阅读说明：本技术 一种以废弃硅铝分子筛为原料的造纸填充料及其制备方法和应用 (It is a kind of using discarded Si-Al molecular sieve as papermaking filler material of raw material and its preparation method and application ) 是由 包红旭 宋泽斌 吕志忠 李良玉 徐晓红 吴洁婷 张欣宇 金楠珣 于 2019-09-05 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种以废弃硅铝分子筛为原料的造纸填充料及其制备方法和应用。属于无机材料制备领域。将废弃硅铝分子筛用水冲洗,洗涤后放入电阻炉中,在400℃条件下煅烧90min,将煅烧后的硅铝分子筛置于研钵中进行研磨,向已研磨的废弃硅铝分子筛中分别加入重质碳酸钙和分散剂,将混合物投加到搅拌机中,在转速为25r/min条件下搅拌时间为20min,得造纸填充料。本发明的造纸填充料粒径更小和颗粒尺寸分布更均匀,能够有效的提高纸张的不透明度和白度,同时还有利于印刷油墨的吸收,改善纸张的印刷效果。(The present invention relates to a kind of using discarded Si-Al molecular sieve as papermaking filler material of raw material and its preparation method and application.Belong to field of inorganic material preparing technology.Discarded Si-Al molecular sieve is rinsed with water, it is put into resistance furnace after washing, 90min is calcined under the conditions of 400 DEG C, calcined Si-Al molecular sieve is placed in mortar and is ground, powdered whiting and dispersing agent are separately added into the discarded Si-Al molecular sieve ground, mixture is added in blender, mixing time is 20min under the conditions of revolving speed is 25r/min, obtains papermaking filler material.Papermaking filler material partial size of the invention is smaller and particle size distribution more evenly, can effectively improve the opacity and whiteness of paper, while also helping the absorption of printing ink, improve the printing effect of paper.)

一种以废弃硅铝分子筛为原料的造纸填充料及其制备方法和 应用

技术领域

本发明属于无机材料制备领域，具体涉及一种以废弃硅铝分子筛为原料的造纸填充料及其制备方法。

背景技术

石油化工和石油炼制以及催化厂中常常用到大量的各种分子筛，用于催化、吸附、分离、脱水、脱色等工艺过程。分子筛在其应用过程中，由于失去原有活性或特性变成废弃物。一个中型规模的催化剂厂，年排放废弃分子筛以干基计约2000～3000t。至今这些废渣尚未找到经济合理的处理途径，作为废料堆放，不仅占用了场地，而且造成了严重的环境污染。而且分子筛中富含氧化铝，作为废料堆放无疑是对资源的浪费。

针对当前废弃分子筛的大量堆积问题，迫切需要研究开发废弃分子筛的潜在价值，使其资源化、无害化。

为了解决上述技术问题，使堆放的废弃硅铝分子筛资源化，本发明的目的是提供一种以废弃硅铝分子筛为原料的造纸填充料及其制备方法，不仅使得废弃硅铝分子筛得到有效利用，而且还能提高纸张的不透明度，改善纸张的印刷效果。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：一种以废弃硅铝分子筛为原料的造纸填充料，所述造纸填充料由废弃硅铝分子筛、重质碳酸钙和分散剂按质量比900-1100:900-1100:1制成。

进一步的，所述分散剂为Dispex N 40。

一种以废弃硅铝分子筛为原料的造纸填充料的制备方法，包括如下步骤：将废弃硅铝分子筛用水冲洗，将洗涤后的废弃硅铝分子筛放入电阻炉中进行煅烧，煅烧后的废弃硅铝分子筛置于研钵中进行研磨，然后加入分散剂和重质碳酸钙，搅拌混合均匀，得造纸填充料。

进一步的，煅烧温度为400℃，煅烧时间为90min。

进一步的，煅烧后的废弃硅铝分子筛置于研钵中进行研磨至粒径小于3mm。

上述的以废弃硅铝分子筛为原料的造纸填充料在制备纸张中的应用。

进一步的，造纸填充料的加入量为纸浆重量的20-30％。

本发明的有益效果为：

1.本发明制备的造纸填充料，具有较大的比表面积和多孔稀疏的结构，有利于印刷油墨的吸收，改善纸张的印刷效果。

2.本发明制备的造纸填充料，对光的散射能力强，有效的提高了纸张的不透明度。

附图说明

图1是本发明制备的造纸填充料的用量对纸张白度的影响。

图2是本发明制备的造纸填充料的用量对纸张不透明度的影响。

图3是本发明制备的造纸填充料的用量对光散射系数的影响。

实施例1

一种以废弃硅铝分子筛为原料的造纸填充料的制备方法，包括如下步骤：

1、废弃硅铝分子筛预处理：

1)将废弃硅铝分子筛用水冲洗；

2)将洗涤后的硅铝分子筛放入电阻炉中，在400℃条件下煅烧90min；

3)将煅烧后的硅铝分子筛置于研钵中进行研磨，研磨后的废弃硅铝分子筛的粒径尺寸小于3mm。

2、制备以废弃硅铝分子筛为原料的造纸填充料：

1)向已研磨的废弃硅铝分子筛中分别加入重质碳酸钙(GCC)和分散剂(Dispex N40)，废弃硅铝分子筛、重质碳酸钙(GCC)和分散剂(Dispex N 40)的质量比为1000:1000:1；

2)将混合物投加到搅拌机中，在转速为25r/min条件下搅拌时间为20min，即得到目标产物以废弃硅铝分子筛为原料的造纸填充料。

实施例2应用

方法如下：采用现有技术中常规的造纸方法，制浆段纸浆经一级二段压力筛再一次筛选除渣，后进入流浆箱上网成型，经真空压榨、压榨辊挤压，干燥、两辊压光整饰、水平圆筒卷纸机卷取，经复卷机分切复卷成成品纸。其中在经一级二段压力筛筛选后的纸浆中加入实施例1制备的以废弃硅铝分子筛为原料的造纸填充料，制成成品纸张。

1、纸张白度

本发明实施例1制备的以废弃硅铝分子筛为原料的造纸填充料填充量为纸浆质量的0％、5％、10％、15％、20％、25％、30％。

从图1可以看出，在不加本发明实施例1制备的以废弃硅铝分子筛为原料的造纸填充料时，纸张的白度较低，为76％。随着造纸填充料的增加，纸张的白度先缓慢增加，后较快增加。这是由于由废弃硅铝分子筛制备的造纸填充料的粒径较细，易于留在纸张上，因此由废弃硅铝分子筛制备的纸填充料的增加会增加填纸的白度。

2、纸张不透明度

本发明实施例1制备的以废弃硅铝分子筛为原料的造纸填充料填充量为纸浆质量的0％、5％、10％、15％、20％、25％、30％。

由图2可知，随着造纸填充料的增加，纸张的不透明度不断增加。在填加量为10％时，纸张的不透明度为85.4％。由于由废弃硅铝分子筛制备的造纸填充料的粒径更小和颗粒尺寸分布更均匀，相应的纸张中填料数目及其与纤维接触面积会增大，增加了纸张中的非光学结合面积，因此随着造纸填充料的增加，纸的不透明度也逐渐增高。在填加量超过10％后，填充料对加填纸不透明度的增加并不明显。

3、光散射系数

本发明实施例1制备的以废弃硅铝分子筛为原料的造纸填充料填充量为纸浆质量的0％、5％、10％、15％、20％、25％、30％。

由图3可知，随着造纸填充料的增加，纸的光散射系数上升。光散射系数主要取决于填料的颗粒尺寸分布、比表面积和颗粒形态。废弃硅铝分子筛制备的造纸填充料的粒径更小，相应的纸张中填料的数量增加了，提供的散射界面就越多，散射能力越大，从而产生较高的光散射系数。