目前,在造纸过程中,填料和颜料用量已经仅次于纤维,是位居第二位的重要原料。常用的造纸填料有碳酸钙、滑石粉、高岭土、硅灰石、膨润土等。随着酸性造纸工艺逐步转向中性和碱性造纸工艺,碳酸钙作为重要的造纸原料,在造纸行业中的应用越来越多。
造纸填料是细小的、白色的矿物质粉末,一般不溶于水或微溶于水。在纸张中加入填料的主要目的有:填料分散于浆料纤维间将空隙填充,改善纸张的不透明度、白度等光学性质;改进纸张的吸油墨性,使纸张具有更好的印刷适性;满足纸张某些特殊性能要求,如提高纸张的导电性、耐热性等;减少纤维原料的使用,降低生产成本;填料具有大的比表面积,有助于克服树脂障碍。
填料加入方法分为间歇式和连续式两种。间歇式加填运用于间歇式打浆或间歇式配浆与调浆的工段。当使用槽式打浆机时,在打浆结束后,才加入打浆机中。采用连续打浆设备,通常在配浆池或配浆机中加入。连续式加填是在供浆系统中,连续加入填料液。一般是在高位稳浆箱出口加入,既能保证混合均匀又可防止碳酸钙填料因酸性抄纸而分解。
碳酸钙用作造纸填料的优点有:来源丰富,价格便宜;颗粒细,白度高,能显著提高纸张不透明度;吸油墨速度快,能增加纸的吸墨性;能使纸张比较柔软、紧密,光泽度高;对纸张的物理强度影响较小。中国化工行业标准QB/T2811-2019规定了造纸用填料碳酸钙的技术要求,用作造纸填料的轻质碳酸钙有粉状、膏状和浆状,重质碳酸钙有粉状和浆状。主要质量指标有纯度、D65亮度、pH值、盐酸不溶物、黏度和粒度分布等。填料加入量主要由纸张品种、浆料种类、填料本身的性质和纸机的抄造条件等因素决定。为了节约植物纤维,降低生产成本,应在保证纸张抄造和使用要求的前提下适当提高填料加入量。主要纸种碳酸钙填料的加入量。
重质碳酸钙作为填料主要用于除卷烟纸、过滤纸和特种低定量信息用纸以外的印刷纸、书写纸、办公用纸和广告用纸中。轻质碳酸钙原则上可应用于所有纸张中,目前主要作为高档纸填料使用。例如:卷烟纸、办公室信息用纸(如传真纸、仪器记录纸、喷墨打印纸)、低定量新闻纸、低定量涂布纸等。
重质碳酸钙和轻质碳酸钙作为造纸填料各有优势,因此,选用何种碳酸钙,应根据实际纸张生产工艺要求而定。
资料来源:《梁佳正,卢乐民,梁逸昊,等.碳酸钙在造纸行业中的应用及发展趋势[J].纸和造纸,2022,41(05):23-29》,由【粉体技术网】编辑整理,转载请注明出处!
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