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1、造纸填料的选用纸张是由纤维构成的，但是对某些纸张来说，只由纤维构成却难于达到纸张的使用目的， 为此对于文化用纸、印刷用纸、装饰原纸、白纸板、卷烟纸等来说，必须在纸浆中加入部分 填料，才能达到纸张的使用要求。1加填的主要作用如上所述，对于某些纸张，需加入填料，达到纸张的质量要求。加填的主要作用为：1 -1提高纸张的白度，因为填料的白度比纸浆高；12提高纸张的不透明度；13提高纸张的平滑度；14提高纸张的柔软性；15提高张的印刷性能；1 - 6降低纸张的变形程度，即提高纸张的平整性和形稳性；17减少树脂障碍；18满足某些纸张的特殊要求；2填料的种类及其性质我国用于造纸的填料种类主要有滑石粉、瓷土、
2、碳酸钙(PCC/GCC)、钛白粉和氧化铁 黄颜料等。2 - 1滑石粉211性质滑石粉在自然界中，是以水合硅酸盐的形态存在的非金属矿物质，在我国贮量大，资源 丰富易于开采加工，且价格低廉。滑石粉是硬度最小的矿物之一，纯净滑石(3MgO4SiO2H2O)的理论含量为MgO：31.9%SiO2： 63.34%H2O4.76%滑石粉具有质地细腻、平滑、白度高、覆盖力强、磨耗低等特点。造纸厂所使用的为工 业用滑石粉，是以直闪石和透闪石为基础的与纯净滑石粉不同，其性能见表1。表1 常用填料的性能填料种类化学组成(近似值)比重粒度(微米)折光率散射系数(100SP)亮度(%)颗粒直径备注滑石粉30.6%Mg
3、O 62%SiO22.70.255.01.5796.8细小片状瓷土39%Al2O3 45%SiO22.580.510.01.569.511.582细小片状白垩96%CaCO32.650.12.51.65172498圆形沉淀碳酸钙98.6%CaCO32.650.10.351.658283698.9菱形钛白粉98%TiO23.90.150.32.55435195.1球形主要用于薄纸、蜡纸等金红石钛白粉90%95%TiO24.20.150.32.7546896球形同上2-1-2滑石粉的质量标准目前我国各造纸厂使用的滑石粉质量标准见表2,但用户可根据生产的需要与厂家制订 协议标准。各造纸厂目前使用滑石
4、粉均为ZZ一特级，其Fe2O3含量最好低于0.1%，因为含量高要 影响纸张白度；其CaCO含量最好低于1.5%，这样可以减少系统中泡沫的影响，提高纸张 的质量，减少断头，提高纸机的抄造率和成品率。表2 造纸用滑石粉的技术要求（JC16182标准）-_等级技术性能 f f *ZZ一特ZZ1ZZ2ZZ3细目（四）325 (45)325 (45)200 (75)200 (75)度 筛余物（）w2222白度（%）90858075尘埃（mm2/g）0.400.60.801.00水份（%）W1.001.001.001.00PH (1： 20)7.09.07.09.07.09.07.09.0清液毫升数（15
5、1）5080508050805080酸溶性铁（Fe2O3） %W0.501.001.502.00CaCO3 (%)W2.503.003.504.00灼烧损失（800C）W6.008.0012.0022.002-2瓷土（高岭土）瓷土用作纸张填料的使用不多，有的厂家在滑石粉中拼入部分瓷土，这可能是由于瓷土 的粘度关系，瓷土多用作纸张涂布颜料之用。瓷土、PCC、GCC组成的涂料粘度见表3：表3瓷土、PCC、GCC组成的涂料粘度比较If-颜料（填料）粘度瓷土100%GCC100%PCC100%瓷土/GCC60/40%瓷土 /PCC60/40%B型粘度仪60rpm cps7507003006607106
6、rpm cps5400280080034004200PH值7.48.69.39.09.3固形物浓度wt%60.462.060.862.061.0注:涂料配比：淀粉3份，胶乳12份，润滑剂1.5份。国内瓷土产地较多，矿产化学成份、杂质含量，因产地而已。2-2-1瓷土的化学性能瓷土是一种多矿产化学组成的含水硅酸盐混合体，其成份可表示为Al2O3 2SiO2 2H2O, 为非金属矿。在一般情况下，瓷土的化学组份的理论百分比为:Al2O339.5%，SiO246.54%，H2O13.95%， 表4列出三种不同瓷土的化学成份。瓷土具有很强的可塑性和高的耐火性、良好的绝缘性和化学稳定性。比重2.60、折光
7、系 数为1.55。瓷土以片状晶形为主，片状物含量越多越好，片状物配制涂料流动性好，经压光后，其 片状平面与纸张平面平行排列，从而得到较高的光泽度。2 2 2瓷土的质量指标造纸用瓷土（高岭土），其颗粒比用于涂料用瓷土（高岭土）的颗粒大，其技术要求见 表5。223煅烧瓷土（煅烧高岭土）有时在纸张的生产过程中为了提高纸张的不透明度与改善纸张的印刷性能，在加入的填 料中也要配用部分煅烧瓷土。2231煅烧瓷土（煅烧高岭土）的特性（1）由于瓷土经过高温煅烧，除去了其中的结晶水，使瓷土颗粒内部空隙增大了比表面积，煅烧瓷土具有较大的比表面积和多孔疏松的结构，提高了纸张的遮盖 能力，也有利于印刷油墨的吸收，有效
8、地改善了纸张的印刷效果；表4瓷土的化学成份f瓷土化学成份-f苏州A级土英国SPS 土#一T23 4煅烧土白度(%)82.083.688.4Al2O3 (%)37.037.838.5SiO2 (%)48.0947.044.81Fe2O3 (%)0.350.580.57TiO2 (%)0.031.02Na2O (%)0.260.100.35K2O2 (%)0.100.110.34CaO (%)0.300.040.46MgO (%)0.150.160.31灼烧损失(%)13.813.112.86表5瓷土(高岭土)各级产品化学成分和物理性能要求(GB/14563-93)r r * 等级 指标 J r
9、*优级ZTOA优级ZTOB一级ZT1二级ZT2三级ZT3白度N90.087.085.082.080.0粒径 (2四)N90.085.080.075.070.0筛余物w0.020.040.040.050.05分散沉降物w0.020.050.100.100.05PH值N4.04.04.04.04.0粘度浓度(500mPa。S固形物含量)N68.066.065.065.0Al2O3%W37.0037.0036.0035.035.00Fe2O3%W0.600.600.700.801.00SiO2%W48.0048.0049.0050.0050.00灼烧损失015.0015.0015.0015.0015
10、.00(2)对光的散射能力强，有效地提高了纸张的不透明度；不同的颜料对光的散射不一样，见表6。从表6中可以看出，煅烧高岭土的光散射系数与TiO2接近。表6 不同颜料的光散射系数类 波长2#高岭 土层离高 岭土化学结构 高岭土煅烧高 岭土TiO2457nm0.070.120.160.250.36557nm0.040.030.120.180.25(3)粘度适当.2232煅烧高岭土的优点煅烧高岭土用作造纸填料，其优点为：(1) 提高纸张白度；(2) 提高纸张不透明度，增加纸张的覆盖能力;(3) 减少印刷过程的透印现象；（4）提高纸张的印刷性能；（5）比其它填料，减少对纸张抗张强度的影响；2 - 3
11、碳酸钙（CaCO3）碳酸钙有轻质（PCC）和重质（GCC）（研磨）之分，一般用于生产纸张的碳酸钙为 轻质CaCO3 （也称沉淀碳酸钙），作涂布用颜料碳酸钙用GCC。2-3-1轻质碳酸钙用作造纸的轻质碳酸钙，主要是以石灰石为原料，经过石灰窑煅烧、消化。特定条 件下，碳化反应而成。2 3 1 1轻质碳酸钙的优点由于我国造纸行业长期以来采用酸性施胶方法，为此无法采用碳酸钙作为造成纸填 料（卷烟纸由于不施胶，长期以来采用碳酸钙作填料），由于酸性施胶的缺点，以及对 环境保护的重视，同时由于中性施胶剂的研究开发，目前世界范围内造纸施胶工艺逐渐 由酸性施胶向微酸性、中（碱）性施胶发展，这就使碳酸钙作为造纸填
12、料得到应用与发 展，采用作为造纸填料的优点是：（1）可使纸张具有更高的白度；（2）可使纸张具有更高的不透明度；（3）良好的覆盖性；（4）高的松厚度；（5）良好的印刷适应性及油墨吸收性；（6）优良的透气性；（7）良好的助燃性；轻质碳酸钙是卷烟纸的优良填料，但在轻质碳酸钙的生产过程中，由于不同的工艺 技条件，则使碳酸钙的晶形结构，颗粒大小，以及分布情况均不同，对卷烟纸的强度、 透气度有明显的影响，在比较长的一段时间内，我们对此不够重视，随着市场经济的深 入发展，以及外国高档卷烟纸（高强度、高透气度）对中国市场的冲击，使各生产高档 卷烟纸的企业对生产高档卷烟纸用的轻质碳酸钙的质量要求有一个共识，目前
13、已注意到 用于高档卷烟纸的轻质碳酸钙的生产工艺，并进行研写开发，这是一个可喜的进步。不 久的将来，我国将能生产出适用于高档卷烟纸的轻质碳酸钙。2 3 1 2轻质（工业沉淀）碳酸钙的质量指标目前我国工业沉淀碳酸钙的技术指标见表7。表7 工业沉淀碳钙的技术指标（HG2226-91）项目指标优等品一等品合格品碳酸钙（以CaCO3计）,%98.3100.097.0100.097.0100.0PH值（10%悬浮液）8.010.08.010.58.011.0105C下挥发物含量，W0.400.71.00盐酸不溶物含量，W0.100.200.30沉降体积，ml/gN2.82.62.4铁（Fe）含量，W0.080.100.10锰（Mn）含量，W0.0060.0080.010筛余物：125Nm试验筛，W0.0050.0100.01545 m试验筛， W0.300.400.50白度，（）N90.090.0-在以上质量指标中，主要是沉降体积和含铁量，同时对游离碱的含量有严格要求，
