粉煤灰提取新型硅酸盐填料在造纸上的应用研究

上传者：洪昭斌
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上传时间：2015-05-05
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粉煤灰提取新型硅酸盐填料在造纸上的应用研究

粉煤灰提取新型硅酸盐填料

在造纸上的应用研究

刘俊华
1
张美云
1
陆赵情
1
刘俊
2

（1.陕西科技大学陕西省制浆造纸重点实验室，陕西西安， 710021
2. 西安西电高压开关有限责任公司，陕西西安， 710018）
摘要
由热电厂产生的粉煤灰作为固体废弃物资源十分丰富，从粉煤灰加工提炼而成的新型活性
硅
酸盐作为造纸填料，不仅可以综合利用固体废弃物资源，降低环境污染，而且还可达到节约纤维
原料，降低生产成本的目的，为我国造纸工业的可持续低碳发展开辟新的途径。本文主要论述了粉
煤灰利用的现状、在造纸工业的应用及机理研究，为造纸业的发展提供新的研究思路。
关键词：粉煤灰硅酸盐填料
免此类负面效应的相关研究具有十分广阔的空间
[3]
。
纸张可视为由纤维构成的网状多孔材料。植物纤
维提供了纸张的主要强度，但它在光学性能上有所不
足。由于填料与纤维相比，具有颗粒小，密度高，硬度
高，光学性能优于纤维，且不能形成氢键结合，这些都
会影响纸张的性质。传统的矿物填料如滑石粉、高岭
土、碳酸钙等因具有折射率和白度相对较高而成本低
造纸产业是与国民经济和社会事业发展关系密
切的重要基础原材料产业。在造纸生产中，造纸加
填的最初目的是使纸张获得某些特殊性能, 并降
低纸的成本。造纸填料可代替纸浆纤维用于造纸过
程，
其应用通常可降低造纸原料成本，改善浆料滤水性
能,提高纸张的不透明度、白度、光泽度、平滑度、
透
气度、尺寸稳定性、油墨吸收性、印刷适应性及书写
适应性等，并可降低造纸能耗，具有十分广阔的应用
前景
[1]
。
廉，广泛用于强度要求不高的纸种中。但由于滑石粉
和高岭土成片状，重质碳酸钙成粒状（严格说是菱面
体状），它们填充在由植物纤维构成的网状构造的空
1 常规的造纸填料的应用缺点

常用的填料有高岭土、滑石粉、碳酸钙、钛白、瓷
土，填料用量和种类取决于所生产的纸种，印刷用纸
和书写用纸的填料用量较大。在过去十几年的时间
里，大多数纸张的填料用量为 10%～20%，在实际生
产中 25%的加填量似乎已经达到极限
[2]
。另外，随着
加填量的增加，纸张的强度、松厚度及挺度往往会受
隙中，填充后大幅度地降低纸张强度。为了节约木浆
和降低造纸成本，造纸界一直致力于寻找来源广泛的
新型填料，要把填料用量从目前的 10%～20%提高到
20%～30%，
的情况下，
而技术上的主要困难是在保证纸张强度
填料和淀粉的保留率难以达到较高的水
平。所以，对新型填料的开发和高加填机理的研究一
直是造纸工业中重要的前沿课题
[4]
。
到负面影响，增加纸机磨蚀，降低施胶剂的使用效
2 粉煤灰资源及其利用现状

粉煤灰是火力发电的一种工业废渣，是燃煤发
果，增加白水循环体系中细小组分的含量，印刷过程
中易于出现掉毛掉粉现象，且廉价的碳酸钙填料通
常不能有效地应用于机械浆的弱酸性至近中性造纸
及松香胶施胶纸及纸板的生产，在一定程度上增加
了实际应用的困难性及复杂性。因此，基于减轻或避
电厂从煤粉炉废气中收集下来的细颗粒粉末。它不
仅是废弃污染物、堆放占压土地，而且污染大气环
境。世界各地以粉煤灰为燃料的热电厂会产生大量
的粉煤灰，它是一种可以免费得到的固体垃圾，很多
国家均采用各种激励措施和其他手段来鼓励各行业
·收稿日期：2013－10－22

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