硅酸钙加填轻型纸的应用研究

研究考察了从高铝粉煤灰中提取的多孔硅酸钙用于轻型纸加填对浆料及纸张性能的影响,并与碳酸钙加填纸进行对比。结果表明:采用多孔硅酸钙加填后,轻型纸松厚度显著提高,当添加量从0提高至33%时,纸张松厚度从2.67cm3/g提高至3.21cm3/g,与碳酸钙填料相比,采用硅酸钙加填后,填料留着率大幅提升,有效降低了白水浓度。     

多孔硅酸钙加填轻型纸的脱墨性能研究

本研究对粉煤灰基多孔硅酸钙填料的物理性能进行了分析,并对多孔硅酸钙加填轻型纸的脱墨性能进行了研究。结果表明,多孔硅酸钙填料密度小、比表面积大、孔隙率高,呈现“蜂窝状”结构,且白度高,磨耗低;多孔硅酸钙加填轻型纸的脱墨性能好,脱墨浆白度增值高,经浮选脱墨后其油墨去除率、残余油墨浓度和脱墨浆ISO白度增值分别为84.3%、159.9 mg/kg和17.1%,明显优于轻质碳酸钙（轻钙）加填轻型纸（分别为68.9%、230.2 mg/kg和10.4%）,但其浮选脱墨浆渣率略高于轻钙填料,两者分别为3.44%、2.32%。与轻钙加填轻型纸的脱墨浆相比,多孔硅酸钙加填轻型纸的脱墨浆纸张松厚度好、裂断长和耐折度高,有助于生产高松厚度、高强度纸张。     

多孔硅酸钙加填轻型纸的生产实践与分析

对高铝粉煤灰基多孔硅酸钙性能进行了分析,并对其在轻型纸中的加填应用进行了生产实践与分析。结果表明,硅酸钙呈多孔状结构,具有白度高、密度低、孔隙率高、磨耗低等特点。与轻钙相比,多孔硅酸钙用于轻型纸加填可明显提高填料留着率,但纸机网部滤水性降低,干燥部汽耗增加,施胶效果降低。硅酸钙填料用于轻型纸生产可以大幅提升轻型纸松厚度和填料含量,有助于改善产品质量,降低生产成本。经济有效地解决硅酸钙加填产生的施胶问题是大规模生产应用的关键。     

新型轻质硅酸钙填料复配对壁纸原纸性能的影响

不同类型的矿物填料通过复配加填可以取长补短、相互配合,从而实现加填纸张性能的优化。以轻质碳酸钙、滑石粉与轻质硅酸钙等作填料,研究了不同类型的填料复配对壁纸原纸物理性能的影响。结果表明:复配填料中添加轻质硅酸钙可显著提高原纸松厚度,在30%的加填量下,当硅酸钙:轻质碳酸钙=1:2时,其加填纸的松厚度比滑石粉:轻质碳酸钙=1:2复配填料加填纸提高15.2%,同时对填料留着率、纸张白度和抗张指数等指标影响不大;随着加填量的增加,相比于滑石粉:硅酸钙:轻质碳酸钙=1:1:1复配类型,硅酸钙:轻质碳酸钙=1:2复配类型对手抄片松厚度的提高更为明显,且在相近成纸灰分下,纸张的白度与不透明度较好。     

粉煤灰基新型硅酸钙与碳酸钙和滑石粉在纸张加填中的应用效果对比

通过实验比较分析了用于造纸湿部加填的粉煤灰基新型硅酸钙与重质碳酸钙和滑石粉的部分性能,并研究了这三种填料对纸张成纸质量的影响。实验结果表明:新型硅酸钙填料为多孔蜂窝状,中位径为11.79μm,粒子均匀性较好,粒径分布最窄;重质碳酸钙呈不规则立方体状结构,中位径为9.39μm,均匀性较差,颗粒大小相差明显;滑石粉为片状结构,中位径为16.66μm,均匀性较好。纸张加填对比后发现:在填料加入量均为50%时,硅酸钙加填纸的抗张指数比GCC高21.52%,比滑石粉加填纸低9.01%;撕裂指数比GCC加填纸高49.38%,比滑石粉加填纸低37.36%;松厚度比GCC加填纸高85.88%,比滑石粉加填纸高95.06%;白度比GCC加填纸低4.0%ISO,比滑石粉加填纸低1.5%ISO;不透明度与GCC加填纸相当,比滑石粉加填纸高11.0%;灰分值比GCC加填纸低6.21%,比滑石粉加填纸低8.28%。     

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。     

硫酸钡在纤维细胞腔中的加填

目前国内外造纸厂中广泛使用填料,加入填料一般具有三个主要作用：改变纸张光学性质;改进纸张物理和印刷性能;降低成本。然而由于填料的加入会使纸张的强度有所降低,同时影响施胶的效果,因此国外一直在探索纤维的细胞腔加填。因为在未干燥的植物纤维内部存在大量的空隙,平均每克浆（绝干）约含1.5mL的空隙体积,细胞腔加填由于填料物质是加入到纤维的细胞腔内,而不留存于纤维的表面,故在满足使用填料的三个主要作用的前提下,通过不阻碍纤维间的结合,从而降低纸张的强度损失,鉴于目前中、碱性抄纸的发展,本文拟对硫酸钡在纤维细胞腔中的加填工艺作一初步探索。     

研磨方式对硅灰石填料颗粒形态及加填性能的影响

分别采用雷蒙磨和球磨机研磨制备硅灰石造纸填料。实验结果表明,采用雷蒙磨研磨制备的硅灰石填料主要呈短纤维状,采用球磨机研磨制备的硅灰石填料主要呈不规则颗粒状。不同研磨方式制备的硅灰石填料在造纸中的加填结果表明,与球磨机研磨制备的硅灰石填料加填效果相比,雷蒙磨研磨制备的填料对硅灰石晶簇的保留较好,加填纸的松厚度、挺度较好,灰分和留着率较高,而耐破度和抗张强度基本一致。     

羧甲基壳聚糖/硫酸铝改性滑石粉在高加填纸中的应用

采用羧甲基壳聚糖和硫酸铝对造纸填料滑石粉进行表面包覆改性,对改性填料的应用进行了研究。结果表明,在羧甲基壳聚糖用量一定时,沉淀剂硫酸铝的用量对填料的改性过程和改性填料的应用性能有较大影响。当硫酸铝用量为6%时,与未改性加填相比,在灰分提高27.2%的前提下,加填纸张抗张指数仍可提高22.5%,同时加填纸张的白度和不透明度均较好。SEM观察表明,填料形态发生变化,颗粒粒径变大,形成了填料粒子的聚集体;加填纸张的SEM观察表明,滑石粉经改性后,能和纸张纤维形成更有效的吸附,提高填料和纤维之间的结合力,进而改善纸张的强度和纸料留着性能。     

麦草浆纤维胞腔加填的研究

初步研究了麦草纤维的胞腔加填工艺及对胞腔加填对纸张物理性能的影响。结果表明麦草浆纤维胞腔加填是可行的。加填后纸页光学性能与直接加填相近,强度性能则优于直接加填纸。     

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.     

硅酸铝纤维作为造纸填料的可能性探讨

研究了硅酸铝纤维性能及其作为填料在纸张中的应用,并与轻质碳酸钙(PCC)填料进行了对比实验,探讨硅酸铝纤维作为填料的最佳加入量及与PCC混合后对纸张性能的影响。通过实验发现,添加硅酸铝纤维后,纸张的灰分和填料留着率都有不同程度的提高,纸张的抗张强度、耐折度有所降低,撕裂指数基本上保持不变;填料加入量控制在10%以内,基本上能够达到强度要求;对纸张白度、不透明度等光学性能有不同程度的提高。     

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.     

粉煤灰联产新型硅酸钙填料的研究进展

粉煤灰是燃煤在锅炉燃烧过程中产生的固体颗粒物,通过协同作用与联产技术利用粉煤灰制备新型硅酸盐填料的技术已经实现。本文主要综述了从粉煤灰提取生产的新型硅酸盐填料的方法,并对这种新型填料的研究进展和发展前景作出了综述。新型硅酸钙填料是一种多孔蜂窝状,具有质软、比表面积大、沉降体积高、相对密度小、磨耗值低和白度稳定性好等特征。研究表明,在对纸页强度损失很小的情况下新型硅酸钙填料的加填量能够达到30%以上。预计硅酸钙在文化印刷书写纸、低定量轻型化高加填纸、特种功能性纸张的生产领域具有广阔的应用前景,这为综合利用固体废弃物资源,降低生产成本开辟了新途径。     

多孔硅酸钙作为造纸功能性填料的助留作用研究

从高铝粉煤灰中提取的多孔硅酸钙具有质轻、堆积体积大、孔隙率高及吸附性强的特性。本实验对多孔硅酸钙作为造纸功能性填料的助留作用进行研究。结果表明,在满足纸张强度性能的前提下,多孔硅酸钙替代纸浆用量50 kg/t、滑石粉用量及其他助剂用量不变时,纸张灰分从使用多孔硅酸钙前的22.0%增加至29.7%,增加了7.7个百分点,这说明多孔硅酸钙不仅能作为填料替代部分纤维,同时也促使滑石粉的留着率得到提高,使每吨纸可节省纤维77 kg。多孔硅酸钙粒子所展现出的孔隙效应、羟基效应、纳米效应的叠加效果是导致其具有显著吸附性能和助留功能的重要原因。     

CPAM-膨润土双元体系在新型硅酸钙加填纸上的应用

比较分析了CPAM-膨润土双元微粒助留体系对新型硅酸钙(FACS)和研磨碳酸钙(Gcc)加填浆料的留着、滤水及纸张性能的影响.实验结果表明,CPAM-膨润土双元体系应用于FACS加填纸中时,CPAM需求量高于GCC加填的;膨润土用量为0.1％时,CPAM用量的增加,能改善FACS加填纸料的留着性能,但对其滤水性能却有不利影响;CPAM用量为0.08％时,随着膨润土用量的增加,FACS加填纸料Zeta电位的下降比GCC加填的更快;膨润土的用量低于0.2％时,膨润土用量的增加对纸料的首程留着率和滤水性能都有利.CPAM用量为o.08％、膨润土用量为0.1％时,FACS加填纸白度与GCC加填纸张相当,但是不透明度比GCC加填纸高;FACS加填纸的抗张指数比GCC加填纸低11.2％,撕裂指数比GCC加填纸低21.0％;FACS加填纸张的松厚度比GCC加填纸高41.7％.加填纸张的扫描电镜对比发现,FACS能够较好地填充在纤维之间的缝隙中,可以看到纤维与填料之间有较好的交织.     

凹凸棒石黏土对纸张的加填性能研究

比较了凹凸棒石黏土(以下简称凹土)与碳酸钙加填纸张的填料留着性能、对网下白水的影响以及对纸张理化性能的影响,并对填充机理进行了分析。结果显示,经良好水化分散后凹土纤维可与植物纤维通过氢键力紧密结合,这种作用方式与碳酸钙有显著区别。凹土是一种高保留填料,留着率一般在80%以上,可显著提高纸张灰分、降低网下白水浊度。凹土加填的纸张具有较好的强度性能,尤其在高加填量时纸张的强度显著优于碳酸钙加填纸。     

卷烟滤嘴棒填充纸及嘴棒性能的研究

以卷烟厂废滤嘴棒为原料,对其进行打浆处理,并与植物纤维配抄卷烟滤嘴棒填充纸(CAP纸).实验结果表明,废滤嘴棒经过处理后可以作为CAP纸的原料,并且抄造的CAP纸可使滤嘴棒既具有纸质填充材料吸附性好的优点,又具有醋酸纤维良好弹性和吸味的特点.应用试验结果表明,在吸阻相同的情况下,CAP纸可使滤嘴棒具有较好的降低卷烟焦油性能.     

阳离子淀粉与碳酸钙预絮聚加填技术研究及生产应用

采用一定取代度的阳离子淀粉与碳酸钙进行预絮聚,通过控制预絮聚体的粒径,可获得具有良好稳定性的预絮聚体。将该预絮聚体用于文化用纸的加填,由于淀粉覆盖在碳酸钙表面,增加了其结合性能,纸张的表面强度及填料留着率均得到一定程度改善。填料留着率平均提高了24.2 个百分点。     

轻质碳酸钙在低定量轻型印刷纸中的应用

介绍了轻质碳酸钙（PCC）作填料在低定量轻型印刷纸中的使用效果。实践表明,使用轻质碳酸钙做填料后,成纸不透明度、白度、松厚度得到明显提高;平滑度、细腻度、针刺眼得到改善;但成纸的施胶度、抗张强度及表面强度受到影响。