造紙業(yè)是納米碳酸鈣具開發(fā)潛力的市場。目前,納米碳酸鈣還主要用于特殊紙制品,如女性用衛(wèi)生巾、嬰兒用尿不濕等。納米活性碳酸鈣作為造紙?zhí)盍暇哂幸韵聝?yōu)點(diǎn):高蔽光性、高亮度、可提高紙制品的白度和蔽光性;高膨脹性,能使造紙廠使用更多的填料而大幅度降低原料成本;粒度細(xì)、均勻,制品更加均勻、平整;吸油值高、能提高彩色紙的預(yù)料牢固性。
造紙
應(yīng)用范圍:卷煙紙、記錄紙、簿頁印刷紙、高白度銅版紙以及衛(wèi)生巾、紙尿布等。
應(yīng)用特性:造紙中加入納米碳酸鈣可以提高紙張的松密度、表觀細(xì)膩性、吸水性;提高特種紙的強(qiáng)度、高速印刷性;調(diào)節(jié)卷煙紙的燃燒速度。
隨著更多行業(yè)的逐漸改變,活性碳酸鈣粉應(yīng)用以及消費(fèi)結(jié)構(gòu)已經(jīng)有了一定的趨勢,目前像納米級碳酸鈣粉、超微細(xì)碳酸鈣粉、醫(yī)用級和食品級碳酸鈣粉;各種外表改性的碳酸鈣,如天然橡膠、合成橡膠、涂料等碳酸鈣,紡錘形、立方形、鏈鎖形、菱形、晶形等各種晶形碳酸鈣粉,必將大量投放市場,以滿足市場需求??傊瑯I(yè)內(nèi)要加緊開發(fā)外表活性劑,提高改性效果,發(fā)展各類活性碳酸鈣,使我國碳酸鈣工業(yè)得到長遠(yuǎn)發(fā)展。
間歇攪拌式碳化法
間歇攪拌式碳化法采用低溫?cái)嚢韫呐莞教蓟磻?yīng)器,通過加入晶形控制劑制備不同晶體結(jié)構(gòu)和不同粒徑的碳酸鈣。該法是將25℃以下的氫氧化鈣乳液泵入碳化反應(yīng)罐中,通入二氧化碳,在攪拌狀態(tài)下,進(jìn)行碳化反應(yīng),通過控制反應(yīng)溫度、濃度、攪拌速度、添加劑等工藝條件制備納米碳酸鈣。該法因攪拌氣-液接觸面積大,反應(yīng)較均勻,產(chǎn)品粒徑分布較窄等,已成為近幾年納米碳酸鈣生產(chǎn)的主要方法 。
納米碳酸鈣生產(chǎn)流程優(yōu)化方法
① 使用高濃度CO2氣體作為合成納米碳酸鈣的氣源可以大大縮短反應(yīng)的時(shí)間,但是由于系統(tǒng)攪拌不均勻,碳酸鈣粒徑的分布就很不均勻,出現(xiàn)部分粒徑較大顆粒,增大攪拌轉(zhuǎn)速可減緩粒徑分布不均勻現(xiàn)象。
② 隨著晶形修飾劑添加量的增加,溫度的提高,陳化時(shí)間的延長,顆粒規(guī)整程度增加,粒徑也增大,但當(dāng)超過極限值時(shí),顆粒尺寸不再改變,陳化溫度升高可加快陳化進(jìn)程,但如果溫度過高就會引起碳酸鈣發(fā)生形狀變化,立方形轉(zhuǎn)為片狀。陳化溫度越高,陳化時(shí)間越長,片狀轉(zhuǎn)化率越高。
③ 陳化過程中分別用聚羧酸鹽、六偏磷酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉為分散劑,通過其電離出的離子改變顆粒電荷狀態(tài)和空間位阻,使得體系發(fā)生膠溶反應(yīng),促進(jìn)凝膠重新轉(zhuǎn)變?yōu)槿苣z,降低了體系黏度,增強(qiáng)了顆粒間分散性,有利于二次碳化和后期包覆過程的進(jìn)行;
④ 在陳化起始階段加入一定量六偏磷酸鈉,工藝簡單,便于操作,還能起到降低黏度、增強(qiáng)顆粒分散性的作用,同時(shí)也不影響陳化過程中晶形修飾劑對碳酸鈣形貌的改善作用;
⑤ 工業(yè)試驗(yàn)工藝參數(shù)選擇遵循等單位體積功率的準(zhǔn)則,工業(yè)圈內(nèi)傳質(zhì)效果較小試裝置傳質(zhì)效果稍差,但是不同批次之間的工業(yè)試驗(yàn)產(chǎn)品性能重復(fù)性很好,工藝的穩(wěn)定性高,合成的納米碳酸含產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo)均能與小試產(chǎn)品的性能指標(biāo)保持一致。
納米碳酸鈣都是輕質(zhì)碳酸鈣經(jīng)過加工,其細(xì)度達(dá)到納米級,即100納米以下。目前關(guān)于納米碳酸鈣的產(chǎn)品有納米碳酸鈣、納米鈣功能顆粒、納米鈣填充顆粒等。主要針對于塑料產(chǎn)品,從性能、效果及成本上面得到更好的優(yōu)化。 納米碳酸鈣的粒徑在0-100納米范圍內(nèi)。他的制造工藝有分復(fù)分解法、碳化法、夾套反應(yīng)釜法、乳液法、凝膠法。其中碳化法又分了很多種比如簡寫鼓泡式,連續(xù)噴霧式,超重力式等。