使用未脱墨混合办公废纸制备纳米填料加填纸

用灰分质量分数为（18.1±1.5）%的未脱墨混合办公废纸（MOP）浆作为原材料，制备了纳米填料加填纸。加有纳米填料的MOP浆用实验室石磨机进行机械细纤维化。由扫描电镜照片可以看到，研磨填料颗粒被纤维素纳米纤丝（CNF）包围，大大促进了填料向CNF中渗入。使用该CNF制备的纸页因结合作用提高而较为密实。磨浆时间为60 min情况下的纳米填料加填纸的比抗张强度（specific tensile strength）和比抗张模量（specific tensile modulus）分别达到48.4 kN·m/kg和8.1 mN· m/kg，分别为未磨浆MOP浆抄制纸张比抗张强度和比抗张模量的约250%和约200%。机械磨浆持续时间不影响纳米填料纸的热稳定性。该研究为废纸不经脱墨用于高附加值产品中提供了一个潜在思路。

在过去的10年中，纤维素纳米材料因其可再生、可生物降解和良好的机械性能而备受科学界关注。为开发生物可降解的聚合材料，对纳米纤维素复合物进行了广泛研究。研制出了多种纳米纤维素聚合物。目前正考虑将所开发出的这些生物可降解材料投入使用，包括结构材料、隔膜和包装复合材料。

废纸是生物制品行业的潜在木质纤维素生物质原料。2012年，美国回收了约5 110万t废纸和纸板。回收混合办公废纸（MOP）或废旧瓦楞纸箱（OCC）得到的再生纤维中纤维素含量非常高（质量分数50%～70%）。纸张填料例如石灰石（CaCO3）和高岭土[Al2Si2O5（OH）4]，约占MOP总质量的15%，欧洲国家生产的纸张中填料的含量甚至更高。目前，MOP通过碎浆和浮选脱墨，作为再生纤维资源加以回收。浮选脱墨过程通常会流失大量纤维和填料。……