本发明专利技术涉及石膏－纤维复合产品，其中石膏以在纤维表面上的晶体形式出现，和其中通过接触硫酸钙半水合物和／或硫酸钙无水石膏和含水纤维悬浮液，获得石膏晶体。本发明专利技术还涉及制备石膏－纤维复合产品的方法。该复合产品可在生产纸张中用作填料颜料或涂布用颜料。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】石膏-纤维复合产品和含有它的纸张专利技术目的本专利技术涉及石膏-纤维复合产品。石膏-纤维复合产品可在纸张的生产中用作涂 布用颜料或填料颜料。本专利技术还涉及制备石膏-纤维复合产品的方法。在生产纸张中，可 获得填料颜料改进的保留率和均勻的填料分布。
技术介绍
造纸工艺始于浆料(stock)制备，其中纤维素纤维与水和矿物填料(通常粘土或 碳酸钙或石膏)混合。所得淤浆通过在成形织物或压制(press)织物或线材上的流料箱传 输，在造纸机的成形部分处形成纤维素纤维的纤维网。然后在排水部分内排放水，并将成形 的纤维网传递到含一系列辊压机的挤压机部分内，在此除去额外的水。然后将该纤维网传 递到造纸机的干燥部分内，在此典型地通过蒸汽加热的干燥器转鼓，蒸发大多数残留的水。 干燥后操作包括压延，其中干燥的纸产品在压力下在辊之间穿过，从而改进表面光滑度和 光泽并使得卡钳(caliper)/厚度更加均勻。存在许多压延机，例如机械压延机，其中辊通 常是钢辊且包括加热辊(热辊)。石膏或二水合硫酸钙CaSO4 ·2Η20适合作为涂布用颜料和填料二者的材料，特别是 在纸产品中。若特殊的石膏具有高的亮度、光泽和不透明度，则将获得特别良好的涂布用颜 料和填料。当颗粒足够小、平坦和宽(板状)时，光泽高。当颗粒具有折射性、小且相同尺 寸(窄的粒度分布)时，不透明度高。可通过检验扫描电镜图，建立石膏产品颗粒的形貌。例如采用Wiilips FEIXL30 FEG型扫描电镜，获得有用的显微图。石膏产品颗粒的尺寸以在其内包含的颗粒的重均直径D5tl表示。更精确地，D50是 大致圆形颗粒的直径，它小于占颗粒总重量50%的颗粒的直径。可采用合适的粒度分析仪， 例如 ^digraph 5100，测量 D50。平坦的晶体意味着它薄。平坦的晶体形式合适地通过形状比SR表达。SR是晶体 长度(最长的尺寸)与晶体厚度(最短的横向尺寸)之比。要求保护的石膏产品的SR是 指其单个晶体的平均SR。扁平的晶体是指它宽。扁平合适地通过长径比AR表达。AR是晶体长度(最长尺 寸)与晶体宽度(最长横向尺寸)之比。要求保护的石膏产品的AR是指其单个晶体的平 均ar。可通过检验其扫描电镜图，估计石膏产品的SR和AR 二者。合适的扫描电镜是以 上提及的 Philips FEIXL30 FEG。相等的晶体粒度(particle size)是指晶体的粒度分布窄。宽度用测定重量的重 量分布WPSD形式表达且用(D75-D25) /D50形式表达，其中D75、D25和D5tl是大致圆形颗粒的直 径，它分别小于占颗粒总重量75、25和50%的颗粒的直径。采用合适的粒度分析仪，例如以 上提及的型号^digraph 5100，获得颗粒分布的宽度。石膏以天然矿物形式存在，或者它以化学工艺的副产物形式，例如以磷石膏或烟 道气石膏形式形成。为了进一步通过将其结晶成涂布用颜料或填料，净化(refine)石膏，必须首先将石膏煅烧成半水硫酸钙(CaSO4 · 1/2H20)，之后可通过将该半水合物溶解在水中 和沉淀，得到纯石膏，从而水合它。也可以缺少结晶水的无水石膏(CaSO4)形式存在硫酸钙。取决于石膏原材料的煅烧条件，硫酸钙半水合物可以以两种形式α -和β -半水 合物存在。通过在大气压下热处理石膏原材料，获得形式，而通过在比大气压高的蒸汽 压下或者通过在例如约45°C下从盐或酸溶液中化学湿煅烧，处理石膏原材料，获得α -形 式。W088/05423公开了通过在其含水淤浆(它的干物质含量为20-25Wt% )内水合硫 酸钙半水合物，制备石膏的方法。获得石膏，其中最大尺寸为100-450微米，和第二大尺寸 为10-40微米。AU620857(EP0334292A1)公开了由含不大于33. 33wt%粉碎的半水合物的淤浆制 备石膏的方法，从而得到平均大小为2-200微米和长径比为5-50的针状晶体。参见这一文 献的第15页第5-11行和实施例。US2004/0241082公开了由干物质含量为5-25wt%的半水合物的含水淤浆制备小 的针状石膏晶体(长度5-35微米，宽度1-5微米)的方法。在这一 US文献中的观点是，通 过添加剂，降低石膏的水溶解度，以便防止该晶体在造纸过程中溶解。DE3223178C1公开了用一种或更多种矿物物质涂布的有机纤维的生产方法。一个 实施方案包括混合纤维素纤维、石膏和水。压缩该混合物得到塑料物料，随后干燥并机械粉 碎，得到微粒。所得产物可例如在浙青物料或腻子中用作添加剂或填料。W02008/092990公开了一种由大小为0. 1-2. 0微米的完整晶体组成的石膏产品。 该晶体的形状比SR为至少2. 0，优选2. 0-5. 0，和长径比AR为1. 0_10，优选1. 0至低于5. 0。W02008/092991公开了生产石膏产品的方法，其中接触硫酸钙半水合物和/或硫 酸钙水合石膏和水，以便硫酸钙半水合物和/或硫酸钙水合石膏和水彼此反应并形成晶体 石膏产品。所形成的反应混合物中干物质含量为34-8#t%。专利技术说明本专利技术的目的是提供石膏-纤维复合产品，其中在纤维表面上结晶石膏并相当坚 固地附着在纤维上。该复合产品可在纸张的生产中用作填料颜料或涂布颜料。在纸张的生 产中，可获得填料颜料改进的保留率和均勻的填料分布。也可获得较高的填料负载。本发 明的石膏-纤维复合产品特别地非常适合于生产高级纸。因此，根据本专利技术的第一方面，提供石膏-纤维复合产品，其中石膏以在纤维表面 上的晶体形式出现，和其中通过接触硫酸钙半水合物和/或硫酸钙无水石膏和含水的纤维 悬浮液，获得石膏晶体。石膏附着在纤维上，因此通过大多数测量方法，以单片形式示出了石膏-纤维复 合材料。可通过显微镜图象，大致地估计石膏的形状和尺寸。附着到纤维上的石膏晶体可 具有在冊2008/0拟990和冊2008/0拟991中所述的形状和尺寸。然而，根据本专利技术，结晶的 石膏也可以是针状。石膏晶体的大小优选为0. 1-5. 0微米，更优选0. 1-4. 0微米，和最优选0. 2-4. 0微 米。石膏晶体的大小也可以是0. 1-2. 0微米或0. 2-2. 0微米。优选地，石膏-纤维复合产品中的纤维包括纤维素纤维，例如化学、机械、化学-机 械或脱墨纸浆纤维或合成纤维，例如聚烯烃，例如聚丙烯。化学纸浆包括牛皮纸浆和亚硫酸盐纸浆。机械纸浆包括磨石磨木浆(SGW)、盘磨机械浆(RMP)、压力磨木浆(PGW)、热化学纸 浆(TMP)，以及化学处理的高产率纸浆，例如化学热机械纸浆(CTMP)。也可使用混合办公室 废物(MOW)、新闻纸(ONP)、杂志(OMG)等，制造脱墨纸浆。也可使用不同纸浆的混合物。优选地，以干基计，石膏与纤维的重量比范围为95 5-50 50,优选 75 25-50 50。根据本专利技术，石膏-纤维复合产品可另外包括额外的物质，例如天然或合成聚合 物粘合剂和/或光学增白剂，和/或流变学改性剂和/或施胶剂。施胶剂可以是松香施胶 剂(size)或反应性施胶剂，例如烷基烯酮二聚体(AKD)或链烯基琥珀酸酐(ASA)。如前所述，本专利技术的石膏产品典型地为涂布用或填料颜料。除了用作纸张添加剂 以外，它也可用作塑料添加剂，并在玻璃工业、化妆品、印本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．石膏－纤维复合产品，其中石膏以在纤维表面上的晶体形式出现，和其中通过接触硫酸钙半水合物和／或硫酸钙无水石膏和含水纤维悬浮液，获得石膏晶体。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：T·图尔基，
申请(专利权)人：凯米罗总公司，
类型：发明
国别省市：FI
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