改性纳米碳酸钙用于纸张加填效果佳

<正>纳米碳酸钙是目前造纸业应用较多的填料之一,近些年来,国际上对于改善纳米碳酸钙加填纸强度性能的研究十分活跃。目前对纳米碳酸钙进行处理的方法均是采用碳酸钙粉体或者浆液,但这样得到的改性碳酸钙的功能十分     

改善碳酸钙加填纸强度性能的研究进展

从预絮聚技术、纤维细胞内加填技术、细小纤维/碳酸钙复合技术及表面改性技术等方面,对改善碳酸钙加填纸强度性能的技术进行了综述,指出了相关研究、开发及应用的重要性。     

凹土与碳酸钙复配加填对纸张强度性能的影响

实验探讨了凹凸棒石黏土（凹土）、碳酸钙、滑石粉及硅灰石复配加填对纸张性能的影响。结果发现,复配加填较单一加填纸张的强度性能均有明显提升,其中以凹土与碳酸钙复配加填的纸张的强度性能提升最为显著。凹土与碳酸钙按1∶2比例复配,加填量为10%时纸张的抗张指数为10.8 N·m/g,与单一加填碳酸钙和单一加填凹土相比,分别提高了65.6%和56.9%。粒度考察及SEM表征分析表明,不同粒度、形状的填料复配所产生的堆砌效应是强度性能提升的主要原因之一;而凹土的高长径比及易水化特性是赋予纸张良好性能的另一主要因素。     

粘合剂对层间加填纸张性能的影响

实验选用滑石粉和碳酸钙为矿物填料,聚乙烯醇、苯丙乳液以及两种取代度不同的阳离子淀粉作为层间加填的粘合剂,研究了瓦楞原纸成形过程中,粘合剂与填料对成纸物理强度性能的影响。结果表明:采用聚乙烯醇及苯丙乳液作为粘合剂的效果优于两种取代度不同的阳离子淀粉,而低取代度的阳离子淀粉又优于高取代度阳离子淀粉。同时,以碳酸钙作为填料,苯丙乳液作为粘合剂进行层间加填时,采用全废纸抄造瓦楞原纸,其成纸物理强度性能优于滑石粉。且当碳酸钙用量为25%(对绝干浆),苯丙乳液用量为2%时,瓦楞原纸的抗张强度与浆内加填相比提高了23%,且未出现纸张分层现象,满足使用要求。     

层间加填对瓦楞原纸强度性能的影响

以碳酸钙为矿物填料,选用苯丙乳液、羧基丁苯胶乳作为纸张黏合剂,全废纸浆抄造瓦楞原纸,对比了层间加填与浆内加填以及两种黏合剂对成纸物理强度性能的影响。结果表明:采用层间加填技术,碳酸钙的填加量为25%(对绝干浆)时,采用羧基丁苯胶乳作为黏合剂效果优于苯丙乳液,且当羧基丁苯胶乳用量为2%时,纸张的抗张强度、环压强度较浆内加填有较大提高。同时,通过分析对比两种加填方式纸张结构的SEM图可知,采用层间加填技术,使纸张形成的多层结构有利于提高纸张的物理强度指标。     

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。     

碳酸钙复合填料

添加沉淀碳酸钙(PCC)可有效降低成本,与其他填料相比,PCC能赋予纸张更好的光学性能.但是,增加PCC的用量会降低纤维间结合力,从而降低纸张强度.     

用于提高纸张强度的新型生物高分子聚合物

造纸工业要持续发展,就必须降低成本。为应对这一问题,整个造纸工业都在积极寻找＂绿色＂添加剂,以达到既可保证产品质量又可降低外加成本、甚至是实现零外加成本以及更少的化学品消耗和更低的废品率的目标。     

阳离子淀粉预絮聚PCC用于高加填纸张

研究了3种商品淀粉对轻质碳酸钙（PCC）填料的预絮聚，并采用胶体硅和絮凝剂作为助留剂。该研究的特点是首先将部分淀粉（2kg淀粉每吨PCC）与PCC填料进行预絮聚，然后将余下的淀粉在絮凝剂之后、胶体硅之前加入。实验用浆料为过氧化氢漂白热磨机械浆（TMP）。     

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…     

造纸填料的包覆改性——提高加填纸张的强度性能

加填可改善纸张性能、降低抄造成本,但加填也会降低纸张强度。利用与纤维素纤维具有结合能力的材料对填料进行包覆改性是降低填料对纸张强度的不利影响、提高纸张加填量的重要途径。本文就淀粉、壳聚糖和纤维素对常规填料的包覆改性进行了较为详细的介绍。其中淀粉由于价格低廉、包覆改性后强度改善效果显著,是应用潜力最大的填料包覆改性材料。     

包覆型GCC的制备及其对加填纸张性能的影响

通过化学方法将轻质碳酸钙(PCC)沉淀在重质碳酸钙(GCC)表面,实现对GCC表面包覆改性,借助SEM观察了改性后GCC的表面形态,研究了不同反应条件下制备的包覆型GCC加填对纸张性能的影响。结果表明,包覆型GCC表面沉积了一层PCC粒子。反应浓度0.2mol/L、反应温度25℃、n(GCC)∶n(CaCl2)为3∶1条件下制得的包覆型GCC在纸张中的留着率高,对纸张强度影响较小。加填25%包覆型GCC的纸张性能比加填15%未包覆的GCC的略好。     

填料特性对层间加填成纸性能的影响

层间加填是将矿物填料直接添加在纸页层间,有利于提高填料在纸页中的留着率、降低白水浊度和优化抄纸湿部化学环境等。本实验选用滑石粉和碳酸钙为矿物填料,羧基丁苯胶乳为层间黏合剂,对瓦楞原纸成形过程中填料的形状、粒径对成纸物理强度的影响进行了研究。结果表明:在其他条件不变的情况下,以碳酸钙为填料的成纸物理强度性能优于滑石粉。当碳酸钙用量为25%(对绝干浆),羧基丁苯胶乳用量为2%时,以全废纸抄造瓦楞原纸的相关物理强度指标可达到国家标准(GB 13023-1991)要求。     

纸张内结合强度的影响因素

印刷、纸张加工和许多产品应用都将使纸页或纸板的内部或层间受到压力、冲击力等，这些都将引起诸如表面起毛、起泡或层间分层的结构失效。这些结构失效的共同点是：1)高速的压力负载，2)受作用力的时间较短。很多情况下是微秒的百分之一。有以上共同点的纸张结构失效可以用内结合强度值的大小来表达．这些测试的结果与在印刷或纸张加工过程中遇到的内部结构失效有密切关系，     

研磨碳酸钙的胶乳改性及其在加填纸中的应用

采用胶乳对填料级研磨碳酸钙(GCC)进行表面改性,对改性GCC的基本性能及其加填性能进行了研究。结果表明,采用胶乳对GCC进行表面改性时,胶乳在GCC表面的吸附率超过了99%;经过胶乳改性后,填料的白度略有降低,填料平均粒径虽然变大但粒度分布变窄;与未改性GCC相比,改性GCC加填纸的强度性能得到明显提高,在胶乳用量为2.0%(对GCC)、保持纸张强度性能不变条件下,纸张灰分含量从15.8%提高到31.1%,同时光散射系数得到明显改善;且改性GCC可明显提高纸张的施胶性能。     

直接加填与纤维加填对碳酸钙在循环中留着的影响

世界上每年大约有8600万t的回收纤维用于生产纸和纸板。2001年，回收纤维的应用增加到13000万t。回收纤维用量的增加意味着污泥产量的增加。造纸过程中，回收纤维浆厂产出的污泥是原生纤维浆厂产出污泥的2-4倍，每生产1t纸其量超过200kg。回收纤维浆厂污泥有一个显著的特点，即灰分含量高达50％～65％。目前，美国造纸厂用390万t高岭土，高岭土是消耗量最大的一种填料，其次是PCC，在美国造纸工业上，PCC消耗量是高岭土的50％。在过去的10年间，PCC的用量增加了4倍，并且仍然有增加的趋势，部分原因是美国造纸业中总体填料用量增加。     

纤维表面改性对纸基摩擦材料原纸强度性能的影响

采用高温空气氧化法对碳纤维表面进行改性处理,同时采用磷酸氧化法对芳纶短切纤维表面进行处理,对改性前后的两种纤维分别进行表征;采用芳纶浆粕、竹浆、海泡石绒以及改性前后的碳纤维和芳纶短切纤维混合来抄造纸基摩擦材料原纸;探究纤维的表面改性处理对纸基摩擦材料原纸强度性能的影响。结果表明,改性后的纤维表面产生了很多沟壑,纤维表面粗糙程度增加,纤维表面的接触点和面积更多,结合力更大,同时引入了大量的活性基团;用改性纤维配抄的纸张层间结合强度比未改性纤维配抄的纸张层间结合强度提高了21%。     

提高纸张表面结合强度改善掉毛掉粉措施

印刷、工业、生活用纸及一些特种纸若存在掉毛、掉粉现象会对应用对象产生一定的影响,如工业擦拭纸,会擦伤设备表面;面巾纸会影响使用;卷烟纸、滤嘴棒成型纸,在烟厂高速烟机卷制时,会造成粘合不牢、粉尘堵塞烟枪造成停机,降低生产效率.在印刷过程中如有掉毛、掉粉现象,严重时纸面会有整块纸块被剥离下来.这些现象都与纸的表面强度有关,当高速印刷机越来越普及时,纸和纸板表面强度尤为重要.纤维结合力低,纸质松软,表面强度低,易出现掉毛、掉粉现象.