一种湿法改性超微细碳酸钙的方法与流程

文档序号:16205128发布日期:2018-12-08 07:00阅读:293来源:国知局

本发明涉及一种碳酸钙的制备方法,尤其是一种湿法改性超微细碳酸钙的方法。

背景技术

重质碳酸钙,一般是由天然碳酸盐矿物如方解石、大理石和石灰石粉碎而制得,重钙具有白度高、纯度好、色相柔和等特点,因此被广泛用于人造地砖、橡胶、塑料、造纸、涂料、油漆、油墨、电缆、建筑用品、食品、医药、纺织、饲料、牙膏等行业,通常用作填充剂,或者是补强剂。

根据碳酸钙粉体平均粒径(d)的大小,可以将碳酸钙分为微粒碳酸钙(d>5μm)、超微细碳酸钙(1μm<d<5μm)、微细碳酸钙(0.1μm<d≤1μm)、超细碳酸钙(0.02μm<d≤0.1μm)和超微细碳酸钙(d≤0.02μm)。

超微细碳酸钙由于具有粒径小、粒度均匀、表面活性高的优点,被广泛应用于造纸行业。但干法生产的碳酸钙只能达到微细级别,而在湿法生产中,如何能更好的防止粉体粘结,改善粉体的分散性,同时改善其韧性,将是非常重要的问题。



技术实现要素:

本发明公开了一种湿法改性超微细碳酸钙的方法,能很好的改善碳酸钙的分散性能,防止在研磨和干燥的过程中发生团聚,同时还能在一定程度上帮助提高其下游产品——纸张的韧性。

为实现上述目的,本发明的技术方案为:

一种湿法改性超微细碳酸钙的方法,包括以下步骤:

s1.对方解石原料进行粗碎和粉碎,得到100~200目的方解石粉体;

s2.用微粉磨粉机进行磨粉,磨粉完成后筛分出粒径<5μm的超微粉体;

s3.将超微粉体加水配成浆料,水和超微粉体的重量比为70~80:30~50,采用湿法研磨机进行研磨,在湿法研磨机中同时加入氧化锆微珠和改性蔗渣浆进行研磨,超微粉体浆料与改性蔗渣浆的重量比为2~3:30~50,研磨时间40~50min,温度50~60℃;

s4.将湿法研磨后获得的浆料过振动筛,得到超微细碳酸钙浆料;

s5.将超微细碳酸钙浆料预先烘干至水分含量为15~20%,然后放入气流干燥机中干燥,即得超微细碳酸钙。

优选的,所述步骤s3中,改性蔗渣浆的制备方法包括以下步骤:将蔗渣粉碎至200~300目,先进行气爆处理,再用微粉磨粉机磨粉,筛分出粒径<2μm的蔗渣粉,然后加入磨浆机中进行磨浆,磨浆时通入氮气进行保护,同时加入浆料重量10~15%的双氧水漂白,漂白完成后蒸煮去除双氧水,在每100重量份的浆料中,加入0.5~0.9重量份的淀粉、0.1~0.3重量份的聚丙烯酸钠、0.4~0.8重量份的硬脂酸钠、0.02~0.06重量份的水溶性氧化聚乙烯蜡,搅拌50~70min,得改性蔗渣浆。

优选的,所述步骤s3中,水和超微粉体的重量比为80:45,超微粉体浆料与改性蔗渣浆的重量比为3:45。

优选的,所述步骤s3中,在每100重量份的浆料中,加入0.7重量份的淀粉、0.2重量份的聚丙烯酸钠、0.6重量份的硬脂酸钠、0.04重量份的水溶性氧化聚乙烯蜡。

优选的,所述步骤s3中,研磨时间45min,温度56℃。

优选的,所述步骤s5中,气流干燥机中干燥管的温度为100~120℃、气流速度为20~30m/s。

以上所述的一种湿法改性超微细碳酸钙的方法,具有以下优点:

(1)本发明在湿法制备时加入了改性蔗渣浆,蔗渣具有较高的支撑强度,能防止碳酸钙之间发生粘结,进而改善碳酸钙的分散性能,防止在研磨的过程中发生团聚,提高湿法研磨的效率。

(2)本发明通过采用气流干燥机对碳酸钙进行干燥,加快了干燥的速度,也能避免干燥过程中发生二次团聚的问题。

(3)本发明进一步的加入了聚丙烯酸钠、硬脂酸钠和水溶性氧化聚乙烯蜡对蔗渣进行改性,改善了蔗渣内部的枝接结构,同时提高了蔗渣表面的润滑度,进而通过改性蔗渣浆使得目标产物在纸张浆料中更容易均匀分散,从而使得纸张更均匀平滑、有韧性。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明作进一步说明,但本发明的保护范围不限于以下实施例。

实施例1

一种湿法改性超微细碳酸钙的方法,包括以下步骤:

s1.对方解石原料进行粗碎和粉碎,得到100~200目的方解石粉体;

s2.用微粉磨粉机进行磨粉,磨粉完成后筛分出粒径<5μm的超微粉体;

s3.将超微粉体加水配成浆料,水和超微粉体的重量比为80:45,采用湿法研磨机进行研磨,在湿法研磨机中同时加入氧化锆微珠和改性蔗渣浆进行研磨,超微粉体浆料与改性蔗渣浆的重量比为3:45,研磨时间45min,温度56℃;

s4.将湿法研磨后获得的浆料过振动筛,得到超微细碳酸钙浆料;

s5.将超微细碳酸钙浆料预先烘干至水分含量为15~20%,然后放入气流干燥机中干燥,干燥管的温度为110℃、气流速度为25m/s,干燥后即得超微细碳酸钙。

其中,改性蔗渣浆的制备方法包括以下步骤:将蔗渣粉碎至200~300目,先进行气爆处理,再用微粉磨粉机磨粉,筛分出粒径<2μm的蔗渣粉,然后加入磨浆机中进行磨浆,磨浆时通入氮气进行保护,同时加入浆料重量12%的双氧水漂白,漂白完成后蒸煮去除双氧水,在每100重量份的浆料中,加入0.7重量份的淀粉、0.2重量份的聚丙烯酸钠、0.6重量份的硬脂酸钠、0.04重量份的水溶性氧化聚乙烯蜡,搅拌60min,得改性蔗渣浆。

实施例2

一种湿法改性超微细碳酸钙的方法,包括以下步骤:

s1.对方解石原料进行粗碎和粉碎,得到100~200目的方解石粉体;

s2.用微粉磨粉机进行磨粉,磨粉完成后筛分出粒径<5μm的超微粉体;

s3.将超微粉体加水配成浆料,水和超微粉体的重量比为70:30,采用湿法研磨机进行研磨,在湿法研磨机中同时加入氧化锆微珠和改性蔗渣浆进行研磨,超微粉体浆料与改性蔗渣浆的重量比为2:30,研磨时间40min,温度60℃;

s4.将湿法研磨后获得的浆料过振动筛,得到超微细碳酸钙浆料;

s5.将超微细碳酸钙浆料预先烘干至水分含量为15~20%,然后放入气流干燥机中干燥,干燥管的温度为100℃、气流速度为20m/s,干燥后即得超微细碳酸钙。

其中,改性蔗渣浆的制备方法包括以下步骤:将蔗渣粉碎至200~300目,先进行气爆处理,再用微粉磨粉机磨粉,筛分出粒径<2μm的蔗渣粉,然后加入磨浆机中进行磨浆,磨浆时通入氮气进行保护,同时加入浆料重量10%的双氧水漂白,漂白完成后蒸煮去除双氧水,在每100重量份的浆料中,加入0.5重量份的淀粉、0.1重量份的聚丙烯酸钠、0.4重量份的硬脂酸钠、0.02重量份的水溶性氧化聚乙烯蜡,搅拌60min,得改性蔗渣浆。

实施例3

一种湿法改性超微细碳酸钙的方法,包括以下步骤:

s1.对方解石原料进行粗碎和粉碎,得到100~200目的方解石粉体;

s2.用微粉磨粉机进行磨粉,磨粉完成后筛分出粒径<5μm的超微粉体;

s3.将超微粉体加水配成浆料,水和超微粉体的重量比为80:50,采用湿法研磨机进行研磨,在湿法研磨机中同时加入氧化锆微珠和改性蔗渣浆进行研磨,超微粉体浆料与改性蔗渣浆的重量比为3:50,研磨时间50min,温度50℃;

s4.将湿法研磨后获得的浆料过振动筛,得到超微细碳酸钙浆料;

s5.将超微细碳酸钙浆料预先烘干至水分含量为15~20%,然后放入气流干燥机中干燥,干燥管的温度为120℃、气流速度为30m/s,干燥后即得超微细碳酸钙。

其中,改性蔗渣浆的制备方法包括以下步骤:将蔗渣粉碎至200~300目,先进行气爆处理,再用微粉磨粉机磨粉,筛分出粒径<2μm的蔗渣粉,然后加入磨浆机中进行磨浆,磨浆时通入氮气进行保护,同时加入浆料重量15%的双氧水漂白,漂白完成后蒸煮去除双氧水,在每100重量份的浆料中,加入0.9重量份的淀粉、0.3重量份的聚丙烯酸钠、0.8重量份的硬脂酸钠、0.06重量份的水溶性氧化聚乙烯蜡,搅拌60min,得改性蔗渣浆。

上述实施例1~3中,干燥后所得的超微细碳酸钙经检测粒径均在0.02~0.1μm之间,无团聚现象。

上述实施例1~3制得的超微细碳酸钙,与市场上购买的某品牌的超微细碳酸钙按照相同的配方制成纸张,对所制备出的纸张进行检测,检测结果如下:

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