碳酸鈣在卷煙紙中的應用

碳酸鈣是生產卷煙紙的主要填料之一，一般占用漿量的50%左右。碳酸鈣加入煙紙中，不僅起到一般的加填作用，如降低生產成本，提高紙的不透明度和白度及改善手感，更主要的是為了改善透氣度，調節其燃燒速度和燃燒均勻性，使其與煙草的燃燒相適應。碳酸鈣的質量影響卷煙紙的各種技術指標，控制好碳酸鈣的質量是提高卷煙紙質量的重要途徑之一。下面僅就碳酸鈣對煙紙的幾項重要指標的影響及我公司近幾年對碳酸鈣的使用情況做一下闡述與介紹。

1.碳酸鈣對透氣度的影響

透氣度是卷煙紙的一項重要指標。在其它條件（煙絲、濾嘴棒等）相同條件下，煙紙的透氣度越高，煙支的焦油量越低，焦油量低，煙支對人體的損害就小。而卷煙紙透氣度的獲得是由其孔隙度決定，紙的孔隙度是通過纖維間的良好組織結構和填料的良好覆蓋而產生的自然孔隙，而不是“針眼”。特別是高透氣度卷煙紙的生產，要求成紙勻度好，白度高，手感柔軟，滿足煙支的外觀要求；透氣度的均勻性好，變異系數小。要滿足上述要求，我們對碳酸鈣的選擇方面（目前使用的是沉淀碳酸鈣，即輕質碳酸鈣）著重強調：（1）碳酸鈣粒子之間、粒子與纖維之間的良好交結和孔隙的存在。（2）有較高的折射覆蓋率。（3）分布均勻。通過幾年的應用試驗、生產實踐，我們總結出：在碳酸鈣結晶形狀的選擇方面，選擇紡錘體結晶為主的碳酸鈣，用于卷煙紙的生產。它能滿足煙紙的透氣度、不透明度、白度的要求，柱狀體的也可以，但又一個明顯的缺點，當其粒子尺寸稍有變化，會帶來透氣度大幅度變化，對于透氣度的穩定極為不利。在粒子尺寸的選擇方面：通常情況下，碳酸鈣的粒徑大，比表面積小，在紙層中形成的自然孔隙大，有利于提高透氣度。粒子直徑若太小，比表面積大，覆蓋能力強，成紙不透明度高，而且容易阻塞自然孔隙。要生產高透明度的卷煙紙，并且保證透氣度的穩定，對碳酸鈣的尺寸選擇十分重要。我們當前用于卷煙紙生產的沉淀碳酸鈣，粒子分布基本上能滿足生產透氣度為40-60cu卷煙紙，紙幅勻度、不透明度和透氣度的穩定性均良好。但如果透氣度要達到70-90cu，那么常用的沉淀碳酸鈣就有一些缺點呈現出來。比如：紙幅勻度下降，“針眼”量增加，透氣度的波動明顯增加。

2.碳酸鈣對不透明度的影響

現在生產卷煙紙的廠家大部分是全木漿生產，針葉木打漿度要求85oSR左右，闊葉木60oSR左右，屬于粘狀打漿，因此成紙不透明度低。為了保證卷煙紙的質量，使煙支不漏煙絲，所用填料碳酸鈣必須是顆粒均勻，沉降體積穩定，對光的折射率較木材纖維高。這樣才能提高煙紙的不透明度，達到標準要求。

3.碳酸鈣碳酸鈣對煙紙燃燒性能的影響

在成紙中的含量與分布，直接影響卷煙紙的燃燒性能。國家標準規定卷煙紙灰份A2級不小于15%，即碳酸鈣含量不小于26.7%。這一規定能保證煙紙的燃燒。灰份過高，紙張物理強度降低，達不到卷煙的要求。所以我們在控制含量不太高的情況下，應要求優質碳酸鈣能均勻地吸附在纖維上，同時具有良好的分數性，才能保證燃燒性能，透氣度、拉力均勻穩定，達到質量標準。

綜上所述，碳酸鈣在卷煙紙中的作用不可忽視。碳酸鈣的進廠驗收要求應非常嚴格。我們廠驗收輕質碳酸鈣，質量要求有：白度、沉體、沉降度、游離堿含量、粒度、塵埃。其中沉體與沉降度是其主要物理指標，也是通常波動較大的兩項指標。這兩項指標從宏觀現象間接地反映了碳酸鈣的微觀粒子的大小與分布，直接影響到對煙紙的應用效果。如|沉降度偏小，沉降體積將偏大，表明粒經小，最終反映在卷煙紙中，透氣度低。反之，成紙透氣度太大，而且還影響強度等。因此，在規定沉降體積不小于2.8ml/g的情況下，也不能太大，一般波動范圍在3.4-2，8ml/g之間；沉降度在不大于45%的情況下，也不能太小，一般在38-45%之間。其它指標較穩定，一般都在合格范圍內。

由于生產碳酸鈣廠家、生產煙紙廠對驗收碳酸鈣的檢測方法不盡相同，特別是沉降體積、沉降度還沒有完全統一起來，現就我廠測試方法做一介紹：

3.1沉降體積的測定

a：儀器：100毫升帶磨口塞量筒。

b：測定步驟：稱取碳酸鈣試樣10克（準確至0.1克），放入盛有50毫升水的帶有磨口塞的量筒中，待試樣完全浸透后，加水至100毫升刻度處，上下震蕩3分鐘（每分鐘震蕩100-120次）。置于室溫無震蕩的地方3小時，記錄沉淀物所占的容積，以毫升/克表示。

沉體（ml/g）=沉降物毫升數/10克。

3.2沉降度的測定

a：儀器：250毫升帶磨口塞量筒。

b：測試步驟：稱取試樣8克（準確至0.1克），置于帶塞的250毫升量筒中（量筒口徑規格必須固定），加25OC的水至刻度，然后劇烈搖動2分鐘后立即放桌上靜止，同時按上跑表，5分鐘時記下下降毫升數，如此反復四次，取其平均值。

沉降度（%）=下降毫升數/2500×100

注：兩次測定誤差不得超過0.5%。

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