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硅灰石作为一种新型的造纸填料,其独特的纤维状形态和应用效果引起了造纸工作者的广泛关注。为了进一步提高硅灰石加填纸页强度和填料留着率,对硅灰石进行改性不失为一条有效途径。本论文在研究硅灰石加填对纸页性能影响的基础上,主要探讨了硅灰石阳离子改性和有机涂覆改性的方法,及其对硅灰石留着率和硅灰石加填纸页强度的影响。硅灰石填料与常用的研磨碳酸钙(GCC)填料比较,除外观形态有较大差别外,在相同加填量下(如20%,相对于绝干纤维),硅灰石在纸页中的留着率比GCC要高,硅灰石在纸页中的留着率为74.27%,而GCC填料的留着率为53.33%,在相同灰分条件下,硅灰石加填纸页强度比GCC加填纸页高。在淀粉胶料中加入硅灰石会导致施胶后瓦楞原纸强度性能下降,随着硅灰石用量的增加,瓦楞原纸强度随之降低。论文采用了聚合氯化铝(PAC)、硫酸铝、聚酰胺多胺环氧氯丙烷(PAE)三种阳离子试剂对硅灰石进行阳离子改性用于提高硅灰石在纸页中的留着率,同时将阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)作为阳离子助留剂加入到造纸体系中,探讨了CPAM添加方法对硅灰石留着率的影响。结果表明,采用PAC和硫酸铝对硅灰石进行阳离子改性时,硅灰石的留着率与硅灰石Zeta电位有关,当Zeta电位从负值趋近于零时(为负值),硅灰石的留着率最高；加入阳离子试剂或改变硅灰石悬浮液的pH值能改变硅灰石的Zeta电位,采用PAC、硫酸铝对硅灰石进行阳离子改性会降低硅灰石悬浮液的pH值,而采用PAE改性时,硅灰石悬浮液的pH值几乎不变；CPAM加入浆料后,会影响阳离子改性硅灰石的留着率,此时硅灰石的最大留着率并不是在Zeta电位趋近于零时,而是远小于零时。论文同时比较了CPAM作为助留剂加入浆料中和CPAM作为阳离子改性剂加入填料中两种不同添加方法对硅灰石留着率的影响,结果表明：在相同用量下,CPAM作为阳离子改性剂加入填料中,比其作为助留剂加入浆料中留着率要高。为了提高硅灰石加填纸页强度,论文采用了海藻酸钠和羧甲基纤维素(CMC)两种聚糖类化合物对硅灰石进行有机涂覆改性,探讨了海藻酸钠单独改性,CMC单独改性,海藻酸钠分别与氯化钙、PAE、硫酸铝二元改性,CMC分别与硫酸铝、硬脂酸二元改性,海藻酸钠、氯化钙、CPAM三元改性等对硅灰石改性后加填纸页强度的影响。结果表明,在相同用量下,海藻酸钠改性硅灰石加填后纸页强度高,CMC改性硅灰石留着率高；相比较于单独采用CMC或海藻酸钠改性,硫酸铝和PAE的二元改性都会提高硅灰石留着率,但会使纸页强度有所降低；CMC和硬脂酸、海藻酸钠和氯化钙的二元改性可同时提高硅灰石留着率和加填后纸张强度。在相同化学品用量下,改性硅灰石留着率大小是：海藻酸钠／氯化钙/CPAM三元改性>海藻酸钠／氯化钙二元改性>海藻酸钠单独改性,而加填纸页强度大小是：海藻酸钠/氯化钙/CPAM三元改性<海藻酸钠/氯化钙二元改性<海藻酸钠单独改性。