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造纸化学品・

纳米碳酸钙在造纸涂料应用中的探索

肖仙英　郑炽嵩　胡　健　张锦辉　张贝玉

华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室　

(

广州　

510640)

摘要　根据纳米材料的特性及其发展前景 ,对纳米碳酸钙应用于造纸涂料做了探索性的

研究。实验表明 ,纳米碳酸钙可以提高涂层强度和平滑性 ,改善涂层的油墨吸收性 ,此外 ,针对
应用中存在的问题进行分析 ,为以后纳米材料在造纸工业中的应用提供了参考

关键词 　纳米　纳米碳酸钙　涂料　涂布　涂层强度

1 　前言

纳米粒子是指尺寸在 1～100nm 间的粒

子 ,由纳米粒子组成的材料称为纳米材料。
其与对应的常态材料相比 ,在光学、

热学、

电

学、

磁学、

力学以及化学性质等方面 ,显示出

许多奇异的特性 ,如密度降低、

强度和硬度提

高、

塑韧性改善、

扩散能力提高、

热膨胀系数

提高、

导热性降低、

弹性模量降低等。因此 ,

纳米技术的诞生在科学技术界引起了巨大的
反响 ,受到广泛关注。目前造纸领域对纳米
技术的研究和应用方面的实验并不多 ,因而
进行这方面研究是必要的。在造纸涂料方

面 ,由于纳米碳酸钙自身白度高 ,以及其属于
纳米级材料的特点 —

—

—表面积大、

表面活性

高、

强度和硬度高 ,所以可能对涂布纸的质量

提高有所帮助。通过在涂料里加入纳米碳酸
钙 ,希望可以得到高光泽度、

高白度、

高表面

强度和高的油墨吸收性的涂布纸 ,并改善纸
的平滑度。但是由于纳米碳酸钙存在颗粒表
面能高、

极易聚集成团、

表面亲水疏油、

与有

机物质之间没有结合力等缺陷 ,增加了其实
际应用难度 , 需要不断地进行研究和突
破。　　

收稿日期

:2001 - 09 - 21

2 　实验

11 　涂料配方

由于本实验的目的是初步探讨纳米碳酸

钙的加入对提高涂布纸的涂层性能是否有影
响 ,即对比实验 ,所以选用常规的涂料配方 ,
并尽量减少干扰因素的影响。其参考涂料配
方如表 1 所示。

表

　涂料配方

用料名称

规格或

要求

水分或

固含量

, %

比　例

底涂面涂

瓷土

(

高岭土

)

折干

92. 755

碳酸钙

折干

98. 600

氧化淀粉

℃糊化配成

20 %

的溶液

5 . 5

聚醋酸乙烯乳液

C Y

—

101

48 . 280 (

固

)

16. 5

分散剂

—

35 (

固

)

0 . 6

增白剂

℃的热水

0 . 2

消泡剂

适量

白料加水

清水

涂料加水

清水

涂料固含量

白料固含量

12 　加入纳米碳酸钙的配方

本实验采用的纳米碳酸钙是恩平广平化

工实业有限公司生产的产品 ,其性能指标见
表 2 。在其他成分不变的情况下 ,调整纳米
碳酸钙在普通碳酸钙中的比例 ,分别如下 :

空白值 :瓷土∶碳酸钙 = 80∶20

:瓷土∶

碳酸钙∶

纳米碳酸钙 = 80∶

15∶

:瓷土∶

碳酸钙∶

纳米碳酸钙 = 80∶

10∶

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　2001 年　第 4 期　　　　　　

《黑　龙　江　造　纸》　　　　　　　　　　　　　　