在造纸中使用碳酸钙填料时需要注意哪些问题？

在造纸中使用碳酸钙填料时，需兼顾纸张性能、生产稳定性和成本控制，核心在于平衡添加量与纸张强度、优化颗粒特性以适配工艺，同时规避设备损耗风险。以下是关键注意事项及应对策略：

一、控制添加量：避免 “过犹不及”

碳酸钙添加量并非越多越好，需根据纸张类型设定上限：

强度下降风险：过量添加（超过 30%）会稀释纤维间的结合力，导致纸张抗张强度、撕裂度降低，易出现断纸、掉粉等问题。例如，高档文化用纸添加量通常控制在 15%-25%，而瓦楞纸等包装纸因对强度要求高，添加量多在 10% 以下。

成本反升隐患：当添加量超过纤维间隙的饱和值后，多余的碳酸钙会游离在纸页表面，不仅浪费原料，还可能增加后续筛选、干燥工序的能耗。

二、匹配颗粒特性：适配工艺与纸张需求

碳酸钙的粒度、形状和分散性直接影响生产效率和纸张质量：

粒度选择：

过粗（>20μm）：会导致纸张表面粗糙，印刷时出现墨斑，还可能磨损网布、刮刀等设备部件。

过细（<1μm）：虽能提升白度和不透明度，但易团聚形成 “小疙瘩”，堵塞滤网或涂布嘴，适合高档纸（如铜版纸）的超细碳酸钙需配合分散剂使用。

形状适配：重质碳酸钙（多为不规则块状）适合作为中低档纸填料；轻质碳酸钙（纺锤形、立方体）分散性更好，更适合高速涂布工艺，可减少涂层刮痕。

分散性控制：未充分分散的碳酸钙会形成团聚体，导致纸张出现 “亮点”（透光点）或涂布不均。需通过添加分散剂（如聚羧酸盐）、优化搅拌工艺（转速 800-1500r/min）确保颗粒均匀分散。

三、工艺兼容性：适配抄纸环境与设备

pH 值适配：碳酸钙在酸性条件（pH<6）下会分解产生 CO₂，导致纸浆发泡，影响成形稳定性。因此，必须配合碱性抄纸工艺（pH7-9），同时避免与酸性助剂（如明矾）直接接触。

设备磨损防护：重质碳酸钙硬度较高（莫氏硬度 3），长期使用会磨损浆泵、筛网等金属部件，需选用耐磨材质（如高铬铸铁）的设备，或定期检查更换易损件。

干燥能耗平衡：碳酸钙吸水性低于纤维，添加后会降低纸页的湿强度，需调整干燥温度（提高 5-10℃）和车速，避免干燥不充分导致纸页粘连。

四、杂质与纯度：避免 “隐性缺陷”

铁、锰等杂质：含量超过 0.1% 时，会导致纸张泛黄（尤其在光照下），需选用低铁碳酸钙（铁含量 < 0.05%），常用于高档白纸、食品包装纸。

可溶性盐超标：会导致纸张吸潮返潮，影响储存稳定性，需控制碳酸钙中水溶性盐（如 NaCl）含量 < 0.5%，必要时通过水洗预处理降低杂质。

五、与其他助剂的协同性

与施胶剂的兼容性：碳酸钙在碱性条件下可能与酸性施胶剂（如松香）反应，降低施胶效果，需搭配碱性施胶剂（如 AKD），并控制两者添加顺序（先加施胶剂，后加碳酸钙）。

与 retention aid（助留剂）配合：细颗粒碳酸钙易随白水流失，需添加阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）等助留剂，提高其留着率（目标 > 85%），减少原料浪费和废水处理压力。

总结：核心是 “精准匹配”

使用碳酸钙填料的关键在于：根据纸张性能要求（强度、白度、印刷适性）选择合适类型（重质 / 轻质 / 纳米）和粒度；通过添加量控制、分散优化、工艺适配，在提升纸张质量的同时，避免设备损耗和成本失控。实际生产中，建议通过小试确定参数（如添加量、分散剂比例），再批量应用。