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      一種用于造紙?zhí)盍系幕钚蕴妓徕}及其制備方法

      文檔序號(hào):3459849閱讀:589來源:國(guó)知局
      專利名稱:一種用于造紙?zhí)盍系幕钚蕴妓徕}及其制備方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及碳酸鈣制備工藝,具體涉及一種用于造紙?zhí)盍系幕钚蕴妓徕}及其制備方法。
      背景技術(shù)
      碳酸鈣是一種重要的無機(jī)填料,由于價(jià)格低、原料廣,廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、紙張、涂料、膠黏劑、油墨等行業(yè)中。造紙工業(yè)中使用填料是為了提高紙張的均勻度、不透明度和降低成本。紙張品種中,印刷紙占了很大的比重,紙張的一些性質(zhì),如光學(xué)特性、勻度、吸收性、表面強(qiáng)度、平滑度等對(duì)印刷工藝過程及印刷品的質(zhì)量會(huì)構(gòu)成明顯影響,這就是印刷適性。隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,紙張品種和產(chǎn)量不斷增長(zhǎng),尤其是在我國(guó)的紙產(chǎn)量中,膠印書刊紙產(chǎn)量占有較大份額。膠印書刊紙是國(guó)內(nèi)圖書、教材、期刊雜志的主要用紙,其用途之廣使膠印書刊紙的生產(chǎn)量和消費(fèi)量在國(guó)內(nèi)外均呈良好趨勢(shì)。為了使紙張的質(zhì)量不斷提高,獲得滿意的印刷效果,就需要增加紙張的印刷性能。而現(xiàn)有的碳酸鈣作為填料造出的紙張?jiān)谟∷⑿阅苌陷^差,得不到滿意的印刷效果,降低了紙張的質(zhì)量。中國(guó)專利公布號(hào)CN 102433796 A,公布日2012年5月2日,名稱為高填料紙張及其生產(chǎn)方法,該申請(qǐng)案公開了一種高填料紙張及其生產(chǎn)方法,該高填料紙張按質(zhì)量百分比計(jì)含有30-60%的填料, 填料為活性硅酸鈣,在添加填料的步驟中,將占活性硅酸鈣和紙漿總質(zhì)量40-70%的活性硅酸鈣充分?jǐn)嚢枞芙獬扇闈嵋籂詈?,?dǎo)入叩后儲(chǔ)漿池或抄前儲(chǔ)漿池中與植物纖維充分?jǐn)嚢杌旌?。其不足之處在于,紙張的印刷性能較差。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明的目的在于為了解決現(xiàn)有碳酸鈣制作的紙張的印刷性能較差的缺陷而提供一種可以改善并提高紙張印刷性能的用于造紙?zhí)盍系幕钚蕴妓徕}。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于造紙?zhí)盍系幕钚蕴妓徕}的制備方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
      一種用于造紙?zhí)盍系幕钚蕴妓徕},所述活性碳酸鈣按重量百分比計(jì)占紙張重量的20-80%,活性碳酸鈣的真密度為1. 1-1. 4g/cm3,堆積密度為O. 13-0. 24g/cm3,平均粒徑小于等于6 μ m,比表面積80-170 m2 /g,白度為90-95%。 在本技術(shù)方案中,活性碳酸鈣外觀為白色粉末,無毒無味,無刺激,不易燃,折光率低,不溶于水,在空氣中穩(wěn)定,同時(shí)白度高,流動(dòng)性好,光澤度好,分散均勻,填充量大,用作造紙?zhí)盍峡梢杂行崧劶垙埖陌锥?,紙張的白度聞,?duì)白光的反射率就聞,印刷后圖像的色彩明朗、鮮艷,階調(diào)層次反差強(qiáng)烈,立體感強(qiáng);使得紙張的平滑度高,在印刷時(shí)油墨與紙張之間的接觸程度好;可使得紙張的表面強(qiáng)度增加,增加油墨對(duì)紙面的粘著力。一種用于造紙?zhí)盍系幕钚蕴妓徕}的制備方法,所述制備方法包括以下步驟
      a)煅燒將石灰石在900-1000°C溫度下完全煅燒;
      b)凈化除塵將步驟a)分解得到的二氧化碳進(jìn)行凈化處理,除去二氧化碳中殘留的灰塵和雜質(zhì);
      c)碳化、表面處理將步驟a)分解得到的生石灰送進(jìn)消化槽,用80-90°C的熱水充分消化,制成氫氧化鈣乳液,然后將氫氧化鈣乳液送入碳化塔,將步驟b)凈化后的二氧化碳通入碳化塔,對(duì)氫氧化鈣乳液進(jìn)行碳化;在氫氧化鈣乳液中加入占?xì)溲趸}乳液重量1. 8-4. 5%的表面活性劑,然后攪拌1. 5-3h,得到半成品碳酸鈣;
      d)后處理將步驟c)制得的半成品碳酸鈣過濾,過濾后得到的碳酸鈣經(jīng)干燥處理后粉碎,將粉碎后的碳酸鈣用濕法研磨技術(shù)研磨30-50min,得到活性碳酸鈣。在本技術(shù)方案中,步驟c)中表面活性劑具有潤(rùn)濕或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗滌、防腐、抗靜電等作用,在乳液中加入表面活性劑是為了提高碳酸鈣的流動(dòng)性、潤(rùn)滑性以及光澤度,增加對(duì)油的親和力,降低對(duì)水的親和力,使得碳酸鈣分散均勻,從而在用作造紙?zhí)盍蠒r(shí),使得紙張表面分散均勻,提高紙張表面的平滑度,使得在印刷時(shí)油墨與紙張表面接觸程度好,印刷的階調(diào)再現(xiàn)性好;增加碳酸鈣的親油性,可以使紙張?jiān)谟∷r(shí)對(duì)油墨的吸收性能 得到改善;降低對(duì)水的親和力,可以使紙張降低吸水能力,從而保護(hù)印刷后油墨留在紙張表面而不會(huì)因紙張吸水而影響印刷質(zhì)量。作為優(yōu)選,步驟c)中加入的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、Na-?;嚢彼?、月桂醇硫酸鈉或硬脂酸鈉中的一種。作為優(yōu)選,步 驟c)中二氧化碳的流量為O. 2-0. 3 L/min。作為優(yōu)選,活性碳酸鈣的真密度為1. 1-1. 4g/cm3,堆積密度為O. 13-0. 24g/cm3,平均粒徑小于等于6 μ m,比表面積80-170 m2 /g,白度為90-95%。本發(fā)明的有益效果是
      (1)本發(fā)明的造紙?zhí)盍显鲜沂瘉碓磸V泛,成本低,節(jié)約了造紙過程中植物纖維的使用,有效的保護(hù)生態(tài)環(huán)境;
      (2)活性碳酸鈣的化學(xué)性能優(yōu)異,填料活性高,其真密度與纖維相近,在造紙過程中避免了成紙表面填料“掉粉”現(xiàn)象,由于密度略輕于纖維,因而大量添加填料不會(huì)降低紙張厚度;
      (3)活性碳酸鈣用作造紙?zhí)盍?,可以提高紙張的質(zhì)量與印刷性能,能夠滿足印刷需要。
      具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的解釋
      實(shí)施例1
      一種用于造紙?zhí)盍系幕钚蕴妓徕}的制備方法,所述制備方法包括以下步驟
      a)煅燒將石灰石在900°C溫度下煅燒至石灰石完全分解成二氧化碳與生石灰;
      b)凈化除塵將步驟a)分解得到的二氧化碳進(jìn)行凈化處理,除去二氧化碳中殘留的灰塵與雜質(zhì);C)碳化、表面處理將步驟a)分解得到的生石灰送進(jìn)消化槽,用80°C的熱水充分消化,制成氫氧化鈣乳液,然后將氫氧化鈣乳液送入碳化塔,將步驟b)凈化后的二氧化碳通入碳化塔,對(duì)氫氧化鈣乳液進(jìn)行碳化,二氧化碳的流量為O. 2 L/min ;在氫氧化鈣乳液中加入占?xì)溲趸}乳液重量1. 8%的Na-?;嚢彼幔缓髷嚢?. 5h,得到半成品碳酸鈣;
      d)后處理將步驟c)制得的半成品碳酸鈣過濾,過濾后得到的碳酸鈣經(jīng)干燥處理后粉碎,將粉碎后的碳酸鈣用濕法研磨技術(shù)研磨30min,得到活性碳酸鈣。經(jīng)檢測(cè),活性碳酸鈣的真密度為1. lg/cm3,其堆積密度為O. 24g/cm3,粒徑平均為6 μ m,比表面積80 m2 /g,白度為90%。實(shí)施例2
      一種用于造紙?zhí)盍系幕钚蕴妓徕}的制備方法,所述制備方法包括以下步驟
      a)煅燒將石灰石在950°C溫度下煅燒至石灰石完全分解成二氧化碳與生石灰;
      b)凈化除塵將步驟a)分解得到的二氧化碳進(jìn)行凈化處理,除去二氧化碳中的灰塵與雜質(zhì);
      c)碳化、表面處理將步驟a)分解得到的生石灰送進(jìn)消化槽,用85°C的熱水充分消化,制成氫氧化鈣乳液,然后將氫氧化鈣乳液送入碳化塔,將步驟b)凈化后的二氧化碳通入碳化塔,對(duì)氫氧化鈣乳液進(jìn)行碳化,二氧化碳的流量為O. 2 L/min ;在氫氧化鈣乳液中加入占?xì)溲趸}乳液重量2. 5%的硬脂酸鈉,然后攪拌2h,得到半成品碳酸鈣;
      d)后處理將步驟c)制得的半成品碳酸鈣過濾,過濾后得到的碳酸鈣經(jīng)干燥處理后粉碎,將粉碎后的碳酸鈣用濕法研磨技術(shù)研磨50min,得到活性碳酸鈣。經(jīng)檢測(cè),活性碳酸鈣的真密度為1. 3g/cm3,其堆積密度為O. 18g/cm3,粒徑平均為
      Iμ m,比表面積100 m2 /g,白度為92%。實(shí)施例3
      一種用于造紙?zhí)盍系幕钚蕴妓徕}的制備方法,所述制備方法包括以下步驟
      a)煅燒將石灰石在1000°C溫度下煅燒至石灰石完全分解成二氧化碳與生石灰;
      b)凈化除塵將步驟a)分解得到的二氧化碳進(jìn)行凈化處理,除去二氧化碳中的灰塵和雜質(zhì);
      c)碳化、表面處理將步驟a)分解得到的生石灰送進(jìn)消化槽,用90°C的熱水充分消化,制成氫氧化鈣乳液,然后將氫氧化鈣乳液送入碳化塔,將步驟b)凈化后的二氧化碳通入碳化塔,對(duì)氫氧化鈣乳液進(jìn)行碳化,二氧化碳的流量為O. 25L/min ;在氫氧化鈣乳液中加入占?xì)溲趸}乳液重量4. 5%的月桂醇硫酸鈉,然后攪拌3h,得到半成品碳酸鈣;
      d)后處理將步驟c)制得的半成品碳酸鈣過濾,過濾后得到的碳酸鈣經(jīng)干燥處理后粉碎,將粉碎后的碳酸鈣用濕法研磨技術(shù)研磨40min,得到活性碳酸鈣。經(jīng)檢測(cè),活性碳酸鈣的真密度為1. 2g/cm3,其堆積密度為O. 2lg/cm3,粒徑平均為
      O.3 μ m,比表面積170 m2 /g,白度為95%。實(shí)施例4
      一種用于造紙?zhí)盍系幕钚蕴妓徕}的制備方法,所述制備方法包括以下步驟
      a)煅燒將石灰石在980°C溫度下煅燒至石灰石完全分解成二氧化碳與生石灰;
      b)凈化除塵將步驟a)分解得到的二氧化碳進(jìn)行凈化處理,除去二氧化碳中的灰塵與雜質(zhì);C)碳化、表面處理將步驟a)分解得到的生石灰送進(jìn)消化槽,用88°C的熱水充分消化,制成氫氧化鈣乳液,然后將氫氧化鈣乳液送入碳化塔,將步驟b)凈化后的二氧化碳通入碳化塔,對(duì)氫氧化鈣乳液進(jìn)行碳化,二氧化碳的流量為O. 3L/min ;在氫氧化鈣乳液中加入占?xì)溲趸}乳液重量3. 2%的十二烷基苯磺酸鈉,然后攪拌2. 8h,得到半成品碳酸鈣;
      d)后處理將步驟c)制得的半成品碳酸鈣過濾,過濾后得到的碳酸鈣經(jīng)干燥處理后粉碎,將粉碎后的碳酸鈣用濕法研磨技術(shù)研磨45min,得到活性碳酸鈣。經(jīng)檢測(cè),活性碳酸鈣的真密度為1. 4/cm3,其堆積密度為O. 24g/cm3,粒徑平均為
      2μ m,比表面積120 m2 /g,白度為92%。以本發(fā)明實(shí)施例1-4所制得的活性碳酸鈣為造紙?zhí)盍辖?jīng)現(xiàn)有工藝制作成紙張。其中,以實(shí)施例1制得的活性碳酸鈣為造紙?zhí)盍蠒r(shí),活性碳酸鈣按重量百分比計(jì)占紙張的20% ;以實(shí)施例2制得的活性碳酸鈣為造紙?zhí)盍蠒r(shí),活性碳酸鈣按重量百分比計(jì)占紙張的40% ;以實(shí)施例3制得的活性碳酸鈣為造紙?zhí)盍蠒r(shí),活性碳酸鈣按重量百分比計(jì)占紙張的60% ;以實(shí)施例4制得的活性碳酸鈣為造紙?zhí)盍蠒r(shí),活性碳酸鈣按重量百分比計(jì)占紙張的80%.
      對(duì)比例I市售復(fù)印紙。對(duì)以本發(fā)明實(shí)施例1-4所制得的活性碳酸鈣為造紙?zhí)盍现谱鞯募垙埮c對(duì)比例I的紙張進(jìn)行性能測(cè)試。測(cè)試數(shù)據(jù)見表I。表1、紙張測(cè)試數(shù)據(jù)
      權(quán)利要求
      1.一種用于造紙?zhí)盍系幕钚蕴妓徕},其特征在于,所述活性碳酸鈣按重量百分比計(jì)占紙張重量的20-80%,其中,活性碳酸鈣的真密度為1. 1-1. 4g/cm3,堆積密度為O. 13-0. 24g/cm3,平均粒徑小于等于6 μ m,比表面積80-170 m2 /g,白度為90-95%。
      2.一種如權(quán)利要求1所述的一種用于造紙?zhí)盍系幕钚蕴妓徕}的制備方法,其特征在于,所述制備方法包括以下步驟 a)煅燒將石灰石在900-1000°C溫度下完全煅燒; b)凈化除塵將步驟a)分解得到的二氧化碳進(jìn)行凈化處理,除去二氧化碳中殘留的灰塵和雜質(zhì); c)碳化、表面處理將步驟a)分解得到的生石灰送進(jìn)消化槽,用80-90°C的熱水充分消化,制成氫氧化鈣乳液,然后將氫氧化鈣乳液送入碳化塔,將步驟b)凈化后的二氧化碳通入碳化塔,對(duì)氫氧化鈣乳液進(jìn)行碳化;在氫氧化鈣乳液中加入占?xì)溲趸}乳液重量1. 8-4. 5%的表面活性劑,然后攪拌1. 5-3h,得到半成品碳酸鈣; d)后處理將步驟c)制得的半成品碳酸鈣過濾,過濾后得到的碳酸鈣經(jīng)干燥處理后粉碎,將粉碎后的碳酸鈣用濕法研磨技術(shù)研磨30-50min,得到活性碳酸鈣。
      3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于造紙?zhí)盍系幕钚蕴妓徕}的制備方法,其特征在于,步驟c)中加入的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、Na-?;嚢彼?、月桂醇硫酸鈉或硬脂酸鈉中的一種。
      4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種用于造紙?zhí)盍系幕钚蕴妓徕}的制備方法,其特征在于,步驟c)中二氧化碳的流量為O. 2-0. 3 L/min。
      5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于造紙?zhí)盍系幕钚蕴妓徕}的制備方法,其特征在于,活性碳酸鈣的真密度為1. 1-1. 4g/cm3,堆積密度為O. 13-0. 24g/cm3,平均粒徑小于等于6 μ m,比表面積 80-170 m2 /g,白度為 90-95%。
      全文摘要
      本發(fā)明涉及一種用于造紙?zhí)盍系幕钚蕴妓徕}及其制備方法,將石灰石煅燒分解成二氧化碳與生石灰,二氧化碳凈化處理后通入碳化塔,生石灰用熱水消化后送入碳化塔,經(jīng)表面處理后過濾、干燥、粉碎,得到活性碳酸鈣。本發(fā)明的造紙?zhí)盍显鲜沂瘉碓磸V泛,成本低,節(jié)約了造紙過程中植物纖維的使用,有效的保護(hù)生態(tài)環(huán)境;活性碳酸鈣的化學(xué)性能優(yōu)異,填料活性高,其真密度與纖維相近,在造紙過程中避免了成紙表面填料“掉粉”現(xiàn)象,由于密度略輕于纖維,因而大量添加填料不會(huì)降低紙張厚度;活性碳酸鈣用作造紙?zhí)盍?,可以提高紙張的質(zhì)量與印刷性能,能夠滿足印刷需要。
      文檔編號(hào)C01F11/18GK103061202SQ20121024761
      公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月18日
      發(fā)明者周建紅 申請(qǐng)人:建德市宏興鈣業(yè)有限責(zé)任公司
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