一种用于纸张涂料的文石型轻钙组合物及其应用方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于纸张涂料的轻钙组合物，尤其涉及一种用于纸张涂料的文石 型轻钙组合物及其应用方法。
【背景技术】
[0002] 随着科学技术的不断进步和人民物质文化水平的不断提高，造纸工业发展迅速， 天然植物纤维原纸自身虽然有许多优良特性，但因为其自身的局限性，使其越来越无法满 足人们对纸的性能上的需求。为了提高天然植物纤维原纸的性能，扩大其特殊应用领域，尤 其是在印刷领域的应用，人们发明了涂布纸。涂布纸的制造，简单的说是指在天然植物纤维 原纸之上涂上造纸涂料，经过干燥后使用压光机使得它的表面平滑化，因此原纸与造纸涂 料是左右涂布纸品质的重要因素。其中造纸涂料主要的组成成分是颜料、接着剂和添加助 剂等，而颜料是造纸涂料最重要成分，约占70% -80%。在造纸涂料中使用高品质的颜料的 可以填充、覆盖原纸凹凸不平的表面，提高纸的白度和不透明度，改善纸面的平滑性和光泽 度，使纸面具有均匀良好的油墨吸收性，最后获得良好的印刷效果。所以颜料是决定涂布纸 油墨吸收性、平滑度、光泽度、白度和不透明度等主要印刷性能的基本成分。
[0003] 目前在造纸涂料中使用的优质颜料为高岭土，高岭土应用于造纸，能够给予纸张 良好的覆盖性能和良好的涂布光泽性能，还能增加纸张的白度、不透明度，光滑度及印刷适 性。但中国的高岭土矿一般为煤炭伴生矿，因为其品质差，所以不能用于造纸工业。就目前 开发情况来看，只有广东、广西、安徽、河北的高岭土资源可以用于造纸涂料中，但因我国国 内生产工厂的技术能力有限，加之国内矿带高岭土的含量较低仅有10-20%，而美国、巴西 的高岭土矿含量高达40-60 %，所以国产高岭土无论在产量和性能上都落后于美国、巴西。
[0004] 事实上，我国的造纸涂料用高岭土 90%依赖于进口，且因为造纸涂料进口高岭土 的成本高达2000元/吨，而目前在造纸涂料中被广泛应用的轻钙（即轻质碳酸钙）其使用 量仅次于高岭土，且成本仅为1200-1500元/吨，所以开发高品质的纸张涂料用轻钙组合物 来取代高岭土组合物，成为造纸化学品行业未来的发展趋势。
【发明内容】
[0005] 针对目前造纸化学品行业的现状，本发明提供了一种用于纸张涂料的文石型（也 称为"针棒型"）轻钙组合物及其应用方法。一方面，通过提高文石型轻钙组合物的性能使之 优于现有技术生产的轻钙或高岭土组合物，从而提升涂布纸的品质；另一方面，通过优化文 石型轻钙组合物的应用方法，减少高岭土在造纸化学品行业的使用，节约造纸企业的成本。
[0006] 本发明第一个方面是提供一种用于纸张涂料的文石型轻钙组合物，其配料包括： 文石型轻钙、重质碳酸钙和丁苯胶乳。其中，根据本发明第一个方面的一种优选实施例，所 述的文石型轻钙的重量含量优选为10-50%，最优选为20-50%，例如20%和45%。
[0007] 其中，根据本发明第一个方面的一种优选实施例，所述的重质碳酸钙的重量含量 优选为50-90%，更优选为55-80%。
[0008] 其中，根据本发明第一个方面的一种优选实施例，所述的丁苯胶乳的重量含量优 选为5-20 %，更优选为9. 5-11 %。
[0009] 其中，根据本发明第一个方面的一种优选实施例，文石型轻钙组合物还包括各种 添加剂，本发明优选用分散剂、润滑剂、抗水剂。更优选所述的添加剂的重量含量为2-5%。
[0010] 其中，根据本发明第一个方面的一种优选实施例，所述的文石型轻钙的合成方法 优选为：添加镁盐和/或石膏晶须的一种或几种作为晶种对氢氧化钙进行碳化处理，从而 得到文石型轻钙浆料，收集产物得到文石型轻钙。其中：所述氢氧化钙是通过石灰石煅烧以 后生成氧化钙，氧化钙放入消化池通过硝化作用生成的；所述晶种添加量为所述生石灰的 重量百分比〇. 01-0. 5%。
[0011] 在所述的文石型轻钙的合成方法的优选案例中，优选为将文石型轻钙浆料沉淀压 滤浓缩到固含量为50-75%，最优选为固含量为65-70%。
[0012] 在所述的文石型轻钙的合成方法的优选案例中，所述文石型轻钙的合成方法的具 体操作优选为：
[0013] 1、煅烧过程将煤石比按照0.05-0. 1的比例在窑内混合煅烧，控制煅烧温度在 800~IKKTC，生成生石灰，窑炉产生的窑气经净化洗涤回用；
[0014] 2、消化过程使用消化机将生石灰消化，消化浓度按照10-35%，水温控制到 20-50°C，浆料通过过滤和旋液分离除渣；
[0015] 3、碳化过程中，将10-35 %的氢氧化钙浆料打入碳化塔中，并在碳化池加入相当于 生石灰的重量百分比为0. 01-0. 5%混合晶种，随后通入净化后的窑气进行碳化，其中窑气 按照流量〇. 8-2. 5立方/吨浆料/分钟，当碳化至终点后（用pH试纸检定反应液的pH值 到7)降低进气量，继续碳化10~30分钟，停止碳化。
[0016] 4、浓缩过程，将浆料沉淀压滤使之固含量为50-75%，收集产物得到文石型轻钙。
[0017] 在所述的文石型轻钙的合成方法的优选案例中，所述文石型轻钙晶体优选为晶体 长径比为5-15,更优选为8-13,最优选为8。更优选所述石型轻钙晶体的粒子大小分布在 0· 3_3· 0 μ m，最优选为 0· 5-2. 3 μ m。
[0018] 本发明第二个方面是提供一种纸张改性方法，包括：
[0019] 步骤1是提供第一方面所述的一种用于纸张涂料的文石型轻钙组合物；
[0020] 步骤2是将所述组合物应用于涂布纸中。
[0021] 本发明提供的一种用于纸张涂料的文石型轻钙组合物的应用，主要在于铜版纸、 轻涂纸、白板纸、白卡纸和箱板纸等涂布纸生产中。生产出的纸张具有良好的印刷表面强 度，优良的纸张光泽度和印刷光泽度，良好的食品接触安全性。具体突出表现在：
[0022] 1、使用文石型轻钙减少和代替高岭土，在不降低涂布纸质量的情况下，降低纸张 涂料的成本，在当前造纸业行业低迷的情况下，促进了涂布纸的发展；
[0023] 2、在文石型轻钙组合物的应用方法中，可以根据造纸企业的要求和用途，有针对 性的调整文石型轻钙组合物的配料配比，用于帮助造纸企业改善不同纸质产品。
【具体实施方式】
[0024] 本发明提供了一种用于纸张涂料的文石型轻钙组合物，其特征在于，文石型轻钙 组合物的配料包括文石型轻钙、重质碳酸钙和丁苯胶乳，其应用于涂布纸的涂布生产中，改 善涂布纸的品质。
[0025] 本发明还提供了一种纸张改性方法，包括：
[0026] 步骤1是提供第一方面所述的一种用于纸张涂料的文石型轻钙组合物；
[0027] 步骤2是将所述组合物应用于涂布纸中。