硅灰石在造纸工业中的应用研究

　　硅灰石在造纸工业中的应用与其他填料存在较大的不同，其并非是像传统填料进行简单的填充，主要是依靠较高的长径比实现硅灰石与植物纤维的交织，形成植物纤维-矿物纤维的网状结构，以替代部分植物的短纤维，能够有效的提高生产纸张的不透明度和印刷适应性、改善均匀度、降低制造成本。在实际应用中，有以下几个方面。

　　作为填料加填纸浆中

　　硅灰石可以作为纸张填料应用在浆中，比如利用造纸设备机械进行100%脱墨浆，这一过程的浆中已经添加适量的淀粉、定着剂以及硫酸铝等，相关人员在实验室中加填一定量的硅灰石，并加入适当量的阳离子聚丙烯酰胺，在搅拌处理后进行炒片，此时添加硅灰石有利于降低白水中含有的COD浓度，实现节省纤维和降低成本等优势，能够充分提高经济效益，不过纸张的表面强度会略有下降。

　　再比如可以将1250目的硅灰石添加到面浆中，通过按照相应顺序加入AKD中性施胶剂以及PAM 助留助滤剂等，再进行炒片。当硅灰石的添加量在5%~8%时，对成纸的抗张指数以及撕裂指数和耐折度等影响较小，但能够以提高不透明度和遮盖力。另外，通过将硅灰石加入到废瓦楞纸浆中进行炒片，硅灰石作为纸张填料的用量越多，则成纸的紧度就会出现先上升、再下降的趋势，同时成纸的透气度为下降再上升。当硅灰石填料的用量为10%时，纸张的环压指数以及伸长率等各项指标均有一定的提升。

　　部分替代植物纤维在造纸工业中应用

　　硅灰石能够替代部分的木浆，是造纸生产过程中的重要应用方向。当硅灰石的加入量不断增加，成纸的物理强度也会出现下降趋势，如果添加量在35%时，成纸的强度可以满足一般用途需求。比如可利用硅灰石与植物纤维进行复合造纸，控制硅灰石的添加量在30%~40%时，成纸的耐折度以及撕裂指数等指标可与加入20%的碳酸钙填料的成纸一致。在很大程度上能够节省植物纤维的加入量，间接减少森林资源的砍伐利用，具有降低生产成本、维护生态平衡的作用。

　　其他应用

　　在造纸工业中除了上述两种应用外，硅灰石能够运用到废水处理工艺中。并且硅灰石与其他矿物粉体水处理剂等进行对比，在水质净化方面存在较大的优势，比如废水处理后的色度以及浊度等都有所改善。这是因为硅灰石具有较为独特的多孔结构，可以针对废水中存在的微细纤维、染色剂等产生相对较强的吸附作用，能够发挥明显的水质净化效果。另外一方面，使用苯乙烯作为引发剂、将丙烯酸丁酯作为单体，并将OP-10作为乳化剂、过硫酸铵为引发剂，通过加入纳米硅灰石粉体，利用乳液聚合的方法，可制备出苯丙乳液表面施胶剂。当纳米硅灰石粉体的用量逐渐增加，其表面点位会呈现先增大再减小的趋势。施胶环节后，纸张的白度、色密度等会大幅提升，并降低不透明度。通过表面施胶能够有效的弥补非木材纤维造纸存在的缺陷，保障纸张的印刷适应性，具有良好的发展前景。

　　硅灰石在造纸工业中的应用发展趋势

　　硅灰石在当前造纸工业的发展中具有较为广阔的应用前景，是未来该行业发展的主要趋势。同时，我国的硅灰石储量十分丰富，而且价格相对低廉，不过其整体应用水平不高，仍需进一步加强科学研究，探索其应用技术和方法。此外，硅灰石在造纸工业中的应用具有传统填料无法取代的特殊性能，比如针状结构便于纤维发生交织，有利于形成较高的物理强度。在应用纤维状硅灰石时，成纸的白度较高、具有优越的化学稳定性和热稳定性。并且在实际运用过程中，能够发挥其高阻燃性、高电阻和低介电常数的特点，促使其耐热、耐腐蚀性能提升。

　　另外，硅灰石对油墨粒子等有机物以及细小的纤维等，具有相对较好的吸附性，有利于减少水中悬浮物，高效降低白水处理成本。因此硅灰石在造纸工业中的应用在未来呈现较好的趋势，充分提高造纸工业的生产质量。