高填料纸张制备技术及其性能研究

摘要

高填料纸(灰分含量＞30％)可以有效地减少生产成本,保护环境。在对纸页强度影响最小的原则下,本文对高填料纸张的制备进行了研究。
　　 首先探讨了浆种、打浆度、配比及填料种类对高填料纸张性能的影响。研究结果表明:选择滑石粉为填料,针叶木打浆度为32°SR,阔叶木打浆度为33°SR,两者配比为1:1时,抄造的手抄片抗张指数达到21.11N·m/g,灰分含量为26.8％。
　　 其次在优化了的针、阔叶木浆料配比的前提下,考察了单元体系CPAM(阳离子聚丙烯酰胺)、PAE(阳离子聚酰胺环氧氯丙烷树脂)、CS(阳离子淀粉)的湿部化学特性和增强作用,比较了CPAM/MMT(膨润土)、PAE/APAM、PAE/CPAM/MMT、PAE/CPAM/APAM、CS/APAM助留助滤效果。研究结果表明:CPAM、PAE、CS单独使用时较合适的量分别为绝干纸料的0.2％、1.25％和1.5％。双元体系CPAM/MMT的助留助滤效果优于其他体系。当CPAM和/MMT用量均为0.2％时,较CPAM或PAE或CS填料留着率增幅分别为23.9％、31.1％和15.9％,浆料滤水性增幅分别为23.7％、40.8％和47.2％;较PAE/APAM填料留着率增幅为30.4％,浆料滤水性增幅为14.7％;较PAE/CPAM/MMT、PAE/CPAM/APAM填料留着率的增幅分别为6.3％和8.0％,浆料滤水性能增幅分别为9.4％和19.4％。
　　 此时滑石粉较合适的添加量为45％,抄造的纸张灰分量为31.15％,填料留着率56.79％,正反面白度分别为75.6％和75.8％,光散射系数为46.8m2·kg-1,正反面平滑度分别为10s和8s,不透明度为95.1％,抗张指数为13.TN·m/g,耐破度为1.05 kPa·m2/g。
　　 再次研究了CPAM用量对高打浆度(85·SR)浆料的影响,选用CPAM用量0.4％、0.6％、0.8％,滑石粉与85·SR针叶木浆的比例为1:1进行混合制备复合填料,并研究了其对浆料滤水性能与纸张物理性能的影响。研究结果表明:当灰分增加到32％时,直接加填纸张的抗张指数比未加填纸张下降了60.4％,而复合填料1～3分别下降了24.5％、14.2％和18.9％。在CPAM用量为0.6％的复合填料具有更高的抗张强度,同时其白度和不透明度与另外两种复合填料抄造的纸张相近。但降低了浆料的滤水性能,在纸张灰分含量为30％时,相对未加填,复合填料1～3分别使滤水时间从26s延长至88s、93s、86s,降幅分别为238.5％、257.7％、230.8％。综合考虑,相对这三种复合填料,CPAM添加量为0.6％的复合填料应用于高填料纸张的制备效果较好。