CN110773301A - 一种石头纸专用研磨碳酸钙粉体、制备方法及石头纸 - Google Patents

一种石头纸专用研磨碳酸钙粉体、制备方法及石头纸 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种石头纸专用研磨碳酸钙粉体、制备方法及石头纸，包括：将碳酸钙原料破碎后，得到进料粒径不大于30mm的碎料；对所述碎料干法立磨研磨后，抽取预定粒径的粉体，得到研磨颗粒；将所述研磨颗粒进行分级，得到碳酸钙粉体。本发明通过立磨参数控制，粉体粒径细度能够精准控制，研磨粉体在立磨机台内停留时间能够根据立磨压差很好控制，粉体细度不至于太粗或太细。

Description

一种石头纸专用研磨碳酸钙粉体、制备方法及石头纸
技术领域
本发明涉及石头纸生产技术领域，特别是涉及一种石头纸专用研磨碳酸钙粉体、制备方法及石头纸。
背景技术
石头纸是一种介于纸张和塑料之间的新型材料，既可替代传统的部分功能性纸张、专业性纸张，又能替代传统的大部分塑料包装物。且具有成本低、可控性降解的特点，能够为使用者节省大量的成本，且不会产生污染。
碳酸钙作为非金属无机矿物，广泛应用于塑料、造纸、涂料、日用等行业领域。针对不同的应用体系和范围，要求的指标特性、粒径分布及粒径大小有所不同。现有市场上各种不同规格粒径范围的碳酸钙种类繁多。作为石头纸专用碳酸钙，由于在整个挤出工艺中碳酸钙粉体本身填充系数大，粉体粒径太粗或太细，在石头纸挤出制作中的流动性和分散性要求将直接制约着碳酸钙的使用要求。石头纸专用的碳酸钙粉体的流动性和分散性指标成为制约石头纸生产的一个技术壁垒。
基于此，现有技术仍然有待改进。
发明内容
本发明需解决的技术问题是提供一种石头纸专用研磨碳酸钙粉体、制备方法及石头纸，以解决现有技术的问题。
为了解决上述问题，本发明提供一种石头纸专用研磨碳酸钙粉体、制备方法及石头纸。其采取的技术方案如下：
一方面，本发明实施例公开了一种石头纸专用研磨碳酸钙粉体的制备方法，包括：
步骤一 将碳酸钙原料破碎后，得到进料粒径不大于30mm的碎料；
步骤二 对所述碎料干法立磨研磨后，抽取预定粒径的粉体，得到研磨颗粒；
步骤三 将所述研磨颗粒进行分级，得到碳酸钙粉体。
进一步地，所述碳酸钙原料破碎为二级破碎。
进一步地，所述干法立磨研磨包括：向所述碎料内加入助磨剂。
进一步地，所述助磨剂为：一种粉体助磨分散剂液体，为低分子量聚合物，主要组成为醇类、醇胺类小极性分子、脂肪酸类物质、水等物质，以质量份计，丙二醇：三乙醇胺：脂肪酸＝1:1:2。有助磨、改性、润滑、偶联、分散等功能，加入量为粉体质量的1-1.5‰。
进一步地，所述干法立磨研磨中，进料速度为8-9t/h,料层厚度为24-40mm,磨辊压力为8-9Mpa；
进一步地，将所述研磨颗粒进行分级包括：
抽取粉体中粒径小于2μm的超细粉体进入料仓；
将其余粉体在风淘选作用下进行分选，得到碳酸钙粉体。
第二方面，本发明实施例公开了一种石头纸的制备方法，包括上述的石头纸专用研磨碳酸钙粉体的制备方法。
第三方面，本发明实施例公开了一种石头纸专用研磨碳酸钙粉体，颗粒直径D97为26-28μm，粒径D50为6-7μm；粒径分布呈现正态分布。
第四方面，本发明实施例公开了一种石头纸，采用上述的碳酸钙粉体制备。
本发明的有益效果是：
本发明通过立磨参数控制，粉体粒径细度能够精准控制，研磨粉体在立磨机台内停留时间能够根据立磨压差很好控制，粉体细度不至于太粗或太细。
本发明提供的研磨碳酸钙可以保证石头纸挤出过程中与聚合物两者界面相容性好；
本发明提供的研磨碳酸钙粉体粒径能够精准控制，粒径分布均匀性好，流动性能够保证石头纸挤出工艺要求；
本发明提供的研磨碳酸钙粉体吸油值能够控制，对石头纸挤出工艺的聚合物成本控制有显著效果。
附图说明
图1为本发明一实施例的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
如图1所示，本发明实施例公开了一种石头纸专用研磨碳酸钙粉体的制备方法，包括：
步骤一 将碳酸钙原料经过二级破碎后，得到进料粒径不大于30毫米的碎料；
步骤二 对所述碎料干法立磨研磨后，抽取预定粒径的粉体，得到研磨颗粒；优选地，在干法立磨研磨时向所述碎料内加入助磨剂。进一步优选地，所述助磨剂为：一种粉体助磨分散剂液体，为低分子量聚合物，主要组成为醇类、醇胺类小极性分子、脂肪酸类物质、水等物质，丙二醇：三乙醇胺：脂肪酸＝1:1:2，有效成分占比45-55％。加入量为粉体质量的1-1.5‰。进料速度为8-9t/h，料层厚度为24-40mm,磨辊压力为8-9Mpa。所述预定粒径为平均粒径D50为5-5.5μm，最大粒径即D98为25-26μm。
步骤三 将所述研磨颗粒进行分级，得到碳酸钙粉体。优选地，将所述研磨颗粒进行分级包括：
抽取粉体中粒径小于2μm的超细粉体进入料仓；
将其余粉体在风淘选作用下进行分选，得到碳酸钙粉体。
本发明在碳酸钙粉体研磨中加入助磨剂，使得立磨研磨功耗降低；使碳酸钙的性质由亲水性改为亲油性，使粉体的吸油值降低，与石头纸所用聚合物界面结合相容性好；通过立磨参数控制，粉体粒径细度及分布能够精准控制，研磨粉体在立磨机台内停留时间能够根据立磨压差很好控制。通过对进料量、、料层厚度、磨辊压力、出料量的四稳定平衡控制，使立磨的出口压差控制在4500-4800kpa的合理控制区间。防止出现粉体在立磨的停留、研磨时间延长，导致粉体粒径过细，出现团聚现象，粒径分布跨度变宽，立磨压差出现波动等异常情况。精确控制粉体粒径细度不至于太粗或太细。
实施例1
将碳酸钙原料经过二级破碎后，得到进料粒径不大于30mm的碎料；向所述碎料表面内加入1-1.5‰粉体质量的助磨剂对碎料进行湿润分散，然后进行干法立磨研磨，在干法立磨研磨过程中，进料速度或进料量为8t/h,料层厚度为24mm,磨辊压力为8Mpa。将研磨后的混合颗粒在立磨分选机中进行分选，抽取预定粒径D50达到5-5.5μm、D98粒径为25-26μm的粉体，得到研磨颗粒；研磨颗粒经过缓冲槽螺旋输送装置进入二次分级，在6个分级转子的精准分级作用下，抽取研磨颗粒中粒径小于2μm的超细粉体进入料仓；将其余粉体在风淘选作用下进行分选，二次分级分离器控制在38-40Hz,风机控制在44Hz，得到碳酸钙粉体。得到的粉体颗粒直径D97为26-28μm，粒径D50为6-7μm；粒径分布呈现正态分布，粉体分散、流动性好。经过现场对研磨碳酸钙粉体的休止角测试，粉体休止角在30-40°之间，符合石头纸使用要求。对粉体做沉降比测试，粉体分散性良好。
采用该碳酸钙粉体制备石头纸，挤出过程中与聚合物的界面相容性好，流动性也可以满足石头纸挤出要求，粉体的吸油值为27ml/100g。
采用该碳酸钙粉体制备石头纸，在石头纸挤出成型工艺中，挤出造粒工艺运行稳定，挤出造粒压力在2400PSI,挤出电流在150A,利用该碳酸钙粉体能够与高聚物树脂很好的混炼、混合，纸粒密实度均匀，纸粒密度≦2.0g/cm3，粉体在整个填充体系中分散均匀，符合石头纸挤出成型工艺的要求。
采用该碳酸钙粉体制备石头纸，石头纸外观检测无颗粒、斑块、云雾等不良外观缺陷，粉体与高聚物树脂混炼混合、分散均匀性好。
实施例2
将碳酸钙原料经过二级破碎后，得到进料粒径不大于30mm的碎料；向所述碎料表面内加入1-1.5‰粉体质量的助磨剂对碎料进行湿润分散，然后进行干法立磨研磨，在干法立磨研磨过程中，进料速度或进料量为9t/h,料层厚度为24mm,磨辊压力为9Mpa。将研磨后的混合颗粒在立磨分选机中进行分选，抽取预定粒径D50达到5-5.5μm、D98粒径为25-26μm的粉体，得到研磨颗粒；研磨颗粒经过缓冲槽螺旋输送装置进入二次分级，在6个分级转子的精准分级作用下，抽取研磨颗粒中粒径小于2μm的超细粉体进入料仓；将其余粉体在风淘选作用下进行分选，二次分级分离器控制在38-40Hz,风机控制在44Hz，得到碳酸钙粉体。得到的粉体颗粒直径D97为26-28μm，粒径D50为6-7μm；粒径分布呈现正态分布，粉体分散、流动性好。经过现场对研磨碳酸钙粉体的休止角测试，粉体休止角在30-40°之间，符合石头纸使用要求。对粉体做沉降比测试，粉体分散性良好。
采用该碳酸钙粉体制备石头纸，挤出过程中与聚合物的界面相容性好，流动性也可以满足石头纸挤出要求，粉体的吸油值为28ml/100g。
采用该碳酸钙粉体制备石头纸，在石头纸挤出成型工艺中，挤出造粒工艺运行稳定，挤出造粒压力在2600PS I,挤出电流在140A,利用该碳酸钙粉体能够与高聚物树脂很好的混炼、混合，纸粒密实度均匀，纸粒密度≦2.0g/cm3，粉体在整个填充体系中分散均匀，符合石头纸挤出成型工艺的要求。
采用该碳酸钙粉体制备石头纸，石头纸外观检测无颗粒、斑块、云雾等不良外观缺陷，粉体与高聚物树脂混炼混合、分散均匀性好。
实施例3
将碳酸钙原料经过二级破碎后，得到进料粒径不大于30mm的碎料；向所述碎料表面内加入1-1.5‰粉体质量的助磨剂对碎料进行湿润分散，然后进行干法立磨研磨，在干法立磨研磨过程中，进料速度或进料量为7.5t/h,料层厚度为40mm,磨辊压力为8.5Mpa。将研磨后的混合颗粒在立磨分选机中进行分选，抽取预定粒径D50达到5-5.5μm、D98粒径为25-26μm的粉体，得到研磨颗粒；研磨颗粒经过缓冲槽螺旋输送装置进入二次分级，在6个分级转子的精准分级作用下，抽取研磨颗粒中粒径小于2μm的超细粉体进入料仓；将其余粉体在风淘选作用下进行分选，二次分级分离器控制在38-40Hz,风机控制在44Hz，得到碳酸钙粉体。得到的粉体颗粒直径D97为26-28μm，粒径D50为6-7μm；粒径分布呈现正态分布，粉体分散、流动性好。经过现场对研磨碳酸钙粉体的休止角测试，粉体休止角在30-40°之间，符合石头纸使用要求。对粉体做沉降比测试，粉体分散性良好。
采用该碳酸钙粉体制备石头纸，挤出过程中与聚合物的界面相容性好，流动性也可以满足石头纸挤出要求，粉体的吸油值为29ml/100g。
采用该碳酸钙粉体制备石头纸，在石头纸挤出成型工艺中，挤出造粒工艺运行稳定，挤出造粒压力在2500PSI,挤出电流在145A,利用该碳酸钙粉体能够与高聚物树脂很好的混炼、混合，纸粒密实度均匀，纸粒密度≦2.0g/cm3，粉体在整个填充体系中分散均匀，符合石头纸挤出成型工艺的要求。
采用该碳酸钙粉体制备石头纸，石头纸外观检测无颗粒、斑块、云雾等不良外观缺陷，粉体与高聚物树脂混炼混合、分散均匀性好。
实施例4
将碳酸钙原料经过二级破碎后，得到进料粒径不大于30mm的碎料；向所述碎料表面内加入1-1.5‰粉体质量的助磨剂对碎料进行湿润分散，然后进行干法立磨研磨，在干法立磨研磨过程中，进料速度或进料量为8.5t/h,料层厚度为31mm,磨辊压力为8.5Mpa。将研磨后的混合颗粒在立磨分选机中进行分选，抽取预定粒径D50达到5-5.5μm、D98粒径为25-26μm的粉体，得到研磨颗粒；研磨颗粒经过缓冲槽螺旋输送装置进入二次分级，在6个分级转子的精准分级作用下，抽取研磨颗粒中粒径小于2μm的超细粉体进入料仓；将其余粉体在风淘选作用下进行分选，二次分级分离器控制在38-40Hz,风机控制在44Hz，得到碳酸钙粉体。得到的粉体颗粒直径D97为26-28μm，粒径D50为6-7μm；粒径分布呈现正态分布，粉体分散、流动性好。经过现场对研磨碳酸钙粉体的休止角测试，粉体休止角在30-40°之间，符合石头纸使用要求。对粉体做沉降比测试，粉体分散性良好。
采用该碳酸钙粉体制备石头纸，挤出过程中与聚合物的界面相容性好，流动性也可以满足石头纸挤出要求，粉体的吸油值为28.5ml/100g。
采用该碳酸钙粉体制备石头纸，在石头纸挤出成型工艺中，挤出造粒工艺运行稳定，挤出造粒压力在2500PSI,挤出电流在148A,利用该碳酸钙粉体能够与高聚物树脂很好的混炼、混合，纸粒密实度均匀，纸粒密度≦2.0g/cm3，粉体在整个填充体系中分散均匀，符合石头纸挤出成型工艺的要求。
采用该碳酸钙粉体制备石头纸，石头纸外观检测无颗粒、斑块、云雾等不良外观缺陷，粉体与高聚物树脂混炼混合、分散均匀性好。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种石头纸专用研磨碳酸钙粉体的制备方法，其特征在于，包括：
步骤一 将碳酸钙原料破碎后，得到进料粒径不大于30mm的碎料；
步骤二 对所述碎料干法立磨研磨后，抽取预定粒径的粉体，得到研磨颗粒；
步骤三 将所述研磨颗粒进行分级，得到碳酸钙粉体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳酸钙原料破碎为二级破碎。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干法立磨研磨包括：向所述碎料内加入助磨剂。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，以质量份计，所述助磨剂为：丙二醇：三乙醇胺：脂肪酸＝1:1:2。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述干法立磨研磨中，进料速度为8-9t/h,料层厚度为24-40mm,磨辊压力为8-9Mpa。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定粒径为D50:5-5.5μm，D98:25-26μm。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述研磨颗粒进行分级包括：
抽取粉体中粒径小于2μm的超细粉体进入料仓；
将其余粉体在风淘选作用下进行分选，得到碳酸钙粉体。
8.一种石头纸的制备方法，其特征在于，包括权利要求1-7任意一项所述的石头纸专用研磨碳酸钙粉体的制备方法。
9.一种石头纸专用研磨碳酸钙粉体，其特征在于，颗粒直径D97为26-28μm，粒径D50为6-7μm；粒径分布呈现正态分布。
10.一种石头纸，其特征在于，采用权利要求9所述的碳酸钙粉体制备。
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