填料用于造纸工业,可降低纸张的制造成本,且可赋予纸张某些特殊性能,但由于其对纸张强度性能破坏较大,在某些强度性能要求较高的纸种中的可加填量受到限制,这也导致此类纸种的生产成本下降空间较小。为了解决以上问题,本研究选择了矿物纤维填料硅灰石和石膏晶须作为研究对象,对原本不加填任何非纤维材料并且强度性能要求严格的工业包装纸进行了系统的加填工艺研究,并与传统填料中常用的碳酸钙和滑石粉进行对比,对原本不加填的工业包装系列纸张由无加填转变为可加填是否可行进行了探讨。目前国内对于工业包装系列纸张的加填工艺并没有系统的理论研究和成熟的使用技术,本研究的开展对实现这一工艺和降低工业包装系列纸张生产成本具有现实意义。研究发现,硅灰石、碳酸钙和滑石粉的加入导致纸张强度性能下降,但硅灰石对纸张强度性能的破坏程度小于碳酸钙和滑石粉；石膏晶须对纸张具有增强功能,且当石膏晶须加填量为35%时,纸页强度性能达到最大值,此时其对纸张的增强作用与加入量为0.2%及0.5%的阳离子聚丙烯酰胺增强效果相似；加填后纸张强度性能随纸浆打浆度的提高而增加,且各填料的加入对不同打浆度下抄出的纸页强度性能影响趋势一致。实验得出包装纸加填时纸浆最佳打浆度为38°SR。随着各填料加入量的增加,纸页灰分含量逐渐增加,而各填料在纸页当中的留着率则逐渐下降,相同加填量下,各填料在纸页中的留着率从大到小依次为硅灰石、滑石粉、碳酸钙、石膏晶须；各填料在纸页当中的留着率随纸浆打浆的提高而增大。包装纸生产成本随硅灰石、碳酸钙和滑石粉加填量的增加而逐渐降低,降低幅度以硅灰石为最大,滑石粉次之,碳酸钙最小；而石膏晶须的加入则导致包装纸成本的增加,但石膏晶须具有其余三种填料所不具备的纸张增强功能；打浆度的提升对加填后包装纸的生产成本具有一定改善作用。加填后的纸页经施胶处理后各项强度性能略有下降；施胶前后各填料的加入对纸页强度性能的影响趋势一致,硅灰石和石膏晶须仍强于碳酸钙和滑石粉。在本研究的实验条件下,纸页不加填时强度性能可达牛皮纸A级标准。硅灰石加填量在5%时可达牛皮纸A级标准,加填量为10%-20%时可达牛皮纸B级标准,加填量为25%-35%时尚可达牛皮纸C级标准；石膏晶须加填量在25%-40%时纸页强度性能满足牛皮纸A级标准,加填量低于或高于此范围,且在50%以下纸页强度性能满足牛皮纸B级或C级标准；而加填碳酸钙和滑石粉,加填量在5%以上时纸页强度性能仅能满足牛皮纸C级标准,加填量分别为20%和15%时纸页强度性能即不达标。扫面电子显微镜观察以及能量散射X-射线能谱分析可知,硅灰石、石膏晶须可有效地加入到纸页中,且在纸页中分散良好、分布均匀。