近(jìn)10年(nián)來(lái),随著(zhe)中堿&♠₹性造紙(zhǐ)和(hé)塗布加工(gōng)技(j$ ì)術(shù)的(de)發展,碳酸鈣作(zuò)為(wèi)≥∞塗布顔料和(hé)填料在北(běi)美(měi)和(hé)歐洲得(de)到(dào)了(le)₽π廣泛的(de)應用(yòng)。在我國(g"₩£•uó),碳酸鈣在塗布顔料中也(yě)逐漸占據了(le)主導地(dì)位。
碳酸鈣在自(zì)然界中有(yǒu)多(duō)種存在形态,而對(duì)造紙(zhǐ←∑∑≥)塗料最有(yǒu)用(yòng)的(de)是(shì)方解石。但(dàn)天然方解石必須經過機±↔(jī)械粉碎、研磨、分(fēn)級,制(zhì)成細微(w¶ēi)的(de)顆粒(我們稱之為(wèi)重質碳酸鈣或研磨碳×€酸鈣,GCC),方可(kě)用(yòng)于紙(zhǐ)張塗料的(de)制(zhì)備。
分(fēn)散劑是(shì)靠吸附在顔料顆粒表面,産生(shēng)靜(jìng)電(diàn)斥力和(hé)空(>±$kōng)間(jiān)位阻,從(cóng)而使得(de)顆粒能(néng)以懸浮态穩定地(< ♥ dì)存在。碳酸鈣研磨中有(yǒu)了(le)水(shuǐ)性分(fēn)散劑的(de)∏£幫助,才能(néng)得(de)到(dào)高(gāo)固含量、低(dī)粘度的(de)↔β±✘碳酸鈣漿料,研磨效率也(yě)得(de)以提高∑ ≤(gāo),并能(néng)節約研磨所需耗費(fèi)的(de)能(néng)量,←'≈通(tōng)用(yòng)的(de)分(fēn)散劑有(yǒu)三大(dàπ±∞)類,即無機(jī)類、有(yǒu)機(jī)類↑•和(hé)高(gāo)分(fēn)子(zǐ)類,而↕¶目前普遍采用(yòng)的(de)是(shì)高(gāα♦o)分(fēn)子(zǐ)類分(fēn)散劑。相(xiàng)比之↔™™≈下(xià),高(gāo)分(fēn)子(zǐ)類分(fēn)散劑具有(yǒu)以下(xià÷¶')優點:
(1)無機(jī)分(fēn)散劑會(huì)對(duì)導電(diàn)率、介電(diàn)常數(shù)帶來↕ ÷λ(lái)不(bù)良影(yǐng)響,在某些(xiē)領域內(nèi)使用(yòng)受到(←±dào)限制(zhì),而高(gāo)分(fβ☆ēn)子(zǐ)類分(fēn)散劑則不(bù)受這(&©πzhè)個(gè)限制(zhì)
(2)與有(yǒu)機(jī)類分(fēn)散₩₹≈"劑不(bù)一(yī)樣,高(gāo)分(fēn)子(zǐ)類分(fēn)散劑在生(shēng©♥• )産時(shí)具有(yǒu)可(kě)控的(≥λ÷>de)分(fēn)子(zǐ)量,而較高(gāo)的(de)分(fēn)子(zǐ)"¶® 量有(yǒu)較好(hǎo)的(de)分(ε♥€"fēn)散穩定性
(3)高(gāo)分(fēn)子(zǐ)類分(fēn)散劑分(fēn)散能(néng)力強,穩定效¥€γ果好(hǎo),對(duì)分(fēn)散體(tǐ)系中的(de)離(α₽lí)子(zǐ)、pH值、溫度等因素敏感程度小(xiǎo)
(4)高(gāo)分(fēn)子(zǐ)↑ 類分(fēn)散劑可(kě)顯著降低(dī)分(fēn)散₽♠♥體(tǐ)系的(de)粘度,改善分(fēn)散體(tǐ)系的(d↓♣λ¶e)流變性,能(néng)節省機(jī)械操作(zuò)時☆∏(shí)所需的(de)能(néng)源。 ↔δ₹
基于以上(shàng)優點,無論是(shì)在碳酸鈣的(de)研磨中,還(hái)是(s¶¥hì)在紙(zhǐ)張塗料的(de)制(zhì)備中,都>♦(dōu)廣泛采用(yòng)了(le)高(gāo)分(fēn)子( βε∏zǐ)類分(fēn)散劑。
2、研磨過程
在碳酸鈣原料中加水(shuǐ)配成一(yī)定的(↕↕₹de)固含量(一(yī)般從(cóng)70~75%),再按比例加入分(fēn)散劑(從(cón♦"§g)寬的(de)範圍講,幹比不(bù)超過1%),然後依次經過若幹台砂磨機(jī),每台機(jī§π")內(nèi)均裝有(yǒu)一(yī)定量的(→∏§de)石英砂或锆珠,進行(xíng)連續研磨,最終得(de)到(dào)成品。研磨碳酸™✔→鈣的(de)特性最主要(yào)的(de)是(shì)粒徑分(fēn)布和(hé)粘度,分(fēn•®)别討(tǎo)論如(rú)下(xià)。
2.1粒徑分(fēn)布
研磨前的(de)碳酸鈣原料的(de)粒徑通(tōng)常在3☆↓↑♦50目(約45μm)左右,經分(fēn)散Ω♠劑研磨後的(de)碳酸鈣按要(yào)求細度可(k™"ě)達到(dào)90級或60級等。所謂90級或60級是(shì)指研磨碳酸↔☆"$鈣中直徑小(xiǎo)于2μm的(de)顆粒占到δ$(dào)整體(tǐ)的(de)90%或60%。碳酸鈣原料的(de)粒徑π'₩分(fēn)布如(rú)圖1所示:
粒徑分(fēn)布的(de)決定因素有(yǒu)§↑→γ:研磨時(shí)間(jiān)、固含量和(hé)設₽¶備等。
(1)研磨時(shí)間(jiān)
顯然,研磨時(shí)間(jiān)的(de)長(cháng)短(duǎn)從(c→¥óng)根本上(shàng)決定了(le♦§↓ )粒徑的(de)細度。研磨時(shí)間(¥€☆jiān)越長(cháng),碳酸鈣受砂子(zǐ)研磨的(de)作(zuò) •用(yòng)時(shí)間(jiān)越長(cháng),碳酸鈣會(huì)被研磨的(de)更細 λ。
(2)固含量
固含量的(de)高(gāo)低(dī)決定了(le)研磨的(de)→≈≤✘效率。固含量高(gāo),碳酸鈣顆粒與砂子(zǐ)的(de)碰撞機(jī)會(huì)多(duō)∑α,碳酸鈣顆粒也(yě)就(jiù)更容易被粉碎。
(3)設備
研磨設備對(duì)研磨效率同樣有(yǒ ♦u)著(zhe)舉足輕重的(de)作(zuò)用(yòng)。用(yòng)組合砂磨機(jī)≥σ連續式研磨效率是(shì)最高(gāo)的(de),所以目前被碳酸鈣研磨廠( ♦chǎng)廣泛采用(yòng)。
2.2粘度
研磨碳酸鈣的(de)粘度一(yī)般希望控制(zhì)在500-100€ ≤0cps之間(jiān)。如(rú)果粘度大(dà)于100≤§0cps,那(nà)麽在配制(zhì)塗料時(shí)難以達到(dào)高(gāo)↑π的(de)固含量,而且在研磨過程中設備易發★★λ熱(rè)而導緻更大(dà)的(de)損耗如(rú£ ✘×)果粘度低(dī)于500cps,那(nà)麽研磨碳酸鈣在貯存期間(jiān¶")容易沉澱。
影(yǐng)響粘度的(de)因素有(yǒu):分(fēn)散劑用★←(yòng)量、固含量和(hé)溫度等。
(1)分(fēn)散劑用(yòng)量
分(fēn)散劑用(yòng)量決定著(zhe)對(duì)碳酸鈣顆粒的(de)包覆程度,而碳酸鈣↓♣γφ顆粒的(de)被包覆程度決定了(le)整個(gè)✘≠÷體(tǐ)系的(de)穩定性和(hé)粘度。但(dàn)如(rú)果包覆已經充分±π(fēn),分(fēn)散劑用(yòng)量再增加,體(tǐ)系的(≤✘de)粘度也(yě)不(bù)會(huì)再有(yǒu)明(míng)顯的 '(de)降低(dī),甚至可(kě)能(néng)起相(xiàng)±<反的(de)作(zuò)用(yòng)。
(2)固含量
粘度對(duì)固含量的(de)變化(huà)非常敏感在較高(gāo)的✔≥☆→(de)粘度下(xià),固含量每下(xià)降1%,粘度下(εβα✘xià)降平均超過20%,下(xià)降幅度非常明(míng)顯曲線2表示✔在不(bù)太高(gāo)的(de)粘度下(x✔≤ià),固含量每下(xià)降1%,粘度下(xià)降也(yě)超過20%,下₹∏×(xià)降幅度也(yě)很(hěn)顯著。固含量下(xià)降,碳酸鈣顆粒之間(jiān)§γ也(yě)越顯得(de)松散,粘度随之下(xià)降。
(3)溫度
溫度對(duì)粘度存在影(yǐng)響,但(dà¶n)非常微(wēi)小(xiǎo)。
2.3粒徑分(fēn)布和(hé)粘度的(de)相(xiàng)互關系
研磨碳酸鈣的(de)粒徑分(fēn)布和(hé)粘度存<✔λ在著(zhe)密切的(de)關系。在同樣的(d→$≠•e)分(fēn)散劑用(yòng)量下(xià)和(hé)同樣¶✘₽的(de)固含量下(xià),粒徑如(rú)果相(xiàng)對(duì)較小(xi"≥ǎo),那(nà)麽一(yī)定體(tǐ)積₹ 下(xià)碳酸鈣顆粒數(shù)量就(jiù)顯得(de)比較密集,粘度就(jiù)會(huì)Ω≤✘升高(gāo)。反之,粒徑如(rú)果相(xiàng)對('$duì)較大(dà),那(nà)麽一(yī)定體(tǐ)積下(xià)碳酸鈣顆粒數(shùΩ↑Ω)量就(jiù)顯得(de)比較疏松,粘度就(jiù)會(hu♥™₽ì)降低(dī)。
3 結語
碳酸鈣研磨的(de)過程中,如(rú)果沒有(yǒ♥λu)分(fēn)散劑的(de)作(zuò)用(yòng),研磨根¶≤↑本無法進行(xíng)。所以針對(duì)研磨必須做(zuò)的(de)工(gδ<®₽ōng)作(zuò)是(shì)選擇高(gāo)效€ 的(de)分(fēn)散劑,使得(de)研磨碳酸鈣的(de)幾項主要(yào)指标最佳化(huà)↕↕,并能(néng)節約成本,降低(dī)♣→能(néng)耗。現(xiàn)階段對(duì)有(yǒuπ©✔)開(kāi)發前景的(de)分(fēn)散劑的(de)研究就(jiù)是(shì∏'₹)對(duì)超分(fēn)散劑的(de)' ♦"研究,通(tōng)過對(duì)其錨固段和(hé)溶劑化(huà)段兩部分Ωβ (fēn)的(de)研究,制(zhì)得(d♠♣↕e)最适合研磨的(de)分(fēn)散劑。
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