CN102912672B - 一种高档纸页用高固含量流体碳酸钙的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高档纸页用50％高固含量流体碳酸钙浆料的制备方法。将流体碳酸钙产品所用的固体碳酸钙粉末应为产品粒径≤2μm的不低于75％，粒径≤5μm不低于95％，白度≥92％，碳酸钙含量大于75％的固体碳酸钙粉末，加入聚丙烯酸钠与适量的水，经超声分散、混合，并添加其他助剂如，超分散剂6220、分散剂PE737、四甲基氢氧化铵25％水溶液、消泡剂681F、悬浮剂B。与现有技术相比较，具有如下显著优点：1.本发明制备高固含量碳酸钙的浆料形式，加入到纸料体系中，将避免固体碳酸钙粉末在造纸上的使用不便；2.与国内外现有的技术比较，该技术采用超声分散，加入高分子量的添加剂来控制碳酸钙作为无机材料而不溶于水造成的沉降、聚团等现象的发生。
Description
技术领域
本发明涉及一种高档纸页用高固含量流体碳酸钙的制备方法。
背景技术
填料是纸页中含量最大的非纤维组分，填料的加入可以降低纸张的成本，另一方面填料的加入可以使纸张获得特定性能，如白度、不透明度、平滑度等，同时，填料的加入使纸张内部空隙变小变细，从而增加纸张的油墨吸收性，并且使得纸张油墨更均匀。
填料通常是加入到浆料中的不溶于水或微溶于水的矿物质。不同的纸张添加量不同，并且可能相差很大。填料添加的范围可以从3％-4％，在印刷纸中含量约为10％-25％，低定量涂布纸的添加量一般为20％左右。要用作造纸填料的物质必须有一定的要求，选用的一般原则如下：
1.颗粒细而匀，纯度高，有助于增加覆盖能力和填料的留着率；
2.白度高，亮度大，无杂质，有光泽；
3.相对密度大，不易溶解于水；
4.折光率高，散射系数大，易提高纸张的不透明度；
5.化学性能稳定，不易与酸碱作用，不易产生氧化和还原反应；
6.资源丰富，便于加工，价格低廉，运输方便。
造纸中常用的填料有滑石粉、瓷土、二氧化钛和碳酸钙等等。随着造纸技术由酸性
向中碱性造纸发展，碳酸钙作为造纸填料得到了越来越广泛的应用。碳酸钙填料依据加工过程可分为天然的和沉淀的，天然碳酸钙是通过研磨石灰石得到的，一般被称为研磨碳酸钙。
研磨碳酸钙一般平均颗粒较大，比沉淀碳酸钙粒子尺寸分布范围宽，但来源广泛，通常要经过粒度处理才可以使用。被广泛应用于塑料、橡胶、涂料和造纸等行业。因为研磨碳酸钙GCC比表面积大，比表面能高，存在粒子团聚问题，直接应用效果不好，因此在造纸行业中，以高固相含量、低粘度的浆料流体加入到纤维原料中，这样不仅能提高纸张不透明度和涂层遮盖性、减少纸张压光光泽和不透明度损失、改善纸张油墨吸收性、改善纸张透气性和印刷干燥性(固着)，而且减少纤维原料的用量，起到降低成本的作用。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种高档纸页用高固含量流体碳酸钙。该材料具有能提高纸张不透明度和涂层遮盖性、减少纸张压光光泽和不透明度损失、改善纸张油墨吸收性、改善纸张透气性和印刷干燥性(固着)，减少纤维原料的用量，降低成本等特点，同时，高固含量也能减少运输成本。
本发明的目的之二在于提供该高固含量流体碳酸钙的制备方法。
为实现上述目的，本发明的高固含量流体碳酸钙有如下特征以及采取如下技术方案：
一种高档纸页用高固含量流体碳酸钙，其特征为：
1)流体碳酸钙产品所用的固体碳酸钙粉末应为产品粒径≤2μm的不低于75％，粒径≤5μm不低于95％，白度≥92％，碳酸钙含量大于75％；
2)固体含量为50％流体碳酸钙浆料，粘度低于200mPa·s，15min后的沉降高度小于1mm。
一种高档纸页用高固含量流体碳酸钙，可采取如下技术方案获的：
通过计算用量，称量出固含量为50％的碳酸钙使用量，然后将不同含量的聚丙烯酸钠加入固含量为50％的以水为介质的碳酸钙粉末中，经KQ-250DE型数控超声波仪的超声分散，加入一定量得助剂，制的碳酸钙悬浮液。
一种制备上述的一种高档纸页用高固含量流体碳酸钙浆料的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：
流体碳酸钙产品所用的固体碳酸钙粉末应为产品粒径≤2μm的不低于75％，粒径≤5μm不低于95％，白度≥92％，碳酸钙含量大于75％的固体碳酸钙粉末，在通用的搅拌分散机上搅拌分散，保证没有团聚，分散时间10-40分钟，混合的温度为≤45℃；
将步骤a所得固体碳酸钙粉末中加入聚丙烯酸钠与适量的水，经KQ-250DE型数控超声波仪的超声分散、混合；
步骤b中的聚丙烯酸钠分子量应在400万到700万，加入量应为步骤a中的固体碳酸钙粉末重量的0.6‰-1.5‰；
将步骤c所得混合物中加入其他助剂，经KQ-250DE型数控超声波仪的超声分散、混合，温度≤48℃，pH值应控制在9.0-10.5；
步骤d中其他助剂为超分散剂6220、分散剂PE737、分散剂四甲基氢氧化铵25％水溶液、消泡剂681F、悬浮剂B。
本发明与现有技术相比较，具有如下突出特点和显著优点：1.本发明制备高固含量碳酸钙的浆料形式，加入到纸料体系中，将避免固体碳酸钙粉末在造纸上的使用不便；2.与国内外现有的技术比较，该技术采用超声分散，加入高分子量的添加剂来控制碳酸钙作为无机材料而不溶于水造成的沉降、聚团等现象的发生。
具体实施方式
实施例1：
(1)将100份固体碳酸钙粉末，在通用的搅拌分散机上搅拌分散，保证没有团聚，分散时间10-40分钟，混合的温度为≤45℃；
(2)将步骤(1)混合的固体碳酸钙粉末和1.0‰含量的500万分子量的聚丙烯酸钠经KQ-250DE型数控超声波仪的超声分散、混合，加入计量水的80份，温度≤48℃，pH值应控制在9.0-9.5；
(3)向步骤(2)混合料中加入共计占固体碳酸钙粉末重量的1.0‰分散剂6220、悬浮剂B经KQ-250DE型数控超声波仪的超声分散、混合，温度≤45℃，pH值应控制在9.5以内；
(4)将步骤(3)中悬浮的固体碳酸钙粉末放置2h-5h，加入计量水的20份，再经KQ-250DE型数控超声波仪的超声分散、混合，pH值应控制在9.0-10.0。
实施例2：
(1)将100份固体碳酸钙粉末，在通用的搅拌分散机上搅拌分散，保证没有团聚，分散时间10-40分钟，混合的温度为≤45℃；
(2)将步骤(1)混合的固体碳酸钙粉末和1.1‰含量的400万分子量的聚丙烯酸钠经KQ-250DE型数控超声波仪的超声分散、混合，加入计量水的70份，温度≤48℃，pH值应控制在9.0-10.0；
(3)向步骤(2)混合料中加入共计占固体碳酸钙粉末重量的1.2‰分散剂6220、分散剂四甲基氢氧化铵25％水溶液经KQ-250DE型数控超声波仪的超声分散、混合，温度≤45℃，pH值应控制在10.0以内；
(4)将步骤(3)中悬浮的固体碳酸钙粉末放置2h，加入计量水的30份，再经KQ-250DE型数控超声波仪的超声分散、混合，pH值应控制在9.0-10.0。
实施例3：
(1)将100份固体碳酸钙粉末，在通用的搅拌分散机上搅拌分散，保证没有团聚，分散时间10-40分钟，混合的温度为≤45℃；
(2)将步骤(1)混合的固体碳酸钙粉末和0.8‰含量的600万分子量的聚丙烯酸钠经KQ-250DE型数控超声波仪的超声分散、混合，加入计量水的90份，温度≤48℃，pH值应控制在9.0-10.0；
(3)向步骤(2)混合料中加入共计占固体碳酸钙粉末重量的1.2‰分散剂6220、悬浮剂B经KQ-250DE型数控超声波仪的超声分散、混合，温度≤45℃，pH值应控制在9.2以内；
(4)将步骤(3)中悬浮的固体碳酸钙粉末放置3h，加入计量水的10份，再经KQ-250DE型数控超声波仪的超声分散、混合，pH值应控制在9.0-10.0。
Claims (1)
1.一种高档纸页用高固含量流体碳酸钙，其特征在于所述流体以如下步骤制得：
a.流体碳酸钙产品所用的固体碳酸钙粉末应为产品粒径≤2μm的不低于75％，粒径≤5μm不低于95％，白度≥92％，碳酸钙含量大于75％，其固体含量为50％流体碳酸钙浆料，粘度低于200mPa·s，15min后的沉降高度小于1mm；
b.在通用的搅拌分散机上搅拌分散碳酸钙粉末，保证没有团聚，分散时间10-40分钟，混合的温度为≤45℃；
c.将步骤b所得固体碳酸钙粉末中加入聚丙烯酸钠与适量的水，经KQ-250DE型数控超声波仪的超声分散、混合，其聚丙烯酸钠分子量应在400万到700万，加入量应为步骤b中的固体碳酸钙粉末重量的0.6‰-1.5‰；
d.将步骤c所得混合物中加入其他助剂，经KQ-250DE型数控超声波仪的超声分散、混合，温度≤48℃，PH值应控制在9.0-10.5；
e.步骤d中其他助剂为超分散剂6220、分散剂PE737、分散剂四甲基氢氧化铵25％水溶液、消泡剂681F、悬浮剂B。
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