一种改性重质碳酸钙的制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种改性重质碳酸钙的制备工艺，具体制备过程如下：将改性接枝剂和乙醇溶液同时加入分散加料型搅拌装置的搅拌反应筒中，同时将重质碳酸钙分成三等份分别加入三个分散加料机构中，反应完全后停止搅拌，进行排料，将得到的物料进行过滤，烘干得到改性重质碳酸钙。本发明专利技术在重质碳酸钙改进过程中，使用分散加料型搅拌装置，该装置中的第一导料筒、第二导料筒和第三导料筒深入在搅拌反应筒的中心边侧和中间三个位置，实现物料均匀加入在搅拌反应筒的不同位置，同时由于整个分散加料机构在旋转过程中加料，实现边加料边搅拌，进而实现物料的充分混合。

A preparation process of modified heavy calcium carbonate

【技术实现步骤摘要】
一种改性重质碳酸钙的制备工艺
本专利技术属于重质碳酸钙制备领域，涉及一种改性重质碳酸钙的制备工艺。
技术介绍
重质碳酸钙由于具有较高的耐磨性能，被广泛应用于牙膏制备过程中，但是由于在牙膏中的重质碳酸钙微粒的粒径很小，容易团聚，不易分散均匀，造成牙膏胶体不均匀，现有技术通常是将碳酸钙与改性剂进行反应改性，在改性过程中由于碳酸钙粒径较小，直接将碳酸钙加入反应容器中后与改性剂进行搅拌反应，容易造成碳酸钙团聚，使得其不能改性均匀完全，影响改性后的碳酸钙的整体性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种改性重质碳酸钙的制备工艺，通过制备改性接枝剂，该改性接枝剂中引入长链烷基，进而提高了产物的疏水性能，使得制备的产物具有较高的疏水性能，并且产物中含有羧酸根离子，能够与重质碳酸钙中的钙离子进行反应生成羧酸钙，迁移到碳酸钙的表面，进而使得重质碳酸钙的表面引入大量的长链烷基，提高了碳酸钙的疏水性能，进而使得碳酸钙微粒之间分散均匀，不易团聚。本专利技术在重质碳酸钙改进过程中，使用分散加料型搅拌装置，该装置中的第一导料筒、第二导料筒和第三导料筒深入在搅拌反应筒的中心边侧和中间三个位置，实现物料均匀加入在搅拌反应筒的不同位置，同时由于整个分散加料机构在旋转过程中加料，实现边加料边搅拌，进而实现物料的充分混合，由于可以通过在不改变搅拌速度和分散加料机构转动速度的情况下，能够通过第二减速电机的转动速度实现自动控制加料效率，能够有效控制碳酸钙在搅拌筒内不同位置的加入时间和加入量，有效实现加入的碳酸钙与接枝改性剂反应后实现疏水性，而继续加入的碳酸钙则继续与接枝改性剂反应，能够有效防止碳酸钙同时加入在一个位置过多或者加入不均匀造成碳酸钙微粒之间由于粒径过小造成其在乙醇溶剂中团聚，进而影响改性的问题。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种改性重质碳酸钙的制备工艺，具体制备过程如下：第一步，称取一定量的肉桂醛加入乙醇溶液中配置成质量浓度为50％的肉桂醛溶液，同时将β-丙氨酸加入水中搅拌溶解，然后将配置的肉桂醛溶液加入搅拌釜中，升温至70-75℃回流反应3-4h，然后进行减压蒸馏，得到改性接枝剂，反应结构式如下所示；其中肉桂醛和β-丙氨酸按照物质的量之比为1:1的比例混合制备，由于肉桂醛中含有醛基，能够与β-丙氨酸中的氨基进行反应，生成的产物中引入长链烷基，进而提高了产物的疏水性能，使得制备的产物具有较高的疏水性能，并且产物中含有羧酸根离子，能够与重质碳酸钙中的钙离子进行反应生成羧酸钙，迁移到碳酸钙的表面，进而使得重质碳酸钙的表面引入大量的长链烷基，提高了碳酸钙的疏水性能，进而使得碳酸钙微粒之间分散均匀，不易团聚，同时碳酸钙表面极性基团的引入提高了碳酸钙与有机物之间的相容性；第二步，将第一步中制备的改性接枝剂和乙醇溶液同时加入分散加料型搅拌装置的搅拌反应筒中，同时将重质碳酸钙分成三等份分别加入三个分散加料机构中，首先通过搅拌机构将改性接枝剂和乙醇溶液搅拌均匀，使得改性接枝剂充分溶解，然后控制旋转加料机构转动，接着通过加料传动机构控制三个分散加料机构中的重质碳酸钙在搅拌反应筒内的三个不同方向边旋转边加料，控制重质碳酸钙在240-250min内加入完全，待加入完全后再通过搅拌机构搅拌反应100-120min，然后停止搅拌，进行排料，将得到的物料进行过滤，烘干得到改性重质碳酸钙；其中每千克重质碳酸钙中加入改性接枝剂16-17g，加入乙醇溶液18-19L；并且可以自动控制加料效率，能够有效控制碳酸钙在搅拌筒内不同位置的加入时间和加入量，有效实现加入的碳酸钙与接枝改性剂反应后实现疏水性，而继续加入的碳酸钙则继续与接枝改性剂反应，能够有效防止碳酸钙同时加入在一个位置过多或者加入不均匀造成碳酸钙微粒之间由于粒径过小造成其在乙醇溶剂中团聚，进而影响改性；进一步地，分散加料型搅拌装置包括搅拌反应筒，搅拌反应筒安装在支撑底框上，同时搅拌反应筒的筒底中心处安装有支撑安装轴，支撑安装轴的外部通过轴承安装有搅拌机构，同时支撑安装轴的顶部安装固定有固定架，固定架中安装有加料传动机构和旋转加料机构，旋转加料机构上安装有分散加料机构。进一步地，搅拌反应筒的底部开有出料口，出料口处设置有出料阀，在改性接枝剂和乙醇溶液加料时通过搅拌反应筒的顶部加入。进一步地，搅拌机构包括通过轴承套设安装在支撑安装轴上的固定转筒，固定转筒的顶端安装有第一传动齿轮，同时固定转筒的侧壁外表面从上到下等距固定有若干组搅拌组件，每组搅组件包括位于同一圆周上的若干搅拌杆，若干搅拌杆的长度不同。进一步地，固定架包括支撑板，支撑板安装固定在支撑安装轴的顶部，同时第一减速电机安装在支撑板的表面一侧，支撑板的表面后侧安装有第一安装块，同时表面右侧安装有第二安装块，第二安装块的侧壁垂直安装有第三安装块。进一步地，加料传动机构包括安装在支撑板表面中部的第一转轴，第一转轴上从下到上依次套设安装有第三传动齿轮和传动盘，第一安装块侧壁安装有第二减速电机，第二减速电机的动力输出端安装有第一传动螺杆，第一传动螺杆与第三传动齿轮啮合，传动盘的表面周侧等角度设置有若干第一传动齿，同时旋转加料机构安装在第一转轴顶端，同时旋转加料机构上铰接有转动调节筒，转动调节筒中通过轴承安装有第二转轴，第二转轴的一端安装有第四传动齿轮，第四传动齿轮与传动盘周侧的第一传动齿啮合。进一步地，旋转加料机构包括传动调节座和第二传动螺杆，传动调节座包括通过轴承套设安装在第一转轴顶端的固定套筒，固定套筒的筒顶部安装有传动安装座，固定套筒的侧壁外表面顶端一侧固定有连接杆，另一侧固定有铰接框，连接杆一端和铰接框一端之间通过传动圈连接，传动圈与固定套筒同心设置，传动圈的侧壁外表面等角度设置有若干第二传动齿，铰接框相对的两侧壁内表面中部均安装有铰接轴，转动调节筒的侧壁外表面相对两侧均设置有转动筒，铰接轴的一端通过轴承安装在转动筒中，第三安装块的侧壁安装有第三减速电机，第二传动螺杆与第三减速电机的动力输出端相连接，第二传动螺杆与传动圈侧壁外表面的第二传动齿啮合。进一步地，传动安装座包括安装固定在固定套筒的顶端面中心处的支撑柱，支撑柱的表面垂直固定有限位支撑条，同时限位支撑条的表面固定安装有传动固定框，传动固定框的四个侧壁均开有转动孔，其中一个转动孔中安装有第三转轴，另外三个转动孔所在传动固定框侧壁外表面一体安装固定有安装固定圈，安装固定圈与转动孔同心设置，第三转轴与第二转轴之间通过万向连接轴相连接。进一步地，分散加料机构包括安装在传动固定框中的多向传动组件和分别安装在三个安装固定圈上的第一加料传送件、第二加料传送件和第三加料传送件，其中多向传动组件包括安装在第三转轴一端的第一锥齿轮，与安装固定圈同心的三个转动孔中均安装有第四转轴，第四转轴上分别安装有第二锥齿轮，其中位于第一锥齿轮两侧的两个第二锥齿轮均与第一锥齿轮啮合，同时与第一锥齿轮相对的第二锥齿轮和第一锥齿轮之间通过连接轴相连接。进一步地，第一加料传送件包括安装固定在安装固定圈上的第一传料筒，第一传料筒的一端倾斜向支撑安装轴轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性重质碳酸钙的制备工艺，其特征在于，具体制备过程如下：/n第一步，称取一定量的肉桂醛加入乙醇溶液中配置成质量浓度为50％的肉桂醛溶液，同时将β-丙氨酸加入水中搅拌溶解，然后将配置的肉桂醛溶液加入搅拌釜中，升温至70-75℃回流反应3-4h，然后进行减压蒸馏，得到改性接枝剂；/n第二步，将第一步中制备的改性接枝剂和乙醇溶液同时加入分散加料型搅拌装置的搅拌反应筒中，同时将重质碳酸钙分成三等份分别加入三个分散加料机构中，首先通过搅拌机构将改性接枝剂和乙醇溶液搅拌均匀，使得改性接枝剂充分溶解，然后控制旋转加料机构转动，接着通过加料传动机构控制三个分散加料机构中的重质碳酸钙在搅拌反应筒内的三个不同方向边旋转边加料，控制重质碳酸钙在240-250min内加入完全，待加入完全后再通过搅拌机构搅拌反应100-120min，然后停止搅拌，进行排料，将得到的物料进行过滤，烘干得到改性重质碳酸钙。/n

【技术特征摘要】
1.一种改性重质碳酸钙的制备工艺，其特征在于，具体制备过程如下：
第一步，称取一定量的肉桂醛加入乙醇溶液中配置成质量浓度为50％的肉桂醛溶液，同时将β-丙氨酸加入水中搅拌溶解，然后将配置的肉桂醛溶液加入搅拌釜中，升温至70-75℃回流反应3-4h，然后进行减压蒸馏，得到改性接枝剂；
第二步，将第一步中制备的改性接枝剂和乙醇溶液同时加入分散加料型搅拌装置的搅拌反应筒中，同时将重质碳酸钙分成三等份分别加入三个分散加料机构中，首先通过搅拌机构将改性接枝剂和乙醇溶液搅拌均匀，使得改性接枝剂充分溶解，然后控制旋转加料机构转动，接着通过加料传动机构控制三个分散加料机构中的重质碳酸钙在搅拌反应筒内的三个不同方向边旋转边加料，控制重质碳酸钙在240-250min内加入完全，待加入完全后再通过搅拌机构搅拌反应100-120min，然后停止搅拌，进行排料，将得到的物料进行过滤，烘干得到改性重质碳酸钙。


2.根据权利要求1所述的一种改性重质碳酸钙的制备工艺，其特征在于，分散加料型搅拌装置包括搅拌反应筒(1)，搅拌反应筒(1)安装在支撑底框(2)上，同时搅拌反应筒(1)的筒底中心处安装有支撑安装轴(11)，支撑安装轴(11)的外部通过轴承安装有搅拌机构(3)，同时支撑安装轴(11)的顶部安装固定有固定架(4)，固定架(4)中安装有加料传动机构(5)和旋转加料机构(6)，旋转加料机构(6)上安装有分散加料机构(7)。


3.根据权利要求2所述的一种改性重质碳酸钙的制备工艺，其特征在于，搅拌反应筒(1)的底部开有出料口，出料口处设置有出料阀，在改性接枝剂和乙醇溶液加料时通过搅拌反应筒(1)的顶部加入。


4.根据权利要求2所述的一种改性重质碳酸钙的制备工艺，其特征在于，搅拌机构(3)包括通过轴承套设安装在支撑安装轴(11)上的固定转筒(31)，固定转筒(31)的顶端安装有第一传动齿轮(32)，同时固定转筒(31)的侧壁外表面从上到下等距固定有若干组搅拌组件(33)，每组搅组件(33)包括位于同一圆周上的若干搅拌杆(331)，若干搅拌杆(331)的长度不同。


5.根据权利要求2所述的一种改性重质碳酸钙的制备工艺，其特征在于，固定架(4)包括支撑板(41)，支撑板(41)安装固定在支撑安装轴(11)的顶部，同时第一减速电机安装在支撑板(41)的表面一侧，支撑板(41)的表面后侧安装有第一安装块(42)，同时表面右侧安装有第二安装块(43)，第二安装块(43)的侧壁垂直安装有第三安装块(44)。


6.根据权利要求5所述的一种改性重质碳酸钙的制备工艺，其特征在于，加料传动机构(5)包括安装在支撑板(41)表面中部的第一转轴(54)，第一转轴(54)上从下到上依次套设安装有第三传动齿轮(51)和传动盘(52)，第一安装块(42)侧壁安装有第二减速电机，第二减速电机的动力输出端安装有第一传动螺杆(53)，第一传动螺杆(53)与第三传动齿轮(51)啮合，传动盘(52)的表面周侧等角度设置有若干第一传动齿(521)，同时旋转加料机构(6)安装在第一转轴(54)顶端，同时旋转加料机构(6)上铰接有转动调节筒(55)，转动调节筒(55)中通过轴承安装有第二转轴(56)，第二转轴(56)的一端安装有第四传动齿轮(57)，第四传动齿轮(57)与传动盘(52)周侧的第一传动齿(521)啮合。


7.根据权利要求6所述的一种改性重质碳酸钙的制备工艺，其特征在于，旋转加料机构(6)包括传动调节座(61)和第二传动螺杆(62)，传动调节座(61)包括通过轴承套设安装在第一转轴(54)顶端的固定套筒(611)，固定套筒(611)的筒顶部安装有传动安装座(63)，固定套筒(611)的侧壁外表面顶端一侧固...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪文佳，张福气，李伯锋，
申请(专利权)人：广西凤山县鑫峰矿业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广西;45