（中国粉体技术网/班建伟）造纸中加入填料可以提高纸张的不透明度和亮度，改进纸张的平滑度和均匀状态，增加纸张的柔软性，降低纸张的吸湿性和变形程度，同时还有利于降低生产成本。钛白粉有高的折光率和散射系数，是很好的造纸填料，但由于其价格昂贵，一般只用于高档薄页印刷纸， 以提高纸张的不透明度；而碳酸钙由于其价格低廉，且同样能提高纸张的不透明度、增加纸张的吸油墨性能，作为造纸填料具有一定的成本优势。研究2种类型的碳酸钙作为造纸填料的使用效果。
1 碳酸钙的分类
作为造纸填料用碳酸钙按其生产方式的不同，可分为重质碳酸钙和轻质碳酸钙2类。
1. 1 重质碳酸钙
重质碳酸钙即研磨碳酸钙(GCC)。重质碳酸钙是研磨石灰石制得的天然碳酸钙，从干法研磨发展到湿法研磨，研磨技术的突破及在研磨工艺中有关助剂的应用，使得GCC 粒径可以达到小于1.5μm 在90% 以上，平均粒径小于2μm，从而使品质大幅度提高，很大程度上扩大了其在造纸领域的应用。
1. 2 轻质碳酸钙
轻质碳酸钙即沉淀碳酸钙( PCC)。轻质碳酸钙是将二氧化碳通入石灰水，或用碳酸钠溶液与石灰水作用产生沉淀制得的；它主要是根据下游产品不同的需要、通过改变反应的速度、温度、浓度、搅拌速率及使用适量的化学添加剂, 有目的地控制反应进程， 使产品的粒径大小、粒度分布、微观形态达到特定的要求，以提高填料的适应性，同时要求产品质量稳定。
2 实验
2. 1 原料
进口漂白化学针叶木浆；进口漂白化学阔叶木浆；自产木片浆；填料级商品轻钙1；填料级商品轻钙2；填料级重钙；
2. 2 填料的主要技术参数
实验用填料的主要技术参数见表1。
从表1的技术参数可以看出，3种填料的白度、pH相当，填料级商品轻钙1的325目筛余物与酸不溶物含量稍高，填料级重钙的酸不溶物含量稍高。
2.3 填料的晶形结构
实验填料的径形结构见图1、2的电镜照片。
从图1, 2的电镜照片看出轻质碳酸钙粒子大小形状几乎是一致的纺锤形絮聚结构，而重质碳酸钙呈不规则立方体状结构，均匀性较差，颗粒大小相差明显。
2. 4 方法
化学针叶木浆、化学阔叶木浆按30/30质量比混合，用PFI磨打浆至打浆度为30 SR 左右，湿重6.0g左右，浆浓为10%，打浆压力为3.33 N /mm2，再与自产木片浆(占质量的40% )混合，备用。AKD用量为0.25%， 阳离子淀粉用量为0.8%，硫酸铝用量为0.25%，PAM 用量为600*10- 6，微粒子用量为2 000 *10- 6，在上述辅料用量不变的条件下，更换不同填料及配比，浆、填料的质量比依次为85/15、80/20、70/30；抄片定量60g/m2， pH= 7.5。风干后的手抄片在恒温、恒湿中放置24h后，分别测定白度、不透明度、吸水值、灰分等各项强度指标。
3 结果与讨论
3. 1 试验测试结果
浆、填料的质量比分别为85/15、80/20、70/30时的测试结果见表2。
3. 2 实验数据分析
由上述实验数据可以得出以下分析：(1) 在光学性能方面，填料级轻钙与填料级重钙所抄纸样白度相差不大，主要是由于所用填料级重钙的白度较高；但在不透明度方面，轻钙所抄纸样的不透明度较高，主要是由于轻钙比重钙的光散射系数高，加入轻钙后可以提高纸页的不透明度；
(2) 在物理性能方面： 用填料级轻钙所抄纸样其松厚度明显高于填料级重钙；吸水值均低于填料级重钙，这是因为填料级轻钙的平均粒径较填料级重钙大，相应地具有更小的比表面积， 对AKD施胶剂的吸附作用比重钙强，因而减少了AKD用量，并且随着填料的流失，降低了吸水值；填料级轻钙2所抄纸样的抗张指数、裂断长、撕裂指数、耐破指数均高于填料级轻钙1和填料级重钙，其余指标基本相当;
(3) 由灰分指标看，在相同填料用量时，填料级轻钙比填料级重钙的灰分高，主要是由于填料级重钙的粒径很小，在纸页脱水成形时，纤维对细小颗粒截留差；而填料级轻钙的粒径较大，对纸张纤维有很好的架桥作用，故在灰分保留方面填料级轻钙优于填料级重钙；
(4) 此外，由于重质碳酸钙粒径小、且大多呈立方体状结构，相对轻质碳酸钙来说，对其成形的磨损和对压榨毛毯的粘污要比轻质碳酸钙严重，所以轻质碳酸钙填料在生产中有更好的运行性。
4 结论
(1) 与重质碳酸钙相比，加填轻质碳酸钙，纸张具有更高的松厚度，在纸张灰分达到19. 6% 时, 松厚度比重质碳酸钙高15% 。
(2) 使用轻质碳酸钙加填时，在提高纸张不透明度、灰分以及降低吸水值方面比重质碳酸钙具有优势。
(3) 综合来看，由于轻质碳酸钙的灰分保留较高、且具有更好的生产运行性，可以在一定程度上降低生产成本。
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