專利名稱：造紙涂布級沉淀碳酸鈣顏料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種造紙涂布級沉淀碳酸鈣(PCC)顏料的制備方法。尤其適用于作為高級銅版紙、白卡紙及輕量(低定量)涂布紙等涂布顏料使用，屬于化工原料精制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在造紙工業(yè)領(lǐng)域，重質(zhì)碳酸鈣(GCC)顏料早已在造紙涂布中廣泛用作底涂級、面涂級顏料使用。而沉淀碳酸鈣PCC顏料盡管在白度、粒度、遮蓋力、流平性、印刷適性等方面均有著比GCC顏料更為優(yōu)異的性能，但因其理化性質(zhì)與GCC的顯著不同，有較大的堆積密度和沉降體積值，易附聚成團，間隙夾層多，吸水性強，粒子表面的電荷極性和表面張力使其在料漿中分散時具有極強的脹流性質(zhì)，從而導(dǎo)致流變性和觸變性較差。不能滿足高檔涂布顏料的要求，尤其是在高濃度時結(jié)塊堆積問題，進而限制了它在工業(yè)上的開發(fā)應(yīng)用。在先專利申請CN1193602A提出在Ca(OH)2碳化前加入水溶性的鈣鹽，以及在碳化終了加入水溶性鎂鹽的方法可以直接獲得粘濃度高、適宜于涂布用的PCC顏料。其缺陷是工藝重復(fù)性差，產(chǎn)品質(zhì)量難以穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種對沉淀碳酸鈣(PCC)粉體進行表面處理的方法，解決沉淀碳酸鈣作為造紙涂布顏料時流動變差，觸變指數(shù)低，在高濃度條件下顏料粒子結(jié)塊堆積的問題。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的這種造紙涂布級沉淀碳酸鈣顏料的制備方法，其特征在于用沉淀碳酸鈣干粉作原料，在高速分散條件下向水中分批加入沉淀碳酸鈣調(diào)漿、多道研磨得到沉淀碳酸鈣固含量在65％-75％之間，2μm以下粒子所占比例大于90％，粘度小于300厘泊(cps)的造紙涂布級沉淀碳酸鈣顏料。
所述的造紙涂布級沉淀碳酸鈣顏料的制備方法中所述的高速分散條件是按照沉淀碳酸鈣的重量向水中加入0.5-3.5％的分散劑聚丙烯酸鈉并開啟高速分散機調(diào)漿。
所述的造紙涂布級沉淀碳酸鈣顏料的制備方法中所述分批加入沉淀碳酸鈣研磨是以預(yù)研磨漿料碳酸鈣重量百分比50-60％計，向水中加入0.5-2.0％的分散劑聚丙烯酸鈉和沉淀碳酸鈣、開啟高速分散機一次調(diào)漿，預(yù)研磨；再以漿料碳酸鈣重量百分比65-75％計，向漿料中加入0.5-1.5％的分散劑聚丙烯酸鈉和沉淀碳酸鈣干粉，經(jīng)過二次調(diào)漿、多道研磨、過篩得到成品。
所述的造紙涂布級沉淀碳酸鈣顏料的制備方法中所述的第一次調(diào)漿的沉淀碳酸鈣加入量為50-60％。
所述的造紙涂布級沉淀碳酸鈣顏料的制備方法中所述的第二次調(diào)漿的沉淀碳酸鈣加入量為5-15％。
所述的造紙涂布級沉淀碳酸鈣顏料的制備方法中還可用沉淀碳酸鈣半成品濾餅作原料，以預(yù)研磨漿料碳酸鈣重量百分比50-60％計，向水中加入沉淀碳酸鈣濾餅和相當(dāng)于碳酸鈣重量0.5-1％的分散劑聚丙烯酸鈉、經(jīng)高速分散機分散、研磨；再以漿料碳酸鈣重量百分比65-75％計，向漿料中加入0.5-1％的分散劑聚丙烯酸鈉和沉淀碳酸鈣干粉，經(jīng)過二次調(diào)漿、多道研磨、過篩即得。
所述的造紙涂布級沉淀碳酸鈣顏料的制備方法中所述的本發(fā)明所述的研磨工藝使用設(shè)備為80-500L的剝片機。
本發(fā)明提供的造紙涂布級沉淀碳酸鈣顏料的制備方法主要解決造紙涂布顏料降粘增濃的問題，降粘是降低PCC顏料體系粘度，其途徑是通過適宜的聚電解質(zhì)類助劑聚丙烯酸鈉對PCC粒子聚集體表面進行充分濕潤，進而改善其表面粒子分布狀態(tài)，使其呈高度分散狀，增濃是使PCC顏料體系中PCC的固含量或固體百分比濃度達到最大化(65-75％)，分散度越高、越好，粒子分布范圍越窄、越均勻，用于造紙涂布時其光滑度、平整度越好，明亮度也越高。本發(fā)明可有效地解決沉淀碳酸鈣分散過程中的聚積結(jié)團問題，改善沉淀碳酸鈣的粘度指標，得到高濃度的刮刀涂布用顏料。


圖1是本發(fā)明造紙涂布級沉淀碳酸鈣顏料的制備方法的流程2是本發(fā)明造紙涂布級沉淀碳酸鈣晶體的晶型照片具體實施方式

實施例1用PCC干粉制備固含量為70％PCC顏料1、制備57％的漿料向調(diào)漿罐中定量加入水和相當(dāng)于碳酸鈣重量1％的分散劑聚丙烯酸鈉，開啟高速分散機后，將沉淀碳酸鈣干粉計量后按比例加入到調(diào)漿罐中，制成碳酸鈣濃度為57％的PCC料漿；2、制備70％的料漿將步驟1料漿通過泵打入預(yù)研磨過程80L的磨剝機中，經(jīng)過預(yù)研磨后流入“二次調(diào)漿”罐中，再向“二次調(diào)漿”罐中加入另外13％的碳酸鈣干粉和相當(dāng)于碳酸鈣總量0.7％的聚丙烯酸鈉，經(jīng)高速分散機打散后打入300L的磨剝機(磨剝機中的研磨介質(zhì)為鋁球或鋯球)中，最終出來的成品碳酸鈣固含量為70％，2μm以下粒子所占比例為94％，粘度小于300厘泊(cps)，產(chǎn)品形態(tài)為高度分散的紡錘狀結(jié)構(gòu)(圖2)。
實施例2直接用PCC濾餅制備固含量為70％PCC顏料1、制備64％料漿將含水為30％左右的PCC濾餅置于調(diào)漿罐中，加入相當(dāng)于碳酸鈣重量1％的聚丙烯酸鈉，經(jīng)高速分散機分散后，制成濃度為64％PCC料漿；2、制備70％的料漿將步驟1料漿通過泵打入預(yù)研磨過程80L的磨剝機中，經(jīng)過預(yù)研磨后流入“二次調(diào)漿”罐中，再向“二次調(diào)漿”罐中加入6％的碳酸鈣干粉和相當(dāng)于碳酸鈣總量0.6％的聚丙烯酸鈉，經(jīng)高速分散機打散后打入300L的磨剝機中，最終得到的成品與實施例1相同。
實施例3用PCC干粉制備固含量為72％PCC顏料1、制備59％的漿料向調(diào)漿罐中定量加入水和相當(dāng)于碳酸鈣重量1.8％的分散劑聚丙烯酸鈉，開啟高速分散機后，將沉淀碳酸鈣干粉計量后按比例加入到調(diào)漿罐中，制成碳酸鈣濃度為59％的PCC料漿；2、制備72％的料漿將步驟1料漿通過泵打入預(yù)研磨過程80L的磨剝機中，經(jīng)過預(yù)研磨后流入“二次調(diào)漿”罐中，再向“二次調(diào)漿”罐中加入另外13％的碳酸鈣干粉和相當(dāng)于碳酸鈣總量1.7％的聚丙烯酸鈉，經(jīng)高速分散機打散后打入300L的磨剝機中，最終出來的成品碳酸鈣固含量為72％，2μm以下粒子所占比例為95.4％，粘度小于300厘泊(cps)，產(chǎn)品形態(tài)為高度分散的紡錘狀結(jié)構(gòu)。
為了將沉淀碳酸鈣的粒子聚積體表面充分潤濕，進而改善其表面粒子的分布狀態(tài)使其呈高度分散狀，本發(fā)明的技術(shù)方案將沉淀碳酸鈣的調(diào)漿、研磨的工序分批進行，即開始加入部分沉淀碳酸鈣調(diào)漿-預(yù)研磨-再加入部分沉淀碳酸鈣調(diào)漿-再研磨，這個過程可進行多次，直至達到預(yù)期顏料漿液的濃度，考慮工藝成本，本發(fā)明選擇二次調(diào)漿，多次研磨的工藝路線。
在本發(fā)明的實施例中，粒子的比表面積越大，碳酸鈣濃度越高，研磨分散度要求越高，則相應(yīng)使用分散劑的量應(yīng)越大。
本發(fā)明列舉的實施例旨在更進一步地闡明本工藝方法，而不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。用本發(fā)明實施例得到的產(chǎn)品經(jīng)由本發(fā)明權(quán)利要求書1、2、3、5、6所述的方法均可得到本發(fā)明所稱的產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.造紙涂布級沉淀碳酸鈣顏料的制備方法，其特征在于用沉淀碳酸鈣干粉作原料，在高速分散條件下向水中分批加入沉淀碳酸鈣調(diào)漿、多道研磨得到沉淀碳酸鈣固含量在65％-75％之間，2μm以下粒子所占比例大于90％，粘度小于300厘泊的造紙涂布級沉淀碳酸鈣顏料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙涂布級沉淀碳酸鈣顏料的制備方法，其特征在于所述的高速分散條件是按照沉淀碳酸鈣的重量向水中加入0.5-3.5％的分散劑聚丙烯酸鈉并開啟高速分散機調(diào)漿。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙涂布級沉淀碳酸鈣顏料的制備方法，其特征在于所述分批加入沉淀碳酸鈣研磨是以預(yù)研磨漿料碳酸鈣重量百分比50-60％計，向水中加入0.5-2.0％的分散劑聚丙烯酸鈉和沉淀碳酸鈣、開啟高速分散機一次調(diào)漿，預(yù)研磨；再以漿料碳酸鈣重量百分比65-75％計，向漿料中加入0.5-1.5％的分散劑聚丙烯酸鈉和沉淀碳酸鈣干粉，經(jīng)過二次調(diào)漿、多道研磨、過篩得到成品。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙涂布級沉淀碳酸鈣顏料的制備方法，其特征在于所述的第一次調(diào)漿的沉淀碳酸鈣加入量為50-60％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙涂布級沉淀碳酸鈣顏料的制備方法，其特征在于所述的第二次調(diào)漿的沉淀碳酸鈣加入量為5-15％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙涂布級沉淀碳酸鈣顏料的制備方法，其特征在于用沉淀碳酸鈣半成品濾餅作原料，以預(yù)研磨漿料碳酸鈣重量百分比50-60％計，向水中加入沉淀碳酸鈣濾餅和相當(dāng)于碳酸鈣重量0.5-1％的分散劑聚丙烯酸鈉、經(jīng)高速分散機分散、預(yù)研磨；再以漿料碳酸鈣重量百分比65-75％計，向漿料中加入0.5-1％的分散劑聚丙烯酸鈉和沉淀碳酸鈣干粉，經(jīng)過二次調(diào)漿、多道研磨、過篩即得。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙涂布級沉淀碳酸鈣顏料的制備方法，其特征在于所述的本發(fā)明所述的研磨工藝使用設(shè)備為80-500L的剝片機。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種造紙涂布級沉淀碳酸鈣顏料的制備方法，尤其適用于作為高級銅版紙、白卡紙及輕量(低定量)涂布紙等涂布顏料使用，屬于化工原料精制技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明用沉淀碳酸鈣干粉作原料，在高速分散條件下向水中分批加入沉淀碳酸鈣調(diào)漿、經(jīng)多道研磨得到沉淀碳酸鈣固含量在65％－75％之間，2μm以下粒子所占比例大于90％，粘度小于300厘泊(cps)的造紙涂布級沉淀碳酸鈣顏料。本發(fā)明可有效地解決沉淀碳酸鈣分散過程中的結(jié)團問題，改善沉淀碳酸鈣的粘度指標，得到高濃度的刮刀涂布用顏料。
文檔編號D21H17/67GK1598138SQ200410012539
公開日2005年3月23日 申請日期2004年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月22日
發(fā)明者趙路軍 申請人:趙路軍