[發明專利]獲得具有高光散射性能和高固體含量的超細GCC的方法

在審

• 申請號: 201680005190.3
• 申請日: 2016-01-04
• 公開（公告）號: CN107109078A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: D·甘滕貝恩;P·A·C·甘恩;R·E·奧騰;J·P·魏斯;P·漢茲克;A·H·阿蒙森;T·桑德維克;B·延森
• 申請（專利權）人: OMYA國際股份公司
• 主分類號: C09C1/02
• 分類號: C09C1/02;C09C3/04;C09C3/08;C09C3/10
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 張力更

技術領域

本發明涉及一種制造含碳酸鈣材料的方法，通過方法獲得的含碳酸鈣材料以及該含碳酸鈣材料的用途，用于紙填料和紙涂布應用，香煙紙應用，用于塑料應用或用在油漆、涂料、粘合劑、二氧化鈦替代物中，優選用于以下中：油漆，密封劑，食品，飼料，制藥，混凝土，水泥，化妝品、水處理和/或農業應用。

背景技術

尤其是在紙和板制造的領域中，高度需要超細GCC以獲得高光澤度、高光散射和高度吸收性的涂層結構。

但這類產品僅可在不存在分散劑的方法中獲得。為了克服高粘度問題，GCC水性懸浮液因而必須要用水進行稀釋。結果，研磨后必須要移除大量水。典型的脫水方法涉及離心或蒸發。因此，所得產品還具有非常陡的粒子尺寸分布。在許多時候，非常希望具有由在特定尺寸周圍非常窄分布的粒子所構成的產品。

這種方法的問題在于，歸因于所得產品的超細且甚至納米大小(<100nm)的尺寸，這種材料的一部分在離心期間被分離，實際上損失了所需超細級分的一部分。另外，離心后的輸出物僅為大約50％且更多的水必須在第二方法步驟中移除。因此，此方法造成高費用且對于離心方法來說被限制到65％的最大固體含量。蒸發方法的問題在于，其是高度能量消耗的，并且在不存在分散劑的情況下被限制到65％的最大固體含量。固體含量到65％的極限主要歸因于蒸發期間增加的粘度。

例如，在提交本申請時，與本申請為同一申請人的未公布歐洲專利申請(申請編號：14169923.1，2014年5月26日申請)涉及包含碳酸鈣的碎屑以及制造這些碎屑的方法，該方法包括步驟a)提供至少一種含碳酸鈣材料，b)濕式研磨該至少一種含碳酸鈣材料和c)使水性漿料機械脫水以獲得碎屑。

CA 2,187,471涉及一種制備用作紙涂布組合物中的顏料的沉淀碳酸鈣(PCC)的方法，該方法包括以下步驟：(a)使含石灰的水性介質碳酸化以產生主要呈經選擇晶形的PCC水性懸浮液，(b)使含PCC的懸浮液至少部分脫水；和(c)通過利用研磨介質的高剪切研磨來對含PCC的懸浮液進行粉碎。脫水步驟(b)優選使用在至少5MPa、優選至少10MPa的壓力下操作的壓濾機進行。步驟(b)和(c)之后可應用pH值降低步驟。

US 4,793,985涉及一種產生超細研磨碳酸鈣的方法，其中干燥進料石被漿化至15-60％重量固體漿料且用有機分散劑進行分散。分散的漿料被供應至磨碎機，在該磨碎機中其是被研磨至50-70％小于2μm的珠粒。經研磨的碳酸鈣在離心機中被分級成具有70-99％其粒子小于2μm的產物流和較大粒子的底流。產物流利用臭氧進行處理，該臭氧不僅用于增加產物亮度還可使漿料恢復至未分散的狀態。隨后將碳酸鈣漿料脫水以產生58-69％固體產物，所述產物適用于制備更高固體漿料或用于噴霧干燥。

EP 0894 836 A1涉及一種漿料，其由以下各項組成：(A)25-70％重量的具有特定粒子尺寸分布的團聚的含碳酸鹽顏料，(B)0.1-1.0％重量的已知或市售分散劑，該分散劑防止團聚的顏料再次在漿料中散開，以及(C)水(至100％重量)。其還要求保護一種產生漿料的方法，此方法尤其包括通過使用壓濾機的脫水。

WO 00/39029 A2涉及一種用于生產微粒狀堿土金屬碳酸鹽的流變穩定的濃縮水性懸浮液的方法，該方法包括以下步驟：(a)制備固體含量不超過40％重量的碳酸鹽稀釋水性懸浮液；(b)使稀釋水性懸浮液脫水以形成固體含量在45％重量-65％重量范圍內的碳酸鹽懸浮液；(c)任選地，使用于碳酸鹽的分散劑與步驟(b)中形成的脫水懸浮液混合以形成流體懸浮液；(d)通過在減壓下的熱蒸發進一步使步驟(b)中形成的流體懸浮液脫水，以將懸浮液的固體含量進一步提高至少5％重量的差量；以及(e)在步驟(c)中至少部分脫水后，通過機械加工過程處理懸浮液，其中基于干重計至少1千瓦小時/噸碳酸鹽被消散，以使懸浮液再流體化。

EP 0 850 685 A2涉及一種用于生產無機微粒狀材料的分散水性懸浮液的方法，其包括步驟(a)制備碳酸鈣粒子水性懸浮液，所述碳酸鈣粒子具有的粒子尺寸分布使得至少35％重量的粒子的esd小于2μm，該懸浮液的固體濃度以干重計不超過40％；(b)通過脫水使懸浮液濃縮以使固體含量增加至以干重計的至少60％；以及(c)向經濃縮的懸浮液中添加分散劑以使碳酸鈣粒子分散。