填料及其改性对纸张性能的影响

论文摘要

随着“低碳经济”时代的到来,纸张低定量化发展的趋势越来越明显,然而纸张定量的降低使得纸张的不透明度、挺度减小,纤维间的结合能力变弱,造成生产过程中断纸次数的增加,同时纸张易掉毛掉粉、透印。本论文针对低定量纸不透明度低、纤维结合差的缺点进行了研究。研究结论如下：抄造高不透明度要求的低定量纸张时,采用比例为3:2的PCC和钛白粉混合填料加填具有最佳的性价比。阳离子淀粉能在PCC表面很好的包覆,影响包覆情况的主要因素有阳离子淀粉相对于PCC的添加量、PCC分散液的固含量、剪切力和反应时间。只对PCC进行表面改性或对PCC、钛白粉分别进行表面改性能使填料无论在湿部应用还是加填到纸页中都具有很好的效果。以加填量25%,抄造定量为35 g/m2的纸张为例。只对PCC进行改性时,改性填料加填到纸页中纸张的不透明度为81.88%、抗张指数为34.61N.m/g、灰分为16.70%;对PCC和钛白粉进行分别改性时,改性填料加填到纸页中纸张的不透明度为84.03%、抗张指数为33.3 N.m/g、灰分为14.28%;而未改性填料加填到纸页中纸张的不透明度为79.49%、抗张指数为28.92 N.m/g、灰分为12.93%。降低改性填料中钛白粉的比例,加填到纸页中,和比例不变的未改性混合填料相比,在光学性能和强度性能上仍具有一定的优势。因此,改性后的混合填料加填到纸页中,不仅改善了填料的留着,提高纸张的不透明度、灰分,同时增强了纤维间的结合。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 低定量化发展对纸张不透明度的影响
• 1.2.1 纤维原料对不透明度的影响
• 1.2.2 填料在造纸中的应用及发展趋势
• 1.3 加填对抄造过程和纸页的影响
• 1.3.1 加填对纸机湿部运转性能的影响
• 1.3.2 加填对浆内施胶的影响
• 1.3.3 加填对纸张强度性质的影响
• 1.3.4 填料在纸张Z向的分布
• 1.4 造纸填料的改性
• 1.4.1 填料改性原理
• 1.4.2 填料改性方法
• 1.5 本论文的研究目的、意义及主要内容
• 第二章 填料基本性能的研究
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验原料与仪器
• 2.2.1.1 主要原料
• 2.2.1.2 主要仪器
• 2.2.2 实验方法
• 2.2.2.1 折射率的测定
• 2.2.2.2 密度的测定
• 2.2.2.3 比表面积的测定
• 2.2.2.4 粒径分析
• 2.2.2.5 纸片抄造
• 2.2.2.6 印刷透印值的测定
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 理化分析
• 2.3.1.1 填料密度和折射率的测定
• 2.3.1.2 填料比表面积的测定
• 2.3.1.3 填料粒径分析
• 2.3.2 单一填料应用于造纸中的比较分析
• 2.3.2.1 填料对纸张紧度的影响
• 2.3.2.2 填料对纸张不透明度的影响
• 2.3.2.3 填料对纸张灰分的影响
• 2.3.2.4 填料对纸张透印值的影响
• 2.3.3 混合填料应用于造纸中的分析
• 2.3.4 混合浆料应用于造纸中的分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 混合填料改性工艺的研究
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验原料与仪器
• 3.2.1.1 主要原料
• 3.2.1.2 主要仪器
• 3.2.2 实验方法
• 3.2.2.1 混合填料表面改性方法
• 3.2.2.2 粒径分析
• 3.2.2.3 纸料滤水时间的测定
• 3.2.2.4 纸料滤液浊度的测定
• 3.2.2.5 纸料留着率的测定
• 3.2.2.6 淀粉的糊化
• 3.2.2.7 淀粉包覆PCC情况的测定
• 3.2.2.8 纸样的抄造
• 3.2.2.9 纸性的测定
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 改性工艺对混合填料性质的影响
• 3.3.1.1 淀粉包覆填料主要影响因子筛选实验
• 3.3.1.2 混合填料改性前后形态分析
• 3.3.1.3 混合填料改性前后粒径分析
• 3.3.2 不同表面改性方法湿部应用对比
• 3.3.2.1 不同表面改性方法对滤水性能的影响
• 3.3.2.2 不同表面改性方法对纸料留着率的影响
• 3.3.3 不同表面改性方法对纸张性能研究
• 3.4 本章小结
• 第四章 表面改性填料的应用
• 4.1 前言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验原料及主要仪器
• 4.2.1.1 主要原料
• 4.2.1.2 主要仪器
• 4.2.2 实验方法
• 4.2.2.1 纸料滤水时间的测定
• 4.2.2.2 纸料滤液浊度的测定
• 4.2.2.3 纸料留着率的测定
• 4.2.2.4 淀粉的糊化
• 4.2.2.5 纸样的抄造
• 4.2.2.6 纸性的测定
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 方法2与方法3改性填料分别与未改性填料的对比
• 4.3.1.1 方法2改性填料与未改性填料的对比
• 4.3.1.1.1 方法2改性填料与未改性填料湿部应用对比
• 4.3.1.1.2 方法2改性填料与未改性填料对纸张性能的对比
• 4.3.1.2 方法3改性填料与未改性填料的对比
• 4.3.1.2.1 方法3改性填料与未改性填料湿部应用对比
• 4.3.1.2.2 方法3改性填料与未改性填料对纸张性能的对比
• 4.3.2 填料比例变化的应用
• 4.3.2.1 方法2填料比例变化的应用
• 4.3.2.1.1 填料比例变化湿部应用对比
• 4.3.2.1.2 填料比例变化对纸张性能的影响
• 4.3.2.2 方法3填料比例变化的应用
• 4.3.2.2.1 填料比例变化湿部应用对比
• 4.3.2.2.2 填料比例变化对纸张性能的影响
• 4.3.3 助留系统变化的应用
• 43.3.1 方法2助留系统变化的应用
• 4.3.3.2 方法3助留系统变化的应用
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 详细摘要
• ABSTRACT