专利名称：卷烟纸用碳酸钙及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种碳酸钙，及其制备方法及其应用，尤其涉及一种巻烟 纸用碳酸钙的制备方法及其应用。
背景技术：
碳酸钙是一种重要的无机填料，由于价格低、原料广、无毒性，广泛 地用于橡胶、塑料、纸张、涂料、牙膏等的填料。碳酸钙也是生产巻烟纸
的重要原料之一，除纤维原料外，碳酸钙在巻烟纸中占的比例为25% 35 Q%，所以巻烟纸的质量除纤维原料外，与碳酸钙的质量与性质有很直接的 关系。为使烟丝充分燃烧，降低香烟中有害物的含量，采用高透气度巻烟 纸是较有效的方法。巻烟生产技术的进步，也要求巻烟纸有较高的强度以 适应高速巻烟机，同时对巻烟用填料碳酸钙的质量提出了新的要求
巻烟纸中加入轻质碳酸钙后，可以提高纸张的不透明度、白度、改进 手感和柔软性，改进透气性，调节巻烟燃烧速度。普通的国产轻钙由于颗 粒形状粒径等不合理，在巻烟纸上成片状分布，碳酸钙片遮住了纸张中纤 维间的空间，没有遮住的纤维透气度大，容易造成透气度不均匀与不稳定， 并且纸质手感较薄、折光率差。进口碳酸钙在纸面上分布有立体感，碳酸 钙晶体粒子间有通道，不能阻止空气通过，保证巻烟纸透气度的均匀性与
稳定性，纸质手感厚实、柔软，折光率及透气性都较高，使用性能好，但 价格较高。
《浙江造纸》1997年第2期公开了 "碳酸钙结晶形状和粒径对巻烟纸物 理特性和纸层结构的影响"，《造纸化学品》2000年第2期公开了 "添加剂
在高档巻烟纸用碳酸钙制备中的作用"。中国专利CN 1429946公开了 "一
种功能型巻烟纸"，中国专利CN 1415038公开了 "巻烟用纸和巻烟"，中
国专利CN 1050491公开了 "巻烟及其可吸填料"，中国专利CN 1672599公
开了 "一种双层巻烟纸巻烟"。
中国专利CN 1417126公开了 "一种非冷冻法纳米碳酸钙的生产方法"，
它包括如下步骤和工艺条件首先将石灰石煅烧、消化，然后进行碳酸化,
脱水、干燥即可，其中，在碳酸化开始时，以质量百分比浓度为10%的氢
氧化钙溶液的质量为1000份计，添加O. 3 0. 8份的十二烷基苯磺酸钠、
0. 5 1. 8份的六偏磷酸钠、0. 1 0. 2份的拉开粉和0. 5 1. 2份的硫酸锌，
碳酸化进行l小时后，再添加0.3 0.6份的氯化锌。取消了冷冻机，简化了
工艺流程，单位投资造价低，大大降低了生产成本。
中国专利CN 1753836公开了，在碳化过程中碳化率达到2 10%时，加
入磷酸或可溶性磷酸盐，得到白度高、摩擦系数小、比较接近正球形，平 均粒径10Mm以上的方解石型球状碳酸钙。
中国专利CN 1361063公开了， 一种以甲基聚氧硅烷为主体及少量聚乙 烯醇、吐温80、水乳化而成的一种乳化液为复合晶形控制剂，生产的碳酸 钙晶体为立方体，形状单一、规整，粒径分布较窄，颗粒稳定，并且具有 良好的分散特性。可广泛应用于高档涂料、油墨、纸张、塑料、PET薄膜， 特别是具有高附加值的硅橡胶产品。
中国专利CN 1724378公开了， 一种亚微米级超细碳酸钙分散颗粒的制 备方法，晶型调节剂选自EDTA或其碱金属盐类、三乙醇胺、氨、铵盐、碱 金属碳酸盐、可溶性的无机磷酸盐，碱金属硫酸盐或碱土金属硫酸盐、二 糖或多糖中的一种或其混合物，制备出具有良好的分散性，适合用作纸张填 充料和纸张涂层颜料具有光泽高和低粘度特性，而且适合于涂料、塑料等
应用场合作为半补强剂和填料。
作为用于巻烟的碳酸钙，需要满足以下几个方面的要求
(1) 提高折光率，使烟丝不露底色，这是巻烟的重要指标。
(2) 调节燃烧速度，使烟纸与烟丝燃烧速度相适应，保持巻烟燃烧而不熄 火。
(3) 使燃烧后的巻烟纸的灰分能牢固的粘结在烟丝上，包灰好。
(4) 增加巻烟纸白度。
(5) 使巻烟纸有较高的透气性，降低焦油含量，提高巻烟纸的透气度。
上述专利和文献报道的技术，还不能满足上述要求，因此研制既能使
巻烟纸透气度提高、又能使纸张保持或尽量不降低强度、具有一定特性的
专用碳酸钙，是有关产业部门所十分期望的。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种巻烟纸用 碳酸钙及其制备方法和应用。
本发明的制备方法包括如下步骤
(1) 将可溶性锌盐加入氢氧化钙水浆料中；
(2) 然后通二氧化碳气体进行碳化，碳化至浆料pH为6.5 7.5，得到 碳酸钙浆料，然后从所说的碳酸钙浆料中收集巻烟纸用碳酸钙；
所说的可溶性锌盐选自硫酸锌、氯化锌、硝酸锌或醋酸锌； 所说的可溶性锌盐可以配成浓度为0.1~2.0摩尔/升的水溶液； 所说的可溶性锌盐的加入量为可溶性锌盐干重量相当于氢氧化钙干 重量的0.1~25%;
可溶性锌盐加入氢氧化钙水浆料后，最好搅拌10分钟~1小时，使得两 者混合均匀；
所说的二氧化碳是纯二氧化碳，或含二氧化碳体积浓度10~35%的混合 气体；
碳化时温度为10~60°C。
通过上述方法制备的碳酸钙用于巻烟纸，可以提高巻烟纸的白度、不 透明度、透气度、降低透气度变异系数。
具体实施例方式
实施例1
称取45kg六水硝酸锌，在1立方米的反应釜中加入200kg水，将45kg 六水硝酸锌加入到l立方米的反应釜中，搅拌，制成硝酸锌溶液。
将8000kg重量固含量为25%的氢氧化钙浆料加入到12立方米的带撹 拌和冷却水夹套的碳化塔中，向碳化塔中加入上述硝酸锌溶液180kg，搅拌 IO分钟，向碳化塔中通入含二氧化碳10% (体积)的混合气体，用冷却水 控制氢氧化钙桨料温度控制在10°C 。碳化至pH为7.5时得到巻烟纸用碳酸 钙浆料，将碳酸钙浆料用板框压滤机过滤、洗涤，得到巻烟纸用碳酸钙产 品固含量为50%滤饼5280kg。
实施例2
称取21kg氯化锌，在1立方米的反应釜中加入200kg水，将21kg氯 化锌加入到l立方米的反应釜中，搅拌，制成氯化锌溶液。
将8000kg固含量为5%的氢氧化钙桨料加入到12立方米的带搅拌和冷 却水夹套的碳化塔中，向碳化塔中加入上述氯化锌溶液183kg，搅拌50分 钟，向碳化塔中通入含二氧化碳35%的混合气体，用冷却水控制氢氧化钙 浆料温度控制在4(TC。碳化至pH为7.2时得到巻烟纸用碳酸钙浆料，将碳 酸钙浆料用板框压滤机过滤、洗涤，得到巻烟纸用碳酸钙产品重量固含量 为49%滤饼990kg。
实施例3
称取10kg氯化锌，在1立方米的反应釜中加入300kg水，将10kg氯 化锌加入到l立方米的反应釜中，搅拌，制成氯化锌溶液。
将8000kg固含量为15%的氢氧化钙浆料加入到12立方米的带搅拌和 冷却水夹套的碳化塔中，向碳化塔中加入上述氯化锌溶液220kg，搅拌l小 时，向碳化塔中通入含二氧化碳18%的混合气体，用冷却水控制氢氧化钙 浆料温度控制在2(TC。碳化至pH为7.0时得到巻烟纸用碳酸钙浆料，将碳 酸钙浆料用板框压滤机过滤、洗漆，得到巻烟纸用碳酸钙产品固含量为51% 滤饼3080kg。
实施例4
称取43kg七水硫酸锌，在1立方米的反应釜中加入280kg水，将43kg 七水硫酸锌加入到l立方米的反应釜中，搅拌，制成硫酸锌溶液。
将8000kg固含量为10%的氢氧化钙浆料加入到12立方米的带搅拌和 冷却水夹套的碳化塔中，向碳化塔中加入上述硫酸锌溶液68kg，搅拌30分 钟，向碳化塔中通入含二氧化碳25%的混合气体，用冷却水控制氢氧化钙 浆料温度控制在25'C。碳化至pH为6.5时得到巻烟纸用碳酸钙浆料，将碳 酸钙浆料用板框压滤机过滤、洗涤，得到巻烟纸用碳酸钙产品固含量为52% 滤饼2010kg。
实施例5
称取25kg七水硫酸锌，在1立方米的反应釜中加入250kg水，将25kg 七水硫酸锌加入到l立方米的反应釜中，搅拌，制成硫酸锌溶液。
将8000kg固含量为8%的氢氧化钙桨料加入到12立方米的带搅拌和冷 却水夹套的碳化塔中，向碳化塔中加入上述硫酸锌溶液48kg，搅拌35分钟， 向碳化塔中通入纯二氧化碳气体，用冷却水控制氢氧化钙浆料温度控制在 3(TC。碳化至pH为6.8时得到巻烟纸用碳酸钙浆料，将碳酸钙浆料用板框 压滤机过滤、洗涤，得到巻烟纸用碳酸钙产品固含量为53W滤饼1470kg。200710042964.2
说明书第6/6页
实施例6
称取5kg醋酸锌，在0.5立方米的反应釜中加入100kg水，将5kg醋酸 锌加入到0.5立方米的反应釜中，搅拌，制成醋酸锌溶液。
将8000kg固含量为8%的氢氧化钙浆料加入到12立方米的带搅拌和冷 却水夹套的碳化塔中，向碳化塔中加入上述醋酸锌溶液100kg，搅拌18分 钟，向碳化塔中通入含二氧化碳27% (体积)的混合气体，用冷却水控制 氢氧化钙浆料温度控制在35°C 。碳化至pH为7.1时得到巻烟纸用碳酸钙浆 料，将碳酸钙桨料用板框压滤机过滤、洗涤，得到巻烟纸用碳酸钙产品固 含量为48%滤饼1670kg。
实施例7
桨料 针叶浆(30%) 85。SR+阔叶浆(70%) 35GSR
工艺浆巻烟轻钙=80: 20 阳离子聚丙烯酰胺300ppm(干/干浆)
纸样的定量按照GB/T 451.2-2002测定，白度按照GB/T 7974-2002测定，
不透明度按照GB/T 1543-2005测定，抗张强度按照GB/T 453-2002测定，灰分按 照GB/T 742-2003测定，透气度按GB/T12655-1998测定。
\^测项目定量 g/m2白度 %不透 明度 %灰分 %抗张 强度 KN/m裂断 长 Km抗张指 数 Nm/g伸长率 %透气度 CU
实施例141.984.5684.5011. 582.4025.26151.562.1537.5
实施例243.385.9284.6510.952.0924.78746.922.2937.3
实施例345.686.1183.4111.581.9414.79747.012.2937.7
实施例444.685.5984.8610.952.0664.97248.722.2938.2
实施例541.486.2184.269.251.9354.57944.872.2038.0
实施例642.484.4484.2510. 632.0354.44346.642.2737.8
普通巻烟轻钙44.784.4282.6711.211.9874.46544.892.1925.7
其中普通巻烟轻钙按照《添加剂在高档巻烟纸用碳酸钙制备中的作用》
(《造纸化学品》2000年第2期)的方法制备。
8
权利要求
1.一种卷烟纸用碳酸钙的制备方法，其特征在于，包括如下步骤(1)将可溶性锌盐加入氢氧化钙水浆料中；(2)然后通二氧化碳气体进行碳化，碳化至浆料pH为6.5～7.5，得到碳酸钙浆料，然后从所说的碳酸钙浆料中收集卷烟纸用碳酸钙。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的可溶性锌盐选自 硫酸锌、氯化锌、硝酸锌或醋酸锌。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所说的可溶性锌盐可以 配成浓度为0.1-2.0摩尔/升的水溶液。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的可溶性锌盐的加 入量为可溶性锌盐干重量相当于氢氧化钙干重量的0.1~25%。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，可溶性锌盐加入氢氧化 钙水浆料后，搅拌10分钟 1小时。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的二氧化碳是纯二 氧化碳，或含二氧化碳体积浓度10~35%的混合气体。
7. 根据权利要求1 6任一项所述的方法，其特征在于，碳化时温度 为10~60°C。
8. 权利要求1 7任一项所述方法制备的碳酸钙。
9. 权利要求8所述的碳酸钙在制备的巻烟纸中的应用。
全文摘要
本发明提供了一种卷烟纸用碳酸钙及其制备方法和应用，制备方法，包括如下步骤(1)将可溶性锌盐加入氢氧化钙水浆料中；(2)往(1)步骤所说的水浆料中通二氧化碳气体进行碳化，碳化至浆料pH为6.5～7.5，得到碳酸钙浆料，然后从所说的碳酸钙浆料中收集卷烟纸用碳酸钙。通过上述方法制备的碳酸钙用于卷烟纸，可以提高卷烟纸的白度、不透明度、透气度、降低透气度变异系数。
文档编号D21H17/66GK101113006SQ2007100429
公开日2008年1月30日 申请日期2007年6月28日 优先权日2007年6月28日
发明者施晓旦, 王彦华 申请人:上海东升新材料有限公司