白纸内增加填料的挑战.pdf

2005年非金属矿在造纸行业应用与加工技术交流研讨会白纸内增加填料的挑战宁波亚洲浆纸业有限公司杨琼宁一、前言白纸内添加填料的目的,在于使用便宜的填料取代昂贵的纤维降低造纸成本,增加造纸的经济利益。只要是能造出最好白度、不透明度且不伤害造纸纸幅强度与纸张的物性下,添加填料愈高愈是经济。内填材料可以提高白度及不透明度,但由于加入粉体材料的固有高表面积会使纤维之间的键结力降低,因此必须增加较为昂贵的长纤维配比以补强键结力。纸张为了达到较高的灰分,但又要求对纸张纤维键结力不良的影响降为最低,可有不同的填料, 填加的方法及新技术,尤其是填料粉体的预作处理或填料粉体表面的化学性改质,都可以达到目的。本篇报告探讨不同碳酸钙种类,通用于造纸填料填加的程度,在造纸程序、纸张品质影响,即湿端纸幅强度,纸张光学与物理性质、造纸程序中湿端化学品的耗量以及压榨脱水等影响予以说明。二、试验方法与材料此项实验所要研究的重点是对几个变数影响造纸品质予以量化,同时在不增加很多试验下求出变数的相关性。填料种类、填料的数量、填加的位置与所提供的浆料(即长纤比例? %)、回收浆比例,用两项即填料填加12%与24%tt例添加,对以下纸张的品质项目的影响。(1)湿纸幅强度(2)纸张的光学性(3)纸张的物理性(4)ASA/AKD内填上胶量试验工作同时进行填加位置的比较,因为一些沉淀形碳酸钙(以下简称PPC)厂家宣称在纸机前之备浆槽(machine chest)加入填料,可因填料与纤维在槽中有较多的混合接触时间达到较高的填料比例。这项试验可很单纯的在试验增加填料混合于纤维的时间予以模拟,以手抄纸制备。以下表l、表2、表3系一连串以各种不同的组合对各项不同组成的浆料在这项试验工作的总结。 -% 12 24 添加位置纸机前备浆槽打浆pump 浆组成 10%长纤 40%长纤母回收纤维% 0 25% 木长纤系90%BlackSpruce与10%pine 短纤系60%maple,30%Birch与10%pdar (斗m) 白度(%) (m2/g) 高表面积PPC 98 低表面积PPC 98 凝聚斜方晶形PPC 98 95 (无分散剂添加) 滑石粉 90 (CSF)ml 短纤 320 长纤 425 回收浆 210 90%短纤10%长纤 327 60%短纤40%长纤 363 75%(90%长纤+10%长纤).25%回收浆 282 75%(60%短纤“0%长纤).25%回收浆 315 2005年非金属矿在造纸行业应用与加工技术交流研讨会三、影响湿纸幅强度的因素湿纸幅强度(即30~40%纤维及填料等同形物)仅仅是水与纤维架桥力,纤维与纤维间的摩擦力所产生之表面张力的函数。对湿纸幅研究,仅以保留助剂(Polyacrylamide—PAM和 bentonite)及填料被使用。在湿纸幅(同形份30%)对每种填料种类、每一不同的试验设计取10个试样纸条作测试。 I 凝聚斜方晶 PCe GCC 对于平