Требования к каолинам для бумажной промышленности

18.06.2018
Наполнители


В качестве наполнителей бумаги могут использоваться каолины мокрого или сухого обогащения. Выбор того или иного типа каолина зависит часто от их цены и преимуществ, которые получаются при употреблении тех или иных каолинов в отдельных операциях на бумажной фабрике. В табл. 8-7 приводится сводка свойств каолинов, широко используемых в бумажной промышленности. Белизна этих каолинов находится в пределах 80—84%, хотя иногда применяются каолины с несколько меньшей белизной. Остаток на сите 325 меш обычно составляет ниже 0,15%. В бумажной промышленности используются каолины, сильно различающиеся по гранулометрии (табл. 8-7 и фиг. 8-5). Обычно такие каолины содержат относительно небольшое количество частиц крупнее 10 мк и мельче 1—2 мк. Для бумажной промышленности желательны каолины с малым различием размеров частиц, так как это уменьшает прозрачность бумаги. Цифры абразивности обычно варьируют от 13 до 16 мг. Для глин, используемых в качестве наполнителей, вязкостные характеристики не важны, но эти глины должны легко диспергироваться.


Каолины для мелования


Для мелования используются каолины мокрого обогащения, которые химически отбеливаются для достижения требуемой белизны, чаще всего в пределах 85—88%. Интересно, что некаландрированные поверхности бумаги обладают большой белизной, а каландрированные имеют больший блеск. Каландрирование уменьшает белизну, но усиливает глянцевитость и блеск поверхности (фиг. 8-6).

Данные, приведенные в табл. 8-7 и на фиг. 8-5, показывают, что каолины для мелования имеют остаток на сите 325 меш (меньше 0,01 %) и очень небольшое количество частиц крупнее 2 мк. В лучших сортах каолинов для мелования основная масса слагающих их частиц имеет размеры меньше 1 мк. Малоней, по-видимому, первый пришел к выводу, что каолинитовые частицы меньше 2 мк улучшают укрывистость каолинов и блеск бумаги. Хорошо известно, что такие тонкие частицы также увеличивают белизну.

Реологические свойства каолинов для мелования крайне важны.. Часто требуется, чтобы глинистые суспензии, содержащие 68—72% каолина, были бы достаточно текучими и свободно проходили бы через относительно тонкие сита. Кроме того, они должны иметь текучесть, позволяющую вести нанесение каолинового покрытия на бумажный лист при очень высоких скоростях бумагоделательных машин (1000 фут/мин), хорошо и ровно растекаться по поверхности после нанесения на бумажный лист. Суспензия не должна обладать способностью к расширению, так как известно, что расширяющиеся составы не дают хороших результатов, поскольку они вызывают «дрожание» валков, приводящее к образованию неоднородной поверхности. Желательна умеренная тиксотропия; так, Смит и др. показали, что существует минимальное значение тиксотропии, ниже которого кроющий пигмент не удается правильно нанести на бумажный лист.

Изменения устойчивости и текучести глинисто-водных систем особенно резко выражены после того, как содержание глины достигнет приблизительно 65%. Это резкое изменение вязкости показано на фиг. 8-7. Такие суспензии, даже максимально диспергированные полифосфатом натрия, по характеру будут изменяться от смесей, слишком густых для литья, до смесей, достаточно жидких для прохождения через сито 200 меш. Более того, литейные свойства таких высококонцентрированных систем не всегда определяются зернистостью глин, а часто обнаруживают аномальные отклонения, предсказать которые заранее невозможно. Влияние на литейные характеристики размеров и формы частиц, а также других свойств каолинов изучено недостаточно. На фиг. 8-8 показано различие в поведении двух каолинов с одинаковым гранулярным составом.

Глинисто-водные смеси, очевидно, не являются простыми системами. Их свойства становятся еще более сложными при введении в них клеящих веществ: крахмала или казеина. Смеси для мелования бумаги, если они используются в виде сильно разбавленных суспензий, нередко образуют истинные ньютоновские жидкие системы, вязкость которых пропорциональна силе сдвига. Следовательно, кривые консистенции можно определить по величине силы сдвига.

Литература по глинам для бумажной промышленности содержит -многочисленные данные по реологическим свойствам. В общем каждая бумажная фабрика предъявляет свои требования, которым должны удовлетворять поставщики. В свою очередь каждый поставщик готов представить поставляемый им каолин для определения вязкости и обычно старается производить каолин, который будет удовлетворять существующим требованиям, предъявляемым к таким каолинам и их гранулярному составу, характеру и содержанию добавок в «предварительно диспергированном» каолине и др. Некоторые необогащенные каолины обладают свойствами, позволяющими получать из них продукты с низкой вязкостью, в то время как другие каолины не дают таких продуктов при любых способах обогащения. Поэтому производители каолина часто прибегают к раздельной добыче каолинов, выбирая каолины с низкой вязкостью для приготовления из них обогащенных каолинов, предназначенных для мелования бумаги.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: