滑石粉VS高岭土在轻量涂布纸中应用，谁更胜一筹？

10月22-24日 绵阳 | 第十六届中国非金属矿科技与市场交流大会即将召开！

随着对滑石粉研究的深入，滑石粉在造纸工业中的应用越来越广泛，如滑石粉精细加工后用作化学浆、化机浆、脱墨浆等浆厂的树脂吸附剂和新闻纸、文化用纸、纸板生产过程中出现树脂问题时浆料的树脂吸附剂，以及作为涂料的颜料代替部分高岭土或碳酸钙，用于提高轻量涂布纸及特种涂布纸的性能、印刷适印性和相关操作易性等。

滑石粉折射率与高岭土相当，具有片状晶形，径厚比高、吸油性低。硬度小、白度高，作为纸张涂布白色颜料，不仅可以代替高岭土，而且某些性能优于瓷土，尤其适用轮转印刷的轻量涂布纸涂料中。滑石粉作为涂布颜料使用，突出优点是具有较好的纤维覆盖能力和印刷效果，能赋予涂料良好的涂刷性、流平性、遮盖性，可提高轻量涂布纸不透明度、平滑度和印刷光泽度，赋予纸张较高的吸墨性，改善印刷质量。

轻量涂布纸作为一种一次涂布且涂布量低的纸种，对颜料遮盖性提出了较高要求，现有涂料配方中广泛使用的就是具有较高遮盖性的薄片高岭土，这种薄片高岭土主要从巴西进口，价格相对较高，如果采用具有同等遮盖能力且不需进口的性价比更高的滑石粉替代薄片高岭土，可在保证产品质量的前提下，不断降低生产成本，在成本节省方面发挥积极作用。

01实验原料及配方?

实验原料：巴西进口薄片高岭土、美国进口高岭土、95级重质碳酸钙（GCC）、超细滑石粉、丁苯胶乳、保水剂CMC、分散剂、润滑剂、抗水剂、消泡剂、涂布原纸。

表1 涂料配方

表2 颜料的基本性能

表3 滑石粉的分散黏度

02轻涂纸的涂料性能?

表4 涂料性能

从表4可以看出，四种涂料的pH值、固含量均相近，涂料性能具有可比性。从实验结果来看，在涂料固含量相近的条件下，随着涂料配方中滑石粉用量不断增加、高岭土用量不断降低，涂料的低剪切黏度呈增加趋势，但增加幅度有限。随着超细滑石粉用量的不断增加，涂料保水性略有降低。

图1 四种涂料的高剪切黏度

从图1可以看出，当涂料配方中的高岭土不断被滑石粉替代时，随着剪切速率的不断增加，涂料的高剪切黏度变化趋势基本一致；但从局部高剪切速率范围看，随着滑石粉替代高岭土用量的不断增加，涂料的高剪切黏度不断降低。总的来看，滑石粉替代轻涂纸涂料中的高岭土时，随着替代量的不断增加，虽然涂料的低剪切黏度有小幅度增加，但涂料的高剪切黏度却呈降低趋势，表明采用滑石粉替代高岭土，不仅不会对涂料的涂布运转性能产生不利影响，相反在同样高剪切黏度的条件下，用滑石粉替代高岭土后可以进一步提高涂料的固含量，获得更好的涂布效果。

03轻涂纸的性能?

表5 轻涂纸的物理性能

从表5 结果看，各轻涂纸的定量、涂布量和紧度均相近，成纸性能具有可比性。根据表5的结果，轻涂纸的白度、不透明度、平滑度、光泽度、印刷表面粗糙度均相近，基本没有差异，测试数值的差别均在实验误差范围内。轻涂纸的印刷表面性能上表现一定的差异：以滑石粉逐步取代配方中高岭土后，突出特点是轻涂纸的印刷表面强度增幅较大，从1.05 m/s增加至1.26 m/s。

04结论?

（1）与高岭土相比，超细滑石粉的特点主要表现为亮度相对较高，同时滑石粉是一种具有层状结构的硅酸镁水合物，这种结构是滑石粉具有不同于其它颜料的特殊性质的原因，有利于改善轻量涂布纸涂料的覆盖性和适印性。超细滑石粉分散时分散剂用量偏高。

（2）超细滑石粉取代涂料配方中的高岭土后，随着超细滑石粉用量的增加，涂料的低剪切黏度呈增加趋势，但增加幅度有限；涂料保水性略有降低；涂料的高剪切黏度呈降低趋势，表明采用滑石粉替代高岭土，将对涂料的涂布运转性能产生有利影响，可以进一步提高涂料的固含量，获得更好的涂布效果。

（3） 以超细滑石粉取代配方中高岭土后，随着超细滑石粉用量的增加，轻量涂布纸的白度、平滑度、不透明度、光泽度、表面粗糙度、印刷光泽度等质量性能指标保持相近水平，印刷表面强度有较为明显的提高。

2022非金属矿粉体高值化应用技术

发展论坛

10月22-24日 四川绵阳

论坛议题：

1、我国非金属矿物粉体产业政策及市场分析

2、非金属矿物特殊结构的保护技术

3、无机粉体环保生产新工艺、新设备

4、海洋防腐涂料用长石粉的加工技术

5、高性能重晶石防辐射新型建材

6、钾长石制备含钾肥料的关键技术与应用

7、碳酸钙、硅灰石、滑石、云母、粉煤灰、矿粉等无机粉体表面改性新技术、新装备及助剂选择

8、碳酸钙、硅灰石、滑石、云母、重晶石、粉煤灰、矿粉等无机粉体超细研磨和分级技术

9、透气膜母料用碳酸钙生产技术、设备及问题分析

10、复合填料形态设计与高填料造纸技术

11、重晶石/钛白粉复合颜料粉制备技术

12、超细氢氧化镁的制备技术

13、超细氢氧化镁替代三氧化二锑阻在pvc阻燃塑料制品中的应用

14、滑石粉改性聚丙烯及在汽车轻量化中的应用

15、超细针状硅灰石填充PP/PA6/PLA/PBAT复合材料制备及性能

16、云母粉表面改性及其在工业防腐涂料中的应用

17、高长径比超细硅灰石纤维的制备

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