造纸粉的化学性质

造纸粉的化学性质

造纸粉作为造纸工业的核心添加剂，其化学性质直接影响纸张的物理性能与生产效率。以下从主要成分与辅助成分两方面展开分析：

一、主要成分的化学性质

纤维素

化学式：(C6H10O5)n

性质：

稳定性：在常温常压下稳定，不溶于水与一般有机溶剂，但可溶于浓硫酸、浓盐酸等强酸。

反应性：在酸性或碱性条件下易水解，生成葡萄糖等单糖；与氧化剂（如次氯酸钠）反应可脱色，用于纸浆漂白。

作用：作为纸张的骨架，提供抗张强度与柔韧性。

半纤维素

组成：由多种单糖（如木糖、阿拉伯糖）组成的杂多糖。

性质：

溶解性：比纤维素更易溶于稀碱溶液，部分半纤维素可溶于水。

反应性：在酸性条件下易水解，生成单糖；与纤维素协同作用，增强纸张结合力。

作用：填充纤维间隙，提升纸张紧度与平滑度。

木素

结构：由苯丙烷单元通过醚键与碳-碳键连接的三维网状高分子。

性质：

稳定性：化学性质稳定，不溶于水，但可溶于强碱（如氢氧化钠）生成碱木素。

反应性：在酸性或氧化性条件下易降解，生成小分子酚类物质；与氯气反应生成氯化木素，用于纸浆漂白。

作用：在制浆过程中需尽可能去除，以减少纸张脆性。

二、辅助成分的化学性质

滑石粉（含水硅酸镁，3MgO⋅4SiO2⋅H2O）

性质：

稳定性：化学性质稳定，耐酸碱（微溶于稀无机酸，不溶于水与乙醇）。

吸附性：片状结构提供大比表面积，可吸附浆料中的树脂、杂质，减少纸病。

润滑性：质软（莫氏硬度1级），降低纸张表面摩擦系数，提升印刷适应性。

作用：作为填料与涂料颜料，提升纸张白度、平滑度与不透明度。

碳酸钙（CaCO3）

性质：

稳定性：常温下稳定，遇酸（如盐酸）反应生成二氧化碳与水。

溶解性：难溶于水，但可溶于铵盐或三氧化二铁溶液。

反应性：在高温（约900℃）下分解为氧化钙与二氧化碳。

作用：作为填料降低生产成本，提升纸张不透明度与松厚度。

二氧化钛（TiO2）

性质：

稳定性：化学性质稳定，耐候性强，不溶于水与有机溶剂。

光散射性：高折射率（2.55-2.70）使其成为高效白色颜料，显著提升纸张白度与遮盖力。

作用：用于高档纸张（如铜版纸）的涂布，增强印刷效果。

三、化学性质对造纸工艺的影响

制浆阶段：纤维素与半纤维素的保留率直接影响纸浆得率；木素的去除程度决定纸张强度与白度。

抄纸阶段：滑石粉与碳酸钙的化学稳定性确保填料均匀分散，避免纸张两面差；二氧化钛的光散射性优化纸张光学性能。

后加工阶段：纤维素的耐碱性支持中性造纸工艺，减少设备腐蚀；半纤维素的吸水性影响纸张吸墨性与干燥速度。

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