论文部分内容阅读
硅灰石矿物纤维的形态介于植物纤维与传统填料碳酸钙之间，相当于细小植物纤维，具有较高的长径比，较好的热稳定性和化学稳定性。它白度高，不仅可以起到传统造纸填料的作用，还可部分代替植物纤维，与植物纤维交织成“植物纤维-硅灰石”网状结构。所以，硅灰石在造纸湿部添加，既可以节约植物纤维原料，减少树木的砍伐，又可以在一定程度上提高纸页的不透明度、遮盖力等光学性能，并在纸张允许的范围内适当改善其物理强度指标。为了增加纸张的环压强度，普遍采用的方法是利用变性淀粉在纸张表面施胶，但是存在如下问题：（1）淀粉作为粮食，价格较高；（2）淀粉施胶使废纸回用过程中产生大量的阴离子垃圾，致使废水处理难度增加，需要添加价格昂贵的阴离子垃圾捕捉剂，因此找出合适的淀粉替代品、开发新型的纸张表面施胶剂势在必行。本文主要的研究内容从表面施胶和湿部加填两部分展开。首先，将硅灰石A、B、C替代一部分表面施胶淀粉，用于瓦楞纸的表面施胶，考察了不同的硅灰石用量对施胶后瓦楞纸的各项强度指标的影响，确定了较佳的硅灰石B用量为10%，在此比例下，相对于不添加硅灰石的纸样，纵向环压提高了63.9%、横向环压提高了60%；纵向抗张强度提高了29.8%、横向抗张强度提高了48.6%；纵向耐折度提高了280%，横向耐折度提高了225%。其次，用淀粉替代剂代替AKD施胶乳液，考察了不同的淀粉替代剂用量对施胶后瓦楞纸抗水性能的影响，确定了较佳的淀粉替代剂取代量为15%，此时硅灰石B用量为10%，瓦楞纸表面吸收重量从138.2g·m-2降低到30.1g·m-2，抗水性提高了78.22%，与AKD施胶性能相当；最终根据施胶后瓦楞纸的强度指标和抗水性能得出了表面施胶淀粉、硅灰石、淀粉替代剂三者较佳的复配比例为10%:75%:15%。再次，在造纸湿部将硅灰石A、B部分代替植物纤维抄造双胶纸。按照双胶纸的生产工艺标准与产品质量标准考察了不同的硅灰石用量对于纸张性能的影响，得出了较佳的硅灰石A用量为10%，此比例下手抄片的耐折次数为6次，抗张强度为32.4N，裂断长为2.727km，表面吸收重量为29g·m-2，白度为86.9%，不透明度为88.9%，符合双胶纸C等品国际标准。最后，用阳离子淀粉（CS）和聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDADMAC）对天然产出的硅灰石做表面包覆改性处理，通过对纸张性能的检测得出的较佳的改性剂的用量均为5%。