白泥精制碳酸鈣(簡(jiǎn)稱CCC)填料已經(jīng)部分替代商品輕質(zhì)碳酸鈣(PCC)。但與PCC相比，CCC品質(zhì)低，應(yīng)用后影響造紙濕部添加劑的使用效率，尤其是影響AKD的施膠效率。CCC較高的比表面積使其具有高的吸附性使得能與纖維結(jié)合的有效施膠的AKD量下降，從而導(dǎo)致CCC加填紙的AKD施膠效率較低。
兩種CCC，一種PCC的各項(xiàng)特性指標(biāo)見(jiàn)表1。
1、靜電相互作用對(duì)填料吸附AKD的影響
利用紫外分光光度計(jì)測(cè)試3種填料對(duì)AKD的影響，結(jié)果如圖1所示。
從圖1可以看出，相同AKD用量下，CCC1和CCC2對(duì)AKD的吸附量均大于PCC對(duì)AKD的吸附量，即CCC填料對(duì)AKD具有更高的吸附能力。
由表1可知，CCC填料具有比PCC更高的比表面積，這可能是導(dǎo)致CCC填料對(duì)AKD具有較高吸附量的原因。但比表面積相近的CCC1和CCC2對(duì)AKD的吸附量差異較大，由此可知，除比表面積外還存在其他因素影響CCC對(duì)AKD的吸附。
一般認(rèn)為，吸附包含膠體吸附和靜電吸附。由表1中表面電荷數(shù)據(jù)可知，兩種CCC填料表面均呈現(xiàn)為負(fù)電荷，PCC表面呈現(xiàn)為正電荷。CCC填料表面弱的負(fù)電荷導(dǎo)致其與帶正電荷的AKD之間存在較強(qiáng)的靜電吸附，這是CCC填料對(duì)AKD的吸附量大于PCC，以及比表面積相近的CCC1和CCC2對(duì)AKD吸附量存在較大差異的原因。因此，相比PCC，靜電相互作用也是影響CCC填料對(duì)AKD吸附率高的一個(gè)重要因素。
與PCC填料相比，對(duì)CCC加填紙較低的AKD施膠效率的原因是，當(dāng)CCC作為填料時(shí)，較多的AKD將被CCC填料吸附，這部分被吸附的AKD膠粒在紙張的干燥過(guò)程中，容易熔融滲透入填料孔隙內(nèi)，使得能與纖維表面的羥基發(fā)生酯化反應(yīng)的有效AKD的量減少，最終表現(xiàn)為較低的施膠性能。CCC加填紙中AKD的遷移，是導(dǎo)致CCC加填紙AKD施膠效率低于PCC加填紙的原因。
2、熔融滲透至填料孔隙內(nèi)AKD的施膠性能
為了證實(shí)AKD膠粒在干燥過(guò)程中的熔融滲透，即AKD的遷移，利用稀鹽酸浸泡碳酸鈣加填紙，并檢測(cè)浸泡前后加填紙的施膠性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示。
從表3可知，3種填料的加填紙經(jīng)稀鹽酸浸泡后，施膠性能均有所提高，其中CCC加填紙的施膠性能明顯提高，尤其是CCC1加填紙。其原因是，當(dāng)碳酸鈣被稀鹽酸反應(yīng)除去后，遷移至碳酸鈣內(nèi)部的AKD將被重新釋放，與纖維表面的羥基反應(yīng)產(chǎn)生抗水性能，從而提高紙張的施膠度。
3、CS對(duì)CCC加填紙AKD遷移的抑制
將不同量(相對(duì)絕干填料)的CS加入到CCC1填料中進(jìn)行預(yù)吸附，再將處理后的CCC1進(jìn)行加填，檢測(cè)相應(yīng)加填紙的施膠性能，結(jié)果如圖2所示。
從圖2可知，隨著CS的添加，CCC加填紙的Cobb60值顯著降低，當(dāng)CS用量為0.05%時(shí)，紙張Cobb60值從原來(lái)的93.9g/m2降低至57.2g/m2；然而，當(dāng)CS用量繼續(xù)增加時(shí)，加填紙Cobb60值緩慢降低。
責(zé)任編輯：葛
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