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納米碳酸鈣對紙張性能的影響

      納米碳酸鈣又稱超微細碳酸鈣 ,標準的名稱即超細碳酸鈣 。納米碳酸鈣是20世紀80年代發展起來的一種新型超細固體粉末材料 ,其粒度介於0.01~0.1μm之間 。由於納米碳酸鈣粒子的超細化 ,其晶體結構和表麵電子結構發生變化 ,產生了普通碳酸鈣所不具有的量子尺寸效應 、小尺寸效應 、表麵效應和宏觀量子效應 ,其廣泛應用於橡膠 、塑料 、造紙 、化學建材、油墨 、塗料 、密封膠與膠粘劑等行業 。

在造紙領域 ,PCC約70%用作填料 。在造紙填料方麵 ,納米碳酸鈣目前主要用於特殊紙製品 。

      納米碳酸鈣作為造紙填料具有以下特點 :

      1 、高避光性 ,高亮度 ,可提高紙品的白度和避光性 ;

      2 、高膨脹性 ,可以使造紙廠使用更多的填料而少用紙漿 ,大幅度降低原材料的成本 ;

      3 、納米碳酸鈣顆粒細小 、均勻 、對紙機的磨損小 ,並使生產出的紙製品更加平整 ,均勻 ;

      4 、吸油值高 ,能提高彩色紙的顏料牢固性 ,還賦予紙張良好的曲折性 、柔軟性 ,以及對油墨和水良好的吸收性 。

      根據國家的“十五”發展綱要提出“紙張要向寬幅 、高速 、高效 、低消耗 、單機能量大的方向發展”的要求 ,造紙機方麵要開發生產寬幅4-8m ,車速600-1000m/min的大型高速造紙機 ,目前國際上紙機的車速最高可達到4000m/min ,寬幅最大可到10m 。我國現代化的大型高速紙機 ,其中新聞紙機最高設計車速已達到1800m/min ,這種大型紙機對造紙填料的性能要求也越來越高 。納米碳酸鈣有望逐步取代價值較貴的高嶺土 ,成為高檔品的理想填料 ,在卷煙紙 、字典紙 、書籍紙中 ,碳酸鈣的含量可達到5%~30% 。

      在造紙塗料方麵納米碳酸鈣的應用量約占30% ,隻用在定量塗布紙 、無光澤銅版紙等特殊製品中 ,納米碳酸鈣填料甚至可達到80% 。在造紙塗料方麵 ,由於納米碳酸鈣自身白度高 ,以及其屬於納米尺度材料的特點一比表麵積大 、表麵積活性高 、強度和硬度高 ,所以能對塗布紙的質量提高有所幫助 。

      通過對塗料加入納米碳酸鈣 ,可以得到高光澤度 、高白度 、高表麵強度和高油墨吸收性的塗布紙 ,並改善紙的平滑度 。但由於納米碳酸鈣存在顆粒表麵能高 ,極易聚集成團 ,表麵親水流油 ,與有機物質之間沒有結合力等缺陷 ,增加了實際應用難度 ,還需要進一步的開發研究 。