CN101417563B

CN101417563B - 一种环保型无碳复写纸显色剂的生产方法

Info

Publication number: CN101417563B
Application number: CN2008101694692A
Authority: CN
Inventors: 莫文生
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-10-21
Filing date: 2008-10-21
Publication date: 2010-09-22
Anticipated expiration: 2028-10-21
Also published as: CN101417563A

Abstract

本发明的目的在于提供一种环保型无碳复写纸显色剂的生产方法。该方法是：通过选矿，使矿物中蒙脱石富集到90％以上；然后，把精制膨润土用低酸活化、改性剂改性、促进剂和功能填料调制等物理化学方法制备成环保型显色剂。该显色剂不仅具有较好的显色性能和悬浮性能且用酸量小，对环境的影响也小；由于进行了选矿富集，提高产品的质量稳定性同时，使中等品位膨润土矿制备无碳复写纸显色剂成为可能。该方法制成的显色剂质量稳定、发色性能优良。

Description

一种环保型无碳复写纸显色剂的生产方法

【发明领域】本发明属显色剂技术领域，该显色剂用于无碳复写纸的生产。本发明涉及用膨润土生产环保型无碳复写纸显色剂的一种生产方法。

【背景技术】总的说来，显色材料分二大类；一类是有机树脂型，它耐水性好、记录时间长，但价格昂贵。如：上海华东理工大学的古宏晨、沈军、徐云龙发明的专利号为CN99113921一种含金属鳌合物的烷基水杨酸酚醛树脂专利；日本西村雄、廉下知子等发明的以水杨酸衍生物的多价金属盐和磺化苯酚为显色剂的专利等等。另一类为无机粘土型；它显色快、白度高、价格便宜，但耐水性差、遇水易失敏。如：欧洲EP0144472A提供了一种白土型显色剂，该显色剂用膨润土作原料，经酸化处理和改性处理制成，存在白度低、密度大、浆液触变性和悬浮性差等缺点；后来，河南刘宗来、郭春萱发明了专利号为CN96101931白土型显色剂，用膨润土作原料，经酸化处理和改性处理制成具有白度高，适应涂布机作业的专用性显色剂，实现了国产化，提高了显色涂料的综合性能；该工艺过程存在几点不足：1.该工艺直接使用膨润土矿，没有进行选矿，给产品质量控制带来困难。2.该工艺对膨润土矿的品位要求较高，局限了膨润土的应用范围，也需要较高的单位成本。3.活化用酸量大，对环境污染也大等缺点。

【发明内容】本发明的目的在于提供一种生产无碳复写纸显色剂的方法。该方法是：通过选矿，使矿物中蒙脱石富集到90％以上；然后，把精制膨润土用低酸活化、改性剂改性、促进剂和功能填料调制等物理化学方法制备成环保型显色剂。该显色剂不仅具有较好的显色性能和悬浮性能且用酸量小，对环境的影响也小，制成的显色剂质量稳定、发色性能优良；同时，使中等品位膨润土矿制备无碳复写纸显色剂成为可能。

【具体实施方法】为达到上述目的，本发明采用如下技术方案，用膨润土生产环保型无碳复写纸显色剂的方法包括下列工序：

(1)在膨润土原矿中，加等量的水使其崩解浆化，然后，在搅拌中按1∶1的比例加入含量为0.1-2％的偏磷酸钠盐或0.1～2％的焦磷酸钠盐，充分搅拌后静置2-5分钟，分离上层悬浮液，并测定其固含量。

(2)将选好的精矿送至耐酸反应釜，在固液比1∶1.5～3的前提下，按6-8％的酸用量计量加入无机酸，搅拌下升温至96-102℃，反应2-6小时，放出反应物料至水洗池，用清水漂洗至PH≈5。加入碱金属或碱土金属氢氧化物对物料进行一次改性至PH＝6.0～6.5，将物料送至压滤机压滤并将滤饼烘干，烘干至含水量≤8％，干燥后将滤饼粗碎，制成显色粘土。

(3)在制成的显色粘土中加入Ca、Mg、Sr、Ba、Zn和Al的金属氧化物的一种或二种以上的混合物组成的二次改性剂进行二次改性处理，加入量为干物料重量的1-5％，以增强产品的显色效果；然后，加入促进剂和功能填料等调制成显色剂，促进剂用量为物料重量的0.1～0.5％，功能填料的用量为物料重量的5～12％；最后，检验、包装。

无机酸为HCl、H₂SO₄、HNO₃，优选：H₂SO₄。

促进剂主要为：尿素、硫尿、硬脂酸等。优选：尿素

功能填料主要为：超细高岭土、轻质碳酸钙等，优选：超细高岭土。

上述技术方案中本发明的特征之处是：酸化处理选用硫酸，主要作用是氧化膨润土中的带色有机物，提高膨润土的白度；同时，参与化学反应，与蒙脱石层结构中的可交换大半径离子Al³⁺、Fe³⁺、Fe²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺等进行交换，增大“孔洞”和比表面积；促进剂主要是促进显色剂活性，提高显色、稳色能力，功能填料主要用作调制显色剂的悬浮性能和填充晶体“孔洞”，增强显色效果。用该方法制备的显色剂成本低、白度86％以上，具有良好的悬浮性和触变性，以及发色快，色度好等优点。

实例1

取经工序(1)精选的膨润土300Kg(干基)于1000L耐酸反应釜中，同时，加入422.4Kg的清水，开机搅拌(亦可将工序(1)中经测定固含量的泥浆直接送入，按酸浓度要求计量加入硫酸)；然后，缓缓加入27.6Kg 98％的工业硫酸，升温并保持温度98～102℃，回流条件下，反应6小时后，把物料放入水洗池中。加清水洗至PH≈5.0后，用一次改性剂NaOH的饱和溶液调PH至6.5；然后送入板筐压滤机于0.4MPa/m²压力下压滤，将滤饼送入干燥炉在110℃温度下烘干至含水率≤8％；干燥后将滤饼粗碎，加入物料重量2％的二次改性剂氧化锌、0.5％的尿素促进剂和8％的超细高岭土功能填料，混合均匀。再经超微粉碎机粉碎至平均粒径2～5μm，检验、包装、入库。

实例2

取经工序(1)精选的膨润土矿粉200Kg(干基)于1000L的耐酸反应釜中，加入清水367.3Kg，开机搅拌(亦可将工序(1)中经测定固含量的泥浆直接送入，按酸浓度要求计量加入硫酸)；然后，缓缓加入32.7Kg98％的工业硫酸，升温并保持温度98～102℃，回流条件下，反应5小时后，把物料放入水洗池中，加清水水洗至PH≈5后，加入一次改性剂KOH的饱和溶液调PH至6.0～6.5，然后送入板筐压滤机于0.4MPa/m²压力下压滤，将滤饼送入干燥炉中于110℃下干燥至含水率≤8％；干燥后将滤饼粗碎，加入物料重量3％的由氧化铝和氧化锌按1∶1比例混合成的二次改性剂、0.2％的硫尿促进剂、10％的超细高岭土填料，混合均匀；再经超微粉碎机粉碎至平均粒径2～5μm，检验、包装、入库。

Claims

1.一种用膨润土生产环保型无碳复写纸显色剂的方法，包括下列工序：

(1)在膨润土原矿中，加入等量清水使其崩解浆化，在搅拌中按1∶1的比例加入含量为0.1～2％的偏磷酸钠盐或0.1～2％的焦磷酸钠盐，充分搅拌后静置2～5分钟，分离上层悬浮液，并测定其固含量；然后，将精矿送至耐酸反应釜中，在固液比为1∶1.5～3的前提下，按6～8％的酸用量计量加入无机酸，升温并保持96～102℃，反应2～6小时，放出反应物料至水洗池，用清水漂洗至PH≈5，加入碱金属或碱土金属的氢氧化物对物料进行一次改性至PH＝6.0～6.5，再将物料送至压滤机压滤并将滤饼烘干，烘干至含水量≤8％，干燥后将虑饼粗碎，制成显色粘土；

(2)在制成显色粘土中加入Ca、Mg、Al、Zn、Ti或Ba的金属氧化物的一种或二种以上的混合物组成的二次改性剂进行二次改性处理，加入量为干物料重量的1～5％，以增强产品的显色效果；加入物料重量0.1～0.5％的促进剂和5～12％的功能填料，提高显色剂的活性和调制显色剂的悬浮性能，提高显色、稳色能力，所述显色粘土、所述二次改性剂、所述促进剂和所述功能填料混合均匀；再经超微粉碎机粉碎至平均粒径2～5μm。

2.按权利要求1所述的方法，碱金属或碱土金属的氢氧化物为NaOH、KOH、Mg(OH)₂、Ca(OH)₂；无机酸为HCl、HNO₃、H₂SO₄。