JP2958838B2 - 製紙内添用軽質炭酸カルシウムの製造方法 - Google Patents
製紙内添用軽質炭酸カルシウムの製造方法Info
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Description
ルシウムを製造する方法に関するものである。
チック、塗料、製紙、インキなどの充填剤として広く使
用されてきた。このような炭酸カルシウムには大別して
天然の白色石灰石を機械的に粉砕して製造される重質炭
酸カルシウムと,水酸化カルシウム(石灰乳)と炭酸ガ
スを化学的に反応させて製造する軽質炭酸カルシウムと
に分類される。重質炭酸カルシウムは機械的な粉砕・分
級で製造するため、一般に平均粒子径が大きく、具体的
には1.0μm以上あり、又粒度分布も非常に広範囲に
なっている。このため各分野での厳密な所望物性を満た
すためには不十分であり主として増量剤として使用され
ることが多い。
合、抄紙機の脱水パートで使用されているワイヤーに対
する摩耗性が大きく、操業性及び経済性(ワイヤーライ
フの縮小)などの問題がある一方軽質炭酸カルシウムは
化学反応によって合成させるため粒子径及び形状をある
程度調整することが可能であり粒度分布も非常に狭い範
囲に収まる。又、不純物の除去、硬度の低下により製紙
用填料としての上記問題もほぼ解消される。又、製紙内
添用の軽質炭酸カルシウムは、それを用いた紙、板紙の
品質(特に不透明度)の観点から通常BET比表面積6
m2/g以上の物性が必要とされている。
炭酸化時の温度コントロール、ガス吹き込み量の調整で
行うことが定法である。しかし、炭酸化時の温度でコン
トロールする場合、比表面積を大きくするためには反応
温度を下げなければならず(25℃以下)コストがかか
る、また作業が繁雑になるという問題があった。このた
め製紙内添用の軽質炭酸カルシウムを製造する場合、生
石灰の原料となる石灰石を採取する場所を限定し、使用
することが通例であった。しかし、製紙内添用軽質炭酸
カルシウムの品質と原料石灰石または生石灰品質との関
係については不明確であり、実際に製造してみて判断す
るという方法を取らざるを得ず、そのため製紙内添用軽
質炭酸カルシウムの原料として潜在的に使用可能性のあ
る資源が必ずしも有効に利用されてはいないのが実状で
あった。
に資源として豊富に存在する石灰石を有効に利用し、製
紙内添用として好適な軽質炭酸カルシウムを安定した品
質で安価に製造することにある。更に詳しくは、従来か
らある軽質炭酸カルシウム製造工程を変更せずに製紙内
添用として必要な特性である比表面積6m2/g以上の
軽質炭酸カルシウムを安定して製造することにある。
状に鑑み、軽質炭酸カルシウムを合成する定法により製
紙用内添に使用するに良好なBET比表面積6m2/g
以上の軽質炭酸カルシウムを得んとして鋭意研究の結
果、原料として使用する生石灰中の特定成分と生成する
軽質炭酸カルシウムの品質の間に極めて密接な関係があ
ることを見出だし、BET比表面積6m2/g以上の製
紙内添用軽質炭酸カルシウムを安定して製造することに
成功したものである。
軽質炭酸カルシウムを合成したところ、生成される軽質
炭酸カルシウムの比表面積が原料生石灰の種類によって
大きくばらつくという事実に基づき、その原因を調査し
たところ原料生石灰中の3価の金属酸化物含有量(以
下、R2O3含有量という)と生成される軽質炭酸カル
シウムの比表面積に極めて高い相関関係があることを見
出だしたことに基づく。
製造方法は、原料生石灰として3価の金属酸化物含有量
が0.4重量%以下の原料生石灰のみを使用してBET
比表面積6m2/g以上の軽質炭酸カルシウムを製造す
ることを特徴とする。R2O3含有量が0.4重量%を
超えるとBET比表面積6m2/g以上の軽質炭酸カル
シウムは得られない。またR2O3含有量が0.4重量
%以下であれば、生石灰が着色していたりR2O3以外
の不純物が生石灰中に含有されていても問題はない。こ
こで、R2O3含有量とはAl2O3含有量とFe2O
3含有量を足し合わせた値であり、Al2O3含有量と
Fe2O3含有量は、JISR9011に規定されてい
る方法で測定した値である。本発明は、R2O3含有量
0.4重量%以下の生石灰を原料として用いて製紙内添
用軽質炭酸カルシウムを製造することを特徴とするもの
である。R2O3含有量が0.4重量%を超えるとBE
T比表面積6m2/g以上の軽質炭酸カルシウムは得ら
れない。またR2O3含有量が0.4重量%以下であれ
ば、生石灰が着色していたりR2O3以外の不純物が生
石灰中に含有されていても問題はない。ここで、R2O
3含有量とはAl2O3含有量とFe2O3含有量を足
し合わせた値であり、Al2O3含有量とFe2O3含
有量は、JISR9011に規定されている方法で測定
した値である。
CaO濃度10〜35重量%、反応開始温度30〜60
℃で行うのが好ましい。消和石灰乳に炭酸ガスを加えて
炭酸化を行う。炭酸化の条件として特に制約はないが、
石灰乳濃度3〜20重量%、反応温度30〜60℃、導
入炭酸ガスはCa(OH)2100g当たり0.1〜2
リットル/分で行うのが好ましい。
100%の物でなくてもよく、窒素、不活性ガス、その
他の混合ガスでも炭酸ガスが含まれていれば差支えな
い。本発明の目的が達成される限り分散剤、pH調整
剤、その他の添加剤が加えられてもよい。こうして、得
られた軽質炭酸カルシウムは、BET比表面積6m2/
g以上の製紙用内添填料として使用することができる。
造にあたり、R2O3含有量が0.4重量%以下の生石
灰に限定して使用するものである。詳しい事は不明であ
るが下記のような事が考えられる。石灰石を900℃以
上で焼成することにより生石灰を得るが、この転移点
(一般に融点とも称する)は石灰石中のR2O3含有量
が多くなるほど低くなることが確認されている。
R2O3含有量が多い石灰石は低い温度で生石灰になっ
ているにも拘らず更に熱エネルギーを加えていることに
なる。このことにより生石灰の表面は堅く焼結してしま
い、消和時の反応性が乏しくなり、良質の石灰乳は得ら
れない。一般に石灰石の焼成炉は一定温度で操業されR
2O3含有量の大小によって炉の温度を変化させること
は、操業の繁雑化などの問題が伴うため通常行っていな
い。以上の理由からR2O3含有量0.4重量%以下の
生石灰は消和時の反応性が良く、粒度が小さく良質の石
灰乳を得ることが出来、比表面積6m2/g以上の軽質
炭酸カルシウムが得られるものと本発明者らは推測す
る。
これらに限定されるものではない。尚、特に断らない限
り、例中の部及び%がそれぞれ重量部及び重量%を示
す。 実施例1 粒径5〜25mm、R2O3含有量が0.12%の生石
灰1部を5部の50℃の水道水に1時間撹拌しながら消
和し、これを150メッシュのスクリーンに通して残査
を除去し、22%の石灰乳を得た。この石灰乳を希釈
し、濃度8%、温度50℃に調整した後、細長形の6リ
ットル容量の反応容器で炭酸化を行った。反応終了後、
150メッシュのスクリーンを通し、製紙内添用軽質炭
酸カルシウムを得た。
灰を原料として使用した以外は、実施例1と同様にして
製紙内添用軽質炭酸カルシウムを得た。 実施例3 粒径5〜25mm、R2O3含有量が0.35%の生石
灰を原料として使用した以外は、実施例1と同様にして
製紙内添用軽質炭酸カルシウムを得た。
灰を原料として使用した以外は、実施例1と同様にして
製紙内添用軽質炭酸カルシウムを得た。 比較例2 粒径5〜25mm,R2O3含有量が0.53%の生石
灰を含量として使用した以外は、実施例1と同様にして
製紙内添用軽質炭酸カルシウムを得た。
用軽質炭酸カルシウムのBET比表面積の値、及び実施
例、比較例で得られた製紙内添用軽質炭酸カルシウムを
シートマシンにより抄き込み手抄き紙物性値を使用例と
して表1に示した。
BET一点法により測定した。 手抄き紙作成方法 TTS式標準角型シートマシン(東洋精機製作所製)を
使用してJIS P8209、TAPPI T205に
従い手抄き紙を作成した。 白色度 デジタルハンター反射率計(東洋精機製作所製)を使用
してJIS P8123に準拠した。 不透明度 デジタルハンター反射率計(東洋精機製作所製)を使用
してJIS P8138に準拠した。 実填料率 強熱温度を450℃にする以外はJIS P8128に
準拠した。
の製造方法は、原料生石灰として3価の金属酸化物含有
量が0.4重量%以下の原料生石灰のみを使用してBE
T比表面積6m2/g以上の軽質炭酸カルシウムを製造
することにより、従来の製造工程を変更せず製紙用とし
て必要なBET比表面積6m2/g以上の製紙内添用軽
質炭酸カルシウムを安定して製造することができる。ま
た、従来製紙用としては利用されていなかった石灰石原
料もR2O3含有量0.4重量%以下であれば利用でき
ることになり、未利用資源の有効利用につながると共
に、安価な石灰石を使用できることから製造コストの削
減につながるという優れた効果を奏する。
Claims (1)
- 【請求項1】 石灰乳と炭酸ガスを用いて軽質炭酸カル
シウムを合成する製紙内添用軽質炭酸カルシウムの製造
方法において、原料生石灰として3価の金属酸化物含有
量が0.4重量%以下の原料生石灰のみを使用してBE
T比表面積6m2/g以上の軽質炭酸カルシウムを製造
することを特徴とする製紙内添用軽質炭酸カルシウムの
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11674992A JP2958838B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 製紙内添用軽質炭酸カルシウムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11674992A JP2958838B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 製紙内添用軽質炭酸カルシウムの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0673689A JPH0673689A (ja) | 1994-03-15 |
JP2958838B2 true JP2958838B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=14694816
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11674992A Expired - Lifetime JP2958838B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 製紙内添用軽質炭酸カルシウムの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2958838B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5697470B2 (ja) * | 2011-01-31 | 2015-04-08 | 北越紀州製紙株式会社 | 白板紙 |
US9428398B2 (en) | 2012-03-23 | 2016-08-30 | Omya International Ag | Process for preparing scalenohedral precipitated calcium carbonate |
-
1992
- 1992-04-10 JP JP11674992A patent/JP2958838B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0673689A (ja) | 1994-03-15 |
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