第２２卷第４期
造纸填料工程及新型填料的研究进展
系中具有良好的溶解性，因此当将其用于填料的改性
与处理时，其用量不易过高，否则大量的水溶性聚合物
不易留着于纸张中，由此可增加湿部环境的复杂性。
相关研究已经表明旧Ｊ引，聚乙烯醇、三聚氰胺．甲醛树
脂、阴离子淀粉、阳离子淀粉、两性淀粉、纤维素衍生
物、聚酰胺类聚合物及聚二烯丙基二甲基氯化铵等在
一定条件下均可较为有效地用于填料的改性与处理。
１．３基于无机化合物的改性与处理技术
许多无机化合物在一定条件下可用于填料的改性
与处理，以改善填料在造纸中的应用性能。目前有大
量研究报道表明¨昏２９１，氯化氢、六偏磷酸钠、磷酸、氯
化钙、氯化钡、硫酸钠、硅酸钠、稀硫酸及硫酸铝、铝酸
钠等可用于造纸填料级碳酸钙的溶解抑制改性，使其
有效地用于机械浆的弱酸性至中性造纸，对于拓展碳
酸钙填料的应用范围、降低造纸成本及提高相关纸种
的性能和档次等具有十分重要的意义。此外，国内已
有研究表明，单独采用Ａ１：０，・Ｈ：０及将其与Ｐ：０，配
合可用于滑石粉填料的改性，经改性处理后，填料在纸
张中的留着率可在一定程度上得到改善ｍ』。
１．４其他相关技术
对于无机填料的工程化及功能化改性而言，除以
上几类技术外，目前国际上还出现了其他相关技术。
胶乳类物质在一定条件下可用于填料的改性与处理，
如采用阴离子苯乙烯一丁二烯胶乳对碳酸钙填料进行
改性与处理后，可在一定程度上改善碳酸钙加填纸或
纸板的强度性能，并赋予其抵抗液体渗透的能力，即改
性填料也可起到施胶剂的作用［３１ｌ。阳离子铝锆有机
金属络合物偶联剂在一定条件下用于沉淀碳酸钙的改
性与处理，可改善纸张的强度性能，提高填料留着
率【，２１。固体石蜡及ＡＫＤ蜡在一定条件下也可用于填
料的改性与处理，如在一定温度下将固体石蜡及ＡＫＤ
蜡加入到滑石粉填料悬浮液中，使石蜡及ＡＫＤ吸附于
滑石粉填料粒子的表面，经相关处理后可得到改性滑
石粉填料，当将其用于造纸加填时，纸张可获得较高的
抵抗液体渗透的能力，即改性滑石粉填料实际上也是
一种新型施胶剂∞｝川。
２耨型填料
目前，滑石粉、碳酸钙、二氧化钛及高岭土等无机
填料在造纸工业中获得了广泛的应用。除此类填料
外，国际上还出现了一些新型填料。
２．１
基于天然矿物资源的矿物纤维填料
某些基于矿物资源的矿物纤维填料可有效地用于
纸张的生产，目前在国内受到广泛关注，具有十分广阔
的应用前景，相关填料主要为硅灰石纤维和海泡石
纤维。
硅灰石纤维是对天然硅灰石进行适当的机械超细
粉碎且采用相关技术进行表面活化和复合改性而制得
的，是一种链状偏硅酸盐矿物，其晶型呈针状，有很强
的界面性能和吸附性能及较好的热稳定性和化学稳定
性，既适用于酸性施胶工艺，也适用于中性施胶工艺，
能够与纸浆纤维产生结合作用而交织在一起，形成网
状结构，对纸张强度性能的影响较小，且在纸张中的留
着率较高，可显著改善纸张的白度及不透明度等。此
类改性填料在我国已实现工业化生产，有望获得巨大
的经济效益∞５１，目前在我国倍受关注滞舶］。海泡石纤
维是一种富镁纤维状硅酸盐黏土矿物，是一种天然的
链状硅酸盐矿物纤维，是海泡石矿物的纤维状变种，又
称为ａ．海泡石。因其特有的晶体结构，海泡石纤维具
有吸附性、流变性、催化性及耐高温、阻燃等性能㈣］，
在水中其纤维易形成不规则的纤维网络，可在低浓度
下形成高黏度的稳定悬浮液，其主要应用领域是在吸
附剂市场，也可用作造纸填料Ｈ卜４２｜，可赋予纸张特定
的性能，具有一定应用价值。
２．２纤维状合成填料
纤维状合成填料是美国最近开发出的一类人工合
成填料，与近年来在我国得到广泛关注的天然矿物纤
维填料有较为明显的区别。
纤维状合成填料是一类具有类似纤维状结构的新
型填料，其长宽比的数值较大（１０：１—５０：１），而常用的
无机填料的长宽比通常在１：ｌ左右。当纤维状合成填
料用于造纸加填时，可有效地改善纸张的性能，降低造
纸能耗旧１。与常规无机填料相比，纤维状合成填料的
性能在某种程度上与纤维相类似，具有较为明显的优
势，由于其结构的特殊性，其加填量的提高对纸张强度
性能的影响较小。已有研究表明［４４－４５
３，在满足纸张强
度性能的条件下，某些纤维状合成填料的加填量或纸
张的灰分含量可高达４０％～５０％（常规无机矿物填料
的加填量通常局限于１５％一２０％之间），此类填料的
应用可望成为开发高加填量的高档纸种的重要途径之
一。由于纤维状合成填料具有较大的长宽比，因此往
。往在纸张中可获得较高的留着率，其应用还可提高纸
浆细小纤维及造纸湿部助剂的留着率。此外，纤维状
合成填料往往具有较好的吸附性能，因此可显著降低
造纸过程水的生物耗氧量和化学耗氧量，产生良好的
环境效应，具有十分重要的意义。
目前，国外公开报道的纤维状合成填料主要为硅
酸盐基纳米纤维填料（Ｓｉｌｉｃａｔｅ
Ｎａｎｏ—ｆｉｂｅｒ，ＳＮＦ）和硅酸
万方数据