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造纸涂料级绢母瓷土及其制法

阅读:1027发布:2020-11-02

专利汇可以提供造纸涂料级绢母瓷土及其制法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种以单组分绢 云 母为原料生产的造纸涂料级瓷土及其制造方法,通过对绢云母原矿进行细度、纯度及 稳定性 处理,生产出的瓷土可用于高浓高速刮刀涂布或铸涂,产品 质量 达到以 高岭土 为原料生产的美国KCS土及英国SPS土的质量 水 平。,下面是造纸涂料级绢母瓷土及其制法专利的具体信息内容。

1、一种用于高浓高速刮刀涂布和铸涂的造纸涂料级绢母瓷土及其制造方法,其特征在于,瓷土的成分为单组绢云母。
2、一种造纸涂料级绢云母瓷土及其制造方法,其特征在于,将绢云母矿料粉碎研磨、除渣、再将其进行稳定性及脱处理制成干粉或干度大于70%以上的泥饼制品,其中,所说稳定处理是指在原料粒子的悬浮液中,加入10-40ppm的硫酸盐溶液和10-20ppm的酰铵类溶液。
3、根据权利要求1或2所述的绢云母瓷土及其制造方法,其特征在于,在分离工序分离出来的含有粒径大于10微米的绢云母浆料,可以再次研磨,研磨后的浆料与新浆料一起进入除渣工序。
4、根据权利要求3所述的绢云母瓷土及其制造方法,其特征在于,增设尾渣处理工艺,尾渣处理工艺包括筛选、研磨、除渣分级、脱水等工序。
5、根据权利要求4所述的绢云母瓷土及其制造方法,其特征在于,在分级与脱水工序之间增设漂白工序。

说明书全文

一种改进的、以绢母为原料的造纸涂料级瓷土及其制法,属造纸原辅料技术领域。

长期以来,造纸用涂料级瓷土一直使用高岭土,许多理论及实践也是在此基础上建立起来的。绢云母是一种无机非金属矿物原料,与高岭土相比,由于其许多性能不同于高岭土,因此国内外普遍认为绢云母不适合作造纸涂料,特别认为不能单组分用作高浓度刮刀涂布材料,这是因为以绢云母制作的瓷土高浓分散性能差,配制刮刀高浓涂料配方时粘度增稠甚剧,产生休克,颜料和涂料稳定性极差,仅限于生产气刀用低挡产品,且成纸质量低,从而限制了它的应用。日本曾提出以绢云母为原料制作造纸涂布颜料的技术方案,但因未能解决上述难题,仅能与高岭土配用,且绢云母的组分含量一般不能超过50%。

发明的目的是开发利用绢云母的宝贵资源,制出单组分的绢云母造纸涂料级瓷土,并设计出一套合理的工业制作工艺流程。

本发明的目的是以如下方式实现的:通过对原矿料的超细加工研磨及分级,使瓷土中细粒级(<2μ)含量达85-95%以上;通过对绢云母的稳定性处理,改变绢云母粒子的表面性能,提高瓷土的高浓涂料配伍性、降低粘度,提高剪切稳定性;另外,本发明还通过对尾矿进一步加工,同时生产出高中低档产品,实现无尾矿作业的目的。

以下结合附图对本发明作进一步详述。

图1为本发明的工艺流程图

本发明所制造的造纸涂料级绢云母瓷土是由单组份的绢云母构成的,绢云母的粒径小于10微米。

制造本发明产品按如下工序进行:

1、清洗破碎

绢云母矿纯度较高,但在表面及接缝处混有一些砂土、金属化物等杂质。可利用转鼓式矿石清洗机喷冲净。清洗后的绢云母即进行粉碎。粉碎最好采用从粗碎到细碎这种逐步破产的方法。细度以小于3毫米为好。破碎设备可采用反击式破碎机、腭式破碎机、对辊碾碎机、雷蒙磨、轮碾中的一种或几种。

二、研磨

研磨是将碎料进一步粉碎成所需粒度,研磨可采用干磨法,亦可采用湿磨法。采用后者,成本较高,但粉尘较小。设备可采用球磨机或振动磨。研磨浆料的浓度一般为45-65%。

三、除渣

研磨后的浆料进行除渣,除渣是把混入浆料内的杂质除去。设备可采用水旋流除渣器。操作时,将磨好的浆料用泥浆直接打入旋流器,利用旋流所形成离心力的差异,将杂质与浆料分离。

四、分级

分级是按照粒度的要求将浆料中的绢云母粒子进行分类,本实施例是将大于10微米的粒子和小于10微米的分开,并予以剔除,以调节控制瓷土细度和磨耗值,保证产品质量稳定。分级是在离心分 级机内进行。分级机的型号较多,以卧式螺旋卸料离心分级机较好。浆料经分级机处理后,其小于10微米的粒子含量将从90%左右上升到99-100%。

五、稳定处理

稳定处理是设法改变绢云母离子的表面特性,使其与配制涂料时的胶粘剂及其它助剂有较好的相溶性,以此建立互相平衡,达到降低粘度,提高涂料稳定性的目的。该工序是在绢云母粒子的悬浮液中加入稳定剂,稳定剂由10-40ppm的硫酸盐溶液和10-20ppm的酰胺(PAM)溶液组成,表1列出了稳定剂的不同组分和效果之间的关系。

硫酸盐可选用硫酸、硫酸等。

表1 稳定处理后的绢云母粘度性能 序号 稳定剂                                涂料性能 硫酸盐 酰胺 浓度% 粘度CPS 1 15ppm 10ppm 56.6 2900 2 25ppm 13ppm 57.4 2400 3 30ppm 15ppm 56.8 1450

六、脱水

分级处理后的浆料浓度为10-30%左右。含水份太多,必须脱去水份才能成为最终产品。与其它瓷土脱水一样,因其粒径极细,要顺利脱水必先絮凝,可采用中华人民共和国轻工部造纸研究所“涂布用白土精制技术的研究”报告中所提供的方法,进行絮凝。絮凝后,利用压滤机进行脱水浓缩。本实用新型选用板框压滤机,这种压滤机打料时间短,卸料干度高。浆料经脱水后即成为含水量约为20-30%的泥饼,如需制成干粉,再经干燥即可。

在分级工序所分离出来的含有粒径大于10微米的绢云母浆料,可以再次研磨。研磨后的浆料与新浆料一起进入除渣工序。

按上述工序制作的绢云母瓷土,其精选加工的得率为50%左右,为了充分利用所余尾渣(指在分级工序由离心分级机或在除渣工序中由水力旋流除渣器扬弃的粗渣浆料),可增设尾渣处理工艺,用尾渣生产中的低档绢云母瓷土,作为气刀涂布颜料或造纸填料。尾渣处理工艺包括筛选(采用250-300目左右的筛子进行筛选以除去砂石、杂质)、研磨、除渣、分级、脱水等工序,各工序的操作方法及所用设备与精制高档瓷土相同,故不再另述。

绢云母原矿的白度约为60-69%,湿法选矿后白度提高,为进一步增白,可在分级与脱水工序之间增设漂白工序。漂白剂可选用保险粉,漂白浆料浓度为10-20%,温度为室温。漂白时间为1小时左右。漂白后的白度可达到85%以上。

本发明提出了利用单组份绢云母粒子制作高浓高速刮刀涂布及 高光泽度铸涂瓷土的技术方案,改变了绢云母不能用于造纸涂布,特别是不能单组份用于刮刀涂布的传统观念,提出了一套合理的生产瓷上新工艺方案。采用本发明提供的生产方法,可一次生产出高中低档瓷土,基本无被扬弃的尾矿。利用本发明生产的产品,绢云母细粒级含量高,磨耗值低(<4mg)分散性能好,粘度低,粘浓度值高(500cps时固含量为69-70%),高低剪切流变性能优良,它克服了绢云母瓷土存在的在配制高固含量涂料时粘度急剧上升的缺点(表2列出了本发明产品与美国KCS土和英国SPS土质量参数对比结果),为发展造纸涂料开辟了新资源,具有较大的经济和社会效益。

表2 各种瓷土产品质量及涂料性能对比 名称 瓷土物理性能 涂料性能 粒度% ≤10μ 白度 (%) 粘浓度 (%) 磨耗 (mg) 浓度 (%) 粘度 (%) 本发明产品 100 86.5 69.2 3.8 56.8 1450 美国KCS土 100 79.2 70.1 2.4 58.4 1360 英国SPS土 100 78.3 68.9 9.0 56.7 1580

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