重鈣、輕鈣在造紙行業(yè)的應(yīng)用差異

目前，在造紙過(guò)程中，填料和顏料用量已經(jīng)僅次于纖維，是位居第二位的重要原料。常用的造紙?zhí)盍嫌刑妓徕}、滑石粉、高嶺土、硅灰石、膨潤(rùn)土等。隨著酸性造紙工藝逐步轉(zhuǎn)向中性和堿性造紙工藝，碳酸鈣作為重要的造紙?jiān)希谠旒埿袠I(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越多。

重質(zhì)碳酸鈣作為填料主要用于除卷煙紙、過(guò)濾紙和特種低定量信息用紙以外的印刷紙、書寫紙、辦公用紙和廣告用紙中。輕質(zhì)碳酸鈣原則上可應(yīng)用于所有紙張中，目前主要作為高檔紙?zhí)盍鲜褂?。例如：卷煙紙、辦公室信息用紙(如傳真紙、儀器記錄紙、噴墨打印紙)、低定量新聞紙、低定量涂布紙等。重質(zhì)碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣作為造紙?zhí)盍细饔袃?yōu)勢(shì)，選用何種碳酸鈣應(yīng)根據(jù)實(shí)際紙張生產(chǎn)工藝要求而定。

重質(zhì)碳酸鈣具有比輕質(zhì)碳酸鈣更好的流動(dòng)性并節(jié)約涂料中膠料的用量，適用于高固含量的造紙涂料及要求越來(lái)越多的高配比中使用。由于輕質(zhì)碳酸鈣制造成本較高，流變性相對(duì)較差，因此在涂布顏料中應(yīng)用還不能與重鈣相抗衡。

不過(guò)改性輕質(zhì)鈣或更細(xì)小的納米鈣在造紙行業(yè)的功能化應(yīng)用已經(jīng)被廣泛認(rèn)可，能使紙張獲得特定的性能與降低成本，其對(duì)紙張質(zhì)量的影響主要有以下幾個(gè)方面：

1、挺度

紙張的挺度是紙張厚度和彈性模量的函數(shù)。填料對(duì)挺度的影響應(yīng)將填料對(duì)松厚度和抗張強(qiáng)度的影響綜合起來(lái)考慮。

當(dāng)加填料量小時(shí)，填料的加入基本不影響紙張的挺度，當(dāng)加填料量再增加時(shí)，挺度則隨填料量增加而顯著減小。

2、緊度(松厚度)

紙張纖維的密度為1克 / 立方厘米，而填料密度大多在2.5 ~3.0克 / 立方厘米，因此填料的加入將會(huì)改變紙張的松厚度。

3、紙張強(qiáng)度

纖維間的結(jié)合是紙張強(qiáng)度的基礎(chǔ)，填料的加入減少了纖維間的結(jié)合，所以加入大量填料會(huì)使紙張強(qiáng)度顯著下降。

其中抗張強(qiáng)度、耐折度和耐破度下降較大，撕裂度下降較小，使用填料的用量有一定限制。同時(shí)某些造紙助劑的應(yīng)用可以使這種強(qiáng)度下降現(xiàn)象明顯減輕。

4、有利于不透明度的提高

沒(méi)有加填料的紙張是由纖維和空氣組成?？諝獯嬖谟诶w維間的孔隙中，由于纖維與空氣的折射率不同，因此當(dāng)光束照射到紙張表面時(shí)，即有部分光在纖維與空氣界面上發(fā)生散射，賦予紙張一定(較低)的不透明度，反映在印刷中，主要表現(xiàn)為極易透印。

在紙張中加入折射率大于纖維素的輕鈣后，增加了紙張內(nèi)部光散射界面的數(shù)量，即存在纖維與空氣間、填料與纖維間以及填料與空氣間三類不同的界面，在這三種界面中，填料與空氣折射率的差值較大。

因此光線在填料與空氣界面上得到最大散射，使紙張的不透明度增加。

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