2.3、第三章 非纤维添加物质的应用-2.ppt

1、第三章 非纤维添加物质的应用（二）,一、加填的目的和作用 1、改变纸的光学性质 纤维素的折光率为1.53， (滑石粉1.57,瓷土1.55） 填料的折光率和光散射系数均大于纤维素。 通过改变折光率和光散射系数，增加纸页的不透明度和亮度，并防止透印。,加 填,理想填料的粒度，相当于测量光速波长（457nm）的一半，即250nm。,2、改善纸页的表面性能和印刷适性 加填可以改善纸页的平滑度和匀度，提高纸页的吸收性和吸墨性，并降低纸页的保水性和变形性。 3、赋予纸页某些特殊功能 如卷烟纸加碳酸钙，改进透气性，调节燃烧速度。导电纸加入碳黑，以获得导电性。,4、节省纤维原料，降低生产成本 填料的价格是几

2、分钱1kg，而纤维原料的价格是几元钱1kg。因此加填可大大节约纤维用量，并大大降低生产成本。 当然，填料的加入量也不能过大，否则会大大降低纸页的强度指标。,二、填料性能指标,1、粒度及其分布（小于2m的百分率）； 2、白度（或亮度）、光泽度； 3、相对密度、在水中的溶解性； 4、折光率、光散射系数； 5、化学稳定性； 6、价格。,几种填料的性质,三、常用填料（Fillers）,1、滑石粉（Talc） 在国内使用最为广泛，白度较高（96.8%），粒子呈鳞片状，有皂滑的手感。可提高纸页的平滑度和匀度，改善印刷适性。对施胶的影响较小，价格低廉。,2、瓷土（Clay） 又称高岭土。使用较广泛。除折光率

3、较低外，其余性能与滑石粉相似。此外，瓷土加填对纸页的强度指标影响较大。,3、碳酸钙（Calcium Carbonate） 用于造纸加填用的主要有两种：,天然碳酸钙 研磨碳酸钙、白垩（e）（Grinding limestone, GCC）,人造碳酸钙 沉淀碳酸钙（Precipitated Products Made Synthetically, PCC）,研磨碳酸钙 (Limestone,GCC),沉淀碳酸钙（PCC）,沉淀碳酸钙有三种结构： 1) 针状体（霰石，aragonite PCC） 2) 偏三角面体（scalenohedral PCC） 3) 菱形六面体（rhombohedral PC

4、C）,偏三角面体PCC 菱形六面体PCC,4、二氧化钛 （Titanium Dioxide）,二氧化钛又名钛白粉，是一种高级填料，其白度高（95%），粒度小（0.15-0.3），具有较高的光泽度和光散射系数，覆盖力强，能显著地增加纸页的白度和不透明度。,四、填料的选用,1、书写纸、有光纸等一般纸种，应选用价廉且能满足质量要求的普通填料； 2、薄型字典纸（40g/m2以下），可采用质量良好的二氧化钛填料。 加填示例见教材表22（95页）,五、填料留着率,填料留着率的影响 1、纸张的质量； 2、产品的成本； 3、抄造工艺； 4、系统封闭与白水回用； 5、环境保护。,（一）纸张填料留着率,纸张填料留

5、着率是指纸张种所含的填料量与加入纸料中的填料量的百分比值。 （1）近似值： A R = - x 100% (2-5) B,式中： R-纸张填料留着率， A-绝干纸中填料的含量， B-绝干纸料中填料的含量， 注意：该式中未考虑填料的灼烧量、纤维本身灰分以及纤维的流失量等因素。其计算结果数值偏高。,（2）精确值： 0.94 (A-C) (100-B-D) R = - (2-6) (B-C) (100-A-D) C-纤维本身所含的灰分， D-填料灼烧减量， 0.94-抄纸后纸浆的得率及纤维原料和胶料中 的灰分平均含量的总修正系数。,(二) 填料留着机理,1、机械截留说： 认为填料是由机械过滤作用，截

6、留在纸浆滤层内的。因而纸张的定量越大，纤维的滤层越厚，填料的颗粒越大，则留着率也越高。但无法解释细小颗粒留着率高的原因。,填料留着机理,2、胶体吸附说： 认为填料粒子在水中带有负电荷，并吸附铝离子转变带正电荷，与带负电荷的纤维吸附并沉积在纤维的表面上。在等电点附近，胶体易于絮聚，从而利于填料留着。,填料留着机理,综上所述： 填料留着是机械截留和胶体吸附双重作用的结果。而在某些情况下，吸附的作用更为重要。,（三）填料留着的影响因素 （提高留着率）,纸页定量和厚度增加 纸浆打浆度提高 施胶中硫酸铝用量的适当增加 纤维长度的提高 白水用量的增加 纸料温度的提高 上网浓度的提高 在纸料中加入助剂,填料留着的影响因素（降低留着率）,纸机车速的提高 操作真空度提高（真空箱、真空伏辊和 真空压榨辊等处） 纸机网部振幅与频率的增大 纸机成型网网目增大 上