[發(fā)明專(zhuān)利]聚集體蓬松多孔性硅酸鈣的合成方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510354930.1
• 申請(qǐng)日: 2015-06-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104975535A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪益清;白文;白漢東;羅藝紅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣西白瑩紙業(yè)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): D21H19/38
• 分類(lèi)號(hào): D21H19/38;C09C1/28
• 代理公司: 北京中恒高博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11249
• 代理人: 陸菊華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚集體蓬松多孔性硅酸鈣的合成方法。

背景技術(shù)

目前涂布用的顏料主要有煅燒瓷土、輕質(zhì)碳酸鈣、二氧化硅。由于煅燒瓷土、輕質(zhì)碳酸鈣成本較低，具有高的白度和遮蓋力，因此作為造紙用的主要填料，但因其吸油值小，吸油值只有50mL/g左右，造成印刷文字、圖片不清晰，不能全部用作涂布顏料；二氧化硅雖然具有較高的吸油值吸油值只有250-300mL/g，高的白度和遮蓋力，但成本高阻礙廣泛使用，目前二氧化硅價(jià)格在60000萬(wàn)-120000萬(wàn)/噸，日本水澤公司在中國(guó)設(shè)廠制造的SiO₂價(jià)格為120000萬(wàn)/噸。因此尋找一種價(jià)格低廉，具有較高的吸油值、比表面積、孔隙率、沉降體積、負(fù)電荷強(qiáng)度等特性的物質(zhì)成為造紙行業(yè)以及涂布加工行業(yè)研發(fā)人員不斷探索的目標(biāo)。

中國(guó)是發(fā)電的大國(guó)，每年發(fā)電產(chǎn)生的煤渣上萬(wàn)億噸計(jì)算，造成環(huán)境污染，為解決煤渣污染環(huán)境問(wèn)題，國(guó)務(wù)院下發(fā)專(zhuān)項(xiàng)研發(fā)資金來(lái)處理，再次背景下，中國(guó)大唐國(guó)際公司首先用廢棄的煤渣合成了CaSiO₃，并在河南江河紙業(yè)用作造紙?zhí)盍霞右岳茫Y(jié)果分析聚集體的蓬松多孔性結(jié)構(gòu)硅酸鈣具有遠(yuǎn)低于碳酸鈣填料的磨耗值，以及較高的吸油值、比表面積、孔隙率、沉降體積、負(fù)電荷強(qiáng)度、高的白度和遮蓋力等特性，顯現(xiàn)出與眾不同的最大品質(zhì)特征。其中：a、聚集體的蓬松多孔性結(jié)構(gòu)硅酸鈣顏料出人預(yù)料的磨耗值只有1.2?mg。如此低的磨耗有利于高速造紙機(jī)的使用，可降低無(wú)機(jī)填料對(duì)造紙裝備的磨損。b、高吸油值、空隙結(jié)構(gòu)和負(fù)電荷強(qiáng)度可能影響到加填紙張油墨吸收性和吸水性的提升，以及對(duì)造紙化學(xué)品添加劑消耗量的增加。c、較高的沉降體積表明顏料在水相分散體系和漿料中具有良好的懸浮性，從而有利于填料在纖維漿料中的均勻分散和填料保留。d、高的比表面積則有利于賦予紙張理想的遮蓋效果。硅酸鈣優(yōu)益的特性，顯現(xiàn)出與眾不同的最大品質(zhì)特征，跨入了第一發(fā)明人的視野，后在涂布過(guò)程中中試生產(chǎn)，以及較高的吸油值、比表面積、孔隙率、沉降體積、負(fù)電荷強(qiáng)度、高的白度和遮蓋力等特性，加工的熱敏紙表面文字圖片清晰。

但用煤渣處理加工而成的硅酸鈣塵埃多，制約了在造紙行業(yè)的應(yīng)用，尋找一種另外的途徑，合成一種沒(méi)有雜質(zhì)、無(wú)塵埃粒子，形貌為一種呈聚集體的蓬松多孔性結(jié)構(gòu)材料的硅酸鈣成為造紙行業(yè)以及涂布加工行業(yè)研發(fā)人員不斷探索的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供了一種聚集體蓬松多孔性硅酸鈣的合成方法。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：

聚集體蓬松多孔性硅酸鈣的合成方法，包括如下步驟：

（1）生石灰石加水消化，制成Ca(OH)₂濃度為165g/L-176.25g/L的石灰乳；

（2）調(diào)節(jié)硅酸鈉溶液的模數(shù)至0.8-1.0；

（3）將石灰乳加熱至70℃后，在3000r/min的攪拌速度下，加入硅酸鈉溶液，加畢，溫度升至80-90℃，反應(yīng)50-100min小時(shí)；

（4）反應(yīng)完成后，過(guò)濾，濾餅洗滌、干燥得到所述聚集體蓬松多孔性硅酸鈣。

一種依權(quán)利要求1所述合成方法得到的硅酸鈣。

與現(xiàn)有煤渣處理加工方法相比，本發(fā)明的合成方法得到的產(chǎn)品呈聚集體的蓬松多孔性結(jié)構(gòu)，無(wú)粉煤塵埃，提高造紙涂布質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是本發(fā)明聚集體蓬松多孔性硅酸鈣的電鏡圖；

圖2是高倍數(shù)下的電鏡圖；

圖3為本發(fā)明聚集體蓬松多孔性硅酸鈣的粒徑分布曲線。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1

硅酸鈉溶液購(gòu)自開(kāi)封東大(SiO₂%:24.7%、Na₂O%:10.25%、模數(shù)2.5)

（1）生石灰粉碎后，加入到8-10倍量的溫度為45-50℃的水中消化制成石灰乳，調(diào)節(jié)石灰乳的Ca(OH)₂濃度為176.25g/L；

（2）向硅酸鈉溶液加入NaOH，調(diào)節(jié)硅酸鈉溶液的模數(shù)（模數(shù)=?SiO₂摩爾值/?Na₂O摩爾值）至1.0；