一种硅灰石/高岭土复合填料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及造纸用填料技术领域，尤其涉及一种硅灰石/高岭土复合填料及其制备方法和应用。本发明专利技术提供了一种硅灰石/高岭土复合填料的制备方法，包括以下步骤：将高岭土粉、偶联剂和水混合后，煅烧，得到单片状的高岭土；将所述单片状的高岭土、硅灰石粉和水混合后，将得到的浆料在酸性条件下进行复合，得到硅灰石/高岭土复合填料。利用本发明专利技术所述制备方法制备得到的硅灰石/高岭土复合填料具有较高的比表面积，留着率进一步提高。留着率进一步提高。

【技术实现步骤摘要】
一种硅灰石/高岭土复合填料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及造纸用填料
，尤其涉及一种硅灰石/高岭土复合填料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]填料是造纸过程中重要的原材料，需求量仅次于纸浆板，目前造纸行业中常用的填料仍然以碳酸钙和滑石粉为主，但在造纸过程中添加一些特种填料可起到意想不到的效果，这种效果因填料本身的结构、晶型特殊性赋予了纸张特定的性能，特种纸中相对来说对填料的要求更高，因此，选择合适的填料来提高纸张特定的性能显得尤为重要。硅灰石是自然界中一种天然的具有针状结构的矿物纤维，国内已有相关纸企将硅灰石成熟应用于纸张生产，珠江特种纸和河南银鸽纸业分别在纸张中添加硅灰石制备了性能优异的特种纸，由于硅灰石的针状结构，作为造纸填料可明显提高填料的留着率、抗张强度、挺度等性能。
[0003]因硅灰石主要成分是硅酸钙，在酸性环境中可与酸反应，而且pH值不同反应的类型也同，在控制pH值在弱酸性条件下，硅灰石可发生包覆式反应模式，形成的硅溶胶聚合成固相水合二氧化硅可附着在未反应时硅灰石表面，使硅灰石具有更高的比表面积。但是由于硅灰石表面与酸反应后包覆的产物可降低硅灰石再次与酸性物质反应的几率，使其综合性能的提升受到限制。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种硅灰石/高岭土复合填料及其制备方法和应用，利用本专利技术所述制备方法制备得到的硅灰石/高岭土复合填料具有较高的比表面积，留着率进一步提高。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种硅灰石/高岭土复合填料的制备方法，包括以下步骤：
[0007]将高岭土粉、偶联剂和水混合后，煅烧，得到单片状的高岭土；
[0008]将所述单片状的高岭土、硅灰石粉和水混合后，将得到的浆料在酸性条件下进行复合，得到硅灰石/高岭土复合填料。
[0009]优选的，所述硅灰石粉的粒径为600～800目，长径比为(10～15):1；
[0010]所述高岭土粉的粒径为1200～1300目。
[0011]优选的，所述高岭土粉的制备方法包括以下步骤：
[0012]将高岭土原矿进行第一煅烧后，粉碎，得到所述高岭土粉；
[0013]所述高岭土原矿为片状结构。
[0014]优选的，所述第一煅烧的温度为380～450℃，时间为6～8h。
[0015]优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂；
[0016]所述高岭土粉、偶联剂和水的质量比为1:3:1；
[0017]所述煅烧的温度为350～450℃，时间为2～3h。
[0018]优选的，所述浆料的固含量为40～60wt％；所述酸性条件为pH值≥2的条件；
[0019]所述复合在搅拌的条件下进行，所述搅拌的转速为400～600r/min，时间为24h。
[0020]优选的，所述复合后，还包括对得到的浆料进行浮选；
[0021]所述浮选包括依次进行的一次粗选、一次扫选和2～4精选。
[0022]优选的，所述浮选采用的捕收剂包括十二烷基苯磺酸钠、塔尔油、油酸和油酸钠中的一种或几种；
[0023]所述浮选采用的起泡剂包括甲基异丁基甲醇和/或松醇油；
[0024]所述浮选采用的抑制剂包括羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺和淀粉中的一种或几种。
[0025]本专利技术还提供了上述技术方案所述的制备方法制备得到的硅灰石/高岭土复合填料，包括单片状的高岭土和针状结构的硅灰石。
[0026]本专利技术还提供了上述技术方案所述的硅灰石/高岭土复合填料在造纸中的应用。
[0027]本专利技术提供了一种硅灰石/高岭土复合填料的制备方法，包括以下步骤：将高岭土粉、偶联剂和水混合后，煅烧，得到单片状的高岭土；将所述单片状的高岭土、硅灰石粉和水混合后，将得到的浆料在酸性条件下进行复合，得到硅灰石/高岭土复合填料。本专利技术采用化学剥离的方法使堆叠的层片状高岭土进一步层间膨胀分解成单片状的高岭土。将高岭土和硅灰石粉制备得到的浆料控制在酸性条件下，会使硅灰石中的硅酸钙与低溶度的酸反应生产的硅溶胶慢慢的聚合成固相水合二氧化硅，并以多孔的形式包覆在片状结构的高岭土和未反应的硅灰石表面，形成产物包覆式反应模式，提高了硅灰石和高岭土的比表面积和吸附能力。
[0028]与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有以下优势：
[0029]1、本专利技术所述制备方法制备得到的硅灰石/高岭土复合填料相比单一的高岭土和硅灰石，复合填料的表面积增加，填料的留着率进一步提高；
[0030]2、本专利技术所述制备方法制备得到的硅灰石/高岭土复合填料的表面积大，对树脂的吸附能力强；应用到造纸领域可降低造纸过程的树脂障碍(树脂障碍是指造纸过程纸浆纤维中含有部分树脂，在造纸过程中树脂具有黏性，长时间下来树脂会聚集沉淀或粘附在纸机上叫树脂障碍，不仅会影响纸机的运行还会影响纸的品质，片状结构的滑石粉可以吸附小颗粒树脂和包覆大颗粒树脂，这样可减少树脂的聚集)，同时可提高纸张的吸墨性，使纸张具有更好的光学性能和印刷质量；
[0031]3、由于造纸过程中pH值的变化对纸张的抄造有很大的影响，在进行应用时，本专利技术制备得到的硅灰石/高岭土复合填料中硅灰石表面与酸反应后包覆的产物可降低硅灰石与酸性物质的再次反应，降低了造纸过程中因pH值的变化而导致的后续的施胶效果不佳；
[0032]4、本专利技术所述制备方法制备得到的硅灰石/高岭土复合填料综合了硅灰石和高岭土在造纸中的优势，应用在造纸领域能够进一步提升其综合性能。
具体实施方式
[0033]本专利技术提供了一种硅灰石/高岭土复合填料的制备方法，包括以下步骤：
[0034]将高岭土粉、偶联剂和水混合后，煅烧，得到单片状的高岭土；
[0035]将所述单片状的高岭土、硅灰石粉和水混合后，将得到的浆料在酸性条件下进行
复合，得到硅灰石/高岭土复合填料。
[0036]在本专利技术中，若无特殊说明，所有制备原料均为本领域技术人员熟知的市售产品。
[0037]本专利技术将高岭土粉、偶联剂和水混合后，煅烧，得到单片状的高岭土。
[0038]在本专利技术中，所述高岭土粉的粒径优选为1200～1300目，更优选为1230～1260目，最优选为1250目。
[0039]在本专利技术中，所述高岭土粉的制备方法包括以下步骤：
[0040]将高岭土原矿进行第一煅烧后，粉碎，得到所述高岭土粉；
[0041]所述高岭土原矿为片状结构。
[0042]在本专利技术中，所述高岭土原矿为片状结构，优选为片状结构的特种高岭土原矿。在本专利技术中，所述高岭土原矿的纯度优选≥97％。
[0043]在本专利技术中，所述第一煅烧的温度优选为380～450℃，更优选为400～420℃；时间优选为6～8h，更优选为6～7h。
[0044]在本专利技术中，所述煅烧可以提高高岭土的白度。
[0045]在本专利技术中，所述粉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅灰石/高岭土复合填料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将高岭土粉、偶联剂和水混合后，煅烧，得到单片状的高岭土；将所述单片状的高岭土、硅灰石粉和水混合后，将得到的浆料在酸性条件下进行复合，得到硅灰石/高岭土复合填料。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅灰石粉的粒径为600～800目，长径比为(10～15):1；所述高岭土粉的粒径为1200～1300目。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高岭土粉的制备方法包括以下步骤：将高岭土原矿进行第一煅烧后，粉碎，得到所述高岭土粉；所述高岭土原矿为片状结构。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第一煅烧的温度为380～450℃，时间为6～8h。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述高岭土粉、偶联剂和水的质量比为1:3:1；所述煅烧的温度为350～450℃，时间为2～...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴平飞，周峰，肖毓秀，徐永华，宋波，李海滨，邱小莹，
申请(专利权)人：江西广源化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：