[其他]含碳酸盐的矿物填料、色素及其类似的材料

说明书

本发明涉及含碳酸盐的矿物填料，色素及其类似材料。

填料是指混合在材料，如粘接及涂敷材料，纸，塑料等中的大都比较便宜的物料，并用它来增加基材的体积和/或重量，也常用来改善工艺使用性能。在橡胶和合成的弹性材料中添加合适的添加剂，能改善其硬度，强度，塑性及延伸率。（这里添加剂被称为增强剂）

色素是实际上不溶于工作介质中的无机或有机的，多色或单色的着色剂。很多无机色素被用作填料，或者反过来用填料着色。色素常用于使油漆和涂敷材料着色，使塑料，纸，织物，水泥，混凝土，陶瓷，玻璃和搪瓷，化妆品及食品着色，并在印刷工业中作彩印剂以及艺术颜料。

在造纸和颜料，油漆工业中需要光泽度高，不透明度高的产品。西德专利（DE-PS）2733722提出一种连续制造磺基铝酸钙的方法，这种色素的颗粒大小为0.1～2.0微米，用作纸的涂敷物，是由氢氧化钙和硫酸铝反应生成。此法在一般的压光条件下即能赋于印刷纸以及类似纸张良好的光泽，由于水合程度高而产生很高的白度，还由于形成的涂敷层厚而使纸具有较高的不透明度。西德专利1938162涉及一种涂敷纸及其类似物的方法，此法将由含聚合物的液态介质组成的涂料加在转动带上，可直接制造具有光滑和不透明度，勿需另外上光的光亮涂敷层。

DE-AS2026963涉及一种从天然和/或合成纤维或合成材料的箔造纸特别是再生纸的方法，在此法中，用强酸介质中轻度聚合的亚甲基脲直接沉淀在纸浆中或作为涂层涂敷在表面上。这样可以改善纸的白色度和不透明度。

与纸有关的另一重要性质是留着值。留着值说明有多少混入纸浆的填料留着在成品中。以造纸为例，对此作较详细的说明：

填料应理解为加入到纸浆中的材料。

造纸工业早就知道用矿物来源的填料代替昂贵而又不易获得的纤维。各类纸中填料的含量为10～30%。此外，在造纸工业中应用填料的另一优点在于，精细分散的填料填充了纤维之间的空隙，从而使纸的表面平整，光滑并使透光性降低，而这些是对印刷和书写用纸的基本要求。但是，这种方法的缺点在于，提高填料的含量将使纸的上胶量减少，或者说，要达到相同的上胶量，需要添加更多的树脂，此外，这种方法降低了纸的撒裂长度。

按其化学组成，填料分为硅酸盐，硫酸盐，碳酸盐和氧化物。属于硅酸类的高岭土在造纸工业中具有最广泛的用途，其主要原因是价格低廉和60～70%的留着率。留着率值说明，有多少混入纸浆的填料留着在成品纸中。

白垩属碳酸盐类，虽然工艺性能良好，但与高岭土对比它的留着率仅为50～55%，从而其应用受到限制。用作填料的白垩是从微生物载体结构的残骸经过淘洗制成的，这种有机物残骸常见于自然界并大都有极小的细度，亦称纤化石。用碳酸钠从氯化钙溶液中沉淀出来，或用二氧化碳从氢氧化钙中沉淀出来的物料称为沉淀碳酸钙。

除了相当差的留着率外，天然的或沉淀碳酸钙的另一工艺缺点在于，其对用于沉淀胶料的铝的硫酸盐-磷酸盐有很敏感的性质。

西德专利（DE-PS）2737742提出利用造纸工业中的付产品作填料的问题。解决这个问题的方法是利用纤维生产工序中产生的硫酸盐废液苛化时得到的碳酸钙作造纸用填料，得到的石灰浆需用一种酸或混合酸将PH值调整到5～12之间。这种水悬浮液的碳酸钙含量最高可到75%。

其次，有关留着率度的资料见于西德专利（DE-PS）2551259及DE-AS1546240。

助留剂亦称絮凝剂。纤维物质和填料在打浆机或浆槽中混合成纸浆，目标是两种物质随着浆流尽可能均匀而毫无损失地按要求的比例沉积在纸机的筛网上。在这个过程中填料和纤维物质，在粉碎状态上情况差别相当大，以致在废水中还能出现填料。衡量这种行为的标准是“总留着率”，即成品纸中的填料对填料（绝对干的）加入的总量（包括返回水＝白水中所含的填料）的百分比。要力求达到尽可能高的留着率（留着能力），而纤维物质/填料/水体系中物理上复杂的胶体结构下存在很多影响因素，但在具体条件下不是所有的因素都能随意改变的。

与在颜料，油漆，纸及塑料中使用填料、色素及类似物料有关的另一个重要性质是磨损。

根据DIN50320，“磨损”这一词的意思是由于机械原因使细小粒子脱落而引起的用品表面发生的不良变化。德语中惯用的这个词是从英语词“Abrasion”转来的，它们的意义几乎完全相同。专业文献中的磨损概念与DIN50320不同，它包括机械，化学和热力等各种作用。（可与“腐蚀”概念相比较）。