[发明专利]一种造纸专用纳米碳酸钙制备方法

说明书

本发明涉及化工材料制备技术领域，具体涉及一种造纸专用纳米碳酸钙制备方法,a)用煅烧设备将石灰石制成氧化钙，并将氧化制备成氢氧化钙的悬浊液，在悬浊液加入碳酸氢钠和脂肪酰胺陈化；b)取步骤a)中制得的碳酸氢钙悬浮液加入活性助剂硬脂酸，将二氧化碳和氮气混合后通入反应釜中进行碳化反应，并加入晶形控制剂，直至反应浆液pH＝7时，停止通气，得到纳米碳酸钙浆料；c)取步骤b)中制得的纳米碳酸钙浆料加入；d)将分散纳米碳酸钙浆料进行压滤、干燥、粉碎、过筛，即可。本发明制得纳米碳酸钙使用在造纸中，使制得的纸张具有良好的印刷性、遮光度、平整度和白度。

【技术领域】

本发明涉及化工材料制备技术领域，具体涉及一种造纸专用纳米碳酸钙制备方法。

【背景技术】

纳米碳酸钙又称超微细碳酸钙，标准的名称即超细碳酸钙，纳米碳酸钙应用最成熟的行业是塑料工业主要应用于高档塑料制品。纳米碳酸钙可改善塑料母料的流变性，提高其成型性，其用作塑料填料时具有增韧补强的作用，并能提高塑料的弯曲强度、弯曲弹性模量、热变形温度和尺寸稳定性，同时还赋予塑料滞热性。纳米碳酸钙在用于油墨产品中时体现出了优异的分散性和透明性、极好的光泽、以及优异的油墨吸收性和高干燥性。而纳米碳酸钙在树脂型油墨中作油墨填料时，具有稳定性好、光泽度高、不影响印刷油墨的干燥性能、适应性强等优点。具体而言，纳米碳酸钙作为20世纪80年代发展起来的一种新型超细固体粉末材料，其粒度介于10～100nm之间。由于纳米碳酸钙粒子的超细化，其晶体结构和表面电子结构发生变化，产生了普通碳酸钙所不具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子效应。

纳米碳酸钙的形状和改性产品的种类较多，有纺锤形、立方形、针形、连锁形和球形等形状。其中片状纳米碳酸钙以其较强的表面涂覆功能和遮盖力，以及良好的分散性能、光学性能和印刷性，被广泛用在造纸行业；球形纳米碳酸钙结构简单、堆积体积小、吸油值低，具有良好的平滑性、流动性，遮盖度高、对油墨吸收性强；立方形纳米碳酸钙结构简单、堆积体积小、流动性好，用在纸张中，表现出很高的遮光度、平整度和白度。所以制备一种立方形、球形和片状按一定比例混合的纳米碳酸钙以满足造纸的需求是目前所需要的。

【发明内容】

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：

一种造纸专用纳米碳酸钙制备方法，包括如下步骤：

a)用煅烧设备将石灰石制成氧化钙，并将氧化钙放入浆液容器中制备质量百分比浓度为15-18％氢氧化钙的悬浊液，在悬浊液加入碳酸氢钠和脂肪酰胺陈化1-2小时；

b)取步骤a)中制得的碳酸氢钙悬浮液加入活性助剂硬脂酸，然后投入反应釜中，将二氧化碳和氮气混合后通入反应釜中进行碳化反应直至反应浆液pH＝15-21时，停止通气，加入碳酸氢钠、马来酸、蔗糖和柠檬酸作为晶形促进剂，重新通入二氧化碳和氮气的混合气体直至反应浆液pH＝7时，停止通气，得到纳米碳酸钙浆料；

c)取步骤b)中制得的纳米碳酸钙浆料加入重量为碳酸钙重量0.1-1％的分散剂，搅拌均匀后静置陈化1-2小时得到分散纳米碳酸钙浆料；

d)将分散纳米碳酸钙浆料进行压滤、干燥、粉碎、过筛，即获得本发明产品。

进一步的，所述分散剂按重量计由以下原料组成：己二酸1-7份、十二烷基苯磺酸钠3-8份、甲基丙烯酸羟乙酯2-9份和聚乙二醇25-40份。

进一步的，在陈化过程中碳酸氢钠和脂肪酰胺添加量为氧化钙重量的2-3％，其中碳酸氢钠和脂肪酰胺重量比为3-8:1.

进一步的，所述分散剂按重量计由以下原料组成：己二酸2-5份、十二烷基苯磺酸钠4-6份、甲基丙烯酸羟乙酯3-7份和聚乙二醇16-18份。

进一步的，所述活性助剂硬脂酸的重量为氧化钙重量的2％～3％。

进一步的，所述二氧化碳与氮气混合比例为2-3:1。