轻质碳酸钙在涂料颜料中迅速占据主导地位

轻质碳酸钙在涂料颜料中迅速占据主导地位

近10年来，随着中碱性造纸和涂布加工技术的发展，轻钙-轻质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，轻钙-轻质碳酸钙在涂布颜料中也逐渐占据了主导地位。

轻钙-轻质碳酸钙在自然界中有多种存在形态，而对造纸涂料最有用的是方解石。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(我们称之为重质轻钙-轻质碳酸钙或研磨轻钙-轻质碳酸钙，GCC)，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。轻钙-轻质碳酸钙研磨中有了分散剂的帮助，才能得到高固含量、低粘度的轻钙-轻质碳酸钙浆料，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，高分子类分散剂具有以下优点：

(一)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

(二)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

(三)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

(四)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，无论是在轻钙-轻质碳酸钙的研磨中，还是在纸张涂料的制备中，都广泛采用了高分子类分散剂。

二、研磨过程

在轻钙-轻质碳酸钙原料中加水配成一定的固含量(一般从70～75%)，再按比例加入分散剂(从宽的范围讲，干比不超过1%)，然后依次经过若干台砂磨机，每台机内均装有一定量的石英砂或锆珠，进行连续研磨，最终得到成品。研磨轻钙-轻质碳酸钙的特性最主要的是粒径分布和粘度，分别讨论如下。

2.1粒径分布

研磨前的轻钙-轻质碳酸钙原料的粒径通常在350目(约45μm)左右，经分散剂研磨后的轻钙-轻质碳酸钙按要求细度可达到90级或60级等。所谓90级或60级是指研磨轻钙-轻质碳酸钙中直径小于2μm的颗粒占到整体的90%或60%。轻钙-轻质碳酸钙原料的粒径分布如图1所示：

图190级和60级轻钙-轻质碳酸钙的粒径分布

粒径分布的决定因素有：研磨时间、固含量和设备等。

(一)研磨时间

显然，研磨时间的长短从根本上决定了粒径的细度。研磨时间越长，轻钙-轻质碳酸钙受砂子研磨的作用时间越长，轻钙-轻质碳酸钙会被研磨的更细。

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