碳酸镁微粒与纤维的复合体及其制造方法技术

本发明专利技术的课题提供了一种制造碳酸镁粒子与纤维的复合体的技术。通过在含有纤维的溶液中合成碳酸镁，能够有效地合成碳酸镁微粒与纤维的复合体。

The complex of magnesium carbonate particles and fiber and their manufacturing methods

The present invention provides a technique for the manufacture of a complex of magnesium carbonate particles and fibers. The synthesis of magnesium carbonate particles and fiber complexes can be effectively synthesized by the synthesis of magnesium carbonate in a solution containing fiber.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】碳酸镁微粒与纤维的复合体及其制造方法
本专利技术涉及碳酸镁微粒与纤维的复合体及其制造方法。特别是本专利技术涉及碳酸镁微粒附着于纤维表面而成的复合体及其制造方法。
技术介绍
一般，碳酸镁通过对天然的菱镁矿(菱苦土石)进行物理粉碎分级而制造，或者通过在镁盐水溶液中加入碳酸钠、碳酸钾使其沉淀而制造(碱式碳酸镁，MgCO3·Mg(OH)2)。碱式碳酸镁的组成根据制法而不同，大多是相对于Mg(OH)2为3～5个MgCO3、3～7个H2O。碳酸镁为略微溶于水的白色粉末，作为抗酸剂、研磨剂、各种运动用品的防滑剂等被广泛使用。例如，作为碱式碳酸镁的制法，已知有如下方法：由氢氧化镁和二氧化碳得到碳酸氢镁，使碳酸氢镁成为正碳酸镁后，升高温度、pH，从而得到碱式碳酸镁。另一方面，提出了各种在纸浆等的纤维上析出碳酸钙等无机物的技术。专利文献1记载了结晶质碳酸钙机械结合在纤维上而得的复合体。另外，在专利文献2中记载了一种通过在纸浆悬浮液中利用二氧化碳法使碳酸钙析出来制造纸浆与碳酸钙的复合体的技术。在专利文献3中记载了如下技术：是在纤维中加入作为纸和板纸用途的大量的填料来提高废纸纤维的白度和清洁度的方法，将废纸纸浆的浆料送入气体-液体接触装置，逆向流动使碱盐的浆料沿流动方向在接触区域接触纸浆，并送入适当的反应性气体与沉降性填料混合，从而使填料附着于纤维表面。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平06-158585号公报专利文献2：美国专利第5679220号专利文献3：美国专利第5665205号
技术实现思路
本专利技术的课题在于提供碳酸镁微粒与纤维的复合体及其有效的制造技术。本专利技术人对上述课题进行深入研究，结果发现通过在纤维的存在下合成碳酸镁微粒而形成碳酸镁微粒与纤维稳定的复合体，从而完成了本专利技术。特别是根据本专利技术优选的形态，可以通过在空化气泡的存在下合成碳酸镁而有效地制造一次粒径小的碳酸镁与纤维的复合体。由本专利技术得到的碳酸镁微粒与纤维的复合体的附着于纤维的碳酸镁微粒的形状整齐，能够对纤维赋予独特的特性。此外，由于附着于纤维，因此可以进行脱水、干燥而成为容易处理的形态。即，本专利技术不限制于此，但包含以下的专利技术。(1)一种碳酸镁粒子与纤维的复合体的制造方法，其包含如下步骤：在含有纤维的溶液中合成碳酸镁。(2)根据(1)所述的制造方法，其中，碳酸镁粒子的平均粒径为50μm以下。(3)根据(1)或(2)所述的制造方法，其中，由氢氧化镁合成碳酸镁。(4)根据(1)～(3)中任一项所述的制造方法，其中，包含如下步骤：通过将含有氢氧化镁的水性悬浮液喷射到反应容器内来合成碳酸镁。(5)根据(1)～(4)中任一项所述的制造方法，其中，在空化气泡的存在下合成碳酸镁。(6)根据(1)～(5)中任一项所述的制造方法，其中，在空化气泡的存在下使上述原料的水性悬浮液与含有二氧化碳的气体反应。(7)根据(1)～(6)中任一项所述的制造方法，其中，通过向反应容器内喷射液体而产生空化气泡。(8)根据(1)～(7)中任一项所述的制造方法，其中，上述纤维为纸浆纤维。(9)根据(1)～(8)中任一项所述的制造方法，其中，将含有氢氧化镁的水性悬浮液喷射到反应容器内而产生空化气泡。(10)根据(1)～(9)中任一项所述的制造方法，其中，作为上述水性悬浮液，使用从上述反应容器中循环而得的反应液。(11)根据(1)～(10)中任一项所述的制造方法，其中，碳酸镁的一次粒径为10nm～3μm。(12)根据(1)～(11)中任一项所述的制造方法，其中，碳酸镁与纤维的重量比为5：95～95：5。(13)根据(1)～(12)中任一项所述的制造方法，其中，上述反应容器为压力容器。(14)根据(1)～(13)中任一项所述的方法，其中，使用将氢氧化镁和纸浆预先混合而成的水性悬浮液。(15)根据(1)～(14)中任一项所述的方法，其中，进一步包含使上述复合体疏水化的工序。(16)一种平均粒径为50μm以下的碳酸镁粒子与纤维的复合体。(17)根据(16)所述的复合体，其中，上述纤维为纸浆纤维。(18)根据(16)或(17)所述的复合体，其中，上述碳酸镁粒子与上述纤维的重量比为5：95～95：5。(19)根据(16)～(18)中任一项所述的复合体，是由(1)～(15)中的任一种方法合成的。(20)根据权利要求16～19中任一项所述的复合体，其中，碳酸镁为碱式碳酸镁。(21)一种含有(16)～(20)中任一项所述的复合体而成的产品。(22)根据(21)所述的产品，其中，上述产品为片材的形态。根据本专利技术，能够通过在纤维的存在下合成碳酸镁而高效地制造碳酸镁微粒与纤维的复合体。另外，含有得到的碳酸镁微粒与纤维的复合体时，能够得到灰分的留着率高的产品。特别是，将得到的碳酸镁微粒与纤维的复合体片材化时能够得到灰分的留着率高的片材。进而，本专利技术的复合体的阻燃性也优异。另外，在本专利技术优选的形态中，通过在含有纤维的溶液中在空化气泡的存在下合成碳酸镁而能够使碳酸镁微粒与纤维的复合体以短时间合成。该理由的详细情况尚不明确，本专利技术不受以下推测限制，但认为理由如下。即，因加压条件下的空化的产生而使二氧化碳的溶解、微分散的效率提高，进一步因空化所产生的微细的气泡而使反应活化，结果高效地制造碳酸镁微粒，此外，本专利技术的复合体具备独特的特性，推测这是因为纤维作为碳酸镁的载体发挥功能，所以碳酸镁微粒在纤维表面析出，成为具有独特的特性的复合体。另外，认为可以通过吸附于纤维表面以及渗透到内部的镁离子与二氧化碳结合而得到牢固地担载于纤维而得的复合体。附图说明图1表示在本专利技术的实施例中使用的反应装置的概略图。图2是实验1-1中合成的碳酸镁微粒与纤维(LBKP)的复合体的电子显微镜照片(倍率：左3000倍，右10000倍)。图3是实验1-2中合成的碳酸镁微粒与纤维(LBKP)的复合体的电子显微镜照片(倍率：左3000倍，右10000倍)。图4是实验1-3中合成的碳酸镁微粒与纤维(LBKP)的复合体的电子显微镜照片(倍率：左3000倍，右10000倍)。图5是实验1-4中合成的碳酸镁微粒与纤维(LBKP)的复合体的电子显微镜照片(倍率：左3000倍，右10000倍)。图6是实验1-5中合成的碳酸镁微粒与纤维(LBKP)的复合体的电子显微镜照片(倍率：左3000倍，右10000倍)。图7是实验1-6中合成的碳酸镁微粒与纤维(LBKP)的复合体的电子显微镜照片(倍率：左3000倍，右10000倍)。图8是实验1-7中合成的碳酸镁微粒与纤维(LBKP)的复合体的电子显微镜照片(倍率：左500倍，右3000倍)。图9是实验1-8中合成的碳酸镁微粒与纤维(LBKP)的复合体的电子显微镜照片(倍率：左3000倍，右10000倍)。图10是实验2中制造的样品1的电子显微镜照片(倍率：500倍，左：有助留剂，右：无助留剂)。图11是实验2中制造的样品2的电子显微镜照片(倍率：500倍，左：有助留剂，右：无助留剂)。图12是实验2中制造的样品3的电子显微镜照片(倍率：500倍，左：有助留剂，右：无助留剂)。图13是实验3-1中合成的碳酸镁粒子的电子显微镜照片(倍率：10000倍)。图14是实验3-2中合成的碳酸镁粒子的电子显微镜照片(倍率：10000倍)。图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳酸镁粒子与纤维的复合体的制造方法，包含如下步骤：在含有纤维的溶液中合成碳酸镁。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.08 JP 2015-1762701.一种碳酸镁粒子与纤维的复合体的制造方法，包含如下步骤：在含有纤维的溶液中合成碳酸镁。2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，碳酸镁粒子的平均粒径为50μm以下。3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，由氢氧化镁合成碳酸镁。4.根据权利要求1～3中任一项所述的制造方法，其中，包含如下步骤：通过将含有氢氧化镁的水性悬浮液喷射到反应容器内而合成碳酸镁。5.根据权利要求1～4中任一项所述的制造方法，其中，在空化气泡的存在下合成碳酸镁。6.根据权利要求1～5中任一项所述的制造方法，其中，在空化气泡的存在下使所述原料的水性悬浮液与含有二氧化碳的气体反应。7.根据权利要求1～6中任一项所述的制造方法，其中，通过向反应容器内喷射液体而产生空化气泡。8.根据权利要求1～7中任一项所述的制造方法，其中，所述纤维为纸浆纤维。9.根据权利要求1～8中任一项所述的制造方法，其中，将含有氢氧化镁的水性悬浮液喷射到反应容器内而产生空化气泡。10.根据权利要求1～9中任一项所述的制造方法，其中，作为所述水性悬浮液，使用...

【专利技术属性】
技术研发人员：福冈萌，中谷彻，后藤至诚，
申请(专利权)人：日本制纸株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP