高填料纸张制备技术及其性能研究

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高填料纸(灰分含量>30%)可以有效地减少生产成本,保护环境。在对纸页强度影响最小的原则下,本文对高填料纸张的制备进行了研究。首先探讨了浆种、打浆度、配比及填料种类对高填料纸张性能的影响。研究结果表明:选择滑石粉为填料,针叶木打浆度为32oSR,阔叶木打浆度为33oSR,两者配比为1:1时,抄造的手抄片抗张指数达到21.11N·m/g,灰分含量为26.8%。其次在优化了的针、阔叶木浆料配比的前提下,考察了单元体系CPAM(阳离子聚丙烯酰胺)、PAE(阳离子聚酰胺环氧氯丙烷树脂)、CS(阳离子淀粉)的湿部化学特性和增强作用,比较了CPAM/MMT (膨润土)、 PAE/APAM、 PAE/CPAM/MMT、PAE/CPAM/APAM、CS/APAM助留助滤效果。研究结果表明:CPAM、PAE、CS单独使用时较合适的量分别为绝干纸料的0.2%、1.25%和1.5%。双元体系CPAM/MMT的助留助滤效果优于其他体系。当CPAM和MMT用量均为0.2%时,较CPAM或PAE或CS填料留着率增幅分别为23.9%、31.1%和15.9%,浆料滤水性增幅分别为23.7%、40.8%和47.2%;较PAE/APAM填料留着率增幅为30.4%,浆料滤水性增幅为14.7%;较PAE/CPAM/MMT、PAE/CPAM/APAM填料留着率的增幅分别为6.3%和8.0%,浆料滤水性能增幅分别为9.4%和19.4%。此时滑石粉较合适的添加量为45%,抄造的纸张灰分量为31.15%,填料留着率56.79%,正反面白度分别为75.6%和75.8%,光散射系数为46.8m2·kg-1,正反面平滑度分别为10s和8s,不透明度为95.1%,抗张指数为13.7N·m/g,耐破度为1.05kPa·m2/g。再次研究了CPAM用量对高打浆度(85。SR)浆料的影响,选用CPAM用量0.4%、0.6%、0.8%,滑石粉与85。SR针叶木浆的比例为1:1进行混合制备复合填料,并研究了其对浆料滤水性能与纸张物理性能的影响。研究结果表明:当灰分增加到32%时,直接加填纸张的抗张指数比未加填纸张下降了60.4%,而复合填料1~3分别下降了24.5%、14.2%和18.9%。在CPAM用量为0.6%的复合填料具有更高的抗张强度,同时其白度和不透明度与另外两种复合填料抄造的纸张相近。但降低了浆料的滤水性能,在纸张灰分含量为30%时,相对未加填,复合填料1~3分别使滤水时间从26s延长至88s、93s、86s,降幅分别为238.5%、257.7%、230.8%。综合考虑,相对这三种复合填料,CPAM添加量为0.6%的复合填料应用于高填料纸张的制备效果较好。
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