一種納米碳酸鈣的表面處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種納米碳酸鈣的表面處理方法。主要步驟為將過濾壓榨后的納米碳酸鈣濾餅與硬脂酸按計量混合，由螺旋送料機連續(xù)送入雙槳葉干燥機，導熱油作為加熱介質。通過雙槳葉干燥機中槳葉的轉動使物料翻轉、攪拌混合，被充分加熱，物料在干燥的同時，包覆劑硬脂酸熔化，并均勻包覆于碳酸鈣顆粒的表面，使物料的干燥和表面處理同步進行。從雙槳葉干燥機出料口排出的粉體，再經氣流篩過篩，即獲得一種功能性填料納米活性碳酸鈣產品。
【專利說明】一種納米碳酸鈣的表面處理方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種納米碳酸鈣的表面處理方法，尤其是一種簡便高效節(jié)能的納米碳酸鈣表面處理方法。
技術背景
[0002]碳酸鈣屬于極性無機物，表面有許多羥基，呈現(xiàn)親水疏油性，再加上粒子表面的靜電作用，易形成團聚體，分散性差。若不經表面處理，則碳酸鈣在聚合物中只能起到增容增重作用，而且會損害材料的綜合性能。碳酸鈣經有機物表面處理后，降低表面能，改善它與有機高聚物的相容性，提高界面結合力，從而增強材料的綜合性能。
[0003]碳酸鈣常用的表面處理方法有干法和濕法兩種，常用的表面處理劑為硬脂酸。
[0004]干法表面處理常用立式高攪或臥式低混的方式進行，一般為間歇操作。將計量和配制好的物料和硬脂酸一并加入改性機中，攪拌混合，反應溫度控制在100°c左右。為了使硬脂酸更好地分散和均勻地與碳酸鈣作用，也可以將硬脂酸用溶劑(如無水乙醇)稀釋。干法表面處理的優(yōu)點是設備簡單，操作方便，包覆劑用量小。由于干法處理不可能將每個碳酸鈣粒子均勻包覆，特別是對沉淀碳酸鈣而言，干燥過程中碳酸鈣形成的團聚體，在處理時不可能將團聚體全部打開，所以干法處理的碳酸鈣性能沒有濕法處理的性能好。
[0005]對于沉淀碳酸鈣或超細研磨后的重鈣，一般都用濕法表面處理?；旆ū砻嫣幚硎窍葘⒂仓嵩砘?，然后加入碳酸鈣漿料中，一般包覆處理的溫度為60~80°C，經過一定時間的反應后，進行過濾和干燥。由于碳酸鈣在液相中的分散性比在氣相中的分散性好，在液相中碳酸鈣顆粒與表面改性劑分子的作用更均勻，所以濕法表面處理的碳酸鈣綜合性能更佳。濕法表面處理的不足之處是設備投資大，工藝流程長，處理后過濾液要經生化處理后才能排放，操作費用高。
[0006]目前對于納米碳酸鈣的表面處`理，如何采用簡便高效節(jié)能的表面處理方法已成為人們研究的熱點。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明需要解決的技術問題是提供一種簡便高效節(jié)能的納米碳酸鈣表面處理方法，克服現(xiàn)有沉淀碳酸鈣采用干法處理后綜合性能差和濕法處理過程中工藝流程長，廢水排放多，操作費用高的缺點。
[0008]為解決上述技術問題，本發(fā)明的思路和操作步驟如下:
(I)經過濾壓榨后的納米碳酸鈣濾餅與硬脂酸按計量進行混合。
[0009](2)將混合料由螺旋送料機定量地連續(xù)送入雙槳葉干燥機的加料口，進行物料的干燥和表面處理同步進行。
[0010](3)雙槳葉干燥機以導熱油作為加熱介質，通過槳葉的轉動使物料翻轉、攪拌，不斷更新加熱介面，與器身和槳葉接觸，被充分加熱，在使物料所含的表面水分蒸發(fā)的同時，硬脂酸熔化，并均勻包覆于碳酸鈣顆粒的表面。[0011](4)最后，被干燥和表面處理的物料由出料口排出，再經氣流篩過篩后即獲得一種功能性填料納米活性碳酸鈣產品。
優(yōu)選的，過濾壓榨后的納米碳酸鈣濾餅的含水量控制在40%左右。硬脂酸的加入量是納米碳酸鈣重量的2.5~3.5% ；
優(yōu)選的，控制雙槳葉干燥機進口導熱油的溫度為210~220°C，出口溫度為180~190 0C ；
優(yōu)選的，物料在雙槳葉干燥機內的停留時間為70~80分鐘，最終出料成品的含水量小于 0.5%ο
[0012]優(yōu)選的，經表面包覆處理和干燥后的物料需用氣流篩解聚過篩，氣流篩以180目為最佳。
[0013]采用上述技術方案的有益效果是:
1、與干法處理相比，是在納米碳酸鈣的干燥之前進行表面包覆處理，避免在干燥過程中產生硬團聚而使表面包覆處理不均勻性；
2、減少在濕法表面處理過程中，首先將納米碳酸鈣的漿料加熱至包覆溫度所需能耗，同時也避免經濕法表面包覆處理后的過濾液中含量有部分硬脂酸而使COD超標，需經生化處理后才能排放的弊端。
[0014]3、該法處理也避免濕法處理時先將硬脂酸加堿皂化，造成包覆后的粉體略偏堿性。
[0015]4、本專利的處理方`法更簡便，更靈活，可將多種表面處理劑同時與納米碳酸鈣濾餅混合，進行復合包覆處理，產品的適用性更廣，性能更好。
[0016]【具體實施方式】:
下面對本發(fā)明的技術方案進行說明，以便于本領域的技術人員理解。本發(fā)明所需要解決的技術問題，可以通過以下技術方案來實現(xiàn):
將合成的納米碳酸鈣漿料過濾至含水量40%左右，加入定量的硬脂酸進行混合，由螺旋送料機定量地連續(xù)送入由江蘇省范群干燥設備廠生產的型號為KJG-1OOm2空心槳葉干燥機，導熱油作為加熱介質，進行干燥和表面處理?？刂茖嵊偷倪M出口溫度及物料在空心槳葉干燥機內的停留時間，使出料的含水量小于0.5%，最后將物料經氣流篩解聚過篩即得成品O
[0017]實施例1
將過濾后含水量為40%的納米碳酸鈣濾餅由皮帶輸送機均勻地進入濾餅儲存?zhèn)}，同時按計量均勻加入硬脂酸與濾餅相混，硬脂酸的加入量是納米碳酸鈣濾餅折干后重量的
3.0%，再由螺旋送料機定量地連續(xù)送入雙槳葉干燥機的加料口，進行物料的干燥和表面處理同步進行。雙槳葉干燥機以導熱油作為加熱介質，進口溫度為210°C，出口溫度為185°C，經表面包覆處理和干燥后的粉體用180目氣流篩進行解聚篩分，然后包裝得納米活性碳酸鈣成品。該產品的吸油值為21.03，白度為94.2，水分為0.42%，活化度為99.5%，可作為高檔TPR鞋材及高檔PVC電纜線用功能填料。
[0018]實施例2
與實施例1相似的方法，將過濾后含水量為38%的納米碳酸鈣濾餅由皮帶輸送機均勻地進入濾餅儲存?zhèn)}，同時按計量均勻加入納米碳酸鈣濾餅折干后的重量的2.6%硬脂酸，再由螺旋送料機定量地連續(xù)送入雙槳葉干燥機的加料口，進行物料的干燥和表面處理同步進行，雙槳葉干燥機以導熱油作為加熱介質，進口溫度為210°C，出口溫度為190°C，經表面包覆處理和干燥后的粉體用180目氣流篩進行解聚篩分。該產品的吸油值為22.8,白度為94.0，水分為0.38%，活化度為99.6%，可作為高檔PTR鞋材及高檔PVC電纜線用功能填料。
[0019]上述對發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構思和技術方案進行的這種非實質改進，或未經改進將發(fā)明的構思和技術方案直接應用 于其他場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種納米碳酸鈣的表面處理方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: (1)經過濾壓榨后的納米碳酸鈣濾餅與硬脂酸按計量進行混合； (2)將混合料由螺旋送料機定量地連續(xù)送入雙槳葉干燥機的加料口，使物料的干燥和表面處理同步進行； (3)被干燥和表面處理的物料由出料口排出，再經氣流篩過篩后即獲得一種功能性填料納米活性碳酸鈣產品。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種納米碳酸鈣的表面處理方法，其特征在于，過濾壓榨后的納米碳酸鈣濾餅的含水量控制在40%左右。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種納米碳酸鈣的表面處理方法，其特征在于，包覆劑為硬脂酸，加入量是納米碳酸鈣重量的2.5~3.5%。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種納米碳酸鈣的表面處理方法，其特征在于，雙槳葉干燥機導熱油進口溫度為200~230°C，出口溫度為170~200°C。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種納米碳酸鈣的表面處理方法，其特征在于，物料在雙槳葉干燥機內的停留時間為60~90分鐘，最終出料成品的含水量小于0.5%。
6.根據(jù)權利要求1 所述的一種納米碳酸鈣的表面處理方法，其特征在于，干燥后的物料經80~350目的氣流篩解聚過篩。
【文檔編號】C09C3/08GK103756365SQ201310640525
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月4日 優(yōu)先權日:2013年12月4日
【發(fā)明者】顧達, 張順帆, 邵小保, 陳寧, 史韋, 朱士洲, 鄧麗麗, 倪春慧, 沙海峰 申請人:蕪湖卓越納米新材料有限公司