造（zào）紙是非金屬礦粉體（tǐ）的重要應（yīng）用領域。造紙（zhǐ）過程中（zhōng）添加非金屬礦物材料既可（kě）降低生產成本（běn）也可改善紙張性（xìng）能（néng），其中常用的非金（jīn）屬（shǔ）礦粉體主要有滑石、高嶺土、矽灰石、重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣、矽藻土、水鎂石、海泡石、沸石、膨潤土等。
01、滑石
滑石是一種層狀結構（gòu）矽（guī）酸（suān）鹽礦物，滑石的功能特性主要來自其結構特征：親油疏水性和片狀結構（gòu）。滑石的化學穩定性、低硬度、潤滑性、層片（piàn）狀結構、親油性、疏水性等結構特征決定了它是一種不可多得的功能性（xìng）造紙礦物材料。在我國，滑石粉（fěn）產（chǎn）量的50% 以上（shàng）用於（yú）造紙業。主要用於造紙填料，少量用於（yú）造紙（zhǐ）樹脂（黏性物（wù））控製（zhì）劑和塗（tú）料顏料。滑石能使紙張光滑，加（jiā）重、增強對印刷油墨和顏料的吸附能力。
不同類型滑石的特性不同，適（shì）用於不同（tóng）的造紙（zhǐ）產品。低檔滑石及（jí）其（qí）複配加工產品，將主（zhǔ）要用於普通造紙填料（liào）；中檔滑石主要用於高質量要求的功能性造紙填料和底塗塗料；高品質滑石主要用於（yú）更能體現其功能特性的粘性物控製劑產品和塗料級產品。而且經超細加工後，滑石粉具有良好的吸附性和覆蓋性。目前，可應用於（yú）造紙行業中的新型滑石產品主要有（yǒu）陽離子改性滑石、固體（tǐ）石蠟及AKD 改性滑石、黑滑石、鎂鋁水滑石等。
02、高嶺土
高嶺土在造紙工業（yè）中主要應用於造紙填料和表麵塗布的顏料，其特性（xìng）對造紙生產可（kě）操作性及成紙質量有很大影響。根據加工方法（fǎ）和產品特性的（de）不同，造（zào）紙（zhǐ）塗料用高嶺土分為水選高嶺（lǐng）土和煆（duàn）燒高嶺土。其中，煆燒高嶺土是具有高白度、多孔隙及一定吸附性的造紙用功能材料，根據燒成溫度的不同可分為不完全煆燒高嶺土（600-800℃）和完全（quán）煆燒高嶺土（950-1050℃）。前者（zhě）多（duō）用於造紙填料，後者多用於造紙塗布材料。其功能性主要來自於高嶺岩（yán）（土）焙燒（shāo）脫水和脫有機質過程，焙燒後結構的多孔性可改善紙張的（de）鬆厚度、不透（tòu）明度、吸收油墨性等（děng）。高嶺土是目前造紙行業（yè）中消耗量較大的白（bái）色非金屬礦物材料之一，全世界精（jīng）製（zhì）高嶺土的75% 以上用於造紙。據預（yù）測2020 年全國造紙行業高嶺土需求（qiú）量約為255 萬t，其中國內產（chǎn）量（liàng）約占65% 左右。
03、碳酸鈣
造紙行業是碳酸鈣的最大市場之一，隨（suí）著造紙技術的發展，造紙工藝（yì）由酸性抄紙向中性、堿（jiǎn）性抄紙轉變，碳酸鈣在造紙行業中的用量大大增加。
造紙行業中用到的碳酸鈣按加工製備方法分為兩種：重質碳酸鈣和輕質碳酸鈣。重質碳酸鈣填料主要用於除卷煙紙、過（guò）濾紙和特種低定量信息用紙外的印刷紙、廣告用紙、辦公用紙、書寫紙等。輕質碳酸鈣相較重質碳酸鈣的質量更好，具有（yǒu）粒度細、白度高、價格低、起泡性低和印刷適應性好等優點，非常適合用做造紙填料，可以基本滿足紙張印刷和光學性能要求。另一方麵，過（guò）量添加重質碳酸鈣也會造成纖維間結合的隔斷，從而導致紙張強度、鬆厚度和挺度降低等損紙現象；輕質碳酸鈣與紙漿纖（xiān）維之間無結合力，致使其留著率很低。因此，無論重鈣或輕鈣，均需要改性以更好地應用於（yú）造（zào）紙行業。
04、矽灰石
矽（guī）灰石不同於傳統的填料，它加填於紙張中並不（bú）是簡單的填充，而是憑借其高（gāo）長徑比與植物纖維交織在一（yī）起，構成“植物纖維- 礦物纖維”網狀結構，從而部分替代植物短纖維。矽灰石用於造紙，同時具有提高紙張（zhāng）不透明度、降低生產成本、改善（shàn）勻度（dù）、提高印刷適性等優勢。纖維狀矽灰石具有很多傳統填料無法取代的特殊性能，適合（hé）於替代（dài）傳統填料應用於文（wén）化用紙以及一些特種紙、高檔紙。而通過化學改性技術降低產品磨耗度，提高纖維的柔軟性，以及如何在保持纖維（wéi）長度前提下使纖維束得以充分解離的（de）加工技（jì）術是（shì）當前矽灰（huī）石加工的重（chóng）要研究領域。
05、膨潤土
膨潤土是含有少量堿（jiǎn）和堿土金屬的含水鋁矽酸（suān）鹽礦物。其比表麵積大、高分散和觸變性等多重（chóng）性質使它以多種用途應用於造紙（zhǐ）工業都能（néng）表現出相當多（duō）的優越（yuè）性。如用作造紙填料使用時，具有較高的白度和純度，並且（qiě）使用較大的填加量也（yě）不會降低紙張強度、撕裂度；用作造紙塗料時，可以提高（gāo）塗料的保水性、懸（xuán）浮性和流（liú）變性能。經（jīng）分離、提（tí）純和改性後，膨潤土的各種性能大（dà）大提高（gāo），可製成鈉基膨潤土、顆粒膨潤土、有機膨潤土等（děng）深加（jiā）工產品。改性後的（de）膨潤土具有較（jiào）好的吸附性和分散性能，並且相對滑石（shí）粉而言，具有較高的留著（zhe）率，對成紙強度的影響也較小。
06、矽藻土
國（guó）內造（zào）紙業主要利用矽藻土大孔隙度、強吸（xī）附、小容重、隔熱、吸音、化學穩定、無毒等工藝特性生產液（yè）體飲料、製糖（táng）、釀酒業用過（guò）濾紙和紙板，也用（yòng）於建築裝飾紙板、蓄電池隔板、高吸水生活用紙、阻燃（rán）紙、寵物墊紙、廢水淨化劑、助凝劑等；經有機（jī）改性後還可（kě）用於（yú）微助留助（zhù）濾劑等。矽藻土原礦雜質較多，為提高其功（gōng）能性能，通（tōng）常要對矽藻土進行改性處（chù）理。
07、其他（tā）
與目前廣泛（fàn）用於造紙的傳統填料碳酸鈣、高（gāo）嶺土、滑石粉（fěn）不同，纖維（wéi）狀凹凸棒石與植（zhí）物纖維有較好的（de）結（jié）合性。
近年來，研究人員探究了凹凸棒石填充劑（jì）對（duì）紙品的影響。由於凹凸棒石具（jù）有高長徑比及易水（shuǐ）化特性，使其具有良好的紙品充填（tián）性能。
海泡石具有比表麵積大、吸附能力（lì）強、耐高溫、阻燃等特點，在造紙中添加適（shì）量的海泡石纖維（wéi），可以用來生（shēng）產（chǎn）具（jù）有各種特（tè）殊性能的紙品。如可用於耐高溫紙、阻燃牆紙的生（shēng）產，用於（yú）除臭紙、濾紙、高吸水性紙等的生產，以及（jí）鞭（biān）炮紙、香煙（yān）過濾紙、無碳複寫紙、保鮮紙、精密儀器包裝紙、絕緣紙、防（fáng）腐包裝紙等的生產。
以石膏做為“以礦代木”功能材料替（tì）代木纖維在造紙中的添加量（liàng）可達30%-70%，能克服其他礦物纖維短、易碎裂、留（liú）著率低（dī）、硬度高等缺陷，可滿足高（gāo）速紙機生產要求，在印刷書寫紙和造紙塗料（liào）中具（jù）有廣闊的應用市場。且改性後的石膏與碳酸鈣相比，具有較（jiào）高的強度、挺度、留著率和不透明度；用於塗料顏料，可提高紙張的挺度、白度，改善印刷（shuā）適性。沸石可用作造紙填料、紙張塗（tú）層劑、漂白催化劑等。
用沸石作（zuò）造紙填料可（kě）以有效改善紙張的質量，使其具有白度（dù）高、孔隙度大、吸水性強等優點。改（gǎi）性後的天然（rán）沸石（shí），空隙率及表麵活（huó）性有所提高，進而使其吸（xī）附性能、離子交換性能及催化性能等得到（dào）改（gǎi）善。
利用蛭石膨脹後具（jù）有（yǒu）的（de）蓬鬆（sōng）、低密度（dù）、化（huà）學性質穩定、隔熱、隔音、耐火、耐（nài）冷、絕緣、吸水、抗菌、吸附（fù）、陽離子交換等特性，可製造多種功能性工業用紙、軍工用紙、裝（zhuāng）飾紙等。
08、造紙用非金（jīn）屬礦功能材料發展趨勢
非金屬礦物的填加不但可以降低造紙成本（běn），還可有效（xiào）改善紙張的性能，甚至使紙張具有一（yī）些新的功能。與傳（chuán）統非金屬礦物粉體相比，改性非金屬礦粉體的粒徑、粒度分布、比表麵積、孔隙結構、表麵電性、表麵能、晶格結構與缺陷、官能團等特性均有所改善，在造紙工業生產中顯示（shì）出優越（yuè）的性能，可以降（jiàng）低紙張生產成本，提高紙張的理化性能。
近年來（lái）超細粉體加工和改性技（jì）術不斷開拓發展，非金屬礦物必將在造紙行業中擁有更廣闊的應用前（qián）景（jǐng）。整體而（ér）言，隨著全（quán）球造紙用木材資（zī）源的日益匱乏（fá），造紙填料越來越（yuè）受到人們（men）的重視（shì）。
造紙用非金（jīn）屬礦功能材料發展重點在（zài）於：（1）提高紙張中礦物（wù）原（yuán）料的用量；（2）擴展礦物（wù）材料在非傳統塗布或未（wèi）塗布印刷紙和包裝紙中的應用；（3）充分利用低品質礦物原料；（4）開（kāi）發新的功能性非金屬礦物品（pǐn）種（zhǒng）；（5）發展和開發新的礦物加工技術，如顏料複合、化學提純、表麵改性技術等，以提高其使用性能（néng）和功能特性，提高紙張質量和滿足現代高技術用紙（zhǐ）需要，獲得更（gèng）好的性價比。這對於推動我國造紙（zhǐ）產業高質量發展和非金（jīn）屬礦高效利用均有重要意義。
