紙張主要是由草漿和木漿等植物纖維構(gòu)成的，需要消耗大量的森林資源，生產(chǎn)過(guò)程中還排放大量的廢液污染環(huán)境。我國(guó)既是紙張消費(fèi)大國(guó)，也是造紙纖維資源短缺的國(guó)家。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，尋求價(jià)格低廉、環(huán)境危害小甚至綠色無(wú)污染的造紙?jiān)?，替代部分植物纖維，成為現(xiàn)代造紙工業(yè)研究的重點(diǎn)。
礦物復(fù)合纖維是采用現(xiàn)代粉體制備技術(shù)，將天然產(chǎn)出的白色纖維狀礦物經(jīng)纖維化超細(xì)粉碎，表面復(fù)合改性后制備的活性造紙新材料。其物理特性介于傳統(tǒng)填料和植物短纖維之間。將礦物纖維和植物纖維交織在一起，可構(gòu)成新型的“植物纖維—礦物纖維”網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在紙品生產(chǎn)中可以替代部分植物短纖維，市場(chǎng)前景十分廣闊。
造紙中常用的非金屬礦物纖維主要有：硅灰石、海泡石、水鎂石、石膏晶須等。
硅灰石
硅灰石是一種天然產(chǎn)出的鏈狀偏硅酸鈣礦物，其分子式為CaSiO3或Ca3[Si3O9]。硅灰石分為α型和β型，α型通常為粒狀或粉狀，長(zhǎng)徑比為5∶1，β型通常為纖維狀或針狀，纖維長(zhǎng)徑比通常為20∶1，高的達(dá)30∶1。硅灰石進(jìn)行加工破碎后仍能保持良好的纖維結(jié)構(gòu)，有著與植物纖維相似的特性，因此可以用其代替部分植物纖維進(jìn)行復(fù)合抄紙，以降低成本。
研究證實(shí)，硅灰石復(fù)合纖維的使用，減少了污染源頭，降低了污水處理的成本，符合造紙業(yè)的清潔生產(chǎn)和污染源頭治理的原則。
海泡石
海泡石是一種層鏈狀的硅酸鹽礦物，海泡石以兩種形式出現(xiàn)：①α-海泡石，以大結(jié)晶纖維束產(chǎn)出；②β-海泡石，呈非晶質(zhì)集合體或細(xì)小扁圓顆粒產(chǎn)出。海泡石宏觀外貌呈致密狀或松軟多孔狀、纖維片狀、團(tuán)塊狀,具土狀或臘狀光澤。海泡石在造紙中用于制造特種紙、印刷紙；用于涂料及抗凝聚劑以及處理廢水等。
王春智等對(duì)海泡石處理脫墨廢水進(jìn)行了初步研究，結(jié)果表明，經(jīng)高溫或酸活化后的海泡石處理脫墨廢水，可使廢水中的CODcr去除率達(dá)80%以上。
謝治民等制備了TiO2/海泡石催化劑，并且用其處理印染廢水，活性艷蘭的去除率達(dá)到90%以上，海泡石用于造紙印染脫墨廢水研究具有很好的發(fā)展前景。
海泡石應(yīng)用在造紙工業(yè)中，環(huán)境效益非常顯著，今后可以加大開發(fā)利用。
纖維水鎂石
纖維水鎂石是一種罕見的天然水鎂石礦，它具有優(yōu)良的力學(xué)性能、抗剪性能、水分散性能和環(huán)境安全性能。水鎂石是一種新型的并且具有很高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的高鎂礦物資源，已經(jīng)受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。
由于纖維水鎂石帶有正電荷，與帶有負(fù)電荷的植物纖維復(fù)合抄紙時(shí)，將會(huì)提高紙張的留著率，減少了對(duì)水環(huán)境的污染。劉淑鵬對(duì)水鎂石的分散性能進(jìn)行了研究，并將水鎂石與植物纖維復(fù)合，在紙張性能影響不大的情況下使其添加量達(dá)到30%，其留著率為85%。
根據(jù)水鎂石的特性，還可用其制造防火紙、防水紙、耐高溫紙等特種紙，因此，纖維水鎂石用于阻燃紙的前景十分廣闊。
石膏晶須
石膏晶須又稱石膏纖維、纖維硫酸鈣，化學(xué)式分子式為CaSO4。石膏晶須是以天然石膏礦物為原材料，經(jīng)過(guò)人工控制轉(zhuǎn)晶、干燥、改性等工藝制成的二水硫酸鈣，半水硫酸鈣和無(wú)水硫酸鈣纖維狀單晶體。
石膏纖維廣泛應(yīng)用于造紙?jiān)?，不但可以取代填料，也可以部分或全部代替紙漿，用于生產(chǎn)各類工業(yè)紙張。劉焱等提出了石膏晶須可改善工業(yè)包裝紙強(qiáng)度性能，其石膏晶須的加填量為35%時(shí)紙頁(yè)各項(xiàng)強(qiáng)度指標(biāo)最佳。不僅提高了工業(yè)包裝紙的強(qiáng)度，又節(jié)省了植物纖維，解決了工業(yè)包裝紙難以降低漿耗的問(wèn)題。
我國(guó)的非金屬礦產(chǎn)資源十分豐富，用非金屬礦物復(fù)合纖維代替大量的紙漿纖維造紙可降低造紙?jiān)铣杀?，減少植被資源的消耗，改善造紙過(guò)程中紙漿的濾水性能，并且可提高紙張的不透明度、白度、平滑度、透氣度、尺寸穩(wěn)定性、油墨吸收性、印刷適應(yīng)性及書寫適應(yīng)性等，同時(shí)可以減緩對(duì)森林的過(guò)度開采，具有良好的環(huán)境效應(yīng)。
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