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1、碳酸钙在造纸厂的应用随着中性造纸和涂布加工技术的发展，碳酸钙作为填料和颜料在北美和欧洲得到了广泛的应用加填Caco3明显提高了纸张的耐久性在我国填料和颜料主要是使用滑石粉， 但随着中碱性抄纸的发展，碳酸钙的应用也将不断增长碳 酸钙在 ph6 以下容易分解，只有在中碱性抄纸中才能作为填 料1、 碳酸钙的来源和种类碳酸钙有研磨碳酸钙1 GCC）和沉淀碳酸钙1 PCC ）之 分。石灰石、大理石是天然的CaCO3,经机械粉碎、研磨、 分级，制成细微的颗粒称之为GCC。GCC可用作填料和颜 料，用于造纸时90%的粒径小于2um,为棱面型结构，电镜 下观察呈不规则的烤饼型。按粒径大小，GCC可分为三类：
2、超细 CaCO3 1 UFGCC ),平均粒径 0.5-0.9 um；细微 CaCO3(GCC),平均粒径大于3 um。平均粒径是GCC最重要的物 理特性，其它重要的特性包括白度、吸油性、晶型。GCC加 工方法有湿法和干法，根据产品的要求而定。干法研磨较为 便宜，经常局限在 2-3 um 粒径颗粒的生产。粒径更小的有聚 集的倾向，使得难以处理和分级。产生超细的 GCC 需要用 湿法工艺。沉淀碳酸钙(PCC)又叫轻质碳酸钙，有下列三种不同 的制备工艺；石灰乳碳化法，即石灰乳和Na2CO3作用；石 灰乳与氯化铵作用oPCC平均粒径的范围是1.5-2.5 um之间。 PCC 的制备工艺条件不同使得其
3、结晶形态和颗粒形状、表 面电荷有很大的差别，由此对加填纸张的性能产生不同的影 响。2 、PCC 和 GCC 的形态和应用上的差别PCC和GCC颗粒的形状有明显的差别。GCC颗粒是棱 面体结构，这是方解石的常见晶型。而PCC是不等边棱形体, 有时称之为玫瑰花型结构。因为微细的结晶细而长，聚集成 簇，围绕着核心颗粒比 GCC 棱面体具有更大的比表面积， 因此具有更大的光散射能力，使纸页具有更高的白度和不透 明度。但是这种玫瑰型的结构也使得颗粒中或颗粒之间有大 量的空隙，由此影响纤维间的结合，使纸页中能加填超过某 一阀值时，纸页的强度降低、产生空隙、降低车速就成为严 重的问题。通过把PCC和GCC混
4、合进行加填可以克服这一 问题。 PCC 生产商正在努力开发复制类似自然界棱面体的颗 粒，以补尝不等边棱形体PCC高加填量时的局限。为了取得好的光泽度和平滑度，要求涂料的固含量高， 如前所述 PCC 不等边棱形体颗粒是由一个玫瑰型核和围绕 它的针形结晶聚集而成，制成高固含量涂料时强烈的分散作 用引起针形和玫瑰型核分裂，从而导致光学性能降低和胶粘 剂用量的增加。一般来说，PCC在涂料方面的应用是无法与 GCC相竞争的。在北美的涂料市场上PCC占优势，而GCC 主要是用于涂料配方中。由于PCC的加填量不能超过15%， 因此降低了转向碱性抄纸的效益。在高加填量（有时达 30%） 时只有GCC才能稳定地
5、运行。3 、PCC 和 GCC 的特性及局限性3.1 PCC 作为填料的优势（1）不等边棱面体形态的PCC能使纸页产生高的不透 明、白度和松厚度。（2）在抄造过程中磨耗数低，减轻对设备的磨损。（3）表面电荷的电势高，这样有利于颗粒在纸页中的分布。32 PCC 在造纸中应用的缺陷(1) 颗粒的比表面积大，降低了施胶效率。(2) 颗粒间有小的间隙影响了纤维之间的结合，由此 降低了纸页的强度。(3) PCC比GCC阻留了更多的水分，这意味着纸机的 车速要降低。( 4)当 PCC 加填量超过 15%时会产生大量生产性问题。(5) 吸附在 PCC 颗粒上的未反应 AKD 进入白水中后 会产生白色树脂障碍
6、，会进一步影响纸页的质量和纸机的运 行。(6) 没有被充分中和的微量和纸机的运行有不利影响， 3.3加填GCC具有的优势(1) 允许有更高的加填量，由此可以提高经济效益。(2) 颗粒的形态有利于纤维的结合，有利于纸页的强 度。(3) 纸机的运行性较好，因为阻留的水分较少，滤水 性较好。( 4 )对施胶的影响较小。( 5)没有沉淀问题产生。3.4 GCC 的缺陷( 1) 白度和不透明度低于同等加填量的 PCC。( 2)泥浆状的 GCC 运到用户途中要加分散剂，以防止颗粒沉降，因此增加了成本。（3）天然CaCO3的硬度较大，粒子的形态使得磨耗数 较大，对网部，纸机部件有较大的磨损。用好碳酸钙填料的前提是应用好中碱性施胶工艺。应用 中碱性施胶有较好的经济效益和环保效益，而不是增加生产 成本。使用中性施胶剂和助留剂滤剂等化学药品增加的成本 要从提高填料和细小纤维留着率，大幅度增加纸页灰分，提 高产品的附加值等方面来弥补。
