Charges minérales Les charges minérales jouent un rôle crucial dans la fabrication du papier, améliorant la qualité, la rentabilité et la durabilité environnementale des produits papetiers. En incorporant des minéraux non métalliques comme le carbonate de calcium, le kaolin et le talc, les fabricants peuvent améliorer la blancheur, l'opacité et l'imprimabilité du papier. Ces charges réduisent non seulement les coûts de production, mais contribuent également à la douceur et à la résistance du papier. Face à la demande croissante de papiers haute performance, l'utilisation de charges minérales est devenue un facteur clé de l'innovation et du respect des normes industrielles.
Classification de Charges minérales
Kaolin
Le kaolin est tendre et d'une blancheur élevée. Dans l'industrie papetière, il est choisi comme charge car il réagit difficilement avec les autres additifs de la pâte. Il comble les espaces entre les fibres de bois du papier, lui permettant ainsi de rester entre elles. De plus, sa petite granulométrie lui permet de s'écouler facilement, assurant densité et douceur au papier. Grâce à son faible coût, sa blancheur élevée et ses propriétés pratiques, le kaolin est largement utilisé comme charge. Il est facile à traiter et à disperser. Son utilisation rend le papier plus dense, réduisant ainsi la pénétration du couchage. Le kaolin est couramment utilisé dans les papiers supercalandrés.
Poudre de talc
Le talc présente une blancheur, une densité et un indice de réfraction élevés. Chimiquement stable, il convient à la fabrication de papier acide. Associé au carbonate de calcium (CaCO3), il peut également être utilisé en fabrication de papier neutre. Son faible coefficient de frottement réduit l'usure des machines à papier et prolonge leur durée de vie. Il améliore également la qualité des rouleaux de papier. Sa structure stratifiée permet de retenir le talc dans le papier, améliorant ainsi son opacité, son lissé et son imprimabilité. Le talc est utilisé en héliogravure rotative, en flexographie et pour le couchage de papiers spéciaux.
Carbonate de calcium moulu (GCC)
Le principal avantage du GCC réside dans son faible coût, sa blancheur élevée et sa teneur élevée en cendres. Il est facile à colorer, à coller, etc. Le GCC améliore l'opacité, la brillance et l'absorption de l'encre du papier. Il est couramment utilisé dans la fabrication de papier neutre et alcalin. Avec la transition de l'industrie papetière des procédés acides vers les procédés neutres et alcalins, la demande en GCC augmente. La fabrication de papier alcalin est moins nocive pour les machines à papier et plus bénéfique pour la protection de l'environnement et la conservation de l'eau.
Carbonate de calcium précipité (PCC)
Le PCC est produit par des procédés chimiques. Sa structure diffère de celle du GCC. Son utilisation améliore la brillance et l'opacité du papier. Elle réduit l'utilisation de fibres brutes, l'usure des machines à papier et les coûts. Le PCC améliore la blancheur, l'imprimabilité et la durée de vie du papier. Il peut également être adapté pour produire des papiers aux propriétés spécifiques.
Dioxyde de titane (TiO2)
Le TiO2 est reconnu pour sa blancheur, son indice de réfraction et son opacité élevés. C'est un pigment haute performance qui améliore le lissage, l'uniformité et l'absorption d'huile du papier. Le TiO2 améliore l'opacité, la brillance, les propriétés physiques et la douceur du papier. Le TiO2 rutile est couramment utilisé comme charge papetière.
Dolomie
La dolomite présente une structure cristalline similaire à celle de la calcite. Peu coûteuse, elle présente une bonne opacité et est parfois utilisée comme substitut du GCC dans le remplissage du papier. Après broyage humide, elle peut améliorer les performances du papier et réduire les coûts grâce à une meilleure utilisation des ressources.
Noir de carbone blanc
Ces dernières années, le noir de carbone blanc est devenu un pigment majeur pour le papier d'impression jet d'encre en Chine. Le carbone blanc nanométrique ou subnanométrique, produit par voie gazeuse, présente une pureté, une surface spécifique et des propriétés d'adsorption supérieures. La consommation de carbone blanc de haute qualité pour le papier d'impression jet d'encre a connu une croissance rapide avec le développement des technologies d'imagerie numérique.
Bentonite
La purification, la modification et le blanchiment de la bentonite ont élargi son utilisation dans l'industrie papetière. Des recherches récentes ont permis des progrès significatifs dans ses applications comme agents de rétention, adjuvants de filtration, pigments de couchage, agents de collage de surface et agents de contrôle de la viscosité du papier et du traitement de l'eau. L'utilisation de la bentonite dans l'industrie papetière a connu une croissance rapide, notamment pour la micro-rétention et les adjuvants de filtration, ainsi que pour le papier autocopiant (argile blanche acide ou active). La technologie de son utilisation est bien établie.
Zéolite
Les principaux types de zéolite utilisés en papeterie sont la clinoptilolite, la mordénite, l'analcime et la phillipsite. Grâce à sa porosité élevée, sa capacité d'adsorption, sa capacité d'échange d'ions et ses propriétés antibactériennes, la zéolite est utilisée dans les charges papetières, les revêtements spéciaux et les agents de traitement des eaux. Dans le papier d'impression, la zéolite confère une opacité et une couverture élevées. Sa stabilité chimique la rend adaptée à la fabrication de papier en milieu acide et alcalin, bien que sa résistance à l'usure plus élevée limite son utilisation sur les machines à papier à grande vitesse.
Wollastonite
La wollastonite est un minéral fibreux aux propriétés uniques. Après traitement, son rapport d'aspect peut atteindre 15 à 60. La wollastonite modifiée présente une flexibilité et une hydrophilie accrues, ce qui améliore l'affinité avec les fibres végétales et la résistance du papier. À résistance identique, la quantité de wollastonite modifiée ajoutée peut être multipliée par 0,3 à 1,0 par rapport au talc et au GCC (carbonate de calcium lourd) de même finesse, ce qui permet de réduire considérablement la consommation de pâte. La wollastonite modifiée convient à la fabrication de papier en milieu acide et alcalin. Cependant, en raison de sa dureté et de sa résistance à l'abrasion élevées, son utilisation sur les machines à papier à grande vitesse est soumise à certaines restrictions.
Gypse
Les fibres de gypse compensent les inconvénients des autres fibres minérales, tels que leur faible longueur, leur fragilité, leur faible rétention et leur dureté élevée. Elles répondent aux exigences des machines à papier à grande vitesse. Le gypse trouve de nombreuses applications dans le papier d'impression et d'écriture, ainsi que dans les couchages. Le gypse modifié améliore la rétention, la résistance, la rigidité et l'opacité du papier par rapport au talc ou au carbonate de calcium. Utilisé dans les pigments de couchage, le gypse modifié améliore la rigidité, la blancheur et l'imprimabilité du papier.
Vermiculite
La vermiculite se dilate pour former un matériau duveteux et de faible densité aux propriétés chimiques stables. Elle est thermo-isolante, insonorisante, ignifuge, résistante au froid, isolante, absorbante, antibactérienne, adsorbante et échangeuse d'ions. La vermiculite est utilisée dans divers papiers industriels fonctionnels, notamment les papiers d'emballage pour l'artisanat, les couvertures de livres, les papiers décoratifs, les papiers pour semis agricoles, les papiers d'emballage alimentaire et les papiers militaires.
Sépiolite
La sépiolite présente une forte adsorption, une résistance aux hautes températures (1 500 à 1 700 °C), une bonne dispersion, une bonne résistance à la corrosion et aux radiations, ainsi que des propriétés isolantes. Dans la fabrication du papier, elle est utilisée dans les papiers filtrants liquides, les papiers désodorisants, les papiers filtres à cigarettes, les papiers cosmétiques, les papiers pour serviettes hygiéniques, les papiers pour couches, les papiers médicaux, les papiers isolants haute température, les papiers pour feux d'artifice, les papiers ignifuges, les papiers d'étanchéité industriels, etc.
Terre de diatomées
La terre de diatomées est largement utilisée dans la fabrication du papier pour la filtration des liquides, du sucre et du vin, ainsi que dans la production de papier et de carton filtre pour l'industrie des boissons. Elle est également utilisée dans le carton de construction, les séparateurs de batteries, le papier ménager à forte absorption d'eau, le papier ignifuge, les tampons PET, les purificateurs d'eaux usées et d'autres produits.
Halloysite
L'halloysite est en phase de développement industriel. Sa faible abrasivité la rend adaptée aux machines à papier à grande vitesse et ses coûts de production sont faibles. Elle permet d'améliorer la résistance du papier (30–60%) et son opacité grâce à des modifications avec du PVA, de l'APM ou des produits à base d'amidon. L'halloysite offre également une meilleure souplesse et un meilleur lissé du papier que les charges d'ammolite.
Trémolite
La trémolite est un matériau fibreux semi-transparent. Sa contribution aux propriétés du papier est similaire à celle de la wollastonite et de l'halloysite. Elle offre des qualités techniques particulières pour l'extrusion, les revêtements thermofusibles et les résines stratifiées papier-plastique.
Maifanstone
Des recherches connexes montrent que la pierre de maifan a un certain effet antibactérien et est utilisée pour fabriquer du carton pour semelles intérieures de soins de santé et pharmaceutiques, du papier d'emballage alimentaire et du film alimentaire.
Alumine calcinée à haute température, micropoudre de silice, grenat, mullite
Ces poudres à haute dureté sont principalement utilisées dans les charges de papier résistantes à l'usure et les revêtements de papier abrasif industriel de polissage. La consommation de revêtements de sol composites, de décoration de meubles et de papier de construction a augmenté ces dernières années. La recherche sur les technologies de fabrication de poudres inorganiques à haute dureté et leur développement comme charges papetières est toujours en cours.
Poudre épique
EPIC POWDER, grâce à ses équipements de broyage de pointe et à plus de 20 ans d'expertise, joue un rôle essentiel dans l'optimisation de l'utilisation des charges minérales dans l'industrie papetière. Nos broyeurs à boulets, broyeurs à jets et équipements de modification de surface haute performance permettent un traitement et un réglage précis de matériaux tels que le kaolin, le GCC, le PCC et le dioxyde de titane. En proposant des solutions sur mesure pour le contrôle granulométrique, la dispersion et la modification de surface, EPIC POWDER contribue à améliorer la qualité, l'efficacité et la durabilité des procédés de fabrication du papier. Grâce à notre technologie de pointe, nous garantissons que ces charges minérales essentielles répondent aux exigences en constante évolution de l'industrie papetière, améliorant ainsi les performances des produits tout en réduisant les coûts.