助留助濾系統膨潤土的典型粒子為層厚0.9nm,層疊5~7層,表面約為300nm×100nm的層片狀結構。其水化時的比表面積較大,約為700~800m2/g。膨潤土片層有負電性表面和正電性邊緣,易于吸附膠體物質。膨潤土是具有納米級結構的礦物,在化學合成中,可充當催化劑載體。當膨潤土在水中被水解,陽離子以鈉離子形式形成帶負電荷的粒子。這種帶負電荷的粒子,不受ph值的影響,在酸性和堿性中同樣顯示---的性能。適合在機制紙和紙板的所有領域中的酸性和中性抄紙,可獲得以往的單一聚合物所不能收到的高留著率和高濾水效果。
膨潤土的上述特性,被廣泛地用于助留助濾劑和白水回收處理等造紙工藝中。在水介質中能分散成膠凝狀和懸浮狀,這種介質溶液具有一定的黏滯性、觸變性和潤滑性。下面為采用hydrocol的微粒子助留體系用于白水封閉系統的生產實例:加拿大蒙大拿的一家用occ生產瓦楞紙板的工廠,在白水封閉后使用hydrocol膨潤土助留助濾系統,使造紙廢水的排放量從6000m3/d減少為零,留著率從85%提高到92%,且白水回用后節省能源5%。
用---、---或磷酸處理過的天然膨潤土被稱為酸性白土。在制漿過程中,大量的水溶性聚合物和膠體物釋放至生產過程的水中,木材的膠體物和樹脂物有沉積在設備和產品表面的趨向,會引起生產問題和紙頁缺陷。酸性白土與膨潤土原礦物相比,比表面積---增加,泥漿膨潤土標準,具有---的吸附性能和觸媒活性。傳真紙、計算機記錄用的壓敏復寫紙就是應用了酸性白土與白色無色染料接觸發生的化學反應來實現化學顯色的。
膨潤土在無碳復寫紙中作為力敏色素的顯色劑,用于無碳復寫紙的酸活化處理膨潤土產品,在英國、德國、日本早已生產使用。的動物在采食的過程中也會經常吃到一些土,尤其是那些在泥土里尋找食物的動物,比如豬,但是細微的泥土以灰塵的形式無處不在。浙江某研究所利用仇山膨潤土,制成無碳復寫紙用特種漂土,江蘇泥漿膨潤土,產品經北京造紙研究所等單位使用,認為完全可以替代進口產品。
以三層的無碳復寫紙為例,在上層紙和中層紙背面所用的粘結劑中包有含色素的明膠、阿拉伯樹膠微交囊在中層紙和下層紙的表面粘有酸性白土作為顯色劑。其中化學控制法是目前為常用和比較有效的樹脂控制方法,它是利用一些樹脂控制劑使樹脂附著在纖維表面或穩定地分散在漿料系統中,從而避免樹脂在設備表面的沉積。紙中的色素受微交囊保護,重疊后不自行顯色。但當用筆尖或打字機針頭對紙面施加壓力時,微交囊就會,染料外溢后與涂層面接觸,酸性白土顯色劑具有吸附力并能提供質子,無色染料獲得質子后內酯環斷裂形成極化離子結構而實現顯色。
用于生產涂布加工紙的涂料主要由顏料、膠粘劑和助劑所組成。目前工程使用的防滲材料主要是土工膜,由聚乙烯材料制成,它雖然應用成熟、防滲性好、施工簡便、價格低廉,但它是一種高碳型材料,工程過期后材料難以降解。在所使用的助劑中有一類流變控制劑,泥漿膨潤土廠,其作用是調節涂料的流變性能,使其符合生產工藝的要求,避免由于涂料流變性能不佳而產生的產品問題。當蒙脫土分散于水相中時,表面水合作用和層間雙電層的排斥作用會造成膨潤土層間距的增大和體積的膨脹,鉆井泥漿膨潤土,這一作用可使膨潤土在水相體系中起到增稠的效果,因而在紙張涂料中可使用膨潤土來作為流變控制劑。
同時由于膨潤土具有規整的片層結構,也有利于提高涂料的遮蓋性能以及涂層的平整性,從而起到一定的顏料的作用。有---了以膨潤土作為部分顏料生產涂布加工紙的工藝,其產品經壓光后---適合于相片打印和膠印。