专利名称：超细涂布轻质碳酸钙的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种超细涂布轻钙的制备方法。
背景技术：
近年来纸张涂布速度取得了惊人的进步，特别是机外涂布，其运行已经达到了1700m/min,甚至超过2000m/min。在这样高速涂布条件下,会出现很多涂布质量和运行问题。特别是对涂布纸强度和光泽度要求较高。
轻质碳酸钙是一种重要的无机化工原料，用普通碳化法生产出的轻质碳酸钙粉细度一般在400目左右，颗粒粒径大，颗粒之间凝聚现象严重，影响了轻质碳酸钙的应用。CN1884085A公开了一种超细轻质碳酸钙的制备方法，该专利采用磷酸酯盐、聚丙烯酸钠、三乙醇胺、焦磷酸钠、多聚磷酸钠或六偏磷酸钠中的一种或两种以上作为分散剂在氢氧化钙浆料碳化过程中同时研磨，得到的超细碳酸钙的平均粒径为O. 2-2. O μ m，其中小于2 μ m的颗粒占总颗粒数的80-100%。然而，该专利所公开的技术，应用在高速涂布过程中，其对纸张强度和光泽度等指标的贡献仍然有待进一步提闻。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种超细涂布轻质碳酸钙的制备方法，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在氢氧化钙水浆料中加入复合分散剂，然后将浆料送入研磨设备研磨，同时从研磨设备底部通入二氧化碳气体进行碳化，使研磨和碳化同时进行；碳化温度为10_70°C，碳化至氢氧化钙浆料的pH为6. 5-7. 5，即获得含有超细轻质碳酸钙的浆料；所述复合分散剂由混合磷酸酯盐、聚丙烯酸钠和柠檬酸酯组成。所述复合分散剂中各组分质量百分含量为混合磷酸酯盐40-55%、聚丙烯酸钠30-40%和柠檬酸酯10-25%，各组分百分含量之和为100% ；所述柠檬酸酯优选乙酰化的柠檬酸酯，最好是柠檬酸乙酰基三乙酯或柠檬酸乙酰
基三丁酯；优选的，所述混合磷酸酯盐为磷酸十二醇单酯盐与磷酸十七醇双酯盐的混合物，所述磷酸十二醇单酯盐与磷酸十七醇双酯盐的摩尔比为1:1 1. 5 ;所述混合磷酸酯盐为混合磷酸酯的铵盐、钠盐或钾盐；所述氢氧化钙水浆料的重量浓度为5_25%，所述复合分散剂的加入重量为氢氧化钙干重的O. 05-3% ；得到的超细轻质碳酸钙的平均粒径为O. 2-2. O μ m，其中颗粒粒径小于2 μ m的颗粒占总颗粒数的95-100%。发明人研究发现，在现有技术基础上，改进分散剂配方，复合一定比例的柠檬酸酯，研磨得到的超细轻质碳酸钙应用于纸张涂布，其纸张平滑度、纸张表面强度、光泽度等性能都有显著增强。本发明所制得的超细轻质碳酸钙用于造纸涂布颜料。主要用于铜板纸、涂布白板纸、白卡纸的涂布颜料，以代替价格昂贵的进口高岭土及煅烧高岭土。本发明所制得的超细轻质碳酸钙浆料直接用于涂布而不需烘干，不仅节约了成本，还避免了超细颗粒在干燥过程中的团絮问题。根据本发明的方法生产出的超细轻质碳酸钙粒度细，制成浆料粘度低，用于纸张涂布可提高纸的质量，降低生产成本。
具体实施例方式实施例中，如无特别说明，组分的含量均为重量百分比。实施例1在重量浓度为5%的氢氧化钙(平均粒径为5 μ m)水浆料中，加入为氢氧化钙干重的O. 08%的复合分散剂，所述复合分散剂由40%的含18个碳原子的混合磷酸酯钠盐、40%聚丙烯酸钠和20%柠檬酸乙酰基三乙酯组成。混合磷酸酯钠盐为磷酸十二醇单酯钠盐与磷酸 十七醇双酯钠盐的混合物，单酯与双酯的摩尔比为1:1。将氢氧化钙浆料用气动隔膜泵送入两台串联的300升立式砂磨机，进料流量为15升/分钟。同时从每台砂磨机底部通纯二氧化碳气体，二氧化碳的流量为90升/分钟，开启砂磨机，使研磨和碳化同时进行。出第二台砂磨机的浆料完全碳化好，浆料的PH为7. O,碳化温度为70°C，得到的超细碳酸钙的平均粒径为O. 2 μ m，其中小于2 μ m的颗粒占总颗粒数的99%。实施例2在重量浓度为20%的氢氧化钙(平均粒径为10 μ m)水浆料中，加入为氢氧化钙干重的2%的复合分散剂，所述复合分散剂由55%的含12个碳原子的混合磷酸酯铵盐、30%聚丙烯酸钠和15%柠檬酸乙酰基三乙酯组成。混合磷酸酯铵盐为磷酸十二醇单酯铵盐与磷酸十七醇双酯铵盐的混合物，混合磷酸酯铵盐中单酯与双酯的摩尔比为1:1. 5。将氢氧化钙浆料用气动隔膜泵送入5台串联的80升的立式砂磨机，进料流量为8升/分钟。同时从每台砂磨机底部通纯二氧化碳气体，二氧化碳的流量为50升/分钟，开启砂磨机，使研磨和碳化同时进行。出第5台砂磨机的浆料完全碳化好，浆料的pH为6. 9，碳化温度为45°C，得到的超细碳酸钙的平均粒径为O. 2 μ m，其中小于2 μ m的颗粒占总颗粒数的100%。对比例I在重量浓度为20%的氢氧化钙(平均粒径为10 μ m)水浆料中，加入为超细氢氧化钙干重的1. 5%的含12个碳原子的磷酸酯铵盐，同时加入为氢氧化钙干重的O. 5%的聚丙烯酸钠，将氢氧化钙浆料用气动隔膜泵送入5台串联的80升的立式砂磨机，进料流量为8升/分钟。同时从每台砂磨机底部通纯二氧化碳气体，二氧化碳的流量为50升/分钟，开启砂磨机，使研磨和碳化同时进行。出第5台砂磨机的衆料完全碳化好,衆料的pH为6. 7,碳化温度为45°C，得到的超细碳酸钙的平均粒径为O. 4 μ m，其中小于2 μ m的颗粒占总颗粒数的99%。应用实施例1在18#机铜版卡面涂配方中，使用上述实施例超细轻质碳酸钙样品代替部分的美国瓷土及煅烧高岭土，考察涂布纸样的物理指标和印刷适性等性能变化情况。面涂实验采用带中途的白卡纸，使用线性涂布棒进行面涂，涂布量10g/m2 ;与原配方的涂布纸样进行对t匕。涂布压光条件分别取上述涂布纸样用小型压光机硬压光两次(O. 3Mpa, 90°C)。表I面涂面涂配方
权利要求
1.超细涂布轻质碳酸钙的制备方法，其特征在于，包括如下步骤在氢氧化钙水浆料中加入复合分散剂，然后将浆料送入研磨设备研磨，同时通入二氧化碳气体进行碳化，使研磨和碳化同时进行，碳化温度为10-70°c，碳化至氢氧化钙浆料的pH为6. 5-7. 5，即获得含有超细轻质碳酸钙的浆料；所述复合分散剂由混合磷酸酯盐、聚丙烯酸钠和柠檬酸酯组成；所述复合分散剂中各组分质量百分含量为混合磷酸酯盐40-55%、聚丙烯酸钠30-40% 和柠檬酸酯10-25%，各组分百分含量之和为100% ；所述混合磷酸酯盐为磷酸十二醇单酯盐与磷酸十七醇双酯盐的混合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述柠檬酸酯为乙酰化的柠檬酸酯。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述柠檬酸酯是柠檬酸乙酰基三乙酯或柠檬酸乙酰基三丁酯。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述磷酸十二醇单酯盐与磷酸十七醇双酯盐的摩尔比为1:1 1. 5。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述混合磷酸酯盐为混合磷酸酯的铵盐、 钠盐或钾盐。
6.根据权利要求1 5任一项所述的方法，其特征在于，所述氢氧化钙水浆料的重量浓度为5-25%，所述复合分散剂的加入重量为氢氧化钙干重的O. 05-3%。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述研磨设备是砂磨机或搅拌磨，研磨设备可以一台或两台以上串联使用。
全文摘要
本发明提供了一种超细涂布轻质碳酸钙的制备方法，包括如下步骤在氢氧化钙水浆料中加入复合分散剂，然后将浆料送入研磨设备研磨，同时通入二氧化碳气体进行碳化，碳化至氢氧化钙浆料的pH为6.5-7.5，即获得含有超细轻质碳酸钙的浆料，复合分散剂由混合磷酸酯盐、聚丙烯酸钠和柠檬酸酯组成，混合磷酸酯盐为磷酸十二醇单酯盐与磷酸十七醇双酯盐的混合物。本发明所制得的超细轻质碳酸钙浆料直接用于涂布而不需烘干，不仅节约了成本，还避免了超细颗粒在干燥过程中的团絮问题。根据本发明的方法生产出的超细轻质碳酸钙粒度细，制成浆料粘度低，用于纸张涂布可提高纸的质量，降低生产成本。
文档编号C01F11/18GK103011228SQ20121058793
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者施晓旦, 施依莎, 田雨 申请人:上海东升新材料有限公司