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纳米二氧化钛在制浆造纸中的应用研究进展
- 2020-07-28-

纳米二氧化钛(TiO 2)具有光催化效率高、杀菌效率高、无毒、紫外线屏蔽能力强等特点。在造纸工业的发展和应用中有着广阔的应用前景。目前,我国纳米二氧化钛(TiO 2)的制备技术已经相当成熟。然而,对纳米TiO 2涂层的研究大多集中在纳米TiO 2涂层上,而在特种纸上对纳米TiO 2的研究还很少,纳米TiO 2的分散问题有待进一步解决。

1 纳米TiO2的特性 

1.1 杀菌功能 

在光线中的紫外线作用下可长久杀菌。 

1.2 防紫外线功能 

纳米TiO2既能吸收紫外线,又能反射、散射紫外线,还能透过可见光,是性能优越、极有发展前途的物理屏蔽型的紫外线防护剂。 

1.3 自清洁功能 

纳米TiO2薄膜在光照下具有超亲水性和超永久性,因此其具有防雾功能。 

2 纳米TiO2的分散性能 

2.1 pH值对纳米TiO2分散性的影响 

在pH比较小的时候,纳米TiO2表面形成Ti-OH2,导致粒子表面带正电荷;当pH值处于中间值时,粒子表面形成Ti-OH键,这时粒子呈电中性,此时纳米TiO2的分散性能最差;当pH值处于碱性的时候,粒子表面形成Ti-O2键,使粒子表面带负电荷,此时pH值越大,粒子表面的负电荷越多,双电层的厚度越厚,粒子间的斥力位能越大,粒子分散效果越好。 

2.2 电解质对纳米TiO2分散性的影响 

研究表明在TiO2的酸性溶液中加入极少量的硫酸铵后,硫酸根离子中和TiO2界面的正电荷,使斥力位能减小,导致颗粒聚集。 

3 纳米TiO2在制浆造纸中的应用 

3.1 在造纸湿部中的应用 

在造纸湿部把纳米TiO2作为助留助滤剂与其它高分子复配,具有良好的助留助滤效果。 

3.2 在造纸填料和涂料的应用 

纳米TiO2填料及涂料粒度细小均匀,对纸机磨损小,具有高蔽光性、高强度、高白度、高膨胀性等许多优点。 

3.3 在功能纸制备中的应用 

目前己经开发出了一种添加纳米TiO2的功能纸,该纸具有光催化功能,可以用作包装纸和室内装修用的壁纸。 

3.4 在废纸脱墨中的应用 

具有正电性与巨大比表面积的纳米TiO2对二次纤维中的油墨粒子有良好的浮选作用,并对胶粘物的除去也有显著效果。 

3.5 在造纸废水处理中的应用 

纳米TiO2光催化处理各种造纸废水,可以降解木素和酚类物质,完全消除毒性,同时光催化氧化对于造纸废水中的二嗯英等有毒且难被生物降解的有机物也有很好的降解作用。 

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