制漿造紙廠在堿回收過程中會產(chǎn)生大量苛化 白泥，以木材為原料的苛化白泥，國外及國內(nèi)的 —些大型造紙廣均采用石灰窯鍛燒法，使白泥通 過再生，生產(chǎn)再生石灰，在苛化中循環(huán)利用111。然 而，對于以非木材纖維為原料的制漿造紙企業(yè)產(chǎn) 生的白泥，絕大多數(shù)是采用暫時堆起或填埋的方 法處理，有的甚至直接排入江河，因而不但造成 資源的浪費(fèi)，而且?guī)矶挝廴镜膯栴}121。白泥的 主要成分是苛化過程中產(chǎn)生的碳酸鈣，從白泥中 提取的精制碳酸鈣可作為造紙?zhí)盍显谄髽I(yè)內(nèi)部消 化，不需經(jīng)過脫水干燥、包裝運(yùn)輸?shù)裙ば颍に?流程簡短，可以將(80% ~ 90%)的廢棄物轉(zhuǎn)化為造 紙?zhí)盍希M可能地減少了廢棄物排放對環(huán)境的污 染。在紙漿中加入填料不僅可以提高紙張的光學(xué) 性質(zhì)而且會降低紙張的生產(chǎn)成本，但是填料的加 入會使紙張的強(qiáng)度有所降低?；谔岣呒犹罴垙?的強(qiáng)度性質(zhì)及盡可能的提高填料用量，填料的改 性處理是近些年的研究熱點(diǎn)。用一些聚合物（聚 丙烯酸、聚醋酸乙烯酯等）對填料進(jìn)行處理，可 以提高紙張的強(qiáng)度性質(zhì)。此外，在改性的過程中 如果使填料顆粒陽離子化，也可以提高填料在紙 頁中的留著率13^。

　　

　　本文將造紙白泥進(jìn)行簡單的精制，然后用竣 甲基纖維素鈉（CMC)對其進(jìn)行改性處理，研究 改性白泥在紙張中的加填性質(zhì)。

　　

　　1實(shí)驗(yàn)(福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院福州3_2 )

　　

　　61-2.1白泥成分分析及精制白泥的主要成分是苛化過程中產(chǎn)生的碳酸 鈣，同時還含有生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的少量其他物 質(zhì)，包括酸不溶物、硅、殘堿以及鐵。這些物質(zhì) 雖然少量，但對白泥的白度以及使用性能有很大 的影響。經(jīng)過分析，白泥的化學(xué)成分見表1。白泥 的白度與系統(tǒng)中Fe2+、S042_和82_的存在以及含量 有直接的關(guān)系' 系統(tǒng)中缺少其中任一種離子，苛 化后白泥都不會發(fā)綠。為了提高白泥的白度及抄 造紙張的白度，本實(shí)驗(yàn)對造紙白泥進(jìn)行洗滌，以 去除白泥中的一些離子，從而提高白度。為了提 高白泥清洗后的白度，我們在白泥完全烘干以后 進(jìn)行洗滌操作（某些結(jié)晶水化合物也會導(dǎo)致白泥 發(fā)綠）

　　

　　及8%左右〇 CMC是一種長鏈高分子，在白泥表面 呈卷曲狀態(tài)。（見圖1改性白泥的形成）。

　　

　　表2白泥加填置對紙張性能的影響加填量/%抗張雛/N-m/g耐破指數(shù) /Kpam2/g撕裂指數(shù) /mNm2/g留著率1%031.542.0610.86—527.982.0010.26861026.661.699.36831526.111.59924812023.961.488.94792523.091.398.6477表1白泥的主要化學(xué)成分碳龜酸不溶物/%硅含輸k91.673.26030.050.11白泥初始白度為52.7%ISO,經(jīng)過熱水洗滌以 后白度增加到60.2%ISO,又經(jīng)過EDTA洗滌后白度 提高至63.3%ISO。熱水洗滌主要可以除去一些游 離的一些鐵離子，S042_和S2-，EDTA洗滌白泥， 能將一些鐵離子螯合起來從而將之除去。但是， 本實(shí)驗(yàn)白泥白度的提高并不很大，水洗或者助劑 洗滌的工藝還需完善，白泥的精制還需繼續(xù)深入 研究。

　　

　　2.2白泥及改性白泥加填性質(zhì)的研究纖維間結(jié)合強(qiáng)度是影響紙張機(jī)械強(qiáng)度的最主 要因素，其中纖維結(jié)合力的大小和性質(zhì)是影響紙 張強(qiáng)度性能最主要的因素。加入填料，既可以降 低生產(chǎn)成本，又可以提高紙張的某些光學(xué)性質(zhì)。 白泥及改性白泥加填紙張的性質(zhì)見表2,表3。

　　

　　從表2,表3可以看出，隨著填料的加入，加 填紙張的抗張指數(shù)、撕裂指數(shù)以及耐破指數(shù)均逐 漸降低，填料的加入削弱了纖維間的結(jié)合力，從 而使紙張的強(qiáng)度性質(zhì)降低。以CMC改性白泥作填 料的紙張抗張指數(shù)、撕裂指數(shù)以及耐破指數(shù)均高 于同比例未改性白泥作填料加填的紙張，填料經(jīng) 過改性以后，填料與纖維間的結(jié)合得到加強(qiáng)，從 而強(qiáng)度性質(zhì)有了提高。白泥經(jīng)過改性以后，抗張 指數(shù)、撕裂指數(shù)以及耐破指數(shù)分別提高了5%，6%表3改性白泥加填量對紙張性質(zhì)的影響加填量1%抗張指數(shù) /N-m/g耐破指數(shù) /Kpa-m2/g撕裂指數(shù) /mN*m2/g留著率/%529.091.9911.10871027.061.8410.44861526.141.679.90832025,511.609.78822524.211,509.4879性質(zhì)發(fā)生了變化，表面的CMC長鏈段分子與纖 維形成氫鍵結(jié)合力，從而加強(qiáng)了纖維與填料間的 強(qiáng)度，提高了加填紙張的強(qiáng)度。從表2和表3可以 看出，隨著填料的加入，填料的留著率是逐漸降 低的，但是，白泥經(jīng)過改性以后，其留著率較改 性前提高了2%左右。這主要是因?yàn)?，填料表?有長鏈的CMC分子，CMC分子和纖維借助卷曲等作用，就像架橋一樣把兩個粒子連在一起（圖 1)。這種長鏈分子，跨越距離超過了粒子間的 有效排斥距離，在低濃度下也可使紙料發(fā)生絮 聚，從而使填料的留著率有所增加。對表2和表 3進(jìn)行比較，可以看出留著率的增加并不很大。