當前位置:偏方大全网 - 藥品查詢 - 造紙用膨潤土有哪些特點?它通常用於哪種紙張?

造紙用膨潤土有哪些特點?它通常用於哪種紙張?

膨潤土(Bentonite)是壹種以蒙脫石為主的含水粘土礦物。蒙脫石的化學成分是:(Al2,Mg3)Si4O10 OH2-nH2O,因為它具有特殊的性質。如膨脹性、粘結性、吸附性、催化性、觸變性、懸浮性和陽離子交換性。因此,它被廣泛應用於各個工業領域。

吸附

吸附是存在於所有固體物質中的壹種自然現象。我們把某些分子聚集在膨潤土表面的現象稱為膨潤土的吸附現象。這種吸附作用在工業中應用廣泛。如鉆井泥漿常利用膨潤土礦物的吸附特性來調整泥漿參數,以達到不同的目的,如添加降濾失劑,就是通過壹端吸附在膨潤土顆粒表面的聚合物,另壹端溶於水使膨潤土顆粒與水分子之間產生間接聯系。形成架橋效應,減少泥漿中的自由水,改變泥漿的性能參數,達到降低濾失率的目的。

膨潤土的吸附作用可分為物理吸附、化學吸附和離子交換吸附三種類型。

l)物理吸附。物理吸附是由吸附劑與吸附劑之間的分子間引力產生的,也就是常說的範德華力。物理吸附是壹個可逆的吸附過程,吸附速率和解吸速率在壹定條件下是動態平衡的。物理吸附的主要原因是膨潤土的表面分子具有表面能。由於膨潤土在水中高度分散,物理吸附現象非常明顯。

2)化學吸附。化學吸附是靠吸附劑與吸附劑之間的化學鍵力作用,化學吸附壹般是不可逆的。在鉆井泥漿中應用的化學處理劑就是化學吸附的典型例子,如將木質素磺酸鐵鉻添加到膨潤土泥漿中就是利用鉻離子在膨潤土晶體邊緣上的整合吸附作用。這種化學吸附顯然比物理吸附更穩定。因此,用木質素磺酸鉻鐵處理過的膨潤土泥漿具有較高的耐溫性,可作為地熱井和超深井的高溫泥漿體系。

3)離子交換吸附。膨潤土礦物晶體壹般都帶負電,因此膨潤土顆粒表面要吸附等量的帶相反電荷的陽離子。被吸附的陽離子可與溶液中的陽離子發生交換,這種作用稱為離子交換吸附。離子交換吸附的特點是:相同數量的離子相互交換,等量的電相互交換。離子交換吸附的反應是可逆的,吸附和解吸的速率受離子濃度的影響,符合質量作用定律。

影響膨潤土礦物吸附的因素有:

①膨潤土類型的影響。鈉基膨潤土的吸附能力明顯高於鈣基等其他類型膨潤土礦物的吸附能力。

2)膨潤土顆粒粉碎粒度的影響。根據固體吸附理論,粉碎後的膨潤土礦物吸附能力明顯提高,粉碎後的礦物越細,吸附效果越強。

3)溶液介質的影響。根據雙電層理論,膨潤土礦物晶體帶負電,在形成雙電層後會進行離子交換。如果溶液中離子濃度過高就會壓縮膨潤土顆粒的雙電層,抑制膨潤土的分散和擴散,甚至使膨潤土發生內聚和團聚。

膨脹

膨潤土遇水膨脹,產生這種自然現象的主要原因是膨潤土礦物晶層間距增大,水分子進入礦物晶層,此外還有膨潤土礦物膨脹的原因和膨潤土礦物的陽離子交換效應。膨潤土的膨脹性與蒙脫石含量的關系很大,鈉基膨潤土的膨脹性明顯強於鈣基膨潤土,另外純度較高、蒙脫石含量高的膨潤土膨脹性要強。因此,在實際應用中,如果我們主要想使用膨潤土礦物的膨脹性,那麽我們在考慮膨潤土礦物的種類時首先要選擇鈉基膨潤土礦,其次再考慮蒙脫石含量高的鈉基膨潤土。在機械鑄造和鐵礦球團工作中,對膨脹性要求很高。大量鈣基膨潤土的質量,不能滿足使用要求,因此在使用前需要對鈣基膨潤土進行改性處理。

鈉基膨潤土的分散程度比鈣基膨潤土高,鈉基膨潤土吸水率高,膨脹倍數大。鈉基膨潤土與鈣基膨潤土在吸水膨脹上的不同結果是:

1)陽離子能把膨潤土顆粒聯結起來,限制了膨潤土顆粒的分散。多價離子的電荷密度比單價離子大,顆粒間產生很強的靜電吸引力,使膨潤土顆粒聯結能力強,所以鈣基膨潤土的分散能力比鈉基膨潤土弱。

2)蒙脫石晶格置換產生的負電荷能吸附電性相反的離子,平衡溶液的電性。這些電性相反的離子以水合離子的形式存在於溶液中,帶負電荷的蒙脫石顆粒吸附水合陽離子形成雙電層。雙電層的厚度與反離子價的兩次方成反比,即陽離子價高,水化膜薄,膨脹系數低;而陽離子價低,水化膜厚,膨脹系數高。

3)鈉基膨潤土晶層吸附的水厚度為三層,鈣基膨潤土晶層吸附的水厚度為四層。在極性水分子的作用下,由於靜電引力較小,鈉基膨潤土晶層間可產生較大的晶層間距,而鈣基膨潤土由於晶層樸電引力較大,極性水分子不易進入晶層間,因此,鈣基膨潤土晶層間產生的間距明顯小於鈉基膨潤土,表現在鈣基膨潤土比鈉基膨潤土難分散於水中,膨脹倍數低。實質上,蒙脫石的膨脹受其化學成分控制,含鈉離子較多的蒙脫石可以持續膨脹,直至成為凝膠狀態。含鈣離子較多的蒙脫石只能從幹燥狀態膨脹到有限度的水溶液狀態。我們了解了膨潤土對膨脹影響的深層次原因,就可以人為地有效控制膨潤土礦物的膨脹性能,使其達到最佳效果。

配漿

配漿率是膨潤土顆粒分散在水中形成的壹種懸浮液,這種懸浮液的表觀粘度為15*10-3Ps-s時,每噸膨潤土的配漿立方米數是衡量膨潤土質量的重要指標,壹般鈉基膨潤土的配漿性能優於鈣基膨潤土。計算泥漿率的公式是

計漿率(m3/t)=水的體積(mL)/土的質量(g)+1/土的密度壹般在檢驗表觀粘度時配制表觀粘度在10~25(*10-3 Pa-s)範圍內的漿液三杯,攪拌均勻後靜置16h、再進行攪拌、粘度測試,然後在單對數坐標上標出三點的位置,再連線,在坐標然後在單對數坐標紙上標出三點,連線,在坐標上求出表觀粘度為 15*10-3 Pa-s 時的土壤添加量。

應用

[6]蒙脫石的性質與層間可交換陽離子的類型有很大關系。根據層間主要可交換陽離子的類型,蒙脫石通常分為鈣蒙脫石和鈉蒙脫石。

蒙脫石具有吸附性和陽離子交換性,可用於去除食用油中的毒素、凈化汽油和煤油以及廢水處理;由於其良好的吸水性和膨脹性,以及分散性、懸浮性和制漿性,可用於鉆井泥漿、阻燃劑(懸浮滅火);在造紙工業中用作填料,可優化塗料的附著力、遮蓋力、耐水性和耐擦洗性等性能;由於附著力好,在紡織工業中可代替澱粉用於漿紗既可食用,又不起毛,槳也不發出臭味,真是壹舉兩得。

壹般來說,鈉蒙脫石(或鈉膨潤土)的性能比鈣好。

膨潤土(蒙脫石)由於具有良好的物理和化學性能,可用作凈化脫色劑、粘結劑、觸變劑、懸浮劑、穩定劑、填充料、飼料、催化劑等,被廣泛應用於農業、輕工業以及化妝品、醫藥等領域,因此蒙脫石是壹種用途廣泛的天然礦物材料。

膨潤土可用作防水材料,如膨潤土防水毯、膨潤土防水板及其配套材料,親機械固定法鋪設。適用於PH值為4~10的地下環境,含鹽量高的環境應采用改性後的膨潤土,並應經檢驗合格後使用。

  • 上一篇:有人知道什麽是光波石嗎?聽說有保健功能和檢測報告!
  • 下一篇:怎樣才能學好高中化學?
  • copyright 2024偏方大全网