造紙?zhí)盍鲜侵讣尤爰垵{內(nèi)的一些基本不溶于水的固體微粒。加入的目的是為了改善紙張的不透明度、亮度、平滑度、印刷適應(yīng)性(如提高吸收性、吸墨性)、柔軟性、均勻性和尺寸穩(wěn)定性。還可以使紙張的手感好,降低其吸濕性,減少纖維用量。加入填料的紙漿容易脫水、易干燥、可減少能源消耗,降低造紙成本。缺點(diǎn)是紙張的施膠度、挺度和強(qiáng)度都會(huì)下降,特別是通過(guò)超壓的紙,下降幅度更大,此外加填料紙張容易掉粉、掉毛。這些缺點(diǎn)可通過(guò)加強(qiáng)劑和表面施膠得到彌補(bǔ)。
常用填料:滑石粉、瓷土、碳酸鈣
紙張加填的目的和作用
1)改變紙的光學(xué)性質(zhì)
通過(guò)改變折光率和光散射系數(shù),增加紙頁(yè)的不透明度和亮度,并防止透印。
2)改善紙頁(yè)的表面性能和印刷適性
加填可以改善紙頁(yè)的平滑度和勻度,提高紙頁(yè)的吸收性和吸墨性,并降低紙頁(yè)的保水性和變形性。
3)賦予紙頁(yè)某些特殊功能
如卷煙紙加碳酸鈣,改進(jìn)透氣性,調(diào)節(jié)燃燒速度。導(dǎo)電紙加入碳黑,以獲得導(dǎo)電性。
4)節(jié)省纖維原料,降低生產(chǎn)成本
填料的價(jià)格是幾角錢1kg,而纖維原料的價(jià)格是幾元錢1kg。因此加填可大大節(jié)約纖維用量,并大大降低生產(chǎn)成本。
當(dāng)然,填料的加入量也不能過(guò)大,否則會(huì)大大降低紙頁(yè)的強(qiáng)度指標(biāo)。
5)填料有大的比表面積,能吸附樹脂,使紙漿中的樹脂不致凝聚成大粒子,因而有助于克服樹脂障礙。
加填的不利影響:
加填的紙張,由于填料分散于纖維之間,使紙的結(jié)構(gòu)疏松多孔,減少了纖維間相互的接觸和氫鍵結(jié)合,使紙頁(yè)的物理強(qiáng)度下降。加填使紙張印刷時(shí)掉粉掉毛現(xiàn)象增加。加填會(huì)降低紙張的施膠度,尤其是堿性填料對(duì)酸性施膠的危害更大。
填料種類:天然填料、人造填料
填料性質(zhì):反射率、白度、顆粒形態(tài)、粒徑及其分布、比表面積、顆粒電荷、pH值、溶解性、磨飾性和表面(自由)能等。
填料反射率越大,反射光的數(shù)量越多,使紙張的不透明度越高。
— 不同形狀的顆粒,其光散射的最佳值不同。
— 以最佳粒徑為中心的粒徑分布范圍越窄時(shí),越有利于增加紙的不透明度。
— 比表面積高的填料會(huì)增加紙的適印性,但會(huì)削弱紙的強(qiáng)度,增加施膠的難度。
— 高磨飾性的填料會(huì)對(duì)紙機(jī)網(wǎng)部和印刷版造成過(guò)多的磨損。
— 大部分無(wú)機(jī)礦物質(zhì)填料屬于高表面能物質(zhì),但由于填料表面受到污染導(dǎo)致表面能大幅度降低。