装饰原纸是生产装饰板的基本材料，生产过程中需要通过高压三聚氰胺树脂浸渍过程，原纸需具备灰分含量低、遮盖能力高、吸水能力强和强度高等特点，钛白粉能够赋予纸张优良的光学性能，提高其不透明度，是装饰原纸理想的填料。但是钛白粉价格昂贵，为降低钛白粉的实际用量，可以采用无机非金属矿物作为内核，在其表面包覆一层TiO2粒子的方法制备复合钛白粉来代替部分钛白粉。

由于装饰原纸特殊的酸性浸渍液环境，因此目前针对于装饰原纸的复合钛白粉应用仍未见报道。文章研究了以硅灰石、白炭黑为内核，不同包覆方法的4种复合钛白粉（A-硅、A-白、R-硅、R-白）和钛白粉的耐酸稳定性，覆盖力，粒径及分布等性能，及其在装饰原纸中的应用，为复合钛白粉的开发生产及推广应用提供技术指导。

耐酸稳定性和色相分析

装饰原纸在后续加工时需要浸渍酸性三聚氰胺甲醛树脂，因此，原纸所加填料应具有耐酸稳定性；另外，就色相而言装饰原纸多采用偏黄色调。

4种复合钛白粉的水悬浮液均呈碱性，钛白粉的水悬浮液呈酸性。用硫酸铝调节煮沸稳定后，A-白、R-白和钛白粉的pH值都达到了用户的使用要求，后续加工时填料稳定。R-硅、A-白和R-白显黄色相，基本符合色相要求。因此，A-白和R-白两种复合钛白粉较符合装饰原纸耐酸稳定性和偏黄色相的要求。而R-硅和A-硅不能在装饰原纸的生产中添加。

表面形态分析

白炭黑是大块儿球状颗粒，硅灰石颗粒呈针状或者纤维状，表面光滑；钛白粉颗粒为圆滑球形，形状规则，颗粒细小均匀。复合钛白粉A-白和R-白的母体是白炭黑，复合钛白粉A-硅和R-硅的母体是硅灰石；包覆后，细小的球状TiO2颗粒沉积在母体表面，形成包覆的核壳结构。   

填料遮盖力分析

遮盖力是指当一件物料涂以某种涂料时，涂料中的颜料能遮盖住被涂物体表面的底色，使这底色不能透过涂料而显露出来的能力。钛白粉最主要的颜料性能就是具有极强的遮盖力，遮盖性能好。包覆前白炭黑和硅灰石基本可以认为没有遮盖力；但是包覆后遮盖力值接近于钛白粉。

粒径分布分析

影响填料遮盖力的主要因素有折射率、粒径大小和分布等。

资料表明，钛白粉粒径在0.2µm时，散射系数高，这时钛白粉的消色力和遮盖率优；而且性能优良的钛白粉其粒度分布窄，有利于提高光散射率。R-白的粒径小，R-硅的粒度分布窄，粒径大小接近杜邦的钛白粉。虽说粒径小散射系数高，但使用时会容易随水流失，保留率低，因此粒径也不是越小越好。

Zeta电位和电导率分析

Zeta电位是表征胶体分散系稳定性的重要指标。A-硅和R-硅的Zeta电位较高，分散液稳定性好，A-白和R-白次之。钛白粉的的Zeta电位小，其稳定性也应该较差，易发生凝聚。

单程留着分析

一般认为造纸填料在纸张中的留着主要靠机械截留和胶体吸附两种方式。填料粒子尺寸远远小于纸浆纤维，不能有效借助机械截留作用来实现其留着，因此随着加填量的增加，四种复合钛白粉的其留着率会有不同程度的下降。但是钛白粉的留着率却随着加填量的增加逐渐增加然后趋于平稳，这可能是由钛白粉的Zeta电位相比其它4种复合钛白粉较低，颗粒间容易凝聚，有助于留着。R-白粒径小，留着率低。

试验纸样的灰分分析

分别在添加助留助滤剂和未加助留助滤助剂的情况下，抄造加填量分别为30%、40%、50%的装饰原纸并测定试验纸样的灰分。

未加助剂时5种填料的成纸灰分都很低，都在11%以下。随着填料用量的增加，灰分含量基本呈上升趋势；相同的填料用量，钛白粉成纸灰分高，R-白低。添加助留剂后，5种填料的成纸灰分都有不同程度的增长，尤其是R-白增长的幅度很大。添加助留剂后都有很好的助留效果，尤其对粒径小的留着效果更明显。

填料对纸张物理性能的影响分析

分别在添加助留助滤剂和未加助留助滤助剂的前提下抄纸，测试纸张的物理性能。

未添加助剂时，钛白粉的湿抗张强度低，其它4种复合钛白粉的湿抗张强度相差不大。添加助剂后，随着填料用量的增加，湿抗张强度都是呈下降趋势，在30%用量时，R-硅的湿抗张大，优于钛白粉。

在未添加助留助滤条件下，相同添加量时都是钛白粉的不透明度好，其它4种复合钛白粉的都偏低。添加助留助滤剂后，5种填料的不透明度都有不同程度的增长，都达到了企业要求的装饰原纸所具备的物理指标。

结论

结果表明，硅灰石和白炭黑在包覆后，钛白粉很好地沉积在它们的表面；R-硅和A-硅的pH值达不到要求，会对装饰原纸后加工产生影响，不能在装饰原纸的生产中添加。在相同加入量或者灰分相同时，复合钛白粉遮盖力接近钛白粉，加填纸页的物理指标接近纯钛白粉加填纸页。