Làm giấy sử dụng gỗ, sậy, bã mía, rơm, rơm lúa mì, thân cây bông, thân cây gai dầu và bông làm nguyên liệu thô. Nó tạo ra bột giấy và sau đó biến bột giấy thành giấy và bìa cứng. Làm giấy bao gồm việc đánh bột giấy, định cỡ, thêm chất độn và các phương pháp xử lý khác. Đây là một quá trình phức tạp để tạo ra giấy có nhiều tính chất khác nhau. Tại sao chúng ta cần chất độn trong sản xuất giấy? Chức năng của canxi cacbonat, chất độn được sử dụng rộng rãi nhất, trong sản xuất giấy? Mỗi nhà sản xuất giấy đều có câu trả lời riêng của họ. Ví dụ, thêm một lượng nhất định canxi cacbonat chất độn làm tăng số lượng giao diện tán xạ ánh sáng bên trong. Các giao diện này tồn tại giữa sợi và không khí, chất độn và sợi, và chất độn và không khí. Trong số này, sự khác biệt về chiết suất giữa chất độn và không khí là lớn nhất. Điều này làm tăng đáng kể độ mờ đục của giấy.
Tất nhiên, việc thêm chất độn cũng cải thiện độ sáng, độ đồng đều và cảm giác cầm tay của giấy. Quan trọng hơn, chất độn cho phép tiết kiệm sợi từ 5% đến 30%. Điều này dẫn đến giảm đáng kể chi phí sản xuất.
Chất tạo màu và chất độn đầu tiên trong sản xuất giấy – canxi cacbonat
Kể từ khi công nghệ định cỡ trung tính được thúc đẩy, canxi cacbonat đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất giấy. Nó vừa đóng vai trò là chất độn vừa là chất tạo màu phủ. Canxi cacbonat có nhiều và không đắt. Kích thước hạt mịn và độ trắng cao của nó làm tăng đáng kể độ mờ đục của giấy. Nó làm tăng khả năng thấm mực và làm cho giấy mềm và đặc hơn. Nó cũng cải thiện độ bóng của giấy và có tác động tối thiểu đến độ bền vật lý.
Là chất độn
Canxi cacbonat nghiền (GCC) chủ yếu được sử dụng làm chất độn trong giấy in, giấy viết, giấy văn phòng và giấy quảng cáo, ngoại trừ giấy thuốc lá, giấy lọc và một số loại giấy thông tin có trọng lượng cơ bản thấp đặc biệt. Trong thực tế, giấy tráng phủ yêu cầu GCC có lưới 325, độ trắng trên 92 và hàm lượng CaCO₃ trên 98%. Đối với giấy viết bảng và các sản phẩm tương tự, GCC phải có độ mịn từ 1250 lưới trở lên, độ trắng trên 92 và hàm lượng CaCO₃ trên 98%.
Canxi cacbonat kết tủa (PCC) về nguyên tắc có thể được sử dụng làm chất độn trong tất cả các loại giấy. Hiện nay, nó chủ yếu được sử dụng làm chất độn cho các loại giấy cao cấp. Ví dụ bao gồm giấy thuốc lá, giấy thông tin văn phòng (như giấy fax, giấy ghi âm thiết bị, giấy in phun), giấy báo định lượng thấp và giấy tráng định lượng thấp.
Là chất phủ màu
Canxi cacbonat nặng có thể được sử dụng làm chất tạo màu cho lớp sơn lót và lớp phủ để cải thiện chất lượng và tính đồng nhất của sản phẩm in. Nhiều đặc tính của giấy tráng phủ cũng phụ thuộc vào sự lựa chọn chất tạo màu. Canxi cacbonat có độ trắng cao và độ lưu động tốt, thích hợp để chuẩn bị lớp phủ có hàm lượng chất rắn cao. Nó đòi hỏi ít chất kết dính hơn và có thể cải thiện khả năng hấp thụ mực của lớp phủ. Nó có thể cung cấp độ trắng và tông màu tốt và cải thiện khả năng thấm khí. Đây là một trong những chất tạo màu phủ phủ được sử dụng phổ biến nhất.
Ứng dụng canxi cacbonat nhẹ trong bột màu phủ giấy chủ yếu là để bù đắp sự thiếu hụt của kaolin và canxi cacbonat nặng. Nó thường được sử dụng cho giấy nền tráng trọng lượng thấp, giấy tráng độ bóng cao và giấy tráng mờ.
Lựa chọn canxi cacbonat cho sản xuất giấy
Canxi cacbonat nặng và canxi cacbonat nhẹ đều có ưu điểm riêng khi làm chất độn giấy. Việc lựa chọn canxi cacbonat nên được xác định theo yêu cầu thực tế của quy trình sản xuất giấy.
Lượng chất độn thêm vào chủ yếu được xác định bởi các yếu tố như loại giấy, loại bột giấy, tính chất của chất độn và điều kiện sản xuất giấy của máy làm giấy. Để tiết kiệm sợi thực vật và giảm chi phí sản xuất, lượng chất độn thêm vào phải được tăng lên một cách thích hợp trong khi vẫn đảm bảo yêu cầu sản xuất và sử dụng giấy.
Biến tính canxi cacbonat để làm giấy
Mặc dù canxi cacbonat là một trong những chất độn chính trong ngành sản xuất giấy, canxi cacbonat chưa biến tính cho thấy khả năng tương thích và liên kết kém với sợi bột giấy. Nó có tỷ lệ giữ lại thấp và có thể gây ra các khuyết tật giao diện, làm giảm độ bền cơ học của giấy. Do đó, canxi cacbonat cần phải xử lý biến tính. Các phương pháp biến tính chính bao gồm biến tính lớp phủ hóa học và biến tính bề mặt.
Sửa đổi lớp phủ hóa học
Trong hệ thống Ca(OH)₂–H₂O–CO₂, quá trình biến tính bề mặt của canxi cacbonat nghiền (GCC) được thực hiện. Sau khi phủ nano, bề mặt phân cắt tinh thể của các hạt trở nên nhám và các cạnh được thụ động hóa. Điều này cải thiện hiệu suất phân tán. Đồng thời, lực hút tĩnh điện tồn tại giữa GCC phủ nano và các sợi, tạo thành cấu trúc mạng bên trong giấy. Điều này tạo ra các tương tác giữa các sợi mạnh, từ đó cải thiện chỉ số kéo, khả năng giữ chất độn, chỉ số vỡ, chỉ số rách và độ bền gấp của giấy đã phủ.
Sửa đổi bề mặt
Nano canxi cacbonat có thể được biến tính bề mặt bằng (KH570). Sau khi thủy phân, chất kết hợp silane KH570 tạo ra các nhóm silanol (Si–OH), ngưng tụ với các nhóm hydroxyl trên bề mặt của nano canxi cacbonat để tạo thành các liên kết Ca–O–Si ổn định. Điều này đạt được sự ghép hóa học hiệu quả. Nano canxi cacbonat đã biến tính thể hiện khoảng cách giữa các lớp tăng lên trong các tinh thể bề mặt của nó, độ phân cực giảm, năng lượng bề mặt thấp hơn, tính ưa dầu tăng lên và khả năng phân tán được cải thiện. Sau khi phủ, các tính chất quang học được tăng cường, độ bền bề mặt giấy tăng lên và tính kỵ nước được cải thiện.
Hợp chất canxi cacbonat
Với những tiến bộ liên tục trong công nghệ sản xuất giấy và chế biến bột, việc tận dụng các đặc tính vật lý và hóa học bổ sung của các khoáng chất khác nhau để nâng cao giá trị gia tăng và chức năng của sản phẩm đã trở thành một xu hướng rõ ràng. Trong sản xuất giấy, các công nghệ tiên tiến đã được phát triển để pha trộn canxi cacbonat
với các khoáng chất như kaolin, titanium dioxide, pyrophyllite, dolomit, illite, tremolite, talc và wollastonite để sản xuất các sản phẩm composite. Mặc dù các loại và tỷ lệ được sử dụng trong các công thức cụ thể có thay đổi đôi chút, nhưng các nguyên tắc cơ bản phần lớn là tương tự nhau.
Phần kết luận
Ngành sản xuất giấy có nhu cầu lớn về chất độn canxi cacbonat và mức độ chấp nhận cao của thị trường, khiến nó trở thành một lĩnh vực ứng dụng tương đối trưởng thành. Trong tương lai, canxi cacbonat dùng cho sản xuất giấy có thể tập trung vào việc phát triển các sản phẩm có độ tinh khiết cao và chức năng (như các loại đã sửa đổi, hình thái đặc biệt và hình dạng hạt được kiểm soát tốt) để tìm kiếm đột phá trong thị trường trung cấp đến cao cấp.
bột sử thi
Bột Epic, Hơn 20 năm kinh nghiệm làm việc trong ngành bột siêu mịn. Tích cực thúc đẩy sự phát triển trong tương lai của bột siêu mịn, tập trung vào quá trình nghiền, nghiền, phân loại và sửa đổi bột siêu mịn. Liên hệ với chúng tôi để được tư vấn miễn phí và các giải pháp tùy chỉnh! Đội ngũ chuyên gia của chúng tôi tận tâm cung cấp các sản phẩm và dịch vụ chất lượng cao để tối đa hóa giá trị chế biến bột của bạn. Epic Powder—Chuyên gia chế biến bột đáng tin cậy của bạn!