CN108948790A - 一种湿法改性超微细碳酸钙的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种湿法改性超微细碳酸钙的方法，包括以下步骤：粉碎；微粉磨粉机磨粉；湿法研磨，加入改性蔗渣浆；过筛；干燥。通过本发明能很好的改善碳酸钙的分散性能，防止在研磨和干燥的过程中发生团聚，同时还能在一定程度上帮助提高其下游产品——纸张的韧性。

Description

一种湿法改性超微细碳酸钙的方法
技术领域
本发明涉及一种碳酸钙的制备方法，尤其是一种湿法改性超微细碳酸钙的方法。
背景技术
重质碳酸钙，一般是由天然碳酸盐矿物如方解石、大理石和石灰石粉碎而制得，重钙具有白度高、纯度好、色相柔和等特点，因此被广泛用于人造地砖、橡胶、塑料、造纸、涂料、油漆、油墨、电缆、建筑用品、食品、医药、纺织、饲料、牙膏等行业，通常用作填充剂，或者是补强剂。
根据碳酸钙粉体平均粒径（d）的大小，可以将碳酸钙分为微粒碳酸钙（d>5μm）、超微细碳酸钙（1μm<d<5μm）、微细碳酸钙（0.1μm<d≤1μm）、超细碳酸钙（0.02μm<d≤0.1μm）和超微细碳酸钙（d≤0.02μm）。
超微细碳酸钙由于具有粒径小、粒度均匀、表面活性高的优点，被广泛应用于造纸行业。但干法生产的碳酸钙只能达到微细级别，而在湿法生产中，如何能更好的防止粉体粘结，改善粉体的分散性，同时改善其韧性，将是非常重要的问题。
发明内容
本发明公开了一种湿法改性超微细碳酸钙的方法，能很好的改善碳酸钙的分散性能，防止在研磨和干燥的过程中发生团聚，同时还能在一定程度上帮助提高其下游产品——纸张的韧性。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种湿法改性超微细碳酸钙的方法，包括以下步骤：
S1.对方解石原料进行粗碎和粉碎，得到100~200目的方解石粉体；
S2.用微粉磨粉机进行磨粉，磨粉完成后筛分出粒径<5μm的超微粉体；
S3.将超微粉体加水配成浆料，水和超微粉体的重量比为70~80：30~50，采用湿法研磨机进行研磨，在湿法研磨机中同时加入氧化锆微珠和改性蔗渣浆进行研磨，超微粉体浆料与改性蔗渣浆的重量比为2~3:30~50，研磨时间40~50min，温度50~60℃；
S4.将湿法研磨后获得的浆料过振动筛，得到超微细碳酸钙浆料；
S5.将超微细碳酸钙浆料预先烘干至水分含量为15~20%，然后放入气流干燥机中干燥，即得超微细碳酸钙。
优选的，所述步骤S3中，改性蔗渣浆的制备方法包括以下步骤：将蔗渣粉碎至200~300目，先进行气爆处理，再用微粉磨粉机磨粉，筛分出粒径<2μm的蔗渣粉，然后加入磨浆机中进行磨浆，磨浆时通入氮气进行保护，同时加入浆料重量10~15%的双氧水漂白，漂白完成后蒸煮去除双氧水，在每100重量份的浆料中，加入0.5~0.9重量份的淀粉、0.1~0.3重量份的聚丙烯酸钠、0.4~0.8重量份的硬脂酸钠、0.02~0.06重量份的水溶性氧化聚乙烯蜡，搅拌50~70min，得改性蔗渣浆。
优选的，所述步骤S3中，水和超微粉体的重量比为80:45，超微粉体浆料与改性蔗渣浆的重量比为3:45。
优选的，所述步骤S3中，在每100重量份的浆料中，加入0.7重量份的淀粉、0.2重量份的聚丙烯酸钠、0.6重量份的硬脂酸钠、0.04重量份的水溶性氧化聚乙烯蜡。
优选的，所述步骤S3中，研磨时间45min，温度56℃。
优选的，所述步骤S5中，气流干燥机中干燥管的温度为100~120℃、气流速度为20~30m/s。
以上所述的一种湿法改性超微细碳酸钙的方法，具有以下优点：
（1）本发明在湿法制备时加入了改性蔗渣浆，蔗渣具有较高的支撑强度，能防止碳酸钙之间发生粘结，进而改善碳酸钙的分散性能，防止在研磨的过程中发生团聚，提高湿法研磨的效率。
（2）本发明通过采用气流干燥机对碳酸钙进行干燥，加快了干燥的速度，也能避免干燥过程中发生二次团聚的问题。
（3）本发明进一步的加入了聚丙烯酸钠、硬脂酸钠和水溶性氧化聚乙烯蜡对蔗渣进行改性，改善了蔗渣内部的枝接结构，同时提高了蔗渣表面的润滑度，进而通过改性蔗渣浆使得目标产物在纸张浆料中更容易均匀分散，从而使得纸张更均匀平滑、有韧性。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不限于以下实施例。
实施例1
一种湿法改性超微细碳酸钙的方法，包括以下步骤：
S1.对方解石原料进行粗碎和粉碎，得到100~200目的方解石粉体；
S2.用微粉磨粉机进行磨粉，磨粉完成后筛分出粒径<5μm的超微粉体；
S3.将超微粉体加水配成浆料，水和超微粉体的重量比为80:45，采用湿法研磨机进行研磨，在湿法研磨机中同时加入氧化锆微珠和改性蔗渣浆进行研磨，超微粉体浆料与改性蔗渣浆的重量比为3:45，研磨时间45min，温度56℃；
S4.将湿法研磨后获得的浆料过振动筛，得到超微细碳酸钙浆料；
S5.将超微细碳酸钙浆料预先烘干至水分含量为15~20%，然后放入气流干燥机中干燥，干燥管的温度为110℃、气流速度为25m/s，干燥后即得超微细碳酸钙。
其中，改性蔗渣浆的制备方法包括以下步骤：将蔗渣粉碎至200~300目，先进行气爆处理，再用微粉磨粉机磨粉，筛分出粒径<2μm的蔗渣粉，然后加入磨浆机中进行磨浆，磨浆时通入氮气进行保护，同时加入浆料重量12%的双氧水漂白，漂白完成后蒸煮去除双氧水，在每100重量份的浆料中，加入0.7重量份的淀粉、0.2重量份的聚丙烯酸钠、0.6重量份的硬脂酸钠、0.04重量份的水溶性氧化聚乙烯蜡，搅拌60min，得改性蔗渣浆。
实施例2
一种湿法改性超微细碳酸钙的方法，包括以下步骤：
S1.对方解石原料进行粗碎和粉碎，得到100~200目的方解石粉体；
S2.用微粉磨粉机进行磨粉，磨粉完成后筛分出粒径<5μm的超微粉体；
S3.将超微粉体加水配成浆料，水和超微粉体的重量比为70:30，采用湿法研磨机进行研磨，在湿法研磨机中同时加入氧化锆微珠和改性蔗渣浆进行研磨，超微粉体浆料与改性蔗渣浆的重量比为2:30，研磨时间40min，温度60℃；
S4.将湿法研磨后获得的浆料过振动筛，得到超微细碳酸钙浆料；
S5.将超微细碳酸钙浆料预先烘干至水分含量为15~20%，然后放入气流干燥机中干燥，干燥管的温度为100℃、气流速度为20m/s，干燥后即得超微细碳酸钙。
其中，改性蔗渣浆的制备方法包括以下步骤：将蔗渣粉碎至200~300目，先进行气爆处理，再用微粉磨粉机磨粉，筛分出粒径<2μm的蔗渣粉，然后加入磨浆机中进行磨浆，磨浆时通入氮气进行保护，同时加入浆料重量10%的双氧水漂白，漂白完成后蒸煮去除双氧水，在每100重量份的浆料中，加入0.5重量份的淀粉、0.1重量份的聚丙烯酸钠、0.4重量份的硬脂酸钠、0.02重量份的水溶性氧化聚乙烯蜡，搅拌60min，得改性蔗渣浆。
实施例3
一种湿法改性超微细碳酸钙的方法，包括以下步骤：
S1.对方解石原料进行粗碎和粉碎，得到100~200目的方解石粉体；
S2.用微粉磨粉机进行磨粉，磨粉完成后筛分出粒径<5μm的超微粉体；
S3.将超微粉体加水配成浆料，水和超微粉体的重量比为80:50，采用湿法研磨机进行研磨，在湿法研磨机中同时加入氧化锆微珠和改性蔗渣浆进行研磨，超微粉体浆料与改性蔗渣浆的重量比为3:50，研磨时间50min，温度50℃；
S4.将湿法研磨后获得的浆料过振动筛，得到超微细碳酸钙浆料；
S5.将超微细碳酸钙浆料预先烘干至水分含量为15~20%，然后放入气流干燥机中干燥，干燥管的温度为120℃、气流速度为30m/s，干燥后即得超微细碳酸钙。
其中，改性蔗渣浆的制备方法包括以下步骤：将蔗渣粉碎至200~300目，先进行气爆处理，再用微粉磨粉机磨粉，筛分出粒径<2μm的蔗渣粉，然后加入磨浆机中进行磨浆，磨浆时通入氮气进行保护，同时加入浆料重量15%的双氧水漂白，漂白完成后蒸煮去除双氧水，在每100重量份的浆料中，加入0.9重量份的淀粉、0.3重量份的聚丙烯酸钠、0.8重量份的硬脂酸钠、0.06重量份的水溶性氧化聚乙烯蜡，搅拌60min，得改性蔗渣浆。
上述实施例1~3中，干燥后所得的超微细碳酸钙经检测粒径均在0.02~0.1μm之间，无团聚现象。
上述实施例1~3制得的超微细碳酸钙，与市场上购买的某品牌的超微细碳酸钙按照相同的配方制成纸张，对所制备出的纸张进行检测，检测结果如下：

Claims (6)

1.一种湿法改性超微细碳酸钙的方法，其特征在于包括以下步骤：
S1.对方解石原料进行粗碎和粉碎，得到100~200目的方解石粉体；
S2.用微粉磨粉机进行磨粉，磨粉完成后筛分出粒径<5μm的超微粉体；
S3.将超微粉体加水配成浆料，水和超微粉体的重量比为70~80：30~50，采用湿法研磨机进行研磨，在湿法研磨机中同时加入氧化锆微珠和改性蔗渣浆进行研磨，超微粉体浆料与改性蔗渣浆的重量比为2~3:30~50，研磨时间40~50min，温度50~60℃；
S4.将湿法研磨后获得的浆料过振动筛，得到超微细碳酸钙浆料；
S5.将超微细碳酸钙浆料预先烘干至水分含量为15~20%，然后放入气流干燥机中干燥，即得超微细碳酸钙。
2.根据权利要求1所述的一种湿法改性超微细碳酸钙的方法，其特征在于：
所述步骤S3中，改性蔗渣浆的制备方法包括以下步骤：将蔗渣粉碎至200~300目，先进行气爆处理，再用微粉磨粉机磨粉，筛分出粒径<2μm的蔗渣粉，然后加入磨浆机中进行磨浆，磨浆时通入氮气进行保护，同时加入浆料重量10~15%的双氧水漂白，漂白完成后蒸煮去除双氧水，在每100重量份的浆料中，加入0.5~0.9重量份的淀粉、0.1~0.3重量份的聚丙烯酸钠、0.4~0.8重量份的硬脂酸钠、0.02~0.06重量份的水溶性氧化聚乙烯蜡，搅拌50~70min，得改性蔗渣浆。
3.根据权利要求1所述的一种湿法改性超微细碳酸钙的方法，其特征在于：所述步骤S3中，水和超微粉体的重量比为80:45，超微粉体浆料与改性蔗渣浆的重量比为3:45。
4.根据权利要求1所述的一种湿法改性超微细碳酸钙的方法，其特征在于：所述步骤S3中，在每100重量份的浆料中，加入0.7重量份的淀粉、0.2重量份的聚丙烯酸钠、0.6重量份的硬脂酸钠、0.04重量份的水溶性氧化聚乙烯蜡。
5.根据权利要求1所述的一种湿法改性超微细碳酸钙的方法，其特征在于：所述步骤S3中，研磨时间45min，温度56℃。
6.根据权利要求1所述的一种湿法改性超微细碳酸钙的方法，其特征在于：所述步骤S5中，气流干燥机中干燥管的温度为100~120℃、气流速度为20~30m/s。
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