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造纸填料的应用能改善成纸性能、降低生产成本、提高纸料滤水性能等,且目前高加填量纸种的生产已成为重要的发展趋势之一,但采用传统加填方法将填料直接加入至纸料体系中时,填料加填量的增加将在一定程度上对成纸的强度性能等产生负面影响,使其应用受到限制。本论文分别用有机交联剂(有机硼、有机钛)和无机交联剂(硼酸、硼砂),将几种结构不同的植物胶(瓜尔胶/田菁胶/魔芋胶/塔拉胶/香豆胶/刺槐豆胶)交联到沉淀碳酸钙(PCC)表面,制备新型改性沉淀碳酸钙(MPCC)填料,并对其进行了 FT-IR、XRD、XPS和SEM表征,揭示了改性机理。通过MPCC对加填纸张物理性能和填料单程留着率的影响的考察,得到PCC改性的最佳工艺条件(植物胶用量、有机钛用量、交联反应温度和交联反应时间),对MPCC在制备高加填量和低定量纸张中的应用性能进行探讨。得到主要结论如下:(1)采用有机交联剂——有机钛,将瓜尔胶/田菁胶/魔芋胶/塔拉胶/香豆胶/刺槐豆胶交联到沉淀碳酸钙(PCC)填料表面,制备新型改性沉淀碳酸钙MPCC1-1/MPCC1-2/MPCC1-3/MPCC14/MPCC1-5/MPCC1-6,并对其进行了表征,得到了 PCC改性最佳工艺条件,其中瓜尔胶有机钛交联改性PCC的效果最好,MPCC1适合制备高加填量纸张。(2)采用有机交联剂——有机硼,将瓜尔胶/田菁胶/魔芋胶交联到沉淀碳酸钙(PCC)填料表面,制备了改性沉淀碳酸钙MPCC2-1/MPCC2-2/MPCC2-3,并对其进行了表征,优化了 PCC改性工艺条件,MPCC2适合制备高加填量纸张,但应用效果不如MPCC1。(3)采用无机交联剂——硼砂,将瓜尔胶/田菁胶/魔芋胶/刺槐豆胶交联到沉淀碳酸钙(PCC)填料表面,制备改性沉淀碳酸钙MPCC3-1/MPCC3-2/MPCC3-3/MPCC3-4,并对其进行了表征,优化了 PCC改性工艺条件,MPCC3适合制备高加填量纸张,MPCC3应用性能不如MPCC1,但优于MPCC2。(4)采用无机交联剂——硼酸,将瓜尔胶交联到沉淀碳酸钙(PCC)填料表面,制备改性沉淀碳酸钙MPCC4,并对其进行了表征,优化了 PCC改性工艺条件,MPCC4适合制备高加填量纸张中的应用性能,MPCC4应用性能与MPCC3相当。(5)通过对不同植物胶、采用不同交联剂制备的MPCC的性能进行对比分析发现,PCC与植物胶通过有机钛交联剂以共价化学键交联的性能,除了与植物胶表面邻位顺式羟基活性有关,还受到空间位阻和非邻位顺式羟基活性的影响;硼离子交联剂反应性能与植物胶中邻位顺式羟基活性有直接关系;有机交联剂应用性能优于无机交联剂;有机钛交联剂的应用性能优于硼离子交联剂。(6)MPCC适合制备高加填量纸张,同种植物胶不同交联剂改性PCC中,有机钛交联剂应用效果较好;不同植物胶/无机交联剂交联改性PCC中,香豆胶应用效果较好;不同植物胶/有机交联剂交联改性PCC中,田菁胶、瓜尔胶应用效果较好;MPCC适合制备低定量纸张,以有机钛为交联剂,瓜尔胶应用效果较好。表面交联植物胶的MPCC,在网部得到很好的留着,增加了纤维间、纤维与填料间的结合,提高了填料留着率以及纸张强度,减少了白水负荷。本研究可以拓宽碳酸钙在造纸中的应用范围,将会为改性碳酸钙的制备与应用提供新的思路,并完善改性沉淀碳酸钙在造纸湿部作用的相关理论,具有重要的应用价值和研究意义。