【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于碳酸钙，涉及一种活性纳米碳酸钙的制备方法。
技术介绍
1、碳酸钙是一种重要的化工原料，具有原料丰富易得、生产工艺简单、应用性能优良等特点，作为无机填料被广泛应用于橡胶、塑料、油墨、造纸、医药、食品等工业。碳酸钙目前是在造纸业中需求量最大的白色颜填料之一，具有价格低廉、折射率适中、白度高及油墨吸收性好等优良性能，可以逐渐代替资源短缺的钛白粉和高岭土作为填充料。
2、其中纳米碳酸钙具有高的蔽光性、高亮度，能提高纸制品的白度和避光性。粒度细且均匀，对纸机的磨损小，并且能使生产的纸制品更加均匀、平整，在造纸业中应用广泛。作为最有发展前景的填料之一，纳米碳酸钙的发展迅速，除了在塑料、橡胶、造纸和油墨领域发挥着重要的作用外，还广泛的应用于日化、食品以及建筑等行业，在越来越多的领域发挥着不可替代的作用。但我国对纳米碳酸钙的研究起步比较晚，大多数功能性纳米碳酸钙仍依靠国外进口，因此对纳米碳酸钙的改性方法和工艺等有必要进行深入的探讨和研究。
3、未经过处理的纳米碳酸钙表面具有大量的羟基基团，表面极性高，与高聚物基体相容性较差，会致使界面粘结不良。因而，需要对纳米碳酸钙进行改性，改变纳米碳酸钙的表面特性，削弱粒子之间的作用力，改善纳米碳酸钙颗粒在基质中的分散程度，同时增加碳酸钙作为填料的防变色能力、增白能力以及抗氧化能力。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种活性纳米碳酸钙的制备方法，可以获得一种可用于纸张填料的具有良好防变色抗氧化能力、高白度、无毒、增
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种活性纳米碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：
4、对生石灰进行预处理：先用稍过量的稀盐酸将生石灰逐渐溶解，加入双氧水，将溶液ph调整至弱碱性，充分搅拌后静置，再进行过滤得到提纯后的钙离子溶液；
5、在钙离子溶液中加入温水，在搅拌器中充分搅拌5h，得到氢氧化钙悬浮液，用200目的标准筛进行过滤；
6、将过滤后的氢氧化钙悬浮液倒入夹套反应器内，用循环水对其进行冷却，使反应器内溶液的温度降至常温；
7、用无水乙醇充分溶解改性防变色蓖麻油助剂和改性的增白剂，倒入夹套反应器内，在搅拌器搅拌状态下通入二氧化碳气体进行碳化反应，搅拌的同时开启循环水保持反应容器内的溶液温度为常温，根据溶液温度来调节二氧化碳的通入速率和搅拌速度来控制反应，反应体系ph值为7.0～7.5时，停止反应，得氢氧化钙的浆液；
8、将氢氧化钙的浆液经陈化、过滤、洗涤、干燥、过筛，得到纳米碳酸钙。
9、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述的改性的防变色蓖麻油助剂的制备过程如下：
10、用去离子水将明胶溶解，在恒温水浴锅中以45℃搅拌60min至明胶完全溶解，使用质量分数为10％的氢氧化钠溶液调节上述明胶溶液的ph至7～8，将明胶溶液配为20mg/ml，得到溶液a；
11、保持无氧无水环境，在惰性气体保护下，将硼酸酯偶联剂溶解于无水乙醇中，充分搅拌均匀，加入2～3倍的蓖麻油活性剂，常温下用微波法反应2h，得到溶液b；
12、将溶液a、b等体积混合，加入1～1.5％的直链十二烷基苯磺酸钠，放在恒温磁力搅拌器上室温下搅拌3h，经超声处理得到改性的蓖麻油助剂。
13、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述改性增白剂的制备过程如下：
14、以六氢邻苯二甲酸酐为交联剂，将7-羟基-4-甲基香豆素荧光增白剂、酒石酸、三乙氧基硅烷偶联剂引入同一个分子中，经水解制备出改性香豆素荧光增白剂，具体制备如下：
15、将六氢邻苯二甲酸酐溶于二氯甲烷中，搅拌20min，在搅拌下滴加用二氯甲烷充分溶解的7-羟基-4-甲基香豆素溶液，常温下调节溶液ph不再变化，加入酒石酸，继续调节ph为5～6，旋蒸至溶液全部挥发；加入去离子水使其全部溶解，搅拌下加入三乙氧基硅烷偶联剂，缓慢升温至90～95℃，反应至ph不变，将混合液冷却静置沉淀，抽滤干燥得到产物，其中六氢邻苯二甲酸酐、7-羟基-4-甲基香豆素、酒石酸、硅氧烷偶联剂摩尔系数比为1～1.5：3：1～2：1。
16、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述的改性防变色蓖麻油助剂和改性的增白剂的质量分数为1～2％。
17、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述的温水温度为30～45℃。
18、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述的生石灰与温水的比例为1：2～3。
19、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述的搅拌器的转速为1000～2000r/min，所述的二氧化碳通入速率为30～45l/min。
20、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述的氢氧化钙浆液中氢氧化钙的浓度为10～16wt％。
21、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述的氢氧化钙的浆液经陈化、过滤、洗涤、干燥后，经球磨机研磨后过200目的标准筛。
22、本专利技术的有益效果：
23、(1)蓖麻油具有防变色能力，与硼酸酯偶联剂发生缩合，增加了蓖麻油在碳酸钙中的分散性与稳定性，同时加入明胶维持由于发生缩合的蓖麻油分子降低的防变色抗氧化能力，加入直链十二烷基苯磺酸钠解决明胶自身容易发生团聚的现象，同时维持该助剂体系的碱性环境，防止明胶等成分的水解，从而获得具有优良防变色抗氧化的蓖麻油助剂，防止碳酸钙作为纸张填料中纸张出现的变黄老化问题，极大地提高了纳米碳酸钙作为纸张填料的应用性与优越性。
24、(2)进一步地，为了增加纸张的白度，添加改性的荧光增白剂，通过交联剂将小分子的香豆素化合物高分子化，提高香豆素分子自身的光学活性，由于7-羟基-4-甲基香豆素通过交联剂发生聚合，7号位上的羟基由于发生反应会对该增白剂的吸收波长的移动发生影响，加入酒石酸，防止在碱性环境发生水解，维持该增白剂的增白效果，同时酒石酸自身也具有良好的抗氧化能力，通过三乙氧基硅烷偶联剂，将增白剂与碳酸钙结合起来制备改性的纳米碳酸钙，有效提高纸张的白度。也因为改性后的纳米粒子粒径小、比表面积大、化学活性高，并且具有优良的遮蔽紫外线性能，从而提高了纸张的光稳定性，因此其对纸张的返黄抑制效果更好，能最大程度地增白纸张。
25、(3)通过添加剂的共同作用，改善纳米碳酸钙的表面特性，削弱粒子之间的作用力，改善纳米碳酸钙的分散性能，同时增强了纳米碳酸钙的防变色性能，同时通过添加三乙氧基硅烷偶联剂增强了纸张的强度。
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1.一种活性纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的活性纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述改性的防变色蓖麻油助剂的制备过程如下：
3.根据权利要求1所述的活性纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述改性增白剂的制备过程如下：
4.根据权利要求1所述的活性纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述的改性防变色蓖麻油助剂和改性的增白剂的质量分数为1～2％。
5.根据权利要求1所述的活性纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述的温水温度为30～45℃。
6.根据权利要求1所述的活性纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述的生石灰与温水的比例为1：2～3。
7.根据权利要求1所述的活性纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述搅拌器的转速为1000～2000r/min，所述的二氧化碳通入速率为30～45L/min。
8.根据权利要求1所述的活性纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于，氢氧化钙浆液中氢氧化钙的浓度为10～16wt％。
9.根据权利要求1所述的活性纳米
...【技术特征摘要】
1.一种活性纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的活性纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述改性的防变色蓖麻油助剂的制备过程如下：
3.根据权利要求1所述的活性纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述改性增白剂的制备过程如下：
4.根据权利要求1所述的活性纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述的改性防变色蓖麻油助剂和改性的增白剂的质量分数为1～2％。
5.根据权利要求1所述的活性纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述的温水温度为30～45℃。
【专利技术属性】
技术研发人员：郑跃军，黄议文，王志高，李正华，何超琼，姚明敏，陈刚，
申请(专利权)人：上海碳酸钙厂有限公司，
类型：发明
国别省市：
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