專利名稱：超細(xì)涂布輕鈣的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超細(xì)涂布輕鈣的制備方法。
背景技術(shù)：
近年來紙張涂布速度取得了驚人的進(jìn)步，特別是機(jī)外涂布，其運(yùn)行已經(jīng)達(dá)到了1700m/min,甚至超過2000m/min。在這樣高速涂布條件下,會出現(xiàn)很多涂布質(zhì)量和運(yùn)行問題。特別是對涂布紙強(qiáng)度和光澤度要求較高。輕質(zhì)碳酸鈣是一種重要的無機(jī)化工原料，用普通碳化法生產(chǎn)出的輕質(zhì)碳酸鈣粉細(xì)度一般在400目左右，顆粒粒徑大，顆粒之間凝聚現(xiàn)象嚴(yán)重，影響了輕質(zhì)碳酸鈣的應(yīng)用。 CN1884085A公開了一種超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣的制備方法，該專利采用磷酸酯鹽、聚丙烯酸鈉、三乙醇胺、焦磷酸鈉、多聚磷酸鈉或六偏磷酸鈉中的一種或兩種以上作為分散劑在氫氧化鈣漿料碳化過程中同時研磨，得到的超細(xì)碳酸鈣的平均粒徑為O. 2-2. O μ m，其中小于2 μ m的顆粒占總顆粒數(shù)的80-100%。然而，該專利所公開的技術(shù)，應(yīng)用在高速涂布過程中，其對紙張強(qiáng)度和光澤度等指標(biāo)的貢獻(xiàn)仍然有待進(jìn)一步提聞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種超細(xì)涂布輕鈣的制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。本發(fā)明的方法包括如下步驟在氫氧化鈣水漿料中加入復(fù)合分散劑，然后將漿料送入研磨設(shè)備研磨，同時從研磨設(shè)備底部通入二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行碳化，使研磨和碳化同時進(jìn)行；碳化溫度為10_70°C，碳化至氫氧化鈣漿料的pH為6. 5-7. 5，即獲得含有超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣的漿料；所述復(fù)合分散劑由混合磷酸酯鹽、聚丙烯酸鈉和檸檬酸酯組成。所述復(fù)合分散劑中各組分質(zhì)量百分含量為混合磷酸酯鹽40-55%、聚丙烯酸鈉30-40%和檸檬酸酯10-25%，各組分百分含量之和為100% ；所述檸檬酸酯優(yōu)選乙?；臋幟仕狨?，最好是檸檬酸乙?；阴セ驒幟仕嵋阴?br> 基三丁酯；所述混合磷酸酯鹽的疏水基團(tuán)為含12-18個碳原子的碳?xì)浣Y(jié)構(gòu)；優(yōu)選的，所述混合磷酸酯鹽為磷酸單酯鹽和磷酸雙酯鹽的混合物，所述磷酸單酯鹽和磷酸雙酯鹽的摩爾比為1:2 5 ;所述混合磷酸酯鹽為混合磷酸酯的銨鹽、鈉鹽或鉀鹽；所述氫氧化鈣水漿料的重量濃度為5_25%，所述復(fù)合分散劑的加入重量為氫氧化鈣干重的O. 05-3% ；所述研磨設(shè)備是砂磨機(jī)或攪拌磨，研磨設(shè)備可以一臺或兩臺以上串聯(lián)使用。得到的超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣的平均粒徑為O. 2-2. O μ m，其中顆粒粒徑小于2 μ m的顆粒占總顆粒數(shù)的95-100%。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上，改進(jìn)分散劑配方，復(fù)合一定比例的檸檬酸酯，研磨得到的超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣應(yīng)用于紙張涂布，其紙張平滑度、紙張表面強(qiáng)度、光澤度等性能都有顯著增強(qiáng)。本發(fā)明所制得的超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣用于造紙涂布顏料。主要用于銅板紙、涂布白板紙、白卡紙的涂布顏料，以代替價格昂貴的進(jìn)口高嶺土及煅燒高嶺土。本發(fā)明所制得的超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣漿料直接用于涂布而不需烘干，不僅節(jié)約了成 本，還避免了超細(xì)顆粒在干燥過程中的團(tuán)絮問題。根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)出的超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣粒度細(xì)，制成漿料粘度低，用于紙張涂布可提高紙的質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例中，如無特別說明，組分的含量均為重量百分比。實(shí)施例1在重量濃度為5%的氫氧化鈣(平均粒徑為5 μ m)水漿料中，加入為氫氧化鈣干重的O. 08%的復(fù)合分散劑，所述復(fù)合分散劑由40%的含18個碳原子的混合磷酸酯銨鹽、40%聚丙烯酸鈉和20%檸檬酸乙?；阴ソM成。混合磷酸酯銨鹽為磷酸十二醇單酯銨鹽與磷酸十二醇雙酯銨鹽的混合物，單酯與雙酯的摩爾比為1: 2。將氫氧化鈣漿料用氣動隔膜泵送入兩臺串聯(lián)的300升立式砂磨機(jī)，進(jìn)料流量為15升/分鐘。同時從每臺砂磨機(jī)底部通純二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳的流量為90升/分鐘，開啟砂磨機(jī)，使研磨和碳化同時進(jìn)行。出第二臺砂磨機(jī)的漿料完全碳化好，漿料的PH為7. O,碳化溫度為70°C，得到的超細(xì)碳酸鈣的平均粒徑為O. 3 μ m，其中小于2 μ m的顆粒占總顆粒數(shù)的99%。實(shí)施例2在重量濃度為15%的氫氧化鈣(平均粒徑為5 μ m)水漿料中，加入為氫氧化鈣干重的2%的復(fù)合分散劑，所述復(fù)合分散劑由45%的含15個碳原子的混合磷酸酯鉀鹽、30%聚丙烯酸鈉和25%檸檬酸乙酰基三乙酯組成。為磷酸十六醇單酯鉀鹽與磷酸十六醇雙酯鉀鹽的混合物，其中單酯與雙酯的摩爾比為1:3。將氫氧化鈣漿料送入一臺3立方米的攪拌磨中，從攪拌磨底部通含二氧化碳體積濃度25%的混合氣體氣體,開啟攪拌磨，以80轉(zhuǎn)/分鐘攪拌研磨碳化8小時,水衆(zhòng)料的pH為6. 7，碳化溫度為30°C，混合氣體氣體流量為300升/分鐘。得到的超細(xì)碳酸鈣的平均粒徑為O. 3 μ m，其中小于2 μ m的顆粒占總顆粒數(shù)的96%。實(shí)施例3在重量濃度為20%的氫氧化鈣(平均粒徑為10 μ m)水漿料中，加入為氫氧化鈣干重的2%的復(fù)合分散劑，所述復(fù)合分散劑由55%的含12個碳原子的混合磷酸酯銨鹽、30%聚丙烯酸鈉和15%檸檬酸乙?；阴ソM成。為磷酸十八醇單酯銨鹽與磷酸十八醇雙酯銨鹽的混合物，混合磷酸酯銨鹽中單酯與雙酯的摩爾比為1: 5。將氫氧化鈣漿料用氣動隔膜泵送入5臺串聯(lián)的80升的立式砂磨機(jī)，進(jìn)料流量為8升/分鐘。同時從每臺砂磨機(jī)底部通純二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳的流量為50升/分鐘，開啟砂磨機(jī)，使研磨和碳化同時進(jìn)行。出第5臺砂磨機(jī)的漿料完全碳化好，漿料的pH為6. 9，碳化溫度為45°C，得到的超細(xì)碳酸鈣的平均粒徑為O. 2 μ m，其中小于2 μ m的顆粒占總顆粒數(shù)的100%。對比例I在重量濃度為20%的氫氧化鈣(平均粒徑為10 μ m)水漿料中，加入為超細(xì)氫氧化鈣干重的1. 5%的含12個碳原子的磷酸酯銨鹽，同時加入為氫氧化鈣干重的O. 5%的聚丙烯酸鈉，將氫氧化鈣漿料用氣動隔膜泵送入5臺串聯(lián)的80升的立式砂磨機(jī)，進(jìn)料流量為8升/分鐘。同時從每臺砂磨機(jī)底部通純二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳的流量為50升/分鐘，開啟砂磨機(jī)，使研磨和碳化同時進(jìn)行。出第5臺砂磨機(jī)的衆(zhòng)料完全碳化好,衆(zhòng)料的pH為6. 7,碳化溫度為45°C，得到的超細(xì)碳酸鈣的平均粒徑為O. 4 μ m，其中小于2 μ m的顆粒占總顆粒數(shù)的99%。應(yīng)用實(shí)施例在18#機(jī)銅版卡面涂配方中，使用上述實(shí)施例超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣樣品代替部分的美國瓷土及煅燒高嶺土，考察涂布紙樣的物理指標(biāo)和印刷適性等性能變化情況。面涂實(shí)驗采用帶中途的白卡紙，使用線性涂布棒進(jìn)行面涂，涂布量10g/m2 ;與原配方的涂布紙樣進(jìn)行對t匕。涂布壓光條件分別取上述涂布紙樣用小型壓光機(jī)硬壓光兩次(O. 3Mpa, 90°C)。表I面涂面涂配方
權(quán)利要求
1.超細(xì)涂布輕鈣的制備方法，其特征在于，包括如下步驟在氫氧化鈣水漿料中加入復(fù)合分散劑，然后將漿料進(jìn)行研磨，同時通入二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行碳化，使研磨和碳化同時進(jìn)行，碳化至氫氧化鈣漿料的PH為6. 5-7. 5，即獲得含有超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣的漿料，所述復(fù)合分散劑由混合磷酸酯鹽、聚丙烯酸鈉和檸檬酸酯組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，碳化溫度為10-70°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述復(fù)合分散劑中各組分質(zhì)量百分含量為混合磷酸酯鹽40-55%、聚丙烯酸鈉30-40%和檸檬酸酯10-25%，各組分百分含量之和為100% ο
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述檸檬酸酯為乙?；臋幟仕狨?，所述混合磷酸酯鹽為磷酸單酯鹽和磷酸雙酯鹽的混合物，所述磷酸單酯鹽和磷酸雙酯鹽的摩爾比為1:2 5。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述混合磷酸酯鹽為混合磷酸酯的銨鹽、 鈉鹽或鉀鹽；混合磷酸酯鹽的疏水基團(tuán)為含12-18個碳原子的碳?xì)浣Y(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述氫氧化鈣水漿料的重量濃度為 5-25%，所述復(fù)合分散劑的加入重量為氫氧化鈣干重的O. 05-3%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6任一項所述的方法，其特征在于，所述研磨用的設(shè)備是砂磨機(jī)或攪拌磨，研磨設(shè)備一臺或兩臺以上串聯(lián)使用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超細(xì)涂布輕鈣的制備方法，包括如下步驟在氫氧化鈣水漿料中加入復(fù)合分散劑，然后將漿料進(jìn)行研磨，同時通入二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行碳化，使研磨和碳化同時進(jìn)行，碳化至氫氧化鈣漿料的pH為6.5-7.5，即獲得含有超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣的漿料，所述復(fù)合分散劑由混合磷酸酯鹽、聚丙烯酸鈉和檸檬酸酯組成。本發(fā)明所制得的超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣用于造紙涂布顏料，以代替價格昂貴的進(jìn)口高嶺土及煅燒高嶺土。本發(fā)明所制得的超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣漿料直接用于涂布而不需烘干，不僅節(jié)約了成本，還避免了超細(xì)顆粒在干燥過程中的團(tuán)絮問題。根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)出的超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣粒度細(xì)，制成漿料粘度低，用于紙張涂布可提高紙的質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號C01F11/18GK103011227SQ20121058784
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者施曉旦, 施依莎, 田雨 申請人:上海東升新材料有限公司