超细高岭土在造纸涂布领域的应用

高岭土作为应用最为广泛的颜料之一，在造纸涂布领域有着极其重要的应用，我们就深入探讨高岭土家族中的佼佼者－－超细高岭土。

1 超细高岭土概述

通常，我们将小于1µm粒子累计质量百分数达到95%以上的水合高岭土称为超细高岭土；也称为高光泽高岭土；以区别于其它常规高岭土。其平均粒径在0.20μm~0.25μm之间。超细高岭土赋予涂布纸和纸板较高的纸面光泽度、平滑度，较小的涂层孔隙孔径，提高油墨干燥速率。迄今为止，国产高岭土的粒径还未达到如此分布。

2 超细高岭土制备

巴西超细高岭土的生产工艺流程(CADAM高岭土公司的高岭土生产工艺)

3 超细高岭土化学性质

3.1高岭土的理论化学分子式和化学组成

高岭土根据结晶水数目不同而分为两种结晶形态，一种是含两个结晶水，呈六角形片状；还有一类高岭土矿，含四个结晶水，化学分子式：Al2O3·2SiO2·4H2O；亦称为多水高岭石，为管状结晶。高岭土的化学分子式是Al2O3·2SiO2·2H2O、分子量是258.16。

高岭土结合水通常在温度达到450℃时才离解，在该点温度时，高岭土的结构开始崩溃，结合水分子就从这个结构中被释放出来。

3.2高岭土的理论化学分子结构

如图1。

图1 高岭土的化学结构

4 超细高岭土的粒径分布曲线

 图3 超细高岭土的粒径分布曲线

5 超细高岭土对涂料、涂布运行性能和涂布纸质量的影响

5.1超细高岭土对涂料性能的影响

超细高岭土可制备较高的浆料固含量，赋予较高的涂料固含量。超细的粒子比较粗的粒子赋予较慢的脱水性或者较好的保水性。超细粒子的悬浮液低剪切粘度略高于较粗粒子的悬浮液低剪切粘度。由于原矿和生产工艺的差异，巴西生产的超细高岭土的流变性优于美国生产的超细高岭土的流变性。

5.2超细高岭土对涂料成本的影响

由于加工工序的复杂，超细高岭土的生产成本比粗粒子高岭土的生产成本高，成本相对于二号高岭土来得高些。较高的涂布固含量，降低干燥需求，节约干燥能量；较少的胶粘剂迁移，减少印刷花斑，降低胶粘剂用量；由此，可以降低涂布成本。

5.3超细高岭土对涂布运行性的影响

超细高岭土对涂布运行性非常好，不仅涂布固含量较高，而且刮刀涂布的条痕也少。适用于各种涂布方式的高速涂布机。

5.4超细高岭土对涂布纸质量的影响

超细高岭土能赋予涂布纸和纸板较高的纸面光泽度、较低的德耳塔光泽度、较低的拉毛速度和油墨吸收性。超细高岭土能赋予较高的涂布固含量，较快的涂层固化，改善涂层覆盖性；较少的胶粘剂迁移，减少印刷花斑。超细高岭土使得涂层堆积密度增加，涂层的微孔直径减小且微孔数量增加，加快油墨干燥速率。美国生产的超细高岭土比巴西生产的超细高岭土赋予涂布纸和纸板更好的纤维覆盖性能、较高的白度和蓝白色调。

6 超细高岭土的应用建议

6.1超细高岭土适用于高车速的运行条件下，满足各种涂布方式的涂布机的要求。

6.2超细高岭土适用于高车速、高固含量的涂料配方；较高的涂布固含量，降低干燥需求，节约干燥能量；较快的涂层固化，改善涂层覆盖性；较少的胶粘剂迁移，减少印刷花斑，降低胶粘剂用量；因此，降低涂布成本。

6.3超细高岭土能赋予涂布纸和纸板较高的纸面光泽度、较低的德耳塔光泽度、较低的拉毛速度和油墨吸收性。超细高岭土适用于纸面光泽度要求高的涂布纸和纸板。

6.4超细高岭土使得涂层堆积密度增加，涂层的微孔直径减小且微孔数量增加；超细高岭土适用于油墨干燥速率快的涂布纸和纸板。

6.5超细高岭土比粗径高岭土赋予更好的涂料保水性。

6.6美国超细高岭土比巴西超细高岭土更适合于白度要求高且蓝白色调的涂布纸和纸板；更适合于涂层覆盖性要求高的涂布纸和纸板。

6.7由于巴西超细高岭土的流变性优于美国超细高岭土，在其它相同条件的情况下，巴西超细高岭土更适合于高速刮刀涂布机的运行性。

6.8由于巴西超细高岭土粒子的比表面积低于美国超细高岭土的比表面积，赋予较低的胶粘剂的需求量，降低涂料成本。

7 结论

超细高岭土作为一种重要的纯天然新型环保颜料，已经从早期的实验阶段，广泛应用于造纸领域，在业内已经有了越来越重要的地位，它不仅可以显著提高纸张品质，增加产品附加值，更重要的是，它为人们追求卓越品质和特殊纸制品，提供了可靠保障，在今后相当长的一段时间内，超细高岭土将会是高档涂布纸颜料的理想选择。