分散劑在碳酸鈣研磨中的應用
1、前言
近10年來，隨著中堿性造紙和涂布加工技術的發展，碳酸鈣作為涂布顏料和填料在北美和歐洲得到了廣泛的應用。在我國，碳酸鈣在涂布顏料中也逐漸占據了--。
碳酸鈣在自然界中有多種存在形態，而對造紙涂料有用的是方解石。但天然方解石必須經過機械粉碎、研磨、分級，制成細微的顆粒(我們稱之為重質碳酸鈣或研磨碳酸鈣，gcc)，方可用于紙張涂料的制備。
分散劑是靠吸附在顏料顆粒表面，產生靜電斥力和空間位阻，從而使得顆粒能以懸浮態穩定地存在。碳酸鈣研磨中有了分散劑的幫助，才能得到高固含量、低粘度的碳酸鈣漿料，研磨效率也得以提高，并能節約研磨所需耗費的能量，通用的分散劑有三大類，即無機類、有機類和高分子類，而目前普遍采用的是高分子類分散劑。相比之下，高分子類分散劑具有以下優點：
(1)無機分散劑會對導電率、介電常數帶來-影響，在某些領域內使用受到-，而高分子類分散劑則不受這個-
(2)與有機類分散劑不一樣，高分子類分散劑在生產時具有可控的分子量，而較高的分子量有較好的分散穩定性
(3)高分子類分散劑分散能力強，穩定效果好，對分散體系中的離子、ph值、溫度等因素敏感程度小
(4)高分子類分散劑可-降低分散體系的粘度，-分散體系的流變性，能節省機械操作時所需的能源。
基于以上優點，無論是在碳酸鈣的研磨中，還是在紙張涂料的制備中，都廣泛采用了高分子類分散劑。
普通的輕質碳酸鈣、重質碳酸鈣其價格都遠遠低于塑料價格，碳酸鈣的添加會使塑料制品的成本降低。固國外稱碳酸鈣為填充劑filler或增量劑extender。
在現階段，添加碳酸鈣以降低塑料的成本為主要目標。隨著碳酸鈣表面性質的-和形狀、粒度的可控，碳酸鈣將逐漸成為補強或賦予功能性為目的的功能性填充劑。
碳酸鈣是pvc制品生產加工中常用的填充劑，其使用目的大多是為使pvc制品增量，以達到降低生產成本的目的。
目前在pvc制品的生產加工中使用的碳酸鈣主要有兩種，其一是由天然石灰石經機械粉碎法如通過雷蒙磨粉碎成不同細度的碳酸鈣，這種碳酸鈣稱為重質碳酸鈣，其品質由天然石灰石的品位和其細度決定。合理使用重質碳酸鈣可提高pvc制品的耐熱性、剛性、尺寸穩定性及加工性。其二是挑選品位高的石灰石經過煅燒，使其分解成氧化鈣，并通水反應成氫氧化鈣，再通入-，經沉淀后形成碳酸鈣，這種碳酸鈣稱為輕質碳酸鈣。少量使用輕質碳酸鈣可提高pvc制品的拉伸強度。輕質碳酸鈣的品質除由天然碳酸鈣的品位決定外，其煅燒等化學反應條件及分級細度也是十分重要的因素。輕質碳酸鈣的價格應比同一細度的重質碳酸鈣高一倍以上。
所謂改性碳酸鈣系指將重質碳酸鈣或輕質碳酸鈣表面進行活化處理制得，不但疏水化而且活性化。
改性碳酸鈣是目前用途廣泛的填充劑，應用于橡膠、塑料、造紙、涂料、油漆、印刷、電纜、制革、和食品等工業。其主要特點是粒徑小于0.1um，粒子大小較均勻，比表面積大，應用性能大大優于普通碳酸鈣、廣泛應用于pvc電纜料、合成革、聚乙烯薄膜， 泡沫塑料拖鞋等制品的填充料。用活性碳酸鈣填充的塑料制品，能提高耐沖性能。活性碳酸鈣做橡膠補充劑，加入到橡膠制品中，其機械性能明顯提高，如抗撕裂強度可提高一倍以上，屈撓次數可提高5-6倍，因此活性碳酸鈣既是橡膠的填料，又是橡膠的補強劑。在我國， 橡膠工業是碳酸鈣的醉大用戶，年用量為碳酸鈣總量的一半以上。活性碳酸鈣的白度、細度好，用于造紙、涂料工業，碳酸鈣密度，可提高紙張、涂料的。此外活性碳酸鈣還可用作中、高擋油墨的填料，光澤度、透明度好，分散性和流動性均能達到高擋油墨填料的要求。
改性碳酸鈣的生產工藝與生產輕質碳酸鈣大致相同，但在碳化這一工序中應嚴格控制條件， 使生成微細的碳酸鈣顆粒，再用活化劑進行表面處理。即將石灰石與煤混合，其配比約7.5左右，碳酸鈣應用，于900-1000℃ 溫度下在石灰窯中緞燒，-經洗氣除塵后送碳化塔，生石灰進-槽，用80-90℃ 的熱水充分-， 制成濃度約9%的乳液，進入碳化塔，碳酸鈣的生產，通-進行碳化，當碳化時懸浮液的ph值等于7時為反應終點，此時可引入活化劑，對生成的碳酸鈣進行表面處理。有干法表面處理和濕法表面處理，通常采用濕法表面處理工藝，因該法可制得活化度高，分散性能好，透明性高的活性碳酸鈣。目前添加活化劑一般有酞酸酷偶聯劑、硬脂酸、木質素等， 用量約1%-5%。完成了前面的化學處理后，對料液脫水分離、干燥制得白度高的成品。
生產一般輕質碳酸鈣的工廠，只需對某些設備和工藝加以改進，如改進反應塔、增加溫度控制、氣體流量及表面改性等，江蘇碳酸鈣，即可生產合格的活性碳酸鈣產品，提高產品的附加值，創造效益。
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