专利名称：：高保留重钙及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
：本发明涉^:一种高保留重钙及其制备方法和作为造纸填料的应用。技术背景造纸中加入填料可以提高纸张的不透明度和亮度，改进纸张的平滑度和均匀状态，增加纸张的柔软性，降低纸张的吸湿性和变形程度，同时还有利于降低生产成本。而碳酸钙由于其价格低廉，且同样能提高纸张的不透明度、增加纸张的吸油墨性能，作为造纸填料具有一定的成本优势。随着酸性造纸向中性造纸转变，重质碳酸钙日益成为中国造纸工业提高纸张质量、降低造纸成本的重要原材料。目前木浆的市场价为每吨6000元人民币，而填料的市场价仅为每吨500元人民币，纸张中填料的比例约为10%一20%，若将填料的比例由10%-20%提高到20-30%，则吨纸成本下降400-500元。但重质碳酸钙保留率低，增加了生产成本和对造纸白水处理的难度。中国专利CN100999331公开了一种高保留重质碳酸钙的制备方法。该方法是向重质碳酸钙浆料中分两次加入阳离子表面活性剂，第一次表面活性剂加入后，表面活性剂极性很强的阳离子一端与重质碳酸钙表面的阴离子产生作用，表面活性剂吸附到重质碳酸钙颗粒表面，将另一端极性很弱的碳氢长链覆盖在重质碳酸钙颗粒表面，使重质碳酸钙颗粒表面变成弱极性。第二次表面活性剂加入后，表面活性剂弱极性碳氢长链会与弱极性的重质碳酸钙颗粒表面产生作用，将另一端极性很强的阳离子保留重质碳酸钙颗粒的表面，使本来带负电荷的重质碳酸钙颗粒表面带上正电荷，使重质碳酸钙变成阳离子重钙。这种表面带正电荷的阳离子重钙加入到纸浆中，重质碳酸钙颗粒表面的正电荷能与纸浆纤维表面所带的负电荷产生强烈的作用，使重质碳酸钙颗粒牢牢地吸附在纸浆纤维表面，从而提高填料的保留率。但是，由于表面活性剂一端为极性很弱的碳氢长链，会降低重质碳酸钙颗粒表面的极性，使重质碳酸钙颗粒与纸浆纤维表面作用力减弱，使纸张强度下降。
发明内容本发明的一个目的是提供一种高保留重钙及其制备方法和应用，以克服现有技术存在的上述缺陷。本发明的方法包括如下步骤-将重质碳酸钙粉加入水中，并向水中加入分散剂聚丙烯酸钠，配成重质碳酸钙浆料；采用湿式超细剥片机对获得的重质碳酸钙浆料进行超细磨，制得超细重质碳酸钙浆料，其中直径小于2pm的颗粒质量含量为3090%;向超细重质碳酸钙桨料中加入氯化亚锡，搅拌0.53.0小时，得到高保留重钙桨料。所述重质碳酸钙粉为已经过预粉碎的粗粉，细度一般为200600目；所述分散剂聚丙烯酸钠的加入量为重质碳酸钙粉质量的0.21.5%，最好是0.51.0%;所述重质碳酸钙浆料根据实际使用需要可配成质量含固量为3075%的浆料，从成本和应用考虑，优选配成5075%的浆料；氯化亚锡的加入量为重质碳酸钙粉质量的0.21.5%。所述高保留重钙可以是上述浆料形式，也可以进一步脱水制成滤饼形式，或将所述滤饼干燥、粉碎制成干粉形式。湿式超细剥片机以及脱水、干燥、粉碎等步骤所需设备为本领域通用设备。高保留重钙用作造纸填料，可以提高填料首程保留率和总保留率，同时也可以提高纤维保留率，有利于降低白水浓度，降低填料用量和木浆用量，有利于降低成本和有利于环境保护。本发明向超细重质碳酸钙浆料中加入氯化亚锡，不但可显著提高重钙填料的保留率，从而提高纸浆纤维的保留率，同时纸张强度没有下降。这可能是由于氯化亚锡在水中发生水解，水解产物为带正电的氢氧化亚锡，带正电的氢氧化亚锡与重质碳酸钙表面的负电荷相互吸引，使带正电的氢氧化亚锡吸附到重质碳酸钙颗粒表面，使本来带负电荷的重质碳酸钙颗粒表面带上正电荷。这种表面带正电荷的重钙加入到纸浆中，重质碳酸钙颗粒表面的正电荷能与纸浆纤维表面所带的负电荷产生强烈的作用，使重质碳酸钙颗粒牢牢地吸附在纸浆纤维表面，从而提高填料的保留率，由于纸浆纤维表面所带的负电荷被降低了，同时也提高纸浆纤维的保留率。同时，由于本发明采用带正电的氢氧化亚锡吸附到重质碳酸钙颗粒表面，不会改变重质碳酸钙颗粒表面的极性，所以不会降低重质碳酸钙颗粒与纸浆纤维表面作用力，纸张强度不会下降。具体实施方式实施例1将2.5吨200目重质碳酸钙粉加入到6.0吨去离子水中，搅拌制成浆料，并向浆料中加入6.5kg聚丙烯酸钠分散剂，搅拌，然后用泵将浆料送入一台300升剥片机，用剥片机对重质碳酸钙进行研磨，制得超细重质碳酸转浆料，其中直径小于2pm的颗粒质量含量为90%。然后向超细重质碳酸钙浆料中加入5kg固体氯化亚锡，搅拌2小时，得到高保留重钙浆料，浆料可以直接用作造纸填料。实施例2将2.5吨400目重质碳酸钙粉加入到3吨去离子水中，搅拌制成浆料，并向浆料中加入12kg聚丙烯酸钠分散剂，搅拌，然后用泵将浆料送入一台300升剥片机，用剥片机对重质碳酸钙进行研磨，制得超细重质碳酸妈浆料，其中直径小于2pm的颗粒质量含量为75%。然后向超细重质碳酸钙浆料中加入32kg固体氯化亚锡，搅拌2小时，得到高保留重钙浆料，浆料经过过滤制成含固量为71%的滤饼3.4吨，可以直接用作造纸填料。实施例3将2.5吨600目重质碳酸钙粉加入到1.1吨去离子水中，搅拌制成浆料，并向浆料中加入35.5kg聚丙烯酸钠分散剂，搅拌，然后用泵将浆料送入一台80升剥片机，用剥片机对重质碳酸钙进行研磨，制得超细重质碳酸钙浆料，其中直径小于2pm的颗粒质量含量为30y。。然后向超细重质碳酸妈浆料中加入35kg固体氯化亚锡，搅拌2.5小时，得到高保留重钙浆料。桨料经过过滤制成含固量为60%的滤饼4.1吨，经105。C干燥3小时，再经锤式粉碎机粉碎，得到高保留重钙粉体2.41吨，可以用作造纸填料。实施例4将2.5吨200目重质碳酸钙粉加入到5吨去离子水中，搅拌制成浆料，并向桨料中加入16kg聚丙烯酸钠分散剂，搅拌，然后用泵将浆料送入一台300升剥片机，用剥片机对重质碳酸钙进行研磨，制得超细重质碳酸钙浆料，其中直径小于2nm的颗粒质量含量为40%。然后向超细重质碳酸钙浆料中加入18kg固体氯化亚，锡，搅拌3小时，得到高保留重钙浆料，浆料可以直接用作造纸填料。实施例5将2.5吨300目重质碳酸钙粉加入到2.5吨去离子水中，搅拌制成浆料，并向浆料中加入20kg聚丙烯酸钠分散剂，搅拌，然后用泵将浆料送入一台300升剥片机，用剥片机对重质碳酸钙进行研磨，超细重质碳酸钙浆料，其中直径小于2pm的颗粒质量含量为50%。然后向超细重质碳酸钙浆料中加入14kg固体氯化亚锡，搅拌0.5小时，得到高保留重钙浆料。浆料经过过滤制成含固量为64%的滤饼3.8吨，经112"C干燥2小时，再经锤式粉碎机粉碎，得到高保留重钙粉体2.43吨，可以用作造纸填料。应用实施例用1880长网多缸文化纸机，以同样细度高保留重钙填料代替普通重钙用于双胶纸生产，考察对造纸抄造过程的影响，白水浓度、网下白水浓度、首程保留率的变化。按GB/T453-2002检测纸样强度。如表1。实验条件纸机类型，1880长网多缸文化纸机；生产纸种，70g/m2双胶纸；填料，高保留重钙；普通重钙表l<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>对比样为采用专利CN100999331公开的方法制备的高保留重钙。与对比样相比，本发明高保留重钙白水浓度和网下白水浓度比对比样略低，首程留着率、填料保留率、纤维保留率比对比样略高，但抗张强度比对比样高得多，由此体现，本发明在提高重钙保留率的同时，并不会因为加入的添加剂而影响到纸张的强度。权利要求1.一种高保留重钙的制备方法，其特征在于，包括如下步骤将重质碳酸钙粉加入水中，并向水中加入分散剂聚丙烯酸钠，配成重质碳酸钙浆料；采用湿式超细剥片机对获得的重质碳酸钙浆料进行超细磨，制得超细重质碳酸钙浆料；向超细重质碳酸钙浆料中加入氯化亚锡，搅拌，得到高保留重钙浆料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重质碳酸钙粉的细度为200600目。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，制得的超细重质碳酸钙浆料中，直径小于2pm的颗粒质量含量为3090%。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分散剂聚丙烯酸钠的加入量为重质碳酸钙粉质量的0.21.5%。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重质碳酸钙浆料配成质量含固量为3075%的浆料。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，氯化亚锡的加入量为重质碳酸钙粉质量的0.21.5%。7.根据权利要求16任一项所述的方法，其特征在于，得到的高保留重钙浆料脱水制成滤饼，或将所述滤饼干燥、粉碎制成干粉。8.根据权利要求17任一项所述方法制备的高保留重钙。9.权利要求8所述的高保留重钙的应用，其特征在于，用作造纸填料。全文摘要本发明提供了一种高保留重钙及其制备方法和应用。制备方法包括如下步骤将重质碳酸钙粉加入水中，并向水中加入分散剂聚丙烯酸钠，配成重质碳酸钙浆料；采用湿式超细剥片机对获得的重质碳酸钙浆料进行超细磨，向超细重质碳酸钙浆料中加入氯化亚锡，搅拌，得到高保留重钙浆料。本发明的高保留重钙用作造纸填料，可以提高填料首程保留率和总保留率，同时也可以提高纤维保留率，有利于降低白水浓度，降低填料用量和木浆用量，有利于降低成本和有利于环境保护。文档编号C09C3/04GK101250335SQ20081003526公开日2008年8月27日申请日期2008年3月27日优先权日2008年3月27日发明者施晓旦,王彦华申请人:上海东升新材料有限公司