逄锦江等

矿物纤维代替部分植物纤维在造纸中的应用

适当的海泡石添加量 ,它们能与植物纤维交织
良好 ,可以增强纸张的强度。晏全香 ,袁继祖等
人

[ 1 ]

对海泡石与植物纤维复合使用 ,发现添加

添加海泡石后 ,纸张的耐折度、

撕裂度、

抗张指

数、

耐破度等强度有稍微的下降 ,但幅度不大 ,

而白度增加 ,海泡石留着率高 ,显示出特种纸、
阻燃纸的功能特性。

2 　石膏纤维

石膏微纤维 (纤维硫酸钙 ,也称石膏晶须)

是一种性能优良、

价格低廉的矿物纤维。石膏

微纤维主要用于树脂、

橡胶、

涂料、

造纸中的增

强剂或功能型填料 ,也可用于摩擦材料、

建筑材

料、

密封材料、

保温及阻燃材料等。石膏微纤维

具有优良的性能 ,其作为增强剂可使制品强度
提高 30 %左右

[ 2 ]

。石膏微纤维化学性能稳定 ,

水溶性低。它具有正交斜方晶系 ,有白色光泽 ,
在特定条件下形成的纤维状结晶具有高强度和
较大的长径比 (约 100 ∶1) ,长度数十至数百微
米 ,最长约 250μm ,纤维直径基本一致

[ 3 ]

。石

膏微纤维资源丰富 ,如能在造纸工业中推广使
用 ,将带来可观的经济效益。石膏纤维微细结
构如图 3 所示。

图

　石膏纤维微细结构图

(

650)

　　李鸿魁 ,李新平 ,王惠琴等人

[ 4 ]

将石膏纤维

加入到植物纤维进行抄纸 ,结果发现 ,在针叶木
浆中添加 38 %的石膏微纤维 ,成纸物理强度性
能最好。裂断长、

耐折度、

撕裂指数和耐破指数

分别比空白样提高了 22. 8 %、

60. 6 %、

39. 9 %

和 25. 4 %。在阔叶木浆中添加 22 %的石膏微
纤维 ,成纸物理强度性能最好。裂断长、耐折

度、

撕裂指数和耐破指数分别比空白样提高了

19. 6 %、

46. 9 %、

19. 1 %和 44. 1 %。

3 　硅灰石

硅灰石是一种天然产出的偏硅酸钙 ( Ca

[ SiO

]) ,硅灰石具有三种同质多象变体 , 即主

要为低温的三斜晶系变体、

低温的单斜变体 (副

硅灰石) 和高温的三斜变体 (又称为假硅灰石、

B2 硅灰石)

[ 5 ]

。由于硅灰石的硅氧四面体呈链

状结构 , 钙氧八面体也呈链状分布 , 均平行于

b 轴 , 且发育有平行于 [ 010 ] 晶带的 { 100 } 、

{001} 、

{ī

02} 三组解理 , 使之能通过适当的机

械破碎方法加工成具有较高长径比的矿物纤
维。硅灰石显微微细结构图如图 4 所示。

图

　硅灰石显微微细结构图

(

650)

　　孙传敏 ,钟素华 ,刘沧龙等人

[ 6 ]

利用改性硅

灰石在新闻纸中的应用 ,经化学改性处理 , 添
加到脱墨纸浆中制作新闻纸。结果表明 , 改性
硅灰石能极大地改善再生新闻纸的白度、

不透

明度和适印性。加入有 10 %～15 % 改性硅灰
石的新闻纸 (定量 44 ～ 47g/ m

) 具有高白度

(58 %～60 % ) 、

高强度 (裂断长 3800～4000m)

和高不透明度 (95 %～ 97 %) , 属高质量新闻
纸。另一方面 , 由于改性硅灰石具有对油墨粒
子、

细小纤维和有机物有良好的吸附性 , 添加

改性硅灰石的新闻纸在造纸过程中排出的废水

易于处理 , 废水经简单沉淀后所含 BOD 和

COD , 以及重金属元素含量极低 , 达到综合排

放国家一级标准。改性硅灰石在造纸业方面显
现出保护森林和水体的双重环境效应 , 是造纸
业中一种性能优秀的新型功能填料。