近日，據(jù)央視報道,，進入五月份以來,，國內(nèi)主要文化紙企業(yè)和貿(mào)易商發(fā)布多張漲價函,，其中文化紙普遍漲價200元/噸,，白卡紙漲價則達到1000元/噸，生活用紙1個月也迎來三連漲,，包裝紙行業(yè)產(chǎn)量排名國內(nèi)第一的玖龍紙業(yè)啟動了5月份的第三輪漲價……

 

據(jù)專家分析,，漲價的主要原因是造紙上游的紙漿、物流,、能源等價格全球性的上漲,，直接增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。受紙漿原料價格上漲,，造成漿價和紙價的倒掛,，因此有些紙廠沒有辦法就要停機了。

 

作為國民經(jīng)濟十大支柱產(chǎn)業(yè)之一,，造紙工業(yè)是衡量一個國家現(xiàn)代化水平的重要標志,。目前，國內(nèi)造紙行業(yè)纖維原料供需矛盾日益突出,，一方面表現(xiàn)為,，纖維原料缺口越來越大，呈現(xiàn)逐年增加之勢,；另一方面,，原料結(jié)構(gòu)不合理，木漿比重低,。近幾年來,，隨著特種用紙的發(fā)展和對紙張?zhí)厥庑阅芤蟮奶岣撸抢w維原料的使用在造紙過程中所占比例越來越多,，其中填料由于其較低成本越來越受到人們的重視,。目前，填料已成為造紙第二大原料。

 

傳統(tǒng)造紙?zhí)盍现饕痔烊惶盍虾腿嗽焯盍蟽纱箢?。天然填料是指天然礦藏經(jīng)開采及機械加工而使用的填料,，如滑石粉、白土,、鈦白粉,、石膏等，人造填料是指經(jīng)化學(xué)反應(yīng)而制得或化工廠的副產(chǎn)品而使用的填料,，如沉淀碳酸鈣,、硫酸鋇、造紙污泥,、硅鈣填料等,。加填不僅能節(jié)省纖維原料降低成本，還能改善紙頁的光學(xué)性質(zhì)和印刷適性,，滿足紙頁某些特殊性能的要求。

 

各種填料的特點及功能

 

高嶺土

高嶺土質(zhì)地松軟,，外觀白度較高,。在造紙行業(yè)中，選擇高嶺土作填料是由于高嶺土在紙漿中不易與其它添加劑發(fā)生反應(yīng),，充填紙張中木質(zhì)纖維之間的空隙,，從而保留在纖維之間。此外,，高嶺土粒度較小,，易于流動，可以保證紙張的密度及紙面平滑度,。

高嶺土作為填料常用于造紙行業(yè),。因其價格低廉，實用性強,，白度值相對較好而得到廣泛使用,。高嶺土很容易處理和分散。高嶺土的使用使紙張具有高密度從而減少涂層滲透,。高嶺土常用于超級壓光造紙,。

 

滑石粉

滑石粉的白度值高、密度大,、折光度高,，并且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，適用于酸性造紙,，同時與CaCO3共用適用中性造紙,；摩擦系數(shù)小，對紙機的磨損小,，延長紙機的使用壽命,，同時改善紙卷質(zhì)量,；片層結(jié)構(gòu)有利于在紙頁中的留著并改善紙張的不透明度、平滑度和印刷性能,?；塾糜谳嗈D(zhuǎn)凹版印刷、膠板印刷,、特種涂布紙,。

 

重質(zhì)碳酸鈣

選擇使用重質(zhì)碳酸鈣主要是由于其價格低、亮度高,、灰分量大,，容易著色、施膠等優(yōu)點,，同時可以提高紙張的不透明度,、光澤度、改善紙張的吸油墨性,。GCC是中,、堿性造紙常用的無機填料，隨著造紙行業(yè)逐漸由酸性造紙轉(zhuǎn)為中,、堿性造紙(中,、堿性造紙相比于酸性造紙對紙機的損耗更小，更有益于環(huán)境保護和節(jié)約水資源),，GCC的需求量逐漸增大,。

 

沉淀碳酸鈣

沉淀碳酸鈣(PCC)是化學(xué)法制備的碳酸鈣。它的結(jié)構(gòu)不同于重質(zhì)碳酸鈣,。使用PCC可以使紙張獲得更好的光澤度和不透明度,，減少原料纖維的使用、降低紙機器材的損耗與成本投入,；改善紙張的白度,、印刷性能及使用壽命；同時,，根據(jù)不同需求可以使紙張具備不同特性,。

 

二氧化鈦

二氧化鈦(TiO2)具有高白度、折光度,、高遮蔽性等特點,，是一種具有很高光學(xué)性能的顏料，所得紙品更平整,、均勻,、吸油能力強，不僅能夠改善紙張的不透明度、亮度,，同時可以提高其物理性能,、柔軟性。造紙?zhí)盍霞塗iO2通常選用銳鈦礦相TiO2,。

 

以上幾種填料性能比較

 

白云石

白云石的晶體結(jié)構(gòu)與方解石類似,，價格低廉，擁有較高的不透明度,，經(jīng)濕法研磨后可以部分代替重質(zhì)碳酸鈣作為造紙?zhí)盍匣蛴糜谥苽鋸?fù)合材料,，改善紙張的性能，更加合理有效地利用資源,，降低成本,。

 

白炭黑

白炭黑是國內(nèi)近年用于噴墨打印紙的主要顏料。氣相法制造的納米或亞納米白炭黑具有更高的純度,、比表面積和吸附特性,。隨著數(shù)碼影像技術(shù)的普及，用于噴墨打印紙的高品質(zhì)白炭黑消費量呈現(xiàn)較快增長,。

 

膨潤土

膨潤土的提純,、改性和提升產(chǎn)品白度以及擴展在造紙行業(yè)的應(yīng)用，是近年來相關(guān)行業(yè)的主要研究領(lǐng)域,，研究成果較多，其中在助留助濾,、造紙涂料顏料,、表面施膠劑和造紙黏性物控制劑、水處理劑方面的應(yīng)用取得重要進展,。膨潤土在造紙行業(yè)的消費量近年有了較快增長,，主要用于微助留助濾劑和無碳復(fù)寫紙的酸性(活性)白土，使用技術(shù)相對成熟,。

 

沸石

目前造紙用沸石主要為斜發(fā)沸石,、絲光沸石、菱沸石和片沸石,，因其特有的高孔隙度,、吸附性、離子交換性,、抗菌性,、特殊光澤性(玻璃光澤、絲絹光澤,、珍珠光澤)等用于造紙?zhí)盍?、特種涂布涂料和水處理劑等，印刷紙?zhí)盍夏苜x予紙張較高覆蓋性和不透明度，同時由于沸石化學(xué)穩(wěn)定性好,、對漿料系統(tǒng)干擾小,，適于酸性或堿性造紙，但用于高速紙機填料時因磨耗值較大受一定局限,。

 

硅灰石

硅灰石是性能獨特的纖維狀礦物,，加工后長徑比可達15～60。經(jīng)改性后的硅灰石增加了柔性和親水性,，能提高與植物纖維的親合力及成紙的強度,，在同等紙張強度下改性硅灰石填加量比同等細度滑石和GCC(重質(zhì)碳酸鈣)可增加0.3～1.0倍，并能顯著降低漿耗,。改性硅灰石適用于酸性和堿性造紙,，但因自身硬度較大、磨耗值高,，在高速紙機中使用受到一定限制,。

 

石膏

石膏纖維能克服其它礦物纖維短、易碎裂,、留著率低,、硬度高等缺陷，可滿足高速紙機生產(chǎn)要求,，在印刷書寫紙和造紙涂料中具有廣闊的應(yīng)用市場,。同時，改性生石膏用于造紙?zhí)盍贤?、CaCO3比可提高填料保留率,、成紙強度、挺度及不透明度,；將改性硬石膏用于涂料顏料可提高紙張挺度,、白度，改善印刷性能,。

 

蛭石

利用蛭石膨脹后具有的蓬松,、低密度、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,、隔熱,、隔音、耐火,、耐冷,、絕緣、吸水,、抗菌,、吸附,、陽離子交換等特性，可制造多種功能性工業(yè)用紙,、軍工用紙,、裝飾紙等。主要應(yīng)用領(lǐng)域及紙種有：美術(shù)工藝包裝紙,、書皮紙,、裝飾紙、農(nóng)業(yè)育苗紙,、冷凍食品保鮮包裝紙,、軍工用紙、動物襯墊紙,、高級環(huán)保壁紙,、減震襯墊紙板、建筑裝飾紙板等,。

 

海泡石

海泡石具有極強的吸附性,、耐高溫(1500～1700℃)性，良好的分散,、抗腐蝕,、抗輻射、隔熱,、絕緣等性能,，在造紙中用于液體過濾紙、除臭紙,、香煙過濾咀紙,、美容化妝紙、衛(wèi)生巾紙,、尿片紙,、清潔紙,、醫(yī)療用紙,、耐高溫隔熱紙、鞭炮紙,、阻燃紙,、工業(yè)密封墊板紙、保鮮紙,、農(nóng)業(yè)育苗紙,、寵物墊紙、干燥劑包裝紙,、精密儀器包裝紙,、絕緣紙,、抗氧化防腐包裝紙、耐酸堿無機過濾紙等,。

 

硅藻土

國內(nèi)造紙業(yè)主要利用其大孔隙度,、強吸附、小容重,、隔熱,、吸音、化學(xué)穩(wěn)定,、無毒等工藝特性生產(chǎn)液體飲料,、制糖、釀酒業(yè)用過濾紙和紙板,，也用于建筑裝飾紙板,、蓄電池隔板、高吸水生活用紙,、阻燃紙,、寵物墊紙、廢水凈化劑,、助凝劑等,。

 

埃絡(luò)石

處于工業(yè)開發(fā)應(yīng)用階段。磨耗度低,，可用于高車速紙機,，生產(chǎn)成本低。經(jīng)PVA,、APM,、變性淀粉改性陽離子化產(chǎn)品，可提升張強度(30%～60%),、不透明度,、灰份。比硅灰石填料有更好的成紙柔軟性,、平滑度,。

 

透閃石

半透明纖維狀。用于填料對紙張性能貢獻與硅灰石,、埃絡(luò)石相近,。用于擠壓熱熔涂布和紙塑層合樹脂填充料有特殊技術(shù)品質(zhì)貢獻。

 

麥飯石

相關(guān)研究表明,，麥飯石具有一定的抑菌作用,，用來制造保健醫(yī)療鞋墊紙板、食品包裝紙和保鮮紙,。中國軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院,、北京中醫(yī)藥大學(xué)將經(jīng)改性處理的麥飯石復(fù)合產(chǎn)品,，用于醫(yī)用紙和生活用紙或紙板的填充劑。

 

高溫煅燒氧化鋁,、硅微粉,、石榴子石、莫來石等高硬度粉體

 

目前主要用于耐磨紙?zhí)盍虾蛼伖夤I(yè)用砂帶紙的涂敷料,。近年復(fù)合地板,、家具裝潢以及建材用裝飾紙消費量增長，高硬度無機粉體材料制造技術(shù)及在造紙?zhí)盍现械拈_發(fā)應(yīng)用有待進一步深化,。

 

填料的性質(zhì)

 

填料的反射指數(shù),、顆粒形態(tài)、粒徑及其分布,、比表面積,、顆粒電荷、pH,、溶解性和磨蝕性是重要的性質(zhì),，它們對紙張的不透明度和物理性質(zhì)有很大影響。

 

反射指數(shù)：是由填料的化學(xué)成分和分子結(jié)構(gòu)所決定的一項基本性質(zhì),。原子結(jié)構(gòu)對光散射性(不透明度)有直接影響,。這是因為光進入填料后在其內(nèi)部發(fā)生多次反射而不是直接透過。填料的反射指數(shù)越大,，反射光的數(shù)量越多,，使紙張的不透明度越高。銳鈦礦和金紅石型的TiO2的反射指數(shù)分別為2.55和2.76,，其它常用填料的反射指數(shù)都比TiO2低得多,。

 

顆粒的形態(tài)：是填料的一種重要性質(zhì)。它影響光散射方式,，從而影響紙中填料的光學(xué)特性,。據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，各種沉淀CaCO3的形態(tài)不同,，從而使其光散射作用的能力不同,。不同形狀的顆粒，其光散射的最佳值不同,。

 

粒徑及其分布：填料的粒徑大小,、粒徑分布及填料粒子的聚集程度強烈地影響著填料的光學(xué)性質(zhì),。研究發(fā)現(xiàn),，當(dāng)填料粒徑范圍較窄，特別是填料在紙張中均勻分布時,，有助于提高光散射率,。以最佳粒徑為中心的粒徑分布范圍越窄時,，越有利于增加紙的不透明度。

 

比表面積：顆粒粒徑,、粒徑分布及顆粒形狀都對比表面積有直接影響,。顆粒的比表面積影響光散射，也影響紙張強度和印刷性能,。通常比表面積高的填料會增加紙頁的適印性,，但會削弱紙頁的強度，增加施膠的難度,。

 

顆粒電荷：填料顆粒表面電荷在填料分散中起重要作用,。影響填料狀態(tài)的作用力有三種：范德華力(常為引力)、靜電力,、空間阻力,。這三種力隨顆粒間的距離變化而變化。它們之間的平衡決定了填料粒子是呈懸浮狀態(tài)還是絮聚,。

 

磨蝕性：是填料的一項重要指標,，高磨蝕性的填料會對紙機網(wǎng)部和印刷版造成過多的磨損，填料的磨蝕性主要是由兩個因素引起的：晶體的性質(zhì)或填料的硬度(原子間結(jié)合強度,、空間排列和雜質(zhì)等),，填料的物理性質(zhì)(粒徑、粒徑分布,、形狀,、表面積等)。少量雜質(zhì),，如硅石是造成磨蝕的主要原因,。同種結(jié)晶形式時，大顆粒填料的磨蝕性高,。