專利名稱：用于造紙?zhí)盍虾屯苛系母男猿毣鄣闹苽浞椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及粉體滑石粉的表面處理的方法，具體地說，涉及用于造紙?zhí)盍虾屯苛系母男猿毣鄣闹苽浞椒ā?br> 背景技術(shù)：
近年來，數(shù)字印刷技術(shù)、辦公自動化和個人計算機的發(fā)展，對用紙?zhí)岢龈?、更高的要求，紙的年需求量正以兩位?shù)的速度增長，在國民經(jīng)濟建設(shè)中起著十分重要的作用。影響紙品質(zhì)量除了紙漿纖維質(zhì)量外，一個很重要的因素是紙張的填料和表面涂層。它要求紙張有一定的光澤度、平滑度和印刷適應(yīng)性。因此，紙的填料和涂布顏料起到十分關(guān)鍵的作用。
目前各研究機構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)為了提高紙品質(zhì)量，普遍采用進口高嶺土、鈦白粉作為填料和涂布料。
高嶺土具有片狀結(jié)構(gòu)，適合于做紙張涂料，但由于本身的白度低，影響紙張的色彩；鈦白粉是理想的造紙?zhí)盍虾屯苛?，但由于價格高而影響了在造紙中的推廣應(yīng)用；將滑石粉超細加工后已大量用于造紙行業(yè)，價格低廉，但由于本身的白度低，折射率低，作為紙張的填料和涂料，與鈦白粉相比還存在較大差距，目前主要作為中低檔紙的填料使用。
我國滑石粉的礦產(chǎn)資源豐富，因此，如何對普通的超細滑石粉進行表面處理，以滿足造紙領(lǐng)域的需要，是人們所十分關(guān)注的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是公開一種用于造紙?zhí)盍虾屯苛系母男猿毣郏钥朔F(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，滿足造紙領(lǐng)域的需要。
本發(fā)明的方法包括如下步驟(1)將pH值為2～3的鈦化合物和鈦配位劑的混合水溶液與質(zhì)量固含量為10-30％的超細滑石粉漿料混合，進行包覆，包覆溫度為30-90℃，優(yōu)選的反應(yīng)溫度為60-80℃，反應(yīng)時間為1-3小時，并用堿溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH值為1-5，使鈦離子均勻水解，異相成核析出，致密包覆于滑石粉的表面，獲得均勻包覆的懸浮液；鈦化合物和鈦配位劑的混合水溶液中，鈦離子濃度為0.2-2mol/L，鈦配位劑的摩爾濃度為鈦離子濃度的1-2倍；所說的超細滑石粉為一種片狀顆粒，平均粒徑為0.6～0.8μm；平均粒徑指的是由英國馬爾文儀器有限公司生產(chǎn)的激光粒度儀進行測定的平均粒度。
該超細滑石粉采用如下的方法進行制備將325目的滑石粉配成質(zhì)量固含量為60％的料漿，放入剝片機中，并加入聚丙烯酸鈉或/和六偏磷酸鈉或/和三聚磷酸鈉或/和硅酸鈉或/和三乙醇胺或/和二乙醇胺，研磨成平均粒徑在0.6～0.8μm的超細粉體。
所說的鈦化合物選自TiOSO4、Ti(SO4)2或TiCl4；鈦配位劑選自草酸或檸檬酸；所說的堿溶液選自氫氧化鈉、碳酸鈉或氨水等，質(zhì)量濃度為10～30％；鈦化合物的質(zhì)量用量以折合二氧化鈦的量計，為滑石粉重量的2-15％，鈦化合物的量少，則產(chǎn)品的白度低，鈦化合物的量大，則生產(chǎn)成本高，理想的包覆量為4-8％；(2)將懸浮液過濾、洗滌、烘干，并進行煅燒，以5～10℃/分鐘的升溫速率升溫至600～800℃，煅燒1-3小時；采用WGB-2000型智能白度測定儀進行檢測，白度大于94。
本發(fā)明利用滑石粉片狀結(jié)構(gòu)的潤滑特性提高紙張的平滑度，同時表面包覆二氧化鈦后使之具有相當高的折射率和白度，提高紙張的光澤度和白度。該產(chǎn)品兼有高嶺土片狀結(jié)構(gòu)和鈦白粉的高折射率高白度的雙功能性填料和涂料，在高檔紙中替代昂貴的進口高嶺土和鈦白粉，制成的紙頁具有良好的強度、不透明度、松厚度、挺度和白度，有良好的光學性能和印刷性能，對提高紙品的質(zhì)量，降低紙張的生產(chǎn)成本，具有十分重要的意義。
具體實施例方式
實施例1將600克325目的滑石粉配成60％的固含量，放入剝片機中，并加入滑石粉質(zhì)量0.02％的聚丙烯酸鈉，研磨成平均粒徑在0.62μm的超細粉體。
所說的剝片機為一種通用設(shè)備。
配制TiOSO4濃度為0.4mol/L的水溶液100毫升，并加入草酸絡(luò)合劑7.2克，用氨水調(diào)至溶液的pH為2.5，獲得草酸氧鈦配合物溶液。
取固含量為60％的滑石粉漿料150克，加水150克，使固含量稀釋至30％的滑石粉漿料。將上述制備的草酸氧鈦配合物溶液加入到滑石粉漿料中，在攪拌下使反應(yīng)液的溫度升至70℃，并用氨水調(diào)至溶液的pH值為3.5，恒溫包覆2小時，漿料過濾洗滌烘干，以每分鐘8℃升溫速率升溫到800℃，恒溫煅燒2小時得表面包覆二氧化鈦的滑石粉，二氧化鈦的包覆量為3.5％，粉體白度94.2。
用該粉體制成固含量為65％的造紙涂料，其中三聚氰胺甲醛樹脂抗水劑0.4％，膠乳5.0％，其涂料的粘度1200cps，涂布紙測試結(jié)果，白度83.4，印刷光澤度97，光澤度67。
對比試驗，沒經(jīng)表面包覆二氧化鈦滑石粉的白度86，制成固含量為65％的造紙涂料的粘度1150cps，涂布紙測試結(jié)果，白度80.4，印刷光澤度94，光澤度62。
實施例2同實施例1制成滑石粉漿料備用。
配制TiCl4濃度為0.7mol/L的水溶液100毫升，并加入草酸12克，用碳酸鈉調(diào)至溶液的pH值為2.0，獲得草酸氧鈦配合物溶液。
然后將上述溶液加入到400克固含量為20％的滑石粉漿料中，在攪拌下使反應(yīng)液的溫度升至75℃，并用碳酸鈉溶液調(diào)至溶液的pH值為3.0，恒溫包覆2.5小時，漿料過濾洗滌烘干，以每分鐘10℃升溫速率升溫到700℃，恒溫煅燒3小時得表面包覆二氧化鈦的滑石粉，二氧化鈦的包覆量為7％，粉體白度95。
同實施例1制成固含量為65％的造紙涂料，粘度1300cps，涂布紙測試結(jié)果，白度84.1，印刷光澤度98.4，光澤度68。
實施例3將325目的滑石粉配成60％的固含量，放入剝片機中，并加入滑石粉含量的0.2％的三乙醇胺進行剝片研磨，得平均粒徑在0.75μm的超細粉體。
配制Ti(SO4)2濃度為0.5mol/L的溶液100毫升，加入檸檬酸15克，并用氨水調(diào)至溶液的pH值為2.6。取固含量為60％的滑石粉漿料150克，加水300克配成固含量為20％的漿料。在滑石粉漿料中加入上述硫酸鈦與檸檬酸配制的混合液，在攪拌下升溫至75℃，恒溫包覆1小時，并用氨水溶液調(diào)至反應(yīng)液的pH值為4.0，恒溫包覆1.5小時，漿料過濾洗滌烘干，以每分鐘6℃升溫速率升溫到800℃并恒溫煅燒1時，得表面包覆二氧化鈦的滑石粉，二氧化鈦的包覆量為8.8％，粉體白度93。
同實施例，1制成固含量為65％的造紙涂料，粘度1250cps，涂布紙測試結(jié)果，白度83.6，印刷光澤度97.4，光澤度66。
權(quán)利要求
1.一種用于造紙?zhí)盍虾屯苛系母男猿毣鄣闹苽浞椒?，其特征在于，包括如下步驟(1)將pH值為2～3的鈦化合物和鈦配位劑的混合水溶液與超細滑石粉漿料混合，進行包覆，包覆溫度為30-90℃，反應(yīng)時間為1-3小時，并用堿溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH值為2-5，獲得均勻包覆的懸浮液；所說的超細滑石粉為一種片狀顆粒，平均粒徑為0.6～0.8μm；所說的鈦化合物選自TiOSO4、Ti(SO4)2或TiCl4；鈦配位劑選自草酸或檸檬酸；(2)將懸浮液過濾、洗滌、烘干；(3)將步驟(2)的改性超細滑石粉以5～10℃/分鐘的升溫速率升溫至600～800℃，煅燒1-3小時。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將鈦化合物和鈦配位劑的混合水溶液與質(zhì)量固含量為10-30％的超細滑石粉漿料混合，進行包覆。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，鈦化合物和鈦配位劑的混合水溶液中，鈦離子濃度為0.2-2mol/L，鈦配位劑的摩爾濃度為鈦離子濃度的1-2倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說的堿溶液選自氫氧化鈉、碳酸鈉或氨水，質(zhì)量濃度為5～30％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，鈦化合物的質(zhì)量用量以折合二氧化鈦的量計，為滑石粉重量的2-15％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于造紙?zhí)盍虾屯苛系母男猿毣鄣闹苽浞椒?。在超細片狀滑石粉水懸浮液中加入鈦離子，通過鈦離子及鈦配位劑的加入量控制鈦絡(luò)離子的濃度及反應(yīng)溫度、pH值、攪拌速率等工藝參數(shù)，調(diào)控鈦離子的水解速率，使二氧化鈦異相成核，均勻致密包覆于滑石粉的表面，將漿料經(jīng)過濾、洗滌、干燥、煅燒得所述產(chǎn)品。由包覆二氧化鈦的滑石粉用于造紙?zhí)盍虾屯苛?，使成紙白度、光澤度、印刷性能等指標明顯改善，提高紙品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號D21H19/00GK1718924SQ2005100269
公開日2006年1月11日 申請日期2005年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月20日
發(fā)明者施曉旦, 顧達, 田久旺, 趙寶庭 申請人:上海東升新材料有限公司