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通过研究填料本身的性质及其改性来适应整个造纸体系的要求,是造纸可持续发展的重要方面,因此对填料进行改性及功能化成为了一个热门的研究领域。本文采用淀粉-硬脂酸钠复合物改性GCC,通过控制改性条件,使淀粉-硬脂酸钠在GCC表面形成-层沉积膜,在提高加填纸强度的同时也提高了填料的留着率,在相同强度指标下,改性GCC加填能够提高加填纸的灰分量,为改性填料的理论研究和纸厂的实际应用提供参考。本文首先探讨了改性GCC的粒径及比表面积、Zeta电位和包覆量对其加填纸光学性能、物理强度以及填料留着率的影响,分析不同灰分含量的加填纸,实验结果表明,随着改性GCC粒径及包覆量的增加,加填纸的强度性能和白度增加,不透明度有所下降,而且改性粒径越大,包覆量越多,其留着率也越好;改性GCC的Zeta电位是影响留着率的主要因素,Zeta电位为-14.5mV时填料留着率较高。改性GCC的粒径为35.2μm,Zeta电位为-5.91mV(3%硬脂酸钠用量),包覆量为96%时,加填纸的各项强度指标相对较好。与GCC传统加填相比,改性GCC加填纸各项强度指标明显提高,同时若是在相同的强度指标下,改性GCC加填可以明显提高纸张中灰分的含量,这可以改善改性GCC加填对纸张不透明度产生的负面影响,同时能够显著降低生产成本。其次优化了改性GCC的制备工艺。先用单因素实验探讨了淀粉浓度、糊化搅拌速度、复合反应温度、复合反应时间、GCC浓度、包覆反应时间、包覆搅拌速度等因素对改性GCC加填纸光学性能和物理强度的影响;然后采用正交实验得出的较佳反应条件。实验结果表明,淀粉用量为GCC用量的100%,硬脂酸钠用量为GCC用量的3%,包覆温度为85℃,包覆搅拌时间为40min时,制得的改性GCC加填纸的强度性能和白度较好。正交实验结果也验证了改性GCC加填效果较好的基本性质。优化后改性GCC粒径变大,分布变窄,而且均一性较好,通过扫描电镜分析,改性GCC表面明显包覆有一层淀粉沉积膜,且存在将几个GCC粒子一并包覆的情况,改性GCC的抗剪切能力较好。最后考察了改性GCC加填对填料留着率、纸张施胶度和强度性能的影响,并与未改性GCC进行了对比。实验结果表明,改性GCC能明显提高纸张的施胶性能以及填料留着率,并可以减少AKD及CPAM用量,节约助剂成本;而在高加填的情况下,改性GCC也能够显著提高加填纸的灰分含量,降低纸张的成本。