专利名称：造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙及其制备方法
技术领域：
本发明涉及造纸技术领域，尤其是涉及一种用于生产造纸涂布涂料用的造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙以及制备该造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙的方法。
背景技术：
在造纸技术中，使用重质碳酸钙来生产用于纸制品的涂布涂料是一种非常普遍的技术。当前人们使用重质碳酸钙生产的纸制品涂布涂料大多存在着白度低、亮度差等现象，人们多采用添加瓷土的方式来解决这一问题，但是目前人们使用的以瓷土和重质碳酸钙为原料生产的纸制品涂布涂料，为了能够提高对涂布纸纸面的良好涂层遮盖性，多采用提高其固含量，因此也存在着高粘度、流变性差、不易分散、配伍性差和粘度不稳等问题，不适应于高速纸机的生产要求，影响了正常的生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供了一种造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙，它不仅具有较高的白度和固含量，而且粒径细、粘度低、易分散，具有较好的稳定性和流变性，完全能够适应高速纸机的生产要求。
本发明还提供了一种制备造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙方法，采用本方法制备造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙，不仅简单方便，而且制备的造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙白度好，固含量高，并且粒径细、粘度低、易分散，具有较好的稳定性和流变性。
本造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙，是由以下重量份比原料制备而成重质碳酸钙720～850份、分散剂聚丙烯酸钠14～18份、瓷土180～300份和适量水，其中制备的添加瓷土的浆状重质碳酸钙内固含量较高为≥73.5％，并且小于2um粒径颗粒比例≥98.0％，而小于1um粒径颗粒比例≥80.0％，325目筛余物(％)≤0.002，粘度≤600mpa·s，回粘度(mpa·s)≤900，所以其具有较高的固含量，并且粒径细、粘度低、易分散，因此其稳定性和流变性也较好，而其盐酸不溶物≥15.0％，PH(10％)值8～10，ISO白度(％)≥91.0，并且重质碳酸钙采用颗粒粒径可以采用400目的重质碳酸钙粉，以提高其调浆性能。
采用本造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙，因其具有白度好，固含量高，并且粒径细、粘度低、易分散，以及较好的稳定性和流变性等特点，因此可以配制高固含、低粘度、流变性好的涂料，易操作，具有良好的配伍性和粘度稳定性，可完全适合高速纸机的要求，并能很好地提高涂布纸纸面的平滑度、白度，改善纸的外观，提高涂布纸的亮度、不透明度和光泽度，具有良好涂层遮盖性，同时能够显著改善纸张的油墨吸收性和印刷适印性，使之适合印刷的要求，本造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙还具有较低的磨耗值、较小的筛余物含量，减少了对纸系统和铜网的磨损，提高成纸质量。
制备造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙方法为采用重质碳酸钙粉、瓷土和分散剂聚丙烯酸钠为原料，在搅拌的条件下将重质碳酸钙粉加入含有分散剂聚丙烯酸钠的水中进行调浆，然后经过多道研磨工序、筛选和离心分离来生产造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙，其中在进行各道研磨工序时也分别按比例加入分散剂，并在最后一道研磨工序时加入瓷土一同进行研磨。
并且为了能够在制备过程中原料浆和成品浆均匀混合并提高生产效率，可在在重质碳酸钙调浆之后对原料浆进行原料缓冲工序，而在筛选之后对成品浆进行成品缓冲工序，原料缓冲工序和成品缓冲工序均为在搅拌的条件下进行。
在生产中可以采用四道研磨工序，以提高对颗粒的研磨效果，降低产品内颗粒的粒径，并使成品中的颗粒粒径分布均匀。
可以在在搅拌的条件下将重量份比为720～850份重质碳酸钙粉加入盛有含重量份比为3.5～4.5分散剂聚丙烯酸钠的水的容器中搅拌均匀以进行调浆，然后将调好的原料浆在搅拌的条件下在缓冲容器中进行原料缓冲，之后依次经过四道研磨工序进行研磨，并在各道研磨工序时分别加入重量份比为2.6～3.4的分散剂聚丙烯酸钠，同时在第四道研磨工序时加入重量份比为180～300份的瓷土一起研磨制得成品浆，将制得成品浆进行筛选后再在搅拌的条件下在缓冲容器中进行成品缓冲，之后经过离心分离工序之后即制得造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙成品，并且在对对进行调浆、原料缓冲和成品缓冲时均为在设有搅拌器的容器中进行，同时调浆时搅拌器转速为200r/min，并保持30min，而原料缓冲搅拌器转速可以采用100r/min，在离心分离时离心机的转速可以保持转速1200r/min，而重质碳酸钙采用颗粒粒径可以采用400目的重质碳酸钙粉，以提高其调浆性能。并且为了提高产品中小粒径颗粒的含量，在筛先时可以采用150目的筛网来进行筛选，使大粒径颗粒得到彻底去除，产品粒径分布范围窄，并且在实际的生产当中，对于搅拌器的转速、离心机的转速、筛先时筛网的使用以及搅拌、分离的时间，以及各原料使用配比，可以根据实际生产中的需要进行适当的调整，这些均为本领域内的技术人员所熟知的常识。
采用本方法生产造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙，通过聚丙烯酸钠分散剂按配比分步添加配合进行生产，充分考虑了碳酸钙弱碱性特点，使产品具有高固含、低粘度等特点，并且多台湿磨机串联生产，连续进料、连续研磨，保证产品具有良好的粒径，并通过原料及成品缓冲工序，可使得原小批量生产原料浆和成品浆在汇集贮存的同时混合均匀，以便于进行下道工序的生产，工艺连续，自动化程度高，使产品具有较好的稳定性好。并且在生产时采用直接添加瓷土分散，一是可直接用于纸机涂布使用，二是提高瓷土分散粒径及分散效果，三是降低纸机现场添加瓷土生产成本费用，有效的改善了造纸涂布颜料的性能及纸品品质。
在本发明中，调浆使用的带有搅拌器的容器可以采用设有搅拌器的不锈钢反应釜，而原料缓冲和成品缓冲则可以采用设有搅拌器的缓冲罐，研磨可以采用目前人们生产中常用的湿磨机，而筛选设备和离心机均采用人们目前在实际生产中所应用的设备，而重质碳酸钙粉、瓷土和分散剂聚丙烯酸钠等原料也是人们在目前生产中常用的产品，均可市购得到。
附图是本发明制备造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙方法的工艺流程图。
如附图所示，首先配料，采用重质碳酸钙粉、瓷土和分散剂聚丙烯酸钠为原料，在搅拌的条件下将重质碳酸钙粉和含有分散剂聚丙烯酸钠的水进行混合调浆，然后输送到原料缓冲装置中在搅拌的条件下进行原料缓冲，之后经过四道依次设置的研磨机的研磨工序，并在筛选后在搅拌的条件下进行成品缓冲工序，最后经离心机的离心分离来生产造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙，并将制得的成品输送到成品贮存装置进行贮存，其中在进行各道研磨工序时分别按比例加入分散剂聚丙烯酸钠，并在最后一道研磨工序时加入瓷土一同进行研磨。
具体实施例方式
实施例一备料原料采用400目重质碳酸钙粉800公斤，分散剂聚丙烯酸钠16公斤、瓷土200公斤；配浆把水、分散剂4.0公斤加入到设有搅拌器的容器中，开启搅拌并投入800公斤碳酸钙粉进行调浆；原料缓冲把浆料输入原料缓冲罐开启搅拌进行原料缓冲；研磨开启各道研磨机，并把原料浆输入到各道研磨机中，并随浆料的进入逐步在各道研磨机内滴加分散剂聚丙烯酸钠，其中一道研磨机分散剂聚丙烯酸钠的滴加量为3.0公斤；二道机研磨分散剂聚丙烯酸钠的滴加量为3.0公斤；三道机研磨分散剂聚丙烯酸钠的滴加量为3.0公斤；四道研磨机分散剂聚丙烯酸钠的滴加量为3.0公斤，并同时在四道研磨机随浆料的进入逐渐均匀添加瓷土200公斤；筛选采用过150目筛网的筛选机进行筛选；成品缓冲把浆料输入成品缓冲罐开启搅拌进行成品缓冲；离心分离浆料输送到离心分离机进行分离，以除去浆料内的大的颗粒；
成品贮存从离心分离机取样化验，如产品各项指标合格后，将料液输送到进入成品罐中储存，即制得造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙成品。
制得的浆状重质碳酸钙内固含量80％，小于2um粒径颗粒比例98.8％，小于1um粒径颗粒比例85.2％，325目筛余物(％)0.001，粘度580mpa·s，回粘度(mpa·s)860，盐酸不溶物17.0％，PH(10％)值8～10，ISO白度(％)93.2。
实施例二步骤同实施例一，其中备料时原料采用重质碳酸钙粉720公斤，分散剂聚丙烯酸钠14公斤、瓷土180公斤；而配浆时采用水、分散剂3.6公斤加入到设有搅拌器的容器中，开启搅拌并投入800公斤碳酸钙粉进行调浆；而研磨时则采用一道研磨机分散剂聚丙烯酸钠的滴加量为2.6公斤；二道机研磨分散剂聚丙烯酸钠的滴加量为2.6公斤；三道机研磨分散剂聚丙烯酸钠的滴加量为2.6公斤；四道研磨机分散剂聚丙烯酸钠的滴加量为2.6公斤，并同时在四道研磨机随浆料的进入逐渐均匀添加瓷土180公斤；制得的浆状重质碳酸钙内固含量75％，小于2um粒径颗粒比例98.3％，小于1um粒径颗粒比例83.2％，325目筛余物(％)0.001，粘度560mpa·s，回粘度(mpa·s)830，盐酸不溶物16.2％，PH(10％)值8～10，ISO白度(％)91.2。
实施例三备料原料采用重质碳酸钙粉850公斤，分散剂聚丙烯酸钠18公斤、瓷土300公斤；配浆把水、分散剂4.5公斤加入到设有搅拌器的容器中，开启搅拌并投入850公斤碳酸钙粉进行调浆；研磨开启各道研磨机，并把原料浆输入到各道研磨机中，并随浆料的进入逐步在各道研磨机内滴加分散剂聚丙烯酸钠，其中一道研磨机分散剂聚丙烯酸钠的滴加量为3.6公斤；二道机研磨分散剂聚丙烯酸钠的滴加量为3.5公斤；三道机研磨分散剂聚丙烯酸钠的滴加量为3.4公斤；四道研磨机分散剂聚丙烯酸钠的滴加量为3.0公斤，并同时在四道研磨机随浆料的进入逐渐均匀添加瓷土300公斤；筛选采用过150目筛网的筛选机进行筛选；离心分离浆料输送到离心分离机进行分离，以除去浆料内的大的颗粒；成品贮存从离心分离机取样化验，如产品各项指标合格后，将料液输送到进入成品罐中储存，即制得造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙成品。
制得的浆状重质碳酸钙内固含量74％，小于2um粒径颗粒比例98.1％，小于1um粒径颗粒比例81.2％，325目筛余物(％)0.001，粘度610mpa·s，回粘度(mpa·s)860，盐酸不溶物15.2％，PH(10％)值8～10，ISO白度(％)91.0。
权利要求
1.造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙，其特征在于其是由以下重量份比原料制备而成重质碳酸钙720～850份、分散剂聚丙烯酸钠14～18份、瓷土180～300份和适量水，其中制备的添加瓷土的浆状重质碳酸钙内固含量≥73.5％，小于2um粒径颗粒比例≥98.0％，粘度≤600mpa·s。
2.如权利要求1所述的造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙，其特征在于所述添加瓷土的浆状重质碳酸钙内小于1um粒径颗粒比例≥80.0％。
3.如权利要求1或2所述的造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙，其特征在于所述重质碳酸钙采用颗粒粒径为400目的重质碳酸钙粉。
4.一种制备造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙方法，其特征是采用重质碳酸钙粉、瓷土和分散剂聚丙烯酸钠为原料，在搅拌的条件下将重质碳酸钙粉加入含有分散剂聚丙烯酸钠的水中进行调浆，然后经过多道研磨工序、筛选和离心分离来生产造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙，其中在进行各道研磨工序时也分别按比例加入分散剂，并在最后一道研磨工序时加入瓷土一同进行研磨。
5.如权利要求4所述的制备造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙方法，其特征在于在重质碳酸钙调浆之后对原料浆进行原料缓冲工序，而在筛选之后对成品浆进行成品缓冲工序。
6.如权利要求4所述的制备造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙方法，其特征在于原料缓冲工序和成品缓冲工序均为在搅拌的条件下进行。
7.如权利要求4、5或6所述的制备造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙方法，其特征在于采用四道研磨工序。
8.如权利要求7所述的制备造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙方法，其特征在于在搅拌的条件下将重量份比为720～850份重质碳酸钙粉加入盛有含重量份比为3.5～4.5分散剂聚丙烯酸钠的水的容器中搅拌均匀以进行调浆，然后将调好的原料浆在搅拌的条件下在缓冲容器中进行原料缓冲，之后依次经过四道研磨工序进行研磨，并在各道研磨工序时分别加入重量份比为2.6～3.4的分散剂聚丙烯酸钠，同时在第四道研磨工序时加入重量份比为180～300份的瓷土一起研磨制得成品浆，将制得成品浆料进行筛选后再在搅拌的条件下在缓冲容器中进行成品缓冲，之后经过离心分离工序之后即制得造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙成品。
9.如权利要求8所述的制备造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙方法其特征在于在对进行调浆、原料缓冲和成品缓冲时均为在设有搅拌器的容器中进行。
10.如权利要求9所述的制备造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙方法其特征在于调浆时搅拌器转速为200r/min，并保持30min。
全文摘要
本发明公开了一种造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙及其制备方法，为采用重质碳酸钙720～850份、分散剂聚丙烯酸钠14～18份、瓷土180～300份和适量水为原料，经过调浆、缓冲、多道研磨和筛选分离后制得，其中在进行各道研磨工序时也分别按比例加入分散剂，并在最后一道研磨工序时加入瓷土一同进行研磨。采用用本发明制备的造纸用添加瓷土的浆状重质碳酸钙具有较高的白度和固含量，而且粒径细、粘度低、易分散，具有较好的稳定性和流变性，完全能够适应高速纸机的生产要求。
文档编号B28C1/04GK101050610SQ20071001367
公开日2007年10月10日 申请日期2007年3月9日 优先权日2007年3月9日
发明者桑国德, 马家信, 桑春德, 王丙奎 申请人:寿光蔡伦申兴精细化工有限公司