專利名稱：超細涂布輕質碳酸鈣的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種超細涂布輕鈣的制備方法。
背景技術：
近年來紙張涂布速度取得了驚人的進步，特別是機外涂布，其運行已經達到了1700m/min,甚至超過2000m/min。在這樣高速涂布條件下,會出現很多涂布質量和運行問題。特別是對涂布紙強度和光澤度要求較高。
輕質碳酸鈣是一種重要的無機化工原料，用普通碳化法生產出的輕質碳酸鈣粉細度一般在400目左右，顆粒粒徑大，顆粒之間凝聚現象嚴重，影響了輕質碳酸鈣的應用。CN1884085A公開了一種超細輕質碳酸鈣的制備方法，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的顆粒占總顆粒數的80-100%。然而，該專利所公開的技術，應用在高速涂布過程中，其對紙張強度和光澤度等指標的貢獻仍然有待進一步提聞。
發明內容
本發明需要解決的技術問題是提供一種超細涂布輕質碳酸鈣的制備方法，以克服現有技術存在的上述缺陷。本發明的方法包括如下步驟在氫氧化鈣水漿料中加入復合分散劑，然后將漿料送入研磨設備研磨，同時從研磨設備底部通入二氧化碳氣體進行碳化，使研磨和碳化同時進行；碳化溫度為10_70°C，碳化至氫氧化鈣漿料的pH為6. 5-7. 5，即獲得含有超細輕質碳酸鈣的漿料；所述復合分散劑由混合磷酸酯鹽、聚丙烯酸鈉和檸檬酸酯組成。所述復合分散劑中各組分質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% ；所述檸檬酸酯優選乙酰化的檸檬酸酯，最好是檸檬酸乙酰基三乙酯或檸檬酸乙酰
基三丁酯；優選的，所述混合磷酸酯鹽為磷酸十二醇單酯鹽與磷酸十七醇雙酯鹽的混合物，所述磷酸十二醇單酯鹽與磷酸十七醇雙酯鹽的摩爾比為1:1 1. 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%，所述復合分散劑的加入重量為氫氧化鈣干重的O. 05-3% ；得到的超細輕質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的顆粒占總顆粒數的95-100%。發明人研究發現，在現有技術基礎上，改進分散劑配方，復合一定比例的檸檬酸酯，研磨得到的超細輕質碳酸鈣應用于紙張涂布，其紙張平滑度、紙張表面強度、光澤度等性能都有顯著增強。本發明所制得的超細輕質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口高嶺土及煅燒高嶺土。本發明所制得的超細輕質碳酸鈣漿料直接用于涂布而不需烘干，不僅節約了成本，還避免了超細顆粒在干燥過程中的團絮問題。根據本發明的方法生產出的超細輕質碳酸鈣粒度細，制成漿料粘度低，用于紙張涂布可提高紙的質量，降低生產成本。
具體實施例方式實施例中，如無特別說明，組分的含量均為重量百分比。實施例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%的復合分散劑，所述復合分散劑由40%的含18個碳原子的混合磷酸酯鈉鹽、40%聚丙烯酸鈉和20%檸檬酸乙酰基三乙酯組成。混合磷酸酯鈉鹽為磷酸十二醇單酯鈉鹽與磷酸 十七醇雙酯鈉鹽的混合物，單酯與雙酯的摩爾比為1:1。將氫氧化鈣漿料用氣動隔膜泵送入兩臺串聯的300升立式砂磨機，進料流量為15升/分鐘。同時從每臺砂磨機底部通純二氧化碳氣體，二氧化碳的流量為90升/分鐘，開啟砂磨機，使研磨和碳化同時進行。出第二臺砂磨機的漿料完全碳化好，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的顆粒占總顆粒數的99%。實施例2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%的復合分散劑，所述復合分散劑由55%的含12個碳原子的混合磷酸酯銨鹽、30%聚丙烯酸鈉和15%檸檬酸乙酰基三乙酯組成。混合磷酸酯銨鹽為磷酸十二醇單酯銨鹽與磷酸十七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1:1. 5。將氫氧化鈣漿料用氣動隔膜泵送入5臺串聯的80升的立式砂磨機，進料流量為8升/分鐘。同時從每臺砂磨機底部通純二氧化碳氣體，二氧化碳的流量為50升/分鐘，開啟砂磨機，使研磨和碳化同時進行。出第5臺砂磨機的漿料完全碳化好，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臺串聯的80升的立式砂磨機，進料流量為8升/分鐘。同時從每臺砂磨機底部通純二氧化碳氣體，二氧化碳的流量為50升/分鐘，開啟砂磨機，使研磨和碳化同時進行。出第5臺砂磨機的衆料完全碳化好,衆料的pH為6. 7,碳化溫度為45°C，得到的超細碳酸鈣的平均粒徑為O. 4 μ m，其中小于2 μ m的顆粒占總顆粒數的99%。應用實施例1在18#機銅版卡面涂配方中，使用上述實施例超細輕質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和印刷適性等性能變化情況。面涂實驗采用帶中途的白卡紙，使用線性涂布棒進行面涂，涂布量10g/m2 ;與原配方的涂布紙樣進行對t匕。涂布壓光條件分別取上述涂布紙樣用小型壓光機硬壓光兩次(O. 3Mpa, 90°C)。表I面涂面涂配方
權利要求
1.超細涂布輕質碳酸鈣的制備方法，其特征在于，包括如下步驟在氫氧化鈣水漿料中加入復合分散劑，然后將漿料送入研磨設備研磨，同時通入二氧化碳氣體進行碳化，使研磨和碳化同時進行，碳化溫度為10-70°c，碳化至氫氧化鈣漿料的pH為6. 5-7. 5，即獲得含有超細輕質碳酸鈣的漿料；所述復合分散劑由混合磷酸酯鹽、聚丙烯酸鈉和檸檬酸酯組成；所述復合分散劑中各組分質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% ；所述混合磷酸酯鹽為磷酸十二醇單酯鹽與磷酸十七醇雙酯鹽的混合物。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述檸檬酸酯為乙酰化的檸檬酸酯。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述檸檬酸酯是檸檬酸乙酰基三乙酯或檸檬酸乙酰基三丁酯。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述磷酸十二醇單酯鹽與磷酸十七醇雙酯鹽的摩爾比為1:1 1. 5。
5.根據權利要求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。
6.根據權利要求1 5任一項所述的方法，其特征在于，所述氫氧化鈣水漿料的重量濃度為5-25%，所述復合分散劑的加入重量為氫氧化鈣干重的O. 05-3%。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述研磨設備是砂磨機或攪拌磨，研磨設備可以一臺或兩臺以上串聯使用。
全文摘要
本發明提供了一種超細涂布輕質碳酸鈣的制備方法，包括如下步驟在氫氧化鈣水漿料中加入復合分散劑，然后將漿料送入研磨設備研磨，同時通入二氧化碳氣體進行碳化，碳化至氫氧化鈣漿料的pH為6.5-7.5，即獲得含有超細輕質碳酸鈣的漿料，復合分散劑由混合磷酸酯鹽、聚丙烯酸鈉和檸檬酸酯組成，混合磷酸酯鹽為磷酸十二醇單酯鹽與磷酸十七醇雙酯鹽的混合物。本發明所制得的超細輕質碳酸鈣漿料直接用于涂布而不需烘干，不僅節約了成本，還避免了超細顆粒在干燥過程中的團絮問題。根據本發明的方法生產出的超細輕質碳酸鈣粒度細，制成漿料粘度低，用于紙張涂布可提高紙的質量，降低生產成本。
文檔編號C01F11/18GK103011228SQ20121058793
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月28日 優先權日2012年12月28日
發明者施曉旦, 施依莎, 田雨 申請人:上海東升新材料有限公司