含有沉淀碳酸盐的复合结构的制备和用途

含有沉淀碳酸盐的复合结构的制备和用途
【专利摘要】本公开提供了一种制备复合结构的方法，该结构由其上沉淀了碳酸盐的多糖体形成，所述方法通过以下步骤进行：形成碳酸根离子溶液；将以在其表面具有游离羟基的形式的多糖混合入碳酸根离子溶液内，藉此形成碳酸盐多糖浆料；并使碳酸盐从浆料沉淀入多糖内。也要求碳酸盐多糖产物的权益。
【专利说明】含有沉淀碳酸盐的复合结构的制备和用途 发明领域
[0001] 本发明涉及具有多糖体和包含沉淀碳酸盐的表面的复合结构。具体来讲，本发明 涉及一类碳酸盐多糖结构，所述碳酸盐多糖结构在关于蒸煮淀粉或稀释熟淀粉、形成纳米 纤维或冷可溶性淀粉尤其以构成纸或纸板制品的填料的造纸厂或纸板厂的过程中制备。该 结构增加成品纸或纸板的强度、不透明度和光亮度，和油墨的光密度。为有效沉淀碳酸盐， 有可能利用PH的优化。
[0002] 现有抟术的说明 通常，用于制备纸和纸板的填料或颜料具有小于5 Mffl的平均直径并具有浅色。最典型 的填料包括高岭土、滑石粉、研磨碳酸钙（GCC)和沉淀碳酸钙（PCC)。此外，有更昂贵的特 殊颜料，例如沉淀硅酸铝、缎光白和二氧化钛。在填料与涂层颜料之间难以划出明确界限； 但是，大致来讲，与用于涂层的颜料相比填料的大小更粗糙。从最大光散射方面来看，理论 上，最常见的填料和涂层颜料的最佳粒度为约0. 4-0. 5Mm。通常，涂层颜料的平均粒度是 0. 5-lMm，填料的平均粒度是I. 5-4Mm。因此，在本申请中，这些概念无区别，而将颜料和填料 统称为填料。在制备纸和纸板时，优选使用填料，因为它们代替更昂贵的纤维，并改善印刷 油墨的光学性质和凝固（可印刷性）。通过使用它们，还可减小纸或纸板的基重，从而在不 损害质量的情况下相同重量提供增加的印刷或包装表面。
[0003] 使用填料和颜料及其它填料的最大缺点是纸或纸板结构的干强度减弱，特别是当 化学质量被填料代替时。这是因填料通过将其自身附着于纤维表面防止纤维之间形成氢键 这一事实所致。但是，研磨（GCC)和沉淀（PCC)两种碳酸钙都得到广泛应用，因为它们价格 低且光散射性好，特别在代替化学纸浆纤维时。当然，用再循环、脱墨和机械纸浆制备的纸 和纸板可用碳酸钙代替，但机械纸浆的碱致暗经常限制它们用于制备用这些纸浆制备的纸 和纸板等级中的用途。当用填料代替纤维时，纸或纸板制品的强度和硬度下降，主要归因于 因为填料表面不形成氢键，填料削弱纤维之间的氢键形成这一事实。在相同的基重下，填料 含量增加导致纸的密度增加和纸的厚度减小。后者导致纸或纸板的硬度下降。目前，填料 通常直接添加至纸浆中。在网部（wire section)中，只有部分添加的填料附着于成品纸或 纸板网。其余填料穿过白水系统以最终构成纸或纸板结构的部分。因为并非所有材料都 总是与成品纸或纸板一起携带出该工艺，部分白水系统的填料最终还成了污水处理厂的负 担。当表面强度减弱时，由纸或纸板表面上的填料所引起的较弱的纤维-纤维键还可导致 表面在印刷时形成的灰尘增加。
[0004] 沉淀碳酸钙（PCC)可在单独的工厂制备，因而成品PCC以浆料或干制品形式运送 至消费者。但是，目前，PCC工厂通常建在造纸厂或纸板厂附近，从而PCC以浆料形式通过 管道运送至消费者的贮存容器。这些"实地工厂"的一个优点是，在PCC的沉淀时，可随后 利用在化学纸浆制备过程中释放的二氧化碳。
[0005] 这些PCC沉淀过程的特点是通过依靠酸性CO2降低碱性Ca (OH) 2溶液的pH，使pH 从碱性范围降低至中性范围（通常是pH 7-8.5)。近年来，制备过程已推向市场，在造纸厂 或纸板厂将PCC直接沉淀在纤维泥浆上。当将Ca (OH) 2和CO 2混合至纤维时这些沉淀过程 经常采用剧烈搅拌或注射压力。在这种情况下，沉淀pH通常从碱性降低至中性范围（pH 7-8. 5)，或者通过改变Ca (OH) 2和CO 2相互的剂量使其基本保持中性。因此，对于上文提到 的过程通常在沉淀之前碳酸盐溶液的pH是碱性的，所以它们不适合用作制造纸或纸板的 一部分。
[0006] 干强度是纸或纸板的结构特性，主要在通过过滤、压榨和干燥从纤维泥浆除去水、 湿纤维网络的干物质含量增加时产生。成品纸和纸板的强度在于单纤维强度、纤维之间的 键、键的数量以及键和纤维在纤维网络中的分布。分布基本受构造的影响。
[0007] 各种力影响纤维网络的强度。这些中最重要的包含氢键，即使共价键、离子键和范 德华力对网络强度具有特殊影响。氢键的数量大，并且它们靠近纤维表面发挥作用。
[0008] 干强度剂增强网络中其它特性的强度，但它们不影响单纤维的强度。已知的事实 是通过在水中研磨纤维还在机械上增加纤维网络的强度。在那种情况下，纤维表面上微纤 丝的数量增长，增加纤维键的数量，并使纤维更均匀地分布。
[0009] 通过增加长纤维在纤维组合物中的份额、降低使用的填料量或者将干强度剂添加 至纤维泥浆，可增加纸或纸板的强度。可用于强化纤维网络的方法改变包括提高湿部的PH (从酸性至中性）、改善构造和压榨部中更强的湿压。
[0010] 但是，研磨纤维泥浆是增加纸或纸板的干强度的最典型方法。除了增加能量消耗 以外，研磨的副作用包括增加成品纸或纸板的密度，和降低孔隙度、硬度及撕裂强度。通常， 不透明度还随着研磨纤维泥浆而降低。
[0011] 由于纤维泥浆研磨的这些不利作用，通常使用干强度剂。通常，干强度剂是水溶性 的亲水聚合物，其为天然或合成产物。最好的商品尤其包括淀粉、植物胶、羧甲基纤维素以 及（对于合成聚合物）聚丙烯酰胺和乙醛酸化丙烯酰胺。
[0012] 所有植物都含有淀粉。但是，在商业上淀粉用马铃薯、木薯、大麦、小麦、稻米和玉 米产生。糯玉米是在美国精制的淀粉，其完全由支链淀粉组成。具体来讲，将糯玉米代替马 铃薯淀粉使用。
[0013] 淀粉属于多糖。淀粉是葡萄糖聚合物，其中葡萄糖酐单元通过1，4-a-D-糖苷键 相互键合。葡萄糖链是直的（直链淀粉）或分枝的（支链淀粉）。通常，直链淀粉在淀粉中 的量较小。在植物中，发现淀粉呈小（2-150 μπι)颗粒，其在制备过程中被分离。
[0014] 淀粉附着于纤维网络的能力是由其大量羟基导致，这些羟基增加其形成氢键的能 力。羟基还结合氢分子到其自身上。在干燥纸或纸板时，水蒸发且在淀粉与纤维之间形成 氢键。
[0015] 通常，淀粉不溶于冷水。这是因淀粉聚合物处于高度有序的形式，通过淀粉颗粒中 的氢键键合这一事实所致。当加热淀粉水溶液时，淀粉颗粒首先膨胀，然后，相互释放单个 淀粉聚合物。
[0016] 经常处理淀粉以使淀粉呈阳离子，增加溶液的稳定性和/或改善更高干物质含量 下它的流变特性。作为多元醇，淀粉的化学处理产物通常是醚或酯。这些处理备选方法包 括羟基-烷基化、阳离子化、羧甲基化、乙酰化、热-机械处理、酶处理、过氧化氢处理、次氯 酸钠处理和酸处理。溶于冷水的淀粉，即所谓冷可溶性淀粉，也可通过处理淀粉提供。
[0017] 在纤维和填料之后，淀粉是最常用于制备纸和纸板的原料。除了改善纸和纸板制 备中的干强度以外，淀粉还用作保留剂，用于分散原料大小，用在固定剂中，用作喷雾淀粉， 用在表面施胶中，和用在涂布中。
[0018] 天然（未处理的）淀粉是阴离子的，因此在无阳离子处理的纸和纸板制备过程中 它对纤维的附着很弱。目前，阳离子淀粉是用含有季铵基团的环氧化学物制备的醚。阳离 子化极大地改善淀粉聚合物对纤维的附着。与阳离子化类似，还可对淀粉进行其它处理使 其成为干淀粉颗粒或淀粉颗粒浆。
[0019] 通常，在纸和纸板制备过程中，约三分之一淀粉吸附在长纤维表面上。这相当于约 纤维中总固体物含量的70%，其余均匀地分隔在细料与填料之间。淀粉高度吸附在细料与填 料上导致强度减弱。当淀粉附着于长纤维时获得增加淀粉强度的最佳效应。在纸和纸板制 备过程中，这通常是将淀粉投配入高粘纸浆的目的。当靠近流浆箱，投配入稀释纸浆时，淀 粉（主要是阳离子的）促进保留和脱水一一对强度的促进并没有那么多。在表面施胶时使 用淀粉并不产生与添加至高粘纸浆时同样有效的强度的改善。 纸浆淀粉的主要目的是改善纸或纸板的干强度。具体来讲，淀粉改善纸和纸板在Z方 向的强度和抗拉强度。使用纸浆淀粉还明显改善对纸板和瓦楞纸板的制造者而言很重要的 破裂强度。当将淀粉添加至高粘纸浆以增加强度时，通常使用4-10 kg/t淀粉。通常，增加 添加量不会明显增加强度特性，但尤其削弱网部的脱水，即使已报道多至40 kg/t的添加 量。这是因当用阳离子淀粉中和纤维和填料的阴离子电荷时，其余淀粉不再附着于纤维和 填料，但作为溶解淀粉保留在循环水中这一事实所致。
[0020] 通常，应当通过将淀粉颗粒添加至热水或者蒸煮淀粉水溶液使其中的淀粉聚合物 释放。对此的例外由上文提到的冷可溶性淀粉构成。目前，持续喷射式蒸煮锅是蒸煮淀粉 的最常用方法。在喷射式蒸煮锅中，淀粉浆通过蒸煮锅泵出，同时用高压蒸汽加热蒸煮锅。 在喷射式蒸煮锅中淀粉溶液的最大干物质含量可以超过10%，温度为约125-135°c。蒸煮时 间是2-4分钟。熟淀粉的合适贮存温度是60-80°C。在间歇蒸煮时，通常用直接蒸汽将淀粉 在5%溶液中加热至95°C，蒸煮时间是20-30分钟。当投配入造纸机或纸板机时，将淀粉稀 释至1%或更稀。
[0021] 除了淀粉以外，亦已使用其它改善强度的添加剂。瓜尔胶是最常用的植物胶。瓜 尔胶和刺槐豆胶是种子胶，由半乳甘露聚糖组成。刺梧桐树胶具有更复杂的结构；它是枝化 多糖。植物胶的使用受其比淀粉高的价格限制。它们比淀粉也更难处理。改善干强度的最 常用添加剂包含阳离子淀粉。植物胶的阴离子电荷使其能够（较小程度地）用于防止过度 絮聚，改善构造。显然，它们于是充当纸浆组分之间的某种保护性胶体。
[0022] 羧甲基纤维素（CMC)是通过羧基化处理的水溶性纤维素。在不同产品之间羧基含 量和分子链的长度不同。CMC与淀粉类似地改善纸和纸板的干强度，但它在湿部的应用已限 于特殊的纸，主要因为它价格高。CMC的羧基使其呈阴离子；因此，在湿部使用时，应当用另 一种阳离子添加剂附着于其上。
[0023] 纤维素和纳米纤维素也属于多糖。纳米纤维素或微纤维化纤维素可用含有纤维素 的所有材料例如木材制备。纳米纤维素的结构明显小于普通的纤维素聚合物的结构；因此， 它含有相当更大量的形成氢键的羟基。已用酶或羧甲基化预处理的纤维素使得制备纳米纤 维素更便宜。目前，制备过程要求匀浆器中的高速、高压和高温；在无预处理的情况下，制备 成本明显更高。
[0024] 聚丙烯酰胺（PAM)是最常用的合成聚合物，其用于改善干强度。PAM是长和直链 的，它具有阳离子或阴离子电荷。因其高价所致，PAM -般用作保留剂，而不是试图改善干 强度。对于聚丙烯酰胺对干强度的改善，在市场上还发现乙醛酸化PAM。关于可用于改善干 强度的其它合成聚合物，应当提到聚乙烯醇和乳胶。
[0025] 在历史上，已尝试通过使单个填料微粒附聚成较大的附聚物来解决因添加填料 导致强度下降的问题。此类专利尤其包括美国专利4, 225, 383、4, 115, 187、4, 4445, 970、 5, 514, 212和4, 710, 270 ;和英国专利2, 016, 498和1，505, 641。在这些专利中，通常用阳 离子添加剂在混合物中使阴离子填料微粒附聚成较大的附聚物。在这些专利中，已观察到 强度特性和填料保留得到改善，但同时降低了光学特性。
[0026] 也有其中利用乳胶来减小因添加填料导致的强度下降的专利。此类专利尤其 包括美国专利 4, 178, 205、4, 189, 345、4, 187, 142、4, 710, 270 和 7, 074, 845B2。美国专利 4, 799, 964和美国申请书20020100564涉及用淀粉作为粘合剂制备填料附聚物。他们防止 因使用填料而导致的强度下降，但即使使用填料，也不增加强度。
[0027] 美国申请书20080087396涉及用淀粉涂覆的填料，导致强度的下降比使用未处 理的填料时较低。美国申请书 20100179248、20050252629、20030188738、20100181038、 20100181037和20100078138以及美国专利8, 025, 768各自涉及用淀粉和/或乳胶处理填 料以获得纸或纸板中更高的填料含量，同时更好地维持强度。这些处理获得的终产物也是 如上文的填料附聚物。
[0028] 美国专利申请书20070101904、20090255441和20070163737涉及这样的有机填料 或颜料，其用淀粉制备，并且根本不减小制备的纸或纸板的强度，因为与常用的无机填料和 颜料相反，有机淀粉强化纤维网络。再次，它们的一个挑战是价格高于全部或部分由无机物 组成的填料。
[0029] 因此，需要这样的纤维制品，其中填料将附着于纤维，并且同时填料更有效地可赋 予制品与已知溶液相比可优选进一步改善的有利的强度特性。
[0030] 发明简述 本发明的一个目的是提供适合纸和纸板制品以及塑料、树胶、石膏板和层压板，改善其 强度的新填料。
[0031] 具体来讲，所讨论填料的目的是改善纸或纸板制品的强度，同时特别将其光亮度 和油墨的光密度和不透明度保持在良好水平。
[0032] 本发明另一个目的是提供一种用于含有附着于纤维之间的空隙的碳酸盐复合物 作为填料的纸或纸板制品的新填料。
[0033] 本发明由此涉及由多糖和碳酸盐组成的复合结构。该结构尤其适合用作上述应用 的填料。该结构的制备方法也落在本发明范围内。
[0034] 更确切地说，依据本发明的复合结构的制备方法的特征在于由权利要求1的特征 部分所呈现的内容。
[0035] 相应地，依据本发明的复合结构的特征在于由权利要求13的特征部分所呈现的 内容，本发明复合结构的用途的特征在于由权利要求18所呈现的内容。
[0036] 本发明是多功能的且改善多种特性。依据本发明的复合结构与其中使用常规添加 剂改善干强度的情况相比，尤其提供了各种应用的制品的强度特性的改善。
[0037] 在纤维制品的情况下，还有可能保持其重要特性，例如良好水平的光亮度、不透明 度和可印刷性，同时纤维制品的部分纤维可用填料代替。
[0038] 在上文提到的其它制品例如在石膏板和Deco纸的制备中，依据本发明的复合结 构首先可以提供改善的强度特性，而且还可改善可印刷性和光学特性，并且例如可代替昂 贵的二氧化钛。这使得有可能在不削弱终产物特性的情况下使石膏板和Deco纸的结构更 薄。
[0039] 附图简述 图1显示依据本发明的纤维制品的抗拉强度（80 g/m2纸页，10%碳酸盐，和10kg/t 淀粉）。
[0040] 图2显示依据本发明的纤维制品的Z强度（80g/m2纸页，10%碳酸盐，和IOkg/ t淀粉）。
[0041] 图3显示依据本发明的纤维制品的破裂强度（80g/m2纸页，10%碳酸盐，和 10kg/t 淀粉）。
[0042] 图4显示纤维制品的SEM图像，其中依据本发明的碳酸盐淀粉复合物附着于纤维 的表面，籍此，在上行是通过稀释所得复合物的图像（稀释），在下行是从蒸煮阶段获得的 复合物的图像（蒸煮）。
[0043] 图5显示依据本发明的纤维制品的抗拉强度（80 g/m2纸页，10%碳酸盐，和 10kg/t 淀粉）。
[0044] 图6显示依据本发明的纤维制品的Z强度（80g/m2纸页，10%碳酸盐，和IOkg/ t淀粉）。
[0045] 图7显示依据本发明的纤维制品的破裂强度（80g/m2纸页，10%碳酸盐，和 10kg/t 淀粉）。
[0046] 本发明优选实施方案的详述 本发明涉及具有多糖体和包含沉淀碳酸盐的表面的复合结构。
[0047] 多糖与碳酸盐相比的量可变化很大。但是，其优选1/20-2/1，更优选1/15-1/1，最 优选 1/15-1/5。
[0048] 作为多糖，优选使用淀粉、羧甲基纤维素、瓜尔胶或纳米纤维素或者上述任何的混 合物，更优选淀粉或纳米纤维素，最合适的是淀粉。在淀粉的情况下，可在用于所述复合结 构之前处理其微粒，以便微粒膨胀，或甚至完全或部分破碎。通常，这通过加热实施，加热在 本发明的情况下可例如在含有碳酸根离子及其它状态的碳酸根的溶液中在优势PH (即在 所谓碳酸根离子溶液）下实施。
[0049] 包含在复合结构中且沉淀在多糖表面上的碳酸盐优选为碳酸钙或碳酸镁或其混 合物，因此碳酸根离子溶液还包含钙或镁离子或其混合物。
[0050] 复合结构的至少一部分碳酸盐从溶液直接沉淀在多糖的表面上。部分碳酸盐任选 由添加的碳酸盐构成，其优选为碳酸钙，例如沉淀碳酸钙（PCC)或研磨碳酸钙（GCC)或其混 合物，最适合的是PCC。但是，复合物的差不多一半的碳酸盐可由该添加的碳酸盐组成，优选 只占总碳酸盐重量的0-40%，更优选0-30%重量。
[0051] 通常，沉淀碳酸钙的晶体结构是方解石、文石或球霰石。方解石通常以诸如薄片和 立方体等晶形存在。通过改变沉淀条件，例如消石灰的浓度和反应温度，还有可能获得偏三 角面体、斜方六面体、针状、球形和棱镜形晶形。
[0052] 本发明还涉及制备此类复合结构的方法，包括以下步骤 -形成碳酸根离子溶液，优选用钙或镁离子或其混合物、碳酸氢根及其它状态的碳酸根 形成； -将多糖混合入碳酸根离子溶液，从而提供浆料；和 -使碳酸盐从溶液沉淀入多糖内。
[0053] 根据本发明的实施方案，用氢氧化物溶液制备碳酸根离子溶液，这优选通过使其 pH降至酸性（低于6.5);最优选通过将二氧化碳运送至氢氧化物溶液中来进行。氢氧化物 溶液可以例如通过将煅石灰、煅烧白云石、MgO或者可能的另一种在水中淘洗时得到碱性溶 液的钙或镁源或者上述两种或更多种的混合物，在水溶液中淘洗来制备。
[0054] 具体来讲，当多糖是淀粉时，可在形成碳酸盐浆料之前或之后处理它，以便淀粉微 粒膨胀或者部分或全部破碎，从而部分或全部释放淀粉聚合物，相比于以前它们可更有效 地用于形成氢键。分解通常由加热引起。一般可通过实施快速加热，然后快速冷却，从而淀 粉微粒膨胀且维持其形状，来实现仅仅膨胀。
[0055] 根据优选实施方案，在上述方法中，通过用碳酸根离子溶液稀释淀粉形成多糖碳 酸盐浆料；然后将由此形成的浆料加热。
[0056] 根据第二个优选实施方案，在不含碳酸盐的水溶液例如纯水中加热淀粉，然后用 碳酸根离子溶液稀释经处理的淀粉。
[0057] 根据第三个优选实施方案，在用氢氧化物形成碳酸根离子之前在氢氧化物溶液中 加热淀粉。
[0058] 根据第四个优选实施方案，通过低压、加热、搅拌、投配带碱性的添加剂或者上述 任何的组合方式使碳酸钙从氢氧化物溶液沉淀至冷可溶性淀粉。
[0059] 在上述全部优选实施方案中，优选通过间歇蒸煮或通过喷射式蒸煮锅来实施加 热。
[0060] 在喷射式蒸煮锅中，含淀粉的溶液或浆料的干物质含量通常保持在约10%水平。 蒸煮期间温度为约125-135?，蒸煮时间是2-4分钟。但是，可根据期望的最终结果（无论 膨胀或破碎的颗粒都应从淀粉获得）调节蒸煮时间。在温度达到凝胶点（62-80°C温度） 后，粘度强烈增加，直至单一淀粉聚合物自彼此释放出，粘度下降。在间歇蒸煮时，通常用直 接蒸汽将淀粉作为5%溶液加热至95°C，并且蒸煮时间是20-30分钟。熟淀粉的合适贮存温 度是 60-80 °C。
[0061] 如果多糖选自淀粉以外的备选物，不需要加热，因为那些其它材料不需要使其膨 胀而且它们的聚合物链不需要通过破坏表面而分离。在这些实施方案中，优选用碳酸根离 子溶液或者任选此后在其中形成碳酸根离子的氢氧化物溶液稀释多糖；碳酸盐从碳酸根离 子溶液直接沉淀在溶液所包含的多糖表面上。
[0062] 可通过任何常规方法实施沉淀碳酸盐。根据备选方法，通过将pH从碱性向中性改 变制备沉淀碳酸盐（PCC)。
[0063] 在依据第二备选方法的沉淀方法中，贯穿淘洗和沉淀将pH基本保持在pH范围（pH 6. 5-8)。
[0064] 但是，第三个备选方法构成本发明的优选实施方案，其中使碳酸盐沉淀以便 -在多糖混合至溶液之前将碳酸根离子溶液的PH调节至低于6. 5的值；和 -将由此形成的浆料的pH调节至超过6. 5,优选超过6. 7,从而释放二氧化碳并且碳酸 盐沉淀在多糖表面上。
[0065] 上述pH值视为包括误差界限，其至少是±0. 2,但根据测量仪器的精确度，特别是 当在流动溶液中或者通过连续添加试剂实施方法时，误差界限甚至可以更高。
[0066] 优选通过向溶液运送二氧化碳将pH调节至较低值。根据上文提到的实施方案，这 可以例如在由氢氧化物溶液形成碳酸根离子溶液的同时实施。相应地，优选通过加热、投配 含有碱性添加剂的添加剂、低压、搅拌或其组合将pH调节至较高值。
[0067] 当多糖是淀粉时，最适合在蒸煮淀粉或稀释熟淀粉时将pH调节至超过6. 5。
[0068] 术语"碳酸根离子溶液"指可以含有碳酸根离子（CO广)、碳酸氢根离子（HCCV)、碳 酸（H 2CO3)和甚至二氧化碳（CO2)的碳酸根系统，但这些状态的这种含量和相互比例根据溶 液的pH而变化。
[0069] 因此，碳酸根系统指不同碳酸根状态根据pH的变化。碳酸根的主要状态是：
【权利要求】
1. 一种制备复合结构的方法，该结构由其上沉淀了碳酸盐的多糖体形成，该方法特征 在于 -形成碳酸根离子溶液； -将在其表面上具有游离羟基的形式的多糖混合入碳酸根离子溶液内，从而形成碳酸 盐多糖浆料；和 -使碳酸盐从所述浆料沉淀入多糖内。
2. 依据权利要求1的方法，其特征在于所述碳酸根离子溶液从钙或镁离子或其组合、 碳酸氢根及其它状态的碳酸根形成，优选从其氢氧化物溶液形成，最优选通过将二氧化碳 传导至氢氧化物溶液形成。
3. 依据权利要求2的方法，其特征在于所述氢氧化物溶液通过将煅石灰、煅烧白云 石、MgO或者另一种在水中淘洗时提供碱性溶液的钙或镁源或者上述两种或更多种物质的 混合物，在水中淘洗来制备。
4. 依据前述任一项权利要求的方法，其特征在于所述多糖选自淀粉、冷可溶性淀粉、 羧甲基纤维素、瓜尔胶或纳米纤维素或者上述任何的混合物，最优选淀粉或纳米纤维素。
5. 依据前述任一项权利要求的方法，其特征在于所述多糖选自淀粉且通过蒸煮、优选 间歇蒸煮处理，从而蒸煮温度为例如约95°C，或者通过喷射式蒸煮锅处理，从而蒸煮温度在 例如 125-135°C 内。
6. 依据权利要求5的方法，其特征在于实施所述蒸煮，以便 -将淀粉微粒煮熟，以便微粒部分或全部破碎，从而淀粉聚合物从微粒结构出来；或者 -实施快速加热，然后快速冷却，从而淀粉微粒膨胀，维持其形状。
7. 依据权利要求5或6的方法，其特征在于所述淀粉在蒸煮之前或之后、优选蒸煮之 前用碳酸根离子溶液稀释。
8. 依据前述任一项权利要求的方法，其特征在于 -在将多糖体与所述溶液混合之前，将碳酸根离子溶液的pH调节至低于6. 5的值，这优 选通过将二氧化碳传导至所述溶液来进行；和 -将形成的楽?料的pH调节至高于6. 5,从而释放二氧化碳，碳酸盐沉淀在多糖体上，所 述pH调节优选通过加热、投配含有碱性添加剂的添加剂、低压、搅拌或其组合来进行。
9. 依据权利要求8的方法，其特征在于在蒸煮淀粉或稀释熟淀粉时将pH调节至高于 6. 5〇
10. 依据权利要求1-7中任一项的方法，其特征在于通过依靠例如二氧化碳将pH从碱 性向中性改变来使碳酸盐沉淀在多糖体上。
11. 依据权利要求1-7中任一项的方法，其特征在于使碳酸盐沉淀在多糖体上，以便 当多糖体与碳酸根离子溶液混合时，以及贯穿沉淀整个过程中，pH基本维持在6. 5-8范围 内。
12. 依据前述任一项权利要求的方法，其特征在于当多糖与碳酸根离子溶液混合时， 也添加碳酸钙，特别是采用沉淀碳酸盐（PCC)、研磨碳酸钙（GCC)或其混合物形式的碳酸 钙。
13. -种由多糖和碳酸盐形成的复合结构，其特征在于结构体由多糖组成，多糖内已 沉淀有碳酸盐。
14. 依据权利要求13的复合结构，其特征在于多糖是淀粉、冷可溶性淀粉、羧甲基纤 维素、瓜尔胶或纳米纤维素或者上述任何的混合物，最优选淀粉或纳米纤维素，从而多糖体 的形状优选膨胀或者部分或全部破碎。
15. 依据权利要求13或14的复合结构，其特征在于所述沉淀碳酸盐是碳酸钙或碳酸 镁或其组合，至少一部分碳酸盐优选从溶液直接沉淀在多糖体上。
16. 依据权利要求15的复合结构，其特征在于部分所述碳酸盐是添加的碳酸盐，其优 选为碳酸钙，例如沉淀碳酸钙（PCC)或研磨碳酸钙（GCC)或其混合物。
17. 依据权利要求13-16中任一项的复合结构，其特征在于它通过权利要求1-12中任 一项的方法制备。
18. 依据权利要求13-17中任一项的复合结构作为填料的用途，所述填料用于制备纸 或纸板、塑料、树胶，制备石膏板或者制备由Deco纸制成的层压板。
19. 依据权利要求18的用途，其中，在纸或纸板的制备过程中，将所述复合结构连同 研磨碳酸钙（GCC)、沉淀碳酸钙（PCC)、高岭土附聚物、碳酸盐附聚物、高岭土碳酸盐附聚物 或者任何上述混合物一起投配入纸浆内。
20. 依据权利要求18或19的用途，其中，在造纸机或纸板机中，将所述复合结构投配 入高粘度或稀释纸浆内，然后在网部形成纸或纸板。
21. 依据权利要求18-20中任一项的用途，其中采用机械纸浆或化学纸浆纤维制备印 刷纸、包装纸板、薄纸、牛皮纸或者另一种纸等级。
【文档编号】D21H17/69GK104508202SQ201380028134
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2013年5月28日 优先权日:2012年5月28日
【发明者】萨亚斯塔莫伊恩 S., 格雷布洛姆 T., 格雷恩鲁斯 L. 申请人:诺德卡尔克有限公司