以上几种填料性能比较
(来源:无机复合造纸填料的合成与性能研究,陶红)
白云矲/strong>
白云石的晶体结构与方解石类似,价格低廉,拥有较高的不透明度,经湿法研磨后可以部分代替重质碳酸钙作为造纸填料或用于制备复合材料,改善纸张的性能,更加合理有效地利用资源,降低成本、br/>
白炭黐/strong>
白炭黑是国内近年用于喷墨打印纸的主要颜料。气相法制造的纳米或亚纳米白炭黑具有更高的纯度、比表面积和吸附特性。随着数码影像技术的普及,用于喷墨打印纸的高品质白炭黑消费量呈现较快增长、br/>
膨润圞/strong>
膨润土的提纯、改性和提升产品白度以及扩展在造纸行业的应用,是近年来相关行业的主要研究领域,研究成果较多,其中在助留助滤、造纸涂料颜料、表面施胶剂和造纸黏性物控制剂、水处理剂方面的应用取得重要进展。膨润土在造纸行业的消费量近年有了较快增长,主要用于微助留助滤剂和无碳复写纸的酸?活?白土,使用技术相对成熟、br/>
沸石
目前造纸用沸石主要为斜发沸石、丝光沸石、菱沸石和片沸石,因其特有的高孔隙度、吸附性、离子交换性、抗菌性、特殊光泽?玻璃光泽、丝绢光泽、珍珠光?等用于造纸填料、特种涂布涂料和水处理剂等,印刷纸填料能赋予纸张较高覆盖性和不透明度,同时由于沸石化学稳定性好、对浆料系统干扰小,适于酸性或碱性造纸,但用于高速纸机填料时因磨耗值较大受一定局限、br/>
硅灰矲/strong>
硅灰石是性能独特的纤维状矿物,加工后长径比可?5?0。经改性后的硅灰石增加了柔性和亲水性,能提高与植物纤维的亲合力及成纸的强度,在同等纸张强度下改性硅灰石填加量比同等细度滑石和GCC(重质碳酸?可增?.3?.0倍,并能显著降低浆耗。改性硅灰石适用于酸性和碱性造纸,但因自身硬度较大、磨耗值高,在高速纸机中使用受到一定限制、br/>
石膏
石膏纤维能克服其它矿物纤维短、易碎裂、留着率低、硬度高等缺陷,可满足高速纸机生产要求,在印刷书写纸和造纸涂料中具有广阔的应用市场。同时,改性生石膏用于造纸填料同滑石、CaCO3比可提高填料保留率、成纸强度、挺度及不透明度;将改性硬石膏用于涂料颜料可提高纸张挺度、白度,改善印刷性能、br/>
蛭石
利用蛭石膨胀后具有的蓬松、低密度、化学性质稳定、隔热、隔音、耐火、耐冷、绝缘、吸水、抗菌、吸附、阳离子交换等特性,可制造多种功能性工业用纸、军工用纸、装饰纸等。主要应用领域及纸种有:美术工艺包装纸、书皮纸、装饰纸、农业育苗纸、冷冻食品保鲜包装纸、军工用纸、动物衬垫纸、高级环保壁纸、减震衬垫纸板、建筑装饰纸板等、br/>
海泡矲/strong>
海泡石具有极强的吸附性、耐高?1500?700?性,良好的分散、抗腐蚀、抗辐射、隔热、绝缘等性能,在造纸中用于液体过滤纸、除臭纸、香烟过滤咀纸、美容化妆纸、卫生巾纸、尿片纸、清洁纸、医疗用纸、耐高温隔热纸、鞭炮纸、阻燃纸、工业密封垫板纸、保鲜纸、农业育苗纸、宠物垫纸、干燥剂包装纸、精密仪器包装纸、绝缘纸、抗氧化防腐包装纸、耐酸碱无机过滤纸等、br/>
国内造纸业主要利用其大孔隙度、强吸附、小容重、隔热、吸音、化学稳定、无毒等工艺特性生产液体饮料、制糖、酿酒业用过滤纸和纸板,也用于建筑装饰纸板、蓄电池隔板、高吸水生活用纸、阻燃纸、宠物垫纸、废水净化剂、助凝剂等、br/>
埃络矲/strong>
处于工业开发应用阶段。磨耗度低,可用于高车速纸机,生产成本低。经PVA、APM、变性淀粉改性阳离子化产品,可提升张强度(30%?0%)、不透明度、灰份。比硅灰石填料有更好的成纸柔软性、平滑度、br/>
透闪矲/a>
半透明纤维状。用于填料对纸张性能贡献与硅灰石、埃络石相近。用于挤压热熔涂布和纸塑层合树脂填充料有特殊技术品质贡献、br/>
麦饭矲/a>
相关研究表明,麦饭石具有一定的抑菌作用,用来制造保健医疗鞋垫纸板、食品包装纸和保鲜纸。中国军事医学科学院、北京中医药大学将经改性处理的麦饭石复合产品,用于医用纸和生活用纸或纸板的填充剂、br/>
高温煅烧氧化铝、硅微粉、石榴子石、莫来石等高硬度粉体
目前主要用于耐磨纸填料和抛光工业用砂带纸的涂敷料。近年复合地板、家具装潢以及建材用装饰纸消费量增长,高硬度无机粉体材料制造技术及在造纸填料中的开发应用有待进一步深化、br/>
填料的性质
填料的反射指数、颗粒形态、粒径及其分布、比表面积、颗粒电荷、pH、溶解性和磨蚀性是重要的性质,它们对纸张的不透明度和物理性质有很大影响、br/>
反射指数9/strong>是由填料的化学成分和分子结构所决定的一项基本性质。原子结构对光散射?不透明?有直接影响。这是因为光进入填料后在其内部发生多次反射而不是直接透过。填料的反射指数越大,反射光的数量越多,使纸张的不透明度越高。锐钛矿和金红石型的TiO2的反射指数分别为2.55?.76,其它常用填料的反射指数都比TiO2低得多、br/>
颗粒的形态:是填料的一种重要性质。它影响光散射方式,从而影响纸中填料的光学特性。据研究发现,各种沉淀CaCO3的形态不同,从而使其光散射作用的能力不同。不同形状的颗粒,其光散射的最佳值不同、br/>
粒径及其分布9/strong>填料的粒径大小、粒径分布及填料粒子的聚集程度强烈地影响着填料的光学性质。研究发现,当填料粒径范围较窄,特别是填料在纸张中均匀分布时,有助于提高光散射率。以最佳粒径为中心的粒径分布范围越窄时,越有利于增加纸的不透明度、br/>
比表面积9/strong>颗粒粒径、粒径分布及颗粒形状都对比表面积有直接影响。颗粒的比表面积影响光散射,也影响纸张强度和印刷性能。通常比表面积高的填料会增加纸页的适印性,但会削弱纸页的强度,增加施胶的难度、br/>
颗粒电荷9/strong>填料颗粒表面电荷在填料分散中起重要作用。影响填料状态的作用力有三种:范德华?常为引力)、静电力、空间阻力。这三种力随颗粒间的距离变化而变化。它们之间的平衡决定了填料粒子是呈悬浮状态还是絮聚、br/>
磨蚀性:是填料的一项重要指标,高磨蚀性的填料会对纸机网部和印刷版造成过多的磨损,填料的磨蚀性主要是由两个因素引起的:晶体的性质或填料的硬度(原子间结合强度、空间排列和杂质?,填料的物理性质(粒径、粒径分布、形状、表面积?。少量杂质,如硅石是造成磨蚀的主要原因。同种结晶形式时,大颗粒填料的磨蚀性高、br/>
参考来源:
无机复合造纸填料的合成与性能研究,陶红,吉林大学化学学院
白云石用作造纸填料的应用研究,车元勋,南京林业大学
造纸用功能性非金属矿物粉体材料品种及应用,余丽秀等,国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中忂br/>
造纸非金属矿物粉体材料消费现状与发展趋势,宋宝祥等,中国制浆造纸研究陡br/>
造纸无机粉体材料市场概况及开发应用进??,宋宝祥等,中国制浆造纸研究陡br/>
造纸填料的类型及其特性,朱勇强,上海大学造纸清洁生产技术与工程中心