沸石分子筛是一类天然或人工合成的沸石型结晶硅铝酸盐，由硅氧四面体或铝氧四面体通过桥氧键相连而形成。通常，自然界存在的称为沸石，人工合成的称为分子筛。沸石分子筛具有多孔的骨架结构，在结构中有许多孔径均匀的通道和排列整齐、内表面相当大的空穴，因此具有优异的吸附、分离、离子交换、催化等物理化学性能，这种特性使之被广泛应用于石油化工、农业、医药、机械、电子、水处理等行业。沸石分子筛在制浆和造纸工业中具有潜在的应用，例如作为造纸填料，助留剂以及在白水处理方面具有应用前景。

1、沸石分子筛作为填料

沸石分子筛具有以下潜在应用：

（1）由于分子筛具有较高的白度，可提升纸张光学性能。

（2）可提升纸张松厚度和适印性。

（3）利用分子筛的空旷结构特性，可用于气体过滤纸、防锈纸、光催化纸等特种纸的制备。

（4）可用于低定量新闻纸和书刊纸，可以有效避免油墨透印。

（5）其离子交换性能可避免树脂以及填料沉积。

（6）可用于酚醛纸层压板，提高其在潮湿环境下的耐腐蚀性。酚醛纸层压板作为绝缘体应用于印刷电路板和集成电路，当在湿度较高的环境中会受到电解腐蚀的影响。

（7）和二氧化钛（TiO2）填料混合使用，用于生产高质量白色纸张。

2、沸石分子筛作为微粒助留剂

助留剂在造纸湿部的添加是提高填料留着率最重要的途径，在工业生产中得到十分广泛的应用。有研究报道以斜发沸石（颗粒尺寸为0.5-2微米）作为微粒助留剂与二氧化硅、膨润土微粒助留体系进行助留效果比较。斜发沸石助留剂的助留效果与同等用量的二氧化硅微粒助留体系效果相当，远好于膨润土微粒助留体系。并且以沸石为造纸填料免去了额外的微粒助留剂的使用。还有研究报道光催化纸的制备过程中，使用沸石分子筛作为微粒助留剂，可以显著提高二氧化钛纳米粒子的留着率。

相比淀粉和阳离子聚合物，沸石分子筛微粒助留剂在提高纸料的留着与滤水性能并改善纸张均匀度方面具有更好的效果。沸石微粒助留剂的使用会有效避免纤维之间的絮凝，而有助于形成纤维－微粒－纤维的絮聚颗粒，另外还有担载二氧化钛纳米粒子的作用。

3、沸石分子筛在造纸过程中的其他应用

改性沸石分子筛在旧报纸碎浆过程中起到螯合金属离子并稳定过氧化氢的作用。有研究报道沸石分子筛负载的漂白剂可以替代传统螯合剂，以达到防止过氧化氢分解的目的。此外这种沸石分子筛负载的漂白剂以较低的碱及过氧化氢的用量就可以达到所需的白度。脱墨过程中，将传统的螯合剂负载在沸石分子筛孔道内，可以保证过氧化氢漂白效能的最大化。除上述过程中的应用以外，沸石分子筛还可以吸附漂白和脱墨过程中的胶体粒子，从而降低废水中溶解性固体含量。因此沸石分子筛在漂白，脱墨过程可以降低成本，具有巨大的应用前景。

沸石分子筛不仅能够吸附白水中的胶体粒子，还有离子交换作用。碳酸钙作为造纸填料，其应用局限于低木素含量的化学浆。在机械木浆纸的制备过程中加入分子筛，随着分子筛用量的增加，分子筛的离子交换容量也随之增长，并且不受到白水中溶解的化合物和胶体颗粒的影响。此外，作为填料沸石分子筛更容易留着，纸页的性能几乎不受影响。与碳酸钙相比添加沸石分子筛的纸页白度，光泽度，适印性提升，不透明度，纸张强度稍降低，粗糙度没有变化。

4、总结

总而言之，沸石分子筛在制浆和造纸工业具有巨大的潜在应用，不仅作为造纸填料单独使用或与其他造纸填料复配使用可改善纸张性能，还可以作为微粒助留剂提高留着率。此外在漂白和脱墨及白水回用等过程中沸石分子筛可作为螯合剂，吸附剂以及离子交换剂。作为造纸填料时需综合考虑其颗粒大小、形状粒径分布，白度，比表面积等参数。在酸性条件下抄造机械木浆纸时需谨慎使用，因为沸石分子筛在酸性条件下易发生溶解，因此在必要时需对其进行离子交换等改性以提升其酸稳定性。

特别提示：文章摘自《2015全国特种纸技术交流会暨特种纸委员会第十届年会论文集》“沸石分子筛在造纸工业中的应用”，作者朝鲁门、刘文，全文请参看第十届年会论文集原文。