热塑性膨胀微球可添加于硬纸板中，用于增加硬纸板的体积。当加入1%的膨胀微球，硬纸板体积或厚度将会增加15%至25%。在克重保持不变的情况下，硬纸板厚度增加的同时，产品强度也有所提升。
为了满足强度要求，硬纸板生产厂家有时不得不增大规定克重。当厂家使用废纸作为生产原料时，经常会出现这种情况。为了避免超重，最大程度地减少客户投诉，可以在硬纸板的中间层加入少量热塑性膨胀微球。
使用热塑性膨胀微球还可以提高硬纸板以下性能：
- 隔热效果；
- 柔软的手感；
- 防滑效果；
热塑性膨胀微球的特性
热塑性膨胀微球是一种白色空心球状颗粒，平均直径范围10-50µm。微球外壳为热塑性高分子共聚物，在一定压力下包覆液态烷烃发泡剂。当球体被加热至高于80°C时，热塑性外壳就会变软，内部烷烃蒸汽压上升，从而使膨胀微球膨胀。
当完全膨胀时，微球的直径会增大约4倍，相当于体积增大约64倍。原始密度将从大约1200kg/m3下降至25kg/m3。
预分散
未膨胀微球的真密度约为1200kg/m3，用于硬纸板的产品通常为浆料产品（微球+水+增稠剂的混合液），使用前通常会有一定程度的沉淀，应采用搅拌器将其搅匀。
搅拌器应具有以下特性（安装部位可调，同时建议采用双搅拌桨）：
- 功率：0.75-1.5kW；
- 转速：1000-1500 rpm；
- 搅拌桨直径：150-200mm；
- 转轴：1200mm；
在纸板中加入浆料
对于多层纸板，微球浆料可以加入到多层硬纸板的一个中间层或多个中间层中，以完全发挥热塑性膨胀微球的强度增强效果。加入量须根据具体情况进行调整。建议使用带耐磨软管的蠕动泵进行加料。
生产效率
当使用热塑性膨胀微球时，在压制过程中可以通过提高两辊之间的压力来提高脱水效果。在干燥过程中，当微球膨胀时，被压缩的硬纸板可以重新获得其应有的体积。通过增强脱水效果，可以提高设备的速度和降低能源消耗。
在干燥过程中的膨胀
在干燥过程中，当温度为75-85°C时，微球开始膨胀。在纤维之间尚未完全粘合牢固前，就必须达到该温度，否则就会阻碍微球的膨胀。当采用滚筒干燥时，微球膨胀效果最为明显；当采用烘道空气加热时，效果会差一些。
硬纸板特性
当在硬纸板加入1%的热塑性膨胀微球时，体积会增加15-25%。体积的增加取决于纸浆原料的原始特性。当使用再生纸浆时，与新纸浆相比，硬纸板的体积增大会多。
在硬纸板中，通常加入0.5-1.5%的热塑性膨胀微球。
图2 - 膨胀微球添加量与体积增加（%）
以下因素在某种程度上也会影响体积膨胀：
- 转筒压力；
- 克重；
- 纤维组成；
- 设备运行速度；
- 压延机形状；
以下是相同膨胀微球添加量，不用压力情况下，对应的体积增加。
抗弯刚度
硬纸板的抗弯刚度是厚度三次方和弹性系数的函数，为了最大程度地利用由热塑性膨胀微球增加的厚度效果，在硬纸板中间层加入热塑性膨胀微球时，还应确保硬纸板的面层刚度不受影响。
在加入热塑性膨胀微球后，由于厚度增加，将会大大提高硬纸板的抗弯刚度。以下是抗弯刚度（%）与膨胀微球含量（%）的关系图。
拉伸强度
由于纤维之间的接触面积降低，当增加热塑性膨胀微球含量时，拉伸强度也会降低。以下为拉伸强度（%）与热塑性膨胀微球含量（%）关系图。
透气率
当微球膨胀时，将会使纤维的网状结构更大。当中间层开始膨胀时，但面层不受影响。中间层的网状结构变大就意味着硬纸板的透气率增大。因此硬纸板也会变得比较容易干燥，从而能够降低能源消耗或增大设备速度。
