本发明专利技术的目的在于提供以具有成本效益的方式获得包含ＧＣＣ和ＰＣＣ的碳酸钙材料的方法，该碳酸钙材料中细度小于１μｍ的微粒的分数大于８０％、优选大于８５％、更优选大于９０％、甚至更优选大于９５％，并且其比表面积小于２５ｍ↑［２］／ｇ，其中对ＧＣＣ和ＰＣＣ共研磨，有可能与至少另一种矿物材料共研磨。本发明专利技术的另一目的在于水性悬浮液形式的共研磨碳酸钙材料和干产品形式的共研磨碳酸钙材料。本发明专利技术的又一目的在于这样的产品在使用矿物材料的任何部门中的用途以及特别在造纸、涂料以及塑料工业中的用途。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生产GCC和PCC型超细共研磨碳酸钙材料的经济方法，所获得的产品及其用途本专利技术的目的在于提供获得包含GCC (重质》友酸钙)和PCC (沉淀 碳酸4丐)的碳酸钙材料的方法。所述材料适用于许多领域，例如适用于 造纸工业。本专利技术的另一目的在于提供获得包含GCC和PCC的碳酸钙材料 的方法，该碳酸4丐材料中细度小于1 /mi的微粒的分数大于80%、优 选大于85%、更优选大于90%、甚至更优选大于95%,以及其BET 比表面积小于25mVg。当细度小于1 /mi的微粒的分数大于95%时，所述BET比表面积 优选小于25 m2/g。当细度小于1 /mi的微粒的分数大于90%、大于85%、 大于80%时，所述BET比表面积分别优选小于20 m2/g、小于18 m2/g、 小于15m2/g。这样的材料导致涂布这类材料的纸具有优良的性能，尤 其是在光泽方面。本专利技术的另一目的在于提供获得具有上述粒度特征的包含GCC 和PCC的碳酸4丐材料的方法，其中GCC和PCC可能与至少另一种矿 物材料共研磨。本专利技术的另 一 目的涉及通过该方法获得的共研磨碳酸钙材料(即 含有共研磨的GCC和PCC的水性矿浆和含有共研磨的GCC和PCC 的干产品)。本专利技术的另 一 目的涉及这样的产品在使用矿物材料的任何部门中 的用途以及特别在造纸、涂料以及塑料工业中的用途。许多类型的矿物用于造纸工业的纸涂料配方。粘土由于其相对于 其它矿物颜料成本较低，因而传统上用于该用途。碳酸钙(CaC03)既可用作涂布颜料又可用作填充颜料，且众所周知 其改善最终产品的某些光学性能，例如光泽、不透明度或亮度。碳酸 4丐可有两种类型重质或天然石友酸钓，被称为GCC;以及合成或沉淀碳酸钓，被称为PCC。重质碳酸钓是从诸如石灰石、大理石或白垩等自然资源获得并经 过诸如研磨等处理加工的碳酸钙。沉淀碳酸钙是合成材料，通常通过二氧化碳和石灰在水性环境中反应后沉淀获得。该PCC可以是菱面体 的和/或偏三角面体的和/或文石质的(aragonitic)。根据本领域所属技术 人员的需要，可以例如使用硬脂酸对该GCC或PCC进行另外地表面 处理。自GCC和PCC均存在于纸涂料配方中的情况受到关注以来，许 多年来，需要为本领域技术人员提供包含GCC和PCC的矿浆以更精 确地调节被涂布的纸的最终性质。涉及天然碳酸钙和沉淀碳酸钓在造 纸工业中的使用的出版物包括，例如"PCC or GCC， factors determining calcium carbonate choice in alkaline conversion (PCC或GCC，确定械性 转化中碳酸钙选择的因素)"(1995年11月第28届纸浆和纸年会(Pulp and Paper Annual Meeting)后出版)和"GCC vs. PCC as the primary filler for uncoated and coated wood-free paper (作为未涂布和涂布的不含磨木 浆的纸张的主要填料的GCC和PCC的比较)"(Tappi Journal 2000， 83(5): pp76):这些出版物涉及用于造纸工业的PCC/GCC混合物的性质。在 "Chalk: a calcium carbonate for the high-filled sheet (白垩用于高填充 板的碳酸4丐)"(TAPPI Proceedings, April 5-8 1992, Papermakers Conference, Book 2, Opryland Hotel, Nashville TN， TAPPI Press, pp. 515-520)中，作者提出与PCC相关的缺陷可以通过与诸如GCC的其它 填料协同使用这种矿物而克服。最后，在"Coating structure with calcium carbonate pigments and its influence on paper and print gloss (碳酸4丐颜 料的涂布结构及其对纸和印刷光泽的影响)"(Pulp & Paper Canada, 2004， 105(9)， pp. 43-46)中研究了包括GCC和PCC在内的不同颜料混 合物对包括光泽和印刷光泽在内的纸性质的影响。由于这些出版物证 明需要获得用于造纸工业的GCC和PCC的混合物，因此申请人强调 这些出版物似乎属于本专利技术的技术背景。然而，这些出版物均未教导 或揭示GCC和PCC的共研磨，以及进一步获得给定细度分数的共研 磨GCC和PCC的可能性，而这是本专利技术的目的之一。根据本领域所属技术人员改善被涂布的纸的某些最终性质的要 求，对于技术人员还存在改善最终产品的某些光学性能的其它需求， 例如改善光泽的需求。对于该需求，本领域所属技术人员已知用于纸涂料配方的矿物物质的细度是最重要的标准矿物物质的细度与被涂 布的纸的光学性能的改善有很大关系。在该领域，本领域所属技术人员已知EP 0894836 7>开了由水、市 售的分散剂以及团聚的含碳酸盐颜料组成的浆液。所述分散剂阻止团 聚颜料在该浆液中的离解。在所述含碳酸盐颜料的粒度分布中，80% 至99%重量比的微粒粒径小于2 /xm, 50%至90%重量比的微粒粒径小 于1 /mi,以及0至10%重量比的微粒粒径小于0.2 /mi,陡度因子(50% 重量比的直径与20%重量比的直径的比率)为1.5-2.0,以及孔隙率为 45%-65%。显然，该专利技术-f又涉及方解石、大理石以及白垩型的天然碳 酸钙；此外，该专利技术在于分散方法并且未教导上述含碳酸盐颜料的研 磨。US 2002155055解决了减少用于造纸的碳酸钓组合物的粒度分布 宽度的问题，但是如本专利技术人所认识的(参见)，其专门针对重质 碳酸钙。所提出的解决方案涉及包括以下步骤的方法形成天然碳酸 钙的无分散剂水性悬浮液；湿研磨该悬浮液以产生具有陡度比(A)的碳 酸钓组合物；以及在低于35°C的温度下老化该悬浮液以产生具有小于 陡度比(A)的陡度比(B)的碳酸钙组合物。在该文章中，将陡度因子定 义为当使用SedigraphTM描述粒度分布时，75%质量的微粒的平均直径 与25%质量的微粒的平均直径之比。还存在现有技术文件，其涉及单一类型或两种类型(GCC和PCC 混合物)的碳酸钓协同至少另一种矿物物质(以及尤其是高岭土)的使 用，其公开了每一材料和/或最终混合物的陡度因子的某些具体值。 WO 2003/093577教导，为了改善纸张的光泽、不透明度、亮度和光滑 性，特定的微粒状颜料可用于纸涂料配方。这些颜料包含第 一组分PCC 以及第二组分，该第二组分为经加工的微粒状含水高岭土，其形状因 子为至少25以及其陡度为至少20;或者包含第一组分，该第一组分 为具有球形微粒形状的PCC,以及第二组分，该第二组分为经加工的 微粒状含水高呤土，其形状因子为至少45以及其平均当量微粒直径小于0.5/mi;或者包含第一组分PCC以及第二组分，该第二组分为经加 工的微粒状含水高岭土，其形状因子小于25。此外，WO 2002/016509 教导为了改善纸张的光学性能以及纸涂层的可印刷性，使用平均粒度 为本文档来自技高网...
【技术保护点】
生产包含ＧＣＣ和ＰＣＣ的共研磨碳酸钙材料的方法，其具有： －细度小于１μｍ的微粒的分数大于８０％，优选大于８５％，更优选大于９０％，以及甚至更优选大于９５％，以及 －ＢＥＴ比表面积小于２５ｍ↑［２］／ｇ。 并且所述方法的特征在于其包括以下步骤： （ａ）提供至少一种碳酸钙材料，任选地，以水性悬浮液形式， （ｂ）共研磨ＧＣＣ和ＰＣＣ，任选地，与至少另一种矿物材料共研磨， （ｃ）任选地筛选和／或浓缩步骤（ｂ）后所获得的所述共研磨碳酸钙材料， （ｄ）任选地干燥步骤（ｂ）或（ｃ）后所获得的所述共研磨碳酸钙材料。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安赖纳，迈克尔波尔，
申请(专利权)人：欧米亚发展股份公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]
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