一种石头纸、碳酸钙浆料及其制备方法与流程

本发明涉及石头纸生产
技术领域：
，特别是涉及一种石头纸、碳酸钙浆料及其制备方法。
背景技术：
：石头纸是一种介于纸张和塑料之间的新型材料，既可替代传统的部分功能性纸张、专业性纸张，又能替代传统的大部分塑料包装物。且具有成本低、可控性降解的特点，能够为使用者节省大量的成本，且不会产生污染。石头纸要经过包装印刷进入市场，必然涉及印刷效果，油墨吸收性等指标符合要求。石头纸基材本身表面张力低，直接印刷油墨附着牢度低，印刷效果差。为提高印刷效果，对石头纸基材经过电晕处理，提高表面张力，增加涂层的附着力。作为石头纸涂布用碳酸钙浆料，在整个涂布处理系统中作为颜填料与胶黏剂等成膜物质搅拌混合均匀，涂敷于石头纸基材上起良好的保护及与油墨良好吸收。现有市场上的重钙浆料固含量高，黏度高，不同程度存在分散不均的缺陷。对石头纸的涂层处理流动性及涂层外观品质提出很高的要求。石头纸涂布用的碳酸钙浆料的流动性和分散性指标成为制约石头纸生产的一个技术壁垒。基于此，现有技术仍然有待改进。技术实现要素：本发明需解决的技术问题是提供一种石头纸、碳酸钙浆料及其制备方法，以解决现有技术的石头纸涂布用的碳酸钙浆料的流动性额分散性较差的技术问题。为了解决上述问题，一方面，本发明提供一种石头纸涂布用研磨碳酸钙浆料的制备方法，其采取的技术方案如下：一种石头纸涂布用研磨碳酸钙浆料的制备方法，其包括步骤一制备粒径不大于6μm的碳酸钙超细粉；步骤二将所述碳酸钙超细粉在搅拌罐内进行混合剪切分散，得到初始浆料，搅拌速度为800-1000rpm/min；步骤三将所述初始浆料经过砂磨机研磨，得到碳酸钙浆料。进一步地，步骤一中，所述碳酸钙超细粉的制备包括：将碳酸钙原料干法研磨后经过二次分级后截取符合粒径要求的超细粉体。进一步地，步骤二中，向所述搅拌罐内加入纯水和分散剂后，再加入所述碳酸钙超细粉进行混合剪切分散。进一步地，步骤二中，纯水、分散剂和碳酸钙超细粉的加入量按照绝干颜料固含量70％-75％计算得到；所述分散剂的加入量为碳酸钙超细粉质量的0.9-1.2％。考虑到配制的重钙浆料的流动性能，一般固含量设计范围为70-75％；固含量过低，浆料浓度低，存在系统内研磨介质相互碰撞磨损，研磨耗损大，研磨效率低；固含量过大，系统浆料流动性差，存在系统堵塞现象；综上，固含量确定为70％相对合理。碳酸钙所述分散剂的加入量为碳酸钙超细粉质量的0.9-1.2％。进一步地，所述分散剂包括聚丙烯酸钠；所述聚丙烯酸钠的分子量为2000-5000。进一步地，步骤三中，所述碳酸钙浆料的颗粒的粒径为d50:0.3-0.7μm，d98:≤3μm，2μm≥95％，白度≥93％。进一步地，步骤三中，将所述初始浆料经过砂磨机研磨包括：2台串联的砂磨机，依次进行粗磨、细磨两道工序，在两道研磨阶段加入的分散剂比例分别为绝干颜料固含量的0.15-0.3％、0.15-0.3％。分散剂加入过少，浆料相互团聚倾向严重，分散均匀性差；分散剂加入过多，破坏了已分散稳定的平衡体系，易发生二次团聚。另一方面，本发明实施例还公开了一种石头纸的制备方法，其包括上述的石头纸涂布用研磨碳酸钙浆料的制备方法。本发明实施例还公开了一种石头纸涂布用研磨碳酸钙浆料，其颗粒的粒径为d50:0.3-0.7μm，d98:≤3μm，2μm≥95％，白度≥93％；粒度分布曲线为双峰正态分布。本发明实施例还公开了一种石头纸，其采用上述的碳酸钙浆料涂布制备。本发明的有益效果是：本发明通过对搅拌速度和碳酸钙超细粉粒径的精确控制，实现研磨浆料粒径细度、黏度等的精确控制。得到的碳酸钙浆料在长时间存放过程不发生沉淀、颗粒反粗等不良缺陷。通过在石头纸的涂布应用、涂层外观检测，未发生影响印刷使用的纸张掉粉、颗粒等缺陷。本发明提供的研磨碳酸钙浆料粒径能够精准控制，分散均匀性好，具有黏度可控、良好的流动性，能够满足石头纸涂布涂层处理工艺要求。附图说明图1为本发明一实施例的流程图。图2为本发明一实施例得到的碳酸钙浆料正态分布的粒度分布曲线图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。如图1所示，本发明实施例公开了一种石头纸涂布用研磨碳酸钙浆料及其制备方法，其包括步骤一制备粒径不大于6μm的碳酸钙超细粉；步骤二将所述碳酸钙超细粉在搅拌罐内进行混合剪切分散，得到初始浆料，搅拌速度为800rpm/min；步骤三将所述初始浆料经过砂磨机研磨，得到碳酸钙浆料。本实施例通过对搅拌速度和碳酸钙超细粉粒径的精确控制，实现研磨浆料粒径细度、黏度等的精确控制。得到的碳酸钙浆料在长时间存放过程不发生沉淀、颗粒反粗等不良缺陷。本发明一些优选的实施例所公开的石头纸涂布用研磨碳酸钙浆料及其制备方法，在上述实施例的基础上，步骤一中，所述碳酸钙超细粉的制备包括：将碳酸钙原料干法研磨后经过二次分级后截取符合粒径要求的超细粉体。步骤二中，向所述搅拌罐内加入纯水和分散剂后，再加入所述碳酸钙超细粉进行混合剪切分散。通过搅拌转子附带的分散盘实现混合剪切分散后，得到分散均匀的初始浆料。搅拌罐的搅拌转速可控制在800-1000rpm/min。步骤二中，纯水、分散剂和碳酸钙超细粉的加入量按照绝干颜料固含量70％-75％(指整个水性涂料体系内固含量70％-75％)计算得到；所述分散剂的加入量为碳酸钙超细粉质量的0.9-1.2％。所述分散剂主要成分可以为聚丙烯酸钠高分子物质；所述聚丙烯酸钠的分子量优选为2000-5000。步骤三中，将所述初始浆料经过砂磨机研磨包括：2台串联的砂磨机，依次进行粗磨、细磨两道工序，在两道研磨阶段加入的分散剂比例分别为绝干颜料固含量的0.3％、0.3％。研磨中，浆料固含量为65-66％，研磨后浆料黏度为≦200cps，ph控制为9.0-9.5。其中，粗磨时，主电机转速控制为1000-1500rpm/min，进料泵转速控制为700-1000rpm/min；细磨时，主电机转速控制为700-1000rpm/min，进料泵转速控制为500-700rpm/min；得到的所述碳酸钙浆料的颗粒的粒径为d50:0.3-0.7μm，d98:≤3μm，2μm≥95％，白度≥93％；粒度分布曲线为双峰正态分布。本发明在碳酸钙浆料研磨中加入分散剂，通过产生电解质吸附于粉体颗粒表面，形成良好吸附。减少或阻止颗粒絮凝，使颜料颗粒即碳酸钙颗粒稳定悬浮在液体介质中，并在以后的生产过程中保持这一分散状态，保持浆料的稳定性。通过控制分散剂使用量，根据混合分散、粗磨、细磨不同阶段的研磨工艺要求，分批次加入分散剂，确保不同研磨阶段，研磨粉体的新生断裂面有良好的吸附，阻止发生团聚或分散不良的缺陷。通过对研磨机主电机电流控制，合理调节进料量，确保研磨浆料与研磨介质有良好的碰撞、剪切，提高研磨效率，精确控制粉体粒径细度在要求范围。实施例利用干法研磨碳酸钙分级后截取的超细粉体，得到最大粒径不大于6μm的超细粉即碳酸钙超细粉；在搅拌罐内按照设计的料浆浓度加入水与分散剂，搅拌均匀后，缓慢加入碳酸钙超细粉，搅拌罐内的搅拌转子保持高速运行，使加入的粉体有良好的润湿分散效果，搅拌30min后得到初步预分散效果后。开启剪切泵，使混合均匀的料浆进一步得到良好的剪切分散，搅拌转子同时运行，剪切时间控制在45min-60min。剪切分散好的浆料首先进入粗磨工序的研磨阶段，根据研磨黏度、粒径指标加入0.15-0.3％的分散剂，达到要求的粒径后(粘度≤100cps；2μm％：80-85％)进入最后的细磨工序，如上所述，根据研磨黏度、粒径指标加入0.15-0.3％的分散剂。得到的碳酸钙浆料参数如表1，表2，表3所示，碳酸钙浆料正态分布的粒度分布曲线图如图2所示。得到的浆料颗粒粒径d98为≤3μm，粒径d50为0.3-0.7μm，2μm≥95％，白度≥93％；经过现场对浆料黏度测试，黏度≤100cps，ph：9.2，符合石头纸涂布使用要求。对浆料做静置，测24h黏度测试，浆料黏度稳定；取样测试沉降性能，基本呈现悬浮稳定状态，用一搅拌棒插入重钙浆料中，提起时，所粘附浆料颜色稠度均一，无沉淀现象。表1表2粒径μm区间％累积％粒径μm区间％累积％粒径μm区间％累积％0.020-0.0240.150.150.911-1.1619.3280.344.04-56.1301000.024-0.0303.773.921.161-1.4798.6788.9756.13-71.5201000.030-0.03911.1515.071.479-1.8856.4495.4171.52-91.1401000.039-0.04912.8827.951.885-2.4033.4798.8891.14-116.101000.049-0.0638.7336.682.403-3.0621.0599.93116.1-147.901000.063-0.0804.4241.13.062-3.9020.07100147.9-188.501000.080-0.1021.9243.023.902-4.9720100188.5-240.301000.102-0.1310.843.824.972-6.3360100240.3-306.201000.131-0.1670.2944.116.336-8.0740100306.2-390.201000.167-0.2120.0344.148.074-10.280100390.2-497.201000.212-0.2710.0544.1910.28-13.110100497.2-633.601000.271-0.3450.4544.6413.11-16.700100633.6-807.401000.345-0.4402.3246.9616.70-21.280100807.4-102801000.440-0.5615.9852.9421.28-27.1201001028-131101000.561-0.7158.7761.7127.12-34.5601001311-167001000.715-0.9119.2770.9834.56-44.0401001670-20000100表3采用该碳酸钙浆料涂布制备石头纸，涂层与基材有良好的附着效果，采用拉力机测试剥离、附着力指标，剥离指标≥450gf，密着≤100，符合印刷使用要求；印刷后纸制品油墨吸收性良好，油墨光泽度良好，油墨干燥速度适中，无印刷背面粘脏情况；无掉毛掉粉现象，油墨与基材的粘结力小于涂层与基材的粘结力，不存在涂层被拉起的可能。采用该碳酸钙浆料制备石头纸，因重钙浆料分散均匀，成膜物质本身带有羧基，为亲水基团，可吸附颗粒周围的水层，本身呈负电荷，与涂料中颗粒电荷相同，不易絮凝，增加了稳定性，成膜物质均匀包覆于颜填料表面，浆料与成膜物质有良好的相容性，储存分散均匀性好。本发明一些实施例通过对搅拌转速控制为800-1000rpm/min、浆料浓度、搅拌时间控制在45min-60min、砂磨机主电机电流控制在40-50a、总体分散剂比例1.2％等参数控制，实现研磨浆料粒径细度、黏度的精准控制。得到的碳酸钙浆料稳定性好，在长时间存放过程不发生沉淀、颗粒返粗等不良缺陷。通过在石头纸的涂布应用、涂层外观检测，未发生影响印刷使用的纸张掉粉、颗粒等缺陷。其分散均匀性好，具有黏度可控、良好的流动性，能够满足石头纸涂布涂层处理工艺要求。以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关
技术领域：
的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。当前第1页1 2 3 

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