为了缓解植物纤维原料短缺的压力，高填料纸将成为造纸行业发展的趋势。高填料纸要求填料含量在50%左右，但是填料含量的提高必然导致强度的下降。本课题针对使用改性粉煤灰微粉作为填料，对提高高填料纸的强度进行了实验。
1.实验方法
针叶木浆板用PFI磨浆机磨到打浆度55°SR左右。按照比例针叶木30%，草浆20%，填料65%取原料，混合后在PFI中磨浆。在磨好的浆料中加入用量对总纸浆量1%的助留助滤剂，1%的中碱性施胶剂AKD，2%的湿强剂。然后抄造定量60g/m2左右的手抄片。其中根据要求改变不同的增干强剂种类，增干强剂用量以及增干强剂的使用方法。
2.改性粉煤灰微粉在纸页中的留着
改性粉煤灰微粉填料呈现多种形态，有针状、片状等，粒径分布不均匀，从10µm到30µm。粉煤灰填料留着率良好，在纸页中的留着率可以达到50%，并且分布较为均匀。据研究，粉煤灰适合于作为高填料纸中的填料。它与其他填料相比，价格较低，降低造纸生产成本3%~5%。在用量一定时可使纸张达到更高的不透明度。添加粉煤灰为填料的纸张的机械强度高于添加高岭土的纸张，不透明度和撕裂指数较高，其他性质如耐破度和抗张强度及粗糙度相差无几。
3.增干强剂种类对高填料纸性能的影响
实验中添加了四种不同增干强剂，#1、#2、 #3、#4号用量分别为1%、1%、1%、0.5%。实验结果表明，#2增干强剂对改善纸张强度效果较好，其他增干强剂效果都不太显著。而各种增干强剂都能保持纸张白度和高不透明度，撕裂强度也达到要求。
4.添加聚乙烯醇合成纤维PVA对高填料纸性能的影响
将聚乙烯醇合成纤维在磨浆之前加入，然后与针叶木，麦草浆以及填料一起进行磨浆，分别取PVA对绝干量的5%和10%进行试验，纸张各项性能指标如表3所示。
由表3可以看出添加合成纤维可以明显改善高加填纸的强度，在PVA用量为5%时抗张指数有明显的改善，但是随着用量的上升，抗张指数变化不大。但在PVA用量为5%时，耐破指数变化不大，而用量为10%时耐破指数大幅提高。在PVA用量为10%时伸长率也有较大变化，但是耐折度变化不大。添加PVA对纸张白度和不透明度等都没有负面影响。
5.结论
5.1由改性粉煤灰微粉生产的填料较适合于作为造纸填料。它不仅留着率可以达到50%以上，而且不会影响纸张的白度，纸张白度可以达到83%ISO以上，并且具有较高的不透明度，可以达到93%以上。
5.2 添加聚乙烯醇合成纤维对于提高高加填纸张的强度作用明显。添加量为5%时抗张强度明显改善，抗张指数可以从13N•m/g增加到20N•m/g，但是进一步增加添加量，抗张指数并没有较大提高。添加量为10%时耐破强度明显改善，耐破指数可以从0. 5kPa•m2/g提高到1.5 kPa•m2/g以上，但当添加量在5%时，耐破指数几乎没有上升。
(来自公号:桨纸技术）
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