La utilització de pols de diatomita en la fabricació de paper requereix un processament especialitzat adaptat a les especificacions de la indústria. El mineral de diatomita cru se sotmet a un rentat meticulós per eliminar els contaminants d'argila i sorra. Posteriorment, se sotmet a un assecat suau a temperatures que oscil·len entre els 100 i els 120 °C per preservar la seva estructura porosa crucial. A continuació, s'utilitzen processos de mòlta per produir pols amb mides de partícula que varien entre 5 i 30 μm. Les partícules més fines, normalment en el rang de 5 a 15 μm, s'utilitzen com a pigments de recobriment d'alt rendiment per a paper d'impressió d'alta brillantor, mentre que les partícules més gruixudes (20-30 μm) serveixen com a farcits eficaços en aplicacions de paper d'escriptura i embalatge. Certs graus de pols de diatomita se sotmeten a un tractament superficial amb polímers catiònics per millorar la compatibilitat amb les fibres de cel·lulosa, garantint una dispersió uniforme dins de la matriu de la polpa.

Com a farciment de paper, la pols de diatomita supera les alternatives tradicionals com el carbonat de calci (CaCO₃) o el caolí en nombrosos aspectes. La seva naturalesa porosa permet unes capacitats de dispersió de la llum superiors, millorant significativament l'opacitat del paper sense augments concomitants del gramatge. En la producció de paper d'impressió, la substitució del 10-15% de la polpa de fusta per pols de diatomita pot produir un augment del 10-15% en l'opacitat TAPPI. Això permet als fabricants de paper reduir el consum de polpa, contribuint així a la mitigació de la desforestació i a l'estalvi de costos. Per exemple, una fàbrica de paper finlandesa va incorporar un 8% de pols de diatomita a la seva formulació de paper d'impressió offset, cosa que va resultar en un augment de l'opacitat del 88% al 96%, una reducció del 12% en l'ús de polpa i una disminució del 18% en els costos de les matèries primeres. A més, l'alta blancor de la pols de diatomita (valor L* ≥92) garanteix que el paper mantingui un aspecte brillant i impecable, cosa que és essencial per a la reproducció de text i imatges d'alta qualitat.

La pols de diatomita també aborda una limitació comuna dels farcits tradicionals millorant la resistència mecànica del paper. La seva estructura porosa facilita una unió més eficaç entre les fibres de cel·lulosa, actuant com a "ponts" quan s'integren a la polpa. En comparació amb el paper farcit de CaCO₃, la pols de diatomita pot augmentar la resistència a la tracció entre un 8 i un 12% i la resistència a l'esquinçament entre un 10 i un 15%. Aquesta propietat és particularment valuosa per al paper d'embalatge, que ha de suportar una manipulació i un transport rigorosos. Un fabricant xinès de paper d'embalatge, per exemple, va aconseguir una millora notable en la resistència a l'esclat de 2,5 kPa·m²/g a 3,2 kPa·m²/g incorporant un 12% de pols de diatomita a la seva formulació de paper corrugat, permetent que el paper suporti càrregues més pesades sense fallades.

La imprimibilitat és una altra àrea on la pols de diatomita destaca. Com a pigment de recobriment, crea una superfície llisa i consistent que optimitza l'adherència de la tinta i la reproducció dels punts. En el paper recobert sense fusta, que s'utilitza habitualment per a revistes i catàlegs, els recobriments basats en pols de diatomita presenten una rugositat superficial (Ra) de 0,5-0,8 μm, en comparació amb 1,0-1,2 μm per als recobriments a base de caolí. Aquesta superfície més llisa resulta en punts d'impressió més nítids, reducció del sagnat de tinta i millora de la vibració del color. Les proves de la indústria de la impressió demostren que el paper recobert amb pols de diatomita aconsegueix un guany de punts del 90-95%, en comparació amb el 80-85% del paper recobert tradicional. A més, l'estructura porosa de la pols de diatomita absorbeix eficaçment l'excés de tinta, reduint el temps d'assecat en un 20-25% i, per tant, millorant l'eficiència de la premsa d'impressió i reduint els colls d'ampolla de producció.

Els avantatges mediambientals de la pols de diatomita en la fabricació de paper són substancials. En reduir les necessitats de pasta de paper, disminueix el consum d'energia i les emissions de gasos d'efecte hivernacle associades a la producció de pasta de paper, que implica una tala intensiva, transport i processament químic. Les fàbriques de paper que incorporen un 10% de pols de diatomita informen d'una reducció del 10-12% en les emissions de CO₂. A diferència dels farcits sintètics que poden alliberar microplàstics al medi ambient, la pols de diatomita és biodegradable i no tòxica. El tractament d'aigües residuals també es simplifica a les fàbriques que utilitzen pols de diatomita, ja que la pols es pot eliminar mitjançant sedimentació i reutilitzar-se en productes de paper de menor qualitat, minimitzant la generació de residus.

En aplicacions de paper especialitzat, la pols de diatomita confereix propietats funcionals úniques. En el paper d'embalatge resistent al greix, que s'utilitza habitualment per a menjar ràpid i aperitius, la seva estructura porosa crea una barrera eficaç contra el greix, oferint una alternativa sostenible als recobriments sintètics com el polietilè (PE). Una cadena de menjar ràpid japonesa va informar d'una millora del 40% en la resistència al greix després de canviar a paper resistent al greix modificat amb pols de diatomita, tot mantenint la compostabilitat del paper. En el paper tèrmic, utilitzat per a rebuts i etiquetes, la pols de diatomita funciona com a conductor de calor, millorant la sensibilitat d'impressió i reduint el consum d'energia, allargant així la vida útil dels capçals d'impressió tèrmics.

Quan es formula paper amb pols de diatomita, cal tenir en compte diversos factors, com ara la compatibilitat del pH, la dispersió i els nivells de càrrega. La pols de diatomita presenta estabilitat dins del rang de pH neutre a lleugerament alcalí (6,5-8,0) típic dels processos moderns de fabricació de paper, cosa que evita la degradació de la fibra induïda per l'àcid. Una dispersió adequada, aconseguida mitjançant l'ús d'hidropulpers o dispersors, és essencial per evitar l'aglomeració de partícules, que pot provocar defectes del paper com ara taques o forats. Els nivells de càrrega varien segons l'aplicació: 5-10% per a paper d'impressió i escriptura, 10-15% per a paper d'embalatge i 15-20% per a paper especial. Superar el 20% pot comprometre la flexibilitat del paper i fer necessaris ajustaments a la barreja de fibres.

En conclusió, la pols de diatomita ha revolucionat la indústria paperera, oferint avenços significatius en opacitat, resistència, imprimibilitat i sostenibilitat. La seva capacitat per reduir l'ús de pasta, retallar costos i millorar el rendiment del paper la posiciona com el material preferit per a les fàbriques que produeixen una àmplia gamma de productes de paper. A mesura que la indústria continua prioritzant la gestió ambiental i l'excel·lència del producte, la demanda global de pols de diatomita de qualitat paperera està preparada per a un creixement exponencial. Aquesta tendència subratlla el paper fonamental del material en la configuració del futur de la fabricació de paper sostenible, impulsant la innovació i satisfent les necessitats canviants dels consumidors i de les indústries per igual. La integració de la pols de diatomita en els processos de fabricació de paper representa un pas important cap endavant en la recerca d'una producció de paper més eficient, respectuosa amb el medi ambient i d'alt rendiment.