的遮盖性能 。
2.2
抗张强度与裂断长的对比
从表
3
中的抗张强度与裂断长数据可知，在单独
添加一种填 料的情况下 ，
PCC
加 填 对 纸 张 的 抗 张 强
度和裂断长影响较大，当
PCC
加填量为
12%
时，抗张
强度下降
26.3%
，裂 断 长 降 低
27.0%
；而 矿 物 纤 维 在
同样的添加量下仅分别减少
9.0%
和
10.5%
。
继续增大加填量， 当
PCC
加填量为
16%
时，抗
张 强 度 下 降
33.1%
， 裂 断 长 降 低
33.8%
； 这 说 明
PCC
加 填 会 对 面 浆 纤 维 结 合 强 度 带 来 较 大 负 面 影
响 ，且
PCC
加 填 量 越 大 ，面 浆 纤 维 结 合 强 度 降 低 越
明显。
PCC+
矿物纤维的加填组合对抗张强度、 裂断长
的影响比单纯添加相同用量
PCC
时要改善的多，可
以看出矿物纤维在填料组合中所起到的作用。
3
生产实践
根据以上实 验室研究结 果 ，我 们 在 公 司
2
号 机
上 进 行 了 对
PCC+
矿 物 纤 维 加 填 的 生 产 应 用 试 验 ，
目 的 是 提 高 面 层 遮 盖 力 ，降 低 面 浆 用 量 ，降 低 生 产
成本。
2
号机技术参 数 ：
4 300 mm
三长网 涂 布 白 纸 板
机，生产车速为
300 m/min
。
采用
PCC+
矿物纤维（按照
4∶1
质量比例混合）
加填新工艺， 取代原
PCC
加填，生产定量为
300 g/m
2
涂布白纸板， 期间取原纸样按国家规定的标准方法
测试成纸的性能指标，填料保留率根据公式计算：
填料保留率
=[
C
（
1+
D
）
-
Y
]
D
-1
式中：
C
为加填后的灰分值，
g
；
Y
为未加填的灰分值，
g
；
D
为加填量，
%
。
填料灼烧损失忽略不计，如计算在内，则保留率
会略微高些。
成纸质量指标如表
4
所示。
从 表
4
的 上 机 应 用 效 果 可 知 ，采 用
w
（
PCC+
矿
物 纤 维 ）
= 8%
取 代
w
（
PCC
）
=6%
加 填 ， 原 纸 面 层 白
度 略 为 提 高 ，面 层 灰 分 明 显 增 加 ，原 纸
PPS
表 面 粗
糙 度 等 变 化 不 大 ，施 胶 度 略 有 变 化 ，但 均 在 正 常 范
围 内 ； 原 纸 面 层 蜡 值 、 耐 折 度 、 横 向 挺 度 基 本 变 化
不大。
由于白水封闭循环， 填料总保留率提高到
70%
左右。
在面浆添加
w
（
PCC+
矿物纤维 ）
=8%
，即 提 高 了
面层遮盖力，又进一步降低了面浆消耗量，降低了生
产成本，经济效益显著。
4
结论
PCC
本身具有较高的白度， 同时又有较高的折
射率， 因而加填于纸张中能明显提高成纸的不透明
度和遮盖性能；但是，加入纸浆中的
PCC
粒子在成形
过程中填充于纤维间， 减少了纤维与纤维之间的接
触面，妨碍纤维间氢键的结合，致使纤维结合强度下
降，表现在抗张强度、裂断长等指标明显降低。 而矿
物纤维粒径比较大，其
15∶1～10∶1
长径比的特殊
晶形，加上对其表面进行复合改性处理，使得矿物纤
维能够与植物纤维交织在一起， 构成了新型的植物
纤维——
—矿物纤维网 状结构， 所以 对纤维结 合强度
的影响比较小。 图
4
为
HJMF
改性纳米包覆矿物纤
检测指标
未加矿物纤维，
在冲浆泵入口
在冲浆泵入口
原纸定量/（g·m
-2
）
面层克重/（g·m
-2
）
面层 w（灰分）/%
面浆首层保留率/%
填料保留率/%
厚度/%
紧度/（g·cm
-3
）
w（水分）/%
横向挺度/（mN·m）
横向耐折度/次
白度/%
粗糙度（S1000）/μm
面吸水性 Cobb
60
/（g·m
-2
）
面层蜡棒值/A
加填 w（PCC）=
6%
275
35.1
5.6
90.8
61.2
0.368
0.747
6.7
5.0
39
63.3
6.51
49
18
加填 w（PCC+矿物
纤维）=8%
273
35.3
6.7
91.0
70.2
0.360
0.758
6.9
4.9
38
64.8
6.46
31
18
表
4
添加矿物纤维前后成纸相关质量指标
性能指标
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
定量/（g·m
-2
）
紧度/（g·m
-3
）
填料量/%
留着率/%
抗张强度/
（
kN·m
-1
）
裂断长/km
白度/%
遮盖性/%
不透明度/%
31.9
0.47
-
-
1.33
4.26
80.3
57.4
70.8
32.3
0.46
8.0
66.7
0.98
3.11
84.0
65.7
73.6
32.1
0.45
10.6
66.3
0.89
2.82
84.7
66.8
75.3
32.9
0.46
9.8
70.0
0.97
3.02
84.2
66.9
74.3
33.1
0.46
10.6
66.3
0.93
2.87
84.8
66.8
74.8
32.4
0.46
8.5
70.8
1.21
3.81
81.4
58.1
65.9
32.9
0.47
9.4
67.1
1.17
3.62
81.5
58.4
66.3
表
3
实验室抄片的性能指标
第
2
期
周
锐，等：改性纳米包覆矿物纤维在涂布白纸板面浆加填中的应用
21
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