碳酸钙填料是造纸工业常用的无机填料,其应用可降低造纸成本和能耗,改善纸品的光学性能、印刷性能和书写性能等。然而,填料用量的增加可对成纸强度性能产生显著负面影响。因此,对于碳酸钙填料的高效应用而言,填料粒子与纸浆纤维间结合能力的改善十分关键。根据现有的淀粉包合物理论,特定的客体小分子能够进入淀粉大分子螺旋结构内部形成淀粉包合物,且当疏水性较强的分子作为客体分子与蒸煮/糊化后的淀粉形成包合物时,淀粉的水溶性降低,从而可在一定条件下实现淀粉在含水体系中的有效沉淀/沉积。鉴于此,本课题提出了钙离子作用下实现淀粉/脂肪酸包合物及淀粉/松香包合物在填料粒子表面的有效沉积和包覆的研究设想,以“填料结合因子”等关键参数为评价指标,围绕沉淀碳酸钙填料的改性及改性填料在造纸中的应用进行了研究。在钙离子的作用下,基于淀粉/脂肪酸包合物及淀粉/松香包合物的填料粒子的表面包覆改性具有切实可行性和有效性。由于改性填料制备过程中未引入强酸或弱酸作为淀粉包合物的沉淀/沉积剂,填料改性对于耐酸性较弱的碳酸钙填料具有很强的适用性。油酸钠和松香皂均可与淀粉大分子发生有效包合作用,相应包合物在钙离子作用下可原位沉积和包覆于填料粒子表面。填料改性改善了填料粒子与纸浆纤维间的相互作用,使“填料结合因子”大幅度提高(一定条件下增幅超过100%),减轻了加填对成纸强度性能的负面影响,填料粒子在纸幅中的留着性能亦得到显著改善。同时,基于淀粉包合物对填料粒子的表面包覆效应,填料的耐酸性得到改善。此外,填料改性还可有效提高烷基烯酮二聚体(AKD)施胶剂作为湿部助剂的应用效率。