紙張是由纖維構(gòu)成的,但是對(duì)某些紙張來(lái)說(shuō),只由纖維構(gòu)成卻難于達(dá)到紙張的使用目的,為此對(duì)于文化用紙、印刷用紙、裝飾原紙、白紙板、卷煙紙等來(lái)說(shuō),必須在紙漿中加入部分填料,才能達(dá)到紙張的使用要求。
加填料的主要作用
1) 提高紙張的白度,因?yàn)樘盍系陌锥缺燃垵{高;
2) 提高紙張的不透明度;
3) 提高紙張的平滑度;
4) 提高紙張的柔軟性;
5) 提高張的印刷性能;
6) 降低紙張的變形程度,即提高紙張的平整性和形穩(wěn)性;
7) 減少樹(shù)脂障礙;
8) 滿足某些紙張的特殊要求;
填料的種類及其性質(zhì)
我國(guó)用于造紙的填料種類主要有滑石粉、瓷土、碳酸鈣(PCC/GCC)、鈦白粉和氧化鐵黃顏料等。
1、滑石粉
滑石是一種層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物,滑石的功能特性主要來(lái)自其結(jié)構(gòu)特征:親油疏水性和片狀結(jié)構(gòu)?;幕瘜W(xué)穩(wěn)定性、低硬度、潤(rùn)滑性、層片狀結(jié)構(gòu)、親油性、疏水性等結(jié)構(gòu)特征決定了它是一種不可多得的功能性造紙礦物材料。在我國(guó),滑石粉產(chǎn)量的50% 以上用于造紙業(yè)。主要用于造紙?zhí)盍希倭坑糜谠旒垬?shù)脂(黏性物)控制劑和涂料顏料?;苁辜垙埞饣?,加重、增強(qiáng)對(duì)印刷油墨和顏料的吸附能力。
不同類型滑石的特性不同,適用于不同的造紙產(chǎn)品。低檔滑石及其復(fù)配加工產(chǎn)品,將主要用于普通造紙?zhí)盍?;中檔滑石主要用于高質(zhì)量要求的功能性造紙?zhí)盍虾偷淄客苛希桓咂焚|(zhì)滑石主要用于更能體現(xiàn)其功能特性的黏性物控制劑產(chǎn)品和涂料級(jí)產(chǎn)品。而且經(jīng)超細(xì)加工后,滑石粉具有良好的吸附性和覆蓋性。目前,可應(yīng)用于造紙行業(yè)中的新型滑石產(chǎn)品主要有陽(yáng)離子改性滑石、固體石蠟及AKD 改性滑石、黑滑石、鎂鋁水滑石等。
2、瓷土(高嶺土)
高嶺土在造紙工業(yè)中主要應(yīng)用于造紙?zhí)盍虾捅砻嫱坎嫉念伭?,其特性?duì)造紙生產(chǎn)可操作性及成紙質(zhì)量有很大影響。根據(jù)加工方法和產(chǎn)品特性的不同,造紙涂料用高嶺土分為水選高嶺土和煅燒高嶺土。其中,煅燒高嶺土是具有高白度、多孔隙及一定吸附性的造紙用功能材料,根據(jù)燒成溫度的不同可分為不完全煅燒高嶺土(600-800℃)和完全煅燒高嶺土(950-1050℃)。前者多用于造紙?zhí)盍?,后者多用于造紙涂布材料。其功能性主要?lái)自于高嶺巖(土)焙燒脫水和脫有機(jī)質(zhì)過(guò)程,焙燒后結(jié)構(gòu)的多孔性可改善紙張的松厚度、不透明度、吸收油墨性等。
高嶺土是目前造紙行業(yè)中消耗量較大的白色非金屬礦物材料之一,全世界精制高嶺土的75% 以上用于造紙。
3、硅灰石
硅灰石不同于傳統(tǒng)的填料,它加填于紙張中并不是簡(jiǎn)單的填充,而是憑借其高長(zhǎng)徑比與植物纖維交織在一起,構(gòu)成“植物纖維- 礦物纖維”網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從而部分替代植物短纖維。硅灰石用于造紙,同時(shí)具有提高紙張不透明度、降低生產(chǎn)成本、改善勻度、提高印刷適性等優(yōu)勢(shì)。
纖維狀硅灰石具有很多傳統(tǒng)填料無(wú)法取代的特殊性能,適合于替代傳統(tǒng)填料應(yīng)用于文化用紙以及一些特種紙、高檔紙。而通過(guò)化學(xué)改性技術(shù)降低產(chǎn)品磨耗度,提高纖維的柔軟性,以及如何在保持纖維長(zhǎng)度前提下使纖維束得以充分解離的加工技術(shù)是當(dāng)前硅灰石加工的重要研究領(lǐng)域。
4、碳酸鈣
碳酸鈣有輕質(zhì)(PCC)和重質(zhì)(GCC)(研磨)之分,一般用于生產(chǎn)紙張的碳酸鈣為輕質(zhì)碳酸鈣(也稱沉淀碳酸鈣),作涂布用顏料碳酸鈣用GCC。
輕質(zhì)碳酸鈣:用作造紙的輕質(zhì)碳酸鈣,主要是以石灰石為原料,經(jīng)過(guò)石灰窯煅燒、消化。特定條件下,碳化反應(yīng)而成。
輕質(zhì)碳酸鈣的優(yōu)點(diǎn):
由于我國(guó)造紙行業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)采用酸性施膠方法,為此無(wú)法采用碳酸鈣作為造成紙?zhí)盍希ň頍熂堄捎诓皇┠z,長(zhǎng)期以來(lái)采用碳酸鈣作填料)。
由于酸性施膠的缺點(diǎn),以及對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視,同時(shí)由于中性施膠劑的研究開(kāi)發(fā),目前世界范圍內(nèi)造紙施膠工藝逐漸由酸性施膠向微酸性、中(堿)性施膠發(fā)展,這就使碳酸鈣作為造紙?zhí)盍系玫綉?yīng)用與發(fā)展。
采用作為造紙?zhí)盍系膬?yōu)點(diǎn)是:
1)可使紙張具有更高的白度;
2)可使紙張具有更高的不透明度;
3)良好的覆蓋性;
4)高的松厚度;
5)良好的印刷適應(yīng)性及油墨吸收性;
6)優(yōu)良的透氣性;
7)良好的助燃性;
輕質(zhì)碳酸鈣是卷煙紙的優(yōu)良填料,但在輕質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)過(guò)程中,由于不同的工藝技條件,則使碳酸鈣的晶形結(jié)構(gòu),顆粒大小,以及分布情況均不同,對(duì)卷煙紙的強(qiáng)度、透氣度有明顯的影響。
在比較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),我們對(duì)此不夠重視,隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展,以及外國(guó)高檔卷煙紙(高強(qiáng)度、高透氣度)對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的沖擊,使各生產(chǎn)高檔卷煙紙的企業(yè)對(duì)生產(chǎn)高檔卷煙紙用的輕質(zhì)碳酸鈣的質(zhì)量要求有一個(gè)共識(shí),目前已注意到用于高檔卷煙紙的輕質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)工藝,并進(jìn)行研寫(xiě)開(kāi)發(fā),這是一個(gè)可喜的進(jìn)步。
不久的將來(lái),我國(guó)將能生產(chǎn)出適用于高檔卷煙紙的輕質(zhì)碳酸鈣。
在以上質(zhì)量指標(biāo)中,主要是沉降體積和含鐵量,同時(shí)對(duì)游離堿的含量有嚴(yán)格要求,一般要求游離堿(以CaO計(jì))含量,要小于0.1%。
重質(zhì)碳酸鈣:重質(zhì)碳酸鈣一般不作為造紙?zhí)盍嫌?,只作為涂布顏料之用。由于重質(zhì)碳酸鈣采作研磨方法進(jìn)行生產(chǎn)的所以它的形狀不規(guī)則,呈棱柱體、片狀、菱形、偏三角面體積等,印刷時(shí)其對(duì)油墨的吸收性比PCC要好其粘度比PCC低。
生產(chǎn)研磨(重質(zhì))碳酸鈣的企業(yè)比較多,他們產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)也不統(tǒng)一。一般重質(zhì)碳酸鈣有下面幾種規(guī)格:
1)Pd-40:干法粉碎制得,白度達(dá)98%左右,2μm含量占40%以上,15μm為零;
2)Pd-60:濕法研磨而成,白度達(dá)94%以上,2μm含量占55%~56%,粒度分布比較窄;
3)Pd-90:濕法研磨而成,2μm含量占88%~92%,白度較Pd-60好一些,粒徑分布比較窄,有較好的分散性。
5、二氧化鈦
商品名為鈦白粉,由鈦鐵礦(FeO.TiO2)經(jīng)加工精制而成,對(duì)光的折射率高達(dá)2.55~2.70,白度高,對(duì)紙張的覆蓋性能在所有填料中居首位,但其價(jià)格昂貴。
二氧化鈦有金紅石和銳鈦礦型,他們的化學(xué)性能有所不同,前者水溶性差,所以造紙工業(yè)(特別是薄頁(yè)紙)均以后者用作填料。
6、氧化鐵顏料
用作某些特殊紙張加填用的氧化鐵顏料是無(wú)機(jī)顏料的一種,目前應(yīng)用還不廣泛,它是鐵系顏料的一部分,一般只使用氧化鐵紅、氧化鐵黃、氧化鐵黑的氧化鐵棕四種。
氧化鐵顏色料的共同的特點(diǎn)是不溶于水,與紙漿纖維無(wú)親和力,而是依靠明礬的作用,固著在纖維上,而取得著色,同時(shí)起到加填作用。氧化鐵顏料耐光性強(qiáng),遮蓋性好。
氧化鐵顏料在高檔裝飾原紙(或水松原紙)中起到填料作用,還可部分代替價(jià)格昂貴的鈦白粉,同時(shí)它又起到染色作用,可取代價(jià)高而且污染嚴(yán)重的有機(jī)染料。
7、膨潤(rùn)土
膨潤(rùn)土是含有少量堿和堿土金屬的含水鋁硅酸鹽礦物。其比表面積大、高分散和觸變性等多重性質(zhì)使它以多種用途應(yīng)用于造紙工業(yè)都能表現(xiàn)出相當(dāng)多的優(yōu)越性。如用作造紙?zhí)盍鲜褂脮r(shí),具有較高的白度和純度,并且使用較大的添加量也不會(huì)降低紙張強(qiáng)度、撕裂度;用作造紙涂料時(shí),可以提高涂料的保水性、懸浮性和流變性能。經(jīng)分離、提純和改性后,膨潤(rùn)土的各種性能大大提高,可制成鈉基膨潤(rùn)土、顆粒膨潤(rùn)土、有機(jī)膨潤(rùn)土等深加工產(chǎn)品。改性后的膨潤(rùn)土具有較好的吸附性和分散性能,并且相對(duì)滑石粉而言,具有較高的留著率,對(duì)成紙強(qiáng)度的影響也較小。
8、硅藻土
國(guó)內(nèi)造紙業(yè)主要利用硅藻土大孔隙度、強(qiáng)吸附、小容重、隔熱、吸音、化學(xué)穩(wěn)定、無(wú)毒等工藝特性生產(chǎn)液體飲料、制糖、釀酒業(yè)用過(guò)濾紙和紙板,也用于建筑裝飾紙板、蓄電池隔板、高吸水生活用紙、阻燃紙、寵物墊紙、廢水凈化劑、助凝劑等;經(jīng)有機(jī)改性后還可用于微助留助濾劑等。硅藻土原礦雜質(zhì)較多,為提高其功能性能,通常要對(duì)硅藻土進(jìn)行改性處理。
合理地選用填料
1)滑石粉
由于滑石粉具有質(zhì)地細(xì)膩、白度高、覆蓋性好、磨損低特點(diǎn),且滑石粉的平滑度和光澤度高,價(jià)格便宜,因此一般文化用紙、印刷用紙均采用滑石粉作填料;由于滑石粉的化學(xué)穩(wěn)定性好,所以采用分散松香作為施膠的酸性施膠,均采用滑石粉。
滑石粉中的碳酸鈣含量一般要求低于2.5%,最也低于1.5%%,因?yàn)檩^高的碳酸鈣含量對(duì)施膠和染色均不利,對(duì)于裝飾原紙來(lái)說(shuō),高的碳酸鈣含量對(duì)后續(xù)加工工序有不利的影響;粉作為涂布的白色顏料,對(duì)涂布的白度有不利的影響。
據(jù)研究,其用量每增加10%,白度值即降低1.0%,其原因是滑石粉略疏水性為此在涂料體系中分散性欠佳,細(xì)小的滑石顆粒易于捕集空氣,因而形成小氣泡,出現(xiàn)聚現(xiàn)象時(shí),使涂層不均勻,因而涂布紙生產(chǎn)中盡量不用(少用)滑石粉作顏料。
2)碳酸鈣
在AKD等新型中(堿)性施膠劑的應(yīng)用,在酸性造紙中難一應(yīng)用的填料碳酸鈣,則有了用武之地,碳酸鈣折光率高達(dá)1.65,可明顯提高紙張白度和不透明度。
在pH值7.5~8.5范圍內(nèi),碳酸鈣的穩(wěn)定性好,所以采用中(堿)性施膠的紙張均采用碳酸鈣作為填料;對(duì)于薄頁(yè)紙,如煙紙、印刷型 水松原紙等,由于要求有高的不透明度,均采用碳酸鈣作填料,對(duì)于一些印刷性能要求高的紙,也可以采用碳酸鈣作填料。
由于碳酸鈣紫外線吸收少對(duì)提高紙張老化有利,為此對(duì)于一些需要進(jìn)長(zhǎng)期保存(館藏)的紙張,采用碳酸鈣作填料;采用酸性施膠的紙張,不能使用碳酸鈣作填料;碳酸鈣可大量用作涂布紙用的色顏料,研磨碳酸鈣由于其價(jià)格便宜,制涂料流動(dòng)性好,且其印刷性能等到比PCC好,為此涂布的白色多用研磨碳酸鈣;
3)二氧化鈦
由于其高的折射率,白度高(97%~99%),遮蓋力在顏料(填料)中居首位,為此在生產(chǎn)高檔薄頁(yè)紙或高檔涂布紙時(shí)均采用,但由于其價(jià)格昂貴,為此用量較少;
4)瓷土
由于瓷土良好的化學(xué)穩(wěn)定性,以及其片結(jié)構(gòu),能提高紙張的平滑度和光澤度,為此可以作為各種紙張的填料,它只適用作酸性施膠紙的填料,但由于其粘度比較高,因此加入量較少,比如可與滑石粉一起使用;它可作為涂布的白色顏料,片狀含越高的瓷土,其涂布性能(涂料流動(dòng)性)越好,涂好的紙張(紙板)其光澤度、平滑度越好。
5)氧化鐵顏料
適用于生產(chǎn)薄頁(yè)紙,如高檔裝飾原紙和水松原紙等,這是其高覆蓋率所體現(xiàn)出來(lái)的特點(diǎn)。
造紙是一個(gè)復(fù)雜的工藝過(guò)程,不同的紙張品種有不同的質(zhì)量要求,為達(dá)到紙張的某種要求就必要加入填料;填料的種類較多,各具有不同的性能,不同紙張品種和工藝條件,就必須選擇不同的填料或填料的組合,以期獲得最佳的效果。
加填料的主要作用
1) 提高紙張的白度,因?yàn)樘盍系陌锥缺燃垵{高;
2) 提高紙張的不透明度;
3) 提高紙張的平滑度;
4) 提高紙張的柔軟性;
5) 提高張的印刷性能;
6) 降低紙張的變形程度,即提高紙張的平整性和形穩(wěn)性;
7) 減少樹(shù)脂障礙;
8) 滿足某些紙張的特殊要求;
填料的種類及其性質(zhì)
我國(guó)用于造紙的填料種類主要有滑石粉、瓷土、碳酸鈣(PCC/GCC)、鈦白粉和氧化鐵黃顏料等。
1、滑石粉
滑石是一種層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物,滑石的功能特性主要來(lái)自其結(jié)構(gòu)特征:親油疏水性和片狀結(jié)構(gòu)?;幕瘜W(xué)穩(wěn)定性、低硬度、潤(rùn)滑性、層片狀結(jié)構(gòu)、親油性、疏水性等結(jié)構(gòu)特征決定了它是一種不可多得的功能性造紙礦物材料。在我國(guó),滑石粉產(chǎn)量的50% 以上用于造紙業(yè)。主要用于造紙?zhí)盍希倭坑糜谠旒垬?shù)脂(黏性物)控制劑和涂料顏料?;苁辜垙埞饣?,加重、增強(qiáng)對(duì)印刷油墨和顏料的吸附能力。
不同類型滑石的特性不同,適用于不同的造紙產(chǎn)品。低檔滑石及其復(fù)配加工產(chǎn)品,將主要用于普通造紙?zhí)盍?;中檔滑石主要用于高質(zhì)量要求的功能性造紙?zhí)盍虾偷淄客苛希桓咂焚|(zhì)滑石主要用于更能體現(xiàn)其功能特性的黏性物控制劑產(chǎn)品和涂料級(jí)產(chǎn)品。而且經(jīng)超細(xì)加工后,滑石粉具有良好的吸附性和覆蓋性。目前,可應(yīng)用于造紙行業(yè)中的新型滑石產(chǎn)品主要有陽(yáng)離子改性滑石、固體石蠟及AKD 改性滑石、黑滑石、鎂鋁水滑石等。
2、瓷土(高嶺土)
高嶺土在造紙工業(yè)中主要應(yīng)用于造紙?zhí)盍虾捅砻嫱坎嫉念伭?,其特性?duì)造紙生產(chǎn)可操作性及成紙質(zhì)量有很大影響。根據(jù)加工方法和產(chǎn)品特性的不同,造紙涂料用高嶺土分為水選高嶺土和煅燒高嶺土。其中,煅燒高嶺土是具有高白度、多孔隙及一定吸附性的造紙用功能材料,根據(jù)燒成溫度的不同可分為不完全煅燒高嶺土(600-800℃)和完全煅燒高嶺土(950-1050℃)。前者多用于造紙?zhí)盍?,后者多用于造紙涂布材料。其功能性主要?lái)自于高嶺巖(土)焙燒脫水和脫有機(jī)質(zhì)過(guò)程,焙燒后結(jié)構(gòu)的多孔性可改善紙張的松厚度、不透明度、吸收油墨性等。
高嶺土是目前造紙行業(yè)中消耗量較大的白色非金屬礦物材料之一,全世界精制高嶺土的75% 以上用于造紙。
3、硅灰石
硅灰石不同于傳統(tǒng)的填料,它加填于紙張中并不是簡(jiǎn)單的填充,而是憑借其高長(zhǎng)徑比與植物纖維交織在一起,構(gòu)成“植物纖維- 礦物纖維”網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從而部分替代植物短纖維。硅灰石用于造紙,同時(shí)具有提高紙張不透明度、降低生產(chǎn)成本、改善勻度、提高印刷適性等優(yōu)勢(shì)。
纖維狀硅灰石具有很多傳統(tǒng)填料無(wú)法取代的特殊性能,適合于替代傳統(tǒng)填料應(yīng)用于文化用紙以及一些特種紙、高檔紙。而通過(guò)化學(xué)改性技術(shù)降低產(chǎn)品磨耗度,提高纖維的柔軟性,以及如何在保持纖維長(zhǎng)度前提下使纖維束得以充分解離的加工技術(shù)是當(dāng)前硅灰石加工的重要研究領(lǐng)域。
4、碳酸鈣
碳酸鈣有輕質(zhì)(PCC)和重質(zhì)(GCC)(研磨)之分,一般用于生產(chǎn)紙張的碳酸鈣為輕質(zhì)碳酸鈣(也稱沉淀碳酸鈣),作涂布用顏料碳酸鈣用GCC。
輕質(zhì)碳酸鈣:用作造紙的輕質(zhì)碳酸鈣,主要是以石灰石為原料,經(jīng)過(guò)石灰窯煅燒、消化。特定條件下,碳化反應(yīng)而成。
輕質(zhì)碳酸鈣的優(yōu)點(diǎn):
由于我國(guó)造紙行業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)采用酸性施膠方法,為此無(wú)法采用碳酸鈣作為造成紙?zhí)盍希ň頍熂堄捎诓皇┠z,長(zhǎng)期以來(lái)采用碳酸鈣作填料)。
由于酸性施膠的缺點(diǎn),以及對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視,同時(shí)由于中性施膠劑的研究開(kāi)發(fā),目前世界范圍內(nèi)造紙施膠工藝逐漸由酸性施膠向微酸性、中(堿)性施膠發(fā)展,這就使碳酸鈣作為造紙?zhí)盍系玫綉?yīng)用與發(fā)展。
采用作為造紙?zhí)盍系膬?yōu)點(diǎn)是:
1)可使紙張具有更高的白度;
2)可使紙張具有更高的不透明度;
3)良好的覆蓋性;
4)高的松厚度;
5)良好的印刷適應(yīng)性及油墨吸收性;
6)優(yōu)良的透氣性;
7)良好的助燃性;
輕質(zhì)碳酸鈣是卷煙紙的優(yōu)良填料,但在輕質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)過(guò)程中,由于不同的工藝技條件,則使碳酸鈣的晶形結(jié)構(gòu),顆粒大小,以及分布情況均不同,對(duì)卷煙紙的強(qiáng)度、透氣度有明顯的影響。
在比較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),我們對(duì)此不夠重視,隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展,以及外國(guó)高檔卷煙紙(高強(qiáng)度、高透氣度)對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的沖擊,使各生產(chǎn)高檔卷煙紙的企業(yè)對(duì)生產(chǎn)高檔卷煙紙用的輕質(zhì)碳酸鈣的質(zhì)量要求有一個(gè)共識(shí),目前已注意到用于高檔卷煙紙的輕質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)工藝,并進(jìn)行研寫(xiě)開(kāi)發(fā),這是一個(gè)可喜的進(jìn)步。
不久的將來(lái),我國(guó)將能生產(chǎn)出適用于高檔卷煙紙的輕質(zhì)碳酸鈣。
在以上質(zhì)量指標(biāo)中,主要是沉降體積和含鐵量,同時(shí)對(duì)游離堿的含量有嚴(yán)格要求,一般要求游離堿(以CaO計(jì))含量,要小于0.1%。
重質(zhì)碳酸鈣:重質(zhì)碳酸鈣一般不作為造紙?zhí)盍嫌?,只作為涂布顏料之用。由于重質(zhì)碳酸鈣采作研磨方法進(jìn)行生產(chǎn)的所以它的形狀不規(guī)則,呈棱柱體、片狀、菱形、偏三角面體積等,印刷時(shí)其對(duì)油墨的吸收性比PCC要好其粘度比PCC低。
生產(chǎn)研磨(重質(zhì))碳酸鈣的企業(yè)比較多,他們產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)也不統(tǒng)一。一般重質(zhì)碳酸鈣有下面幾種規(guī)格:
1)Pd-40:干法粉碎制得,白度達(dá)98%左右,2μm含量占40%以上,15μm為零;
2)Pd-60:濕法研磨而成,白度達(dá)94%以上,2μm含量占55%~56%,粒度分布比較窄;
3)Pd-90:濕法研磨而成,2μm含量占88%~92%,白度較Pd-60好一些,粒徑分布比較窄,有較好的分散性。
5、二氧化鈦
商品名為鈦白粉,由鈦鐵礦(FeO.TiO2)經(jīng)加工精制而成,對(duì)光的折射率高達(dá)2.55~2.70,白度高,對(duì)紙張的覆蓋性能在所有填料中居首位,但其價(jià)格昂貴。
二氧化鈦有金紅石和銳鈦礦型,他們的化學(xué)性能有所不同,前者水溶性差,所以造紙工業(yè)(特別是薄頁(yè)紙)均以后者用作填料。
6、氧化鐵顏料
用作某些特殊紙張加填用的氧化鐵顏料是無(wú)機(jī)顏料的一種,目前應(yīng)用還不廣泛,它是鐵系顏料的一部分,一般只使用氧化鐵紅、氧化鐵黃、氧化鐵黑的氧化鐵棕四種。
氧化鐵顏色料的共同的特點(diǎn)是不溶于水,與紙漿纖維無(wú)親和力,而是依靠明礬的作用,固著在纖維上,而取得著色,同時(shí)起到加填作用。氧化鐵顏料耐光性強(qiáng),遮蓋性好。
氧化鐵顏料在高檔裝飾原紙(或水松原紙)中起到填料作用,還可部分代替價(jià)格昂貴的鈦白粉,同時(shí)它又起到染色作用,可取代價(jià)高而且污染嚴(yán)重的有機(jī)染料。
7、膨潤(rùn)土
膨潤(rùn)土是含有少量堿和堿土金屬的含水鋁硅酸鹽礦物。其比表面積大、高分散和觸變性等多重性質(zhì)使它以多種用途應(yīng)用于造紙工業(yè)都能表現(xiàn)出相當(dāng)多的優(yōu)越性。如用作造紙?zhí)盍鲜褂脮r(shí),具有較高的白度和純度,并且使用較大的添加量也不會(huì)降低紙張強(qiáng)度、撕裂度;用作造紙涂料時(shí),可以提高涂料的保水性、懸浮性和流變性能。經(jīng)分離、提純和改性后,膨潤(rùn)土的各種性能大大提高,可制成鈉基膨潤(rùn)土、顆粒膨潤(rùn)土、有機(jī)膨潤(rùn)土等深加工產(chǎn)品。改性后的膨潤(rùn)土具有較好的吸附性和分散性能,并且相對(duì)滑石粉而言,具有較高的留著率,對(duì)成紙強(qiáng)度的影響也較小。
8、硅藻土
國(guó)內(nèi)造紙業(yè)主要利用硅藻土大孔隙度、強(qiáng)吸附、小容重、隔熱、吸音、化學(xué)穩(wěn)定、無(wú)毒等工藝特性生產(chǎn)液體飲料、制糖、釀酒業(yè)用過(guò)濾紙和紙板,也用于建筑裝飾紙板、蓄電池隔板、高吸水生活用紙、阻燃紙、寵物墊紙、廢水凈化劑、助凝劑等;經(jīng)有機(jī)改性后還可用于微助留助濾劑等。硅藻土原礦雜質(zhì)較多,為提高其功能性能,通常要對(duì)硅藻土進(jìn)行改性處理。
合理地選用填料
1)滑石粉
由于滑石粉具有質(zhì)地細(xì)膩、白度高、覆蓋性好、磨損低特點(diǎn),且滑石粉的平滑度和光澤度高,價(jià)格便宜,因此一般文化用紙、印刷用紙均采用滑石粉作填料;由于滑石粉的化學(xué)穩(wěn)定性好,所以采用分散松香作為施膠的酸性施膠,均采用滑石粉。
滑石粉中的碳酸鈣含量一般要求低于2.5%,最也低于1.5%%,因?yàn)檩^高的碳酸鈣含量對(duì)施膠和染色均不利,對(duì)于裝飾原紙來(lái)說(shuō),高的碳酸鈣含量對(duì)后續(xù)加工工序有不利的影響;粉作為涂布的白色顏料,對(duì)涂布的白度有不利的影響。
據(jù)研究,其用量每增加10%,白度值即降低1.0%,其原因是滑石粉略疏水性為此在涂料體系中分散性欠佳,細(xì)小的滑石顆粒易于捕集空氣,因而形成小氣泡,出現(xiàn)聚現(xiàn)象時(shí),使涂層不均勻,因而涂布紙生產(chǎn)中盡量不用(少用)滑石粉作顏料。
2)碳酸鈣
在AKD等新型中(堿)性施膠劑的應(yīng)用,在酸性造紙中難一應(yīng)用的填料碳酸鈣,則有了用武之地,碳酸鈣折光率高達(dá)1.65,可明顯提高紙張白度和不透明度。
在pH值7.5~8.5范圍內(nèi),碳酸鈣的穩(wěn)定性好,所以采用中(堿)性施膠的紙張均采用碳酸鈣作為填料;對(duì)于薄頁(yè)紙,如煙紙、印刷型 水松原紙等,由于要求有高的不透明度,均采用碳酸鈣作填料,對(duì)于一些印刷性能要求高的紙,也可以采用碳酸鈣作填料。
由于碳酸鈣紫外線吸收少對(duì)提高紙張老化有利,為此對(duì)于一些需要進(jìn)長(zhǎng)期保存(館藏)的紙張,采用碳酸鈣作填料;采用酸性施膠的紙張,不能使用碳酸鈣作填料;碳酸鈣可大量用作涂布紙用的色顏料,研磨碳酸鈣由于其價(jià)格便宜,制涂料流動(dòng)性好,且其印刷性能等到比PCC好,為此涂布的白色多用研磨碳酸鈣;
3)二氧化鈦
由于其高的折射率,白度高(97%~99%),遮蓋力在顏料(填料)中居首位,為此在生產(chǎn)高檔薄頁(yè)紙或高檔涂布紙時(shí)均采用,但由于其價(jià)格昂貴,為此用量較少;
4)瓷土
由于瓷土良好的化學(xué)穩(wěn)定性,以及其片結(jié)構(gòu),能提高紙張的平滑度和光澤度,為此可以作為各種紙張的填料,它只適用作酸性施膠紙的填料,但由于其粘度比較高,因此加入量較少,比如可與滑石粉一起使用;它可作為涂布的白色顏料,片狀含越高的瓷土,其涂布性能(涂料流動(dòng)性)越好,涂好的紙張(紙板)其光澤度、平滑度越好。
5)氧化鐵顏料
適用于生產(chǎn)薄頁(yè)紙,如高檔裝飾原紙和水松原紙等,這是其高覆蓋率所體現(xiàn)出來(lái)的特點(diǎn)。
造紙是一個(gè)復(fù)雜的工藝過(guò)程,不同的紙張品種有不同的質(zhì)量要求,為達(dá)到紙張的某種要求就必要加入填料;填料的種類較多,各具有不同的性能,不同紙張品種和工藝條件,就必須選擇不同的填料或填料的組合,以期獲得最佳的效果。