專利名稱：一種片狀文石碳酸鈣的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及貝殼利用領(lǐng)域，特別是一種片狀文石碳酸鈣的制備方法。
背景技術(shù)：
片狀碳酸鈣具有白度高、光滑度高、光澤度高等優(yōu)點(diǎn)。目前，制備片狀碳酸鈣的方法主要有微乳液法、轉(zhuǎn)化法和石灰乳碳化法，一般采用有機(jī)磷化合物、硼化物、有機(jī)胺或有機(jī)酸等作形貌控制劑，形貌控制劑價(jià)格昂貴，毒性大，存在二次污染，工藝復(fù)雜，反應(yīng)速度緩慢，成品率低等問(wèn)題。另一方面，文石碳酸鈣是近年來(lái)出現(xiàn)的一種新型材料，具有強(qiáng)度高、模量高、耐熱和隔熱性能好等特點(diǎn)。文石碳酸鈣與基體具有良好的相容性，可以改善制品的加工性能和力學(xué)性能，賦予制品高的表面光潔度和耐磨性。目前，利用仿生學(xué)模仿生物體內(nèi)的文石形成過(guò)程制備文石晶體時(shí)，多采用可溶性鹽類(lèi)的復(fù)分解反應(yīng)，主要方法有Ca(HCO3)2轉(zhuǎn)化法、尿素水解法和MgCl2法等，這些方法制備文石產(chǎn)率低，大部分碳酸鈣構(gòu)型是以方解石為主，同時(shí)原料成本高，工藝能耗較大，工藝條件難以控制，難于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。而人工合成的文石制品大多為針狀或者棒狀晶體，合成文石片狀碳酸鈣未見(jiàn)報(bào)道。貝殼是生物礦化的杰作，是由碳酸鈣和生物大分子組成的復(fù)合礦物，由于碳酸鈣晶體在貝殼珍珠層有序沉積，形成多級(jí)有序的納米超結(jié)構(gòu)，文石板片是珍珠層的基本構(gòu)成單元，片層之間為有機(jī)基質(zhì)，片狀文石碳酸鈣是以文石板片疊層的形式存在，而不是以單個(gè)薄片的形式存在，通過(guò)對(duì)貝殼珍珠層的剝離分層，把其分成較為單一薄片狀，從而獲得片狀文石碳酸鈣。如上所述，片狀文石碳酸鈣的制備方法尚存在一些不足之處，本發(fā)明提供了一種采用貝殼制備片狀文石碳酸鈣的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種片狀文石碳酸鈣的制備方法。片狀文石碳酸鈣的制備方法的步驟如下
1)將貝殼干法粗粉碎，常溫下于洗液中浸泡4 48小時(shí)，用滾筒水洗去除角質(zhì)層和棱柱層，水洗得珍珠層碳酸鈣；
2)將珍珠層碳酸鈣加水高速攪拌制得質(zhì)量百分比濃度為30 80%的料漿，加入相當(dāng)于珍珠層碳酸鈣重量的O. 5 5 %的助磨劑，用剝片機(jī)以氧化鋯球、氧化鋁球或陶瓷球?yàn)檠心ソ橘|(zhì)，濕法研磨60 180分鐘；
3)壓濾、干燥粉碎得片狀文石碳酸鈣。所述的貝殼是貽貝殼、扇貝殼、牡蠣殼、珍珠貝殼或河蛘殼。所述的洗液是稀鹽酸、 稀硫酸、稀醋酸、稀乳酸、稀氫氧化鈉溶液或稀次氯酸鈉溶液。所述的助磨劑是聚丙烯酸、六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉、硅酸鈉、硬脂酸或其混合物。本發(fā)明操作條件溫和，原料來(lái)源廣，工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備投資和能耗小；制備的片狀文石碳酸鈣表面活性好，可廣泛應(yīng)用于塑料、造紙、橡膠、涂料、化學(xué)建材、醫(yī)藥、食品、飼料、油墨等行業(yè)，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。


圖I是實(shí)施例I的X射線衍射2是實(shí)施例I的電鏡掃描3是實(shí)施例2的電鏡掃描4是實(shí)施例3的電鏡掃描5是實(shí)施例4的顯微鏡照片(放大400倍) 圖6是實(shí)施例5的顯微鏡照片(放大400倍) 圖7是實(shí)施例6的透鏡掃描圖8是實(shí)施例7的透鏡掃描圖。
具體實(shí)施例方式片狀文石碳酸鈣的制備方法的步驟如下
1)將貝殼干法粗粉碎，常溫下于洗液中浸泡4 48小時(shí)，用滾筒水洗去除角質(zhì)層和棱柱層，水洗得珍珠層碳酸鈣；
2)將珍珠層碳酸鈣加水高速攪拌制得質(zhì)量百分比濃度為30 80%的料漿，加入相當(dāng)于珍珠層碳酸鈣重量的O. 5 5 %的助磨劑，用剝片機(jī)以氧化鋯球、氧化鋁球或陶瓷球?yàn)檠心ソ橘|(zhì)，濕法研磨60 180分鐘；
3)壓濾、干燥粉碎得片狀文石碳酸鈣。所述的貝殼是貽貝殼、扇貝殼、牡蠣殼、珍珠貝殼或河蛘殼。所述的洗液是稀鹽酸、 稀硫酸、稀醋酸、稀乳酸、稀氫氧化鈉溶液或稀次氯酸鈉溶液。所述的助磨劑是聚丙烯酸、六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉、硅酸鈉、硬脂酸或其混合物。本發(fā)明結(jié)合以下實(shí)例作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅限于實(shí)施例中所涉及的內(nèi)容。實(shí)施例I:
1)將紫貽貝殼干法粗粉碎，常溫下于濃度為O.I %的稀鹽酸中浸泡4小時(shí)，用滾筒水洗去除角質(zhì)層和棱柱層，水洗得珍珠層碳酸鈣；
2)將珍珠層碳酸鈣加水高速攪拌制得濃度為30料漿，加入相當(dāng)于珍珠層碳酸鈣重量的O. 5 %的聚丙烯酸，用剝片機(jī)以氧化鋯球?yàn)檠心ソ橘|(zhì)，濕法研磨60分鐘；
3)壓濾、干燥粉碎得片狀文石碳酸鈣。樣品XRD圖見(jiàn)附圖I，電鏡掃描見(jiàn)附圖2。實(shí)施例2:
1)將扇貝殼干法粗粉碎，常溫下于濃度為3%的次氯酸鈉溶液中浸泡48小時(shí)，用滾筒水洗去除角質(zhì)層和棱柱層，水洗得珍珠層碳酸鈣；
2)將珍珠層碳酸鈣加水高速攪拌制得濃度為80料漿，加入相當(dāng)于珍珠層碳酸鈣重量5 %的娃酸鈉,用剝片機(jī)以氧化招球?yàn)檠心ソ橘|(zhì),濕法研磨180分鐘；
3)壓濾、干燥粉碎得片狀文石碳酸鈣。
樣品電鏡掃描見(jiàn)附圖3。實(shí)施例3:
1)將牡蠣殼干法粗粉碎，常溫下于濃度為5%的氫氧化鈉溶液中浸泡36小時(shí)，用滾筒水洗去除角質(zhì)層和棱柱層，水洗得珍珠層碳酸鈣；
2)將珍珠層碳酸鈣加水高速攪拌制得濃度為70料漿，加入相當(dāng)于珍珠層碳酸鈣重量4 %的六偏磷酸鈉，用剝片機(jī)以陶瓷球?yàn)檠心ソ橘|(zhì)，濕法研磨180分鐘；
3)壓濾、干燥粉碎得片狀文石碳酸鈣。樣品電鏡掃描見(jiàn)附圖4。實(shí)施例4
1)將珍珠貝殼干法粗粉碎，常溫下于濃度為I%的乳酸溶液中浸泡24小時(shí)，用滾筒水洗去除角質(zhì)層和棱柱層，水洗得珍珠層碳酸鈣；
2)將珍珠層碳酸鈣加水高速攪拌制得濃度為60料漿，加入相當(dāng)于珍珠層碳酸鈣重量2 %的三聚磷酸鈉，用剝片機(jī)以氧化鋁球?yàn)檠心ソ橘|(zhì)，用剝片機(jī)濕法研磨120分鐘；
3)壓濾、干燥粉碎得片狀文石碳酸鈣。樣品顯微鏡照片(放大400倍)見(jiàn)附圖5。實(shí)施例5
1)將河蛘殼干法粗粉碎，常溫下于濃度為I%的乳酸溶液中浸泡36小時(shí)，用滾筒水洗去除角質(zhì)層和棱柱層，水洗得珍珠層碳酸鈣；
2)將珍珠層碳酸鈣加水高速攪拌制得濃度為50料漿，加入相當(dāng)于珍珠層碳酸鈣重量I %的三聚磷酸鈉，用剝片機(jī)以陶瓷球?yàn)檠心ソ橘|(zhì)，濕法研磨80分鐘；
3)壓濾、干燥粉碎得片狀文石碳酸鈣。樣品顯微鏡照片(放大400倍)見(jiàn)附圖6。實(shí)施例6
1)將牡蠣殼干法粗粉碎，常溫下于濃度為I%的醋酸溶液中浸泡40小時(shí)，用滾筒水洗去除角質(zhì)層和棱柱層，水洗得珍珠層碳酸鈣；
2)將珍珠層碳酸鈣加水高速攪拌制得濃度為50料漿，加入相當(dāng)于珍珠層碳酸鈣重量3 %的聚丙烯酸，用剝片機(jī)以氧化鋁球?yàn)檠心ソ橘|(zhì)，濕法研磨180分鐘；
3)壓濾、干燥粉碎得片狀文石碳酸鈣。樣品透鏡掃描見(jiàn)附圖7。實(shí)施例7
1)將貽貝殼干法粗粉碎，常溫下于I%的醋酸溶液中浸泡36小時(shí)，用滾筒水洗去除角質(zhì)層和棱柱層，水洗得珍珠層碳酸鈣；
2)將珍珠層碳酸鈣加水高速攪拌制得濃度為50料漿，加入相當(dāng)于珍珠層碳酸鈣重量2 %的硬脂酸，用剝片機(jī)以氧化鋯球?yàn)檠心ソ橘|(zhì)，濕法研磨120分鐘；
3)壓濾、干燥粉碎得片狀文石碳酸鈣。樣品透鏡掃描見(jiàn)附圖8。
權(quán)利要求
1.一種片狀文石碳酸鈣的制備方法，其特征在于它的步驟如下1)將貝殼干法粗粉碎，常溫下于洗液中浸泡4 48小時(shí)，用滾筒水洗去除角質(zhì)層和棱柱層，水洗得珍珠層碳酸鈣；2)將珍珠層碳酸鈣加水高速攪拌制得質(zhì)量百分比濃度為30 80%的料漿，加入相當(dāng)于珍珠層碳酸鈣重量的O. 5 5 %的助磨劑，用剝片機(jī)以氧化鋯球、氧化鋁球或陶瓷球?yàn)檠心ソ橘|(zhì)，濕法研磨60 180分鐘；3)壓濾、干燥粉碎得片狀文石碳酸鈣。
2.如權(quán)利要求I所述的一種片狀文石碳酸鈣的制備方法，其特征在于所述的貝殼是貽貝殼、扇貝殼、牡蠣殼、珍珠貝殼或河蛘殼。
3.如權(quán)利要求I所述的一種片狀文石碳酸鈣的制備方法，其特征在于所述的洗液是稀鹽酸、稀硫酸、稀醋酸、稀乳酸、稀氫氧化鈉溶液或稀次氯酸鈉溶液。
4.如權(quán)利要求I所述的一種片狀文石碳酸鈣的制備方法，其特征在于所述的助磨劑是聚丙烯酸、六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉、硅酸鈉、硬脂酸或其混合物。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種片狀文石碳酸鈣的制備方法。它的步驟如下1)將貝殼原料干法粗粉碎，常溫下于洗液中浸泡4～48小時(shí)，用滾筒水洗去除角質(zhì)層和棱柱層，水洗得珍珠層碳酸鈣；2)將珍珠層碳酸鈣加水高速攪拌制得濃度為30～80wt％料漿，加入相當(dāng)于珍珠層碳酸鈣重量的0.5～5%的助磨劑，用剝片機(jī)以氧化鋯球、氧化鋁球或陶瓷球?yàn)檠心ソ橘|(zhì)，濕法研磨60～180分鐘；3)壓濾、干燥粉碎得片狀文石碳酸鈣。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，不使用有毒有害試劑，操作條件溫和，制備的片狀文石碳酸鈣表面活性好，可廣泛應(yīng)用于塑料、造紙、橡膠、油墨、涂料、建材、醫(yī)藥、食品等行業(yè)。
文檔編號(hào)C01F11/18GK102583482SQ20121003214
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月14日
發(fā)明者葉瑛, 夏枚生, 張海燕, 李海晏, 潘麗, 陳濤 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)