造纸填料是指加入纸浆内的一些基本不溶于水的固体微粒。加入的目的是为了改善纸张的不透明度、亮度、平滑度、印刷适应性(如提高吸收性、吸墨性)、柔软性、均匀性和尺寸稳定性。还可以使纸张的手感好,降低其吸湿性,减少纤维用量。加入填料的纸浆容易脱水、易干燥、可减少能源消耗,降低造纸成本。缺点是纸张的施胶度、挺度和强度都会下降,特别是通过超压的纸,下降幅度更大,此外加填料纸张容易掉粉、掉毛。这些缺点可通过加强剂和表面施胶得到弥补。

常用填料:滑石粉、瓷土、碳酸钙

纸张加填的目的和作用

1)改变纸的光学性质

通过改变折光率和光散射系数,增加纸页的不透明度和亮度,并防止透印。

2)改善纸页的表面性能和印刷适性

加填可以改善纸页的平滑度和匀度,提高纸页的吸收性和吸墨性,并降低纸页的保水性和变形性。

3)赋予纸页某些特殊功能

如卷烟纸加碳酸钙,改进透气性,调节燃烧速度。导电纸加入碳黑,以获得导电性。

4)节省纤维原料,降低生产成本

填料的价格是几角钱1kg,而纤维原料的价格是几钱1kg。因此加填可大大节约纤维用量,并大大降低生产成本。

当然,填料的加入量也不能过大,否则会大大降低纸页的强度指标。

5)填料有大的比表面积,能吸附树脂,使纸浆中的树脂不致凝聚成大粒子,因而有助于克服树脂障碍。

加填的不利影响:

加填的纸张,由于填料分散于纤维之间,使纸的结构疏松多孔,减少了纤维间相互的接触和氢键结合,使纸页的物理强度下降。加填使纸张印刷时掉粉掉毛现象增加。加填会降低纸张的施胶度,尤其是碱性填料对酸性施胶的危害更大。

填料种类:天然填料、人造填料

填料性质:反射率、白度、颗粒形态、粒径及其分布、比表面积、颗粒电荷、pH值、溶解性、磨饰性和表面(自由)能等。

填料反射率越大,反射光的数量越多,使纸张的不透明度越高。

— 不同形状的颗粒,其光散射的最佳值不同。

— 以最佳粒径为中心的粒径分布范围越窄时,越有利于增加纸的不透明度。

— 比表面积高的填料会增加纸的适印性,但会削弱纸的强度,增加施胶的难度。

— 高磨饰性的填料会对纸机网部和印刷版造成过多的磨损。

— 大部分无机矿物质填料属于高表面能物质,但由于填料表面受到污染导致表面能大幅度降低。