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一种无碳复写纸涂料用碳酸钙及其制备和应用

阅读：753发布：2020-07-08

IPRDB可以提供一种无碳复写纸涂料用碳酸钙及其制备和应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种无碳复写纸涂料用碳酸钙及其制备和应用，制备方法包括如下步骤：(1)晶种氢氧化锆的制备：将碱性物质水溶液加入到锆盐水溶液中，制成晶种氢氧化锆浆料；(2)将所说的晶种氢氧化锆浆料加入到氢氧化钙浆料中，通二氧化碳气体进行碳化，碳化到pH为6.5～7.5时得到无碳复写纸涂料用碳酸钙浆料，然后收集无碳复写纸涂料用碳酸钙。所述的无碳复写纸涂料用碳酸钙用于无碳复写纸涂料，可以使无碳复写纸的平滑度高，显色速度快。，下面是一种无碳复写纸涂料用碳酸钙及其制备和应用专利的具体信息内容。

权利要求

1. 一种无碳复写纸涂料用碳酸钙的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)晶种氢氧化锆的制备：将碱性物质水溶液加入到锆盐水溶液中，制成晶种氢氧化锆浆料；(2)将所说的晶种氢氧化锆浆料加入到氢氧化钙浆料中，通二氧化碳气体或含二氧化碳体积浓度为10～35％的混合气体进行碳化，碳化到pH为6.5～7.5时得到无碳复写纸涂料用碳酸钙浆料，然后收集无碳复写纸涂料用碳酸钙。

2. 根据权利要求i所述的方法，其特征在于，将碱性物质水溶液在1〜5 小时内加入到锆盐水溶液中。

3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的锆盐是硫酸锆、氧氯化锆、硝酸锆、硫酸氧锆中的一种或两种以上，锆盐水溶液的浓度为 0.5〜2.0摩尔/升。

4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的碱性物质是氢氧化钠、氢氧化钾或氨水中的一种以上，碱性物质水溶液的浓度为0.2〜2.0摩尔/升。

5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的锆盐与碱性物质的摩尔比为1 : 3.8〜4.2。

6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的晶种氢氧化锆浆料加入到氢氧化钙浆料中的加入量为：氢氧化锆干重量相当于氢氧化钙干重量的1〜20%。

7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的氢氧化钙浆料的浓度为5〜30% (重量）。

8. 权利要求1〜7任一项所述方法制备的无碳复写纸涂料用碳酸牵丐。

9. 权利要求8所述的无碳复写纸涂料用碳酸钙在制备无碳复写纸涂料中的应用。

说明书全文

一种无碳复写纸涂料用碳酸钙及其制备和应用

技术领域

本发明涉及一种无碳复写纸涂料用碳酸钙的制备及应用。背景技术
无碳复写纸是利用涂在纸上的无色染料与显色剂接触反应而显色的一种特种纸，主要由三层组成：上纸(CB)，该层纸的背面涂有溶解在非挥发溶剂中的无色染料的微胶囊；中纸(CF/CB)，该层纸的正面涂有显色剂的涂层，背面则涂布着微胶囊；下纸(CF)，该层纸只在正面涂有显色剂。其发色原理是，当有压力施于上纸时，涂在纸背面的微胶囊破裂与纸正面的显色剂接触发生反应而显色。本技术制备的无碳复写纸涂料用碳酸转就应用于无碳复写纸的CF涂层中。
CF涂层中颜料的选用是非常重要的，锻烧高岭土和沉淀碳酸钙具有较大的比表面积，吸油高，孔隙容量大，使得涂层膨胀，细孔容积大，对囊油的吸收性和着色性有显著提高。以此两种颜料组成的涂层比用一般高岭土和重钙的CF有更快的显色速度。同时，显色密度也有显著提高，图文更鲜艳。但CF涂层中的颜料颗粒又不能太大，颗粒太大会影响涂层的平滑度，所以要求颜料有大的孔容积，又有相对较小的颗粒尺寸。
《造纸科学与技术》2006年第4期公开了"表面活性剂对无碳复写纸CB
涂料涂布性能的改善"，《造纸化学品与应用》2006年第2期公开了"提高
显色剂低温显色性能的研究"。中国专利CN 1800491公开了"一种喷墨打印
介质的新型涂布材料及其制备方法"。
中国专利CN 1203566公开了，一种通过在约8〜64 °C的温度下，碳酸化含有糖类或多糖类，或者糖类或多搪类和金属离子的氢氧化钙水基浆
料，来制备分散的棱形碳酸钙的方法。生成产物的比表面为10〜120m2/g ，可用于涂料、塑料、涂层纸、纸填料和制药。
中国专利CN 1753836公开了，在碳化过程中碳化率达到2〜10%时，加入磷酸或可溶性磷酸盐，得到白度高、摩擦系数小、比较接近正球形，平均粒径10pm以上的方解石型球状碳酸钙。
中国专利CN 1361063公开了，一种以甲基聚氧硅垸为主体及少量聚乙烯醇、吐温80 、水乳化而成的一种乳化液为复合晶形控制剂，生产的碳酸钙晶体为立方体，形状单一、规整，粒径分布较窄，颗粒稳定，并且具有良好的分散特性。可广泛应用于高档涂料、油墨、纸张、塑料、PET薄膜，特别是具有高附加值的硅橡胶产品。
中国专利CN 1724378公开了，一种亚微米级超细碳酸钙分散颗粒的制备方法，晶型调节剂选自EDTA或其碱金属盐类、三乙醇胺、氨、铵盐、碱金属碳酸盐、可溶性的无机磷酸盐，碱金属硫酸盐或碱土金属硫酸盐、二糖或多糖中的一种或其混合物，制备出具有良好的分散性,适合用作纸张填充料和纸张涂层颜料具有光泽高和低粘度特性，而且适合于涂料、塑料等应用场合作为半补强剂和填料。
中国专利CN 1193602公开了，一种以氧化钙和二氧化碳气为原料制造碳酸钙的方法，其中通过在碳化前加入其钙盐是水溶性的无机酸或有机酸或它们的盐类，以及在碳化终了加人水溶性的镁盐，以提高碳酸钙的粘浓度、分散性及白度，使其可用作涂布颜料，以代替或部分代替目前用作造纸涂布颇料主体的愈来愈短缺的片状高岭土。
中国专利CN 1438279公开了，一种高白度纳米碳酸钙的制备方法，碳化过程中加入氢氧化钙重量的0.5〜2 %的三氯化铝和氢氧化钙重量的0.6〜 1.8 %的拧檬酸钠为晶形控制剂。得到形貌为链状，产品白度高达98 %以
5上的碳酸钙。
上述专利披露的技术，由于所获得的碳酸钙用于无碳复写纸涂料用时，普遍存在平滑度低或/和显色速度慢的缺陷，需要进行改进。发明内容
本发明的目的是提供一种无碳复写纸涂料用碳酸钙及其制备和应用，以克服现有技术存在的上述缺陷。本发明的方法包括如下步骤-
(1) 晶种氢氧化锆的制备：将碱性物质水溶液在1〜5小时内加入到锆盐水溶液中，制成晶种氢氧化锆浆料；
所述的可溶性锆盐，可以是硫酸锆、氧氯化锆、硝酸锆、硫酸氧锆中的一种或两种以上，锆盐水溶液的浓度为0.5-2.0摩尔/升；
所述的碱性物质是氢氧化钠、氢氧化钾或氨水中的一种以上，碱性物质水溶液的浓度为0.2〜2.0摩尔/升；
所述的锆盐与碱性物质的摩尔比为1 : 3.8〜4.2;
(2) 将所说的晶种氢氧化锆浆料加入到氢氧化钙浆料中，通二氧化碳气体进行碳化，碳化到pH为6.5~7.5时得到无碳复写纸涂料用碳酸钙浆料，然后收集无碳复写纸涂料用碳酸钙；
所述的晶种氢氧化锆浆料加入到氢氧化钙浆料中的加入量为：氢氧化锆干重量相当于氢氧化钙干重量的1~20%。
所述的氢氧化钙浆料的浓度为5~30% (重量）。
所述的二氧化碳可以是纯二氧化碳或含二氧化碳10~35% (体积）的混合气体。
所述的无碳复写纸涂料用碳酸钙用于无碳复写纸涂料，可以使无碳复写纸的平滑度高，显色速度快。具体实施方式
6实施例1
氢氧化锆晶种的制备：
称取355kg四水硫酸锆，在3立方米的反应釜中加入1000kg水，将355kg 四水硫酸锆加入到搅拌的3立方米的反应釜中，制成硫酸锆溶液。
称取160kg固体氢氧化钠，在2立方米的反应釜中加入1000kg水，将 160kg固体氢氧化钠加入到搅拌的2立方米的反应釜中，制成氢氧化钠溶液。将氢氧化钠溶液加入到不断搅拌的硫酸锆溶液中，调整氢氧化钠溶液流量，使加入时间控制在5小时，制得氢氧化锆晶种浆料2515kg。
将8000kg固含量为10%的氢氧化钙浆料加入到12立方米的碳化塔中，向碳化塔中加入上述氢氧化锆晶种浆料2100kg，向碳化塔中通入含二氧化碳25% (体积）的混合气体，碳化至pH为6.8时得到无碳复写纸涂料用碳酸钙浆料，将碳酸钙浆料用板框压滤机过滤、洗涤，得到无碳复写纸涂料用碳酸钙产品固含量为50。/o滤饼2180kg。
实施例2
氢氧化锆晶种的制备：
称取170kg硝酸锆，在3立方米的反应釜中加入2000kg水，将170kg 硝酸锆加入到搅拌的3立方米的反应釜中，制成硝酸锆溶液。称取112kg 固体氢氧化钾，在2立方米的反应釜中加入1000kg水，将112kg固体氢氧化钾加入到搅拌的2立方米的反应釜中，制成氢氧化钾溶液。将氢氧化钾溶液加入到不断搅拌的硝酸锆溶液中，调整氢氧化钾溶液流量，使加入时间控制在3小时，制得氢氧化锆晶种浆料3282kg。
将8000kg固含量为25%的氢氧化钙浆料加入到12立方米的碳化塔中，向碳化塔中加入上述氢氧化锆晶种浆料2100kg，向碳化塔中通入含二氧化碳10% (体积）的混合气体，碳化至？11为7.2时得到无碳复写纸涂料用碳酸钙浆料，将碳酸钙浆料用板框压滤机过滤、洗涤，得到无碳复写纸涂料
7用碳酸钙产品固含量为51%滤饼5160kg。
实施例3
氢氧化锆晶种的制备：
称取203kg硫酸氧锆，在2立方米的反应釜中加入500kg水，将203kg 硫酸氧锆加入到搅拌的2立方米的反应釜中，制成硫酸氧锆溶液。称取400kg 含量为40%液体烧碱，在1立方米的反应釜中加入500kg水，将64kg含量为40%液体烧碱加入到搅拌的1立方米的反应釜中，制成烧碱溶液。将烧碱溶液加入到不断搅拌的硫酸氧锆溶液中，调整烧碱溶液流量，使加入时间控制在2小时，制得氢氧化锆晶种浆料1603kg。
将8000kg固含量为8%的氢氧化钙浆料加入到12立方米的碳化塔中，向碳化塔中加入上述氢氧化锆晶种浆料1300kg，向碳化塔中通入含二氧化碳27% (体积）的混合气体，碳化至pH为7.1时得到无碳复写纸涂料用碳酸钙浆料，将碳酸钙浆料用板框压滤机过滤、洗涤，得到无碳复写纸涂料用碳酸钙产品固含量为49%滤饼1630kg。
实施例4
.氢氧化锆晶种的制备：称取286kg六水氧氯化锆，在3立方米的反应釜中加入1000kg水，将 286kg六水氧氯化锆加入到搅拌的3立方米的反应釜中，制成氧氯化锆溶液。称取272kg含量为25%氨水，在2立方米的反应釜中加入1000kg水，将 272kg含量为25。/。氨水加入到搅拌的2立方米的反应釜中，制成稀氨水。将稀氨水加入到不断搅拌的氧氯化锆溶液中，调整稀氨水流量，使加入时间控制在1小时，制得氢氧化锆晶种浆料2558kg。
将8000kg固含量为5%的氢氧化钙浆料加入到12立方米的碳化塔中，向碳化塔中加入上述氢氧化锆晶种浆料810kg，向碳化塔中通入含二氧化碳 35%的混合气体，碳化至pH为7.5时得到无碳复写纸涂料用碳酸钙浆料，
8洗涤，得到无碳复写纸涂料用碳酸转产
品固含量为50%滤饼990kg。
实施例5
氢氧化锆晶种的制备：
称取143kg六水氧氯化锆，在3立方米的反应釜中加入1000kg水，将 143kg六水氧氯化锆加入到搅拌的3立方米的反应釜中，制成氧氯化锆溶液。称取80kg固体氢氧化钠，在2立方米的反应釜中加入1000kg水，将80kg 固体氢氧化钠加入到搅拌的2立方米的反应釜中，制成氢氧化钠溶液。将氢氧化钠溶液加入到不断搅拌的氧氯化锆溶液中，调整氢氧化钠溶液流量，使加入时间控制在3.5小时，制得氢氧化锆晶种浆料2223kg。
将8000kg固含量为15%的氢氧化钙浆料加入到12立方米的碳化塔中，向碳化塔中加入上述氢氧化锆晶种浆料1350kg，向碳化塔中通入含二氧化碳18% (体积）的混合气体，碳化至pH为6.5时得到无碳复写纸涂料用碳酸钙浆料，将碳酸钙浆料用板框压滤机过滤、洗涤，得到无碳复写纸涂料用碳酸钙产品固含量为53%滤饼2910kg。
实施例6
氢氧化锆晶种的制备：
称取250kg四水硫酸锆，在3立方米的反应釜中加入1000kg水，将250kg 四水硫酸锆加入到搅拌的3立方米的反应釜中，制成硫酸锆溶液。称取253kg 含量为20%氨水，在2立方米的反应釜中加入1000kg水，将253kg含量为 20%氨水加入到搅拌的2立方米的反应釜中，制成稀氨水。将氢氧化钠溶液加入到不断搅拌的硫酸锆溶液中，调整稀氨水流量，使加入时间控制在4 小时，制得氢氧化锆晶种浆料2503kg。
将8000kg固含量为8%的氢氧化钙浆料加入到12立方米的碳化塔中，向碳化塔中加入上述氢氧化锆晶种浆料550kg，向碳化塔中通入纯二氧化碳
9气体，碳化至pH为6.8时得到无碳复写纸涂料用碳酸钙浆料，将碳酸钙浆料用板框压滤机过滤、洗涤，得到无碳复写纸涂料用碳酸钙产品固含量为 50%滤饼1620kg。
实施例7 青岛奥华无碳复写CF层原纸青岛奥华无碳复写CB成纸涂布原料及胶粘剂：木薯淀粉、显色剂，青岛奥华纸业提供。实验采用青岛奥华无碳复写纸CF原纸，使用线性涂布棒进行面涂，涂布量4g/m2。
显色密度测定参照GB 16797-1997。
表1涂料配方
table see original document page 10

表2检测结果:

table see original document page 10

5tt 87.54 79.45 112 73.29 94.92
87.71 78.96 110 73.20 94.98
普通轻钙 87.12 73.46 71 54.54 86.62
普通轻钙为上海东升新材料有限公司PCC-90轻质碳酸钙。 11

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一种办公用无碳复写纸-专利编号CN105544287A	2020-05-19	159
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