Calcium Sulfate Fillers

Abstract

Kalsiumsulfaattia on jo pitkään käytetty teollisuudessa eri tuotteiden raaka-aineina, joista ehkä tunnetuimpia ovat rakennusteollisuudessa käytetyt kipsilevyt. Paperiteollisuudessa kyseisten pigmenttien käyttö on kuitenkin vielä vähäistä, eikä kalsiumsulfaatin soveltuvuudesta paperin täyteaineena ole saatavilla paljoakaan tietoa. Suurin este kyseisten pigmenttien käytölle on niiden melko korkea liukoisuus veteen, joka mm. vaikeuttanee paperinvalmistusprosessin kontrollointia. Kuitenkin hyvä saatavuus, alhainen hinta ja yhtä hyvät partikkeliominaisuudet (kuten valonsirontakerroin ja taitekerroin) verrattuna tavallisiin täyteaineisiin tekevät niistä potentiaalisia.

Tämän diplomityön tarkoituksena oli selvittää minkälaisia ominaisuuksia erilaiset kalsiumsulfaatti-täyteaineet antavat erilaisille paperityypeille, ja kuinka ne poikkeavat PCC:stä ja kaoliinistä.

Diplomityön teoriaosan tarkoitus oli luoda kokeille teoreettinen tausta. Koska kalsiumsulfaatista paperin täyteaineena on vain hyvin vähän tietoa saatavilla, on kirjallisuusosassa käsiteltynä myös muitakin täyteaineita. Tarkoitus oli selvittää kuinka esimerkiksi partikkelikoko ja partikkelin muoto vaikuttavat tavallisesti paperin ominaisuuksiin, koska tämän tiedon voidaan ajatella olevan teoriassa yleispätevää.

Diplomityön kokeellisessa osuudessa on käsiteltynä tulokset. Kokeissa todettiin, että kalsiumsulfaatit ovat täyteaineina vähintäänkin yhtä toimivia kuin PCC ja kaoliini, ja tulokset näyttävät monesti riippuvan pelkästään täyteaineen partikkelikoosta.

Näiden kokeiden perusteella kalsiumsulfaatin voidaan todeta olevan potentiaalinen täyteaine, mutta laboratoriokokeita vaaditaan vielä optimaalisten partikkeliominaisuuksien löytämiseksi.