JPS6217020A - Production of calcium carbonate - Google Patents
Production of calcium carbonateInfo
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- JPS6217020A JPS6217020A JP60156782A JP15678285A JPS6217020A JP S6217020 A JPS6217020 A JP S6217020A JP 60156782 A JP60156782 A JP 60156782A JP 15678285 A JP15678285 A JP 15678285A JP S6217020 A JPS6217020 A JP S6217020A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は新規な炭酸カルシウムの製造方法に関し、更に
詳しくは、工業的に有利にカルサイト結晶で柱状炭酸カ
ルシウムを製造する方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a novel method for producing calcium carbonate, and more particularly, to an industrially advantageous method for producing columnar calcium carbonate using calcite crystals. .
「従来技術と問題点」
炭酸カルシウムは従来からゴム、プラスチック、塗料、
製紙、インキ、シーラント等に充填剤として広く使用さ
れてきた。充填剤としての炭酸カルシウムは大別して石
灰石を機械的に粉砕する重質炭酸カルシウム（以下、重
質炭カルと称する）と、水酸化カルシウムと炭酸ガスを
反応させてつくる沈降製炭酸カルシウム（以下、沈降製
炭カルと称する）に分類される０重質炭カルは機械的な
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
広範囲に分布する。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。"Conventional technology and problems" Calcium carbonate has traditionally been used in rubber, plastics, paints,
It has been widely used as a filler in paper making, inks, sealants, etc. Calcium carbonate as a filler can be roughly divided into heavy calcium carbonate (hereinafter referred to as heavy carbonate) produced by mechanically crushing limestone, and precipitated calcium carbonate (hereinafter referred to as "heavy carbonate") produced by reacting calcium hydroxide with carbon dioxide gas. Since 0-heavy coal, which is classified as sedimentation coal (referred to as sedimentation coal), is produced by mechanical crushing and classification, it generally has a large average particle size, specifically 1.0 μm or more, and the particle size distribution is also extremely large. Widely distributed. For this reason, it is insufficient to meet the strict desired physical properties in various fields, and is often used primarily as an extender.
一方、沈降製炭カルは化学反応によって合成させるため
、粒子径及び粒子形状がある程度自由に調整することが
可能であり、粒度分布も非常に狭い範囲におさまる。On the other hand, since precipitated coal is synthesized through a chemical reaction, the particle size and shape can be adjusted to some extent, and the particle size distribution also falls within a very narrow range.
沈降製炭カルを結晶のａ！類から分類すると、カルサイ
ト、アラブナイト、バテライトの３種類であり、現在工
業化されているのはほとんどがカルサイトであり、アラ
ゴナイトはごく１部である。Precipitated charcoal is crystallized a! When classified by type, there are three types: calcite, arabite, and vaterite.Currently, most of the types that have been industrialized are calcite, and only a small portion is aragonite.
バテライトは工業化されていない、一方、沈降製炭カル
を粒子形状から分類すると、カルサイト結晶は、立方体
、紡錘状のどちらかになりやすい。Vaterite has not been industrialized. On the other hand, when precipitated coal calcite is classified based on particle shape, calcite crystals tend to be either cubic or spindle-shaped.
アラブナイトは一般的に柱状になりやすい。Arabites generally tend to be columnar.
現状、沈降製炭カルの各使用分野、特に製紙関係の分野
において、柱状形状をした炭酸カルシウムが従来の立方
体、紡錘状の形状をした炭酸カルシウムに比べて非常に
優れた物性を発揮することが確認されている。従って、
アラブナイト結晶の柱状炭酸カルシウムが製紙関係のご
く一部で使用されている。ところが、アラゴナイトは高
圧、高温の条件下で水酸化カルシウムと炭酸ガスを反応
させないと生成し難いため、工業的に生産する場合は品
質の均一化、コスト等で大きな問題を含んでいる。従っ
て、工業的に均一な柱状をしたアラゴナイトを大量に生
産することは現状では不可能である。Currently, in various fields where precipitated coal is used, especially in paper-making fields, columnar-shaped calcium carbonate exhibits extremely superior physical properties compared to conventional cubic or spindle-shaped calcium carbonate. Confirmed. Therefore,
Columnar calcium carbonate with arabite crystals is used in a small number of paper-making applications. However, since aragonite is difficult to produce unless calcium hydroxide and carbon dioxide are reacted under high pressure and high temperature conditions, industrial production poses major problems in terms of uniformity of quality, cost, etc. Therefore, it is currently impossible to industrially produce large quantities of uniform columnar aragonite.
「問題点を解決するための手段」
本発明者らは、かかる実情に鑑みカルサイト結晶で柱状
の炭酸カルシウムを得んとして鋭意研究の結果、カルサ
イト結晶で柱状の炭酸カルシウムを、工業的に生産する
ことに成功したものである。``Means for Solving the Problems'' In view of the above circumstances, the present inventors have conducted intensive research to obtain columnar calcium carbonate using calcite crystals, and have found that they can produce columnar calcium carbonate using calcite crystals industrially. It was successfully produced.
即ち、本発明の第１は炭酸ガスと水酸化カルシウムを反
応させて炭酸カルシウムを生成させるにあたり、水酸化
カルシウムの炭酸化率が６０％以下の段階で炭酸ガスと
水酸化カルシウムとの反応を一時中断させた後反応を終
了させ、次いで得られた炭酸カルシウムスラリーを熟成
させることを特徴とするカルサイト型柱状炭酸カルシウ
ムの製造方法を、本発明の第２は炭酸ガスと水酸化カル
シウムを反応させて炭酸カルシウムを生成させるにあた
り、水酸化カルシウムの炭酸化率が６０％以下の段階で
炭酸ガスと水酸化カルシウムとの反応を一時中断させた
後反応を終了させ、次いで得られた炭酸カルシウムスラ
リーを熟成させ、更に得られた柱状炭酸カルシウムスラ
リーに水酸化カルシウムスラリーを柱状炭酸カルシウム
対水酸化カルシウムが１ｍｏｌ対０．１〜５ＩＩＩｏｌ
の割合で混合させ、得られた混合スラリーに炭酸ガスを
導入することを特徴とするカルサイト型柱状炭酸カルシ
ウムの製造方法をそれぞれ内容とするものである。That is, the first aspect of the present invention is that when carbon dioxide gas and calcium hydroxide are reacted to produce calcium carbonate, the reaction between carbon dioxide gas and calcium hydroxide is temporarily stopped at a stage where the carbonation rate of calcium hydroxide is 60% or less. The second aspect of the present invention is a method for producing calcite-type columnar calcium carbonate, which is characterized in that the reaction is terminated after the reaction is interrupted, and then the obtained calcium carbonate slurry is aged. When producing calcium carbonate, the reaction between carbon dioxide gas and calcium hydroxide is temporarily interrupted when the carbonation rate of calcium hydroxide is 60% or less, and then the reaction is terminated, and the resulting calcium carbonate slurry is After aging, the obtained columnar calcium carbonate slurry is further mixed with calcium hydroxide slurry in a ratio of columnar calcium carbonate to calcium hydroxide of 1 mol to 0.1 to 5IIIol.
Each content includes a method for producing calcite-type columnar calcium carbonate, which is characterized in that the following methods are used to produce calcite-type columnar calcium carbonate:
尚、本発明において炭酸化率とは一定量の水酸化カルシ
ウムスラリーに対して最初から最後（具体的にはスラリ
ーＰＩ（が７になる時点）まで炭酸ガスの量を一定にし
、且つ水酸化カルシウムとの反応率をほぼ１００にした
場合に、最初からＰ）１７になるまでの所要時間を１０
時間とすれば、所要時間工時間の時点は炭酸化率１０％
、又６時間の時点は炭酸化率６０％と規定するものであ
る。In the present invention, the carbonation rate refers to the rate of carbonation when the amount of carbon dioxide gas is constant from the beginning to the end (specifically, the time when slurry PI (becomes 7)) with respect to a certain amount of calcium hydroxide slurry, and If the reaction rate with P) is approximately 100, the time required from the beginning to P)17 is 10
In terms of time, the carbonation rate is 10% at the time required.
, and the carbonation rate is defined as 60% at 6 hours.
従来、カルサイト結晶の立方体及び紡錘状の炭酸カルシ
ウムを生成させる方法としては、水酸化カルシウムスラ
リーに炭酸ガスを導入する方法か、炭酸ガス中に水酸化
カルシウムを噴霧状態で吹込むかのどちらかである。特
定の使用用途のものは、こうして出来た炭酸カルシウム
スラリーを熟成する０本発明は前者の水酸化カルシウム
スラリーに炭酸ガスを導入する方法に関するものである
。この方法では水酸化カルシウムスラリーの濃度、温度
及び炭酸ガス量等が粒子の形状及び大きさに関与する要
因である。言うまでもなく、これらは全て反応速度に関
係する因子である。又、水酸化カルシウムスラリーに炭
酸ガスを導入する方法としては、炭酸ガスを化合開始点
から化合終了点まで連続的に導入するのが従来の方法で
ある。Conventionally, methods for producing cubic and spindle-shaped calcium carbonate of calcite crystals include either introducing carbon dioxide gas into calcium hydroxide slurry or injecting calcium hydroxide into carbon dioxide gas in a spray state. It is. A particular use is to age the calcium carbonate slurry thus produced.The present invention relates to the former method of introducing carbon dioxide gas into the calcium hydroxide slurry. In this method, the concentration, temperature, amount of carbon dioxide, etc. of the calcium hydroxide slurry are factors that affect the shape and size of the particles. Needless to say, these are all factors related to the reaction rate. Furthermore, the conventional method for introducing carbon dioxide gas into the calcium hydroxide slurry is to continuously introduce carbon dioxide gas from the start point to the end point of the combination.
本発明にあっては、この炭酸ガスの導入方法に特徴があ
る。具体的には、従来方法のように連続的に炭酸ガスを
導入するのではなく、炭酸化が６０％以下の段階で、好
ましくは３０％以下、更に好ましくは１５〜０．１％の
段階で炭酸ガスの導入を・一時停止させる。停止する時
間は１分以上、好ましくは５分以上停止させるのがよい
。このときの水酸化カルシウムスラリーの濃度は別に制
約はないが、工業的に製造するには４０ｇ−１８０ｇ水
酸化カルシウム／ｌ程度にするのが好ましい。The present invention is characterized by the method of introducing carbon dioxide gas. Specifically, instead of introducing carbon dioxide gas continuously as in conventional methods, carbonation is introduced at a stage where carbonation is 60% or less, preferably at a stage where carbonation is 30% or less, and more preferably at a stage of 15 to 0.1%. Temporarily stop the introduction of carbon dioxide gas. The stopping time is preferably 1 minute or more, preferably 5 minutes or more. There are no particular restrictions on the concentration of the calcium hydroxide slurry at this time, but for industrial production it is preferably about 40 g to 180 g calcium hydroxide/l.
水酸化カルシウムスラリーの化合前の温度についても別
に制約はないが、１０〜３０℃の間にすることが好まし
い。炭酸ガス量についても別に制約はないが、工業的に
生産するには炭酸ガス濃度が１０〜４０％程度の空気混
合ガスを５０〜５００ｉ・炭酸ガス＋空気ブレンドガス
／ｈｒ／ｆｆ・水酸化カルシウム・スラリー程度導入す
ると効率がよい。こうして炭酸化を終了させて得た炭酸
カルシウムは、既にある程度柱状をしているが、形状が
不整いて且つ強い２次凝集体であるので、このままでは
充填剤としては不十分である。そこでこの炭酸カルシウ
ムスラリーを、好ましくはＭｇ塩の存在下で熟成させる
。There are no particular restrictions on the temperature before the calcium hydroxide slurry is combined, but it is preferably between 10 and 30°C. There are no particular restrictions on the amount of carbon dioxide, but for industrial production, an air mixed gas with a carbon dioxide concentration of about 10 to 40% must be mixed at 50 to 500 i, carbon dioxide + air blended gas/hr/ff, and calcium hydroxide.・It is efficient to introduce slurry level. Although the calcium carbonate obtained by completing the carbonation in this manner already has a columnar shape to some extent, it is irregular in shape and is a strong secondary aggregate, so it is not sufficient as a filler as it is. Therefore, this calcium carbonate slurry is preferably aged in the presence of Mg salt.
本発明に用いられるＭｇ塩としては例えば塩化マグネシ
ウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、水酸化マ
グネシウム、酸化マグネシウム等が挙げられ、これらは
１種又は２種以上混合して用いられる。上記Ｍｇ塩は炭
酸化を始める前の水酸化カルシウムスラリーに添加して
も良いし、又、炭酸化を終了した炭酸カルシウムスラリ
ーに添加しても良い、添加量については特に制限はない
が、通常１〜３重量％（生成した炭酸カルシウムに対し
て）程度が適当である。Examples of the Mg salt used in the present invention include magnesium chloride, magnesium carbonate, magnesium sulfate, magnesium hydroxide, and magnesium oxide, and these may be used alone or in combination of two or more. The above Mg salt may be added to the calcium hydroxide slurry before starting carbonation, or may be added to the calcium carbonate slurry after carbonation. There is no particular restriction on the amount added, but usually Approximately 1 to 3% by weight (based on the produced calcium carbonate) is suitable.
熟成は■炭酸カルシウムスラリーを保温又は加熱する、
■機械的な撹拌力を与える、■スラリーのＰＨを調整す
る等の方法を単独又は２以上組み合わせ放置することに
より為される。For aging, keep or heat the calcium carbonate slurry.
This can be done by (2) applying mechanical stirring force, (2) adjusting the pH of the slurry, etc. alone or in combination of two or more.
このときの炭酸カルシウムスラリーの温度は２０〜８０
℃の間に設定するのが好ましく、又、スラリー全体が均
一に流動出来る程度の機械的撹拌力を加えねばならない
。そしてこのスラリー〇ＰＨは８．０〜１１．５の間に
、好ましくは８．５〜１１．０の間に設定する。スラリ
ーｐＨｌ整方法としては炭酸ガスを導入するのが便利で
ある。このような条件下で１０時間以上、好ましくは２
４時間以上熟成させる。上記の如き方法によれば、塗工
面上で一定方向に配列し易い、例えば短径０．０２〜２
μｍ、直径０．１〜２０μｍの範囲でアスペクト比が４
以上のカルサイト結晶の均一な形状をした柱状炭酸カル
シウムを容易に得ることができる。短径、直径及びアス
ペクト比は炭酸化反応及び熟成時の各条件を設定するこ
とによって、ある程度自由に変えることが出来る。The temperature of the calcium carbonate slurry at this time is 20-80
It is preferable to set the stirring temperature between 0.degree. The pH of this slurry is set between 8.0 and 11.5, preferably between 8.5 and 11.0. It is convenient to introduce carbon dioxide gas to adjust the pH of the slurry. Under these conditions for 10 hours or more, preferably 2
Let it mature for at least 4 hours. According to the above method, it is possible to easily arrange the particles in a certain direction on the coated surface, for example, with a short diameter of 0.02 to 2.
μm, with an aspect ratio of 4 in the diameter range of 0.1 to 20 μm
Columnar calcium carbonate having a uniform shape of calcite crystals as described above can be easily obtained. The minor axis, diameter, and aspect ratio can be changed freely to some extent by setting each condition during carbonation reaction and aging.
こうして出来た柱状炭酸カルシウムを、より生産効率を
上げ且つより均一な粒子径にするために、次のような工
程を追加することも可能である。具体的には柱状炭酸カ
ルシウムスラリーに水酸化カルシウムスラリーを炭酸カ
ルシウム／水酸化カルシウム＝１ｍｏ＋１０．１〜５ｍ
０１程度割合の範囲で混合し、この混合スラリーに炭酸
ガスを導入することにより、均一なカルサイト結晶の柱
状炭酸カルシウムを生成させることが出来る。このとき
の混合スラリーの濃度、温度、炭酸ガス量については前
述の一段目の炭酸化反応の条件と同一範囲でよい。最初
の炭酸化及び熟成時にＭｇを添加するのと同様に、この
段階においてもＭｇを添加するのが好ましい。In order to further increase production efficiency and make the columnar calcium carbonate thus produced more uniform in particle size, it is also possible to add the following steps. Specifically, calcium hydroxide slurry is added to columnar calcium carbonate slurry by calcium carbonate/calcium hydroxide = 1 mo + 10.1 to 5 m
Columnar calcium carbonate with uniform calcite crystals can be produced by mixing in a ratio of about 0.01 to 0.01 and introducing carbon dioxide gas into this mixed slurry. The concentration, temperature, and amount of carbon dioxide of the mixed slurry at this time may be within the same range as the conditions for the first stage carbonation reaction described above. Preferably, Mg is added at this stage as well as during the initial carbonation and ripening.
本発明においてカルサイト結晶の柱状炭酸カルシウムが
出来る理由は次のように考えられる。The reason why columnar calcium carbonate of calcite crystals is produced in the present invention is considered as follows.
カルサイト結晶は水酸化カルシウムと炭酸ガスの気液反
応においては０．Ｏ１〜０．０５μｍ程度の大きさにな
るまではいかなる条件で反応させても立方体を形成する
。これはカルサイト結晶の晶癖である。ところがこれ以
上の大きさになると、ある条件では紡錘状の晶癖であり
、又、ある条件ではそのまま立方体の晶癖を維持する。Calcite crystals exhibit 0.0% in the gas-liquid reaction between calcium hydroxide and carbon dioxide. Until the size of O1 to about 0.05 μm is reached, a cube is formed under any conditions. This is the crystal habit of calcite crystals. However, if the size is larger than this, under certain conditions it will have a spindle-like crystal habit, and under certain conditions it will maintain a cubic crystal habit.
立方体を生成させる条件の初期の立方体の６面は全て同
一性質であるので結晶の成長は全ての６面に対して同じ
ように成長するため、立方体を維持してどんどん大きく
なっていく、一方、紡錘状の炭酸カルシウムの場合はあ
る大きさまでは立方体として結晶が成長するが、それ以
後はこの立方体が互に引付いて紡錘状を形成する。これ
はある大きさに成長した立方体が６面とも同じ性質では
ないため、ある特定面についてのみ結晶が成長し、結果
として紡錘状を形成すると考えられる。本発明において
、一定期間炭酸ガスの導入を中断させるのは、ある程度
、結晶成長させた立方体の相対する２面に他の４面と異
なった性質を持たせるためである。このようにして生成
した立方体は２次方向にしか成長せず、即ち柱状を形成
するのである。各６面の性質が異なるのは結晶欠陥等に
よるものと思われる。All six faces of the initial cube under the conditions for forming a cube have the same properties, so the crystal grows in the same way on all six faces, so it keeps becoming a cube and grows larger and larger.On the other hand, In the case of spindle-shaped calcium carbonate, crystals grow as cubes up to a certain size, but after that, the cubes stick together to form a spindle shape. This is because a cube grown to a certain size does not have the same properties on all six sides, so it is thought that crystals grow only on a certain face, resulting in the formation of a spindle shape. In the present invention, the reason why the introduction of carbon dioxide gas is interrupted for a certain period of time is to make the two opposing faces of the crystal-grown cube have different properties from the other four faces. The cube thus produced grows only in the secondary direction, that is, forms a column. The reason why the properties of each of the six faces are different is thought to be due to crystal defects and the like.
カルサイト結晶とアラゴナイト結晶を比較した場合、ア
ラゴナイト結晶は非常に不安定で常にカルサイト結晶の
移行しようとする性質を持っている。特に熱及び水分が
影響すると、比較的容易にカルサイトへ移行してしまう
。従って、カルサイトで柱状を作ることは、アラゴナイ
トの柱状に比べて品質安定の点で非常に大きな意義があ
る。When comparing calcite crystals and aragonite crystals, aragonite crystals are extremely unstable and always have the tendency of calcite crystals to migrate. Particularly when exposed to heat and moisture, it is relatively easy to convert to calcite. Therefore, making columnar shapes from calcite is of much greater significance in terms of quality stability than columnar shapes made from aragonite.
「作用・効果」
印刷用白色紙は紙の光学的性質、平滑性、インキ受理性
等を向上させるために塗工顔料が塗布されている。従来
この分野の顔料としてはクレーが使用されて来たが、ク
レーはインキセント、白紙白色度、インキ受理性に問題
があるため、これらの物性を補うために一次粒子径が０
．１〜１．０μｍ程度の立方体の沈降製炭カルが使用さ
れて来た。"Function/Effect" White paper for printing is coated with coating pigments to improve the optical properties, smoothness, ink receptivity, etc. of the paper. Clay has traditionally been used as a pigment in this field, but clay has problems with ink concentration, paper whiteness, and ink receptivity.
．． Cubic precipitated charcoal cals of about 1 to 1.0 μm have been used.
しかしこれらの沈降製炭カルは塗工紙の白紙光沢、印刷
光沢、インキ受理性、及び塗料の高速せん断面粘度の４
点を同時に満たすものではない。たとえば、１次粒子径
が０．１〜０．２μｍ程度の比較的小さい粒径のものは
白紙光沢、インキ受理性は良いが、印刷光沢が低く、高
速せん断粘度が高い。However, these precipitated carbonaceous substances affect the white paper gloss of coated paper, printing gloss, ink receptivity, and high-speed shear surface viscosity of paint.
It does not satisfy all points at the same time. For example, particles with a relatively small primary particle size of about 0.1 to 0.2 μm have good paper gloss and ink receptivity, but have low printing gloss and high high-speed shear viscosity.
しかし１次粒子径が０．４〜０．７μｍ程度の粒子径の
ものは印刷光沢は高く、高速せん断粘度は低いか白紙光
沢が低く、インキ受理性が悪い。高達せん断粘度につい
ては塗料を高速で塗工するためには塗料の粘度が低くな
ければならない。本発明のカルサイトの柱状炭酸カルシ
ウムは前述の４点の物性を全て満たすのである。However, particles with a primary particle diameter of about 0.4 to 0.7 μm have high printing gloss, low high-speed shear viscosity, low white paper gloss, and poor ink receptivity. Regarding high shear viscosity, the viscosity of the paint must be low in order to apply the paint at high speed. The calcite columnar calcium carbonate of the present invention satisfies all of the above-mentioned four physical properties.
次に製紙用内填剤として用いた場合の特性を述べる。薄
紙用の基剤としては従来は不透明度を向上させるために
、０．５〜３μｍ程度の紡錘状の沈降製炭カルが使用さ
れてきた。これらの分野では不透明度、白色度を向上さ
せるために二酸化チタンを併用して来た。本発明のカル
サイト結晶の柱状炭酸カルシウムは基剤として薄紙に使
用したとき従来の紡錘状のものに比べて不透明度及び白
色度において優れているので、高価な二酸化チタンを節
約することができる。Next, the characteristics when used as an internal filler for paper manufacturing will be described. As a base material for thin paper, spindle-shaped precipitated carbonaceous calcined carbon having a diameter of about 0.5 to 3 μm has conventionally been used in order to improve opacity. In these fields, titanium dioxide has been used in combination to improve opacity and whiteness. When the columnar calcium carbonate of the calcite crystals of the present invention is used as a base for thin paper, it has superior opacity and whiteness compared to conventional spindle-shaped calcium carbonate, so expensive titanium dioxide can be saved.
塗工紙に顔料として用いた場合、上述のような優れた物
性を発揮するのは、柱状であるため塗工面である一定方
向に炭酸カルシウム粒子が並ぶためと思われる。従来の
立方体のものは、不順序に配列していると思われる。こ
れらは塗工面を電子顕微鏡写真で見ることによって確認
された。一方、薄紙に基剤として用いた場合は、柱状の
ためにパルプの繊維にうまくからみ合って分散している
ためと考えられる。When used as a pigment in coated paper, it exhibits the above-mentioned excellent physical properties probably because the calcium carbonate particles are aligned in a certain direction on the coated surface due to the columnar shape. Conventional cubes appear to be arranged in random order. These were confirmed by viewing the coated surface using an electron microscope. On the other hand, when used as a base for thin paper, this is thought to be because the columnar shape allows the fibers to intertwine well with the pulp fibers and disperse.
「実施例」
以下、本発明を実施例、比較例を挙げて説明するが本発
明はこれらにより何ら制約されるものではない。"Examples" The present invention will be described below with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited by these in any way.
実施例１
濃度１４０ｇ水酸化カルシウム／ ｌ 、 ｇ度２０℃
に調整された水酸化カルシウムの水スラリー２０１に炭
酸ガスの濃度が３０％の空気混合ガスを１００００Ａ／
ｈｒの割合で５分間吹込んだ。（連続的にガスを導入し
た後出の比較例１では炭酸化に３０分を要した。従って
、５分間ガス吹込み時の炭酸化率は１００％ｘ５／３０
’＝１６．７％）。Example 1 Concentration 140g calcium hydroxide/l, g degree 20℃
A mixed air gas with a carbon dioxide concentration of 30% is added to the calcium hydroxide water slurry 201 adjusted to 10,000 A/
It was blown for 5 minutes at a rate of hr. (In Comparative Example 1 mentioned below, in which gas was introduced continuously, carbonation took 30 minutes. Therefore, the carbonation rate when gas was introduced for 5 minutes was 100% x 5/30
'=16.7%).
その１１５分間ガスの導入を中止した後、再び１０００
０ｆ／ｈｒの割合でスラリーＰＨが７になるまでガスを
導入した。こうして出来た炭酸カルシウムスラリーに塩
化マグネシウムを６０ｇｔｉ人してスラリ一温度を４０
℃以上に保温しながら２４時間撹拌放置した。このとき
のスラリーのＰ旧よ１０．０〜１１．０の間にあるよう
に調整した。After stopping the gas introduction for that 115 minutes, the 1000
Gas was introduced at a rate of 0 f/hr until the slurry pH reached 7. Add 60 g of magnesium chloride to the resulting calcium carbonate slurry and bring the temperature of the slurry to 40.
The mixture was left stirring for 24 hours while keeping the temperature above ℃. The P of the slurry at this time was adjusted to be between 10.0 and 11.0.
実施例２
実施例１において、炭酸ガスを１０分間導入してからガ
スを止めた（炭酸化率は約３３．４％）以外は実施例１
と同様に操作した。Example 2 Example 1 except that carbon dioxide gas was introduced for 10 minutes and then the gas was stopped (carbonation rate was approximately 33.4%).
operated in the same way.
比較例１
実施例１において、炭酸化の途中でガス導入を中断させ
ずにスラリーＰＨが７になるまで３０分間連続的にガス
を導入した以外は実施例１と同様に操作した。Comparative Example 1 The same procedure as in Example 1 was conducted except that gas was introduced continuously for 30 minutes until the slurry pH reached 7 without interrupting gas introduction during carbonation.
比較例２
実施例１において、化合の最初から２５分間後にガスの
導入を中断させた（炭酸化率は１００％Ｘ２５／３Ｑ＃
８３．３％）以外は実施例１と同様に操作した。Comparative Example 2 In Example 1, the introduction of gas was interrupted 25 minutes after the beginning of the compounding (carbonation rate was 100% x 25/3Q#
83.3%) was operated in the same manner as in Example 1.
第１〜第４図に実施例１．２比較例１．２で得られた炭
酸カルシウムの粒子構造を示す電顕写真を示す、ｍ顕写
真から分かるように、実施例１．２は柱状であるが、比
較例１．２は単なる立方体である。Figures 1 to 4 show electron micrographs showing the particle structure of calcium carbonate obtained in Example 1.2 and Comparative Example 1.2.As can be seen from the micrographs, Example 1.2 has a columnar shape. However, Comparative Example 1.2 is a mere cube.
次に、これらの実施例、比較例によって得られた炭酸カ
ルシウムについて塗工紙用顔料としての試験を行った。Next, the calcium carbonate obtained in these Examples and Comparative Examples was tested as a pigment for coated paper.
その結果を第１表に示す。The results are shown in Table 1.
塗工試験方法：
コート原紙に下記の配合条件で調整した塗料を１４ ｇ
／ｎ（となるようにコートした後、下記の条件でスーパ
ーカレンダー処理することによって塗工紙を作成した。Coating test method: 14 g of paint prepared under the following formulation conditions on coated base paper
/n(), and then subjected to supercalender treatment under the following conditions to prepare coated paper.
スーパーカレンダー処理条件：
線圧 ７０ｋｇ／Ｃ１１−５０ｋｇ／ｃｆｆｉ、Ｏｋ
ｇ／Ｃ１１温度 ６０℃
通紙回数 ３回
カレンダー速度 ８ｍ／ｌ１ｌ
（ＪＳＲ０６９２） １３
水 ４０
試料炭酸カルシウム ６０（固形分濃度は５５−ｔ％
に調整）
実際配合はクレーと炭酸カルシウムを併用するが、ここ
では炭酸カルシウムの効果をより的確に知るため炭酸カ
ルシウム単独配合とした。Super calendar processing conditions: Linear pressure 70kg/C11-50kg/cffi, OK
g/C11 temperature 60°C Number of paper passes 3 times Calendar speed 8m/l1l (JSR0692) 13 Water 40 Sample calcium carbonate 60 (Solid content concentration is 55-t%
(Adjusted to ) In actual practice, clay and calcium carbonate are used together, but in order to understand the effects of calcium carbonate more accurately, calcium carbonate alone was used here.
塗工物性測定条件：
塗工１ １０ＸＩＯ（ｃｓ）の塗工紙の重量を化学
天秤で秤量し、原紙の秤量を差
し引いて測定、１０枚の試験片の平
均値
白紙白色度 ＪＩＳ−Ｐ−８１２３１０枚の試験片の測
定値の平均値
白紙光沢度 ＪＩＳ−Ｐ−８１４２１０枚の試験片の測
定値の平均値
印刷光沢度 ＪＩＳ−Ｐ−８１４２１０枚の試験片の測
定値の平均値周速１ｍ／ｓｅ
ｃ、１回転展色、インキ供給量０．４
ｆ
（使用インキ：東洋インキ ＴＫＵ
７０Ｇ墨−口）
Ｒ１，Ｄｒｙ、Ｐｉｃｋ ＦｉＩ速３ ｍ／ｓｅｅ ％
１５回転展色、インキ供給量Ｏ１３５ｍｌ （使用イ
ンキ：大日本インキ タックグレード
Ｔｖ＝１４ 墨）５点法で評価、１
０枚の試験片の測定値の平均値
Ｒ１，Ｉｎｋ、Ｓｅｔ 周速１ ｍ／ｓｅｅ 、 １
回転展色、インキ供給量０．３ｍｊ！（使用インキ：東
洋インキ ＴＫＵ ７ＱＧ 紅−口）目視評価しＳ
ｅｔ完了のｓｅｔで表示
者 肉 性 周速３ ｍ１ｓｅｃ 、１回転展色、湿し
水’１．５ ｍ Ｉｔ、繰り込みインキ供給量０．６ｍ
ｌ （使用インキ：東洋インキＴＫＵ ７０Ｇ 紅
−口）印刷白
色度を測定、白色度低下率で表示、
１０枚の試験片の測定値の平均値
に＆Ｎ濃度 Ｋ ＆ Ｎ Ｉｎｋ ２ ｌｌｌ１ｎ値
次に、塗料の高速せん断粘度を知るために、実施例１の
試料及び塗工用一般市販炭カルをバーキュレス粘度計に
よって測定した結果を第５図及び第６図に示す。Coating physical properties measurement conditions: Coating 1 Weigh the weight of 10XIO (cs) coated paper on a chemical balance, subtract the weight of base paper, and measure. Average value of 10 test pieces White paper whiteness JIS-P-812310 Average value of the measured values of 10 test pieces JIS-P-8142 Average value of the measured values of 10 test pieces Print glossiness Average value of the measured values of 10 test pieces of JIS-P-81421 Peripheral speed 1 m/ se c, 1 rotation color spread, ink supply amount 0.4 f (Ink used: Toyo Ink TKU 70G black-mouth) R1, Dry, Pick FiI speed 3 m/see %
15 rotations of color development, ink supply amount O 135 ml (Ink used: Dainippon Ink Tack Grade Tv = 14 black) Evaluation by 5-point method, average value of measured values of 10 test pieces R1, Ink, Set Peripheral speed 1 m /see, 1
Rotary color spread, ink supply amount 0.3mj! (Ink used: Toyo Ink TKU 7QG red mouth) Visually evaluated S
In the set of completed et, display person: Circumferential speed: 3 m1sec, 1 rotation of color development, dampening water: 1.5 m It, refill ink supply amount: 0.6 m
l (Used ink: Toyo Ink TKU 70G Red) Printing whiteness was measured, expressed as whiteness reduction rate, &N concentration K & N Ink 2 lll1n value was calculated as the average value of the measured values of 10 test pieces. In order to know the high-speed shear viscosity of the paint, the sample of Example 1 and the general commercially available charcoal for coating were measured using a Vercules viscometer, and the results are shown in FIGS. 5 and 6.
また、実施例１の試料と７ラボナイト純度８５〜９０％
の炭酸カルシウムのＸ線チャートをそれぞれ第７図及び
第８図に示した。実施例１のものはすべてカルサイトで
あることが確認された。In addition, the sample of Example 1 and 7 labite purity 85-90%
The X-ray charts of calcium carbonate are shown in FIGS. 7 and 8, respectively. It was confirmed that all the materials in Example 1 were calcite.
第１図乃至第４図は、それぞれ実施例１．２、比較例１
．２で得られた炭酸カルシウムの粒子構造を示す電子顕
微鏡写真である。第５図及び第６図は、それぞれ実施例
１の試料、塗工用一般市販炭カルをバーキュレス粘度計
で測定した結果を示すグラフである。第７図及び第８図
は、それぞれ実施例１、アラブナイト純度８５〜９０％
炭酸カルシウムのＸ線チャートである。
特許出願人 丸尾カルシウム株式会社
８％＠ｋｃｒ、ｙ、ｍ）
回かｌ険Ｃｒ、 ｐ、ｒｎ ）Figures 1 to 4 show Example 1.2 and Comparative Example 1, respectively.
．． 2 is an electron micrograph showing the particle structure of calcium carbonate obtained in Step 2. FIG. 5 and FIG. 6 are graphs showing the results of measuring the sample of Example 1 and the general commercially available charcoal for coating using a Vercules viscometer, respectively. Figures 7 and 8 show Example 1, arabite purity 85-90%, respectively.
This is an X-ray chart of calcium carbonate. Patent applicant Maruo Calcium Co., Ltd. 8% @kcr, y, m) times or l Cr, p, rn)
Claims (1)
シウムを生成させるにあたり、水酸化カルシウムの炭酸
化率が６０％以下の段階で炭酸ガスと水酸化カルシウム
との反応を一時中断させた後反応を終了させ、次いで得
られた炭酸カルシウムスラリーを熟成させることを特徴
とするカルサイト型柱状炭酸カルシウムの製造方法。 ２、Ｍｇ塩の存在下で熟成を行わせる特許請求の範囲第
１項記載の製造方法。 ３、Ｍｇ塩を炭酸化前の水酸化カルシウムスラリーに添
加する特許請求の範囲第２項記載の製造方法。 ４、Ｍｇ塩を炭酸化終了後の炭酸カルシウムスラリーに
添加する特許請求の範囲第２項記載の製造方法。 ５、熟成が炭酸カルシウムスラリーを保温又は加熱する
ことにより為される特許請求の範囲第１項又は第２項記
載の製造方法。 ６、熟成が炭酸カルシウムスラリーを機械的に撹拌する
ことにより為される特許請求の範囲第１項又は第２項記
載の製造方法。 ７、熟成が炭酸カルシウムスラリーのＰＨを調整するこ
とにより為される特許請求の範囲第１項又は第２項記載
の製造方法。 ８、カルサイト型柱状炭酸カルシウムのアスペクト比が
４以上である特許請求の範囲第１項記載の製造方法。 ９、カルサイト型柱状炭酸カルシウムの短径が０．０２
〜２μｍ、長径が０．１〜２０μｍである特許請求の範
囲第１項記載の製造方法。 １０、炭酸ガスと水酸化カルシウムを反応させて炭酸カ
ルシウムを生成させるにあたり、水酸化カルシウムの炭
酸化率が６０％以下の段階で炭酸ガスと水酸化カルシウ
ムとの反応を一時中断させた後反応を終了させ、次いで
得られた炭酸カルシウムスラリーを熟成させ、更に得ら
れた柱状炭酸カルシウムスラリーに水酸化カルシウムス
ラリーを柱状炭酸カルシウム対水酸化カルシウムが１ｍ
ｏｌ対０．１〜５ｍｏｌの割合で混合させ、得られた混
合スラリーに炭酸ガスを導入することを特徴とするカル
サイト型柱状炭酸カルシウムの製造方法。 １１、Ｍｇ塩の存在下で熟成させる特許請求の範囲第１
０項記載の製造方法。 １２、Ｍｇ塩を炭酸化前の水酸化カルシウムスラリーに
添加する特許請求の範囲第１１項記載の製造方法。 １３、Ｍｇ塩を炭酸化終了後の炭酸カルシウムスラリー
に添加する特許請求の範囲第１１項記載の製造方法。 １４、柱状炭酸カルシウムスラリーと水酸化カルシウム
スラリーとの混合スラリーと炭酸ガスとの反応系にＭｇ
塩を添加する特許請求の範囲第１０項又は第１１項記載
の製造方法。 １５、熟成が炭酸カルシウムスラリーを保温又は加熱す
ることにより為される特許請求の範囲第１０項又は１１
項記載の製造方法。 １６、熟成が炭酸カルシウムスラリーを機械的に撹拌す
ることにより為される特許請求の範囲第１０項又は第１
１項記載の製造方法。 １７、熟成が炭酸カルシウムスラリーのＰＨを調整する
ことにより為される特許請求の範囲第１０項又は第１１
項記載の製造方法。 １８、カルサイト型柱状炭酸カルシウムのアスペクト比
が４以上である特許請求の範囲第１０項記載の製造方法
。 １９、カルサイト型柱状炭酸カルシウムの短径が０．０
２〜２μｍ、長径が０．１〜２０μｍである特許請求の
範囲第１０項記載の製造方法。[Claims] 1. When reacting carbon dioxide gas and calcium hydroxide to produce calcium carbonate, the reaction between carbon dioxide gas and calcium hydroxide is temporarily stopped at a stage where the carbonation rate of calcium hydroxide is 60% or less. 1. A method for producing calcite-type columnar calcium carbonate, which comprises terminating the reaction after discontinuing the reaction, and then aging the obtained calcium carbonate slurry. 2. The manufacturing method according to claim 1, wherein ripening is carried out in the presence of Mg salt. 3. The manufacturing method according to claim 2, wherein Mg salt is added to the calcium hydroxide slurry before carbonation. 4. The manufacturing method according to claim 2, wherein Mg salt is added to the calcium carbonate slurry after carbonation. 5. The manufacturing method according to claim 1 or 2, wherein the aging is performed by keeping or heating the calcium carbonate slurry. 6. The manufacturing method according to claim 1 or 2, wherein the aging is performed by mechanically stirring the calcium carbonate slurry. 7. The manufacturing method according to claim 1 or 2, wherein the aging is performed by adjusting the pH of the calcium carbonate slurry. 8. The manufacturing method according to claim 1, wherein the calcite-type columnar calcium carbonate has an aspect ratio of 4 or more. 9. The short axis of calcite-type columnar calcium carbonate is 0.02
2 .mu.m and a major axis of 0.1 to 20 .mu.m. 10. When producing calcium carbonate by reacting carbon dioxide gas and calcium hydroxide, the reaction between carbon dioxide gas and calcium hydroxide is temporarily interrupted at a stage where the carbonation rate of calcium hydroxide is 60% or less, and then the reaction is carried out. Then, the obtained calcium carbonate slurry is aged, and the obtained columnar calcium carbonate slurry is further mixed with calcium hydroxide slurry at a ratio of 1 m of columnar calcium carbonate to calcium hydroxide.
1. A method for producing calcite-type columnar calcium carbonate, which comprises mixing at a ratio of 0.1 to 5 mol of calcite-type columnar calcium carbonate, and introducing carbon dioxide gas into the resulting mixed slurry. 11. Claim 1 of aging in the presence of Mg salt
The manufacturing method described in item 0. 12. The manufacturing method according to claim 11, wherein Mg salt is added to the calcium hydroxide slurry before carbonation. 13. The manufacturing method according to claim 11, wherein Mg salt is added to the calcium carbonate slurry after carbonation. 14. Adding Mg to the reaction system between the mixed slurry of columnar calcium carbonate slurry and calcium hydroxide slurry and carbon dioxide gas
The manufacturing method according to claim 10 or 11, wherein a salt is added. 15. Claim 10 or 11, wherein the aging is performed by keeping the calcium carbonate slurry warm or heating it.
Manufacturing method described in section. 16. Claim 10 or 1, wherein the aging is performed by mechanically stirring the calcium carbonate slurry.
The manufacturing method according to item 1. 17. Claim 10 or 11, wherein the aging is performed by adjusting the pH of the calcium carbonate slurry.
Manufacturing method described in section. 18. The manufacturing method according to claim 10, wherein the calcite-type columnar calcium carbonate has an aspect ratio of 4 or more. 19. The short axis of calcite-type columnar calcium carbonate is 0.0
The manufacturing method according to claim 10, wherein the length is 2 to 2 μm and the major axis is 0.1 to 20 μm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60156782A JPS6217020A (en) | 1985-07-15 | 1985-07-15 | Production of calcium carbonate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60156782A JPS6217020A (en) | 1985-07-15 | 1985-07-15 | Production of calcium carbonate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6217020A true JPS6217020A (en) | 1987-01-26 |
| JPH051214B2 JPH051214B2 (en) | 1993-01-07 |
Family
ID=15635190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60156782A Granted JPS6217020A (en) | 1985-07-15 | 1985-07-15 | Production of calcium carbonate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6217020A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003535184A (en) * | 2000-06-01 | 2003-11-25 | ジェイ・エム・ヒューバー・コーポレーション | Precipitated calcium carbonate / silicon compound composite pigment |
| WO2006064931A1 (en) * | 2004-12-15 | 2006-06-22 | Fujifilm Corporation | Method for producing carbonates |
| JP2006169038A (en) * | 2004-12-15 | 2006-06-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | Method for producing carbonate |
| WO2018159484A1 (en) * | 2017-02-28 | 2018-09-07 | 白石工業株式会社 | Calcium carbonate and production method therefor |
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| JPS57123822A (en) * | 1981-01-23 | 1982-08-02 | Okutama Kogyo Kk | Preparation of calcite-type calcium carbonate crystal |
-
1985
- 1985-07-15 JP JP60156782A patent/JPS6217020A/en active Granted
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US11167998B2 (en) | 2017-02-28 | 2021-11-09 | Shiraishi Kogyo Kaisha, Ltd. | Calcium carbonate and production method therefor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH051214B2 (en) | 1993-01-07 |
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