1. 研究目的与意义
造纸工业是典型的加工制造工业，也是纤维原料和能源消耗大户，对生态环境的压力十分巨大。木材是造纸工业的主要原材料，而我国却是一个森林资源极度缺乏的国家，长期以来都难以摆脱部分纸浆纤维依赖进口的事实。因而积极寻找纸浆纤维的替代品，不仅能够降低成本，减少造纸原料的进口数量进而为国家节省大量外汇，而且对于我国森林资源的保护也具有现实的意义。
填料作为纸浆纤维的替代品，其使用量在造纸工业中仅次于纤维居于第二位。矿物纤维能够与植物纤维产生交织作用，构成植物纤维与矿物纤维的网状结构，对矿物纤维进行了改性处理后更好地同植物纤维相结合，得到植物和矿物复合纤维材料，这种复合纤维材料可代替部分植物纤维纸浆造纸。目前，国内用于植物纤维替代品的矿物纤维主要为海泡石、硅灰石以及石膏晶须。我国森林覆盖率低，远不及世界平均水平，但我国有较丰富的纤维状矿物资源，因此，将矿物纤维代替部分植物纤维用于造纸具有市场前景。矿物纤维的开发利用有助于降低生产成本，提高纸品的市场竞争力，同时代替植物纤维能减少森林开采，有利于环境保护,符合低碳经济的要求。
课题通过纸页中添加硅灰石，分析其对纸页性能的影响，可以为造纸工业中合理的应用矿物纤维，实施低碳经济生产提供一定的指导和实践依据。
2. 国内外研究现状分析
国外未见有把硅灰石等纤维状矿物用于替代植物纤维造纸的报道，这些矿物用于造纸仅限于涂料或添加剂，国外更着重于废纸的回收利用。
国内在添加天然硅灰石和改性硅灰石方面，做了不少研究。施玉北，孙传敏等人利用纤维状硅灰石加填新闻纸，发现其留着率高，且纸的强度(裂断长、撕裂度等)下降不大，并可极大地改善纸的自度、不透明度及适印性；天津大学杨鸿章、于晋良等人对字典纸和胶印书刊纸加填硅灰石，实验表明灰分会有所增加，但物理强度几乎没有变化；东北林业大学的刘焱和于钢研究了硅灰石作为木浆填料造纸时，成纸强度会下降，但能满足一般印刷纸的使用要求；江西省轻工业研究所的雷建民等人利用改性石加填生产牛皮纸时发现，随着改性硅灰石填加量的增加纸页平滑度随之增加，纸张匀度及表面光洁度得到大幅改善，填加前后纸张纵向撕裂度变化较小，而耐破度会上升至一定值后持续下降；江西华盛新材料科技有限公司王建、周作良等人用改性硅灰石加填生产卷烟纸时，发现其匀度，白度和定量有所上升，但抗张强度会些许下降，并具有一定的阻燃性；江西省轻工业研究所雷建民等人利用改性硅灰石加填生产新闻纸，研究发现，除白度、不透明度有所提高而裂断长降低之外，纸页的表面平整程度与匀度均得到了很大改善；江西华盛新材料科技有限公司王建等人用改性硅灰石加填胶版印刷纸，发现其白度，不透明度，平滑度都有所上升，但断裂长等物理强度会有所下降。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：
课题拟研究在不同打浆度的针叶材浆料中，添加一定量的硅灰石矿物纤维后纸页性能的变化，筛选出较佳的添加工艺，并对比硅灰石在其他行业中的应用，探讨硅灰石矿物纤维可以代替部分植物纤维用于造纸的原理，总结出硅灰石矿物纤维的应用特点。
研究计划：
4. 研究创新点
本实验旨在研究硅灰石对纸张性能的影响以及其直接造成的经济效益，结合硅灰石相关领域的研究和不同行业的应用，对硅灰石在造纸业的未来做出的相对客观的展望，并且对其他领域也有启发作用。
