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影響有機(jī)插層膨潤(rùn)土性能的因素有很多,如原土樣的選擇、反應(yīng)環(huán)境的選擇、有機(jī)改性劑的選擇等??刂坪糜绊懸蛩赜兄谑古驖?rùn)土發(fā)揮其良好的性能,達(dá)到所需應(yīng)用的目的。
原土樣的影響
制備有機(jī)膨潤(rùn)土所用原料中的蒙脫石含量必須在以上,且泥沙等含量應(yīng)盡可能少,這就要求對(duì)原土進(jìn)行多次提純。蒙脫石的性質(zhì)和它的化學(xué)成分與內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān),鈉基膨潤(rùn)土的交換陽(yáng)離子為鈉離子,鈣基膨潤(rùn)土的交換性陽(yáng)離子為鈣離子。而鈉基膨潤(rùn)土比鈣基膨潤(rùn)土更容易進(jìn)行有機(jī)化改性,即在離子交換、膠介質(zhì),膨脹倍數(shù)等方面均比鈣基膨潤(rùn)土好,所以理想的制備原料為鈉基膨潤(rùn)土。陽(yáng)離子交換容量是指PH值為7的條件下所吸附的K 、Na 、Ca2 、Mg2 等陽(yáng)離子總量,單位為mmol/100g土。
反應(yīng)環(huán)境的影響
膨潤(rùn)土的性能主要受反應(yīng)環(huán)境和制備方法的影響。反應(yīng)環(huán)境包括介質(zhì)、有機(jī)改性劑的用量,反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、原土的狀態(tài)等。
研究表明:有機(jī)膨潤(rùn)土的去除效果隨改性劑用量的增加而升高,但有機(jī)改性劑/膨潤(rùn)土的質(zhì)量比值達(dá)到一定值后就不再增加,具體的質(zhì)量比因被處理物種類的不同而不同,加用量應(yīng)根據(jù)蒙脫石交換容量和改性劑的數(shù)量確定,這是因?yàn)榕驖?rùn)土對(duì)有機(jī)改性劑也有一個(gè)飽和吸附量的緣故。g/mL時(shí),將溶液通過(guò)過(guò)濾劑,在接觸時(shí)間少于2min內(nèi),即可使咖啡印的含量減少40%。
改性溫度對(duì)膨潤(rùn)土的去除效果也有影響,表現(xiàn)為隨著溫度的增加去除率也隨之增加,但也有一個(gè)醉大值,隨后再增加溫度去除效果反而下降。
用鹽酸、硫酸或磷酸處理過(guò)的天然膨潤(rùn)土被稱為酸性白土。酸性白土與膨潤(rùn)土原礦物相比,比表面積顯著增加,具有很高的吸附性能和觸媒活性。傳真紙、計(jì)算機(jī)記錄用的壓敏復(fù)寫(xiě)紙就是應(yīng)用了酸性白土與白色(無(wú)色)染料接觸發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)化學(xué)顯色的。
膨潤(rùn)土在無(wú)碳復(fù)寫(xiě)紙中作為力敏色素的顯色劑,用于無(wú)碳復(fù)寫(xiě)紙的酸活化處理膨潤(rùn)土產(chǎn)品,在英國(guó)、德國(guó)、日本早已生產(chǎn)使用。浙江某研究所利用仇山膨潤(rùn)土,制成無(wú)碳復(fù)寫(xiě)紙用特種漂土,產(chǎn)品經(jīng)北京造紙研究所等單位使用,認(rèn)為完全可以替代進(jìn)口產(chǎn)品。
以三層的無(wú)碳復(fù)寫(xiě)紙為例,在上層紙和中層紙背面所用的粘結(jié)劑中包有含色素的明膠、阿拉伯樹(shù)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。紙中的色素受微交囊保護(hù),重疊后不自行顯色。但當(dāng)用筆尖或打字機(jī)針頭對(duì)紙面施加壓力時(shí),微交囊就會(huì),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(zhì)子,無(wú)色染料獲得質(zhì)子后內(nèi)酯環(huán)斷裂形成極化離子結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)顯色。思密達(dá)于1989年進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng),療銷確切,適應(yīng)證廣,無(wú)明顯的毒副做用,特別適于兒童服用,年銷售額達(dá)3億元。