[发明专利]一种片状文石碳酸钙的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及贝壳利用领域，特别是一种片状文石碳酸钙的制备方法。

背景技术

片状碳酸钙具有白度高、光滑度高、光泽度高等优点。目前，制备片状碳酸钙的方法主要有微乳液法、转化法和石灰乳碳化法，一般采用有机磷化合物、硼化物、有机胺或有机酸等作形貌控制剂，形貌控制剂价格昂贵，毒性大，存在二次污染，工艺复杂，反应速度缓慢，成品率低等问题。

另一方面，文石碳酸钙是近年来出现的一种新型材料，具有强度高、模量高、耐热和隔热性能好等特点。文石碳酸钙与基体具有良好的相容性，可以改善制品的加工性能和力学性能，赋予制品高的表面光洁度和耐磨性。目前，利用仿生学模仿生物体内的文石形成过程制备文石晶体时，多采用可溶性盐类的复分解反应，主要方法有Ca(HCO₃)₂转化法、尿素水解法和MgCl₂法等，这些方法制备文石产率低，大部分碳酸钙构型是以方解石为主，同时原料成本高，工艺能耗较大，工艺条件难以控制，难于实现工业化生产。而人工合成的文石制品大多为针状或者棒状晶体，合成文石片状碳酸钙未见报道。

贝壳是生物矿化的杰作，是由碳酸钙和生物大分子组成的复合矿物，由于碳酸钙晶体在贝壳珍珠层有序沉积，形成多级有序的纳米超结构，文石板片是珍珠层的基本构成单元，片层之间为有机基质，片状文石碳酸钙是以文石板片叠层的形式存在，而不是以单个薄片的形式存在，通过对贝壳珍珠层的剥离分层，把其分成较为单一薄片状，从而获得片状文石碳酸钙。

如上所述，片状文石碳酸钙的制备方法尚存在一些不足之处，本发明提供了一种采用贝壳制备片状文石碳酸钙的方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种片状文石碳酸钙的制备方法。

片状文石碳酸钙的制备方法的步骤如下：

1)将贝壳干法粗粉碎，常温下于洗液中浸泡4～48小时，用滚筒水洗去除角质层和棱柱层，水洗得珍珠层碳酸钙；

2)将珍珠层碳酸钙加水高速搅拌制得质量百分比浓度为30～80 ％的料浆，加入相当于珍珠层碳酸钙重量的0.5～5 %的助磨剂，用剥片机以氧化锆球、氧化铝球或陶瓷球为研磨介质，湿法研磨60～180分钟；

3)压滤、干燥粉碎得片状文石碳酸钙。

所述的贝壳是贻贝壳、扇贝壳、牡蛎壳、珍珠贝壳或河蚌壳。所述的洗液是稀盐酸、稀硫酸、稀醋酸、稀乳酸、稀氢氧化钠溶液或稀次氯酸钠溶液。所述的助磨剂是聚丙烯酸、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、硅酸钠、硬脂酸或其混合物。

本发明操作条件温和，原料来源广，工艺简单，设备投资和能耗小；制备的片状文石碳酸钙表面活性好，可广泛应用于塑料、造纸、橡胶、涂料、化学建材、医药、食品、饲料、油墨等行业，具有良好的经济和社会效益。

附图说明

图1是实施例1的X射线衍射图；

图2是实施例1的电镜扫描图；

图3是实施例2的电镜扫描图；

图4是实施例3的电镜扫描图；

图5是实施例4的显微镜照片(放大400倍)；

图6是实施例5的显微镜照片(放大400倍)；

图7是实施例6的透镜扫描图；

图8是实施例7的透镜扫描图。

具体实施方式

片状文石碳酸钙的制备方法的步骤如下：

1)将贝壳干法粗粉碎，常温下于洗液中浸泡4～48小时，用滚筒水洗去除角质层和棱柱层，水洗得珍珠层碳酸钙；

2)将珍珠层碳酸钙加水高速搅拌制得质量百分比浓度为30～80 ％的料浆，加入相当于珍珠层碳酸钙重量的0.5～5 %的助磨剂，用剥片机以氧化锆球、氧化铝球或陶瓷球为研磨介质，湿法研磨60～180分钟；

3)压滤、干燥粉碎得片状文石碳酸钙。

所述的贝壳是贻贝壳、扇贝壳、牡蛎壳、珍珠贝壳或河蚌壳。所述的洗液是稀盐酸、稀硫酸、稀醋酸、稀乳酸、稀氢氧化钠溶液或稀次氯酸钠溶液。所述的助磨剂是聚丙烯酸、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、硅酸钠、硬脂酸或其混合物。

本发明结合以下实例作进一步的说明，但本发明的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。

实施例1:

1)将紫贻贝壳干法粗粉碎，常温下于浓度为0.1 %的稀盐酸中浸泡4小时，用滚筒水洗去除角质层和棱柱层，水洗得珍珠层碳酸钙；

2)将珍珠层碳酸钙加水高速搅拌制得浓度为30 wt％料浆，加入相当于珍珠层碳酸钙重量的0.5 %的聚丙烯酸，用剥片机以氧化锆球为研磨介质，湿法研磨60分钟；

3)压滤、干燥粉碎得片状文石碳酸钙。