江苏造纸
2009
年第
3
期 论 文
矿物纤维代替部分植物纤维
在造纸中的应用
逄锦江 赵传山
(山东轻工业学院制浆造纸科学与技术教育部重点实验室 ,山东济南市 ,250353)
摘 要 介绍了矿物纤维代替植物纤维的意义 。叙述了代表性的矿物纤维
:
海泡石纤维 、
石膏纤维 、
硅灰石 、
蛭石 、
玻璃纤维 、
硅酸铝纤维在造纸中的应用 。
关键词 矿物纤维 填料 环保 植物纤维
生 态 环 境 是 人 们 越 来 越 关 心 的 问 题 ,
由于造纸原料主要是植物纤维 , 这就需要砍伐
大量的森林 , 因此 , 积极寻找纸张纤维的替代
品或者部分替代品具有重要的意义 。矿石纤维
不同于植物纤维 , 制备过程不会造成环境污
染 , 它是介于植物短纤维与传统填料如碳酸
钙 、滑石粉 、钛白粉之间的一种新型造纸材
料 。矿物纤维用于造纸工业 , 可节约大量的植
物纤维 。这对降低造纸成本 , 保护森林和生态
环境 , 减少污染有重要意义 。本文现列举几种
常见矿物纤维 , 及近几年国内矿物纤维的研究
和应用情况 。
1 海泡石纤维
海泡石 ( Sepiolite) 又名坡缕石 , 是一种非
金属矿 , 具有较好的胶体流变性 、
稳定性和吸
附性 。其颗粒呈纤维状或毛发针状 , 莫氏硬度
一般在 2~2. 5 之间 , 体质轻 , 密度为 1~2.
2g/ m
3
。它的化学成分较为简单 , 主要为硅和
镁 , 其中 SiO
2
含量一般为 54 %~60 % , MgO
含量多为 21 %~25 %。海泡石热稳定性能极
高 , 耐高温性能极好 ,可达 1500~1700 ℃ , 其
制品可用作耐高温材料 , 如防火器材 、
绝热保
温材料等 。
图
1
单一植物纤维抄造的纸张
SEM
图
图
2
海泡石和植物纤维复合抄造纸张的
SEM
对抄片进行 SEM 扫描电镜分析 ,观察矿
物纤维与植物纤维的复合形态 。图 1 为纯植物
纤维抄造纸张的 SEM 图片 ,图 2 为加填海泡
石与植物纤维复合抄造纸张的 SEM 图片 。从
图 1 可以看出 ,单一植物纤维在 SEM 电镜图
片中呈丝带状 ,相互交织结合 ,表面也很光滑 。
从图 2 可以看出海泡石比植物纤维要细很多 ,
海泡石像三维网一样缠绕在植物纤维的表面 ,
并且海泡石纤维也已经单纤维化 。可以看出 ,
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2