JPS5836924A - アラゴナイト系柱状炭酸カルシウムの結晶成長方法 - Google Patents
アラゴナイト系柱状炭酸カルシウムの結晶成長方法Info
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- JPS5836924A JPS5836924A JP13522081A JP13522081A JPS5836924A JP S5836924 A JPS5836924 A JP S5836924A JP 13522081 A JP13522081 A JP 13522081A JP 13522081 A JP13522081 A JP 13522081A JP S5836924 A JPS5836924 A JP S5836924A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/18—Carbonates
- C01F11/181—Preparation of calcium carbonate by carbonation of aqueous solutions and characterised by control of the carbonation conditions
-
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- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/18—Carbonates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、製紙用塗工顔料として好適なアラブナイト系
柱状炭酸カルシウムの結晶成長方法に関するものである
。
柱状炭酸カルシウムの結晶成長方法に関するものである
。
通常の印刷用白色紙には、紙の光学的特性、平滑性、イ
ンキ受理性などの改善番目的として、製紙塗工顔料が塗
布されている。従来、この顔料としては主としてカオリ
ンクレーが用いられていたが、近年それらは供給難の傾
向にあるため、それらに代わるべき材料として合成及び
天然産の炭酸カルシウムが注目されるようになってきた
。
ンキ受理性などの改善番目的として、製紙塗工顔料が塗
布されている。従来、この顔料としては主としてカオリ
ンクレーが用いられていたが、近年それらは供給難の傾
向にあるため、それらに代わるべき材料として合成及び
天然産の炭酸カルシウムが注目されるようになってきた
。
ところで、合成炭酸カルシウムは、わが国では一般に水
酸化カルシウム乳液と二酸化炭素との反応により製造さ
れるが、通常この方法によって得られる炭酸カルシウム
結晶は製紙用塗工顔料として用いた場合、白色度やイン
ク受理性の点ではカオリンクレーよりも優れた結果をも
たらすが、印刷光沢や印刷強度が劣るため、これらの性
質が重要視される用途には、カオリンクレーを用いてい
るのが実状である。
酸化カルシウム乳液と二酸化炭素との反応により製造さ
れるが、通常この方法によって得られる炭酸カルシウム
結晶は製紙用塗工顔料として用いた場合、白色度やイン
ク受理性の点ではカオリンクレーよりも優れた結果をも
たらすが、印刷光沢や印刷強度が劣るため、これらの性
質が重要視される用途には、カオリンクレーを用いてい
るのが実状である。
したがって、製紙工業の分野では、炭酸カルシウム自体
のもつ長所、すなわち白色度、インク受理性の浸れてい
る点を保持したまま、印刷光沢、印刷強度の向上した炭
酸カルシウム結晶が要望されている。
のもつ長所、すなわち白色度、インク受理性の浸れてい
る点を保持したまま、印刷光沢、印刷強度の向上した炭
酸カルシウム結晶が要望されている。
本発明者らは、このような要望にこたえるべく種々研究
を重ねた結′果、アラゴナイト系柱状炭酸カルシウム種
結晶を用い、特定の条件下で水酸化カルシウムと二酸化
炭素を反応させることにより、所望の炭酸カルシウム結
晶が得られることを見出し、・この知見に基づいて本発
明を完成するに至った。
を重ねた結′果、アラゴナイト系柱状炭酸カルシウム種
結晶を用い、特定の条件下で水酸化カルシウムと二酸化
炭素を反応させることにより、所望の炭酸カルシウム結
晶が得られることを見出し、・この知見に基づいて本発
明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、水酸化カルシウムと二酸化炭素と
の反応により炭酸カルシウムを製造するに当り、アラゴ
ナイト系柱状炭酸カルシウム種結晶及び水酸化カルシウ
ムを炭酸カルシウムに対する水酸化カルシウムのモル比
が1ないし5になる割合で含み、かつ両者の混合後の濃
度が50〜25ny/lの範囲にある水性スラリー中に
二酸化炭素含有ガスを、該ガス中の二酸化炭素が水酸化
カルシウムIKg当り毎分0.5〜1ONtになる割合
で吹込み反応させることによって、アラゴナイト系柱状
炭酸カルシウムの結晶を成長させる方法を提供するもの
である。
の反応により炭酸カルシウムを製造するに当り、アラゴ
ナイト系柱状炭酸カルシウム種結晶及び水酸化カルシウ
ムを炭酸カルシウムに対する水酸化カルシウムのモル比
が1ないし5になる割合で含み、かつ両者の混合後の濃
度が50〜25ny/lの範囲にある水性スラリー中に
二酸化炭素含有ガスを、該ガス中の二酸化炭素が水酸化
カルシウムIKg当り毎分0.5〜1ONtになる割合
で吹込み反応させることによって、アラゴナイト系柱状
炭酸カルシウムの結晶を成長させる方法を提供するもの
である。
本発明方法において、種結晶として用いられるアラゴナ
イト系柱状炭酸カルシウム結晶の粒子の大きさについて
は、目的とする炭酸カルシウム結晶のそれよりも小さけ
れば特に制限はないが、好ましくは長径2μm以下で短
径0.2μm以下、さらに好ましくは長径0.5〜1μ
mで短径0.05〜0.1μmの範囲である。
イト系柱状炭酸カルシウム結晶の粒子の大きさについて
は、目的とする炭酸カルシウム結晶のそれよりも小さけ
れば特に制限はないが、好ましくは長径2μm以下で短
径0.2μm以下、さらに好ましくは長径0.5〜1μ
mで短径0.05〜0.1μmの範囲である。
本発明方法における水性スラリー中の種結晶と水酸化カ
ルシウムの割合は、炭酸カルシウムに対する水酸化カル
シウムのモル比が1ないし5になるように選ぶ必要があ
る。この種結晶の成長速度は、水酸化カルシウムの混合
割合により左右され、水酸化カルシウムの割合が多くな
ると成長度は大になり、水酸化カルシウムの割合が少な
くなると成長度は小さくなる。したがって両者のモル比
が上記範囲外であれば、所望の物性をもつ炭酸カルシウ
ム結晶を得ることができない。
ルシウムの割合は、炭酸カルシウムに対する水酸化カル
シウムのモル比が1ないし5になるように選ぶ必要があ
る。この種結晶の成長速度は、水酸化カルシウムの混合
割合により左右され、水酸化カルシウムの割合が多くな
ると成長度は大になり、水酸化カルシウムの割合が少な
くなると成長度は小さくなる。したがって両者のモル比
が上記範囲外であれば、所望の物性をもつ炭酸カルシウ
ム結晶を得ることができない。
また、種結晶と水酸化カルシウムの混合後のスラリー濃
度は50〜250 f/L s好ましくは100〜20
09/lであり、このスラリー濃度が50〜250f
/ tの範囲外であるときは、所望の物性をもつ炭酸カ
ルシウム結晶の形成が困難になり、生産性及び作業性の
点で好ましくない。
度は50〜250 f/L s好ましくは100〜20
09/lであり、このスラリー濃度が50〜250f
/ tの範囲外であるときは、所望の物性をもつ炭酸カ
ルシウム結晶の形成が困難になり、生産性及び作業性の
点で好ましくない。
本発明方法においては、上記組成の水性スラリーに二酸
化炭素含有ガスを、該ガス中の二酸化炭素が水酸化カル
シウムIKg当り毎分標準状態で0.5〜IOt、特に
1〜3tになる割合で吹込むのが好ましい。この二酸化
炭素吹込割合が0.5 を未満の場合は、結晶の成長速
度が遅くて実用的でないし、また10tよシ多くなると
所望の物性をもった結晶が得られない。
化炭素含有ガスを、該ガス中の二酸化炭素が水酸化カル
シウムIKg当り毎分標準状態で0.5〜IOt、特に
1〜3tになる割合で吹込むのが好ましい。この二酸化
炭素吹込割合が0.5 を未満の場合は、結晶の成長速
度が遅くて実用的でないし、また10tよシ多くなると
所望の物性をもった結晶が得られない。
この反応に用いる二酸化炭素含有ガス中の二酸化炭素濃
度はlO容量%以上が望ましく、さらに好ましくは25
〜35容量%の範囲である。
度はlO容量%以上が望ましく、さらに好ましくは25
〜35容量%の範囲である。
本発明方法における二酸化炭素含有ガス吹込開始時の水
性スラリ一温度は5〜80℃、好ましくは25〜35℃
の範囲で選ばれる。また、反応時間は1〜10時間程時
間子分である。
性スラリ一温度は5〜80℃、好ましくは25〜35℃
の範囲で選ばれる。また、反応時間は1〜10時間程時
間子分である。
このようにして得られたアラゴナイト系柱状炭酸カルシ
ウム結晶は、常法に従って機械的固液分離し、得られた
炭酸カルシウム炉さいは、そのままであるいは乾燥して
製品とする。
ウム結晶は、常法に従って機械的固液分離し、得られた
炭酸カルシウム炉さいは、そのままであるいは乾燥して
製品とする。
本発明方法によって得られる炭酸カルシウムは、長径1
.4〜4.5μm1短径0.12〜0.6μmのアラゴ
ナイト系柱状結晶であり、これを製紙用塗工顔料として
使用する場合、−級カオリンクレーに匹敵する光沢、印
刷強度を示し、しかも−級カオリンクレーよりも優れた
白色度、不透明度及びインク受理性を示す白色紙を与え
る。
.4〜4.5μm1短径0.12〜0.6μmのアラゴ
ナイト系柱状結晶であり、これを製紙用塗工顔料として
使用する場合、−級カオリンクレーに匹敵する光沢、印
刷強度を示し、しかも−級カオリンクレーよりも優れた
白色度、不透明度及びインク受理性を示す白色紙を与え
る。
次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。
なお、実施例における紙質試験は次に示す方法に従った
。すなわち、コート原紙(坪量68 t/n?、上質紙
)を用い、下記の条件で調整した塗被液を16〜20f
/−となるようにコーチインブロンド9塗したのち、下
記の条件でスーパカレンダー処理することによって塗被
紙を調製した。
。すなわち、コート原紙(坪量68 t/n?、上質紙
)を用い、下記の条件で調整した塗被液を16〜20f
/−となるようにコーチインブロンド9塗したのち、下
記の条件でスーパカレンダー処理することによって塗被
紙を調製した。
塗被液の調製
(イ)バインダー;
デンプン/ SDR= 7/13、バインダーレベル2
0重量部 デンプン(日本食品■製+46oo) SBR(日本合成ゴム■製0692 )(ロ)添加剤; 潤滑剤(日新化学■製Doff922 B )1.5重
量部 (ハ)試料炭酸カルシウムilO’o重量部に)固形分
濃度; 45wt%WB スーパーカレンダー喘理条件 (イ)線圧 100Kf/cIn(ロ)
温度 55℃ (ハ)通紙回数 3回 に)カレンダー速度 8m/分 このようにして得られた塗被紙を、次に示すような測定
又は評価によって紙質試験を行った0(1)塗工量;塗
被前後の重量測定差 (2)白色度;ハンタ一式日色度計により測定(3)不
透明度;ハンタ一式日−色度計によシ測定(4)白紙光
沢;グロスメーターによる75°−75°測定 (5)印刷光沢1グロスメーターによる75°−75°
測定(使用インク: TKUG 紅−口0.4ゴ) (6)K&Nインク受理性;ノ・ンタ一式白色度計によ
る測定(K&Hの2分値) (7)表面強度i 1GT印刷適性試験機による測定(
使用インク: SMXJITKU20)実施例1 長径1μm1短径0,1/Jmの柱状炭酸カルシウム種
結晶スラリーと水酸化カルシウム乳液とを、Ca(OH
)2/CaCO3モル比が1〜4になるように混合し、
両者の混合後の濃度をxoof/zに調整したのち反応
槽に供給し30℃に保った。
0重量部 デンプン(日本食品■製+46oo) SBR(日本合成ゴム■製0692 )(ロ)添加剤; 潤滑剤(日新化学■製Doff922 B )1.5重
量部 (ハ)試料炭酸カルシウムilO’o重量部に)固形分
濃度; 45wt%WB スーパーカレンダー喘理条件 (イ)線圧 100Kf/cIn(ロ)
温度 55℃ (ハ)通紙回数 3回 に)カレンダー速度 8m/分 このようにして得られた塗被紙を、次に示すような測定
又は評価によって紙質試験を行った0(1)塗工量;塗
被前後の重量測定差 (2)白色度;ハンタ一式日色度計により測定(3)不
透明度;ハンタ一式日−色度計によシ測定(4)白紙光
沢;グロスメーターによる75°−75°測定 (5)印刷光沢1グロスメーターによる75°−75°
測定(使用インク: TKUG 紅−口0.4ゴ) (6)K&Nインク受理性;ノ・ンタ一式白色度計によ
る測定(K&Hの2分値) (7)表面強度i 1GT印刷適性試験機による測定(
使用インク: SMXJITKU20)実施例1 長径1μm1短径0,1/Jmの柱状炭酸カルシウム種
結晶スラリーと水酸化カルシウム乳液とを、Ca(OH
)2/CaCO3モル比が1〜4になるように混合し、
両者の混合後の濃度をxoof/zに調整したのち反応
槽に供給し30℃に保った。
このスラリーをかきまぜながら、二酸化炭素30容量%
を含むガスを水酸化カルシウム111g当り毎分二酸化
炭素2Ntの割合で吹込み炭酸化反応を行った。このよ
うにして得られた炭酸カルシウム結晶の粒径を第1表に
、結晶の拡大写真図を第2〜5図に示す0なお、第1図
は種結晶、第一2.3.4.5図は、それぞれ実験扁1
−1.1−2.1−3.1−4で得た炭酸カルシウム結
晶の顕微鏡写真図である0 まだ、得られた炭酸カルシウム結晶を用いた塗被紙の紙
質試験結果を第2表に示す。なお第2表中ブランクは、
種結晶の紙質試験結果である。
を含むガスを水酸化カルシウム111g当り毎分二酸化
炭素2Ntの割合で吹込み炭酸化反応を行った。このよ
うにして得られた炭酸カルシウム結晶の粒径を第1表に
、結晶の拡大写真図を第2〜5図に示す0なお、第1図
は種結晶、第一2.3.4.5図は、それぞれ実験扁1
−1.1−2.1−3.1−4で得た炭酸カルシウム結
晶の顕微鏡写真図である0 まだ、得られた炭酸カルシウム結晶を用いた塗被紙の紙
質試験結果を第2表に示す。なお第2表中ブランクは、
種結晶の紙質試験結果である。
第1表
第2表
実施例2
実施例1におけるCa(OH)2/CaCO3モル比を
1〜5の範囲内で各実験ナンバーごとに変化させること
の外は、まった〈実施例1と同様にして炭酸化反応を行
い炭酸カルシウム結晶を得、これを用いた塗被紙の紙質
試験を行った。第3表に得られた炭酸カルシウム結晶の
粒径を、第4表に紙質試験結果を示す。
1〜5の範囲内で各実験ナンバーごとに変化させること
の外は、まった〈実施例1と同様にして炭酸化反応を行
い炭酸カルシウム結晶を得、これを用いた塗被紙の紙質
試験を行った。第3表に得られた炭酸カルシウム結晶の
粒径を、第4表に紙質試験結果を示す。
第3表
この表から明らかなように、モル比の変化により、実施
例1.に比べて結晶成長度が異なっている。
例1.に比べて結晶成長度が異なっている。
第4表
実施例3
実施例1と同じ柱状炭酸カルシウム種結晶を用い、下記
に示す条件に従って炭酸化反応を行った。
に示す条件に従って炭酸化反応を行った。
柱状炭酸カルシウム種結晶と水酸 50 flt化カ
シカルシウム合後の濃度 反応開始温度 5℃0a(OH)
2/CaCO3モル比 1〜5吹込み二酸化
炭素ガス量 0.5Nt−C!02Af−Ca(OH)
2−分二酸化炭素濃度 10容量
%得られた炭酸カルシウム結晶の粒径を第5表に、紙質
試験結果を第6表に示す。
シカルシウム合後の濃度 反応開始温度 5℃0a(OH)
2/CaCO3モル比 1〜5吹込み二酸化
炭素ガス量 0.5Nt−C!02Af−Ca(OH)
2−分二酸化炭素濃度 10容量
%得られた炭酸カルシウム結晶の粒径を第5表に、紙質
試験結果を第6表に示す。
第5表
第6表
実施例4
実施例讐と同じ柱状炭酸カルシウム種結晶を用い、下記
に示す条件に従って炭酸化反応を行った。
に示す条件に従って炭酸化反応を行った。
柱状炭酸カルシウムと消石灰 250t/lの混合濃
ト 反応開始温度 80℃Ca(OH)2
/CaCO3モル比 1〜5吹込み二酸化炭素ガ
ス量 1ONt−CO2/15− C!a(OH)2・
分二酸化炭素濃度 100容量%得られ
た炭酸カルシウム結晶の粒径を第7表に、紙質試験結果
を第8表に示す。
ト 反応開始温度 80℃Ca(OH)2
/CaCO3モル比 1〜5吹込み二酸化炭素ガ
ス量 1ONt−CO2/15− C!a(OH)2・
分二酸化炭素濃度 100容量%得られ
た炭酸カルシウム結晶の粒径を第7表に、紙質試験結果
を第8表に示す。
第7表
いためスラリー粘度が大きく十分なかきまぜが行われず
、結晶の成長度は比較的小さくなっている。
、結晶の成長度は比較的小さくなっている。
第 8 表
比較例
炭酸カルシウム種結晶を用いないで、実施例1と同条件
で炭酸化反応を行つ次。得られた炭酸カルシウム結晶は
長径が2〜3μm%空径が0.5μmの紡錘状炭酸カル
シウムであった。この炭酸カルシウム結晶を用いた塗被
紙の紙質試験結果を、市販ノカオリンクレー(USAエ
ンゲルノ−−ド社製、UW90)及び炭酸カルシウム(
奥多摩工業■製、0.2〜0.4μm角状)の紙質試験
結果とともに第9表に示す。また、この結晶の顕微鏡写
真図を第6図に示す。
で炭酸化反応を行つ次。得られた炭酸カルシウム結晶は
長径が2〜3μm%空径が0.5μmの紡錘状炭酸カル
シウムであった。この炭酸カルシウム結晶を用いた塗被
紙の紙質試験結果を、市販ノカオリンクレー(USAエ
ンゲルノ−−ド社製、UW90)及び炭酸カルシウム(
奥多摩工業■製、0.2〜0.4μm角状)の紙質試験
結果とともに第9表に示す。また、この結晶の顕微鏡写
真図を第6図に示す。
第9表
第1図は実施例で用いた種結晶としての炭酸カルシウム
、第2図、第3図、第42図、第5図及び第6図はそれ
ぞれ実施例1における実験崖1−1.1−2.1−3.
1−4及び比較例で得た炭酸カルシウム結晶の顕微鏡写
真図(x 1oooo倍)である0 第5図 第6図
、第2図、第3図、第42図、第5図及び第6図はそれ
ぞれ実施例1における実験崖1−1.1−2.1−3.
1−4及び比較例で得た炭酸カルシウム結晶の顕微鏡写
真図(x 1oooo倍)である0 第5図 第6図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 l 水酸化カルシウムと二酸化炭素との反応により炭酸
カルシウムを製造するに当り、アラブナイト系柱状炭酸
カルシウム種結晶及び水酸化カルシ′ウムを炭酸カルシ
ウムに対する水酸化カルシウムのモル比が1ないし5に
なる割合で含み、かつ両者の混合後の濃度が50〜25
0 y/lの範囲にある水性スラリー中に二酸化炭素含
有ガスを、該ガス中の二酸化炭素が水酸化カルシウムl
Kg当り毎分0.5〜1ON4になる割合で吹込み反
応させることを特徴とするアラゴナイト−系柱状炭酸カ
ルシウムの結晶成長方法。 2 アラゴナイト系柱状炭酸カルシウム種結晶が、長径
2μm以下及び短径0.2μm以下の柱状結晶である特
許請求の範囲第1項記載の方法。 3 二酸化炭素含有ガス中の二酸化炭素濃度が少なくと
も10容量%である特許請求の範囲第1項記載の方法。 4 二酸化炭素含有ガス吹込み開始時の水性スラリー温
宜が5〜80℃の範囲である特許請求の範囲第1項記載
の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13522081A JPS5836924A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | アラゴナイト系柱状炭酸カルシウムの結晶成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP13522081A JPS5836924A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | アラゴナイト系柱状炭酸カルシウムの結晶成長方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPS5836924A true JPS5836924A (ja) | 1983-03-04 |
JPH0134930B2 JPH0134930B2 (ja) | 1989-07-21 |
Family
ID=15146626
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP13522081A Granted JPS5836924A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | アラゴナイト系柱状炭酸カルシウムの結晶成長方法 |
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1981
- 1981-08-28 JP JP13522081A patent/JPS5836924A/ja active Granted
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JPH0134930B2 (ja) | 1989-07-21 |
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