一种改性硫酸钙晶须的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于造纸填料技术领域，特别涉及一种改性硫酸钙晶须的制备方法。
【背景技术】
[0002] 在制浆造纸工艺中，一般采用填料工艺，常用填料有重钙(天然Ca⑶3磨剂），轻钙 (合成工艺），各类二氧化硅级硫酸钙晶体及其它无机填料。硫酸钙晶须是一种新型的具有 很高综合性能的无机材料，既不同于植物纤维，也不同于传统填料如碳酸钙、滑石粉等。它 是介于植物纤维与传统填料之间的新型纤维状材料，具有传统填料所不具备的某些特殊性 质，如良好的尺寸稳定性、耐热性、抗化学性、阻燃性和电绝缘性，这些性质是植物纤维无法 比拟的；增强高亮度、高松厚度、高透明度等性质，这些性质也是传统填料碳酸钙等无法比 拟的。
[0003] 各类填料的使用，主要参考的指标有两个：
[0004] 1.形状、尺寸。
[0005] 2.填料颗粒与纸纤维的"亲和"作用。
[0006] 在形状尺寸方面，目前研究方向是多为亚微米级纳米级填料。由于纸纤维宏观尺 寸上相近，亚微米尺寸的填料有可能在纸纤维之间的缝隙留存，加上纤维之间的离子键，氢 键及其它分子间的作用。增大了其抄纸过程中的"留着率"，而纳米尺寸的填料，有报道，它 们甚至不但存在于纤维缝隙，更是进入了植物细胞内空间，起到填料作用，由植物细胞壁成 为它们的骨架。从而达到增加留着率的效果。
[0007] 在这两类不同尺寸的填料颗粒起作用的前提，是它们必需首先在尺寸上区别"亚 微米"，"纳米"级的要求。即使在制备"亚微米"和"纳米"尺寸填料颗粒过程中，由于制备工 艺与填料本身材料属性的原因，不可避免地会引起颗粒表面电荷的聚集和分布变化，一个 直接的结果，就是已制备好的颗粒产生"团聚"，在使用过程中，团聚颗粒比团聚前的尺寸大 了几个，甚至几十个数量级，导致上述填料的作用下降。因此，制备好的填料颗粒的表面与 纸张纤维相互作用过程至为重要。宏观上，可以大大提高填料颗粒的"留着率"，以达到纸张 填料的各项效果。
[0008] 针对现有技术的弱点，本发明提供一种改性硫酸钙晶须的制备方法，考虑了填料 尺寸与填料与纸张纤维相互作用效果的兼顾，用其制得的改性硫酸钙晶须地投入使用能大 大改善填料用于造纸过程中填加量和纸张的物理性质。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的，在于克服上述方法的缺点和不足，对硫酸钙晶须表面状态进行改 进，以提供一种生产成本低，生产效率高，制备改性硫酸钙晶须造纸填料的新方法。
[0010] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0011] -种改性硫酸钙晶须的制备方法，其步骤包括：
[0012] (1)称取如下原料，按质量份数比例如下： 去离子水A (溶解淀粉） 85-105: 淀粉 5-_8
[0013] 去离子水B (溶解交联剂） 10 交联剂 0. .1-0. 6 ;
[0014] (2)淀粉糊化:将淀粉与去离子水A配制成质量百分比为一定浓度的料浆，搅拌均 匀下，升温至70-100°C糊化，恒温1.5-2.5小时，得到淀粉浆料；
[0015] (3)制备交联剂溶液:将交联剂与去离子水B制得交联剂溶液。
[0016] (4)制备交联淀粉溶液:将所述淀粉浆料冷却至45-60°C，在0.2-0.5小时内，匀速 滴入所述交联剂溶液，恒温反应1-5小时后，用碱性溶液调节PH值至11。
[0017] (5)选取长度15-1 ΟΟμL?，直径1 -8μπι，长径比15-50的硫酸钙晶须。
[0018] (6)将步骤(5)的硫酸钙晶须和步骤(4)制备的交联淀粉溶液按质量份数50: 20-50 的比例，获经喷雾干燥器喷雾干燥处理后，即制得改性硫酸钙晶须。
[0019]所述步骤(1)中，淀粉为普通玉米淀粉或木薯淀粉。
[0020]所述步骤（1)中交联剂为为选自三聚磷酸钠或六偏磷酸钠中的一种或其混合物。 合适的交联剂有利于提高淀粉的交联度和降低水溶性。
[0021 ]所述步骤(4)中，碱性溶液为碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠溶液的一种或多种。
[0022]所述步骤(5)的喷雾干燥器喷雾干燥处理方式中，保持50_80°C的混合温度，所述 硫酸钙晶须和所述交联淀粉溶液反应2-5小时。
[0023] 所述交联淀粉溶液使用蠕动栗注入。通过蠕动栗注有利于控制加料速度，保持料 液和粉末的配比。
[0024] 所述制备方法应用于制浆造纸领域。
[0025] 本发明的有益效果是：
[0026] 1、本制备方法加入了交联剂，可以较大幅度提高淀粉的包覆率。
[0027] 2、本制备方法将硫酸钙晶须改性后，使得晶须不会团聚，兼顾了填料尺寸与填料 与纸张纤维相互作用效果。
[0028] 3、本发明使用的是硫酸钙，用于代替纸张填料碳酸钙，由于硫酸钙是工业废弃物， 具有环保的社会效应。
[0029] 4、本发明没有加入有机溶剂，介质只有水，其生产成本低、污染小、能耗低、产率 尚。
【附图说明】
[0030] 图1是根据本发明的实施例1中，制得的改性硫酸钙晶须的电镜图。
[0031] 图2是根据本发明的对比例1中，制得的改性硫酸钙晶须的电镜图。
【具体实施方式】
[0032] 下面结合实施例，对本发明作进一步说明：
[0033] 实施例1:
[0034]长度ΙΙμL?，直径1 · ΙμL?的硫酸钙晶须为原料A。
[0035] 向附有温度计，搅拌器，滴加装置，氮气导入管的回流冷凝器的玻璃反应器中加入 85g去离子水，5g玉米淀粉。在搅拌下，升温至80°C糊化，保持温度2.5小时。冷却至50°〇在 0.5小时内滴加含0.5g六偏磷酸钠水溶液10ml，保持50°C5小时，结束反应。用30 %碳酸钠水 溶液调节是pH = 11，制得B。
[0036] 配比：
[0037] A: 5〇 (质量份数）
[0038] B: 5〇 (质量份数）
[0039] A加入喷雾干燥器腔体打开气流装置，同时升温，至反应釜中温度达到50°C。开动 蠕动栗注入液体;保持温度和吹气速度，注意观察粉体包覆现象5小时，出料，过滤，干燥，得 所需改性硫酸钙晶须，其电镜图见说明书附图1。
[0040] 实施例2
[00411 长度8 · 5μπι，直径1 · 3μπι的硫酸钙晶须为原料A。
[0042] 制备有温度计，搅拌器，滴加装置，氮气导入管的回流冷凝器的玻璃应器中加入 170g水，8g玉米淀粉。在搅拌下，升温至85°C糊化，保持温度2小时。冷却至50°C在0.3小时内 滴加含〇. 35g三聚磷酸钠水溶液10ml，保持50°C3小时，结束反应。用30 %碳酸钠水溶液调节 是pH= 11，制得B。
[0043] 配比：
[0044] A: 50 (质量份数）
[004