硅灰石原料取自江西奧特科技有限公司的硅灰石礦纖ATMF8，呈針狀或纖維狀，具有較高的長徑比、較好熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性、白度高，因此表現(xiàn)出纖維的某些特性，可以作為功能填料部分替代紙漿纖維，降低生產(chǎn)成本。與傳統(tǒng)的造紙?zhí)盍喜煌?，加入一定量的纖維狀硅灰石，可以增加紙張強(qiáng)度，能夠改善紙張的某些性能指標(biāo)，如白度、不透明性和印刷適應(yīng)性等。

１纖維狀硅灰石的制備及分析

１．１纖維狀硅灰石的制備

        江西省硅灰石礦物資源較為豐富，主要分布在上高。纖維狀硅灰石的生產(chǎn)設(shè)備主要有機(jī)械沖擊磨機(jī)、離心自磨機(jī)、流化床式氣流粉碎機(jī)等。我們選用的設(shè)備是礦物纖維高效制粉機(jī)，生產(chǎn)出的硅灰石礦粉呈纖維狀，該礦物粉體生產(chǎn)的主要參數(shù)見表１.

   表１礦物纖維高效制粉機(jī)生產(chǎn)參數(shù)

１．２纖維狀硅灰石理化性能分析

江西奧特硅灰石ATMF纖維狀硅灰石化學(xué)分析纖維狀硅灰石化學(xué)分析見表２

項(xiàng)目                                         檢驗(yàn)結(jié)果

二氧化硅含量%                           49.87

氧化鈣含量%                               43.4

白度                                            90.2

PH值                                           9.0

吸油量                                         30.2

 表２江西奧特硅灰石ATMF纖維狀硅灰石化學(xué)分析結(jié)果

１．２．２纖維狀硅灰石顆粒分析

    纖維狀硅灰石的粒度分析采用了歐美克公司的粒度分析儀分析。

分析條件

    樣品折射率２．００，介質(zhì)名稱水，分析模式ｒｏｓｉｎ－ｒａｍ，介質(zhì)折射率１．３３，遮光比３．３％，擬合殘余０．０７，超聲時(shí)間２′ｍｉｎ．

    纖維狀硅灰石顆粒分析結(jié)果具體見圖１和表３．

 圖１江西奧特硅灰石ATMF8纖維狀硅灰石粒度分布圖

表３江西奧特硅灰石ATMF8纖維狀硅灰石粒徑分布

江西奧特硅灰石ATMF8纖維狀硅灰石顆粒圖像分析采用的儀器是ＢＴ－１６００型圖像顆粒分析儀，具體見圖２．

   圖２江西奧特硅灰石ATMF8纖維狀硅灰石顆粒圖像

２纖維狀硅灰石在造紙中的應(yīng)用

２．１纖維狀硅灰石替代部分麥草漿抄紙的試驗(yàn)

打漿是在２３Ｌ小型打漿機(jī)中進(jìn)行的，漿料濃度２．０％，抄片紙的定量為５５ｇ／ｍ２，具體檢測結(jié)果見表４．

２．２纖維狀硅灰石在防近視眼紙中的應(yīng)用該纖維狀硅灰石的應(yīng)用是在紙業(yè)公司１７６０長網(wǎng)紙機(jī)上進(jìn)行的，試生產(chǎn)了５２ｇ／ｍ２的防近視書寫紙。生產(chǎn)所用的纖維原料配比為草漿６０％，木漿２５％，纖維狀硅灰石 １５％．紙張檢測指標(biāo)見表５，其中３個(gè)紙樣填加了纖維狀硅灰石，另外一個(gè)為未加纖維狀硅灰石空白樣。

    表４江西奧特硅灰石ATMF8纖維狀硅灰石替代部分麥草漿抄紙?jiān)囼?yàn)結(jié)果

    表５江西奧特硅灰石ATMF8纖維狀硅灰石在防近視書寫紙測試結(jié)果

 指標(biāo)名稱                                     ＃１紙樣    ＃１紙樣     ＃１紙樣      空白樣

 定量ｇ／ｍ                                          53.1         50.8             51.5          51.9

 施膠度mm                                            0.75        0.75              0.75         0.75

 平滑度S 正面                                        37           46                 45           48

               反面                                        24          33                 41           43

 耐折度 次                                              4              3                 4              5

 裂斷長K m                                          2.85          2.46             2.67          2.93

 塵埃度個(gè)／ｍ２（０．３－１．５）ｍｍ^２120         136              141           148

     ＞１．５ｍ                                        8               6                12           16 

 反射光波長ｍｍ                                     555           556            555         552

 灰分%                                                    13.5          18.7           22.3        9.7

3結(jié)果與討論

3.1從粒度分布圖１和粒徑分布表３ 分析可知，粉碎后的硅灰石顆粒主要分布在８．５６μｍ（微分分布８．１９％）到２１．６μｍ （微分分布９．５３％）之間，顆粒呈纖維狀或針狀，能夠表現(xiàn)出一定的纖維特性。通過抄片試驗(yàn)和生產(chǎn)應(yīng)用，說明纖維狀硅灰石可以用來部分替代紙張纖維，一方面降低造紙生產(chǎn)成本，同時(shí)還可節(jié)約植物纖維，因而具有較好經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。

3.2通過防近視書寫紙的指標(biāo)分析， 添加纖維狀硅灰石后，成品灰分有較大幅度的提高，而裂斷長略有下降，說明纖維狀硅灰石可以部分替代植物纖維原料。

3.3纖維狀硅灰石與漿料纖維間存在一定的結(jié)合力，有較好的親和性，但需借助陽離子淀粉、陽離子聚丙烯酰胺等助留劑，從而使纖維狀硅灰石能更好地與漿料纖維形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。因此，助留劑的選擇和復(fù)配能夠較大影響纖維狀硅灰石在紙張中的留著率，這也是江西奧特應(yīng)做進(jìn)一步深入研究的內(nèi)容。