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磷石膏晶须为纤维状的单晶体,长径比大,白度高,来源广泛,价格低廉,集增强纤维与无机填料于一身,是一种优良的新型造纸填料。但由于磷石膏晶须本身具有的一定水溶性,使其很难直接应用于造纸行业。本文结合磷石膏晶须的特点,采用磷酸盐和阳离子淀粉复合包覆改性法降低磷石膏晶须在水中的溶解度,并将改性前后的磷石膏晶须分别作为填料进行抄纸,之后选取不同的助留剂考察助留体系对磷石膏晶须留着率以及纸张性能的影响。最后,在改性和助留的基础上,对溶解在白水中的Ca2+和SO42-进行处理并回收利用,研究了磷石膏晶须在整个造纸体系的应用。研究结果如下:改性后,磷石膏晶须溶解度明显下降。改性后晶须溶解度为0.025g/100g水,较未改性晶须(溶解度为0.224g/100g水)下降了 88.8%,改性效果较好。最佳改性条件为:反应温度:50℃,磷酸盐改性时间:5min,改性剂(磷酸镁铵)用量:2%,氢氧化镁浓度:0.07mol/L,LS2HA浓度:0.08mol/L,淀粉用量:2%,淀粉反应时间:3min,干燥时间:2h,烘干温度:20-50℃。改性晶须的粒径为109.0μm,较改性前(粒径为166.6μm)有较大程度的降低,且改性后晶须较为不稳定,在搅拌过程中表面包覆物会出现脱落的情况。对两种未改性晶须进行助留体系的研究发现:无助留剂时,2号晶须在纸张中留着率明显高于1号晶须,两者留着率分别为44.24%和35.26%;加入助留剂后,1号晶须使用CPAM1助留剂时助留效果最好,留着率达52.73%,2号晶须使用CPAM2助留效果最好,留着率为55.01%,而两种微粒助留体系助留效果较差。在最佳助留条件下,加填晶须的纸张各项强度均有小幅下降。对改性晶须进行助留体系的研究发现:改性后晶须留着率为59.67%,与未改性晶须(留着率为35.24%)相比,留着率明显提高,增幅达69.3%;使用CPAM2助留剂后,改性晶须的助留效果最好,晶须留着率达66.56%,使用CPAM1也具有较好的助留效果,晶须留着率为65.06%;微粒助留体系对改性晶须的助留效果较差。加入助留剂后,加填改性晶须的纸张各项强度均有小幅下降。将白水处理的混合沉淀物与晶须混合进行抄纸。结果发现,加填5%和10%的混合沉淀物,在明显提高纸张内填料留着率的同时还能保证纸张具有较好的强度指标。在忽略设备腐蚀和折旧等成本的前提下,与加填碳酸钙的纸张相比,加填磷石膏晶须的纸张具有较好的纸张强度和较低的成本。综上所述,如果能改善改性晶须不稳定、易脱落问题,以及选取更加合适的助留体系,晶须作为填料应用于造纸行业将指日可待。