○ 关键词：矿物短纤维；特征；晶体结构；用量；留着率；灰分采用采用矿物纤维与植物纤维配抄纸张，已应用到书写纸、双胶纸、铜版原纸、白纸板、白卡纸、石膏板护面纸等品种。与使用普通填料比较，可改善纸的吸墨性、表面强度、伸缩性。灰分增加，从而降低生产成本。常用的矿物纤维有复合晶纤FSMF和矿物短纤维FSMFF。　1稳矿物纤维的结构特征采用矿物晶纤属硅酸盐类高镁矿物，它是由二条硅氧四面体单链对称平行组成，为双链结构。在其晶体结构中有n个(OH-、OH+)活性基团及各种不同电荷的金属阳离子位于活性氧及负离子团组成的八面体空隙之中(见图1)，矿物在加工改造中通过不同的化学、物理手段，达到保持晶体纤维特征及结构中的活性基因，并暴露出各不同电价的金属阳离子，提高了粉体的表面能，以创造与有机高分子材料产生氢键、离子键及未公用电子对结合的条件。图1 矿物晶纤结构示意图注：M1、M2、M3-半径较小的阳离子位置,M4-半径较大的阳离子位置, A-半径最大的阳离子。　2稳矿物晶纤粉体的物理、化学特征采用常用的两种矿物纤维的物化特性见表1。矿物纤维的显微电镜图如图2所示。表1 矿物纤维的物化特性矿物晶纤名称复合晶纤FSMF矿物短纤维FSMFF矿物类型硅酸镁纤维复合体硅酸镁晶体纤维化学组成　　SiO2 25%～54%MgO 13%～24%CaO 11%～20%Fe2O3 ＜1%SiO2 56%～59%MgO 24%～29%CaO 13%～20%Fe2O3 ＜0.5%晶体结构及组合纤维状 50%～70%片状 10%～20%粒状 20%～25%长径比 1∶（5～8）纤维晶体 100%　　长径比 1∶（5～24）晶体物理特征矿物密度 2.4～2.6g/cm3粉体密度 1.3～1.7g/cm3硬度 5.0～6.0（莫氏）光泽 玻璃光泽颜色 灰白～白白度 85%～90%吸油值 11～22g/100g附着水吸附率 0.018%～0.22%酸蚀率 (HCl 10%,20h) 8.2%～19%碱蚀率(NaOH 20%，24h) 0.2%～0.45%pH值 7.5～8折光指数 1.60～1.63矿物密度 2.4～2.6g/cm3粉体密度 1.2～1.6g/cm3硬度 5.0～6.0（莫氏）光泽 玻璃光泽颜色 灰白～白白度 89%～92%吸油值 11～22g/100g附着水吸附率 0.018%～0.22%酸蚀率 (HCl 10%,24h) 0.95%碱蚀率(NaOH 20%,24h) 0.21%pH值 7.8～8.5折光指数 1.50～1.62红外光吸收率 80%～87%粉体规格微粉级、超微粉级微粉级、超微粉级  图2矿物短纤维电镜图　3 矿物晶纤与植物纤维在浆液中的相互作用采用笔者采用长春华盛新材料发展有限公司的矿物短纤维FSMFF-325#(造纸专用)与木浆纤维在配抄护面纸的试验及生产过程中，观察到有机与无机材料在复合体系中具有良好的悬浮性，矿物纤维的留着率可达80%左右，这在添加传统的矿物填料中是很少见到的。其原因我们认为一是该矿物晶纤中的(OH-、OH+)活性基团、金属阳离子与带负电荷的纤维产生了亲合效应；二是刚性的矿物晶纤与柔性的木质纤维，构成了相互穿插的网絮状三维结构，并相互制约。从而表现出良好的悬浮性。　4 应用实例采用云南某厂在1880mm长网纸机上生产70g/m2双胶纸及铜版原纸，车速达到250m/min，将原纸在进口刮刀涂布机上生产铜版纸,车速开到360m/min，涂布加工92g/m2铜版纸。该厂生产双胶纸配比：针叶木浆45%、苇浆10%、矿物纤维40%,酸性施胶。成纸质量指标如下：白度90%～93%，不透明度85%～88%，裂断长平均3500m，横向耐折度10～15次，横向伸缩率+1.5%～2.0%，灰分33%～36%，印刷表面强度＞3.0m/s，矿物留着率75%～78%。采用用矿物纤维代替瓷土生产涂布白纸板，表面强度有所提高，在折叠时表面不易暴裂。采用用70g/m2原纸加工90g/m2单面铜版纸，原纸配比：针叶木浆20%、阔叶木浆40%、矿物纤维40%,中性施胶。铜版纸质量达到GB/T10335-95B-Ⅰ等。其质量指标如下：白度89%，不透明度93%，光泽度60%，印刷光泽度90%，油墨吸收值20%，印刷表面强度3.5m/s。采用笔者采用长春华盛新材料发展有限公司的矿物短纤维生产石膏板护面纸已获得成功，并在2001年10月申请了专利，专利申请号01133343X，用同一种浆，纸的强度保持一致的情况下，不需加任何其它助剂，就可以提高纸的灰分。用矿物纤维生产的石膏板护面纸的物理检验指标如表2。表2 用矿物短纤维生产石膏板护面纸物理检验指标矿物短纤维加入量 %定量g/m2水分%吸水量g/m2（正/反）抗张强度kN/m（纵/横）灰分%透气度ml/min备注0203030224260270.8252.311.2108.110.331/3530/3249/3845/3413.3/3.011.5/3.311.0/2.310.5/2.35.625.331.926.390858575未加矿物纤维，空白样对比留着率为95%，石膏板面平整留着率为87%，石膏板面平整留着率为69%，石膏板面平整采用从我们使用矿物短纤维的数据分析和生产实践体会得知：矿物短纤维的用量达到30%，纸的灰分达到25%以上，留着率达到80%以上，不需加任何助剂，而且纸的强度不降低。采用由于灰分提高，石膏板护面纸的阻燃效果提高。　5 结 语按 按自产漂白麦草浆或苇浆等漂白草浆成本3000元/t计算，每吨纸节约生产成本350元左右。据了解欧美等国早在20世纪60年代就利用矿物纤维取代部分木桨，这是值得我们借鉴的。□采用本文由长春华盛新材料发展有限公司高级工程师、总经理周青修改，在此表示感谢。　参考文献［1］张家学，赵汉生.天然矿物短纤维主要特征及在复合材料中的应用.玻璃钢通讯，1999，(1)［2］周骏，薛建华.新型复合矿物纤维原料造纸工业应用简介。