中
国
造
纸
学
报
Vol. 26，No. 2，2011
Transactions of China Pulp and Paper
几种填料的物理特性及其在造纸中的应用比较
万
丽
李媛媛
戴红旗
*
（ 南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室，江苏南京，210037）
摘
要： 对造纸填料 PCC、GCC、硫酸钡、TiO
2
、滑石粉的密度、折射率、比表面积、粒径与分布进行了分析测定
，并将它们用于抄
造较低定量的纸中
，比较了填料在纸中的留着情况、纸张的光学性能和印刷透印值。
关键词： 填料
； 光学性能； 留着； 透印值；
中图分类号： TS753． 9
文献标识码： A
文章编号： 1000-6842
（ 2011） 02-0029-04
收稿日期
： 2011-03-20 （ 修改稿）
作者简介
： 万 丽，女； 在读硕士研究生； 主要研究方向： 造纸化学品与工程。
* 通信联系人
： 戴红旗，E-mail： daihq@ njfu. com. cn。
随着人们环保意识的增强
，对 “低碳经济” 的
认识越来越深刻
，造纸企业也采取了种种举措进行低
碳经济的尝试
，例如通过降低纸张定量而增加纸张生
产面积
； 使用更多的矿物填料，降低纸浆纤维的配
比等方 法。以 新 闻 纸 为 例
，定 量 从 49 g /m
2
降 到
46 g / m
2
，在原来印刷面积不减少的情况下，大约可
节约 6% 的木材
，从 49 g /m
2
降到 43 g / m
2
，大约可以
节约 12% 的木材。低定量字典纸的发展趋势就对现
有的造纸工艺技术提出了挑战
，它不同于常用的胶版
纸之类的承印材料
，属于比较特殊的印刷纸质材料，
对不透明度要求相对较高。低定量字典纸在印刷使用
方面也存在着如透印等一些难以解决的问题。低定量
字典纸比较薄
，不透明度低，双面印刷时易产生透印
问题
［1］
。因此
，充分了解和掌握造纸常用填料的各
种物理性能以及在抄纸中的应用情况尤为重要。本实
验就 PCC、GCC、硫酸钡、TiO
2
、滑石粉的密度、折
射率、比表面积、粒径与分布进行了分析测定
，并将
它们应用于抄造低定量的字典纸中
，比较了填料在纸
中的留着情况、纸张的光学性能和印刷透印值等
，供
造纸研发及生产人员参考。
1
实
验
1. 1
实验原料
浆料
： 漂白阔叶木浆，用实验室 Valley 打浆机按
照 Tappi T200 SP—96 方法打浆
，打浆度 25°SR。
填料
： 轻质碳酸钙 （ PCC，南京金银兴纸业） 、
重质碳酸钙
（ GCC，南京 OMYA 公司） 、硫酸钡 （ 常
州恒耐超微高新材料公司
） 、TiO
2
（ 锐钛型，镇江市
泛华化工有限公司
） 、滑石粉 （ 南京金银杏纸业） 。
助留体系
： 阳离子淀粉 （ GELTRON24，国民淀
粉有限公司
） 、阳离子聚丙烯酰胺 （ perco1182，Ciba
精化公司
） 、硅溶胶 （ 固含量 8% ，依卡公司） 。
1. 2
实验方法
1. 2. 1
折射率的测定
采用 QBG-3 高频 Q 表测定填料的折射率
，将填
料压成厚度约 5 mm、直径约 25 mm 的密实的圆饼
，
用并联替代法测量电容量小于 460 pF 的电容量。
被测电容量 C
X
= C － C
1
，1 /C
X
= 1 / C
1
+ 1 / C
2
，
C
1
= ε
0
S / d
1
，C
2
= ε
0
εS / d
2
其中
，ε
0
= 8. 85 × 10
－ 12
，S 为实际被测样的面
积
，实验中 d
1
设为零
，d
2
为被测样的厚度
，C、C
1
均可在主调电容度盘上读出。
折射率 n = 槡εμ，μ 为非磁性材料，为 1 （ 所测
样均为非磁性材料
）
［2］
。
1. 2. 2
密度的测定
采用 MH-300T 粉末专用密度计测定填料的密度。
1. 2. 3
比表面积的测定
采用 Micromeritics 公司生产的 ASPA 2020 全自动
快速比表面积及介孔 / 微孔分析仪
，根据等温物理吸
附的静态容量法的原理。
1. 2. 4
粒径分析
采用 NSKC-1 光透射式粒度测定仪进行粒径分析。
1. 2. 5
纸片抄造
将打浆度为 25°SR 的阔叶木浆在疏解机上疏解
，
调浓后加入填料
，再依次加入阳离子淀粉、阳离子聚
丙烯酰胺、硅溶胶
，然后在 RK-2A 型实验室快速抄
片器上抄片
，抄好的纸张在恒温恒湿条件下平衡 24 h
9
2