[发明专利]一种改性硫酸钙晶须及其应用

说明书

本发明属于造纸填料技术领域，特别涉及一种改性硫酸钙晶须及其应用，这种改性硫酸钙晶须是由硫酸钙晶须晶体和其外层均匀包覆占晶体质量百分比1‑8％的淀粉交联剂壳层，淀粉交联剂壳层里淀粉与交联剂的比例为1:0.05‑0.12。目前造纸工业里常用填料有重钙(天然CaCO3磨剂)，轻钙(合成工艺)，各类二氧化硅级硫酸钙晶体及其它无机填料，而硫酸钙是工业废弃物，如果能硫酸钙代替碳酸钙，就会大大增加了社会效益。而硫酸钙晶须到达了一定的尺寸就会团聚，而达不到工业造纸填料的尺寸要求，而本改性硫酸钙晶须不会团聚，兼顾了填料尺寸与填料与纸张纤维相互作用效果，本改性硫酸钙晶须作为碳酸钙的代替品，没有降低纸张性能。

技术领域

本发明属于造纸填料技术领域，特别涉及一种改性硫酸钙晶须及其应用。

背景技术

在制浆造纸工艺中，一般采用填料工艺，常用填料有重钙(天然CaCO3磨剂)，轻钙(合成工艺)，各类二氧化硅级硫酸钙晶体及其它无机填料。硫酸钙晶须是一种新型的具有很高综合性能的无机材料，既不同于植物纤维，也不同于传统填料如碳酸钙、滑石粉等。它是介于植物纤维与传统填料之间的新型纤维状材料，具有传统填料所不具备的某些特殊性质，如良好的尺寸稳定性、耐热性、抗化学性、阻燃性和电绝缘性，这些性质是植物纤维无法比拟的；增强高亮度、高松厚度、高透明度等性质，这些性质也是传统填料碳酸钙等无法比拟的。

各类填料的使用，主要参考的指标有两个：

1.形状、尺寸。

2.填料颗粒与纸纤维的“亲和”作用。

在形状尺寸方面，目前研究方向是多为亚微米级纳米级填料。由于纸纤维宏观尺寸上相近，亚微米尺寸的填料有可能在纸纤维之间的缝隙留存，加上纤维之间的离子键，氢键及其它分子间的作用。增大了其抄纸过程中的“留着率”，而纳米尺寸的填料，有报道，它们甚至不但存在于纤维缝隙，更是进入了植物细胞内空间，起到填料作用，由植物细胞壁成为它们的骨架。从而达到增加留着率的效果。

在这两类不同尺寸的填料颗粒起作用的前提，是它们必需首先在尺寸上区别“亚微米”，“纳米”级的要求。即使在制备“亚微米”和“纳米”尺寸填料颗粒过程中，由于制备工艺与填料本身材料属性的原因，不可避免地会引起颗粒表面电荷的聚集和分布变化，一个直接的结果，就是已制备好的颗粒产生“团聚”，在使用过程中，团聚颗粒比团聚前的尺寸大了几个，甚至几十个数量级，导致上述填料的作用下降。因此，制备好的填料颗粒的表面与纸张纤维相互作用过程至为重要。宏观上，可以大大提高填料颗粒的“留着率”，以达到纸张填料的各项效果。

针对现有技术的弱点，本发明提供一种改性硫酸钙晶须，考虑了填料尺寸与填料与纸张纤维相互作用效果的兼顾，投入使用能大大改善填料用于造纸过程中填加量和纸张的物理性质。

发明内容

本发明的目的，在于克服上述产品的缺点和不足，对硫酸钙晶须表面状态进行改进，使硫酸钙晶须不会团聚，大大改善填料用于造纸过程中填加量和纸张的物理性质。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

所述改性硫酸钙晶须是由晶体和其外层均匀包覆占晶体质量百分比1-8％的淀粉交联剂壳层组成；所述淀粉交联剂壳层里淀粉与交联剂的质量比例为1:0.05-0.12。

优选的，交联剂选自三聚磷酸钠或六偏磷酸钠中的一种或其混合物；

优选的，淀粉为普通玉米淀粉或木薯淀粉；

优选的，改性硫酸钙晶须的是按以下其步骤制备：

(1)将淀粉与水配制成质量百分比为4-9％的料浆，搅拌均匀下，升温至70-100℃糊化，恒温1.5-2.5小时，得到淀粉浆料，然后冷却至45-60℃；