本發(fā)明公開了一種低粘度高分散型造紙滑石粉的制備方法，屬于滑石粉制備的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

紙及其紙制品是人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ髦胁豢苫蛉钡南M(fèi)品，近年來(lái)，由于數(shù)字印刷技術(shù)、辦公自動(dòng)化和個(gè)人計(jì)算機(jī)的發(fā)展，對(duì)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(zhǎng)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起著十分重要的作用。我們平時(shí)所用的紙大都是利用植物纖維制造，木材是植物纖維的主要原料，因此為生產(chǎn)紙張需要大量砍伐樹木，而我國(guó)是一個(gè)森林資源缺乏的國(guó)家，且在造紙過(guò)程中大量使用酸、堿、漂白粉等化工原料，廢液回收處理和污染防治難度大，給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重污染，影響著人類生活和生態(tài)平衡。因而尋求新的非植物纖維替代品，有著十分重大的意義。我國(guó)具有較豐富的無(wú)機(jī)礦物資源，利用無(wú)機(jī)礦物替換部分植物纖維作為紙漿原料，不僅能降低生產(chǎn)成本，而且對(duì)保護(hù)我國(guó)森林資源具有重要意義。

目前各研究機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)為了提高紙品質(zhì)量，普遍采用滑石粉作為填料和涂布料。滑石粉是一種由層狀硅酸鹽晶體組成的礦物，具有低硬度、高白度、親油疏水、潤(rùn)滑以及層狀結(jié)構(gòu)等特性，在造紙工業(yè)中用于造紙?zhí)盍希兄谔岣咛盍狭糁屎透纳萍垙埐煌该鞫?、平滑度和印刷適性等優(yōu)點(diǎn)。但是，由于滑石粉具有疏水性的特點(diǎn)，容易在磨砂時(shí)造成粘度過(guò)高，不易分散，造成涂布時(shí)涂料的流動(dòng)性較差，涂布不均，影響紙張的質(zhì)量。另外滑石粉作為無(wú)機(jī)填料與有機(jī)高聚物分子之間在化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理形態(tài)上有著很大的差異，缺少親和性，使之滑石粉與聚合物之間混合不均勻、粘合力弱，隨著滑石粉填量的不斷增加，導(dǎo)致出現(xiàn)紙張力學(xué)性能降低，填料留著率降低，還有紙張的掉毛掉粉等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)滑石粉粘度過(guò)高且不易分散，造成涂布不均勻，影響紙張的質(zhì)量，導(dǎo)致紙張力學(xué)性能降低，掉毛掉粉的缺陷。本發(fā)明提供了一種通過(guò)將螢石分散至鋰皂石凝膠液中，與滑石粉分散液復(fù)合并負(fù)載至滑石粉表面，隨后煅燒經(jīng)螢石氟化改性，降低滑石粉表面能，同時(shí)通過(guò)鋰皂石負(fù)載至滑石粉表面，降低其疏水性能，提高滑石粉親水性和分散性的方法。本發(fā)明首先將螢石和鋰皂石混合置于球磨罐中進(jìn)行球磨得混合球磨粉末，將其與去離子水?dāng)嚢杌旌?，并水浴加熱得混合分散液，然后將殼聚糖與醋酸溶液攪拌混合得殼聚糖混合液，并將其與混合分散液攪拌混合，在超聲下分散得改性分散液，將滑石粉與去離子水?dāng)嚢杌旌希〖訜岷笫占鄯稚⒁?，并與改性分散液攪拌混合，保溫、靜置陳化后過(guò)濾并收集濾液，用去離子水清洗、干燥、冷卻后得干燥改性滑石粉，將其預(yù)熱、升溫并煅燒、冷卻后將煅燒物做球磨處理即可得一種低粘度高分散型造紙滑石粉。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是：

（1）按質(zhì)量比1:10，將螢石與鋰皂石混合并置于球磨罐中，在350～400r/min下球磨3～5h后，過(guò)200目篩得混合球磨粉末，隨后按質(zhì)量比1:10，將混合球磨粉末與去離子水?dāng)嚢杌旌?，?5～50℃下水浴加熱45～60min后，保溫靜置6～8h，制備得混合分散液；

（2）按質(zhì)量比1:5，將殼聚糖與質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%醋酸溶液攪拌混合，制備得殼聚糖混合液，隨后按體積比1:8，將殼聚糖混合液與上述制備的混合分散液攪拌混合，在200～300W下超聲分散10～15min，制備得改性分散液；

（3）選取70～80目滑石粉，按質(zhì)量比1:10，將其與去離子水?dāng)嚢杌旌?，?5～70℃下水浴加熱25～30min后，收集得滑石粉分散液，隨后按體積比1:5，將上述制備的改性分散液與滑石粉分散液攪拌混合，保溫反應(yīng)2～3h后，靜置陳化6～8h，隨后過(guò)濾并收集濾液，用去離子水洗滌至洗滌液呈中性后，在120～130℃下干燥6～8h，靜置冷卻至室溫，收集得干燥改性滑石粉；

（4）將上述制備的干燥改性滑石粉置于100～110℃下預(yù)熱15～20min，隨后按10℃/min升溫至580～600℃，保溫煅燒3～5h后，靜置冷卻至室溫，收集煅燒粉料并置于球磨罐中，球磨過(guò)200目篩，即可制備得一種低粘度高分散型造紙滑石粉。

本發(fā)明的應(yīng)用方法是：按紙用滑石粉添加量25～30%，將本發(fā)明制備的低粘度高分散型造紙滑石粉添加至紙漿中，攪拌混合后抄紙并自然晾干，隨后將紙張放入壓光機(jī)內(nèi)進(jìn)行壓光處理，控制壓光溫度為65～75℃，轉(zhuǎn)速為25～35r/min，最后將紙放入自控溫度電動(dòng)上光機(jī)中進(jìn)行干燥1～2min即可。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明所得的低粘度高分散型造紙滑石粉能顯著提高紙張的光澤度，紙張的白度可達(dá)96～99%，抗張強(qiáng)度提高了23～28%，同時(shí)改善了紙張的光學(xué)性能、平滑度和印刷適應(yīng)性。

本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：

（1）本發(fā)明所得的低粘度高分散型造紙滑石粉提高了滑石粉在水中的吸附性和分散性，增加滑石粉填料的強(qiáng)度和韌性，避免造紙過(guò)程中機(jī)械力對(duì)層狀結(jié)構(gòu)的破壞，提高滑石粉填料的留著率，提高紙張的白度、強(qiáng)度和印刷性能。

（2）本發(fā)明所得的低粘度高分散型造紙滑石粉結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，柔韌性好，用其制造的紙張表面光滑，柔軟度、明顯提高，同時(shí)可代替植物纖維作為造紙的原料，節(jié)約成本。

具體實(shí)施方式

按質(zhì)量比1:10，將螢石與鋰皂石混合并置于球磨罐中，在350～400r/min下球磨3～5h后，過(guò)200目篩得混合球磨粉末，隨后按質(zhì)量比1:10，將混合球磨粉末與去離子水?dāng)嚢杌旌希?5～50℃下水浴加熱45～60min后，保溫靜置6～8h，制備得混合分散液；按質(zhì)量比1:5，將殼聚糖與質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%醋酸溶液攪拌混合，制備得殼聚糖混合液，隨后按體積比1:8，將殼聚糖混合液與上述制備的混合分散液攪拌混合，在200～300W下超聲分散10～15min，制備得改性分散液；選取70～80目滑石粉，按質(zhì)量比1:10，將其與去離子水?dāng)嚢杌旌希?5～70℃下水浴加熱25～30min后，收集得滑石粉分散液，隨后按體積比1:5，將上述制備的改性分散液與滑石粉分散液攪拌混合，保溫反應(yīng)2～3h后，靜置陳化6～8h，隨后過(guò)濾并收集濾液，用去離子水洗滌至洗滌液呈中性后，在120～130℃下干燥6～8h，靜置冷卻至室溫，收集得干燥改性滑石粉；將上述制備的干燥改性滑石粉置于100～110℃下預(yù)熱15～20min，隨后按10℃/min升溫至580～600℃，保溫煅燒3～5h后，靜置冷卻至室溫，收集煅燒粉料并置于球磨罐中，球磨過(guò)200目篩，即可制備得一種低粘度高分散型造紙滑石粉。

實(shí)例1

按質(zhì)量比1:10，將螢石與鋰皂石混合并置于球磨罐中，在350r/min下球磨3h后，過(guò)200目篩得混合球磨粉末，隨后按質(zhì)量比1:10，將混合球磨粉末與去離子水?dāng)嚢杌旌?，?5℃下水浴加熱45min后，保溫靜置6h，制備得混合分散液；按質(zhì)量比1:5，將殼聚糖與質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%醋酸溶液攪拌混合，制備得殼聚糖混合液，隨后按體積比1:8，將殼聚糖混合液與上述制備的混合分散液攪拌混合，在200W下超聲分散10min，制備得改性分散液；選取70目滑石粉，按質(zhì)量比1:10，將其與去離子水?dāng)嚢杌旌?，?5℃下水浴加熱25min后，收集得滑石粉分散液，隨后按體積比1:5，將上述制備的改性分散液與滑石粉分散液攪拌混合，保溫反應(yīng)2h后，靜置陳化6h，隨后過(guò)濾并收集濾液，用去離子水洗滌至洗滌液呈中性后，在120℃下干燥6h，靜置冷卻至室溫，收集得干燥改性滑石粉；將上述制備的干燥改性滑石粉置于100℃下預(yù)熱15min，隨后按10℃/min升溫至580℃，保溫煅燒3h后，靜置冷卻至室溫，收集煅燒粉料并置于球磨罐中，球磨過(guò)200目篩，即可制備得一種低粘度高分散型造紙滑石粉。

按紙用滑石粉添加量25%，將本發(fā)明制備的低粘度高分散型造紙滑石粉添加至紙漿中，攪拌混合后抄紙并自然晾干，隨后將紙張放入壓光機(jī)內(nèi)進(jìn)行壓光處理，控制壓光溫度為65℃，轉(zhuǎn)速為25r/min，最后將紙放入自控溫度電動(dòng)上光機(jī)中進(jìn)行干燥1min即可。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明所得的低粘度高分散型造紙滑石粉能顯著提高紙張的光澤度，紙張的白度可達(dá)96%，抗張強(qiáng)度提高了23%，同時(shí)改善了紙張的光學(xué)性能、平滑度和印刷適應(yīng)性。

實(shí)例2

按質(zhì)量比1:10，將螢石與鋰皂石混合并置于球磨罐中，在400r/min下球磨5h后，過(guò)200目篩得混合球磨粉末，隨后按質(zhì)量比1:10，將混合球磨粉末與去離子水?dāng)嚢杌旌?，?0℃下水浴加熱60min后，保溫靜置8h，制備得混合分散液；按質(zhì)量比1:5，將殼聚糖與質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%醋酸溶液攪拌混合，制備得殼聚糖混合液，隨后按體積比1:8，將殼聚糖混合液與上述制備的混合分散液攪拌混合，在300W下超聲分散15min，制備得改性分散液；選取80目滑石粉，按質(zhì)量比1:10，將其與去離子水?dāng)嚢杌旌?，?0℃下水浴加熱30min后，收集得滑石粉分散液，隨后按體積比1:5，將上述制備的改性分散液與滑石粉分散液攪拌混合，保溫反應(yīng)3h后，靜置陳化8h，隨后過(guò)濾并收集濾液，用去離子水洗滌至洗滌液呈中性后，在130℃下干燥8h，靜置冷卻至室溫，收集得干燥改性滑石粉；將上述制備的干燥改性滑石粉置于110℃下預(yù)熱20min，隨后按10℃/min升溫至600℃，保溫煅燒5h后，靜置冷卻至室溫，收集煅燒粉料并置于球磨罐中，球磨過(guò)200目篩，即可制備得一種低粘度高分散型造紙滑石粉。

按紙用滑石粉添加量27%，將本發(fā)明制備的低粘度高分散型造紙滑石粉添加至紙漿中，攪拌混合后抄紙并自然晾干，隨后將紙張放入壓光機(jī)內(nèi)進(jìn)行壓光處理，控制壓光溫度為75℃，轉(zhuǎn)速為35r/min，最后將紙放入自控溫度電動(dòng)上光機(jī)中進(jìn)行干燥2min即可。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明所得的低粘度高分散型造紙滑石粉能顯著提高紙張的光澤度，紙張的白度可達(dá)99%，抗張強(qiáng)度提高了28%，同時(shí)改善了紙張的光學(xué)性能、平滑度和印刷適應(yīng)性。

實(shí)例3

按質(zhì)量比1:10，將螢石與鋰皂石混合并置于球磨罐中，在375r/min下球磨4h后，過(guò)200目篩得混合球磨粉末，隨后按質(zhì)量比1:10，將混合球磨粉末與去離子水?dāng)嚢杌旌?，?7℃下水浴加熱53min后，保溫靜置7h，制備得混合分散液；按質(zhì)量比1:5，將殼聚糖與質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%醋酸溶液攪拌混合，制備得殼聚糖混合液，隨后按體積比1:8，將殼聚糖混合液與上述制備的混合分散液攪拌混合，在250W下超聲分散12min，制備得改性分散液；選取75目滑石粉，按質(zhì)量比1:10，將其與去離子水?dāng)嚢杌旌?，?8℃下水浴加熱27min后，收集得滑石粉分散液，隨后按體積比1:5，將上述制備的改性分散液與滑石粉分散液攪拌混合，保溫反應(yīng)3h后，靜置陳化7h，隨后過(guò)濾并收集濾液，用去離子水洗滌至洗滌液呈中性后，在125℃下干燥7h，靜置冷卻至室溫，收集得干燥改性滑石粉；將上述制備的干燥改性滑石粉置于105℃下預(yù)熱17min，隨后按10℃/min升溫至590℃，保溫煅燒4h后，靜置冷卻至室溫，收集煅燒粉料并置于球磨罐中，球磨過(guò)200目篩，即可制備得一種低粘度高分散型造紙滑石粉。

按紙用滑石粉添加量30%，將本發(fā)明制備的低粘度高分散型造紙滑石粉添加至紙漿中，攪拌混合后抄紙并自然晾干，隨后將紙張放入壓光機(jī)內(nèi)進(jìn)行壓光處理，控制壓光溫度為70℃，轉(zhuǎn)速為30r/min，最后將紙放入自控溫度電動(dòng)上光機(jī)中進(jìn)行干燥2min即可。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明所得的低粘度高分散型造紙滑石粉能顯著提高紙張的光澤度，紙張的白度可達(dá)98%，抗張強(qiáng)度提高了26%，同時(shí)改善了紙張的光學(xué)性能、平滑度和印刷適應(yīng)性。