生物酶法竹渣填料的制备及其抄纸应用性能研究

本研究以竹渣为原料,采用生物酶法制备生物质造纸填料,探究了生物酶法制备竹渣填料的工艺参数、预处理后竹渣填料的物化性能,考察了竹渣填料添加量对纸张物理强度和抄纸湿部性能的影响。结果表明,生物酶法制备竹渣填料的适宜条件为：生物酶用量0.02%（对竹渣绝干质量）,pH值6.5,温度65℃,处理时间1 h,在该条件下竹渣溶出物为6.8%;生物酶法制备竹渣填料添加量为20%时,纸张抗张指数和环压指数分别为14.0 N·m/g和5.79 N·m/g,较未加填纸分别提高了14.6%和37.2%;与竹渣相比,生物酶法制备的竹渣填料物相结构和热稳定性未发生明显改变,但大分子结构中氢键基团增多,竹渣表面发生片状化改变;添加生物酶法制备的竹渣未对抄纸白水水质指标产生显著影响。     

改性粉煤灰微粉高填料纸的增强技术研究

探讨了对改性粉煤灰高填料纸的增强技术。研究结果表明:改性的粉煤灰微粉适合于作为造纸填料,不仅留着率可以达到50%以上,而且不会引起严重的掉毛掉粉现象,纸张的白度和不透明度分别可以达到83%ISO以上和93%以上。实验试用了5种增干强剂,自制的一种增干强剂效果较好,其他几种增干强剂作用效果都不太显著。添加聚乙烯醇合成纤维对于提高高填料纸的强度作用明显。添加量为5%时抗张强度明显改善,添加量为10%时耐破强度明显改善。PVA合成纤维与增干强剂混合使用对高填料纸各项性能改善良好,PVA用量为10%,N64170增干强剂用量为2%时,高填料纸各项性能最好。     

全桉木浆未涂布数字印刷纸中加填的碳酸钙类型选择

提高纸张的填料含量来降低产品成本目前仍是造纸工作者努力的目标。由于不同纸种的要求差别较大,所以探索不同类型的碳酸钙对成纸性能的影响有利于根据不同纸种要求选择最佳碳酸钙填料。考虑到目前市场上未涂布数字印刷纸需求量的增加,该研究的主要目的是选择适合于全桉木浆抄造的数字印刷纸的最佳碳酸钙填料。研究采用13种不同类型的碳酸钙添加于手抄片中,     

使用淀粉改性的沉淀碳酸钙填料对纸张性能的改进

在本篇研究中，我们用玉米与土豆的未加工淀粉对商业沉淀碳酸钙（PCC）填料改性。这些改性填料用作造纸填料来改进高填料含量的纸的强度。我们将高固含量（〉45％）淀粉与PCC填料相混合然后蒸煮混合物。发现在蒸煮过程中的混合物中的水分含量对填料改性起着重要作用。实验显示，通过使用改性方法PCC可以被淀粉胶体包裹。在造纸过程中没有发现PCC包裹层淀粉胶体有明显的溶解。手抄纸的物理性能，包括抗张性、撕裂性、耐折性，与传统方法相比使用淀粉包裹PCC可以有很大的提高。使用不同类型的淀粉，添加淀粉改性PCC填料的手抄纸之间只有微小的纸张物理与光学性能差异。 应用：淀粉改性的PCC也许提供了一个相当经济的选择来增加填料含量并同时改进纸张质量。     

滑石粉在造纸中的分散特性研究

理解造纸用填料的分散性能与分析填料对纸张的影响作用同样重要。硅酸镁（滑石粉）是常用的造纸填料之一,具有疏水性和化学惰性。该实验研究了加入润湿剂（非离子三嵌段共聚物）和阴离子分散剂后不同粒径滑石粉的分散性。润湿剂和分散剂分别加入和共同加入到滑石粉悬浮液中,通过测定Brookfield黏度分析其分散特性。将添加了润湿剂和分散剂的滑石粉加填至纸浆中,分析其对抄纸特性和成纸性能的影响。润湿和分散改变了滑石粉的胶体电荷特性,使其负电性增加,降低了滑石粉在纸幅中留着。滑石粉粒径减小能够明显改善纸张的光散射系数（LSC）,但是会降低留着率。利用阳离子聚丙烯酰胺控制纸浆的胶体电荷,改善滑石粉的留着率。而不影响填料和纸张的LSC。     

皮革屑作为填料在造纸中的应用

研究了废皮革屑作为填料在造纸中的应用。首先将废的皮革屑多段碎解制成粉末,经不同化学单体物质处理后作为填料加添到蔗渣浆中,进行抄纸实验。实验结果显示,添加皮革屑后成纸的部分物理性能,如撕裂度、抗水性、透气度、热稳定性都有一定的改善,仅对纸张裂断长有负面影响。     

镁铝水滑石用作造纸阻燃填料的研究

考察了镁铝水滑石用作造纸阻燃填料的可能性以及对纸及纸板性能的影响.结果表明,镁铝水滑石能提高纸张的不透明度和白度,但使纸张强度有一定程度的降低.当未加阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)、添加40%镁铝水滑石时,纸的氧指数在25%以上,达到难燃级.当添加0.025%CPAM和30%镁铝水滑石时,氧指数为26.2%.当定量为240 g/m2、镁铝水滑石添加量为20%时,氧指数接近25%,基本达到难燃级.     

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。     

淀粉包覆型硅灰石填料的制备及其在造纸中的应用

在纸张中添加矿物填料是节省植物纤维原料、提高纸张性能的重要手段,但同时也会造成纸张强度性能的下降。为了提高填料与植物纤维之间的结合强度,本文利用淀粉对硅灰石填料进行包覆改性,制备淀粉包覆型硅灰石造纸填料,分析淀粉包覆改性对硅灰石填料颗粒粒度、留着性能、抗剪切性能和纸张强度性能的影响。研究结果表明,硅灰石填料经淀粉包覆改性后,其颗粒粒径增大,粒径分布均一性得到较大改善,留着率显著提高,并具有较强的抗剪切性能;相比于添加未经淀粉包覆改性硅灰石填料的纸页,添加淀粉包覆改性硅灰石填料的纸页强度性能较高,且强度性能下降的趋势明显减缓。     

开发高填料纸的有关认识与思考

高填料纸在生产成本方面的优势,使其成为了国内外的研究热点之一。本文阐述了高填料纸的概念,分析了高填料纸的开发现状、需要解决的矛盾以及开发高填料纸需要转变的思路。指出今后高填料纸的开发应以改善成纸性能,赋予纸张功能性为主要目的。     

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。     

利用淀粉改性沉淀碳酸钙填料来改善纸张性能

用玉米和马铃薯原淀粉对商业沉淀碳酸钙(PCC)填料进行改性,并被用作造纸填料来改进高填料含量纸的强度。把固体含量高(>45%)的淀粉与PCC填料混合,然后蒸煮混合物;发现在蒸煮过程中,混合物的水分含量对填料改性起着重要的作用。实验表明,使用改性方法PCC可以被淀粉胶体包裹。在造纸过程中,没有发现包裹PPC的淀粉胶体层有明显的溶解。与传统的方法相比,使用淀粉包裹的PCC,其手抄纸的物理性能,包括抗张强度,撕裂度,耐折度可以有很大的提高。使用不同类型的淀粉,添加淀粉改性PCC填料的手抄纸的物理和光学性能只有微小的差异。淀粉改性的PCC也许提供了一个增加填料含量、同时改进纸张质量的途径。     

贝壳粉作为填料对纸张性能的影响

通过与商品轻质碳酸钙(PCC)进行对比,研究了贝壳粉作为填料的性能及其不同用量对纸张强度性能和光学性能的影响,探讨了贝壳粉作为造纸填料的可行性及优势。结果表明,贝壳粉呈梭状的偏三角面体,并聚集在一起成丛簇状,平均粒径为0.44 μm,颗粒尺寸分布均匀,白度为91.4%,沉降体积为5.35 mL/g。加填纸的性能测试结果表明,与PCC加填纸相比,在贝壳粉用量为10%时,加填纸张的强度性能下降较少且光学性能增加较多,加填效果最佳;在加填量相同时,贝壳粉的加填效果与PCC相当,且贝壳粉加填纸的不透明度和光散射系数比PCC加填纸的高,可作为一种新型的造纸填料。     

印刷书写纸用矿物填料

矿物填料在造纸工业中的应用已经有了很长的历史,在各种不同品种的纸和纸板、书写印刷纸领域的应用中占据着支配地位。矿物填料用于造纸可以改善纸的光学性能、纸页表面的平滑度、印刷质量及适印性。在造纸过程加入矿物填料能够改善滤水性和干燥效率。更重要的是,填料的加入可以替代价格较高的纤维而降低成本。开展的更广泛研究是为了进一步提高在书写印刷纸中矿物填料的添加量。1纸和纸板工业矿物填料的消费情况如图1所示,就全球范围内来看,PCC已经成为造纸工业使用最广泛的填料。2005年全球造纸工业使用了450万t(100%计,下同)的PCC,生…     

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。     

淀粉-脂肪酸复合物改性填料在造纸中的应用增稠剂对涂层表面结构的影响

为了增强纸张中纤维与填料之间的结合力,采用淀粉-脂肪酸复合物形成法制备了淀粉-填料复合物。这种复合物以造纸填料的形式来提高纸张的物理性能、填料的留着率以及施胶效果。实验在不同温度下测定了淀粉-脂肪酸复合物在水中的溶解性能。结果表明,当水温低于70℃时,淀粉-脂肪酸复合物的溶解度很低,使其很容易包覆到高岭土表面,以改善高岭土与纤维之间的结合力。与只添加高岭土相比,在手抄片中加入高岭土-淀粉复合物可使纸张强度提高1～2倍左右。在使用未改性高岭土时,随着高岭土含量的增加,手抄片的z向抗张强度降低,但是使用淀粉-脂肪酸复合物改性填料时,手抄片的z向抗张强度却随着高岭土含量的增加而增加。实验还发现,复合物中脂肪酸的存在可以提高手抄片的防水性能,这有益于造纸过程中的施胶。实验还利用扫描电镜对填料的分布以及淀粉一脂肪酸复合物与纤维之间的黏合特性进行了研究。     

超细硅酸铝在造纸工业中的应用研究

探讨了超细硅酸铝在造纸填料应用中替代钛白粉对纸张各项性能的影响。实验结果表明,超细硅酸铝替代质量分数20%的钛白粉用于造纸填料具有一定的实用价值。     

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。     

一种新型造纸填料在纸张中的应用

介绍了一种新型造纸填料—超细矿物纤维在纸张生产中的应用。结果表明,用超细矿物纤维替代造纸填料,不仅可以改善纸张的某些性能,提高纸张的质量,而且可以降低成本,取得可观的经济效益,其添加量以10%为宜。     

煤粉粉煤灰作为湿部填料在造纸中的作用

燃煤热电厂在生产过程中都会产生煤粉粉煤灰（以下简称“粉煤灰”）这种固体垃圾,其中的化学物质可以被造纸工业有效利用。粉煤灰的粒径差异很大,从几微米到100μm。在酸性、中性或是碱性造纸过程中,它是一种惰性物质。粉煤灰的密度为800～980kg／m^3,孔隙度45％～57％,比表面积0．1380～2．3076m^2／g,这些物理性质表明粉煤灰适合作为造纸填料。用多层振动筛筛分从热电厂生产出来的粉煤灰,将得到粒径小于38μm的细小组分用作填料,研究了其对纸张的强度性能和光学性能的影响。实验结果表明,用粉煤灰作为填料时,纸张的不透明度明显提高,然而随其用量的增加,白度有所下降;添加粉煤灰的纸张的机械强度优于添加高岭土的纸张的机械强度。