[发明专利]一种造纸专用碳酸钙填料的制备方法

说明书

本发明公开了一种造纸专用碳酸钙填料的制备方法，是将石灰石粉碎，煅烧，除杂，消化反应后调配成氢氧化钙浆液；输送至碳酸化反应塔，加入尿素、三聚氰胺和皂荚半乳甘露聚糖，通入含有二氧化碳的窑气进行碳酸化反应，当碳酸化反应至pH为8时，加入由脂肪酸盐、羊毛脂琥珀酸酯磺酸钠及三异硬脂酰基钛酸异丙酯组成的第一表面改性剂，继续碳酸化反应至pH至6.5‑7，停止碳酸化反应，得碳酸钙浆液；经压滤机压滤，再加入2‑磺酸甲酰胺、双环笼状磷酸酯进行二次表面改性，干燥，粉碎，筛分，制得造纸专用碳酸钙填料。本方法制备的碳酸钙粒径分布均匀，稳定性好，具有良好的分散性，与纤维具有很好的结合力及具有优异的阻燃抗菌性能，可作为优异的造纸填料。

技术领域

本发明涉及碳酸钙技术领域，具体是一种造纸专用碳酸钙填料的制备方法。

背景技术

碳酸钙广泛用于人造地砖、橡胶、塑料、造纸、涂料、油漆、油墨、电缆、建筑用品、食品、医药、纺织、饲料、牙膏等领域。其作用有：增加产品体积、降低成本，改善加工性能(如调节粘度、流变性能、硫化性能)，提高尺寸稳定性，补强或半补强，提高印刷性能，提高物理性能(如耐热性、消光性、耐磨性、阻燃性、白度、光泽度)等。

碳酸钙作为造纸填料时，可以提高纸张的耐热性、耐磨性、尺寸稳定性、刚度及可加工性，并降低纸张的成本，但是其表面有亲水较强的羟基，呈现较强的碱性，这种亲水疏油的性质使碳酸钙与有机高聚物的亲水性差，易形成聚集体，造成在高聚物内部分散不均匀，从而造成两种材料间界面缺陷，直接应用效果不好，其次当前所用的碳酸钙粒径分布较广，影响碳酸钙的分散性及稳定性。目前主要采用硬脂酸盐对碳酸钙粉体进行表面改性以便于提高粉体的分散性，但该方法改性后的碳酸钙的仍然存在团聚现象。当前造纸行业中为了提高纸张的白度及降低成本，往往提高碳酸钙填料在纸张的用量，但随着填料用量的加入，纸张的强度性能下降较大。其次，改性填料的稳定性不够，碳酸钙与纤维的结合力弱，使得填料在纸张中的留着率低，流失严重，纸张平滑度降低，原料利用率低，也增加了废水处理量和处理成本。其次，随着人们生活水平的提高，提供一种具有抗菌阻燃性能的纸张是当今市场的需求。

发明内容

本发明针对碳酸钙作为造纸填料时存在上述不足，提供一种造纸专用碳酸钙填料的制备方法。本方法制备的碳酸钙粒径分布均匀，具有良好的分散性，与纤维具有很好的结合力及具有优异的阻燃抗菌性能；作为造纸填料时，不仅能够提高纸张表面的平滑度和白度，提高填料在纸张中的留着率和填充量，提高纸张的力学性能，还能提高纸张的抗菌及阻燃性能，具有很好的市场应用前景。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：

一种造纸专用碳酸钙填料的制备方法，包括如下步骤：

S1:将石灰石粉碎后，过筛，在温度为1000-1200℃下完全煅烧，除杂，煅烧后得到的生石灰送至消化槽进行消化反应，然后加水调配成氢氧化钙浆液；

S2:将氢氧化钙浆液输送至碳酸化反应塔，加热至50-70℃，加入氢氧化钙干重为1-2%的尿素、0.3-0.8%的三聚氰胺和0.5-1.5%的皂荚半乳甘露聚糖，搅拌均匀后，再通入含有二氧化碳的窑气进行碳酸化反应，当碳酸化反应至pH为8时，再加入由脂肪酸盐、羊毛脂琥珀酸酯磺酸钠及三异硬脂酰基钛酸异丙酯组成的第一表面改性剂，继续碳酸化反应至pH至6.5-7，关闭窑气，停止碳酸化反应，得碳酸钙浆液；

S3:将碳酸钙浆液经过压滤机压滤后，再加入2-磺酸甲酰胺、双环笼状磷酸酯进行二次表面改性，再经干燥，粉碎，筛分，制得造纸专用碳酸钙填料。

进一步地，所述第一表面改性剂的加入量为氢氧化钙干重的1-3%。

进一步地，所述第一表面改性剂中脂肪酸盐、羊毛脂琥珀酸酯磺酸钠及三异硬脂酰基钛酸异丙酯中的质量比为3-5:1-3:1-3。

进一步地，所述2-磺酸甲酰胺、双环笼状磷酸酯的加入量分别为氢氧化钙干重的0.8-1.5%。