硅灰石礦纖篩分處理及對(duì)紙張加填性能的影響

摘要對(duì)硅灰石礦纖進(jìn)行了不同篩分處理并對(duì)各不同篩分的顆粒形態(tài)、各篩分加填對(duì)紙頁(yè)性能的各種影響進(jìn)行了研究分析，研究表明：低目數(shù)礦纖篩分加填表現(xiàn)出較好的提高紙頁(yè)挺度、松厚度性能，留著率也較高；高目數(shù)礦纖篩分表現(xiàn)出較好的保留紙頁(yè)強(qiáng)度、不透明度性能，300目至700目篩分的綜合性能較好。

硅灰石在我國(guó)江西、廣西等省區(qū)具有較大規(guī)模的儲(chǔ)藏，該礦石具有纖維狀晶簇，物理、化學(xué)性能穩(wěn)定，白度高，由其制得的硅灰石礦纖是一種新型無(wú)機(jī)礦物材料，具有天纖維形態(tài)（圖1），礦纖長(zhǎng)徑比一般可達(dá)8：1-15：1，目前在新材料、塑料、造紙等行業(yè)得到了較好的推廣和應(yīng)用硅灰石礦纖主要是由不同目數(shù)的纖維狀顆粒組成，本研究對(duì)生產(chǎn)常用的礦纖產(chǎn)品進(jìn)行篩分處理，研究不同篩分的形態(tài)特征并對(duì)不同篩分加填對(duì)紙張性能影響進(jìn)行了探討。

l試驗(yàn)內(nèi)容及檢測(cè)

1.1試驗(yàn)內(nèi)容

分別采用300目、400目、700目和900目篩對(duì)硅灰石礦纖產(chǎn)品進(jìn)行篩分處理而得到不同目數(shù)的礦纖，通過(guò)顯微鏡對(duì)樣品形態(tài)進(jìn)行觀察，然后將不同篩分的礦纖進(jìn)行紙張加填試驗(yàn)，探討各礦纖篩分特性及對(duì)紙張性能的影響。

1.2試驗(yàn)設(shè)備及方法

試驗(yàn)原料：生產(chǎn)使用的礦纖產(chǎn)品，化學(xué)木漿；

試驗(yàn)設(shè)備：篩分儀、槽式打漿機(jī)、紙頁(yè)成型器，油壓機(jī)等；

檢測(cè)儀器：稱量天平(0.Olg)，電腦壓縮試驗(yàn)儀（測(cè)厚度），抗張強(qiáng)度試驗(yàn)儀，耐破度試驗(yàn)儀，挺度試驗(yàn)儀，耐折度試驗(yàn)儀等；

2試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1礦纖不同篩分形態(tài)

為了考察礦纖不同篩分對(duì)紙張性能的影響，首先對(duì)礦纖在不同篩分條件下的纖維形態(tài)進(jìn)行了觀察。

可以看出：隨著篩網(wǎng)目數(shù)的增加，礦纖形態(tài)逐漸變得細(xì)碎，礦纖形態(tài)構(gòu)成復(fù)雜化，留在低目數(shù)的篩分產(chǎn)品形態(tài)均一，纖維形態(tài)明顯，纖維較長(zhǎng)（留300目），留在高目數(shù)上的篩分形態(tài)不規(guī)則化，既有細(xì)小纖維狀，又有顆粒狀和粉末狀碎屑（留700目、900目）。

2.2礦纖不同篩分所占百分比

表1硅灰石礦纖各篩分比例分布篩分類別R300 P300/R400 P400/R700 Iy700/R900 P900所占比例(%)8.0710.55 11.82 31.71 37.85

注：R300表示留在300網(wǎng)目篩分，P300/R400表示通過(guò)300網(wǎng)目而留在400網(wǎng)目篩分，P400/R700表示過(guò)400網(wǎng)目而留在700網(wǎng)目篩分，P700/R900表示通過(guò)700網(wǎng)目而留在900網(wǎng)目篩分，P900表示通過(guò)900網(wǎng)目篩分。

從表l可以看出：對(duì)于生產(chǎn)所用的這種硅灰石礦纖，長(zhǎng)纖維所占比例是比較低的，過(guò)700目的篩分可以看作是細(xì)小成分，這部分所占比例為69.56%。

2.3礦纖不同篩分加填對(duì)紙頁(yè)性能的影響

將不同篩分的礦纖進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室抄片實(shí)驗(yàn)，為了探討硅灰石礦纖不同篩分加填對(duì)紙張性能的影響，試驗(yàn)中將不同篩分作了紙頁(yè)加填，加填量為6%，抄片后進(jìn)行了系列性能檢測(cè)和對(duì)比。

硅灰石礦纖經(jīng)過(guò)不同網(wǎng)目的篩網(wǎng)篩上適當(dāng)提高破碎程度，適當(dāng)提高產(chǎn)品目數(shù)。分后，各篩分分別表現(xiàn)出了不同的加填性能，從留著率來(lái)看，低目數(shù)篩分在紙頁(yè)中的留著較好，隨著篩網(wǎng)目數(shù)的增加，篩丹在紙頁(yè)中的留著下降，特別是較為細(xì)碎的成分（例如過(guò)900目篩分），在紙頁(yè)中的留著率極低。

與未加填礦纖的紙頁(yè)相比，硅灰石礦纖加填對(duì)紙頁(yè)表現(xiàn)出對(duì)松厚度、挺度的增強(qiáng)性能，從各篩分形態(tài)和加填性能變化趨勢(shì)可以看出，礦纖對(duì)紙頁(yè)松厚度、主要因?yàn)榈V纖的纖維形態(tài)，這種形狀的填料在紙頁(yè)加填中起到了一定的“骨架支撐”效果，從而提高了紙頁(yè)的挺度和松厚度，這種性能對(duì)生產(chǎn)包裝用紙是有利的，但從各篩分性能發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，太細(xì)碎的礦纖組分則不利于紙頁(yè)挺度和松厚度的提升。

在各篩分加填對(duì)紙頁(yè)耐破指數(shù)的影響方面，礦纖填加后皆呈略微下降趨勢(shì)，高目數(shù)礦纖對(duì)該強(qiáng)度指標(biāo)影響較小。

礦纖及其各篩分加填對(duì)紙張白度、不透明度的影響方面，礦纖添加對(duì)紙頁(yè)白度提升是有利的，高目數(shù)礦纖對(duì)白度的提升更為明顯；而對(duì)于紙張的不透明度方面則表現(xiàn)為相反的趨勢(shì)。

綜合上述效果可以看出，對(duì)于礦纖各篩分的加填性能來(lái)看，300目至700目的篩分綜合性能較好，如果想提高礦纖的留著率、挺度、松厚度，則在加工生產(chǎn)礦。

3小結(jié)

硅灰石礦纖作為一種綜合性能較好的無(wú)機(jī)礦物填料，其在造紙行業(yè)中的使用也越來(lái)越得到普及和推廣，對(duì)其進(jìn)行篩分處理并研究各篩分加填對(duì)紙頁(yè)性能的影響，主耍是探討不同形態(tài)、不同加工條件生產(chǎn)的礦纖特性及對(duì)紙張各種指標(biāo)的影響，從而可以指導(dǎo)礦纖生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)造紙行業(yè)客戶的不同需要而提供不同規(guī)格的礦纖產(chǎn)品，另外也幫助造紙企業(yè)根據(jù)自身產(chǎn)品性能要求而選擇適宜型號(hào)的礦纖產(chǎn)品。