鉱物系粉体

鉱物系粉体は、天然に産するものと加工や合成により製造される人造鉱物系粉体に分けられます。天然には炭酸カルシウムやカオリンクレー、タルク等があり、人造には、水酸化アルミニウムやチタン酸カリウム等があります。紙への応用としては、各々の特徴を生かして、内部添加(製造工程の原料として添加)やサイズプレス、含浸、コーティング等の方法で添加しています。

珪藻土(ケイソウ土)

珪藻土は、古代の珪藻の化石で、大きく分けて淡水系珪藻土と海水系珪藻土の2種類があり、それぞれ形状が異なります。成分はシリカ(SiO2)が主体で、図のように多孔質であることから各種のフィルターとして利用されています。紙に充填した場合、低密度で細孔に富むシートとなります。

珪藻土(ケイソウ土)

タルク

タルクは、成分がケイ酸マグネシウムで、図のように結晶水を含み六角板状です。
別名で滑石と呼ばれるように滑り易い性質を呈し、滑り性の向上剤として利用されています。配合した場合は、平滑性や耐熱性向上が期待できます。安価なことから紙のコーティング剤の填料として利用されています。

タルク

炭酸カルシウム

炭酸カルシウム粉末は、一般的には透明性のあるプリズム状結晶で、インキの映えを良くすることから多くの印刷用紙に使用しています。従来から塗工用としても印刷性向上や充填材として利用されてきました。酸に弱い為、紙の原料として使用する場合は定着剤に硫酸アルミニウム等による酸性定着ではなく、pHが中性域での定着方法が工夫されています。

炭酸カルシウム

水酸化アルミニウム

水酸化アルミニウムは、アギブサイトが一般的な分子構造です。結晶水の分解温度は約270℃でパルプ等の有機物の初期燃焼温度に近いため、結晶分解温度における吸熱反応を利用して紙に添加し難燃化が可能です。また表面電荷がカチオン性であることから、アニオン性であるパルプと水中で良く定着します。

水酸化アルミニウム

酸化チタン

酸化チタンは、白色度、隠蔽性向上剤として従来から利用されていて、アナターゼ型とルチル型があります。アナターゼ型はルチル型に比べ少し耐光性は劣っています。近年、光触媒が大きくクローズアップされてきましたが、アナターゼ型酸化チタンの欠点である耐光性に着目した点からの産物です。光触媒型の酸化チタンには有機物を分解する性質があり環境浄化に利用されるようになってきました。

酸化チタン

ヒル石(バーミキュライト)

ヒル石は、雲母の変成物として産出します。特殊な高熱処理により膨張し非常に気孔率が高く見かけ密度が低い素材となります。特性としては、断熱、吸音、軽量、吸着や陽イオン交換、不磨耗性、耐酸耐アルカリに強い効果があるようです。このような特性を利用して色々な機能のあるシート開発が期待できます。

ヒル石(バーミキュライト)

ゼオライト

ゼオライトは、極性ガスを吸着する特徴があり、特に水蒸気の吸着に優れています。このことから、乾燥剤や空調関係の調湿に多く利用されています。また、臭いの成分であるアンモニアや硫化水素も吸着するため、脱臭剤としての効力も高いです。紙への応用としては、パルプへの内部添加による方法や含浸やコーティング等の二次加工による方法での応用が期待できます。

ゼオライト

ホワイトカーボン(合成シリカ)

シリカは、天然と合成品があり、合成品は非晶質(アモルファス)であり、天然品と比べ暴露状態では環境への影響も少なくなります。比表面積が大きく、屈折率が低いことから印刷用紙(インクジェット)に用いられ、インクの鮮明な着色性を出すのに効果があります。また比表面積が大きく微粒子なものは濾過材として最適です。

ホワイトカーボン(合成シリカ)

  

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