專利名稱：：混合碳酸鈣及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及碳酸鈣的制備方法。
背景技術(shù)：
：造紙中加入填料可以提高紙張的不透明度和亮度，改進(jìn)紙張的平滑度和均勻狀態(tài)，增加紙張的柔軟性，降低紙張的吸濕性和變形程度，同時(shí)還有利于降低生產(chǎn)成本。鈦白粉有高的折光率和散射系數(shù)，是很好的造紙?zhí)盍?，但由于其價(jià)格昂貴，一般只用于高檔薄頁印刷紙，以提高紙張的不透明度；而碳酸鈣由于其價(jià)格低廉，且同樣能提高紙張的不透明度、增加紙張的吸油墨性能，作為造紙?zhí)盍暇哂幸欢ǖ某杀緝?yōu)勢(shì)。隨著酸性造紙向中性造紙轉(zhuǎn)變，碳酸鈣日益成為中國造紙工業(yè)提高紙張質(zhì)量、降低造紙成本的重要原材料。重鈣與輕鈣在紙張中的應(yīng)用效果有較大的差別輕鈣與重鈣所抄紙樣白度相差不大，兩者的白度均較高；但在不透明度方面，輕鈣所抄紙樣的不透明度較高，加入輕鈣后可以提高紙頁的不透明度。用輕鈣所抄紙樣其松厚度明顯高于重鈣；輕鈣的平均粒徑較重鈣小，相應(yīng)地具有更大的比表面積，對(duì)AKD施膠劑的吸附作用比重鈣強(qiáng)，因而AKD施膠劑的用量比重鈣大。在相同填料用量時(shí)，輕鈣比重鈣的灰分高，主要是由于重鈣的粒徑小，在紙頁脫水成形時(shí)，纖維對(duì)細(xì)小顆粒截留差；而輕鈣的粒徑雖然也很小，但輕鈣容易團(tuán)聚成較大的顆粒，對(duì)紙張纖維有很好的架橋作用，故在灰分保留方面輕轉(zhuǎn)優(yōu)于重鈣；此外，重質(zhì)碳酸鈣粒徑小、且大多呈立方體狀結(jié)構(gòu)，相對(duì)輕質(zhì)碳酸鈣來說，對(duì)網(wǎng)的磨損要比輕質(zhì)碳酸鈣嚴(yán)重。但重質(zhì)碳酸鈣的pH值的穩(wěn)定性比輕質(zhì)碳酸鈣高；重質(zhì)碳酸鈣價(jià)格便宜，加工過程中能源消耗低，而輕質(zhì)碳酸鈣價(jià)格高，加工過程中能源消耗大，生產(chǎn)過程中消耗大量的無煙煤。所以重質(zhì)碳酸鈣與輕質(zhì)碳酸鈣在造紙中的應(yīng)用各有優(yōu)缺點(diǎn)，如何將二者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起是解決問題的關(guān)鍵。中國專利CN1217007涂覆沉淀碳酸鈣的顏料粉粒及其制備方法，介紹了將高嶺土、天然碳酸鈣或二氧化鈦用水制成漿料，然后漿料的pH值調(diào)到"11，向漿料中加入顆粒粒徑為30—100nm的輕質(zhì)碳酸鈣漿料，使輕質(zhì)碳酸鈣顆粒通過吸附涂覆在高嶺土、天然碳酸鈣或二氧化鈦表面，得到涂覆沉淀碳酸鈣顏料，可以用于造紙?zhí)盍霞霸旒堫伭?。中國專利CN1335874經(jīng)處理的新型紙張?zhí)盍匣蝾伭匣虻V物質(zhì)、特別是含有天然碳酸鈣的顏料、其制造方法及其組合物與應(yīng)用，介紹了將大理石、方解石、白堊或含有白云石的碳酸鹽制備成水懸浮液，向水懸浮液中加入硫酸、鹽酸、磷酸或草酸，然后向水懸浮液中通入二氧化碳，得到含有天然碳酸鈣的顏料，這種顏料能夠降低表面積恒定的紙張重量。中國專利CN101209569提供了一種復(fù)合碳酸鈣及其制備方法，包括如下步驟(1)將重質(zhì)碳酸鈣粉與水?dāng)嚢杌旌?，配成重質(zhì)碳酸鈣的含量為3575%的重質(zhì)碳酸鈣漿料，然后采用濕式超細(xì)剝片機(jī)對(duì)重質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行超細(xì)磨，制得重質(zhì)碳酸鈣漿料；然后向漿料中加入對(duì)當(dāng)于重質(zhì)碳酸鈣干粉重量0.22.0%的酸溶液，攪拌0.51.0小時(shí)，過濾脫水制成濾餅，加水制成漿料，向漿料中加入銨鹽溶液，攪拌，得到活化的重鈣漿料；(2)往活化后的重鈣漿料中加入氫氧化鈣漿料，再往重鈣漿料中通二氧化碳?xì)怏w，碳化至pH值為6-7時(shí)，得到重鈣和輕鈣復(fù)合的碳酸鈣漿料。中國專利CN101209569提供的方法比以往的方法有了較大的改進(jìn)，但其所用的銨鹽活化劑離子強(qiáng)度還不夠高，重質(zhì)碳酸鈣與輕質(zhì)碳酸鈣結(jié)合還不夠牢；另外，該方法要往活化后的重鈣漿料中加入氫氧化鈣漿料，再通二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行碳化比較麻煩，所以還現(xiàn)有進(jìn)行改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種混合碳酸鈣及其制備方法和應(yīng)用，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。本發(fā)明的混合碳酸鈣的制備方法，包括如下步驟將100600目重質(zhì)碳酸鈣粉加入水中，配成重量含固量為1525%的重質(zhì)碳酸鈣漿料；采用濕式超細(xì)剝片機(jī)對(duì)重質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行超細(xì)磨，制得粒徑小于2|mi的重質(zhì)碳酸鈣重量含量為5090%的漿料；然后向漿料中加入相當(dāng)于重質(zhì)碳酸鈣干粉重量0.22.0%的陽離子聚電解質(zhì)溶液，攪拌0.51.0小時(shí);再向漿料中加入相當(dāng)于重質(zhì)碳酸鈣干粉量60120%的輕質(zhì)碳酸鈣，再攪拌2030分鐘，得到混合碳酸鈣漿料；所述的陽離子聚電解質(zhì)溶液的制備方法如下將重量含量為6070%的二甲基二烯丙基氯化銨水溶液加熱到S090。C，然后加入十二烷基硫醇，再加入過硫酸鹽水溶液，獲得陽離子聚電解質(zhì)溶液；所述的十二烷基硫醇的加入量為二甲基二烯丙基氯化銨絕干重量的0.10.5%;所述的過硫酸鹽可以是過硫酸銨、過硫酸鈉或過硫酸鉀中的一種以上，過硫酸鹽水溶液的重量濃度為5~15%，過硫酸鹽水溶液的加入重量為二甲基二烯丙基氯化銨絕干重量的820%;優(yōu)選的，在35小時(shí)之間，將所述的過硫酸鹽水溶液加入到二甲基二烯丙基氯化銨水溶液中；采用上述方法得到的混合碳酸鈣漿料，可以直接用作造紙?zhí)盍?，也可進(jìn)一步脫水制成濾餅，濾餅可以用作造紙?zhí)盍?；也可以將濾餅干燥、粉碎制成復(fù)合的碳酸鈣粉末，用作造紙?zhí)盍稀１景l(fā)明向重質(zhì)碳酸鈣漿料中加入陽離子聚電解質(zhì)，陽離子聚電解質(zhì)溶液中的陽離子帶有正電荷，很容易吸附到帶負(fù)電荷的重質(zhì)碳酸鈣顆粒表面，使重質(zhì)碳酸鈣顆粒表面帶上正電荷。然后向重質(zhì)碳酸鈣漿料中加入輕質(zhì)碳酸鈣，因細(xì)小的碳酸鈣顆粒帶負(fù)電荷，很容易吸附到表面帶正電荷的重質(zhì)碳酸鈣顆粒表面，從而使重質(zhì)碳酸鈣顆粒表面包覆了輕質(zhì)碳酸鈣。所以本技術(shù)制備的混合碳酸鈣具有重質(zhì)碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣各自的優(yōu)點(diǎn)。具體實(shí)施方式實(shí)施例中，如無特別說明，均為重量百分比。實(shí)施例1將30kg65。/。(重量)的二甲基二烯丙基氯化銨水溶液加入到100升的反應(yīng)釜中，加熱到80'C，加入90g十二垸基硫醇，再在5小時(shí)之內(nèi)加入4kg濃度為15%(重量)過硫酸鈉水溶液，得到陽離子聚電解質(zhì)溶液33,2kg;將2.0噸200目重質(zhì)碳酸鈣粉加入到8.0噸去離子水中，攪拌制成漿料，然后用泵將漿料送入一臺(tái)300升剝片機(jī)，用剝片機(jī)對(duì)重質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行研磨，制得重質(zhì)碳酸鈣漿料，其中小于顆粒粒徑為2pm的重量含量為50%。然后將33.2kg陽離子聚電解質(zhì)溶液加入到上述的重質(zhì)碳酸鈣漿料中，再將2.0噸輕質(zhì)碳酸鈣粉末加入到重質(zhì)碳酸鈣槳料中，得到混合碳酸鈣漿料12.1噸。實(shí)施例2將45kg65。/。(重量)的二甲基二烯丙基氯化銨水溶液加入到IOO升的反應(yīng)釜中，加'熱到90°C，然后加入140g十二垸基硫醇，再在4小時(shí)之內(nèi)加入7kg濃度為10%(重量)過硫酸銨水溶液，得到陽離子聚電解質(zhì)溶液51.3kg;將3.0噸300目重質(zhì)碳酸鈣粉加入到10.0噸去離子水中，攪拌制成漿料，充分?jǐn)嚢?，使?jié){料獲得良好的流動(dòng)性。然后用泵將漿料送入一臺(tái)300升剝片機(jī)，用剝片機(jī)對(duì)重質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行研磨，制得重質(zhì)碳酸鈣漿料，其中小于顆粒粒徑2nm的重量含量為90。/。。然后將51.3kg陽離子聚電解質(zhì)溶液加入到重質(zhì)碳酸鈣漿料中，再將2.0噸輕質(zhì)碳酸鈣粉末加入到重質(zhì)碳酸鈣漿料中，得到混合碳酸鈣漿料14.9噸。實(shí)施例3將40kg65。/。(重量)的二甲基二烯丙基氯化銨水溶液加入到100升的反應(yīng)釜中，加熱到82°C,加入100g十二烷基硫醇，再在3小時(shí)之內(nèi)加入6kg重量濃度為12%的過硫酸鉀水溶液，得到陽離子聚電解質(zhì)溶液45.2kg。將3.0噸500目重質(zhì)碳酸鈣粉加入到12.0噸去離子水中，攪拌制成漿料，然后用泵將漿料送入一臺(tái)300升剝片機(jī)，用剝片機(jī)對(duì)重質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行研磨，制得重質(zhì)碳酸鈣漿料，其中小于顆粒粒徑2^im的重量含量為80。/。。然后將45.2kg陽離子聚電解質(zhì)溶液加入到重質(zhì)碳酸鈣漿料中，再將4.0噸輕質(zhì)碳酸鈣粉末加入到重質(zhì)碳酸鈣漿料中，得到混合碳酸鈣漿料18.8噸。實(shí)施例4將10kg65W(重量)的二甲基二烯丙基氯化銨水溶液加入到50升的反應(yīng)釜中，加熱到85。C，然后加入30g十二烷基硫醇，再在3.5小時(shí)內(nèi)加入lkg重量濃度為5y。的過硫酸銨水溶液，得到陽離子聚電解質(zhì)溶液10.4kg。將3.0噸100目重質(zhì)碳酸鈣粉加入到15.0噸去離子水中，攪拌制成漿料，然后用泵將漿料送入一臺(tái)300升剝片機(jī)，用剝片機(jī)對(duì)重質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行研磨，制得重質(zhì)碳酸鈣漿料，其中小于顆粒粒徑2^im的重量含量為70。/。。然后將10.4kg陽離子聚電解質(zhì)溶液加入到重質(zhì)碳酸鈣漿料中，再將3.8噸輕質(zhì)碳酸鈣粉末加入到重質(zhì)碳酸鈣漿料中，得到混合碳酸鈣漿料21.4噸。實(shí)施例5將6kg65W(重量)的二甲基二烯丙基氯化銨水溶液加入到20升的反應(yīng)釜中，加熱到75°C,加入20g十二烷基硫醇，再在4.5小時(shí)之內(nèi)加入0.8kg重量濃度為9%的過硫酸鉀水溶液，得到陽離子聚電解質(zhì)溶液6.5kg。將3.0噸300目重質(zhì)碳酸鈣粉加入到17.0噸去離子水中，攪拌制成漿料，充分?jǐn)?拌，使?jié){料獲得良好的流動(dòng)性。然后用泵將漿料送入一臺(tái)300升剝片機(jī)，用剝片機(jī)對(duì)重質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行研磨，制得重質(zhì)碳酸鈣漿料，其中顆粒粒徑小于2nm的重量含量75為％。然后將6.5kg陽離子聚電解質(zhì)溶液加入到重質(zhì)碳酸鈣漿料中，再將3.0噸輕質(zhì)碳酸鈣粉末加入到重質(zhì)碳酸鈣漿料中，得到混合碳酸鈣漿料22.8噸。實(shí)施例6用1880長網(wǎng)多缸文化紙機(jī)，以復(fù)合碳酸鈣代替普通重鈣和普通輕鈣用于雙膠紙生產(chǎn)，考察對(duì)造紙抄造過程的影響，白水濃度、網(wǎng)下白水濃度、首程保留率、松厚度、不透明度的變化。實(shí)驗(yàn)條件紙機(jī)類型，1880長網(wǎng)多缸文化紙機(jī)；生產(chǎn)紙種，70g/i^雙膠紙；填料，混合碳酸鈣；普通重鈣；普通輕鈣。結(jié)果如表1表l<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>通過以上對(duì)比試驗(yàn)可以看出在定量相同的情況下，本發(fā)明所得產(chǎn)品與普通重鈣、普通輕鈣及不同比例的重鈣與輕鈣混合物相比，首程留著率、填料保留率、松厚度、不透明度明顯增加；而白水濃度、網(wǎng)下白水濃度明顯降低。所以本發(fā)明所得產(chǎn)品克服了輕轉(zhuǎn)、重銬及重鈣與輕鈣簡單混合物的缺點(diǎn)，兼有輕鈣和重鈣的優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到很好的使用效果。權(quán)利要求1.混合碳酸鈣的制備方法，其特征在于，包括如下步驟將重質(zhì)碳酸鈣粉加入水中，配成重質(zhì)碳酸鈣漿料；對(duì)重質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行超細(xì)磨，制得重質(zhì)碳酸鈣漿料；然后向漿料中加入相當(dāng)于重質(zhì)碳酸鈣干粉重量的陽離子聚電解質(zhì)溶液；再向漿料中加入輕質(zhì)碳酸鈣，攪拌，得到混合碳酸鈣漿料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將100600目重質(zhì)碳酸鈣粉加入水中，配成重量含固量為1525%的重質(zhì)碳酸鈣漿料；采用濕式超細(xì)剝片機(jī)對(duì)重質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行超細(xì)磨，制得粒徑小于2|_im的重質(zhì)碳酸鈣重量含量為5090%的漿料；然后向漿料中加入相當(dāng)于重質(zhì)碳酸f丐干粉重量0.22.0%的陽離子聚電解質(zhì)溶液，攪拌0.51.0小時(shí)；再向漿料中加入相當(dāng)于重質(zhì)碳酸鈣干粉量60120%的輕質(zhì)碳酸鈣，攪拌2030分鐘。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的陽離子聚電解質(zhì)溶液的制備方法如下將二甲基二烯丙基氯化銨水溶液加熱到809(TC，然后加入十二垸基硫醇，再加入過硫酸鹽水溶液，獲得陽離子聚電解質(zhì)溶液。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述的十二烷基硫醇的加入量為二甲基二烯丙基氯化銨絕干重量的0.10.5%。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，二甲基二烯丙基氯化銨水溶液的重量含量為6070%。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述的過硫酸鹽是過硫酸銨、過硫酸鈉或過硫酸鉀中的一種以上，過硫酸鹽水溶液的重量濃度為515%，過硫酸鹽水溶液的加入重量為二甲基二烯丙基氯化銨絕干重量的820%。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在35小時(shí)之間，將所述的過硫酸鹽水溶液加入到二甲基二烯丙基氯化銨水溶液中。8.根據(jù)權(quán)利要求17任一項(xiàng)所述方法制備的混合碳酸鈣。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的混合碳酸鈣的應(yīng)用，其特征在于，用作造紙?zhí)盍稀Ｈ恼景l(fā)明提供了一種混合碳酸鈣及其制備方法和應(yīng)用，制備方法包括如下步驟將重質(zhì)碳酸鈣粉加入水中，配成重質(zhì)碳酸鈣漿料；對(duì)重質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行超細(xì)磨，制得重質(zhì)碳酸鈣漿料；然后向漿料中加入相當(dāng)于重質(zhì)碳酸鈣干粉重量的陽離子聚電解質(zhì)溶液；再向漿料中加入輕質(zhì)碳酸鈣，攪拌，得到混合碳酸鈣漿料。本發(fā)明的混合碳酸鈣具有重質(zhì)碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣各自的優(yōu)點(diǎn)。可以用于造紙?zhí)盍?。文檔編號(hào)D21H17/67GK101514265SQ2008102049公開日2009年8月26日申請(qǐng)日期2008年12月30日優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日發(fā)明者施曉旦,王彥華申請(qǐng)人:上海東升新材料有限公司