CN106320065B

CN106320065B - 一种高固含量滑石粉和重质碳酸钙粉浆体的制备方法

Info

Publication number: CN106320065B
Application number: CN201510367614.8A
Authority: CN
Inventors: 杨小红; 李敏; 汪江节; 王建强; 陈建兵
Original assignee: CHIZHOU JINYI CHEMICAL Co Ltd; Chizhou University
Current assignee: Chizhou Jinyi New Material Co.,Ltd.
Priority date: 2015-06-26
Filing date: 2015-06-26
Publication date: 2018-03-27
Anticipated expiration: 2035-06-26
Also published as: CN106320065A

Abstract

本发明公开了一种高固含量滑石粉和重质碳酸钙粉浆体的制备方法，包括以下步骤：第一步，滑石粉和重质碳酸钙粉按照(0.1‑0.2：1)的质量份比例，将水、0.14wt％的5034分散剂、0.07‑0.1wt‰氢氧化钠加入反应釜中配置成液体介质，加入滑石粉加入反应釜中，机械搅拌机以500‑700转/分，搅拌5分钟；第二步，将重质碳酸钙边搅拌边加入上述反应釜中；第三步，将0.02wt％乳化剂、0.015‑0.02wt‰聚丙烯酸钠加入上述反应釜中，搅拌机以500‑700转/分，搅拌10分钟即可。本发明的制备方法，采用分步改性粉体、分步添加四种改性剂的方法，具有改性剂添加量少、高稳定性、分散均匀、保水性好的特点，能成功制备出高固含量滑石粉和重质碳酸钙粉浆体，且该浆体适用于碱性纸浆。

Description

一种高固含量滑石粉和重质碳酸钙粉浆体的制备方法

技术领域

本发明涉及无机粉体应用技术领域，特别是涉及一种高固含量滑石粉和重质碳酸钙粉浆体的制备方法。

背景技术

碳酸钙是一种重要的无机填料,广泛应用于橡胶、塑料、造纸、油漆、油墨、涂料、粘合剂、化妆品、食品和医药等行业。重质碳酸钙由于粒径较小,比表面积大,比表面能高,易形成聚集体,分散性能差,直接应用效果不好,因此,在实际应用中,需要对轻质碳酸钙进行表面处理,以改善其性能。

滑石粉在造纸中的主要用途是用作填料，是目前国内使用得最广泛的造纸填料，主要生产有光纸、书写纸、画报纸等。由于滑石粉的表面性能较低，其表面亲空气而憎水，气固两相接能界面张力小于液固两相界面张力。所以，滑石粉不易脱出空气而被水湿润，因而影响它的分散性，从而制约了它在纤维上的留着。要提高滑石粉的留着率，必须让滑石粉的表面获得良好而充分的滑润，并改变其表面电荷，使它能在纸浆中充分分散，并与纤维(通过助留剂)发生络合而絮聚。为此，如用滑石粉作填料并达到高留着率的目的，必须注意添加工艺的选择，采用填料预处理***。

文献表明：1.对填料粉体进行改性时，改性剂的添加量大多超过1％(以粉体的质量为基准)，甚至达到了20％，过多的改性剂对造纸湿部的纸料留着产生不利影响。2.调解纸浆的PH值在8以上，可抑制碱性填料粉体的溶解，但PH值超过10会产生“纤维碱性变黑”效应。3.采用改性剂使填料在纸浆中有较好的分散性。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷问题，本发明提出一种高固含量滑石粉和重质碳酸钙粉浆体的制备方法，该方法具有改性剂添加量少、高稳定性、分散均匀、保水性好的特点，能成功制备出高固含量达到70wt％的滑石粉和重质碳酸钙粉浆体，且该浆体可适用于碱性纸浆。

本发明所要求解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

一种高固含量滑石粉和重质碳酸钙粉浆体的制备方法，包括以下步骤：

第一步，以滑石粉和重质碳酸钙粉的总质量为基数，滑石粉和重质碳酸钙粉按照(0.1-0.2：1)的质量份比例，将水、0.14wt％的5034分散剂、0.07-0.1wt‰氢氧化钠加入反应釜中配置成液体介质，加入滑石粉加入反应釜中，机械搅拌机以500-700转/分，搅拌5分钟；

第二步，将重质碳酸钙边搅拌边加入上述反应釜中；

第三步，将0.02wt％乳化剂、0.015-0.02wt‰聚丙烯酸钠加入上述反应釜中，搅拌机以500-700转/分，搅拌10分钟，得到高固含量滑石粉和重质碳酸钙粉浆体。

进一步地，所述聚丙烯酸钠的分子量为10万。

进一步地，所述高固含量滑石粉和重质碳酸钙粉浆体的固含量为70％。

本发明有益效果是：一种高固含量滑石粉和重质碳酸钙粉浆体的制备方法，采用分步改性粉体、分步添加四种改性剂的方法，可以制备出具有改性剂添加量少、高稳定性、分散均匀、保水性好的的高固含量滑石粉和重质碳酸钙粉浆体，且该浆体适用于碱性纸浆。

具体实施方式

实施例1：

第一步，以滑石粉和重质碳酸钙粉的总质量为基数，滑石粉和重质碳酸钙粉按照(0.1：1)的质量份比例，将水、0.14wt％的5034分散剂、0.07wt‰氢氧化钠加入反应釜中配置成液体介质，加入滑石粉加入反应釜中，机械搅拌机以500-700转/分，搅拌5分钟；

第二步，将重质碳酸钙边搅拌边加入上述反应釜中；

第三步，将0.02wt％乳化剂、0.015wt‰聚丙烯酸钠加入上述反应釜中，搅拌机以500-700转/分，搅拌10分钟，得到高固含量滑石粉和重质碳酸钙粉浆体。聚丙烯酸钠的分子量可以为10万。高固含量滑石粉和重质碳酸钙粉浆体的固含量可以达到70％。

PH＝9、粘度为290mPa·s的浆体在100ml量筒中沉降，1天后沉降了4ml，2天后沉降了5.5ml。

实施例2：

第一步，以滑石粉和重质碳酸钙粉的总质量为基数，滑石粉和重质碳酸钙粉按照(0.15：1)的质量份比例，将水、0.14wt％的5034分散剂、0.08wt‰氢氧化钠加入反应釜中配置成液体介质，加入滑石粉加入反应釜中，机械搅拌机以500-700转/分，搅拌5分钟；

第二步，将重质碳酸钙边搅拌边加入上述反应釜中；

第三步，将0.02wt％乳化剂、0.018wt‰聚丙烯酸钠加入上述反应釜中，搅拌机以500-700转/分，搅拌10分钟，得到高固含量滑石粉和重质碳酸钙粉浆体。聚丙烯酸钠的分子量可以为10万。高固含量滑石粉和重质碳酸钙粉浆体的固含量可以达到70％。

PH＝9、粘度为305mPa·s的浆体在100ml量筒中沉降，1天后沉降了4ml，2天后沉降了6ml。

实施例3：

第一步，以滑石粉和重质碳酸钙粉的总质量为基数，滑石粉和重质碳酸钙粉按照(0.2：1)的质量份比例，将水、0.14wt％的5034分散剂、0.1wt‰氢氧化钠加入反应釜中配置成液体介质，加入滑石粉加入反应釜中，机械搅拌机以500-700转/分，搅拌5分钟；

第二步，将重质碳酸钙边搅拌边加入上述反应釜中；

第三步，将0.02wt％乳化剂、0.02wt‰聚丙烯酸钠加入上述反应釜中，搅拌机以500-700转/分，搅拌10分钟，得到高固含量滑石粉和重质碳酸钙粉浆体。聚丙烯酸钠的分子量可以为10万。通过5034分散剂、氢氧化钠、OP(C34H62O11)乳化剂、聚丙烯酸钠这四种添加剂的加入，通过四者的协统作用，能够实现滑石粉和重质碳酸钙两种粉体在水相体系中的固含量达到70％。

PH＝9、粘度为288mPa·s的浆体在100ml量筒中沉降，1天后沉降了3.5ml，2天后沉降了5.5ml。

根据位阻静电稳定机理，采用电荷密度高、分子量适量的5034改性剂，包覆滑石粉，疏水性滑石粉颗粒变为亲水性，并且产生排斥作用，少量氢氧化钠使5034改性剂的分子链稳定地包覆在滑石粉的表面。之后添加的碳酸钙粉体颗粒吸附在滑石粉的周围。同时，在搅拌作用下，两种亲水性颗粒分散均匀。添加乳化剂后，使得浆体水乳相容，浆体中的液相介质分布均匀。最后添加分子量适当PMMA，使得滑石粉和重质碳酸钙表面进一步吸附PMMA,颗粒产生强大的空间位阻作用而保持稳定，更重要的是PMMA吸附在颗粒表面，它的分子链有缠绕，其分子链空隙小，对水分子有一定阻碍作用，浆体不至于失水过快，产生表面干结。

通过本发明的制备工艺方法，可使滑石粉变为亲水性，并与碳酸钙同时吸附适量改性剂，从而获得添加量少、高稳定性、分散均匀、保水性好的滑石粉和重质碳酸钙粉浆体。

上述技术方案显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims

1.一种高固含量滑石粉和重质碳酸钙粉浆体的制备方法，其特征在于制备方法包括以下步骤：

第二步，将重质碳酸钙边搅拌边加入上述反应釜中；

2.按照权利要求1所述的一种高固含量滑石粉和重质碳酸钙粉浆体的制备方法，其特征在于：所述聚丙烯酸钠的分子量为10万。

3.按照权利要求1所述的一种高固含量滑石粉和重质碳酸钙粉浆体的制备方法，其特征在于：所述高固含量滑石粉和重质碳酸钙粉浆体的固含量为70％。