硅灰石矿纤筛分处理及对纸张加填性能的影响wollastonite

硅灰石矿纤筛分处理及对纸张加填性能的影响

摘要对硅灰石矿纤进行了不同筛分处理并对各不同筛分的颗粒形态、各筛分加填对纸页性能的各种影响进行了研究分析，研究表明：低目数矿纤筛分加填表现出较好的提高纸页挺度、松厚度性能，留着率也较高；高目数矿纤筛分表现出较好的保留纸页强度、不透明度性能，300目至700目筛分的综合性能较好。

硅灰石在我国江西、广西等省区具有较大规模的储藏，该矿石具有纤维状晶簇，物理、化学性能稳定，白度高，由其制得的硅灰石矿纤是一种新型无机矿物材料，具有天纤维形态（图1），矿纤长径比一般可达8：1-15：1，目前在新材料、塑料、造纸等行业得到了较好的推广和应用硅灰石矿纤主要是由不同目数的纤维状颗粒组成，本研究对生产常用的矿纤产品进行筛分处理，研究不同筛分的形态特征并对不同筛分加填对纸张性能影响进行了探讨。

l试验内容及检测

1.1试验内容

分别采用300目、400目、700目和900目筛对硅灰石矿纤产品进行筛分处理而得到不同目数的矿纤，通过显微镜对样品形态进行观察，然后将不同筛分的矿纤进行纸张加填试验，探讨各矿纤筛分特性及对纸张性能的影响。

1.2试验设备及方法

试验原料：生产使用的矿纤产品，化学木浆；

试验设备：筛分仪、槽式打浆机、纸页成型器，油压机等；

检测仪器：称量天平(0.Olg)，电脑压缩试验仪（测厚度），抗张强度试验仪，耐破度试验仪，挺度试验仪，耐折度试验仪等；

2试验结果及分析

2.1矿纤不同筛分形态

为了考察矿纤不同筛分对纸张性能的影响，首先对矿纤在不同筛分条件下的纤维形态进行了观察。

可以看出：随着筛网目数的增加，矿纤形态逐渐变得细碎，矿纤形态构成复杂化，留在低目数的筛分产品形态均一，纤维形态明显，纤维较长（留300目），留在高目数上的筛分形态不规则化，既有细小纤维状，又有颗粒状和粉末状碎屑（留700目、900目）。

2.2矿纤不同筛分所占百分比

表1硅灰石矿纤各筛分比例分布筛分类别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网目筛分，P300/R400表示通过300网目而留在400网目筛分，P400/R700表示过400网目而留在700网目筛分，P700/R900表示通过700网目而留在900网目筛分，P900表示通过900网目筛分。

从表l可以看出：对于生产所用的这种硅灰石矿纤，长纤维所占比例是比较低的，过700目的筛分可以看作是细小成分，这部分所占比例为69.56%。

2.3矿纤不同筛分加填对纸页性能的影响

将不同筛分的矿纤进行了实验室抄片实验，为了探讨硅灰石矿纤不同筛分加填对纸张性能的影响，试验中将不同筛分作了纸页加填，加填量为6%，抄片后进行了系列性能检测和对比。

硅灰石矿纤经过不同网目的筛网筛上适当提高破碎程度，适当提高产品目数。分后，各筛分分别表现出了不同的加填性能，从留着率来看，低目数筛分在纸页中的留着较好，随着筛网目数的增加，筛丹在纸页中的留着下降，特别是较为细碎的成分（例如过900目筛分），在纸页中的留着率极低。

与未加填矿纤的纸页相比，硅灰石矿纤加填对纸页表现出对松厚度、挺度的增强性能，从各筛分形态和加填性能变化趋势可以看出，矿纤对纸页松厚度、主要因为矿纤的纤维形态，这种形状的填料在纸页加填中起到了一定的“骨架支撑”效果，从而提高了纸页的挺度和松厚度，这种性能对生产包装用纸是有利的，但从各筛分性能发展趋势来看，太细碎的矿纤组分则不利于纸页挺度和松厚度的提升。

在各筛分加填对纸页耐破指数的影响方面，矿纤填加后皆呈略微下降趋势，高目数矿纤对该强度指标影响较小。

矿纤及其各筛分加填对纸张白度、不透明度的影响方面，矿纤添加对纸页白度提升是有利的，高目数矿纤对白度的提升更为明显；而对于纸张的不透明度方面则表现为相反的趋势。

综合上述效果可以看出，对于矿纤各筛分的加填性能来看，300目至700目的筛分综合性能较好，如果想提高矿纤的留着率、挺度、松厚度，则在加工生产矿。

3小结

硅灰石矿纤作为一种综合性能较好的无机矿物填料，其在造纸行业中的使用也越来越得到普及和推广，对其进行筛分处理并研究各筛分加填对纸页性能的影响，主耍是探讨不同形态、不同加工条件生产的矿纤特性及对纸张各种指标的影响，从而可以指导矿纤生产企业根据造纸行业客户的不同需要而提供不同规格的矿纤产品，另外也帮助造纸企业根据自身产品性能要求而选择适宜型号的矿纤产品。