專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于造紙涂料的改性滑石及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及滑石產(chǎn)品的制造和應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于造紙涂料的改性滑石的制備方法。
背景技術(shù)：
滑石的化學(xué)名稱(chēng)水合硅酸鎂，其分子式3Mg0 · 4Si02 · H2O,滑石具有低硬度、高白度、親油疏水、潤(rùn)滑、以及類(lèi)似高嶺土的片狀粒子形態(tài)等特性，在造紙業(yè)常用于造紙?zhí)盍?，也用于造紙涂料顏料?
用于造紙涂料的滑石顏料，通常是將滑石原料先經(jīng)過(guò)干法機(jī)械粉碎，再經(jīng)過(guò)粒度分級(jí)工藝，制造出達(dá)到細(xì)度要求的粉狀產(chǎn)品，在配制造紙涂料前，滑石粉體通常需要在水相條件下先進(jìn)行分散，制備出滑石顏料分散體漿料，滑石自身的結(jié)構(gòu)特性賦予滑石具有較強(qiáng)的疏水性和潤(rùn)滑性，導(dǎo)致其與水的親和性差，在水介質(zhì)中分散十分困難，制備出的滑石分散體漿料，固形物含量低，流變性差，黏度甚高且穩(wěn)定性差，容易產(chǎn)生鈍化沉淀現(xiàn)象，特別是對(duì)超細(xì)的高比表面積滑石顏料，制備高固形物含量、低黏度分散體的難度更大，不僅分散時(shí)間長(zhǎng)、動(dòng)力消耗大，且生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)粉塵飛揚(yáng)，嚴(yán)重污染生產(chǎn)環(huán)境，從而限制了滑石在造紙涂料領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。因此，如何解決超細(xì)滑石在水中的有效高濃分散，降低分散體黏度，制備出懸浮性良好的分散體，實(shí)現(xiàn)清潔化生產(chǎn)，成為擴(kuò)展滑石在造紙涂料應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種進(jìn)一步降低滑石分散體的黏度，有利于提升滑石產(chǎn)品的分散性能的改性滑石制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)—種用于造紙涂料的改性滑石，本產(chǎn)品為白度彡88%的白色圓柱體粒狀滑石，其主要成分為質(zhì)量百分比彡60%的片狀粒子形態(tài)的天然滑石，質(zhì)量百分比為O. 3 O. 8%的陰離子型聚丙烯酸-丙烯酸脂-磺酸鹽共聚物，質(zhì)量百分比為O. 2 O. 5%的羧甲基纖維素鈉，質(zhì)量百分比為O. 02 O. I %的工業(yè)級(jí)NaOH，質(zhì)量百分比為5. O 10. 0%的水分；滑石在水相分散體中的固形物含量為彡65%時(shí)的黏度彡300mpa · s，PH值9. O 10. 0，分散體中滑石粒子的2微米細(xì)度含量為50 70%。其制備步驟為I)首先將天然滑石原料經(jīng)初破碎至直徑< 6_粒狀，通過(guò)輥壓式或沖擊式或球磨研磨機(jī)，干法研磨至300目 600目細(xì)粉，再經(jīng)過(guò)配置有分級(jí)機(jī)的氣流磨進(jìn)行超細(xì)粉碎，分級(jí)出最大粒徑< 10. O微米，2微米細(xì)度> 50%的超細(xì)粉體；2)將符合粒度分布要求的超細(xì)滑石粉體置于高速混合機(jī)或螺旋攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢璨链杲怆x，同時(shí)噴入經(jīng)預(yù)先稀釋的由陰離子型丙烯酸脂共聚物和羧甲基纖維素鈉以及工業(yè)堿等配制的混合改性劑共混，進(jìn)行潤(rùn)濕-降黏改性處理；
3)經(jīng)潤(rùn)濕-降黏改性的滑石粉體，再通過(guò)擠壓式造粒機(jī)進(jìn)行造粒工藝處理，最終得到本產(chǎn)品。所述的混合改性劑是由質(zhì)量百分比為O. 3 O. 8%的陰離子丙烯酸脂共聚物、質(zhì)量百分比為O. 2 O. 5%的羧甲基纖維素鈉和質(zhì)量百分比為O. 02 O. I %的工業(yè)級(jí)NaOH混合配制而成，并以清潔水為介質(zhì)稀釋至10 20%的質(zhì)量濃度。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是通過(guò)本發(fā)明的制備方法得到了高性能的改性滑石產(chǎn)品，本產(chǎn)品不僅具有較強(qiáng)的親水性和易于水相分散，同時(shí)顏料分散體的黏度低，顏料分散體的流動(dòng)性好，顏料分散體懸浮性穩(wěn)定，不易沉淀，生產(chǎn)環(huán)境粉塵污染小等顯著優(yōu)點(diǎn)，有效的避免了顏料分散體在生產(chǎn)過(guò)程中因沉淀或黏度高造成輸送管道、黏輥以及其他設(shè)備的生產(chǎn)力下降，提高了紙張的質(zhì)量，創(chuàng)造了更高的企業(yè)效益。


圖I是本發(fā)明改性滑石的制造工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式

進(jìn)一步說(shuō)明實(shí)施例I如圖I所示，選擇一種經(jīng)X衍射分析，滑石組分為88%純度的片狀形態(tài)的滑石為原料，首先將塊狀滑石原料經(jīng)鄂式、錘式破碎機(jī)，破碎至直徑小于6mm，然后輸送至雷蒙磨機(jī)，研磨粉碎至325目細(xì)粉，再經(jīng)負(fù)壓氣流輸送至帶有粉體分級(jí)系統(tǒng)的氣流粉碎機(jī)中繼續(xù)研磨粉碎，采用閉路分級(jí)工藝分級(jí)出2微米含量為50. 3%的超微細(xì)滑石粉體，并通過(guò)負(fù)壓氣流輸送至微細(xì)粉儲(chǔ)倉(cāng)，將微細(xì)粉儲(chǔ)倉(cāng)中的超微細(xì)滑石粉體，通過(guò)帶有計(jì)量裝置的螺旋輸送機(jī)，連續(xù)定量輸送至螺旋式攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢璨链杲怆x，同時(shí)將預(yù)先配制好的改性劑混合液，通過(guò)計(jì)量泵連續(xù)定量噴入螺旋式攪拌機(jī)中充分混合均勻，以對(duì)超微細(xì)滑石粉體進(jìn)行潤(rùn)濕-降粘改性。預(yù)先配制好的改性劑混合液是由對(duì)超細(xì)滑石粉體質(zhì)量百分比為O. 45%的陰離子丙烯酸脂共聚物和對(duì)超細(xì)滑石粉體質(zhì)量百分比為O. 3%的羧甲基纖維素鈉，以及對(duì)超細(xì)滑石粉體質(zhì)量百分比為O. 03%的工業(yè)級(jí)NaOH混合配制而成，并以清潔水為介質(zhì)稀釋至10. 5%的質(zhì)量濃度。最后將改性后的滑石粉體通過(guò)螺旋輸送至擠壓式造粒機(jī)中造粒，經(jīng)造粒后的產(chǎn)品最后通過(guò)包裝機(jī)進(jìn)行包裝。測(cè)定白色圓柱體粒狀滑石產(chǎn)品的白度為89%，含水分9%，產(chǎn)品在水相分散體中的固形物含量為65. 6%時(shí)的即時(shí)黏度為148mpa· s, PH值為9. 34，24小時(shí)候的度為155mpa · s，黏度穩(wěn)定系數(shù)為I. 05，分散體中滑石粒子的2微米細(xì)度含量為59. 6 %。實(shí)施例2如圖I所示，選擇一種經(jīng)X衍射分析，滑石組分為88%純度的片狀形態(tài)的滑石為原料，首先將塊狀滑石原料經(jīng)鄂式、錘式破碎機(jī)，破碎至直徑小于6mm，然后輸送至雷蒙磨機(jī)，研磨粉碎至325目細(xì)粉，再經(jīng)負(fù)壓氣流輸送至帶有粉體分級(jí)系統(tǒng)的氣流粉碎機(jī)中繼續(xù)研磨粉碎，采用閉路分級(jí)工藝分級(jí)出2微米含量為64. 8%的超微細(xì)滑石粉體，并通過(guò)負(fù)壓氣流輸送至微細(xì)粉儲(chǔ)倉(cāng)；將微細(xì)粉儲(chǔ)倉(cāng)中的超微細(xì)滑石粉體，通過(guò)帶有計(jì)量裝置的螺旋輸送機(jī)，連續(xù)定量輸送至螺旋式攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢璨链杲怆x，同時(shí)將預(yù)先配制好的改性劑混合液，通過(guò)計(jì)量泵連續(xù)定量噴入螺旋式攪拌機(jī)中充分混合均勻，以對(duì)超微細(xì)滑石粉體進(jìn)行潤(rùn)濕-降粘改性。預(yù)先配制好的改性劑混合液是由對(duì)超細(xì)滑石粉體質(zhì)量百分比為O. 65%的陰離子丙烯酸脂共聚物和對(duì)超細(xì)滑石粉體質(zhì)量百分比為O. 5%的羧甲基纖維素鈉，以及對(duì)超細(xì)滑石粉體質(zhì)量百分比為O. 03%的工業(yè)級(jí)NaOH混合配制而成，并以清潔水為介質(zhì)稀釋至12. 5%的質(zhì)量濃度。最后將改性后的滑石粉體通過(guò)螺旋輸送至擠壓式造粒機(jī)中造粒，經(jīng)造粒后的產(chǎn)品最后通過(guò)包裝機(jī)進(jìn)行包裝。測(cè)定白色圓柱體粒狀滑石產(chǎn)品的白度為91.3%，含水分9.2%，產(chǎn)品在水相分散體中的固形物含量為65. 1%時(shí)的即時(shí)黏度為266mpa · s, PH值為9. 3，24小時(shí)候的度為277mpa · s，黏度穩(wěn)定系數(shù)為I. 04，分散體中滑石粒子的2微米細(xì)度含量為67. 3 %。實(shí)施例3如圖I所示，選擇一種經(jīng)X衍射分析，滑石組分為88%純度的片狀形態(tài)的滑石為原料，首先將塊狀滑石原料經(jīng)鄂式、錘式破碎機(jī)，破碎至直徑小于6mm，然后輸送至雷蒙磨機(jī)，研磨粉碎至325目細(xì)粉，再經(jīng)負(fù)壓氣流輸送至帶有粉體分級(jí)系統(tǒng)的氣流粉碎機(jī)中繼續(xù)研磨粉碎，采用閉路分級(jí)工藝分級(jí)出2微米含量為67. 5%的超微細(xì)滑石粉體，并通過(guò)負(fù)壓氣流輸送至微細(xì)粉儲(chǔ)倉(cāng)；將微細(xì)粉儲(chǔ)倉(cāng)中的超微細(xì)滑石粉體，通過(guò)帶有計(jì)量裝置的螺旋輸送機(jī)，連續(xù)定量輸送至螺旋式攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢璨链杲怆x，同時(shí)將預(yù)先配制好的改性劑混合液，通過(guò)計(jì)量泵連續(xù)定量噴入螺旋式攪拌機(jī)中充分混合均勻，以對(duì)超微細(xì)滑石粉體進(jìn)行潤(rùn)濕-降粘改性。預(yù)先配制好的改性劑混合液是由對(duì)超細(xì)滑石粉體質(zhì)量百分比為O. 8%的陰離子丙烯酸脂共聚物和對(duì)超細(xì)滑石粉體質(zhì)量百分比為O. 5%的羧甲基纖維素鈉，以及對(duì)超細(xì)滑石粉體質(zhì)量百分比為O. 07%的工業(yè)級(jí)NaOH混合配制而成，并以清潔水為介質(zhì)稀釋至18.5%的質(zhì)量濃度。最后將改性后的滑石粉體通過(guò)螺旋輸送至擠壓式造粒機(jī)中造粒，經(jīng)造粒后的產(chǎn)品最后通過(guò)包裝機(jī)進(jìn)行包裝。測(cè)定白色圓柱體粒狀滑石產(chǎn)品的白度為94. 2%，含水分9. 6%，產(chǎn)品在水相分散體中的固形物含量為65. 1%時(shí)的黏度為278mpa*s，PH值9. 43，24小時(shí)候的度為285mpa *s，黏度穩(wěn)定系數(shù)為I. 03，分散體中滑石粒子的2微米細(xì)度含量為69. 2 %。注黏度穩(wěn)定系數(shù)=24h黏度值/即時(shí)黏度值，系數(shù)值越大，說(shuō)明顏料分散體黏度穩(wěn) 定性越差。
權(quán)利要求
1.一種用于造紙涂料的改性滑石，其特征在于，本產(chǎn)品為白度>88%的白色圓柱體粒狀滑石，其主要成分為質(zhì)量百分比> 60%的片狀粒子形態(tài)的天然滑石，質(zhì)量百分比為0.3 0.8%的陰離子型聚丙烯酸-丙烯酸脂-磺酸鹽共聚物，質(zhì)量百分比為0. 2 0. 5%的羧甲基纖維素鈉，質(zhì)量百分比為0. 02 0. I %的工業(yè)級(jí)NaOH，質(zhì)量百分比為5. 0 10. 0%的水分；滑石在水相分散體中的固形物含量為彡65%時(shí)的黏度彡300mpa s，PH值9. 0 10. 0，分散體中滑石粒子的2微米細(xì)度含量為50 70% ; 所述的改性滑石的制備步驟為 1)首先將天然滑石原料經(jīng)初破碎至直徑<6_粒狀，通過(guò)輥壓式或沖擊式或球磨研磨機(jī)，干法研磨至300目 600目細(xì)粉，再經(jīng)過(guò)配置有分級(jí)機(jī)的氣流磨進(jìn)行超細(xì)粉碎，分級(jí)出最大粒徑< 10. 0微米，2微米細(xì)度> 50%的超細(xì)粉體； 2)將符合粒度分布要求的超細(xì)滑石粉體置于高速混合機(jī)或螺旋攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢璨?搓解離，同時(shí)噴入經(jīng)預(yù)先稀釋的由陰離子型丙烯酸脂共聚物和羧甲基纖維素鈉以及工業(yè)堿等配制的混合改性劑共混，進(jìn)行潤(rùn)濕_降黏改性處理； 3)經(jīng)潤(rùn)濕-降黏改性的滑石粉體，再通過(guò)擠壓式造粒機(jī)進(jìn)行造粒工藝處理，最終得到本產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于造紙涂料的改性滑石，其特征在于，所述的混合改性劑是由質(zhì)量百分比為0. 3 0. 8%的陰尚子丙烯酸脂共聚物、質(zhì)量百分比為0. 2 0. 5%的羧甲基纖維素鈉和質(zhì)量百分比為0. 02 0. I %的工業(yè)級(jí)NaOH混合配制而成，并以清潔水為介質(zhì)稀釋至10 20%的質(zhì)量濃度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于造紙涂料的改性滑石，本產(chǎn)品為白度≥88％的白色圓柱體粒狀滑石，其主要成分為質(zhì)量百分比≥60％的片狀粒子形態(tài)的天然滑石，質(zhì)量百分比為0.3～0.8％的陰離子型聚丙烯酸-丙烯酸脂-磺酸鹽共聚物，質(zhì)量百分比為0.2～0.5％的羧甲基纖維素鈉，質(zhì)量百分比為0.02～0.1％的工業(yè)級(jí)NaOH，質(zhì)量百分比為5.0～10.0％的水分。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是通過(guò)本發(fā)明的制備方法得到了高性能的改性滑石產(chǎn)品，本產(chǎn)品不僅具有較強(qiáng)的親水性和易于水相分散，同時(shí)顏料分散體的黏度低，顏料分散體的流動(dòng)性好，顏料分散體懸浮性穩(wěn)定，不易沉淀等顯著優(yōu)點(diǎn)，有效的提高了紙張的質(zhì)量。
文檔編號(hào)D21H19/40GK102964880SQ2012104966
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者宋寶祥, 齊穎, 李文祥, 姜丹, 何萬(wàn)玉 申請(qǐng)人:遼寧艾?；邢薰?br>