一种用于PVC封边条的纳米碳酸钙的制备方法技术

本发明专利技术涉及纳米碳酸钙技术领域，尤其涉及一种用于PVC封边条的纳米碳酸钙的制备方法。本发明专利技术提供的制备方法包括以下步骤：步骤1，石灰石与焦炭按一定配比在950～1050℃下煅烧8～20h，过筛；步骤2，将石灰与热水按重量比1∶5～6.5加入50～100℃热水，高温消化，过筛，降低温度为40～80℃，搅拌陈化16～100h，调节Ca(OH)2生浆温度为12～35℃，浓度为5～12％；步骤3，向Ca(OH)2生浆加入晶型控制剂，通入窑气进行碳化反应，浆液PH＝7～7.5时，停止碳化，得熟浆；步骤4，熟浆过筛，加入乳化剂与活化剂升温活化，压滤；步骤5，滤饼经干燥后得到纳米活性碳酸钙。本发明专利技术制得的纳米碳酸钙比表面积较大、晶型为链状和小棒状，可大幅提高封边条的分散性能，用于PVC封边条时不出现硬团聚，成品抗折性好，吸墨性好，着色力高。着色力高。着色力高。

【技术实现步骤摘要】
一种用于PVC封边条的纳米碳酸钙的制备方法


[0001]本专利技术涉及纳米碳酸钙
，特别涉及一种用于PVC封边条的纳米碳酸钙的制备方法。

技术介绍

[0002]家具封边条的主要功能是对板材的断面进行固封，具有防止由于环境和使用过程中的不利因素(主要为水分)的影响而破坏板材以及阻止板材内部的甲醛挥发等作用，同时还具有装饰美观的效果。
[0003]PVC封边条基材由PVC树脂、碳酸钙粉及各种辅料组成。PVC封边条中加入一定的填料，可以降低成本，增加性能，常用的填料为碳酸钙。碳酸钙分为重钙、轻钙和纳米碳酸钙，重钙和轻钙由于粒径粗，做出来的封边条，其强度和着色力差，导致封边条在后期加工时，修边与面色较浅，容易出现折痕。
[0004]纳米碳酸钙的粒径小、比表面积大，性能远远优于重钙和轻钙，用于封边条时具有补强、增韧效果。但是纳米碳酸钙粒径较小，表面能大，在干燥和应用过程中都容易出现硬团聚，这种团聚会影响PVC封边条的制品外观。解决上述问题的主要手段是对纳米碳酸钙进行有机化表面处理，选用的表面处理剂通常为脂肪酸或其盐，这类表面处理剂可以有效改善粉体分散性，但是硬脂酸和油脂在加工时易析出，导致后期印刷油墨时吸墨性差，难以着色，导致制品图案模糊，色彩容易脱落。

技术实现思路

[0005]针对以上问题，本专利技术的目的是提供一种用于PVC封边条的纳米碳酸钙的制备方法，旨在解决现有技术中纳米碳酸钙使用时出现的硬团聚、吸墨性差等技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种用于PVC封边条的纳米碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：
[0008]步骤1、将石灰石与焦炭按照一定配比在950～1050℃下煅烧8～20h，取出过筛称重；
[0009]步骤2、将过筛后的石灰与热水按照重量比1∶5～6.5加入50～100℃热水进行高温消化，过筛除杂，降低温度为40～80℃，搅拌陈化16～100h，调节Ca(OH)2生浆温度为12～35℃，浓度为5～12％；
[0010]步骤3、向Ca(OH)2生浆加入第一晶型控制剂与第二晶型控制剂，通入CO2体积浓度为30～38％的窑气进行碳化反应，当浆液PH＝7～7.5时，停止碳化，得到熟浆；
[0011]步骤4、熟浆过筛除杂，加入乳化剂与活化剂进行升温活化，压滤脱水；
[0012]步骤5、滤饼经第一级干燥与第二级干燥后得到纳米活性碳酸钙。
[0013]优选地，所述石灰石平均直径为4～15cm，所述焦炭平均直径为1～4cm；所述石灰石与所述焦炭的配比为10:0.8～0.95。
[0014]优选地，所述高温消化温度为85～100℃。
[0015]优选地，所述第一晶型控制剂为柠檬酸、酒石酸(2,3
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二羟基丁二酸)、苹果酸(2
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羟基丁二酸)、硫酸锌、蔗糖、甜菜糖、麦芽糖、葡萄糖中的一种或多种；所述第二晶型控制剂为硫酸铝、氯化铝、硫酸镁、硫酸铝、磷酸盐、羟基亚乙基二膦酸、氨基三亚甲基膦酸、三乙烯二胺、三乙烯四胺、氮川乙酸钠、氮川三乙酸中的一种或者几种；所述第一晶型控制剂与所述第一晶型控制剂添加量为Ca(OH)2质量的0.3～2％。
[0016]优选地，所述升温活化过程具体步骤为：将乳化剂溶于80～95℃的热水后，加入活化剂，将温度调节为60～85℃进行活化。
[0017]优选地，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基磺酸钠、二异丁基萘磺酸钠的其中一种或任意几种的任意配比；所述活化剂为乙撑双硬脂酸酰胺、硬脂酸酰胺、月桂酸酰胺，棕榈酸酰胺、油酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯、硬脂酸单甘脂的其中一种或任意几种的任意配比。所述乳化剂与所述活化剂添加量为纳米碳酸钙干重的2～4％。
[0018]优选地，所述滤饼水分含量为30～40％。
[0019]优选地，所述第一级干燥采用低速搅拌干燥，当水分为18～20％时出料；所述第二级干燥采用强力闪蒸干燥，当粉体水分≤0.4％时出料。
[0020]优选地，所述第一级干燥出料后喷入二次表面处理剂钛酸酯偶联剂；
[0021]所述钛酸酯偶联剂添加量为纳米碳酸钙干重的1～2％。
[0022]采用了上述技术方案后，本专利技术具有以下有益效果：
[0023]1)本专利技术制备的纳米碳酸钙经过有机化表面处理，比表面积在30～40m2/g，短粒径为10～30nm，有效改善了纳米碳酸钙的分散性，用于制备PVC封边条时，不会引起碳酸钙粒子的团聚，制品的外观光滑，强度高，耐折性好。
[0024]2)本专利技术制备的纳米碳酸钙吸油值达到26～34gdop/100g，加工粘度适中，油墨吸收性能好，油墨的附着力增加，印刷效果逼真，分辨力高。
[0025]3)本专利技术制备的纳米碳酸钙生产过程简单，成本低，制得的纳米碳酸钙的活化率高。
[0026]综上所述，本专利技术解决了纳米碳酸钙在使用时易出现的硬团聚以及吸墨性差等技术问题。
具体实施方式
[0027]本专利技术提供了一种用于PVC封边条的纳米碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：
[0028]步骤1、将石灰石与焦炭按照一定配比在950～1050℃下煅烧8～20h，取出过筛称重；
[0029]步骤2、将过筛后的石灰与热水按照重量比1∶5～6.5加入50～100℃热水进行高温消化，过筛除杂，降低温度为40～80℃，搅拌陈化16～100h，调节Ca(OH)2生浆温度为12～35℃，浓度为5～12％；
[0030]步骤3、向Ca(OH)2生浆加入第一晶型控制剂与第二晶型控制剂，通入CO2体积浓度为30～38％的窑气进行碳化反应，当浆液PH＝7～7.5时，停止碳化，得到熟浆；
[0031]步骤4、熟浆过筛除杂，加入乳化剂与活化剂进行升温活化，压滤脱水；
[0032]步骤5、滤饼经第一级干燥与第二级干燥后得到纳米活性碳酸钙。
[0033]本专利技术在浆槽式消化机、笼式消化机内进行高温消化，可以控制石灰和水的比例，CaO在85～100℃的高温条件下彻底消化，用于PVC封边条中，制品的pH值较低，耐候性较好；Ca(OH)2的浓度调整在5～12％，避免因Ca(OH)2浓度过高，导致粒子团聚包裹，不利于反应彻底进行。
[0034]本专利技术中采用搅拌陈化更有利于Ca(OH)2生浆的粒子细化，并进行彻底的消化，使CaO尽可能全部转换成Ca(OH)2；陈化时间过短，未消化的CaO会造成后期产品pH值升高；陈化时间过长，部分Ca(OH)2粒子会团聚，造成产品粒子粗，同时增加生产成本。
[0035]本专利技术中第一晶形控制剂可以起到诱导促进成核的作用，有利于增大 Ca(OH)2的溶解度，促使生成细小的碳酸钙核；第二晶形控制剂可以促使结晶向链状和棒状生长；二者结合起来，可以促使制备过程中产生较细的链状和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于PVC封边条的纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将石灰石与焦炭按照一定配比在950～1050℃下煅烧8～20h，取出过筛称重；步骤2、将过筛后的石灰与热水按照重量比1∶5～6.5加入50～100℃热水进行高温消化，过筛除杂，降低温度为40～80℃，搅拌陈化16～100h，调节Ca(OH)2生浆温度为12～35℃，浓度为5～12％；步骤3、向Ca(OH)2生浆加入第一晶型控制剂与第二晶型控制剂，通入CO2体积浓度为30～38％的窑气进行碳化反应，当浆液PH＝7～7.5时，停止碳化，得到熟浆；步骤4、熟浆过筛除杂，加入乳化剂与活化剂进行升温活化，压滤脱水；步骤5、滤饼经第一级干燥与第二级干燥后得到纳米活性碳酸钙。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述石灰石平均直径为4～15cm，所述焦炭平均直径为1～4cm；所述石灰石与所述焦炭的配比为10:0.8～0.95。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述高温消化温度为85～100℃。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述第一晶型控制剂为柠檬酸、酒石酸(2,3
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二羟基丁二酸)、苹果酸(2
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羟基丁二酸)、硫酸锌、蔗糖、甜菜糖、麦芽糖、葡萄糖中的一种或多种；所述第二晶型控制剂为硫酸铝、氯化铝、硫酸镁、硫酸铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚雄，姚理修，
申请(专利权)人：山东宇信纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：