中國粉體網訊 礦物填料在造紙原料結構中一直都是重要的組成部分，近些年隨著造紙技術革新，礦物填料成為造紙中用量僅次于纖維的材料。
目前造紙常用的礦物填料有，碳酸鈣、高嶺土、滑石、硅灰石、二氧化鈦、膨潤土、硫酸鋇、硅藻土、海泡石、磷石膏等。通過合理的選擇和使用紙張填料，能夠在很大程度上降低紙張的生產制造成本，并提高紙張的特殊性能。
1、碳酸鈣
造紙行業是碳酸鈣下游應用的重要領域，碳酸鈣在造紙中作用分為兩大類：一類是造紙填料用碳酸鈣，大部分廠家應用325目～800目的低目數產品，添加量因紙張的類型不同存在差異，從5%到50%的添加量都有，主要集中在原紙生產廠家；另一類是造紙涂布用碳酸鈣，對產品的細度要求高，所用漿料的2μm含量達65%以上，大型的紙企多半自備碳酸鈣研磨設備，通過管道直接將碳酸鈣漿料泵送至紙機調漿箱調漿。
另外從加工方式來劃分，在造紙過程中應用的碳酸鈣也分重鈣和輕鈣，應用效果也有一定差異。加入重鈣可以降低紙張的生產成本，改善紙張強度，減少留著的水分等。但也存在以下缺點:如顆粒大小不一、有棱角、分散性不好、硬度大、對抄紙機有很大的磨損。輕鈣作為造紙填料時，可以增加紙張的白度。但是由于顆粒較小，會降低填料留著率。
2、高嶺土
高嶺土是一種很有價值的造紙填料，由于其顆粒形狀、良好的色度（白色或近白色）、柔軟性、良好的不透明性以及相對容易加工精細而多年來被廣泛使用。
高嶺土在造紙工業中主要應用于造紙填料和表面涂布的顏料，其特性對造紙生產可操作性及成紙質量有很大影響。根據加工方法和產品特性的不同，造紙涂料用高嶺土分為水選高嶺土和煅燒高嶺土。其中，煅燒高嶺土是具有高白度、多孔隙及一定吸附性的造紙用功能材料，根據燒成溫度的不同可分為不完全煅燒高嶺土（600～800℃）和完全煅燒高嶺土（950～1050℃）。前者多用于造紙填料，后者多用于造紙涂布材料。其功能性主要來自于高嶺巖（土）焙燒脫水和脫有機質過程，焙燒后結構的多孔性可改善紙張的松厚度、不透明度、吸收油墨性等。
3、滑石
主要用于造紙填料，少量用于造紙樹脂（黏性物）控制劑和涂料顏料。不同類型滑石的特性不同，適用于不同的造紙產品。低檔滑石及其復配加工產品，將主要用于普通造紙填料；中檔滑石主要用于高質量要求的功能性造紙填料和底涂涂料；高品質滑石主要用于更能體現其功能特性的粘性物控制劑產品和涂料級產品。而且經超細加工后，滑石粉具有良好的吸附性和覆蓋性。目前，可應用于造紙行業中的新型滑石產品主要有陽離子改性滑石、固體石蠟及AKD改性滑石、黑滑石、鎂鋁水滑石等。
滑石粉的粒子形狀有利于其在紙張中的存留，能顯著提高紙張的不透明度、可印刷性和可書寫性。此外，與輕鈣相比，滑石粉可以賦予紙張更好的體積和液體吸收特性。例如滑石粉還具有吸油性，能夠吸附有機物，除了作為造紙填料改善紙張的光學性能和印刷性能，在廢紙脫墨過程中對油墨的脫除也有顯著效果。
4、硅灰石
硅灰石在造紙工業中的應用與其他填料存在較大的不同，其并非是像傳統填料進行簡單的填充，主要是依靠較高的長徑比實現硅灰石與植物纖維的交織，形成植物纖維-礦物纖維的網狀結構，以替代部分植物的短纖維，能夠有效的提高生產紙張的不透明度和印刷適應性、改善均勻度、降低制造成本。
纖維狀硅灰石具有很多傳統填料無法取代的特殊性能，適合于替代傳統填料應用于文化用紙以及一些特種紙、高檔紙。而通過化學改性技術降低產品磨耗度，提高纖維的柔軟性，以及如何在保持纖維長度前提下使纖維束得以充分解離的加工技術是當前硅灰石加工的重要研究領域。
5、二氧化鈦
二氧化鈦化學性質穩定，可以在各種條件下進行抄紙。作為造紙填料，由于價格昂貴，二氧化鈦只應用于薄型紙張和高級紙張中，或者與其他填料混合使用。在功能紙張中添加二氧化鈦可使紙張具有特殊性能。例如此種功能紙可以吸收有害氣體，如苯、甲醛等，可以用于家具及室內貼紙。在一般紙品中加入二氧化鈦，可使紙張具有殺菌消毒效果。
不同類型的紙張對二氧化鈦的晶型也有不同要求，如普通紙張添加未經處理的銳鈦礦型鈦白粉，能夠起到熒光增白劑的效果，提升紙張白度。而壓層紙一般對耐光和耐熱性要求較高，因此一般使用表面處理過的金紅石型二氧化鈦作為填料。
10月29-31日，北京粉體技術協會、柏德英思展覽（上海）有限公司、山東中粉會展服務有限公司將在上海跨國采購會展中心聯合主辦“上海國際非金屬礦工業展覽會（SINMMIE2025）”，展會現場將同期舉辦“非金屬功能粉體加工與應用技術交流會”，屆時將邀請南京林業大學金永燦教授作《無機粉體填料在造紙工業中的應用及發展趨勢》主題報告，分享碳酸鈣、高嶺土、滑石粉、硅灰石、鈦白粉等粉體材料在造紙行業中的應用技術和研究成果。
專家介紹
金永燦，南京林業大學輕工與食品學院教授(二級)，國際木材科學院院士，中國化學會纖維素專業委員會副主任，中國造紙學會綠色低碳專業委員會副主任，Journal of Bioresources and Bioproducts副主編。主要從事制漿造紙工程及生物質化學與材料領域的教學、科研與技術創新工作。主持國家自然科學基金重點項目等國家級科研項目10余項，發表學術論文300余篇，獲授權國內外發明專利20件。入選江蘇省“333高層次人才培養工程”中青年領軍人才，獲省部級科技進步一等獎、二等獎各1項，首屆中國造紙“蔡倫青年科技獎”。
參考來源：
沈晶晶：硅灰石在造紙工業中的應用研究，東北林業大學
吳平飛，常見無機非金屬礦物粉體在造紙中的應用，江西廣源化工有限責任公司
樊青秋，二氧化鈦，無機復合物的制備及其在造紙工業中的應用，吉林大學
滑石、高嶺土和碳酸鈣在造紙行業中的應用現狀，化工礦產地質
(中國粉體網編輯整理/昧光)
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