常用的各种填料

---

1．滑石粉

(1)性质

滑石是天然矿石，磨碎后成为滑石粉，其性质如表10—4—7所示。

表10—4—7

1—石灰窑 2—推料车 3—提升机 4—化灰槽 5—筛板 6—搅拌器 7—沉砂沟 8—石灰乳贮存槽 9—碳化桶 10—中间槽 11—振动筛 12—澄清槽 13—炉气洗涤塔 14—分离塔 15—贮气罐 16—风机

2)原料：主要原料是石灰石，其质量要求不应太硬，并要求质地柔软细腻，硅含量少。

烧窑时的燃料应采用块状或粉末状的无烟煤。

3)技术条件和操作要点：

❶ 石灰窑工序：

a．石灰石与无烟煤配合比例要准确掌握。

b．窑区管道需密闭不漏气。

c．窑内炉气二氧化碳浓度应掌握在25%左右。

❷ 化灰工序：

a．首先在化灰槽内放入温水(自澄清槽内泌出的)，将烧好的块状石灰用提升机提起倒至化灰槽的筛板上。此时石灰浸在温水中开始溶解，随后开动搅拌器加速石灰溶解成石灰乳液。

b．粗大杂质被阻留在筛板上，间歇地清除出。

c．在搅拌过程中测定石灰乳液的浓度，当其达到8～9°B＇e时，即合乎使用的要求。

d．随后泵送出合乎要求的石灰乳液先经沉砂沟，再经65目振动筛后流入石灰乳贮存槽内备用。

❸ 碳化工序：

a．将制成的石灰乳液自贮存槽泵入碳化桶内。

b．每一碳化桶单独进行通气，石灰窑内炉气的二氧化碳浓度一般在25%左右，通气时间与碳化桶容积有关，一般在90min左右。

c．反应终点的测定是用酚酞指示剂滴定碳酸钙溶液至无色。为了防止碱的回升，在达到反应终点以后可适当延长碳化时间5～10min，或者加磷酸调节酸度。

d．制成的液体碳酸钙需经过滤后流入澄清槽进行沉淀，滤出沉淀层上而的清液。

e．在沉降以后，将液体碳酸钙调节至浓度为14．5～16°B＇e备用或可直接送往造纸车间使用。

❹ 液体碳酸钙的检验：

a．沉降度的测定：称取碳酸钙试样10g(准确至0．1g)，放入预先盛有50ml蒸馏水的带磨口塞的量筒中，待试样完全浸透后再加蒸馏水至100ml刻度处。随后上下振荡3min(每分钟振荡约100～120次)置于室温静置3h后，记录沉降物所占的容积。

为了及时指导生产，测定时间可改为1h，然后测量沉降度，以45m1为合格的产品。

b．游离碱含量的测定：称取试样5g(准确至0．01g)，置于250m1的烧杯中，加入100m1除去二氧化碳的热水煮沸5min，随后用滤纸乘热过滤，再用50rn1除去二氧化碳的热水洗涤沉淀物两次。以酚酞作指示剂，用0．02N的盐酸标准溶液滴定至溶液恰恰消失红色为止。

游离碱含量%(x)按下式计算：

式中 V——消耗盐酸标准溶液的体积(m1)

N——盐酸标准溶液的当量浓度

G——试样重量(g)

0．02804——每毫克当量氧化钙的克数

平行试验结果相差不得超过0．01%。

c．白度：将液体碳酸钙烘干后，用蓝光白度仪进行测定。

(4)碳酸钙在造纸工业中的应用

碳酸钙是一种良好的造纸填料，天然产品白垩的粒度较大，加填效果不如粒度较小的沉淀轻质碳酸钙。

碳酸钙在造纸中主要用作印刷纸、卷烟纸的填料，其优点如表10—4—17所示。

表10—4—17

使用碳酸钙作为填料的缺点如下：

❶ 碳酸钙是一种碱性填料，化学稳定性较差，如用作为印刷纸的填料，碳酸钙能与硫酸铝作用，消耗硫酸铝用量，并影响施胶。

❷ 碳酸钙能与硫酸铝或酸起作用生成二氧化碳，而造成较多泡沫，影响操作。

❸ 如生产色纸，会影响色纸的色调。

❹ 碳酸钙作为亚硫酸盐木浆的填料，会加剧树脂障碍。

克服由于使用碳酸钙而出现问题的措施：

❶ 在满足纸张印刷性能要求的情况下，加入部分滑石粉与碳酸钙混合使用，从而减少碳酸钙用量，以减少因使用碳酸钙而造成的不良影响。

❷ 合理安排碳酸钙的加入位置，使它尽量接近上网时加入，从而减少碳酸钙和硫酸铝起作用的时间。

❸ 加强设备清洁工作，尤其是在夏季更要特别注意。

4．二氧化钛

(1)性质

二氧化钛又称钛白或钛自粉，分子式TiO2，分子量79．9。二氧化钛是一种白色多晶型的化合物，呈白色粉末状，它在造纸工业中用于纸张表面涂布和纸张填充，属于高效填料。在自然界中有全红石、锐钛矿和板钛矿，它们是二氧化钛的三种变体。工业上主要有全红石型和锐钛型两种，以全红石型最为稳定，其熔点为1850±20℃。锐钛型只在低温下稳定，加热到900℃以上即向全红石型转化。

全红石型和锐钛型二氧化钛的比较如表10—4—18所示。

表10—4—18

二氧化钛化学性质非常不活泼，常温下几乎不与其他元素或化合物作用，它对腐蚀介质的作用非常稳定，不溶于水。

全红石型二氧化钛比锐钛型二氧化钛具有较紧密的结晶结构，从而前者的折光率比后者为高。

(2)二氧化钛在造纸工业中的应用

二氧化钛属于高效填料，用作造纸填料，其主要优点如下：

❶ 粒度小，平均0．15～0．3μm，分散性好，覆盖能力强；

❷ 折光率和散射系数均极高，因而具有极高的不透明度效

果。

❸ 在同一不透明度要求的条件下，二氧化钛填料的使用量要比滑石粉等填料的使用量低得多，因此加填对纸张物理强度的影响也就较小。

❹ 二氧化钛的本身白度高，为此提高纸张的白度效果很显著。

二氧化钛用作造纸填料的主要缺点是价格太高。由于价格高，因而在国内外，二氧化钛作为造纸填料也只限于某些要求不透明度极高的薄型纸或高级纸。

在国内，二氧化钛已应用在生产字典纸、薄凸版纸、薄画报纸等。例如，某厂生产的定量为28g／rn²的字典纸，除加有30～40%碳酸钙作为填料外，还添加3%的二氧化钛。

在国外，二氧化钛作为填料也应用在字典纸、航空信纸以及低定量印刷纸等。