[发明专利]一种纤维状轻质碳酸钙的制备工艺

说明书

本发明提供一种纤维状轻质碳酸钙的制备工艺，涉及轻质碳酸钙生产加工技术技术领域。该一种纤维状轻质碳酸钙的制备工艺，包括以下步骤：S1.碳酸钙合成：以硫酸钙、尿素和纯净水为原料进行反应，过滤反应罐内物质得到滤出液和纤维状碳酸钙沉淀；S2.碳酸钙筛分：对纤维状碳酸钙沉淀清洗、过滤、烘干并筛分；S3.碳酸钙改性：分散剂配合2‑乙基己醇、铝酸酯和香荚兰豆为碳酸钙赋予香味，使碳酸钙疏水性提高；S4.滤出液脱氮：通过生物转盘内的硝化细菌微生物膜和搅拌罐B中的反硝化细菌对滤出液脱氮。通过对碳酸钙进行改性，使其具备防水性并赋予其缓慢挥发香味的能力，由纤维状轻质碳酸钙成品为填料制成的纸张使用体验感较好。

技术领域

本发明涉及轻质碳酸钙生产加工技术领域，具体为一种纤维状轻质碳酸钙的制备工艺。

背景技术

轻质碳酸钙又称轻钙，是由化学方法得到的碳酸钙粉体，相比于由机械方法生产的重钙，轻钙的沉降体积较大，粒度较小，轻钙的颗粒形状可控，纤维状轻质碳酸钙相较于天然纤维，具有力学强度好，白度高，透气性好，耐腐蚀性强等优点。

根据纤维状轻质碳酸钙的特性，可以将其作为纸张、橡胶、塑料等材料的填料，采用纤维状轻质碳酸钙生产纸张可以减少对木材纤维的消耗，有利于环境保护，然而现有的纤维状轻质碳酸钙容易受潮，并且由纤维状轻质碳酸钙制成的纸张缺少传统纸张中的纸香，使用者的用纸体验感一般。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种纤维状轻质碳酸钙的制备工艺，解决了纤维状轻质碳酸钙作为填料时难以满足纸张使用者体验感的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种纤维状轻质碳酸钙的制备工艺，包括以下步骤：

S1.碳酸钙合成

将硫酸钙、尿素和纯净水按照43∶15∶174的重量份比例导入反应罐中，加热至120℃，保持温度不变，反应罐搅拌12h，对反应罐内混合物进行过滤，得到滤出液和纤维状碳酸钙沉淀；

S2.碳酸钙筛分

使用无水乙醇对纤维状碳酸钙沉淀进行清洗，将清洗后的纤维状碳酸钙沉淀放入干燥箱中，干燥5～10min，得到干燥纤维状碳酸钙，接着将干燥纤维状碳酸钙投入纤维分级筛内进行筛分，得到短纤维碳酸钙和长纤维碳酸钙；

S3.碳酸钙改性

将短纤维碳酸钙、分散剂和纯净水加入搅拌罐A，搅拌25～35min，得到碳酸钙悬浮液，再向搅拌罐A中加入2-乙基己醇，搅拌30～40min，得到碳酸钙调制液，将碳酸钙调制液和铝酸酯加入干燥搅拌机中，搅拌2～2.5h，同时将香荚兰豆投入研磨机中进行研磨，通过气泵将研磨机碾磨过程中产生的气体导入干燥搅拌机内部，干燥搅拌机搅拌结束后得到改性碳酸钙，通过给袋式真空包装机对改性碳酸钙进行袋装，得到纤维状轻质碳酸钙成品；

S4.滤出液脱氮

将S1中的滤出液导入生物转盘中，向生物转盘中加入碱液，生物转盘的盘体表面设置有硝化细菌微生物膜，硝化细菌微生物膜将滤出液中的铵态氮转化为硝态氮，通过pH计Ⅰ对生物转盘的氧化槽内的pH值进行检测，通过碱液泵向氧化槽内泵入碱液，调节pH值，pH计Ⅰ检测到氧化槽内pH值恒定不变后，将生物转盘的氧化槽内的液体、反硝化细菌和乙酸钠导入充满氮气的搅拌罐B中，向搅拌罐B中加入酸液，搅拌罐B进行搅拌，反硝化细菌将搅拌罐B中的硝态氮转化为氮气，通过pH计Ⅱ对搅拌罐B内的pH值进行检测，通过酸液泵向搅拌罐B中泵入酸液，调节pH值，当搅拌罐B内不再产生气泡时，得到脱氮液体。

优选的，所述S2中短纤维碳酸钙为纤维长度小于20μm的碳酸钙，所述S2中长纤维碳酸钙为纤维长度大于20μm的碳酸钙。