0重量％的情況（參見表8)。填料名稱參考表7。
[0253] 表8中的結(jié)果表明，共研磨填料提供了較高的強度、較低的孔隙率和較高的不透 明度，而不損害亮度和所有所需性質(zhì)。強度的提高足以使填料的填充由25重量％ (使用標 準GCC填料）提高到具有33重量％的共研磨填料。
[0254] 表8.手工紙結(jié)果
[0256] 實施例14
[0257] 將400g未精制的漂白軟木牛皮紙漿（Botnia Pine RM90)浸入20升水中6小時， 然后在機械混合器中沖洗。之后將如此獲得的紙料注入實驗室瓦利打漿機中，并在負載下 精制28分鐘，以獲得被打漿至525cm3加拿大標準打漿度（CSF)的精制紙漿樣品。然后使 用稠度測試機（Testing Machines Inc.)將紙漿脫水，以獲得固體含量為19. 1重量％的濕 紙漿墊。之后將其用在下面詳細描述的共研磨實驗中：
[0258] 稱量651g Carbital 60HS?的漿料（固體含量為77. 9重量％ )并投入研磨罐。然 后添加66. 5g濕紙衆(zhòng)并與碳酸鹽混合。之后添加1485g Carbolik;? 16/20研磨介質(zhì)，隨后添 加147g水，以使介質(zhì)體積濃度為50 %。以lOOOrpm的轉(zhuǎn)速將混合物研磨在一起，直至能量 輸入的消耗達到10, 〇〇〇kWh/t (基于纖維表達）。使用600 μ m BSS篩網(wǎng)將產(chǎn)物與介質(zhì)分離。 所獲得的漿料的固體含量為59. 4重量％，并且Brookfield粘度（lOOrprn)為10, OOOmPa. s。通過在450°C灰化來分析產(chǎn)物的纖維含量，并使用Malvern Mastersizer測量礦物和紙 漿部分的粒徑。
[0259] 實施例15
[0260] 稱量352g Carbital 60HS?的漿料（固體含量為77. 9重量％ )并投入研磨罐。 然后添加71. 8g濕紙衆(zhòng)并與碳酸鹽混合。之后添加1485g Carbolite 16/20研磨介質(zhì)，隨 后添加296g水，以使介質(zhì)體積濃度為50 %。以lOOOrpm的轉(zhuǎn)速將混合物研磨在一起，直至 能量輸入的消耗達到10, 〇〇〇kWh/t (基于纖維表達）。使用600 μ m BSS篩網(wǎng)將產(chǎn)物與介質(zhì) 分離。所獲得的漿料的固體含量為41.9重量％，并且階〇〇1^161(1100印111粘度為50001^&. S。通過在450°C灰化來分析產(chǎn)物的纖維含量，并使用Malvern Mastersizer測量礦物和紙 漿部分的粒徑。
[0261] 實施例16
[0262] 稱量287g Carbital 60HS?的漿料（固體含量為77. 9重量％ )并投入研磨罐。 然后添加87. 9g濕紙衆(zhòng)并與碳酸鹽混合。之后添加1485g Carbolite 16/20研磨介質(zhì)，隨 后添加311g水，以使介質(zhì)體積濃度為50%。以lOOOrpm的轉(zhuǎn)速將混合物研磨在一起，直至 能量輸入的消耗達到10, 〇〇〇kWh/t (基于纖維表達）。使用600 μ m BSS篩網(wǎng)將產(chǎn)物與介質(zhì) 分離。所獲得的漿料的固體含量為36. 0重量％，并且Brookfield lOOrprn粘度為7000mPa. s。通過在450°C灰化來分析產(chǎn)物的纖維含量，并使用Malvern Mastersizer測量礦物和紙 漿部分的粒徑。
[0263] 表9.顏料的物理性質(zhì)
[0265] 表9表明，除將纖維研磨為較小粒徑之外，GCC的細度和psd陡度也得到增加，從 而與較細的對照顏料Carbital 90?和Carbopaque 90?相配。
[0266] 將上述參照和共研磨顏料制為涂料色料，并根據(jù)以下實施例進行涂布研究。
[0267] 實施例17 (對照）
[0268] 稱量129g Carbital 60HS( = 100g干重）并投入燒杯中，使用實驗室攪拌器混 合，并添加14g 50%的苯乙稀-丁二稀-丙稀腈膠乳懸浮液（DL920, Dow Chemical)，以獲 得劑量為7份膠乳/百份碳酸鈣（pph)的粘合劑。然后作為12%的溶液添加干重0. 3g的 羧甲基纖維素 （Finnfix 10，CP Kelco)，隨后添加0. 5g光學增白劑溶液（Blankophor P， Kemira)。使用NaOH將pH調(diào)節(jié)為8. 7。使用9pph的較高膠乳劑量制備第二色料。
[0269] 實施例18 (對照）
[0270] 稱量129. 7g Carbital 90HS( = 100g干重）并投入燒杯中，使用實驗室攪拌器混 合，并添加16g 50%的苯乙稀-丁二稀-丙稀腈膠乳懸浮液（DL920, Dow Chemical)，以獲 得劑量為8份膠乳/百份碳酸鈣（pph)的粘合劑。然后作為12%的溶液添加干重0. 3g的 羧甲基纖維素 （Finnfix 10，CP Kelco)，隨后添加0.5g光學增白劑溶液（Blankophor P， Kemira)。使用NaOH將pH調(diào)節(jié)為8. 9。使用10pph的較高膠乳劑量制備第二色料。
[0271] 實施例19 (對照）
[0272] 稱量139g Carbopaque 90 ( = 100g干重）并投入燒杯中，使用實驗室攪拌器混 合，并添加16g 50%的苯乙稀-丁二稀-丙稀腈膠乳懸浮液（DL920, Dow Chemical)，以獲 得劑量為8份膠乳/百份碳酸鈣（pph)的粘合劑。然后作為12%的溶液添加干重0. 3g的 羧甲基纖維素 （Finnfix 10，CP Kelco)，隨后添加0.5g光學增白劑溶液（Blankophor P， Kemira)。使用NaOH將pH調(diào)節(jié)為8. 6。使用lOpph的較高膠乳劑量制備第二色料。
[0273] 實施例20 (對照）
[0274] 稱量129. 7g Carbital 90HS( = 100g干重）并投入燒杯中，在使用實驗室攪拌器 混合下，添加2. 5g用于紙張涂布的平均粒徑為100nm(制造商提供的值）的市售粉末纖維 素（六1'13〇〇61]\0740，]\1^1^61111^61&85丨111(；，！1〇12111111116，德國）。.當粉末被充分分散后，添 加15g 50 %的苯乙烯-丁二烯-丙烯腈膠乳懸浮液（DL920, Dow Chemical)，以獲得劑量為 7. 5份膠乳/百份碳酸鈣（pph)的粘合劑。然后作為12%的溶液添加干重0. 3g的羧甲基 纖維素 （Finnfix 10，CP Kelco)，隨后添加 0.5g光學增白劑溶液（Blankophor P，Kemira)。 使用NaOH將pH調(diào)節(jié)為8.6。
[0275] 實施例21
[0276] 稱量173. 4g根據(jù)實施例14制備的產(chǎn)物（=103g干重）并投入燒杯中，使用實 驗室攪拌器混合，并添加14g 50 %的苯乙烯-丁二烯-丙烯腈膠乳懸浮液（DL920, Dow Chemical)，以獲得劑量為7份膠乳/百份干碳酸鈣（pph)的粘合劑。然后作為10%的溶液 添加干重0. 3g的羧甲基纖維素 （Finnfix 10, CP Kelco)，隨后添加0. 5g光學增白劑溶液 (Blankophor P，Kemira)。使用NaOH將pH調(diào)節(jié)為8. 8。使用9pph的較高膠乳劑量制備第 二色料。
[0277] 實施例22
[0278] 稱量250. 6g根據(jù)實施例15制備的產(chǎn)物（=105g干重）并投入燒杯中，使用實 驗室攪拌器混合，并添加14g 50 %的苯乙烯-丁二烯-丙烯腈膠乳懸浮液（DL920, Dow Chemical)，以獲得劑量為7份膠乳/百份干碳酸鈣（pph)的粘合劑。然后作為10%的溶液 添加干重0. 3g的羧甲基纖維素 （Finnfix 10，CP Kelco)，隨后添加0. 375g光學增白劑溶 液（Blankophor P，Kemira)。使用NaOH將pH調(diào)節(jié)為8. 6。使用9pph的較高膠乳劑量制備 第二色料。
[0279] 使用帶有刮板計量功能的實驗室網(wǎng)涂機（Dow涂布機）將色料涂布在定量為70 克2的機械原紙上。通過稀釋色料直至獲得最高涂布重量來調(diào)整涂布重量，隨后提高刮板 填充量以降低涂布重量。生產(chǎn)出涂布重量值為約8克2~12克2的紙樣品。速度為約10m 分鐘、
[0280] 之后，在使用Datacolor Elr印ho 3300分光計測試亮度之前，將涂布紙樣品切割 為紙條，并在50% RH和23°C的條件下保持24小時。在入射光束中含有或不含紫外線組分 下于457nm處進行反射率測量。將含有和不含紫外線組分下的反射率值之差記錄為熒光 度。使用印刷表面平滑度（Parker Print Surf)儀器在1000kPa的壓力下通過空氣泄漏法 測量涂布紙的平滑度。將各值相對于如通過灰化所測得的涂布重量繪制為圖表。然后用結(jié) 果內(nèi)推出10克2的常見涂布重量的情況，并列在表11中。
[0281] 表10.涂料色料性質(zhì)
[0282]
[0283] 表11. 10克2時紙的性質(zhì)
[0285] 表11中的結(jié)果表明，本發(fā)明提供了較高的亮度、焚光度和較高的平滑度。
[0286] 實施例23
[0287] 稱量63(^粒徑為60%〈2 41116.8.(1(使用56(1丨8抑。11測量）的研磨大理石的衆(zhòng)料 并將其投入研磨容器中。其干重為233g。添加54g被打漿至CSF為525cm3 (參見表12)的 濕桉樹（Eucalyptus)紙衆(zhòng)，該重量相當于干重11. 6g。將該紙衆(zhòng)與礦物衆(zhòng)料完全混合，然后 添加1485g Carbolite 16/20介質(zhì)和16cm3水。這等同于介質(zhì)體積濃度（MVC)為50%并且 漿料固體含量為35重量％。以1000RPM的轉(zhuǎn)速研磨樣品，直至對樣品賦予了 2500kWh/t和 5000kWh/t的能量輸入（基于干纖維表達）。溫度達到55°C。之后從研磨機上取下容器，并 使用孔徑為600 μ m的篩網(wǎng)分離介質(zhì)。
[0288] 實施例24
[0289] 重復實施例23中所述的程序，這次使用被打漿至520cm3 CSF的漂白牛皮軟木紙 漿（Botnia Pine RM90)。
[0290] 實施例25
[0291] 重復實施例23中所述的程序，這次使用CSF為700cm3的疏解的熱機械紙漿樣品。
[0292] 實施例26
[0293] 重復實施例23中所述的程序，這次使用被打漿至CSF為520cm3的相思樹（Acacia) 紙漿樣品。
[0294] 實施例27
[0295] 重復實施例23中所述的程序，這次使用被打漿至CSF為520cm3的硬木（樺樹）紙 漿樣品。
[0296] 使用上述濾紙耐破測試確定根據(jù)以上實施例23~27制備的含有MFC的共研磨漿 料的纖維增強能力。結(jié)果提供在下表12中。
[0297] 使用Malvern Mastersizer (Malvern Instruments，UK)就以上產(chǎn)生的樣品的粒徑 另外進行表征。以GCC和紙漿部分的平均（d5。）粒徑來記錄結(jié)果。也記錄纖維部分的粒徑 陡度。這些數(shù)據(jù)也列在表12中。
[0298] 結(jié)果表明，在與GCC進行共研磨后，所有紙漿類型都產(chǎn)生了強度增加。
[0299] 表12.使用濾紙測試的產(chǎn)物評價
[0301] 實施例28
[0302] 將400g未精制的漂白軟木牛皮紙漿（Botnia Pine RM90)浸入20升水中6小時， 然后在機械混合器中沖洗。之后將如此獲得的紙料注入實驗室瓦利打漿機中，并在負載下 精制28分鐘，以獲得被打漿至525cm3加拿大標準打漿度（CSF)的精制紙漿樣品。
[0303] 然后使用稠度測試機（Testing Machines Inc.)將紙漿脫水，以獲得固體含量為 19. 1重量％的濕紙漿墊。之后將其用在下面詳細描述的研磨實驗中：
[0304] 實施例29
[0305] 稱量584g粒徑為60 %〈2 μ m e. s. d (使用Sedigraph測量）的研磨大理石的衆(zhòng) 料并將其投入研磨容器中。其干重為231g。添加來自上述脫水階段（實施例28)的濕紙 漿，以獲得11. 6g(干重）紙漿。將該紙漿與礦物漿料完全混合，然后添加1485g Carbolite 16/20介質(zhì)和所需的水，以使介質(zhì)體積濃度（MVC)為50%，并且漿料固體含量為35重量％。 以1000RPM的轉(zhuǎn)速研磨樣品，直至對樣品施加了 2500kWh/t和5000kWh/t的能量輸入（基 于干纖維表達）。之后從研磨機上取下容器，并使用孔徑為600 μ m的篩網(wǎng)分離介質(zhì)。通過 在450°C灰化來分析產(chǎn)物的纖維含量，并使用Malvern Mastersizer測量礦物和紙衆(zhòng)部分 的粒徑（參見表13)。
[0306] 實施例30
[0307] 稱量176g粒徑為60%〈2 μπι e. s. d(使用Sedigraph測量）的研磨大理石的衆(zhòng)料 并將其投入研磨容器中。其干重為65g。添加來自上述脫水階段的濕紙漿，以獲得8. 5g (干 重）紙衆(zhòng)。將該紙衆(zhòng)與礦物衆(zhòng)料完全混合，然后添加1485g Carbolite 16/20介質(zhì)和所需的 水，以使介質(zhì)體積濃度（MVC)為50%，并且漿料固體含量為12. 5重量％。以1000RPM的轉(zhuǎn)速 研磨樣品，直至對樣品施加了 3750kWh/t和5000kWh/t的能量輸入（基于干纖維表達）。之 后從研磨機上取下容器，并使用孔徑為600 μ m的篩網(wǎng)分離介質(zhì)。通過在450°C灰化來分析 產(chǎn)物的纖維含量，并使用Malvern Mastersizer測量礦物和紙衆(zhòng)部分的粒徑（參見表13)。
[0310] 實施例31
[0311] -手工紙評價
[0312] 在手工紙研究中將實施例29和30中制得的樣品進行比較。對照填料為與研磨 實驗中所使用的相同的60%〈2 μ m研磨大理石。由被打衆(zhòng)至CSF為520cm3的相同Botnia RM90批料制備用于這些填料的主體紙漿。助留劑為Percol 292 (Ciba)，其以總配料固體的 〇. 06重量％添加。制備80克2的手工紙，并測試耐破和拉伸強度、體積、Bendtsen孔隙率、 457nm下的反射率（ISO亮度）和不透明度。進行了 3次填充，其結(jié)果用于內(nèi)推填充水平為 30重量％的情況（表14)。
[0313] 表14.手工紙結(jié)果
[0314]
[0315] 以上結(jié)果表明，共研磨填料提供了較高的強度、較低的孔隙率和較高的不透明度， 而不損害亮度和所有所需性質(zhì)。使用含有11. 7%共研磨纖維的實施例30的填料，強度的提 高足以使填料的填充由使用標準GCC填料的25重量％提高到40重量％，而不損失耐破強 度。
[0316] 實施例32
[0317] 稱量321g 72重量％的填料高嶺土的漿料（WP，Imerys)并投入研磨罐。然后將 其與105. 9g固體含量為10. 9重量％的濕的未漂白北美牛皮（kraft)松樹紙漿以及額外的 266cm3水一起混合。添加1485g Carbolite 16/20介質(zhì)，并使用250kWh/t的輸入功（基于干 礦物+紙漿表達）以l〇〇〇rpm的轉(zhuǎn)速研磨該混合物。使用700 μ m篩網(wǎng)分離后干產(chǎn)物的纖維 含量相對于礦物而言為3. 9重量％ (通過在950°C點燃測得）。使用Malvern Mastersizer 得出纖維的平均粒徑（d5。）為83 μ m。
[0318] 實施例33
[0319] 稱量206g 72重量％的填料高嶺土的漿料（WP，Imerys)并投入研磨罐。然后將 其與108. 7g固體含量為10. 9重量％的濕的未漂白北美牛皮（kraft)松樹紙漿以及額外的 326cm3水一起混合。添加1485g Carbolite 16/20介質(zhì)，并使用400kWh/t的輸入功（基于 礦物+紙漿表達）以l〇〇〇rpm的轉(zhuǎn)速研磨該混合物。使用700 μm的篩網(wǎng)分離后干產(chǎn)物的 纖維含量為6. 2重量％。使用Malvern Mastersizer得出纖維的平均粒徑（d5。）為95μηι。
[0320] 用于此研究的主體紙漿為與實施例32和33中所使用的相同的未漂白北美牛皮松 樹紙漿的批料?？蓪⑵湟杂芍圃焐烫帿@得時的狀態(tài)使用，并可根據(jù)需要用水稀釋使用。助 留劑為Percol 292(Ciba)，其以總配料固體的0. 14重量％添加。
[0321] 制得目標定量為160克2的手工紙，其目標填料填充量為5重量％。對片加壓兩 次，并使用加熱的轉(zhuǎn)鼓式干燥器來進行干燥，并在50% RH和23°C的條件下保持12小時。將 WP高嶺土漿料的樣品用作對照。
[0322] 測試片的拉伸強度并通過灰化測試粘土含量。結(jié)果列在下表15中：
[0323] 表15.掛面板結(jié)果

[0325] 上述結(jié)果表明，與在基于未漂白牛皮紙漿的掛面板配料中高嶺土未修改的情況相 比，共研磨高嶺土填料具有較小的弱化作用。
[0326] 實施例34
[0327] 將400g未精制的漂白軟木牛皮紙漿浸入20升水中6小時，然后在機械混合器中 沖洗。之后將如此獲得的紙料注入實驗室瓦利打漿機中，并在負載下精制28分鐘，以獲得 被打漿至525cm3加拿大標準打漿度（CSF)的精制紙漿樣品。
[0328] 然后使用稠度測試機（Testing Machines Inc.)將紙漿脫水，以獲得固體含量為 13重量％~18重量％的濕紙漿墊。之后將其用在下面詳細描述的共研磨實驗中：
[0329] 實施例35
[0330] 通過將750g干的英國高嶺土（Intramax 60)與540cm3水以及1. 9g聚丙稀酸鹽分 散劑（Accumer 9300，Rohm&Haas)的40%的溶液混合而制得漿料。使用似0!1將？!1調(diào)節(jié)為 7,并且最終固體含量為57. 2重量％。然后將該漿料轉(zhuǎn)移至研磨罐中，并將干重37. 5g的以 上（實施例34)制備的濕紙漿與其混合。使用NaOH將pH調(diào)節(jié)為9,并添加1500g Carbolite 16/20研磨介質(zhì)。將該混合物在一起研磨60分鐘，可根據(jù)需要添加水以保持流動性。60分 鐘后溫度達到55°C。然后使用700 μ m孔的篩網(wǎng)將研磨產(chǎn)物與介質(zhì)分離。測得能量輸入為 147kWh/t，最終固體含量為45. 8重量％，pH為9. 2,并且干產(chǎn)物的纖維含量為4. 95重量％ (基于總產(chǎn)物表達）。使用Malvern Mastersizer測得纖維組分的眾數(shù)粒徑為44 ym(e. s. d) 〇
[0331] 實施例36
[0332] 稱量干重750g的Intramax 60并將其作為如上（實施例34)制備的57重量％的 漿料投入研磨罐中。添加干重37. 5g的濕紙漿，然后使用10%的正磷酸將pH調(diào)節(jié)為4. 0。 之后添加1500g Carbolite 16/20介質(zhì)，并混合研磨60分鐘，這段時間以后溫度升至54°C。 輸入功為140kWh/t。如前所述分離漿料，最終固體含量為42重量％。pH為5. 3。測得產(chǎn)物 的纖維含量為4. 0重量％。令人驚訝的是，使用Malvern Mastersizer測得纖維組分的眾 數(shù)粒徑為0. 50 μ m (e. s. d)，比pH 9時細得幾乎存在數(shù)量級上的差別。這一意外觀測結(jié)果意 味著，在酸條件下研磨比在堿條件下研磨要有效得多。
[0333] 實施例37
[0334] 將750g干大理石粉置于盛有400cm3水的研磨罐中，并在輸入功為120kWh/t下研 磨57分鐘。使用Sedigraph，表明產(chǎn)物有58重量％的顆?！? μπι。然后混入干重37. 5g的 濕紙衆(zhòng)（如實施例34中所制備），并另外添加800cm3水，在另外消耗313kWh/t下繼續(xù)研磨 另外2小時。最終溫度為74°C，固體含量為37. 4重量％，并且使用700 μ m的篩網(wǎng)分離后干 產(chǎn)物的纖維含量為4. 4重量％。使用Malvern Mastersizer得出纖維的眾數(shù)粒徑為50 μ m。
[0335] 實施例38
[0336] 將干重750g的Optical HB (偏三角面體PCC)作為34%的固體漿料與干重37g的 濕紙衆(zhòng)（如實施例34中所制備）和200cm3水混合，并添加1500g Carbolite 16/20介質(zhì)。 在154kWh/t下，將該混合物研磨1小時。最終溫度為53°C，在介質(zhì)分離后漿料的固體含量 為41重量％，并且干產(chǎn)物的纖維含量為5. 3重量％。通過Malvern Mastersizer測得纖維 組分的眾數(shù)粒徑為100 μ m~200 μ m。
[0337] 實施例39
[0338] -新聞紙研究
[0339] 在手工紙研究中對這些填料進行進一步比較。用于這些填料的主體紙漿通過沖洗 北歐熱機械紙漿樣品而制備。由于紙漿原樣即具有50cm3的CSF，因此未進行進一步精制。 助留劑為Percol 292(Ciba)，其以總配料固體的0.02重量％添加。制備50克2的手工紙， 并測試耐破和拉伸強度、體積、Bendtsen孔隙率、457nm下的反射率（ISO亮度）和不透明 度。進行了 3次填充，其結(jié)果用于內(nèi)推填充水平為10重量％的情況（參見表16)。
[0340] 這些結(jié)果表明，與對照的填料相比，共研磨填料（特別是與Intramax共研磨）獲 得了較高的強度和較低的孔隙率以及所有所需性質(zhì)。亮度和不透明度僅略微降低。利用 Intramax，強度的提高足以使填料的填充量由0重量％提高至共研磨填料至少為8重量％， 而不