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分散剂在碳酸钙研磨中的应用

1、前言

    近10年来，随着中碱性造纸和涂布加工技术的发展，碳酸钙作为涂布颜料和填料在北美和欧洲得到了广泛的应用。在我国，碳酸钙在涂布颜料中也逐渐占据了主导地位。

    碳酸钙在自然界中有多种存在形态，而对造纸涂料有用的是方解石。但天然方解石必须经过机械粉碎、研磨、分级，制成细微的颗粒(我们称之为重质碳酸钙或研磨碳酸钙，GCC)，碳酸钙的价格，方可用于纸张涂料的制备。

    分散剂是靠吸附在颜料颗粒表面，产生静电斥力和空间位阻，从而使得颗粒能以悬浮态稳定地存在。碳酸钙研磨中有了分散剂的帮助，才能得到高固含量、低粘度的碳酸钙浆料，研磨效率也得以提高，并能节约研磨所需耗费的能量，通用的分散剂有三大类，即无机类、有机类和高分子类，而目前普遍采用的是高分子类分散剂。相比之下，碳酸钙生产厂家，高分子类分散剂具有以下优点：

    (1)无机分散剂会对导电率、介电常数带来不良影响，在某些领域内使用受到限制，而高分子类分散剂则不受这个限制

    (2)与有机类分散剂不一样，高分子类分散剂在生产时具有可控的分子量，而较高的分子量有较好的分散稳定性

    (3)高分子类分散剂分散能力强，稳定效果好，对分散体系中的离子、pH值、温度等因素敏感程度小

    (4)高分子类分散剂可显著降低分散体系的粘度，改善分散体系的流变性，能节省机械操作时所需的能源。

    基于以上优点，无论是在碳酸钙的研磨中，还是在纸张涂料的制备中，都广泛采用了高分子类分散剂。

  碳酸钙的用途有时候超过你的想象，在造纸行业也有它的一席之地。

  碳酸钙在造纸业的应用 在造纸工业使用碳酸钙，可使纸张亮度好、结构坚实、利书写、涂布均匀、摩擦度低、易排湿以及易干燥等。由于世界造纸业从上世纪80年代初开始成功地由酸性工艺转向碱性工艺，使填充料的使用发生了革命性的变化:碳酸钙代替木桨和其他颜料，可改善纸张的光亮度、不透性、空隙度、松密度等。

  碱基加工主要用于生产精细印刷和书写纸张，对新闻纸等一些重要用纸，虽然使用酸基环境生产，但也可使用碳酸钙。目前造纸涂料配方中碳酸钙使用量大幅增加，已从5%～10%上升到30%左右。

  世界由酸性转向碱性工艺造纸在上世纪90年代中期达到高潮，以造纸生产能力计，1997年美国碱性或中性造纸工艺占造纸总生产能力的80%，西欧占65%;到2000年，美国除少量特殊纸品外，95%生产能力已采用碱性或中性，欧洲也达80%。这种转向给了碳酸钙一个巨大的市场。 目前我国生产的造纸涂布级碳酸钙不能满足需求，缺口尚需进口补足。

1、堆积密度大小不同：两者明显的区别，重质碳酸钙的堆积密度为0.8~1.3g/cm3，轻质碳酸钙的堆积密度只有0.5~0.7g/cm3，而纳米碳酸钙产品的堆积密度可达0.3g/cm3以下。

2、白度大小不同：重钙产品相对杂质较多，白度一般为89~93%，而轻质碳酸钙产品白度一般为92~95%，部分产品可达96~97%，生产碳酸钙，因此轻质碳酸钙产品常用于高质量或浅色制品。

3、水分含量大小不同：重钙产品水分较低，同时也较为稳定，一般为0.2~0.3%，一些高质量重钙产品甚至可达0.1%；而轻质碳酸钙产品水分一般为0.3~0.8%，且水分稳定性较差，有时会有一定的波动。

4、粒径大小不同：重钙产品目前还只有微米级产品，碳酸钙，粒径一般为0.5~45μm，明显大于轻钙粒径。

5、晶型不同：重钙产品均为不规则形态，也称无定型，而轻质碳酸钙产品的晶型一般较为规整，如普通轻钙以纺锤形为主，而纳米碳酸钙以立方体晶型为主。 第三应用过程不同  重钙产品主要用于造纸、橡胶、塑料等行业，填充量较大，主要作为体积填料，而轻质碳酸钙应用范围更为广泛，主要以体积填料为主，而其中的超微细（俗称纳米级）碳酸钙已经具有功能填料和体积填料的双重角色，填充量较少。

碳酸钙