碳酸钙在卷烟纸中的添加量一般为26%-35%，是卷烟纸中第二大组分。目前，国内外卷烟纸生产企业普遍使用轻质碳酸钙作为添加辅料，而重质碳酸钙因其晶型不够理想和折射率较低不适合在卷烟纸中应用。
　　轻质碳酸钙应用于卷烟纸中可有效提高卷烟纸的透气度、不透明度、白度，改善燃烧性能，同时也影响卷烟纸的罗纹清晰程度，其品质的优劣直接影响成纸质量。
　　如何选择高品质的碳酸钙，使其适应高档卷烟纸机的生产，是能否生产出高质量卷烟纸的重要措施之一。
 
1、卷烟纸用碳酸钙的基本技术指标
 
　　卷烟纸的定量一般为27g/m2左右，属薄型纸。这样薄的纸要在速度为10000支/min的的高速卷烟机上运行而不断头，且要保证有足够的遮光性，这就对碳酸钙提出了更高的要求。
 

▼卷烟纸碳酸钙的基本技术指标

 

　　上表是目前卷烟纸行业选择碳酸钙的基本技术指标，虽然只是一个粗略的概貌，但也可以看出其要求的严格性。优质的碳酸钙能够均匀地与纤维结合而不堵塞纤维之间的空气通道，使卷烟纸产生自然孔隙，保证卷烟纸具有较高的透气度，同时也可以使纸张获得较高的白度及不透明度。
 
2、碳酸钙的优选及应用
 
　　在碳酸钙的基本技术指标中，对卷烟纸质量影响较大的是晶型、粒度大小及粒度分布，其他指标可以视为次要指标。
　　如pH值被设定在较宽的范围内，卷烟纸企业在抄纸时可自己来调节系统的酸碱度，白度指标也不做过高要求，因为过高的白度会让消费者误以为添加了危害人类健康的化学品。
 
（1）晶型的选择
 
　　大量的实验和分析研究发现，使用纺锤形单晶结合在一起的类似菊花状的结晶形状的轻质碳酸钙生产卷烟纸具有其他晶型不可比拟的优点。
 

 ▲纺锤形轻质碳酸钙

　　一是纺锤体具有较尖的端部，尖端效应使其更容易吸附在纸页之上和存留于纸页之中。
　　二是它的单晶与纤维结合时容易产生搭桥作用，使纤维棚起，形成均匀的自然孔隙，起到良好的添加作用，对成纸的透气度、厚度、不透明度均极为有利。
　　三是这种晶型具有较大的比表面积并易于与纤维一同形成更多的空腔，可以在尽量减少纸页强度损失的同时提高卷烟纸的自然孔隙度和不透明度。
　　对于纺锤状单晶聚成的菊花状晶体来讲，结晶形状的好坏及均匀程度决定了烟纸用碳酸钙的品质，一般以粒子大小均一，分布均匀，纺锤体的整体概貌和端部都很明显的轻质碳酸钙为最佳。
 
（2）碳酸钙的粒度及分布的选择
 
　　填料的粒度越小，比表面积越大，有利于增加纸张的不透明度和强度，但在卷烟纸的生产中，以目前的造纸工艺水平来看，并不是粒子越小越好。
　　可见光的波长范围在400-700nm之间，理论上，如果粒子粒径小于入射光波长的1/2时，光线在界面上就会产生绕射现象，填料颗粒不能产生反射和折射，加添在纸中反而降低了不透明度。由于卷烟纸要求有较高的松厚度和孔隙度，粒径过小会使保留率降低。卷烟纸的制造过程中添加了大量的助留剂（如瓜尔胶），使得生产卷烟纸使用的碳酸钙粒径要求较以前有较大降低。
　　当然粒度也不能过大，大粒径的碳酸钙自身的比表面积较低，填充在纸页中也会使纸页不透明度下降，在纸页的抄造过程中由于真空的作用透过纸页时会在纸页的表面产生针眼。颗粒大的碳酸钙在纸中分布的均匀程度较颗粒小的碳酸钙差，因此，也不利于提高卷烟纸透气度的稳定性。
　　目前，我们认为粒径在3.5-5.0μm范围内，且小于4μm的粒子比例占到50%-65%的碳酸钙最适合添加在卷烟纸中。
　　理论上，粒度在上述范围内大小完全一致的碳酸钙是最好的，这在实际制造过程中是难以做到的。实际应用中可采用粒度分布图和沉降曲线来判断碳酸钙的粒径分布。
　　如可通过碳酸钙的1小时沉降曲线来判断粒度分布的均匀性，研究表明：沉降曲线平直，且1小时沉降体积在3.70-4.80mL/g、30分钟时沉降体积在6.10-7.80mL/g范围内的碳酸钙使用效果最好，这在后来的粒度分布检测中被证明具有该曲线的碳酸钙的粒度分布是均匀的，随着沉降曲线弯曲程度的增加，碳酸钙的使用效果会变差。
 
3、浆状碳酸钙的应用
 
　　目前国内几家大的卷烟纸企业如华丰、锦丰、恒丰、红塔兰鹰都在应用浆状碳酸钙。实践证明，使用浆状碳酸钙比固体钙有着更强大的优势。
　　一方面是浆状钙没有经过干燥工序，即没有经过机械摩擦和碰撞，充分保留了自然形成的晶型，形态和大小更趋于一致。
　　另一方面是浆状钙没有经过机械摩擦和碰撞，晶体碎屑较少，晶型端部保留了原始的钝尖状态，几乎没有损坏。这在使用上表现为：
　　在使用相同背辊的前提下，成纸的罗纹清晰度提高2.0以上，在达到同样罗纹清晰度时背辊使用寿命明显延长，减少了停机时间，从而提高了工作效率。分析认为：可能是由于液体钙没经过干燥阶段，单晶体结合成菊花状晶体的结合牢度较低，在压纹时比粉状钙易于压溃，从而使压纹部的紧度较粉状钙高（不透明度高），体现为罗纹清晰，易于压纹。
　　成纸手感更加柔软、松厚，燃烧性能提高，60mm长的纸条燃烧速度较使用粉状钙平均加快1.6秒。
　　价格便宜，浆状钙的填料留着率比使用粉钙提高近3%，降低了原料成本。
　　卷烟纸企业一般选择当地浆状钙供货商，运输方式采取槽车或管道方式，十分方便。
　　杜绝了由于使用粉钙而产生的粉尘污染，也减轻了操作人员的作业强度。
　　杜绝了由干燥而带来的黑色尘埃及其他杂质。
　　使用浆状钙的缺点是运输成本较高，要想使用管道输送浆状钙，就必须在纸厂附近建立碳酸钙厂。
 
4、结语
 
　　不同等级卷烟纸及生产企业对碳酸钙的指标要求亦有所不同，碳酸钙生产企业应与卷烟纸生产企业紧密联系，通过大量的小试与上机中试，综合分析碳酸钙对卷烟纸性能的影响，合理优化碳酸钙性能指标，以满足不同档次卷烟纸的需要，为卷烟厂提供个性化生产服务，并实现碳酸钙企业自身的转型升级！
 
来源：浅谈卷烟纸中碳酸钙的优选，作者：李劲松等；浅谈卷烟纸生产中碳酸钙的优选，作者：邬伟英等
编辑整理：粉体技术网
 

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