粉煤灰联产新型活性硅酸钙作为造纸填料的可行性探讨

研究了粉煤灰联产新型活性硅酸钙填料的填料性能及其作为填料在纸张中的加填性能,探讨了活性硅酸钙不同加填量对纸张性能的影响,并与商品轻质碳酸钙(PCC)填料进行了对比。结果表明,活性硅酸钙粒子呈蜂窝状,具有多孔性,比表面积较大,平均粒径为10.63μm,吸油值为2.178 g/g,沉降体积为4.0 mL/(10 g.24 h),白度为90.5%,较适于作为造纸填料。活性硅酸钙加填纸性能检测发现,随着活性硅酸钙用量的增加,纸张白度和不透明度都有较大程度的提高,纸张的抗张指数有较大降低,加填量不超过30%时,撕裂指数基本上保持不变。与商品PCC相比,加填量均为30%时,纸张白度和抗张指数基本相当,不透明度低5.1个百分点,撕裂指数高1.3 mN.m2/g,从加填后纸张的SEM图可以看出,活性硅酸钙与纤维之间有较好的交织。     

聚合物提高加填纸张的强度

对2种提高加填纸张强度的方法作了比较。一种是用聚合物来增加纤维-纤维间的结合强度,另一种是用聚合物增加纤维-碳酸钙间的结合强度。在2张湿的、无填料的手抄片之间添加少量的沉淀碳酸钙（PCC）,干燥后测定两层间的结合强度。实验结果表明,当PCC用量较少时,增加了纤维素-纤维素间的结合强度,用聚合物改性的一层或双层PCC增加了层间的强度;而随着PCC用量加大,强度反而降低。聚合物改性PCC后增加了纤维-PCC间的结合强度并在一定程度上提高了纸张的强度。实验中发现把纤维素细小纤维加入到改性PCC中可以得到最强的层间结合强度。实验考察了不同的聚合物、细小纤维、PCC的组合对纸张的增强效果。     

硅酸铝纤维分散性的影响因素及提高方法

该文研究了硅酸铝纤维的分散性能。实验表明,对硅酸铝纤维进行切断和除渣的预处理,可有效地提高纤维的分散性能;在硅酸铝纤维中加入分散剂,是提高纤维在水中分散性能的最有效的方法,有利于提高纸张的匀度、抗张强度和撕裂度,有利于改善成纸性能。     

具有高折射率的新型改性PCC填料在造纸中的应用潜能

PCC填料能够被用于提高纸张折射率,折射率的提高会进一步改善纸张的光学性能。该文研究了高折射率的新型PCC填料用于造纸的潜能。在加入折射率增强助剂的条件下,利用传统的碳酸盐法制备PCC试样。研究了用温和的Zn处理PCC试样应用于造纸的潜能;除了Zn处理方法之外,还研究了Sr作为助剂的效能,发现Sr会改变主体粒子的形态和晶体结构。阐述了这种改性对纸张光散射系数、白度、不透明度、抗张强度、松厚度以及孔隙率的影响,分别研究了压光前后纸张的这些性能。研究表明,改性填料有利于改善纸张光学性能,既能改善光散射性能也会提高强度性能,尤其是对于Sr改性填料。Zn改性填料使纸页结构变得更加开放,然而Sr改性填料使纸页结构更加封闭。对所有填料来说,压光会降低纸张松厚度,同时Sr改性PCC加填纸张的光学性能保持不变,但是研究发现纸张的光散射系数和强度性能会减小。因此,对这些填料加填纸张来说,应当优化压光条件。为了获得更高的折射率,应当考虑填料较高的改性级别。     

硅酸铝纤维与植物纤维配抄对成纸性能影响的研究

鉴于硅酸铝纤维难于成纸、成纸强度较低的问题,探讨了硅酸铝纤维与一定量的植物纤维配抄对纸张性能的影响.对添加胶粘剂、添加分散剂以及硅酸铝纤维中渣球对混合抄纸时纸张性能的影响进行了详细探讨,并检测了成纸的耐高温性能.结果显示:添加植物纤维能够提高硅酸铝纤维纸的强度,添加一定量的胶粘剂能降低植物纤维的用量,渣球对成纸不利,应该尽可能地除去,分散剂的最佳加入量为0.5%时纸张的匀度较好,同时提高纸张的强度指标.最后经过高温特殊处理之后,纸张能够耐1200℃的高温.     

淀粉改性碳酸钙填料对改善纸张性能的研究

利用淀粉与硬脂酸钠形成复合物同时添加淀粉交联剂对沉淀碳酸钙(PCC)进行覆膜改性。比较了改性PCC加填与传统加填的使用效果,研究了改性PCC在不同加填量下对纸张施胶性能和纸料留着率的影响。结果表明:在灰分相同时,改性PCC加填的纸张性能要明显好于未改性PCC加填的纸张;在相同添加量和相同AKD用量下,改性PCC加填的纸张的施胶效果好于未改性PCC加填的纸张。在相同的填料添加量时,改性PCC加填的留着率高于未改性PCC加填。     

对硅酸铝纤维纸基耐火材料的探讨

硅酸铝纤维的分散性能及沉降性能直接影响纸张的外观、质量、除渣效率以及成纸强度.本文主要讨论了硅酸铝纸基耐火材料改进强度的几种常用胶黏剂,以及硅酸铝纤维浓度、打浆度、分散剂对硅酸铝纤维分散性能的影响.实验发现,当纤维浓度为0.6%,硅酸铝纤维疏解2 min,添加少量分散剂时,纤维分散相对比较均匀,成纸外观和质量有一定程度的提高.PAC对纤维成纸松厚度好,Na2SiO3黏结能力最强.SiO2的性能介于两者之间,CMC与PVA复配后使用能使纸张达到较高强度,但不耐高温.     

纸张加填沉淀碳酸钙的探讨

在我国，沉淀碳酸钙（PCC）主要作为涂料的组分用于涂布纸品的生产。然而，它也是一种优良的造纸填料，在有些国家和地区已广泛应用。PCC同其它填料相比有很多优势：（1）PCC能更好地提高纸张的不透明度，改善纸张表面的平滑度和平整性，使纸张具有更高的印刷性能；（2）在一定范围内使用更多的PCC而不会过分降低纸张的机械强度，这是其它填料难以达到的；（）纸产品中更多的纤维被填料所代替，这在造纸纤维原料紧张的今天将有更重要的意义；（4）填料干燥脱水比纤维容易，因而填料含量高的纸页干燥较快，可以减少纸页干燥时蒸汽的消耗…     

不含机木浆未涂布纸的表面强度和体强度性能之间的关系

在下列条件下生产了数种不含机木浆未涂布纸纸张:添加和不添加表面施胶剂或者疏松剂、采用不同种类的填料[研磨碳酸钙(GCC)或者沉淀碳酸钙(PCC)]和不同剂量的填料(20%和25%)以及采用不同的压光条件。采用IGT印刷性能测试仪表征了它们的抗拉毛性能以及各标准纸张性能,以评价这些纸张的表面强度和体强度性能,如抗张强度和内聚力。结果表明:疏松剂的使用或者表面施胶的应用等参数对抗拉毛性能和抗张强度的影响相同;提升纸中填料的含量或者采用PCC替代GCC,将降低抗拉毛性能、抗张强度以及层间结合力;对于使用GCC和PCC纸张来说,压光荷载的提升降低了抗拉毛性能,但是对抗张强度和内聚力没有影响;提升压光荷载对PCC含量为25%纸张的抗拉毛性能的影响程度显著高于对GCC含量为25%纸张的抗拉毛性能的影响。这些结果说明,PCC添加量高的纸张的表面性能对于压光造成的表面损伤特别敏感。     

改性轻质碳酸钙的性能及其在造纸中的应用

采用自制的树枝状聚合物对轻质碳酸钙（PCC）进行改性,并用改性PCC作为填料对纸张进行加填。实验结果表明,改性后PCC的聚集现象大大减弱,悬浮液表观黏度下降50％以上,分散性明显改善;将改性PCC作为造纸填料时,填料留着率明显提高,与改性前PCC加填相比,填料留着率由64.6%提高至73.1%。     

阳离子型铝锆偶联剂的功留作用及其对纸张性能的影响

合成了一种阳离子型水溶性铝锆偶联剂,以此对轻质碳酸钙作表面改性。探讨了偶联型改性剂对纸张中填料的助留作用及其对纸张性能的影响。结果表明,该偶联剂能有效改善轻质碳酸钙的留着率、纸张的抗张强度、耐破度、撕裂度等物理性能。     

合成硅酸钙在轻型纸中的应用研究

检测分析了合成硅酸钙的性能,并研究了其作为填料在轻型纸中的应用效果.结果表明,合成硅酸钙呈蜂窝状疏松多孔结构,具有比表面积大、密度小、磨耗值低等特性,且含有一定数量的化学结构水,具有较强羟基持有能力;合成硅酸钙作为轻型纸的填料,与轻质碳酸钙(PCC)相比,其单程留着率高,浆料滤水性好;可赋予纸张较高的松厚度,同时对纸张抗张强度和施胶度的负面影响较小.     

硫酸铝与聚硅酸硫酸铝对松香胶施胶效果的影响

本文就硫酸铝与聚硅酸硫酸铝（PASS）对阴离子分散松香胶施胶效果进行比较，采用PASS能在接近中性的条件下抄纸，也可使用价格低廉的碳酸钙作填料。     

Interaction between PCC Filler and Cellulosic Fiber in Fiber/Filler Co-refining System

Mineral fillers are important for conserving raw fiber materials and reducing production costs in the paper industry. However, the increase in filler content will inevitably result in strength reduction, which limits the adding amount of filler in paper production. In this study, we designed a cellulose fiber/filler co-refining approach to improve the strength and optical properties of paper; moreover, the synergistic interaction between fibers and precipitated calcium carbonate (PCC) fillers in the co-refining process was investigated. Results of fiber separation and PCC particle size analysis showed that, compared with conventional refining, the content of fines increased, whereas the PCC particle size decreased. More importantly, composites were formed between the PCC and fines, which promoted strength improvement of paper. Physical tests show that the tensile index of paper with 15% PCC content increased by 22% compared with that of the paper filled by conventional method, whereas the brightness and opacity of paper improved by fiber/filler co-refining for a specified filler content. These findings provide a basis for the further development of co-refining filling technology.     

草浆白泥碳酸钙的性能及应用

对比分析了传统草浆白泥碳酸钙、精制草浆白泥碳酸钙及商品轻质碳酸钙的物理性能及其作为填料对纸张性能的影响。研究发现,精制草浆白泥碳酸钙平均粒径为6.36μm,10μm以下粒径约占82%,其粒径与商品轻质碳酸钙相近;而传统草浆白泥碳酸钙粒度分布范围宽,10μm以上粒径的约占66%,平均粒径达12.78μm。精制草浆白泥碳酸钙吸油值高、沉降体积小,用于纸张加填时,精制草浆白泥碳酸钙及商品轻质碳酸钙都能使纸张白度得到提高,而传统草浆白泥碳酸钙使纸张白度降低;精制草浆白泥碳酸钙对纸张不透明度有良好提高效果,商品轻质碳酸钙次之;相对于传统草浆白泥碳酸钙,精制草浆白泥碳酸钙加填的纸张在施胶度和物理强度方面都有了明显的改善,因此可以代替商品碳酸钙用作造纸填料。     

矿物复合纤维和碳酸钙与植物纤维的抄纸性能对比研究

矿物复合纤维是近年来被广泛采用的一种新型造纸填料,本文以硅灰石矿物复合纤维和传统碳酸钙作为填料,分别与植物纤维混合抄纸的性能进行了对比研究。通过分析发现,硅灰石矿物复合纤维呈纤维状,其纤维长度比颗粒状的碳酸钙长,容易与植物纤维结合形成网状结构,因而其留着率明显高于碳酸钙填料,且添加硅灰石矿物纤维纸张的抗张指数、撕裂指数及耐破指数均明显高于添加碳酸钙填料的纸张。硅灰石矿物复合纤维作为填料唯一的不足是其白度比碳酸钙填料稍低,因而更适合于在对白度要求不高的纸种中推广应用。     

高档卷烟纸专用沉淀碳酸钙的研制

在传统轻质碳酸钙生产的基础上，利用添加剂控制碳酸钙的粒径及形态，制备了高档卷烟纸专用轻质碳酸钙，并简述了碳酸钙在卷烟纸中的作用。使用表明：此种碳酸钙提高了卷烟纸的透气率、白度、厚度，填料保留率也有所增加。     

轻质碳酸钙加填量对PCCP/LCP-1复合材料气体吸附性能的影响

利用原位生长法制备了轻质碳酸钙(PCC)加填的植物纤维纸基(PCCP)/金属有机骨架化合物(MOFs,即Zn2(BTC)4,标记为LCP-1)复合材料(PCCP/LCP-1),探讨了PCC加填量对复合材料气体吸附性能的影响;采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TGA)和氮气吸附法(BET)研究了LCP-1与植物纤维的键合方式以及复合材料的表面形貌、比表面积、热稳定性和吸附行为。结果表明,LCP-1与植物纤维之间以酯键结合,PCC加填量的增加可使纸张纤维网络体系暴露出更多的游离羟基,有利于提高LCP-1在PCCP表面的沉积率。此外,PCC的位阻效应降低了LCP-1在PCCP表面的生长空间,导致LCP-1尺寸变小。BET实验表明,与未添加PCC的复合材料相比,添加PCC可显著提高复合材料的吸附性能,且随着PCC加填量的增加,复合材料的氮气吸附量也逐渐提高。     

高档卷烟纸用沉淀碳酸钙的应用实验

在传统轻质碳酸钙生产的基础上，制备了高档卷烟纸专用沉淀碳酸钙。经抄纸实验证明，该碳酸钙产品对于提高纸张白度、不透明度、留着率有比较满意的效果，其理化指标与粒度分布符合高档卷烟纸填料的要求。     

Composite Fiber Based on Sisal Fiber and Calcium Carbonate

The impregnation of a raw sisal fiber in a saturated solution of calcium hydroxide generated a fiber coated by a remarkable quantity of calcium carbonate and calcium oxide. However, some detachments of the inorganic coating were observed at microscopic level, and interstices in the external walls, filled by the precipitated material, were less visible than in raw fiber. Additionally, some fiber components have been removed by the preliminary sodium silicate washing. The final composite exhibited more amorphous characteristics than the original raw fiber, as well as its mechanical behavior was very similar to an elastomeric material with more homogeneous mechanical properties than the original raw fiber.