膨润土(Bentonite) 是以蒙脱石为主的含水粘土矿,具有膨润性、粘结性、吸附性、催化性、触变性、悬浮性以及阳离子交换性等,广泛用于各个工业领域,被称之为“万用之土”。
膨润土所具有的良好物化性能,取决于其吸附于层间阳离子种类和数量,钠基膨润土具有更好的膨胀性、阳离子交换性、水介质中的分散性、胶质价、粘结性、润滑性、热稳定性,因而具有更广泛的用途。
钠基膨润土的主要成分
膨润土(Bentonite) 是以蒙脱石为主的含水粘土矿,具有膨润性、粘结性、吸附性、催化性、触变性、悬浮性以及阳离子交换性等,广泛用于各个工业领域,被称之为“万用之土”。
膨润土所具有的良好物化性能,取决于其吸附于层间阳离子种类和数量,钠基膨润土具有更好的膨胀性、阳离子交换性、水介质中的分散性、胶质价、粘结性、润滑性、热稳定性,因而具有更广泛的用途。
我国膨润土资源丰富,但以钙基膨润土为主,天然钠基膨润土矿不足1%。
膨润土其用途主要有:保护井壁、上返岩屑、润滑钻井、防止腐蚀,还可以制成泥浆增稠剂、乳胶稳定剂、油包水泥浆和抗高温解卡剂等来冷却钻头。化学吸附是靠吸附剂与吸附质之间的化学键力而产生的,化学吸附作用一般不可逆。目前,膨润土产品主要有以下几种类型:1、铸造用膨润土:作粘结剂、吸附剂、适用于铸造、陶瓷、环境治理。2、造浆用膨润土:作粘结剂、悬附剂、吸水剂,适用于石油钻井、基础工程和建筑水泥。3、化工用膨润土:作填充剂、增稠剂、悬浮剂、脱色剂,用于造纸、橡胶、油漆、油墨、日用化工、涂料、纺织。4、饲料用膨润土:作粘结剂、吸附剂,用于鸡、鸭、鹅、鱼、猪饲料
在制浆过程中,大量的水溶性聚合物和胶体物释放至生产过程的水中,木材的胶体物和树脂物有沉积在设备和产品表面的趋向,会引起生产问题和纸页缺陷。活性白土不溶于水、有及溶剂和各种油类中,几乎完全溶于热烧见,和盐酸中,相对密度2。树脂控制的方法主要可分为物理控制法和化学控制法。其中化学控制法是目前为常用和比较有效的树脂控制方法,它是利用一些树脂控制剂使树脂附着在纤维表面或稳定地分散在浆料系统中,从而避免树脂在设备表面的沉积。
经改性处理的有机膨润土由于具有较大的比表面积和有机物亲和力,因而也是一种有效的树脂控制剂。其实膨润土的主要矿物成分是蒙脱石,含量在85-90%,膨润土的一些性质也都是由蒙脱石所决定的。它可以吸附系统中憎水性的胶状树脂,降低树脂的表面能量,使树脂失去其特有的粘性,从而抑制了树脂的粘附、聚结和沉积,将0.5%~1%的膨润土加入纸浆悬浮液中,可以有效地吸附这些杂质及防止它们聚集。
膨润土除了能吸附胶状树脂外,也可以附着在已聚结的树脂颗粒上,从而降低树脂的粘性。然而当系统中存在剪切力时,已聚结的树脂颗粒可能会重新暴露出新鲜的表面,而又具有聚结与沉积的趋势,因此合理选择膨润土加入的位置非常重要。
总之,膨润土除了作为微粒助留助滤体系方面的研究与应用较为广泛之外,在其他方面的研究与应用都还不多,有待进一步地开展。
膨润土性能优越,从膨润土的物理化学特性进行分析,其在制浆造纸的多个工段中都有着巨大的潜在应用价值。主矿物成分蒙脱石的微观晶面表面带负电荷、边缘端面带正电荷,与阳离子高聚物结合使用可达到很好的助留助滤效果,另外还可以吸附树脂、控制胶粘物等。随着有关膨润土的开发、改性及深加工等工作的深入开展,其应用领域必将进一步扩大。国内目前许多企业还依赖于进口膨润土,我国膨润土储量居世界位,分布地区广,充分利用这得天独厚的优越条件,自行开发高质量的膨润土产品,对于造纸工业提高产量和经济效益都有着非常重要的意义。
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