一种高光铜版纸用硫酸钡及其制备方法和应用与流程

本发明涉及无机非金属矿物填料的制备领域，尤其涉及一种高光铜版纸用硫酸钡的制备方法及应用。

背景技术：

1、造纸产业经过多年的发展，纸的种类多种多样，根据纸张的用途及质量特性不同可概分为文化用纸、工业用纸、包装用纸、信息用纸、特殊用纸、生活用纸六大类，其中铜版纸在日常生活中较常见，因其主要用于印刷高级书刊的封面和插图、彩色画片、各种精美的商品广告、样本、商品包装、商标等。

2、铜版纸是以原纸涂布白色涂料制成的高级印刷纸，特点在于纸面非常光洁平整，平滑度高、厚薄均匀、伸缩性小、光泽度好。用来涂布铜版纸的涂料是选用优质的白色颜料、胶粘剂及辅助添加剂组成的，所用涂料白度需达90％以上。随着生活水平提高和日常审美观念的改变，一些用于高精度、清晰亮丽、光泽好的图像输出，对纸制印刷品的要求也越来越高，目前铜版纸所用白色涂料配制所用的白色填料以碳酸钙为主，因碳酸钙资源丰富，物美价廉，但通过碳酸钙进一步提高铜版纸的品质目前已存在瓶颈，需要选择价格合理的其他填料。随着矿产资源的不断挖掘，一些高品质的重晶石矿不断涌现，相比碳酸钙，重晶石在提高制品的光泽度方面更有优势，对于生产高光泽度的纸张，选用矿物法的硫酸钡可达到更好的效果。

3、填料自身对光都有反射作用，其作用大小不仅与填料种类有关，还与填料的粒径大小有关。目前市面上出现的消光钡和高光钡属于天然硫酸钡，其中高光钡已在塑料、涂料等行业广泛用于制备高光产品，但高光硫酸钡达到高光的作用，需要通过研磨法生产出粒径达到一定的细度。虽然化学法生产出来的沉淀硫酸钡纯度、白度比高光钡高，但化学合成的沉淀硫酸钡成本高、能耗高、制品的光泽度不及高光钡。目前将重晶石通过物理法研磨制备的硫酸钡产品，在各行业中替代化学合成的沉淀硫酸钡的占比逐步加大，而重晶石研磨后的粉体相比常用的碳酸钙、滑石粉粉体的比重大，在溶液中易沉底。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高光铜版纸用硫酸钡及其制备方法和应用，解决现有合成的硫酸钡产品光泽度差、粉体易沉底的技术问题。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种高光铜版纸用硫酸钡的制备方法，包括以下步骤：

4、将重晶石原矿依次进行破碎和第一研磨，得到粗粉料；

5、将所述粗粉料与分散剂混合，进行第二研磨，得到混合浆料；

6、将所述混合浆料与阳离子淀粉混合，进行改性，得到改性浆料；

7、将所述改性浆料依次进行闪蒸干燥、解聚打散和多次分级，得到高光铜版纸用硫酸钡；

8、所述高光铜版纸用硫酸钡包括粒径＜1μm的硫酸钡粉料和粒径为1～6μm的硫酸钡粉料。

9、优选的，所述重晶石原矿的白度≥93％，硫酸钡含量≥94wt％。

10、优选的，所述破碎所用设备为颚式破碎机；所述第一研磨所用设备优选为雷蒙磨，所述雷蒙磨的转速为200～250r/min。

11、优选的，所述分散剂包括椰子油、聚丙烯酸钠、乙二醇、三乙醇胺和钛酸酯偶联剂中的两种或三种，所述分散剂的质量为粗粉料质量的7‰～10‰；所述混合浆料的固含量优选为55～65wt％，所述混合浆料中粒径为5μm的粉料含量优选≥50wt％。

12、优选的，所述第二研磨所用设备为全陶瓷内衬的湿法立式搅拌磨，所述第二研磨的转速为80～240r/min。

13、优选的，所述阳离子淀粉的质量为混合浆料质量的0.9％～1.1％；所述改性的温度≤20℃，时间为20～30min；所述改性浆料中粒径为3μm的粉料含量≥70wt％。

14、优选的，所述改性在研磨条件下进行，所述研磨所用设备为砂磨机，所述砂磨机的进料流量为10～14l/min，分散盘转速为1000～1200r/min。

15、优选的，所述闪蒸干燥的温度为300℃～350℃；所述多次分级包括依次进行的一次分级和二次分级，所述一次分级的转速为1500～2500r/min，所述二次分级的转速为3600～4000r/min。

16、本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的高光铜版纸用硫酸钡。

17、本发明提供了上述技术方案所述高光铜版纸用硫酸钡在高光铜版纸中的应用，所述粒径<1μm的硫酸钡粉料用作涂布铜版纸的涂料，所述粒径为1～6μm的硫酸钡粉料用作铜版纸的填料。

18、本发明的有益效果：

19、本发明选用重晶石原矿作为原料，该原矿的白度≥93％，硫酸钡含量≥94wt％，其白度高于市面上普通硫酸钡(大部分白度在90％以下)，打破了重晶石因白度低和纯度低、在造纸行业中应用受限的局面，为硫酸钡矿产资源在下游行业中应用开辟了新领域，促进了硫酸钡矿产资源的发展。

20、本发明通过选矿和特定的加工工艺制备矿物法硫酸钡产品，分散剂的加入使硫酸钡粉体能均匀的分散到涂布液中，提高了硫酸钡粉体粒径的分散均匀性；以阳离子淀粉为改性剂，对矿物法的硫酸钡进行改性，在增加浆料稠度和纸张强度的同时还增加了硫酸钡颗粒间的排斥力，从而提高了粉体的防沉性，所制备的硫酸钡粉体粒径分布窄且分布均匀，细度高，从而粉体在纤维中留着率好、不易沉降，粉体的光泽度也得到提高；本发明制备的硫酸钡粉料可用于生产高光铜版纸，相比于普通硫酸钡、碳酸钙填料抄造的纸张白度和光泽度高。

21、相比化学法的沉淀硫酸钡，本发明产品低碳环保，节能降耗，为造纸企业节约生产成本。

技术特征：

1.一种高光铜版纸用硫酸钡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述重晶石原矿的白度≥93％，硫酸钡含量≥94wt％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述破碎所用设备为颚式破碎机；所述第一研磨所用设备为雷蒙磨，所述雷蒙磨的转速为200～250r/min。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述分散剂包括椰子油、聚丙烯酸钠、乙二醇、三乙醇胺和钛酸酯偶联剂中的两种或三种，所述分散剂的质量为粗粉料质量的7‰～10‰；所述混合浆料的固含量为55～65wt％，所述混合浆料中粒径为5μm的粉料含量≥50wt％。

5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述第二研磨所用设备为全陶瓷内衬的湿法立式搅拌磨，所述第二研磨的转速为80～240r/min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述阳离子淀粉的质量为混合浆料质量的0.9％～1.1％；所述改性的温度≤20℃，时间为20～30min；所述改性浆料中粒径为3μm的粉料含量≥70wt％。

7.根据权利要求1或6所述的制备方法，其特征在于，所述改性在研磨条件下进行，所述研磨所用设备为砂磨机，所述砂磨机的进料流量为10～14l/min、分散盘转速为1000～1200r/min。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述闪蒸干燥的温度为300℃～350℃；所述多次分级包括依次进行的一次分级和二次分级，所述一次分级的转速为1500～2500r/min，所述二次分级的转速为3600～4000r/min。

9.权利要求1～8任一项所述制备方法制备得到的高光铜版纸用硫酸钡。

10.权利要求9所述高光铜版纸用硫酸钡在高光铜版纸中的应用，其特征在于，所述粒径<1μm的硫酸钡粉料用作涂布铜版纸的涂料，所述粒径为1～6μm的硫酸钡粉料用作铜版纸的填料。

技术总结本发明提供了一种高光铜版纸用硫酸钡及其制备方法和应用，属于无机非金属矿物填料的制备领域。本发明所述高光铜版纸用硫酸钡的制备方法包括：将重晶石原矿依次进行破碎和第一研磨，得到粗粉料；将粗粉料与分散剂混合，进行第二研磨，得到混合浆料；将混合浆料与阳离子淀粉混合，进行改性，得到改性浆料；将改性浆料依次进行闪蒸干燥、解聚打散和多次分级，得到高光铜版纸用硫酸钡；其中粒径<1μm的硫酸钡粉料用作涂布铜版纸的涂料，所述粒径为1～6μm的硫酸钡粉料用作铜版纸的填料。本发明生产的硫酸钡粉体粒径分布窄，在纤维中留着率好，不易沉降，能均匀的分散到涂布液中，相比于普通硫酸钡、碳酸钙填料抄造的纸张白度和光泽度高。技术研发人员：吴平飞,刘伟强,邓克文,徐永华,甘明龙,林敏受保护的技术使用者：江西广源化工有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11