造紙用非金屬礦物功能材料是指既能滿(mǎn)足造紙生產(chǎn)過(guò)程要求，又能使紙制品達到特殊效能的粉體材料，從粉體形狀上可分為：球狀（長(cháng)徑/短徑：1-3）、纖維狀（長(cháng)徑/短徑：5-100）、層狀（長(cháng)徑/短徑同時(shí)為：1-3和10-50）。

（1）改善紙張性能：利用不同礦物的結構和特性滿(mǎn)足不同用途紙張性能的要求；

（2）降低紙張生產(chǎn)成本：利用天然礦物低廉的特性高比例替代天然纖維；

（3）資源保護需要：用非金屬礦物功能材料減少天然纖維用量，減緩對森林資源的過(guò)度開(kāi)采等。

（1）煅燒高嶺土

煅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煅燒高嶺土（600-800℃）和完全煅燒高嶺土（950-1050℃）。前者多用于造紙填料，后者多用于造紙涂布材料。其功能性主要來(lái)自于高嶺巖（土）焙燒脫水和脫有機質(zhì)過(guò)程，焙燒后結構的多孔性可改善紙張的松厚度、不透明度、吸收油墨性等。
 

隨著(zhù)對煅燒高嶺土特性研究的深入，近年來(lái)在造紙業(yè)開(kāi)發(fā)出的新用途主要有：

• 用于熱敏記錄紙，作為A組分涂料顏料組分能吸附熱敏顯色劑、無(wú)色染料和增感劑在發(fā)色時(shí)產(chǎn)生的渣粕，提高熱記錄頭的記錄適應性、質(zhì)量、顯色相穩定性；

• 用于涂布涂料可提高涂料保水性和懸浮性；

• 由于煅燒高嶺土對紅外線(xiàn)有一定阻隔和抗菌作用，用于地膜紙填料時(shí)可保持溫度，用于育果袋紙能使果實(shí)外觀(guān)顏色鮮艷，有助于抗菌、保鮮等。

（2）滑石

滑石用于造紙填料和涂料有利于提高紙張涂層平滑度和潤滑性，減少潤滑劑用量及對平板紙張的粘連，改善壓光整飾過(guò)程的運轉性等。

在造紙中使用滑石可控制漿料和白水中有害陰離子溶解物和膠體物（DCS），成本優(yōu)于煅燒高嶺土、膨潤土、硅藻土、沸石等，而滑石對DCS的吸附主要來(lái)自其粒子化學(xué)結構的特性而非表面的孔隙結構?；糜贒CS控制能與抄造生產(chǎn)環(huán)境相容，不受酸堿度、溫度及剪切力變化的影響。

（3）膨潤土

膨潤土的特殊層狀結構使其在造紙業(yè)的應用較為廣泛，作為微粒助留成分，可提高漿料濾水性能。

作為一種多功能材料，膨潤土比表面積大、高分散和觸變性等多重性質(zhì)使其以多種用途應用于造紙工業(yè)都能表現出相當多的優(yōu)越性，如微助留助濾劑、無(wú)碳復寫(xiě)紙及熱敏記錄紙、噴墨打印紙、紙張填料、涂布涂料、施膠劑、黑液處理劑、水凈化劑等。

（4）沸石

目前造紙用沸石主要為斜發(fā)沸石、絲光沸石、菱沸石和片沸石，因其特有的高孔隙度、吸附性、離子交換性、抗菌性、特殊光澤性（玻璃光澤、絲絹光澤、珍珠光澤）等用于造紙填料、特種涂布涂料和水處理劑等，具體應用在以下方面：

1. 印刷紙填料能賦予紙張較高覆蓋性和不透明度，同時(shí)由于沸石化學(xué)穩定性好、對漿料系統干擾小，適于酸性或堿性造紙，但用于高速紙機填料時(shí)因磨耗值較大受一定局限。

2. 水凈化劑、脫色劑、助留助濾劑等。

3. 廢紙浮選脫墨劑和樹(shù)脂控制劑能提高紙張白度和改善浮選后白水質(zhì)量，用于機械漿和涂布配比較高的系統有助于凈化白水、降低陰離子沉積物含量。

4. 紙漿漂白催化劑可縮短漂白時(shí)間、降低漂白溫度和漂白劑用量，并有吸附氯氣作用，可減輕對空氣的污染。

5. 特種紙涂覆顏料。將微細斜發(fā)沸石和絲光沸石與有機涂料、膠料混配涂料涂覆于紙張，其涂層具有耐光、耐熱、抗菌和著(zhù)色性好的特點(diǎn)，與膠體硅顏料混配可制備噴墨打印紙涂料。

6. 特種生活用紙添加劑。沸石可作為有機香精、殺菌劑、除臭劑、保濕劑、阻燃劑載體，將改性后的沸石加入紙漿系統可制造各種具有特殊功能的系列紙制品。

7. 無(wú)機或合成纖維改性劑。將沸石粉體與生物膠或粘膠纖維在一定溫度下干法混合制得沸石改性劑，用干法或濕法工藝可制成無(wú)紡布或無(wú)機紙張，能用于特種包裝、工業(yè)濾材、保溫隔熱材料等。

（5）硅灰石

硅灰石是性能獨特的纖維狀礦物，經(jīng)改性后的硅灰石增加了柔性和親水性，能提高與植物纖維的親合力及成紙的強度，在同等紙張強度下改性硅灰石填加量比同等細度滑石和GCC（重質(zhì)碳酸鈣）可增加0.3-1.0倍，并能顯著(zhù)降低漿耗。

硅灰石代替石棉纖維可生產(chǎn)絕緣和包裝用耐熱紙板和無(wú)機過(guò)濾紙；酸和有機改性處理的高白度硅灰石粉可用于膠印紙、書(shū)寫(xiě)紙、復印紙、白板紙；天然研磨硅灰石粉可用于生產(chǎn)普通書(shū)寫(xiě)紙和凸版印刷紙等。

（6）石膏

近年來(lái)由于石膏化學(xué)合成和礦物轉化技術(shù)的發(fā)展，利用電廠(chǎng)脫硫石膏、磷石膏、天然石膏及陶瓷行業(yè)廢石膏模等可制成長(cháng)/徑比20-100的石膏晶須。以石膏做為“以礦代木”功能材料替代木纖維在造紙中的添加量可達30%-70%，能克服其他礦物纖維短、易碎裂、留著(zhù)率低、硬度高等缺陷，可滿(mǎn)足高速紙機生產(chǎn)要求，在印刷書(shū)寫(xiě)紙和造紙涂料中具有廣闊的應用市場(chǎng)。

同時(shí)，改性生石膏用于造紙填料同滑石、CaCO3比可提高填料保留率、成紙強度、挺度及不透明度；將改性硬石膏用于涂料顏料可提高紙張挺度、白度，改善印刷性能。

（7）蛭石

利用蛭石膨脹后具有的蓬松、低密度、化學(xué)性質(zhì)穩定、隔熱、隔音、耐火、耐冷、絕緣、吸水、抗菌、吸附、陽(yáng)離子交換等特性，可制造多種功能性工業(yè)用紙、軍工用紙、裝飾紙等。
 

主要應用領(lǐng)域及紙種有：美術(shù)工藝包裝紙、書(shū)皮紙、裝飾紙、農業(yè)育苗紙、冷凍食品保鮮包裝紙、軍工用紙、動(dòng)物襯墊紙、高級環(huán)保壁紙、減震襯墊紙板、建筑裝飾紙板等，同時(shí)還可用于水處理劑（凝結沉淀劑和凈化劑）等。

（8）海泡石

海泡石具有極強的吸附性、耐高溫（1500-1700℃）性，良好的分散、抗腐蝕、抗輻射、隔熱、絕緣等性能，在造紙中用于液體過(guò)濾紙、除臭紙、香煙過(guò)濾嘴紙、美容化妝紙、衛生巾紙、尿片紙、清潔紙、醫療用紙、耐高溫隔熱紙、鞭炮紙、阻燃紙、工業(yè)密封墊板紙、保鮮紙、農業(yè)育苗紙、寵物墊紙、干燥劑包裝紙、精密儀器包裝紙、絕緣紙、抗氧化防腐包裝紙、耐酸堿無(wú)機過(guò)濾紙等。

（9）凹凸棒石

凹凸棒石是一種鏈層狀結構的含水富鎂鋁硅酸鹽粘土礦物，其在造紙工業(yè)的研究和應用主要有：微助留助濾劑；紙張填料可減少白水中DCS含量；改性和提高產(chǎn)品白度技術(shù)研究；脫色劑和吸附劑降低廢水中懸浮物和膠體量研究；堿法草漿黑液處理，其沉渣可配燒制陶瓷、內燃磚和多孔保溫材料；阻燃紙填料；陶瓷紙配料；無(wú)機過(guò)濾紙填充劑等。

（10）硅藻土

國內造紙業(yè)主要利用硅藻土大孔隙度、強吸附、小容重、隔熱、吸音、化學(xué)穩定、無(wú)毒等工藝特性生產(chǎn)液體飲料、制糖、釀酒業(yè)用過(guò)濾紙和紙板，也用于建筑裝飾紙板、蓄電池隔板、高吸水生活用紙、阻燃紙、寵物墊紙、廢水凈化劑、助凝劑等；經(jīng)有機改性后還可用于微助留助濾劑等。

（11）其他

水鎂石：高純度水鎂石是良好的天然阻燃劑，可用于阻燃紙、耐溫隔熱紙等。

石墨：可用于阻燃紙、耐高溫紙、工業(yè)濾紙、育果紙、導電紙、工業(yè)包裝紙、密封墊紙、絕緣紙、防輻射紙等。

麥飯石：醫藥食品包裝紙填料、紙餐具、液體飲料過(guò)濾材料、生物培養紙等。

珍珠巖：保溫、隔熱、吸音、防火、防凍、防輻射建筑裝飾紙板填充劑，也用于壁紙、液體飲料及釀酒紙板、育苗紙制容器、工業(yè)濾紙等。

埃洛石：可用于固含量≤58%涂布紙涂料，另外因其磨耗值低，因而可用于高速紙機等。

（1）提高紙張中礦物原料的用量；

（2）擴展礦物材料在非傳統涂布或未涂布印刷紙和包裝紙中的應用；

（3）充分利用低品質(zhì)礦物原料；

（4）開(kāi)發(fā)新的功能性非金屬礦物品種；

（5）發(fā)展和開(kāi)發(fā)新的礦物加工技術(shù)，如顏料復合、化學(xué)提純、表面改性技術(shù)等，以提高其使用性能和功能特性，提高紙張質(zhì)量和滿(mǎn)足現代高技術(shù)用紙需要，獲得更好的性?xún)r(jià)比。