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碳酸钙在造纸中有哪些应用

发表时间:2021-06-21 浏览次数:1776


20世纪70年代,超细碳酸钙的发展使天然碳酸钙在纸张涂层光泽度等方面的应用性能超过轻钙,致使重钙粉体在涂布纸上的使用量急剧增加。到上世纪90年代中期,造纸工艺由酸性向碱性的转变在世界范围内达到顶峰,碱性造纸的发展使碳酸钙填料在造纸湿部的大量应用成为可能,这些变革给碳酸钙带来了巨大的市场。


碳酸钙造纸的优势


碳酸钙作为造纸填料可以提高纸张的松厚性、耐久性、柔软性、透气性和油墨吸收能力,降低纸张的磨蚀性和紫外线吸收性,控制其燃烧性,也可作为二氧化钛的补充剂以使纸张白度更高。在碱性抄纸时,碳酸钙能够缓冲pH值,使湿部的pH值自然地稳定在碱性施胶剂施胶的最佳数值。


碳酸钙粉体与高岭土相比,最大的优势是成本低,可节约胶粘剂费用。其具有良好的流变性,涂料可以做到高固含量,有利于降低造纸机的烘干能耗。


轻质碳酸钙的应用


轻质碳酸钙即沉淀碳酸钙,也称轻钙。轻钙是将二氧化碳通入石灰水中或用碳酸钠溶液与石灰水作用产生沉淀制得的。其根据产品的不同需求,通过改变反应的速度、温度、浓度、搅拌速率和化学添加剂等控制反应进程,使产品的粒径大小、粒度分布等达到特定要求,从而提高填料的适应性和产品质量的稳定。


轻钙粉体粒度细、白度高、价格低,但填料与纤维无结合力,致使其在纤维中的留着率较低,因此,轻钙在使用前必须进行表面处理以提高留着率。改性后的轻钙用于造纸可减少助留剂的使用,纸张的抗张强度、耐破度、撕裂度等都有所提高。


重质碳酸钙的应用


重质碳酸钙即研磨碳酸钙,也就是重钙,重钙是研磨石灰石得到的天然碳酸钙。研磨技术的突破和研磨工艺中相关助剂的应用使得重钙粉体的粒径达到小于1.5μm的在90%以上,平均粒径小于2μm,品质的提高在很大程度上扩大了重钙在造纸领域的应用。


当碳酸钙用量在30%~40%左右时,与未改性碳酸钙相比,改性碳酸钙在纸张抗张强度、撕裂强度、耐折强度等方面存在显著提高,纸张的光学性能也有所改变,但其白度和不透明度比未改性填料的纸张要低。


碳酸钙应用于造纸行业可使纸张白度、亮度高,涂布均匀、结构坚实,且易于书写、排湿和干燥。目前,造纸涂料配方中碳酸钙的使用量已从5%~10%上升到30%左右,但我国生产的造纸涂布级碳酸钙难以满足需求,尚需进口补足。