随着纸和纸板产量的逐年提升,造纸纤维资源越来越珍贵,造纸工业正不断寻找植物纤维原料的部分替代品。矿物填料,可以赋予纸张新的性能、降低纸张生产成本和能耗,被广泛的加填到纸张中。粉煤灰是燃煤电厂的固体废弃物,做为燃煤大国,我国的粉煤灰排放量大,利用率低,对环境会造成很大危害。新型硅酸钙填料是以粉煤灰的脱硅液与石灰乳为原料合成的填料,可以实现粉煤灰的高值化利用。本文通过原位沉积法,以脱硅液和石灰乳为原料,在纤维悬浮液中合成硅酸钙,使硅酸钙沉积到纤维细胞腔、细胞壁和纤维分丝帚化处,达到充填纤维的目的,并研究了纤维原料、原位合成工艺条件和分散剂对硅酸钙充填效果的影响。经研究发现,用PFI对纤维原料进行打浆,打浆度对针叶木纤维抄造的手抄片的强度性能和光学性能的影响较大,对阔叶木纤维抄造的手抄片的影响较小。随着打浆度的增加,硅酸钙充填量减少、手抄片灰分提高、强度性能下降。在针叶木纤维与阔叶木纤维用量比为1:1时,针叶木打浆度越低,手抄片中硅酸钙充填量越大,抗张指数与撕裂指数越高,但对撕裂指数的影响较小。脱硅液预浸润可以增加硅酸钙填料的留着,但会降低硅酸钙的充填量,且使手抄片强度性能下降。通过单因素实验,分别研究了在30%、40%、50%加填量下,原位合成硅酸钙工艺条件对充填的影响。加填量为30%,针叶木浆与阔叶木浆的配比为1:1、反应温度为60℃、浆浓为5%、转速为500r/min时,硅酸钙的充填量达到20.1%、手抄片灰分含量为30.1%、不透明度为89.0%、白度为85.6%ISO、抗张指数为23.5N·m·g-1、耐破指数为1.32kPa·m2·g-1 撕裂指数为 6.88mN·m2·g-1。加填量为40%,浆浓为4%,转速为800r/min时,硅酸钙的充填量达到23.7%、手抄片灰分含量为40.1%、不透明度为92.1%、白度为88.2%、抗张指数为11.4N·m·g-1、耐破指数为0.54kPa·m2·g-1、撕裂指数为3.86mN·m2·g-1。加填量为50%,当反应时间在30min时,石灰乳与脱硅液基本反应完全,反应时间在60min时,沉积的硅酸钙基本保持稳定。而转速为600r/min时,石灰乳用量增加,手抄片灰分含量增加,但会降低硅酸钙充填量和手抄片的强度性能。干强剂的使用可以有效改善手抄片的手抄片强度。分散剂的应用可以增加硅酸钙的充填量。