粉煤灰基硅酸钙-细小纤维-CPAM共絮聚改善加填纸张物理性能的研究

粉煤灰基硅酸钙(Fly ash based calcium silicate,FACS)作为一种新型的造纸填料,与传统造纸填料相比,具有平均粒径大(24μm),比表面积高(121m^2/g)的特点,可显著提高纸张的松厚度.为进一步改善FACS加填纸张的物理性能,研究采用FACS-细小纤维-CPAM共絮聚的方法制备高松厚度高强度纸张.结果表明,细小纤维用量对纸张结构性能、强度性能及光学性能影响显著.采用共絮聚加填方式制备的纸张,虽然松厚度有所下降,但强度性能和光学性能优势明显.综合纸张各项性能,当细小纤维含量为8%时,其纸张的抗张指数、内结合强度与撕裂指数比常规加填纸张分别高8.4%、9.8%和11.5%,且不透明度可提高1.2个百分点.

淀粉-硬脂酸钠改性粉煤灰基硅酸钙的pH优化

淀粉-硬脂酸钠改性是一种常见的造纸填料改性方法,碱性条件改性有利于淀粉糊化,而改性填料的最终pH值则对改性填料性能有重要影响,本文研究了淀粉-硬脂酸钠改性粉煤灰基硅酸钙填料(FACS)时的pH对改性填料加填纸的各项性能的影响。结果显示:淀粉-硬脂酸钠改性FACS填料,改性pH为8时,改性填料加填纸的抗张指数相较于常规加填纸(淀粉、硬脂酸钠用量相同)可提高8.46%,而同时其光学性能基本维持不变,虽然松厚度会有所降低但相较于未加填纸其松厚度仍提高了43.73%。因此,淀粉-硬脂酸钠改性FACS填料时,其改性pH值以8为宜。

湿法研磨对粉煤灰基新型硅酸钙填料特性及其成纸性能的影响

粉煤灰基新型硅酸钙(FACS)是利用火力发电厂废渣粉煤灰提取氧化铝技术而产生的副产品,可用做造纸填料。采用球磨机对粉煤灰基新型硅酸钙进行湿法研磨,测定研磨7 min(FACS1)、30 min(FACS2)和140 min(FACS3)之后填料粒径及微观形貌变化,并将研磨后的填料分别进行加填,测定加填纸张性能。结果表明:随着研磨时间的增加,填料粒径逐渐减小;填料表面的多孔结构逐渐消失,当研磨时间达140 min时,多孔结构基本完全消失,且填料实心体被研碎。比较4种不同粒径加填纸物理性能变化趋势,发现当填料中位径为2.38μm时,加填纸的抗张强度、白度和不透明度均达到最大;中位径为11.87μm时,加填纸的抗张强度达到最小;加填纸的白度随着填料粒径的减小而增加。