造纸工业浆料中的部分原生纤维很早就用矿物填料来代替。纸张的光学性能、纸张的匀度、印刷适性、造纸成本决定了填料的添加量。而纸张中填料含量的增加,会降低纤维与填料、纤维与纤维之间的结合力,从而导致纸张的松厚度、挺度和强度的降低以及纸张的掉毛、掉粉和纸机磨损。碳酸钙的表面改性是改善加填纸性能的有效途径之一,这方面的研究在这几年十分活跃。在造纸过程中为使填料加添量以及填料加添后的造纸效果达到最佳,同时控制造纸中出现其它问题。前人对填料做了大量的研究,如填料的预絮聚、细胞腔加填、不同浆种与填料结合、在纸张中加填淀粉等。在本课题研究中,采用淀粉与脂肪酸或脂肪酸盐复配,对轻质碳酸钙进行表面改性,从而改善纤维与填料间、纤维与纤维间的结合,改善填料留着率以及纸张强度。研究分两阶段进行:第一阶段:首先通过脂肪酸或脂肪酸盐与淀粉复配,对轻质碳酸钙进行表面改性,将相同量的改性碳酸钙加添到纸张中,通过对纸张的耐破强度、抗张强度、撕裂强度的结果综合评价,确定最好的改性剂。采用正交实验,探讨糊化时间、糊化温度、保温时间、改性剂用量等因素对碳酸钙改性的影响,从而确定最佳改性操作工艺条件。采用Zeta电位、电导率等手段表征改性后碳酸钙的特性,并利用光学显微镜和扫描电镜(SEM)观察改性前后碳酸钙形貌表征。研究结果表明:由硬脂酸/淀粉改性轻质碳酸钙的效果最好,改性后轻质碳酸钙的Zeta及电导率发生明显变化;改性后轻质碳酸钙的颗粒没有明显团聚现象,其在水中的分散性能也较好。第二阶段:先将硬脂酸/淀粉改性轻质碳酸钙加填到纸张中,研究改性后纸张的各项物理性能及光学性能等变化。然后采用浊度计和动态滤水仪间接反映改性填料的单程留着率,并利用SEM观测纸张的形貌特征。研究结果表明:抄纸过程中,改性碳酸钙的单程留着率比未改性碳酸钙在纸张中的单程留着率高,以改性碳酸钙为填料的纸张物理性能明显提高,但白度与不透明度比未改性的有所降低。