专利名称：一种重质碳酸钙填料的制备方法
技术领域：
本发明涉及重质碳酸钙填料的技术领域，具体地说是一种低磨耗重质碳酸钙填料的制备方法。
背景技术：
随着酸性造纸向中性造纸转变，重质碳酸钙已成为使用最为广泛的填料之一。但重质碳酸钙对纸机成型网的磨耗高，使得碳酸钙与纸浆纤维之间的吸附力差，纸填料的保留率低，增加了生产成本和对造纸废液处理的难度。如果大幅降低填料磨耗值，会使纸张的强度、挺度和表面强度遭到破坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的重质碳酸钙填料的制备方法，它可克服现有技术中重质碳酸钙对纸机成型网的磨耗高，无法保证纸张的强度、挺度和表面强度的一些不足。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是一种重质碳酸钙填料的制备方法，其特征在于所述的重质碳酸钙填料的制备方法包括以下步骤a、将重质碳酸钙粉与水按重量百分比2-4∶1混合，制成重质碳酸钙浆料；b、在上述浆料中加入占重质碳酸钙粉重量百分比0.1-10％的表面处理剂，进行搅拌；c、将搅拌后的浆料放入剥片机内进行多级剥片，制得低磨耗重质碳酸钙浆料。
使用时本发明的制备方法中，通过对重质碳酸钙表面的改性处理，能成倍降低重钙的磨耗值，从而减轻对成型网的磨损。同时适当改善碳酸钙与纸浆纤维之间的吸附力，将纸填料的保留率提高几个百分点，在保证纸张的强度、挺度和表面强度不被破坏的前提下，使纸张的平滑度有所提高。
具体实施例方式下面结合附图
和实施例对本发明作进一步的描述。
本发明所述的重质碳酸钙填料的制备方法包括以下步骤a、将重质碳酸钙粉与水按重量百分比2-4∶1混合，制成重质碳酸钙浆料；b、在上述浆料中加入占重质碳酸钙粉重量百分比0.1-10％的表面处理剂，进行搅拌；c、将搅拌后的浆料放入剥片机内进行多级剥片，这里的多级剥片指至少进行三级剥片处理，从而制得低磨耗重质碳酸钙浆料。其中的表面处理剂可以为以下物质磺化(十二至二十二碳)脂肪酸、磺化(十二至二十二碳)脂肪酸甲酯、十二至二十二烷基磷酸酯、卵磷脂、十二至二十二烷基苯磺酸盐、十二至二十二脂肪酸、十二至二十二碳醇硫酸盐或十二至二十二烷基磺酸盐；重质碳酸钙粉的细度为100-400目；搅拌速度为800转/分，时间为20-30分钟。
所述的重质碳酸钙填料的制备方法包括以下步骤a、将重质碳酸钙粉与水按重量百分比2-4∶1混合，充分搅拌后制成重质碳酸钙浆料；b、将搅拌后的浆料放入剥片机内进行多级研磨，这里的多级研磨指至少进行三级研磨；c、当碳酸钙粒径为2μm含量达到30.0-80.0％时，在上述浆料中加入占重质碳酸钙粉重量百分比0.1-10％的表面处理剂，制得低磨耗重质碳酸钙浆料其中的表面处理剂可以为以下物质磺化(十二至二十二碳)脂肪酸、磺化(十二至二十二碳)脂肪酸甲酯、十二至二十二烷基磷酸酯、卵磷脂、十二至二十二烷基苯磺酸盐、十二至二十二脂肪酸、十二至二十二碳醇硫酸盐或十二至二十二烷基磺酸盐重质碳酸钙粉的细度为100-400目。其中剥片机为现有技术，在这里就不再赘述其工作原理了。
实施例1将100目-400目重质碳酸钙粉制浆，水占重质碳酸钙浆料重量百分比为40.0％。配成重质碳酸钙粉的含量为40.0-75.0％的重质碳酸钙浆料，充分搅拌，使浆料获得良好的流动性，然后采用湿式超细研磨(剥片)机进行多级研磨，磨成的碳酸钙粒径为2μm含量30.0-80.0％后，向浆料中加入表面处理剂磺化脂肪酸甲酯，进行表面处理。表面处理剂的加入量为相对于重质碳酸钙干粉量的0.01％-10.0％。制得的低磨耗重质碳酸钙浆料的指标为其中碳酸钙粒子中-2μm含量30.0-80.0％；固含量40.0-75.0％；磨耗＜3mg/2000次；pH值9.0-10.0；粘度5-100mPa·s；Zeta电位＞-20。
将本发明所制得的低磨耗重质碳酸钙填料加入到纸浆中，加入量相当于绝干浆的20％，加入相当于绝干浆2％的AKD(固含量10％)和相当于绝干浆200ppm的PAM，进行抄片(60g/m2)，上光机烘干后，测定灰分、填料留着率。同时做不加填料吸附保留剂的重钙加填实验，以进行比较。
实验结果如下
实验数据表明，本发明所制备的低磨耗重质碳酸钙填料可以提高抄片的填料留着，也可以提高其纤维留着。纸样灰分与对照组相比，由13.1％提高到14.0％，填料留着率由60.7％提高到65.9％，总留着率从77.6％提高到82.5％。
实施例2将100目-400目重质碳酸钙粉制浆，将重质碳酸钙粉加入水中，水占重质碳酸钙浆料重量百分比为25.0-60.0％，最合适为25.0％-40.0％。并向水中加入表面处理剂十八烷基磷酸酯，加入量为相对于重质碳酸钙干粉量的0.01％-10.0％。配成重质碳酸钙粉的含量为40.0-75.0％的重质碳酸钙浆料，充分搅拌，搅拌速度为800转/分，时间为20-30分钟，使浆料获得良好的流动性，然后采用湿式超细研研磨(剥片)机进行多级研磨(剥片)，制得低磨耗重质碳酸钙浆料的物理指标为碳酸钙粒径2μm含量30.0-80.0％；固含量40.0-75.0％；磨耗＜3mg/2000次；pH值9.0-10.0；粘度5-100mPa·s；Zeta电位＞-20。
本发明的低磨耗重质碳酸钙填料可显著降低填料对造纸成型网的磨耗，延长成型网的使用寿命，降低纸张成本；填料留着提高，降低了纸浆用量；减少造纸废液中填料的残留，废水处理相对容易，对减轻环境保护的压力也有积极意义。
下面列出了表面处理剂加入量对碳酸钙磨耗的影响
将本发明所制得的低磨耗重质碳酸钙填料在纸机上进行试验，该纸机生产70g/m2双胶纸，试验结果见下表
试验结果表明，使用低磨耗重质碳酸钙填料后，某公司生产的双胶纸的白度、施胶度、基本不变，纸样的强度、表面强度、松厚度、平滑度有明显的提高。成型网的更换周期由原来的28天左右延长至39天左右，成型网的使用寿命延长大约30％。
权利要求
1.一种重质碳酸钙填料的制备方法，其特征在于所述的重质碳酸钙填料的制备方法包括以下步骤a、将重质碳酸钙粉与水按重量百分比2-4∶1混合，制成重质碳酸钙浆料；b、在上述浆料中加入占重质碳酸钙粉重量百分比0.1-10％的表面处理剂，进行搅拌；c、将搅拌后的浆料放入剥片机内进行多级剥片，制得低磨耗重质碳酸钙浆料。
2.根据权利要求1所述的一种重质碳酸钙填料的制备方法，其特征在于表面处理剂可以为以下物质磺化脂肪酸、磺化脂肪酸甲酯、十二至二十二烷基磷酸酯、卵磷脂、十二至二十二烷基苯磺酸盐、十二至二十二脂肪酸、十二至二十二碳醇硫酸盐或十二至二十二烷基磺酸盐。
3.根据权利要求1所述的一种重质碳酸钙填料的制备方法，其特征在于重质碳酸钙粉的细度为100-400目。
4.根据权利要求1所述的一种重质碳酸钙填料的制备方法，其特征在于搅拌速度为800转/分，时间为20-30分钟。
5.一种重质碳酸钙填料的制备方法，其特征在于所述的重质碳酸钙填料的制备方法包括以下步骤a、将重质碳酸钙粉与水按重量百分比2-4∶1混合，充分搅拌后制成重质碳酸钙浆料；b、将搅拌后的浆料放入剥片机内进行多级研磨；c、当碳酸钙粒径为2μm含量达到30.0-80.0％时，在上述浆料中加入占重质碳酸钙粉重量百分比0.1-10％的表面处理剂，制得低磨耗重质碳酸钙浆料。
6.根据权利要求4所述的一种重质碳酸钙填料的制备方法，其特征在于表面处理剂可以为以下物质磺化脂肪酸、磺化脂肪酸甲酯、十二至二十二烷基磷酸酯、卵磷脂、十二至二十二烷基苯磺酸盐、十二至二十二脂肪酸、十二至二十二碳醇硫酸盐或十二至二十二烷基磺酸盐。
7.根据权利要求4所述的一种重质碳酸钙填料的制备方法，其特征在于重质碳酸钙粉的细度为100-400目。
全文摘要
本发明涉及一种重质碳酸钙填料的制备方法，其特征在于所述的重质碳酸钙填料的制备方法包括以下步骤a.将重质碳酸钙粉与水按重量百分比2－4∶1混合，制成重质碳酸钙浆料；b.在上述浆料中加入占重质碳酸钙粉重量百分比0.1－10％的表面处理剂，进行搅拌；c.将搅拌后的浆料放入剥片机内进行多级剥片，制得低磨耗重质碳酸钙浆料。使用时本发明的制备方法中，通过对重质碳酸钙表面的改性处理，能成倍降低重钙的磨耗值，从而减轻对成型网的磨损。同时适当改善碳酸钙与纸浆纤维之间的吸附力，将纸填料的保留率提高几个百分点，在保证纸张的强度、挺度和表面强度不被破坏的前提下，使纸张的平滑度有所提高。
文档编号C09C3/08GK1800268SQ20051002313
公开日2006年7月12日 申请日期2005年1月5日 优先权日2005年1月5日
发明者施晓旦 申请人:上海东升新材料有限公司, 兖州高旭化工有限公司