造纸化学品讲课稿-2

第二节：加填

⏹一、加填的目的和作用

⏹1、改变纸的光学性质

⏹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。

⏹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2 m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。

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（Calc ium 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）

沉淀碳酸钙（PCC）

⏹1) 针状体（霰石，aragonite PCC）

⏹2) 偏三角面体（scalenohedral PCC）

⏹3) 菱形六面体（rhombohedral 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。

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。

⏹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。

⏹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

⏹上网浓度降低

高加填纸的发展趋势

高加填纸也是一个造纸科学研究的热点课题。如90年代中，国外学者采用纤维胞腔加填法（In Situ Lumen Loading），以提高加填率和降低纸页强度的损失。

五、助留助滤剂

●（一）助留和助滤作用

●助留是提高填料和细小纤维的留着，助滤是改善滤水性能，提高脱水速率。

多数情况下助留和助滤是同时进行的。

助留和助滤的目的

●1、提高填料和细小纤维的留着率，减少流失，改善白水循环，减少污染。

●2、改善纸页的两面性，提高纸页的印刷性能。

●3、提高网部脱水能力，从而适应纸机车速的提高。

●

●细小纤维概念

●细小纤维一般指颗料状物料能通过200目筛网的部分。该定义包覆了很宽范围内造

纸配料中的许多物质，如细小纤维、填料等。

●细小纤维会影响纸页的结构、强度和光学性能。细小纤维留着率低。相应的会影响

纸机的运行性、清洁性和化学品的效率。

留着的定义包含下面两个定义：

●(1) 留着：指送到纸机湿部的物料数量与纸机干燥部纸卷的物料数量之比(一般值为

90%～95%)。

●(2) 单程留着：指离开流浆箱的物质量与离开伏辊时纸幅中的物料含量之比(一般为

20%～90%)。流浆箱部分的配料留着包括有三种留着，即单程细小纤维留着、纤维留着和灰分留着。

二、纸料组分的主要留着方式

●机械截留和胶体聚集

●机械截留是指通过纤维沉淀在运动的织物上形成的网络对细小纤维的截留作用.

●胶体聚集是细小组分留着的主要机理，包括由纯细小组分形成的絮凝物以及含有纤