几种填料的物理特性及其在造纸中的应用比较

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1、中国造纸学报Vol.26，No.2，2011TransactionsofChinaPulpandPaper29几种填料的物理特性及其在造纸中的应用比较*万丽李媛媛戴红旗(南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室，江苏南京，210037)摘要:对造纸填料PCC、GCC、硫酸钡、TiO2、滑石粉的密度、折射率、比表面积、粒径与分布进行了分析测定，并将它们用于抄造较低定量的纸中，比较了填料在纸中的留着情况、纸张的光学性能和印刷透印值。关键词:填料;光学性能;留着;透印值;中图分类号:TS753．9文献标识码:A文章编号:1000-684

2、2(2011)02-0029-04随着人们环保意识的增强，对“低碳经济”的助留体系:阳离子淀粉(GELTRON24，国民淀认识越来越深刻，造纸企业也采取了种种举措进行低粉有限公司)、阳离子聚丙烯酰胺(perco1182，Ciba碳经济的尝试，例如通过降低纸张定量而增加纸张生精化公司)、硅溶胶(固含量8%，依卡公司)。产面积;使用更多的矿物填料，降低纸浆纤维的配1.2实验方法2比等方法。以新闻纸为例，定量从49g/m降到1.2.1折射率的测定246g/m，在原来印刷面积不减少的情况下，大约可采用QBG-3高频Q表测定填料的折射率，将填22

3、节约6%的木材，从49g/m降到43g/m，大约可以料压成厚度约5mm、直径约25mm的密实的圆饼，节约12%的木材。低定量字典纸的发展趋势就对现用并联替代法测量电容量小于460pF的电容量。有的造纸工艺技术提出了挑战，它不同于常用的胶版被测电容量CX=C－C1，1/CX=1/C1+1/C2，纸之类的承印材料，属于比较特殊的印刷纸质材料，C1=ε0S/d1，C2=ε0εS/d2对不透明度要求相对较高。低定量字典纸在印刷使用－12其中，ε0=8.85×10，S为实际被测样的面方面也存在着如透印等一些难以解决的问题。低定量积，实验中d1设为

4、零，d2为被测样的厚度，C、C1字典纸比较薄，不透明度低，双面印刷时易产生透印均可在主调电容度盘上读出。［1］问题。因此，充分了解和掌握造纸常用填料的各折射率n=槡εμ，μ为非磁性材料，为1(所测种物理性能以及在抄纸中的应用情况尤为重要。本实［2］样均为非磁性材料)。验就PCC、GCC、硫酸钡、TiO2、滑石粉的密度、折1.2.2密度的测定射率、比表面积、粒径与分布进行了分析测定，并将它们应用于抄造低定量的字典纸中，比较了填料在纸采用MH-300T粉末专用密度计测定填料的密度。1.2.3比表面积的测定中的留着情况、纸张的光学性能和印刷透

5、印值等，供造纸研发及生产人员参考。采用Micromeritics公司生产的ASPA2020全自动快速比表面积及介孔/微孔分析仪，根据等温物理吸1实验附的静态容量法的原理。1.1实验原料1.2.4粒径分析浆料:漂白阔叶木浆，用实验室Valley打浆机按采用NSKC-1光透射式粒度测定仪进行粒径分析。照TappiT200SP—96方法打浆，打浆度25°SR。1.2.5纸片抄造填料:轻质碳酸钙(PCC，南京金银兴纸业)、将打浆度为25°SR的阔叶木浆在疏解机上疏解，重质碳酸钙(GCC，南京OMYA公司)、硫酸钡(常调浓后加入填料，再依次加入阳

6、离子淀粉、阳离子聚州恒耐超微高新材料公司)、TiO2(锐钛型，镇江市丙烯酰胺、硅溶胶，然后在RK-2A型实验室快速抄泛华化工有限公司)、滑石粉(南京金银杏纸业)。片器上抄片，抄好的纸张在恒温恒湿条件下平衡24h收稿日期:2011-03-20(修改稿)作者简介:万丽，女;在读硕士研究生;主要研究方向:造纸化学品与工程。*通信联系人:戴红旗，E-mail:daihq@njfu.com.cn。30几种填料的物理特性及其在造纸中的应用比较第26卷第2期22后检测纸张的各项物理性能。m/g和0.7522m/g。1.2.6印刷透印值的测定从实验吸附

7、过程中相对压力和吸附量的关系曲线采用SpectroEye分光光度计测定印刷品的透(见图1)可以看出，填料吸附曲线具有很好的相关印值。性。几种填料中TiO2具有较大的吸附量，滑石粉的吸附量最小，这可间接反映出TiO2的比表面积最大，2结果与讨论而滑石粉的比表面积最小。2.1理化分析2.1.1填料密度和折射率的测定矿物型造纸填料的密度要求相对较高，不易溶解于水，填料密度和纸浆纤维的密度不宜相差太大，否则易在湿部产生沉积，造成湿部过程问题，也会影响到纸张匀度、平滑度和不透明度。折射率是由填料的化学成分和分子晶格结构决定的一项基本性质。纤维的折

8、射率为1.55，填料本身的折射率越高，与纤维的折射率相差越大，则在纤维-填料界面上光的散射图1几种填料比表面积的对比能力越强，加填到纸张中可以提高纸张的光学性能，如提高不透明度，降低印刷透印程度。2.1.3