為了緩解植物纖維原料短缺的壓力，高填料紙將成為造紙行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。高填料紙要求填料含量在50%左右，但是填料含量的提高必然導(dǎo)致強(qiáng)度的下降。本課題針對(duì)使用改性粉煤灰微粉作為填料，對(duì)提高高填料紙的強(qiáng)度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)方法
針葉木漿板用PFI磨漿機(jī)磨到打漿度55°SR左右。按照比例針葉木30%，草漿20%，填料65%取原料，混合后在PFI中磨漿。在磨好的漿料中加入用量對(duì)總紙漿量1%的助留助濾劑，1%的中堿性施膠劑AKD，2%的濕強(qiáng)劑。然后抄造定量60g/m2左右的手抄片。其中根據(jù)要求改變不同的增干強(qiáng)劑種類，增干強(qiáng)劑用量以及增干強(qiáng)劑的使用方法。
改性粉煤灰微粉在紙頁中的留著
改性粉煤灰微粉填料呈現(xiàn)多種形態(tài)，有針狀、片狀等，粒徑分布不均勻，從10μm到30μm。粉煤灰填料留著率良好，在紙頁中的留著率可以達(dá)到50%，并且分布較為均勻。據(jù)研究，粉煤灰適合于作為高填料紙中的填料。它與其他填料相比，價(jià)格較低，降低造紙生產(chǎn)成本3%——5%。在用量一定時(shí)可使紙張達(dá)到更高的不透明度。添加粉煤灰為填料的紙張的機(jī)械強(qiáng)度高于添加高嶺土的紙張，不透明度和撕裂指數(shù)較高，其他性質(zhì)如耐破度和抗張強(qiáng)度及粗糙度相差無幾。
增干強(qiáng)劑種類對(duì)高填料紙性能的影響
實(shí)驗(yàn)中添加了四種不同增干強(qiáng)劑，#1、#2、 #3、#4號(hào)用量分別為1%、1%、1%、0.5%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，#2增干強(qiáng)劑對(duì)改善紙張強(qiáng)度效果較好，其他增干強(qiáng)劑效果都不太顯著。而各種增干強(qiáng)劑都能保持紙張白度和高不透明度，撕裂強(qiáng)度也達(dá)到要求。
添加聚乙烯醇合成纖維PVA對(duì)高填料紙性能的影響
將聚乙烯醇合成纖維在磨漿之前加入，然后與針葉木，麥草漿以及填料一起進(jìn)行磨漿，分別取PVA對(duì)絕干量的5%和10%進(jìn)行試驗(yàn)，紙張各項(xiàng)性能指標(biāo)如表3所示。
由表3可以看出添加合成纖維可以明顯改善高加填紙的強(qiáng)度，在PVA用量為5%時(shí)抗張指數(shù)有明顯的改善，但是隨著用量的上升，抗張指數(shù)變化不大。但在PVA用量為5%時(shí)，耐破指數(shù)變化不大，而用量為10%時(shí)耐破指數(shù)大幅提高。在PVA用量為10%時(shí)伸長(zhǎng)率也有較大變化，但是耐折度變化不大。添加PVA對(duì)紙張白度和不透明度等都沒有負(fù)面影響。
1、由改性粉煤灰微粉生產(chǎn)的填料較適合于作為造紙?zhí)盍�。它不僅留著率可以達(dá)到50%以上，而且不會(huì)影響紙張的白度，紙張白度可以達(dá)到83%ISO以上，并且具有較高的不透明度，可以達(dá)到93%以上。
2、添加聚乙烯醇合成纖維對(duì)于提高高加填紙張的強(qiáng)度作用明顯。添加量為5%時(shí)抗張強(qiáng)度明顯改善，抗張指數(shù)可以從13N•m/g增加到20N•m/g，但是進(jìn)一步增加添加量，抗張指數(shù)并沒有較大提高。添加量為10%時(shí)耐破強(qiáng)度明顯改善，耐破指數(shù)可以從0. 5kPa•m2/g提高到1.5 kPa•m2/g以上，但當(dāng)添加量在5%時(shí)，耐破指數(shù)幾乎沒有上升。
責(zé)任編輯：葛鴻燕
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