专利名称：一种片状文石碳酸钙的制备方法
技术领域：
本发明涉及贝壳利用领域，特别是一种片状文石碳酸钙的制备方法。
背景技术：
片状碳酸钙具有白度高、光滑度高、光泽度高等优点。目前，制备片状碳酸钙的方法主要有微乳液法、转化法和石灰乳碳化法，一般采用有机磷化合物、硼化物、有机胺或有机酸等作形貌控制剂，形貌控制剂价格昂贵，毒性大，存在二次污染，工艺复杂，反应速度缓慢，成品率低等问题。另一方面，文石碳酸钙是近年来出现的一种新型材料，具有强度高、模量高、耐热和隔热性能好等特点。文石碳酸钙与基体具有良好的相容性，可以改善制品的加工性能和力学性能，赋予制品高的表面光洁度和耐磨性。目前，利用仿生学模仿生物体内的文石形成过程制备文石晶体时，多采用可溶性盐类的复分解反应，主要方法有Ca(HCO3)2转化法、尿素水解法和MgCl2法等，这些方法制备文石产率低，大部分碳酸钙构型是以方解石为主，同时原料成本高，工艺能耗较大，工艺条件难以控制，难于实现工业化生产。而人工合成的文石制品大多为针状或者棒状晶体，合成文石片状碳酸钙未见报道。贝壳是生物矿化的杰作，是由碳酸钙和生物大分子组成的复合矿物，由于碳酸钙晶体在贝壳珍珠层有序沉积，形成多级有序的纳米超结构，文石板片是珍珠层的基本构成单元，片层之间为有机基质，片状文石碳酸钙是以文石板片叠层的形式存在，而不是以单个薄片的形式存在，通过对贝壳珍珠层的剥离分层，把其分成较为单一薄片状，从而获得片状文石碳酸钙。如上所述，片状文石碳酸钙的制备方法尚存在一些不足之处，本发明提供了一种采用贝壳制备片状文石碳酸钙的方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种片状文石碳酸钙的制备方法。片状文石碳酸钙的制备方法的步骤如下
1)将贝壳干法粗粉碎，常温下于洗液中浸泡4 48小时，用滚筒水洗去除角质层和棱柱层，水洗得珍珠层碳酸钙；
2)将珍珠层碳酸钙加水高速搅拌制得质量百分比浓度为30 80%的料浆，加入相当于珍珠层碳酸钙重量的O. 5 5 %的助磨剂，用剥片机以氧化锆球、氧化铝球或陶瓷球为研磨介质，湿法研磨60 180分钟；
3)压滤、干燥粉碎得片状文石碳酸钙。所述的贝壳是贻贝壳、扇贝壳、牡蛎壳、珍珠贝壳或河蛘壳。所述的洗液是稀盐酸、 稀硫酸、稀醋酸、稀乳酸、稀氢氧化钠溶液或稀次氯酸钠溶液。所述的助磨剂是聚丙烯酸、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、硅酸钠、硬脂酸或其混合物。本发明操作条件温和，原料来源广，工艺简单，设备投资和能耗小；制备的片状文石碳酸钙表面活性好，可广泛应用于塑料、造纸、橡胶、涂料、化学建材、医药、食品、饲料、油墨等行业，具有良好的经济和社会效益。
图I是实施例I的X射线衍射2是实施例I的电镜扫描3是实施例2的电镜扫描4是实施例3的电镜扫描5是实施例4的显微镜照片(放大400倍) 图6是实施例5的显微镜照片(放大400倍) 图7是实施例6的透镜扫描图8是实施例7的透镜扫描图。
具体实施例方式片状文石碳酸钙的制备方法的步骤如下
1)将贝壳干法粗粉碎，常温下于洗液中浸泡4 48小时，用滚筒水洗去除角质层和棱柱层，水洗得珍珠层碳酸钙；
2)将珍珠层碳酸钙加水高速搅拌制得质量百分比浓度为30 80%的料浆，加入相当于珍珠层碳酸钙重量的O. 5 5 %的助磨剂，用剥片机以氧化锆球、氧化铝球或陶瓷球为研磨介质，湿法研磨60 180分钟；
3)压滤、干燥粉碎得片状文石碳酸钙。所述的贝壳是贻贝壳、扇贝壳、牡蛎壳、珍珠贝壳或河蛘壳。所述的洗液是稀盐酸、 稀硫酸、稀醋酸、稀乳酸、稀氢氧化钠溶液或稀次氯酸钠溶液。所述的助磨剂是聚丙烯酸、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、硅酸钠、硬脂酸或其混合物。本发明结合以下实例作进一步的说明，但本发明的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。实施例I:
1)将紫贻贝壳干法粗粉碎，常温下于浓度为O.I %的稀盐酸中浸泡4小时，用滚筒水洗去除角质层和棱柱层，水洗得珍珠层碳酸钙；
2)将珍珠层碳酸钙加水高速搅拌制得浓度为30料浆，加入相当于珍珠层碳酸钙重量的O. 5 %的聚丙烯酸，用剥片机以氧化锆球为研磨介质，湿法研磨60分钟；
3)压滤、干燥粉碎得片状文石碳酸钙。样品XRD图见附图I，电镜扫描见附图2。实施例2:
1)将扇贝壳干法粗粉碎，常温下于浓度为3%的次氯酸钠溶液中浸泡48小时，用滚筒水洗去除角质层和棱柱层，水洗得珍珠层碳酸钙；
2)将珍珠层碳酸钙加水高速搅拌制得浓度为80料浆，加入相当于珍珠层碳酸钙重量5 %的娃酸钠,用剥片机以氧化招球为研磨介质,湿法研磨180分钟；
3)压滤、干燥粉碎得片状文石碳酸钙。
样品电镜扫描见附图3。实施例3:
1)将牡蛎壳干法粗粉碎，常温下于浓度为5%的氢氧化钠溶液中浸泡36小时，用滚筒水洗去除角质层和棱柱层，水洗得珍珠层碳酸钙；
2)将珍珠层碳酸钙加水高速搅拌制得浓度为70料浆，加入相当于珍珠层碳酸钙重量4 %的六偏磷酸钠，用剥片机以陶瓷球为研磨介质，湿法研磨180分钟；
3)压滤、干燥粉碎得片状文石碳酸钙。样品电镜扫描见附图4。实施例4
1)将珍珠贝壳干法粗粉碎，常温下于浓度为I%的乳酸溶液中浸泡24小时，用滚筒水洗去除角质层和棱柱层，水洗得珍珠层碳酸钙；
2)将珍珠层碳酸钙加水高速搅拌制得浓度为60料浆，加入相当于珍珠层碳酸钙重量2 %的三聚磷酸钠，用剥片机以氧化铝球为研磨介质，用剥片机湿法研磨120分钟；
3)压滤、干燥粉碎得片状文石碳酸钙。样品显微镜照片(放大400倍)见附图5。实施例5
1)将河蛘壳干法粗粉碎，常温下于浓度为I%的乳酸溶液中浸泡36小时，用滚筒水洗去除角质层和棱柱层，水洗得珍珠层碳酸钙；
2)将珍珠层碳酸钙加水高速搅拌制得浓度为50料浆，加入相当于珍珠层碳酸钙重量I %的三聚磷酸钠，用剥片机以陶瓷球为研磨介质，湿法研磨80分钟；
3)压滤、干燥粉碎得片状文石碳酸钙。样品显微镜照片(放大400倍)见附图6。实施例6
1)将牡蛎壳干法粗粉碎，常温下于浓度为I%的醋酸溶液中浸泡40小时，用滚筒水洗去除角质层和棱柱层，水洗得珍珠层碳酸钙；
2)将珍珠层碳酸钙加水高速搅拌制得浓度为50料浆，加入相当于珍珠层碳酸钙重量3 %的聚丙烯酸，用剥片机以氧化铝球为研磨介质，湿法研磨180分钟；
3)压滤、干燥粉碎得片状文石碳酸钙。样品透镜扫描见附图7。实施例7
1)将贻贝壳干法粗粉碎，常温下于I%的醋酸溶液中浸泡36小时，用滚筒水洗去除角质层和棱柱层，水洗得珍珠层碳酸钙；
2)将珍珠层碳酸钙加水高速搅拌制得浓度为50料浆，加入相当于珍珠层碳酸钙重量2 %的硬脂酸，用剥片机以氧化锆球为研磨介质，湿法研磨120分钟；
3)压滤、干燥粉碎得片状文石碳酸钙。样品透镜扫描见附图8。
权利要求
1.一种片状文石碳酸钙的制备方法，其特征在于它的步骤如下1)将贝壳干法粗粉碎，常温下于洗液中浸泡4 48小时，用滚筒水洗去除角质层和棱柱层，水洗得珍珠层碳酸钙；2)将珍珠层碳酸钙加水高速搅拌制得质量百分比浓度为30 80%的料浆，加入相当于珍珠层碳酸钙重量的O. 5 5 %的助磨剂，用剥片机以氧化锆球、氧化铝球或陶瓷球为研磨介质，湿法研磨60 180分钟；3)压滤、干燥粉碎得片状文石碳酸钙。
2.如权利要求I所述的一种片状文石碳酸钙的制备方法，其特征在于所述的贝壳是贻贝壳、扇贝壳、牡蛎壳、珍珠贝壳或河蛘壳。
3.如权利要求I所述的一种片状文石碳酸钙的制备方法，其特征在于所述的洗液是稀盐酸、稀硫酸、稀醋酸、稀乳酸、稀氢氧化钠溶液或稀次氯酸钠溶液。
4.如权利要求I所述的一种片状文石碳酸钙的制备方法，其特征在于所述的助磨剂是聚丙烯酸、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、硅酸钠、硬脂酸或其混合物。
全文摘要
本发明公开了一种片状文石碳酸钙的制备方法。它的步骤如下1)将贝壳原料干法粗粉碎，常温下于洗液中浸泡4～48小时，用滚筒水洗去除角质层和棱柱层，水洗得珍珠层碳酸钙；2)将珍珠层碳酸钙加水高速搅拌制得浓度为30～80wt％料浆，加入相当于珍珠层碳酸钙重量的0.5～5%的助磨剂，用剥片机以氧化锆球、氧化铝球或陶瓷球为研磨介质，湿法研磨60～180分钟；3)压滤、干燥粉碎得片状文石碳酸钙。本发明工艺简单，不使用有毒有害试剂，操作条件温和，制备的片状文石碳酸钙表面活性好，可广泛应用于塑料、造纸、橡胶、油墨、涂料、建材、医药、食品等行业。
文档编号C01F11/18GK102583482SQ20121003214
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月14日 优先权日2012年2月14日
发明者叶瑛, 夏枚生, 张海燕, 李海晏, 潘丽, 陈涛 申请人:浙江大学