專利名稱：：一種無碳復(fù)寫紙涂料用碳酸鈣及其制備和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種無碳復(fù)寫紙涂料用碳酸鈣的制備及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：無碳復(fù)寫紙是利用涂在紙上的無色染料與顯色劑接觸反應(yīng)而顯色的一種特種紙，主要由三層組成上紙(CB),該層紙的背面涂有溶解在非揮發(fā)溶劑中的無色染料的微膠囊；中紙(CF/CB)，該層紙的正面涂有顯色劑的涂層，背面則涂布著微膠囊；下紙(CF)，該層紙只在正面涂有顯色劑。其發(fā)色原理是，當(dāng)有壓力施于上紙時(shí)，涂在紙背面的微膠囊破裂與紙正面的顯色劑接觸發(fā)生反應(yīng)而顯色。本技術(shù)制備的無碳復(fù)寫紙涂料用碳酸鈣就應(yīng)用于無碳復(fù)寫紙的CF涂層中。CF涂層中顏料的選用是非常重要的，鍛燒高嶺土和沉淀碳酸鈣具有較大的比表面積，吸油高，孔隙容量大，使得涂層膨脹，細(xì)孔容積大，對(duì)囊油的吸收性和著色性有顯著提高。以此兩種顏料組成的涂層比用一般高嶺土和重鈣的CF有更快的顯色速度。同時(shí)，顯色密度也有顯著提高，圖文更鮮艷。但CF涂層中的顏料顆粒又不能太大，顆粒太大會(huì)影響涂層的平滑度，所以要求顏料有大的孔容積，又有相對(duì)較小的顆粒尺寸?！对旒埧茖W(xué)與技術(shù)》2006年第4期公開了"表面活性劑對(duì)無碳復(fù)寫紙CB涂料涂布性能的改善"，《造紙化學(xué)品與應(yīng)用》2006年第2期公開了"提高顯色劑低溫顯色性能的研究"。中國(guó)專利CN1800491公開了"一種噴墨打印介質(zhì)的新型涂布材料及其制備方法"。中國(guó)專利CN1203566公開了，一種通過在約864°C的溫度下，碳酸化含有糖類或多糖類，或者糖類或多搪類和金屬離子的氫氧化鈣水基漿料，來制備分散的棱形碳酸鈣的方法。生成產(chǎn)物的比表面為10120m2/g，可用于涂料、塑料、涂層紙、紙?zhí)盍虾椭扑?。中?guó)專利CN1753836公開了，在碳化過程中碳化率達(dá)到210%時(shí)，加入磷酸或可溶性磷酸鹽，得到白度高、摩擦系數(shù)小、比較接近正球形，平均粒徑10pm以上的方解石型球狀碳酸牽丐。中國(guó)專利CN1361063公開了，一種以甲基聚氧硅垸為主體及少量聚乙烯醇、吐溫80、水乳化而成的一種乳化液為復(fù)合晶形控制劑，生產(chǎn)的碳酸鈣晶體為立方體，形狀單一、規(guī)整，粒徑分布較窄，顆粒穩(wěn)定，并且具有良好的分散特性。可廣泛應(yīng)用于高檔涂料、油墨、紙張、塑料、PET薄膜，特別是具有高附加值的硅橡膠產(chǎn)品。中國(guó)專利CN1724378公開了，一種亞微米級(jí)超細(xì)碳酸鈣分散顆粒的制備方法，晶型調(diào)節(jié)劑選自EDTA或其堿金屬鹽類、三乙醇胺、氨、銨鹽、堿金屬碳酸鹽、可溶性的無機(jī)磷酸鹽，堿金屬硫酸鹽或堿土金屬硫酸鹽、二糖或多糖中的一種或其混合物,制備出具有良好的分散性，適合用作紙張?zhí)畛淞虾图垙埻繉宇伭暇哂泄鉂筛吆偷驼扯忍匦裕疫m合于涂料、塑料等應(yīng)用場(chǎng)合作為半補(bǔ)強(qiáng)劑和填料。中國(guó)專利CN1193602公開了，一種以氧化鈣和二氧化碳?xì)鉃樵现圃焯妓徕}的方法，其中通過在碳化前加入其鈣鹽是水溶性的無機(jī)酸或有機(jī)酸或它們的鹽類，以及在碳化終了加人水溶性的鎂鹽，以提高碳酸鈣的粘濃度、分散性及白度，使其可用作涂布顏料，以代替或部分代替目前用作造紙涂布頗料主體的愈來愈短缺的片狀高嶺土。中國(guó)專利CN1438279公開了，一種高白度納米碳酸鈣的制備方法，碳化過程中加入氫氧化鈣重量的0.52%的三氯化鋁和氫氧化鈣重量的0.61.8%的檸檬酸鈉為晶形控制劑。得到形貌為鏈狀，產(chǎn)品白度高達(dá)98%以上的碳酸鈣。上述專利披露的技術(shù)，由于所獲得的碳酸鈣用于無碳復(fù)寫紙涂料用時(shí)，普遍存在平滑度低或/和顯色速度慢的缺陷，需要進(jìn)行改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種無碳復(fù)寫紙涂料用碳酸轉(zhuǎn)及其制備和應(yīng)用，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。本發(fā)明的方法包括如下步驟-(1)晶種氫氧化鋯的制備將堿性物質(zhì)水溶液在15小時(shí)內(nèi)加入到鋯鹽水溶液中，制成晶種氫氧化鋯漿料；所述的可溶性鋯鹽，可以是硫酸鋯、氧氯化鋯、硝酸鋯、硫酸氧鋯中的一種或兩種以上，鋯鹽水溶液的濃度為0.5-2.0摩爾/升；所述的堿性物質(zhì)是氫氧化鈉、氫氧化鉀或氨水中的一種以上，堿性物質(zhì)水溶液的濃度為0.22.0摩爾/升；所述的鋯鹽與堿性物質(zhì)的摩爾比為1:3.8~4.2;(2)將所說的晶種氫氧化鋯漿料加入到氫氧化鈣漿料中，通二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行碳化，碳化到pH為6.5~7.5時(shí)得到無碳復(fù)寫紙涂料用碳酸轉(zhuǎn)漿料，然后收集無碳復(fù)寫紙涂料用碳酸^;所述的晶種氫氧化鋯衆(zhòng)料加入到氫氧化鈣漿料中的加入量為氫氧化鋯干重量相當(dāng)于氫氧化鈣干重量的1~20%。所述的氫氧化鈣漿料的濃度為5~30%(重量)。所述的二氧化碳可以是純二氧化碳或含二氧化碳10~35%(體積)的混合氣體。所述的無碳復(fù)寫紙涂料用碳酸鈣用于無碳復(fù)寫紙涂料，可以使無碳復(fù)寫紙的平滑度高，顯色速度快。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1氫氧化鋯晶種的制備稱取355kg四水硫酸鋯，在3立方米的反應(yīng)釜中加入1000kg水，將355kg四水硫酸鋯加入到攪拌的3立方米的反應(yīng)釜中，制成硫酸鋯溶液。稱取160kg固體氫氧化鈉，在2立方米的反應(yīng)釜中加入1000kg水，將160kg固體氫氧化鈉加入到攪拌的2立方米的反應(yīng)釜中，制成氫氧化鈉溶液。將氫氧化鈉溶液加入到不斷攪拌的硫酸鋯溶液中，調(diào)整氫氧化鈉溶液流量，使加入時(shí)間控制在5小時(shí)，制得氫氧化鋯晶種漿料2515kg。將8000kg固含量為10%的氫氧化鈣漿料加入到12立方米的碳化塔中，向碳化塔中加入上述氫氧化鋯晶種漿料2100kg，向碳化塔中通入含二氧化碳25%(體積)的混合氣體，碳化至pH為6.8時(shí)得到無碳復(fù)寫紙涂料用碳酸鈣漿料，將碳酸鈣漿料用板框壓濾機(jī)過濾、洗滌，得到無碳復(fù)寫紙涂料用碳酸鈣產(chǎn)品固含量為50。/。濾餅2180kg。實(shí)施例2氫氧化鋯晶種的制備稱取170kg硝酸鋯，在3立方米的反應(yīng)釜中加入2000kg水，將170kg硝酸鋯加入到攪拌的3立方米的反應(yīng)釜中，制成硝酸鋯溶液。稱取112kg固體氫氧化鉀，在2立方米的反應(yīng)釜中加入1000kg水，將112kg固體氫氧化鉀加入到攪拌的2立方米的反應(yīng)釜中，制成氫氧化鉀溶液。將氫氧化鉀溶液加入到不斷攪拌的硝酸鋯溶液中，調(diào)整氫氧化鉀溶液流量，使加入時(shí)間控制在3小時(shí)，制得氫氧化鋯晶種衆(zhòng)料3282kg。將8000kg固含量為25%的氫氧化鈣漿料加入到12立方米的碳化塔中，向碳化塔中加入上述氫氧化鋯晶種漿料2100kg，向碳化塔中通入含二氧化碳10%(體積)的混合氣體，碳化至？11為7.2時(shí)得到無碳復(fù)寫紙涂料用碳酸鈣漿料，將碳酸鈣漿料用板框壓濾機(jī)過濾、洗滌，得到無碳復(fù)寫紙涂料用碳酸鈣產(chǎn)品固含量為51%濾餅5160kg。實(shí)施例3氫氧化鋯晶種的制備稱取203kg硫酸氧鋯，在2立方米的反應(yīng)釜中加入500kg水，將203kg硫酸氧鋯加入到攪拌的2立方米的反應(yīng)釜中，制成硫酸氧鋯溶液。稱取400kg含量為40%液體燒堿，在1立方米的反應(yīng)釜中加入500kg水，將64kg含量為40%液體燒堿加入到攪拌的1立方米的反應(yīng)釜中，制成燒堿溶液。將燒堿溶液加入到不斷攪拌的硫酸氧鋯溶液中，調(diào)整燒堿溶液流量，使加入時(shí)間控制在2小時(shí)，制得氫氧化鋯晶種漿料1603kg。將8000kg固含量為8%的氫氧化鈣漿料加入到12立方米的碳化塔中，向碳化塔中加入上述氫氧化鋯晶種漿料1300kg，向碳化塔中通入含二氧化碳27%(體積)的混合氣體，碳化至pH為7.1時(shí)得到無碳復(fù)寫紙涂料用碳酸鈣漿料，將碳酸鈣漿料用板框壓濾機(jī)過濾、洗滌，得到無碳復(fù)寫紙涂料用碳酸鈣產(chǎn)品固含量為49%濾餅1630kg。實(shí)施例4氫氧化鋯晶種的制備稱取286kg六水氧氯化鋯，在3立方米的反應(yīng)釜中加入1000kg水，將286kg六水氧氯化鋯加入到攪拌的3立方米的反應(yīng)釜中，制成氧氯化鋯溶液。稱取272kg含量為25%氨水，在2立方米的反應(yīng)釜中加入1000kg水，將272kg含量為25。/。氨水加入到攪拌的2立方米的反應(yīng)釜中，制成稀氨水。將稀氨水加入到不斷攪拌的氧氯化鋯溶液中，調(diào)整稀氨水流量，使加入時(shí)間控制在1小時(shí)，制得氫氧化鋯晶種漿料2558kg。將8000kg固含量為5%的氫氧化鈣漿料加入到12立方米的碳化塔中，向碳化塔中加入上述氫氧化鋯晶種漿料810kg，向碳化塔中通入含二氧化碳35%的混合氣體，碳化至pH為7.5時(shí)得到無碳復(fù)寫紙涂料用碳酸鈣漿料，將碳酸鈣漿料用板框壓濾機(jī)過濾、洗滌，得到無碳復(fù)寫紙涂料用碳酸鈣產(chǎn)品固含量為50%濾餅990kg。實(shí)施例5氫氧化鋯晶種的制備稱取143kg六水氧氯化鋯，在3立方米的反應(yīng)釜中加入1000kg水，將143kg六水氧氯化鋯加入到攪拌的3立方米的反應(yīng)釜中，制成氧氯化鋯溶液。稱取80kg固體氫氧化鈉，在2立方米的反應(yīng)釜中加入1000kg水，將80kg固體氫氧化鈉加入到攪拌的2立方米的反應(yīng)釜中，制成氫氧化鈉溶液。將氫氧化鈉溶液加入到不斷攪拌的氧氯化鋯溶液中，調(diào)整氫氧化鈉溶液流量，使加入時(shí)間控制在3.5小時(shí)，制得氫氧化鋯晶種漿料2223kg。將8000kg固含量為15%的氫氧化鈣漿料加入到12立方米的碳化塔中，向碳化塔中加入上述氫氧化鋯晶種漿料1350kg，向碳化塔中通入含二氧化碳18%(體積)的混合氣體，碳化至pH為6.5時(shí)得到無碳復(fù)寫紙涂料用碳酸鈣漿料，將碳酸鈣漿料用板框壓濾機(jī)過濾、洗滌，得到無碳復(fù)寫紙涂料用碳酸鈣產(chǎn)品固含量為53%濾餅2910kg。實(shí)施例6氫氧化鋯晶種的制備稱取250kg四水硫酸鋯，在3立方米的反應(yīng)釜中加入1000kg水，將250kg四水硫酸鋯加入到攪拌的3立方米的反應(yīng)釜中，制成硫酸鋯溶液。稱取253kg含量為20%氨水，在2立方米的反應(yīng)釜中加入1000kg水，將253kg含量為20%氨水加入到攪拌的2立方米的反應(yīng)釜中，制成稀氨水。將氫氧化鈉溶液加入到不斷攪拌的硫酸鋯溶液中，調(diào)整稀氨水流量，使加入時(shí)間控制在4小時(shí)，制得氫氧化鋯晶種漿料2503kg。將8000kg固含量為8%的氫氧化鈣漿料加入到12立方米的碳化塔中，向碳化塔中加入上述氫氧化鋯晶種漿料550kg，向碳化塔中通入純二氧化碳?xì)怏w，碳化至pH為6.8時(shí)得到無碳復(fù)寫紙涂料用碳酸鈣漿料，將碳酸鈣漿料用板框壓濾機(jī)過濾、洗滌，得到無碳復(fù)寫紙涂料用碳酸鈣產(chǎn)品固含量為50%濾餅1620kg。實(shí)施例7青島奧華無碳復(fù)寫CF層原紙青島奧華無碳復(fù)寫CB成紙涂布原料及膠粘劑木薯淀粉、顯色劑，青島奧華紙業(yè)提供。實(shí)驗(yàn)采用青島奧華無碳復(fù)寫紙CF原紙，使用線性涂布棒進(jìn)行面涂，涂布量4g/m2。顯色密度測(cè)定參照GB16797-1997。表1涂料配方<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>5tt87.5479.4511273.2994.9287.7178.9611073.2094.98普通輕鈣87.1273.467154.5486.62普通輕鈣為上海東升新材料有限公司PCC-90輕質(zhì)碳酸鈣。權(quán)利要求1.一種無碳復(fù)寫紙涂料用碳酸鈣的制備方法，其特征在于，包括如下步驟(1)晶種氫氧化鋯的制備將堿性物質(zhì)水溶液加入到鋯鹽水溶液中，制成晶種氫氧化鋯漿料；(2)將所說的晶種氫氧化鋯漿料加入到氫氧化鈣漿料中，通二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行碳化，碳化到pH為6.5～7.5時(shí)得到無碳復(fù)寫紙涂料用碳酸鈣漿料，然后收集無碳復(fù)寫紙涂料用碳酸鈣。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將堿性物質(zhì)水溶液在1~5小時(shí)內(nèi)加入到鋯鹽水溶液中。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的鋯鹽是硫酸鋯、氧氯化鋯、硝酸鋯、硫酸氧鋯中的一種或兩種以上，鋯鹽水溶液的濃度為0.5~2.0摩爾/升。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的堿性物質(zhì)是氫氧化鈉、氫氧化鉀或氨水中的一種以上，堿性物質(zhì)水溶液的濃度為0.2~2.0摩爾/升。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的鋯鹽與堿性物質(zhì)的摩爾比為1:3.8~4.2。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的晶種氫氧化鋯漿料加入到氫氧化鈣槳料中的加入量為氫氧化鋯干重量相當(dāng)于氫氧化鈣干重量的1~20%。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的氫氧化鈣漿料的濃度為5~30%(重量)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的二氧化碳是純二氧化碳或含二氧化碳1035%(體積)的混合氣體。9.權(quán)利要求18任一項(xiàng)所述方法制備的無碳復(fù)寫紙涂料用碳酸鈣。10.權(quán)利要求9所述的無碳復(fù)寫紙涂料用碳酸鈣在制備無碳復(fù)寫紙涂料中的應(yīng)用。全文摘要本發(fā)明公開了一種無碳復(fù)寫紙涂料用碳酸鈣及其制備和應(yīng)用，制備方法包括如下步驟(1)晶種氫氧化鋯的制備將堿性物質(zhì)水溶液加入到鋯鹽水溶液中，制成晶種氫氧化鋯漿料；(2)將所說的晶種氫氧化鋯漿料加入到氫氧化鈣漿料中，通二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行碳化，碳化到pH為6.5～7.5時(shí)得到無碳復(fù)寫紙涂料用碳酸鈣漿料，然后收集無碳復(fù)寫紙涂料用碳酸鈣。所述的無碳復(fù)寫紙涂料用碳酸鈣用于無碳復(fù)寫紙涂料，可以使無碳復(fù)寫紙的平滑度高，顯色速度快。文檔編號(hào)D21H19/36GK101113004SQ2007100429公開日2008年1月30日申請(qǐng)日期2007年6月28日優(yōu)先權(quán)日2007年6月28日發(fā)明者施曉旦,王彥華申請(qǐng)人:上海東升新材料有限公司