浅论 PPC 在造纸应用中的几个问题
沈兴楠
(浙江嘉兴民丰特种纸股份有限公司技术开发中心浙江 314000 )
摘 要:该文简要论述了 PCC 在造纸的应用中对纸张相关质量指标的影响。PCC 较高的
白度、适宜的微观粒径、相对较窄的拉度分布特性,对提高纸张质量有积极的意义。
关键词:沉淀碳酸钙 造纸 沉降体积 粒度 留着率
1. 前言
碳酸钙是造纸工业主要无机化工原料之一,其在造纸工业中的应用主要有两个方面:作
为造纸填料和纸张涂布加工的颜料。随着造纸技术的发展进步,对造纸用碳酸钙提出了新的
要求。碳酸钙行业开始注重具有功能特性的造纸专用新产品的开发应用,主要有两个方而:
微观形貌从不加以考虑到要求具有仿锤状、仿立方体、偏六角形、针状和片状等特定的微观
形状,粒径分布从比较宽到分布狭窄;同时还要求成品有高的纯度、白度、良好的分散性、
涂布用品要求配制成浆料可以达到较高的固形物含量和较低的粘度与良好的流动性能。目前
许多系列产品进入了工业化试生产和生产阶段。
2. 碳酸钙的特性与制备
2 . 1 作为造纸填料和纸张涂布加工用颜料的碳酸钙分为两大类:一类是研磨石灰石制造的
天然碳酸钙(GCC ) ,另一类是化学沉淀制造的合成轻质碳酸钙(PCC)
[1]
。
2 . 2 研磨石灰石制造的GCC 由干法研磨发展到湿法研磨,研磨技术的突破和有关助剂的
良好应用,使得粒度可以达到小于 1.5 微米在 90% 以上
[2]
,平均粒径小于 2 个微米,从而
使品质大幅度提高,很大程度上扩大了其在在造纸领域的应用。
2 . 3 众所周知,碳酸钙作为造纸填料和纸张涂布加工用颜料,主要是其具有以下的特性:
[3]
① 微观形貌的一致性及符合要求;② 粒径的均-性(良好的粒度分布);③ 具有较高的
白度、较强的遮盖能力;④ 提高增量(填充)能力;⑤ 白色度保持持久,杂质含量如金属
氧化物的含量低,有比较高的化学稳定性。
2 . 4 PCC 的生产方式主要采用碳酸饱和法,当然这种方法既是最简单也是最复杂的:简单
到在石灰水中吹口气(通入二氧化碳气体)就可以制造出轻质沉淀碳酸钙;但在生产沉淀碳
酸钙方面有许多新的控制技术,主要是根据不同的下游产品需要通过改变反应的速度、温度、
浓度、搅拌速率及使用适量的化学添加剂,有目的地控制反应进程,使产品的粒径大小、粒
度分布、微观形状达到特定的要求,以提高填料或颜料的适应性,同时要求产品质量的稳定,
这是比较复杂的。其他还有复分解法如石灰——苏打法、氧化钙——碳酸钠法等生产方式,
由于在制造成本方面无法和碳酸饱和法相比,故没有能在大型生产上被广泛采用。
2 . 5 但造纸工艺的限制在某种意义上制约了碳酸钙在纸张中的应用,原因是国内还存在大
量的酸性施胶造纸工艺生产线。
3. PCC 的纸张中的作用
3.1 通常情况下,加入造纸过程中的填料(如PCC 、GCC 、滑石粉、硫酸钡、钦白粉、
高岭土等或是这类物质按一定比例的复配物)以纤维为基数在成品纸中的含量为 5 %-25
% ;由于在纸页成型过程中的流失,填料的加入量为 10%-45% , 最高可达 50%以上
[4]
。
3.2 PCC 在纸张中的应用使纸张获得特定的性能与降低成本。特定的性能包括白度、不透
明度、平滑度、透气度等。碳酸钙作为填料加入使纸张内部空隙变小变细,增加纸张对油墨