專(zhuān)利名稱(chēng)：一種復(fù)合碳酸鈣填料的復(fù)合方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)合成領(lǐng)域，特別涉及用于紙張抄造加填過(guò)程的復(fù)合碳酸鈣 填料的復(fù)合方法。
背景技術(shù)：
碳酸鈣是一種白色顏料，根據(jù)生產(chǎn)方法不同分為沉淀碳酸鈣(又叫輕鈣或PCC)和研磨碳酸鈣(又叫重鈣或GCC)，它們都是造紙過(guò)程的主要加填礦物 質(zhì)。加填的目的主要有增加不透明度和白度，改善成紙印刷性能，降低生產(chǎn)成 本等作用，是抄紙過(guò)程重要的步驟。由于沉淀碳酸鈣的折光系數(shù)大于重鈣，在 加填中運(yùn)用更廣?，F(xiàn)在紙廠都是直接在漿料中加入碳酸鈣填料，再加入助留劑，以盡量減少 填料的流失。 一般碳酸f丐填料的單程留著率為14%左右，白水多次回用后留 著率也只達(dá)40%，大量的填料隨水流走，不但浪費(fèi)原料，也增加水處理負(fù)荷。 同時(shí)碳酸鈣填料與纖維之間沒(méi)有結(jié)合力，不能加填太多，否則成紙后容易產(chǎn)生 掉粉掉毛現(xiàn)象，減弱了紙強(qiáng)度，降低了紙質(zhì)量。發(fā)明內(nèi)容為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)合碳酸 鈣填料的復(fù)合方法。該復(fù)合碳酸鈣填料可增加填料留著率，提高紙張抗張強(qiáng)度 和白度。本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) 一種復(fù)合碳酸鈣填料的復(fù)合方法，包括如下步驟將碳酸鈣分散成質(zhì)量濃度1 50%的分散懸浮液，與質(zhì)量濃度為1 30%的高分子水溶液混合均勻后，得到混合物，所述碳酸鈣與高分子水 溶液的質(zhì)量比例為50 : 1 1 : 5;將上述混合物與酸性電解質(zhì)溶液混合，所述 酸性電解質(zhì)溶液混合物的體積比為1 : 1 10 : 1，攪拌均勻，靜置后，除去 上層清液，下層白層物質(zhì)即是復(fù)合碳酸鈣填料。為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述高分子水溶液為親水性高分子水溶液，包括 淀粉水溶液、氧化淀粉水溶液、陽(yáng)離子淀粉水溶液、聚乙烯醇水溶液或殼聚糖 等水溶液。所述酸性電解質(zhì)溶液包括鹽酸、硫酸、硝酸、氯化氨溶液、硫酸氨溶液或 硝酸氨等電解質(zhì)溶液。所述攪拌的時(shí)間為30分鐘，轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘。所述復(fù)合碳酸鈣填料可直接替代現(xiàn)有常規(guī)填料，可減少助留劑用量，用漂白木漿(打漿度45SR)抄造80GSM手抄片，加入上述復(fù)合碳酸鈣填料，紙 張抗張強(qiáng)度增加50%，填料留著率提高20%，白度提高5ISO。本發(fā)明原理如下碳酸轉(zhuǎn)是一種礦物質(zhì)顆粒，表面無(wú)電性，與纖維基本沒(méi) 有相互作用。將碳酸鈣進(jìn)行表面處理，包覆一層親水性高水子物質(zhì)，增加與纖 維間的親合力，提高填料留著率。同時(shí)在干燥過(guò)程中，包覆的高分子物質(zhì)層還 可在相互間或與纖維間進(jìn)一歩結(jié)合，增加紙張抗張強(qiáng)度。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及有益效果本發(fā)明在碳酸鈣表面包覆親水性高分子物質(zhì)，提高與纖維的親水性，提高填料留著率，增加成紙白度和抗張強(qiáng)度(紙張抗張強(qiáng)度增加10 150%)，進(jìn) 一步節(jié)約纖維用量。碳酸鈣是礦物質(zhì)，與纖維間不存在結(jié)合力；通過(guò)在碳酸鈣 表面包覆一層親水性高分子物質(zhì)后，高分子物質(zhì)上擁有大量的羥基，在水中可 與纖維上的大量羥基產(chǎn)生大量的氫鍵，同時(shí)在干燥失水后，氫鍵結(jié)合更加堅(jiān)實(shí)， 使纖維與高分子物質(zhì)相互結(jié)合在一起，形成一張網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；而碳酸鈣包含在高 分子物質(zhì)內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)碳酸鈣填料的留著。本發(fā)明復(fù)合碳酸鈣填料可直接替代常 規(guī)填料，可減少助留劑用量。具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限 于此。實(shí)施例l復(fù)合碳酸鈣填料的復(fù)合方法，包括如下步驟將碳酸鈣分散成質(zhì)量濃度為 丄％的分散懸浮液，與充分溶解的質(zhì)量濃度為1%的高分子水溶液(淀粉水溶液) 混合均勻后，得到混合物，所述碳酸鈣與淀粉水溶液的質(zhì)量比為50 : 1;將上述混合物與酸性電解質(zhì)溶液硫酸混合；酸性電解質(zhì)溶液硫酸混合物的體積比 5:1，然后攪拌30分鐘，轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分鐘，靜置一夜后，除去上層清液，下 層白層物質(zhì)即是復(fù)合碳酸鈣填料，得到的復(fù)合碳酸鈣填料為肉眼可見(jiàn)顆粒狀。在80克重的紙中，加入15% (質(zhì)量百分比)的本發(fā)明復(fù)合碳酸鈣填料，紙張 抗張強(qiáng)度增加10%。實(shí)施例2復(fù)合碳酸鈣填料的復(fù)合方法，包括如下步驟將碳酸鈣分散成質(zhì)量濃度為50%的分散懸浮液，與充分溶解的質(zhì)量濃度為30%的高分子水溶液(氧化淀粉 水溶液)混合均勻后，得到混合物，所述碳酸鈣與氧化淀粉水溶液的質(zhì)量比為10 : 1;混合物與酸性電解質(zhì)溶液硝酸氨溶液混合，所述硝酸氨混合物體積 比為l : 1，攪拌均勻，然后靜置后，除去上層清液，下層白層物質(zhì)即是復(fù)合 碳酸鈣填料，得到的復(fù)合碳酸鈣填料為肉眼可見(jiàn)顆粒狀。在80克重的紙中，加入15% (質(zhì)量百分比)的本發(fā)明復(fù)合碳酸鈣填料，紙張抗張強(qiáng)度增加25%， 填料留著率增加20%，紙白度增加5ISO。實(shí)施例3復(fù)合碳酸鈣填料的復(fù)合方法，包括如下步驟將碳酸鈣分散成質(zhì)量濃度為25%的分散懸浮液，倒入充分溶解的質(zhì)量濃度為15%的高分子水溶液(殼聚糖 水溶液)，混合均勻后，得到混合物，所述碳酸鈣與殼聚糖水溶液的質(zhì)量比為1 : 5;將上述混合物倒入酸性電解質(zhì)溶液氯化氨溶液中，所述氯化氨混合物體積比為10 : 1，邊倒邊攪拌(攪拌30分鐘，轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分鐘)，靜置一夜后， 除去上層清液，下層白層物質(zhì)即是復(fù)合碳酸鈣填料，得到的復(fù)合碳酸鈣填料肉 眼可見(jiàn)顆粒狀。在80克重的紙中，加入15% (質(zhì)量百分比)的本發(fā)明復(fù)合碳 酸鈣填料，紙張抗張強(qiáng)度增加150%。實(shí)施例4復(fù)合碳酸鈣填料的復(fù)合方法，包括如下步驟將碳酸鈣分散成質(zhì)量濃度為30°/。的分散懸浮液，倒入充分溶解的質(zhì)量濃度為15%的高分子水溶液(陽(yáng)離子 淀粉水溶液)，混合均勻后，得到混合物，所述碳酸鈣與陽(yáng)離子淀粉水溶液的質(zhì)量比為20 : 1;將上述混合物倒入酸性電解質(zhì)溶液硝酸中，所述硝酸混合物體積比為3 : 1，邊倒邊攪拌(攪拌30分鐘，轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分鐘)，靜置一夜 后，除去上層清液，下層白層物質(zhì)即是復(fù)合碳酸鈣填料，得到的復(fù)合碳酸鈣填 料肉眼可見(jiàn)顆粒狀。在80克重的紙中，加入15% (質(zhì)量百分比)的本發(fā)明復(fù) 合碳酸鈣填料，紙張抗張強(qiáng)度增加15%。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí) 施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、 替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種復(fù)合碳酸鈣填料的復(fù)合方法，其特征在于包括如下步驟將碳酸鈣分散成質(zhì)量濃度1～50％的分散懸浮液，與質(zhì)量濃度為1～30％的高分子水溶液混合均勻后，得到混合物，所述碳酸鈣與高分子水溶液的質(zhì)量比為50∶1～1∶5；將上述混合物與酸性電解質(zhì)溶液混合，所述酸性電解質(zhì)溶液∶混合物的體積比為1∶1～10∶1，攪拌均勻，靜置后，除去上層清液，下層白層物質(zhì)即是復(fù)合碳酸鈣填料。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合碳酸鈣填料的復(fù)合方法，其特征在于 所述高分子水溶液為親水性高分子水溶液。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種復(fù)合碳酸鈣填料的復(fù)合方法，其特征在于所述親水性高分子水溶液為淀粉水溶液、氧化淀粉水溶液、陽(yáng)離子淀粉水溶液、 聚乙烯醇水溶液或殼聚糖水溶液。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合碳酸鈣填料的復(fù)合方法，其特征在于 所述酸性電解質(zhì)溶液為鹽酸、硫酸、硝酸、氯化氨溶液、硫酸氨溶液或硝酸氨 溶液。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合碳酸鈣填料的復(fù)合方法，其特征在于所述攪拌的時(shí)間為30分鐘，轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)合碳酸鈣填料的復(fù)合方法，該方法是將碳酸鈣分散成質(zhì)量濃度1～50％的分散懸浮液，與質(zhì)量濃度為1～30％的高分子水溶液混合均勻后，得到混合物，碳酸鈣與高分子水溶液的質(zhì)量比為50∶1～1∶5；將上述混合物與酸性電解質(zhì)溶液混合，酸性電解質(zhì)溶液∶混合物的體積比為1∶1～10∶1，攪拌均勻，靜置后，除去上層清液，下層白層物質(zhì)即是復(fù)合碳酸鈣填料。本發(fā)明可提高與纖維的親水性，增加填料留著率，提高紙強(qiáng)度和白度。本發(fā)明還可提高填料留著，增加成紙白度和強(qiáng)度，進(jìn)一步節(jié)約纖維用量。
文檔編號(hào)D21H17/69GK101240515SQ20081002678
公開(kāi)日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2008年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月14日
發(fā)明者顏進(jìn)華 申請(qǐng)人:廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院