中国粉体网讯 造纸是用木材、芦苇、甘蔗渣、稻草、麦秸、棉秸、麻秆、棉花等原料制造纸浆并将纸浆制造成纸和纸板的制造业。造纸也是将纸浆打浆、施胶、加填等工艺处理,抄造成各种性能的纸张的一个复杂过程。
那造纸为什么要加填料?用量最大的填料碳酸钙,在造纸中又有哪些作用?
每个造纸的人都有一些答案。例如,加入一定量的填料,可增加纸张内部光散射界面的数量,即存在纤维与空气间、填料与纤维间以及填料与空气间三类不同的界面,在这三种界面中,填料与空气间折射率的差值较大,从而提高不透明度。
当然,加入填料还可以提高纸张的白度、均匀度,改善手感等,最重要的是纸中加过填料后,还可节约5%~30%的纤维,降低成本的作用十分显著。
造纸第一颜填料——碳酸钙
自推广中性施胶技术以来,碳酸钙就开始大量应用于造纸行业中,一是作为造纸填料,二是作为涂布颜料。碳酸钙来源丰富,价格便宜,其颗粒细,白度高,能显著提高纸张不透明度,增加纸的吸墨性,使纸张比较柔软、紧密,提升光泽度,对纸张的物理强度影响也较小。
1、作为填料
重钙作为填料主要用于除卷烟纸、过滤纸和特种低定量信息用纸以外的印刷纸、书写纸、办公用纸和广告用纸中。在实际应用中,铜版纸用重钙原料为325目,白度要求92以上,碳酸钙含量大于98%;白板纸等用重钙细度1250目以上,白度要求92以上,碳酸钙含量98%。
填料级碳酸钙的技术指标要求(QB/T2811-2019造纸用碳酸钙)
轻钙作为造纸填料原则上可应用于所有纸张中,目前主要作为高档纸填料使用。例如:卷烟纸、办公室信息用纸(如传真纸、仪器记录纸、喷墨打印纸)、低定量新闻纸、低定量涂布纸等。
2、作为涂布颜料
重钙作为颜料可用于底涂和面涂,目的是改善印刷产品的质量和均匀性,而且涂布纸的很多特征也都取决于颜料的选择。碳酸钙白度高,流动性好,适宜配制高固含量涂料;对胶黏剂的需求量较低,可以改善涂层的油墨吸收性;能提供良好的白度和色调,提高透气性;是使用最为普遍的涂布颜料之一。
涂布级碳酸钙的技术指标要求(QB/T2811-2019造纸用碳酸钙)
中国化工行业标准QB/T2811-2019规定了造纸用涂料颜料碳酸钙的技术要求,其中:重钙可以用于底涂和面涂,轻质碳酸钙用于面涂。主要质量指标有纯度、D65亮度、pH值、盐酸不溶物、黏度、吸油值和粒度分布等。重钙具有比轻质碳酸钙更好的流动性并节约涂料中胶料的用量,适用于高固含量的造纸涂料及要求越来越多的高配比中使用。有研究指出,近年来,造纸涂布颜料多采用湿法碳酸钙。品质指标方面,2微米以下的粒子占比为质量分数75%的产品主要用于涂布的底涂;2微米以下粒子占比为质量分数90%以上或100%的极微粒子产品能产生高光泽度,用于面涂。
轻质碳酸钙在造纸涂布颜料中的应用主要是弥补高岭土和重质碳酸钙的不足。一般用于低定量涂布原纸、高光泽涂布纸和亚光铜版纸。
轻质碳酸钙晶型对纸张性能的影响
3、造纸用碳酸钙的选择
重质碳酸钙和轻质碳酸钙作为造纸填料各有优势,选用何种碳酸钙,应根据实际纸张生产工艺要求而定。
重质碳酸钙和轻质碳酸钙的性能比较