造紙第一種顏料與填料-碳酸鈣

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造紙是以木材、蘆葦、甘蔗渣、稻草、麥草、棉草、麻草、棉花等原料製造紙漿,然後將紙漿製造成紙和紙板的製造業。 造紙也是一個複雜的過程,涉及打漿、施膠、填充等過程,生產出各種性能的紙張。

為什麼紙張需要添加填料? 最常用的填料碳酸鈣在造紙中扮演什麼角色?

每個造紙的人都有一些答案。 例如,添加一定量的填料可以增加紙張內部光散射界面的數量,即纖維與空氣之間、填料與纖維之間、填料與空氣之間存在三種不同的界面。 在這三個界面中,填料和空氣的折射率差異較大,增加了不透明度。

當然,添加填料還可以提高紙張的白度和均勻度,改善手感等,最重要的是,紙張添加填料後,可以節省5%~30%的纖維,這具有顯著的效果。降低成本的效果。

自從中性施膠技術推廣以來,碳酸鈣在造紙工業中得到了廣泛的應用,首先作為造紙填料,其次作為塗佈顏料。 碳酸鈣來源豐富,價格低廉。 其顆粒細、白度高。 能顯著提高紙張的不透明度,增加紙張的吸墨性,使紙張更加柔軟緊實,並提高光澤度。

造紙用碳酸鈣改性

碳酸鈣雖然是造紙工業重要填料之一,但未改質的碳酸鈣與紙漿纖維的相容性和結合力較差,留著率較低,易造成材料界面缺陷,降低紙張的機械強度。 因此,碳酸鈣需要進行改性,改質方法主要有化學塗層改質和表面改質。

(1)化學塗層改性

重質碳酸鈣在Ca(OH)2-H2O-CO2系統中進行表面改質。 奈米包覆後,顆粒晶體解理面粗糙,稜角鈍化,提高了其分散性能。 同時,奈米塗層GCC與纖維之間存在靜電引力,使紙張纖維形成網狀結構並產生強大的作用力,從而提高拉伸指數、填料保留率、耐破指數、撕裂指數以及填充紙的耐折度。

以陽離子化殼聚醣和羧甲基纖維素為改質劑,利用聚電解質複合原理加工而成的輕質碳酸鈣PCC填料。 由於聚電解質化合物沉積並包覆在PCC表面,因此其粒徑明顯。 變大,顆粒分佈集中,均勻性提高,比表面積增加一倍。 與未改性PCC相比,改性PCC表現出更好的保留性能。 它依靠機械截留和膠體吸附的共同作用,以單顆粒和絮體的形式保留在纖維表面和纖維間的孔隙中。

(2)表面改性

奈米碳酸鈣表面採用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基矽烷(KH570)進行改質。 矽烷偶聯劑KH570水解生成矽羥基(Si-OH),與奈米碳酸鈣表面的羥基產生交互作用。 進行縮合形成Ca-O-Si鍵,實現穩定有效的化學接枝。 改質奈米碳酸鈣表面晶體的層間距變大,極性降低,表面能降低,親油性增強,分散性提高。 塗佈後,光學性能提高,紙張表面強度增加,疏水性能提高。

硬脂酸鈉用於對奈米CaCO3進行有機改質。 紅外線光譜分析表明,硬脂酸鈉能夠成功接枝在CaCO3粉體表面,降低粉體的表面能,減少顆粒間的團聚,提高粉體的分散性。 性能和與樹脂的粘合性能。 將改質奈米碳酸鈣與水性聚氨酯和甘油共混,冷卻後均勻塗覆在紙張表面。 結果表明,塗佈防滑紙的摩擦性能和機械性能較好,可用於製備防滑襯裡和運輸包裝托盤防滑。

複合碳酸鈣
隨著造紙技術和粉體加工技術的不斷進步,利用造紙技術已成為顯著趨勢。

結合不同礦物的物理、化學特性,取長補短,提高產品的附加價值與功能性。 在造紙中,利用高嶺土、鈦白粉、葉蠟石、白雲石、伊利石、透閃石、滑石粉、矽灰石等與碳酸鈣混合製成複合產品的技術已相當成熟。 具體配方中使用的比例種類略有不同,但原理相似。

造紙業對碳酸鈣填料需求量大,市場認可度高。 是一個相對成熟的應用領域。 未來造紙用碳酸鈣可以專注於開發一些高純度、功能性(改質、特殊形貌、規則形貌)產品,並嘗試在中高端市場尋求突破。

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