本公开涉及复合纤维和用于制备复合纤维的方法，并且更具体地涉及用碳酸钙使纳米纤维素矿化以及使碳酸钙沉淀以附着到纳米纤维素上的方法。
背景技术：
1、本领域已知用于使碳酸钙沉淀的各种技术。经沉淀的碳酸钙(pcc)用于各种精细纸造纸制造中，如复印纸、sc等机械级纸、容器和纸板。各种形式的经沉淀的碳酸钙和纤维素钙复合材料已在造纸工业中用作填料材料。常规的纤维素碳酸钙材料并入碳酸钙，从而维持了纤维素组分的基本纤维性质。本领域普遍认为，需要复合材料的纤维性质，以便更好地将复合材料并入纸的纤维基质中。
2、美国专利第9,150,738号教导了一种用于形成各种晶型的经沉淀的碳酸钙的逆碳酸化过程。已经发现逆碳酸化过程有益于特别靶向偏三角面体形态。'738专利教导了一个关键特征，即向反应容器中初始添加二氧化碳，直到获得5-7的受控ph值为止。在此类ph控制之后，以使得达到目标电导率的速率添加氢氧化钙浆料，由此使碳酸钙沉淀。
3、wo 97/01670教导了沉淀在纤维素纤维的表面上的碳酸钙颗粒的多孔聚集体。ep0 930 345和ep 0 935 020教导了类似的填料，但没有碳酸钙在纤维表面上的沉淀，而是与所述纤维混合。美国专利第10,683,616号教导了一种产生复合材料的方法，所述方法在氢氧化钙的部分已经与二氧化碳反应之后，在碳酸钙沉淀过程期间引入微纤维化纤维素。
4、表面矿化纤维也是已知的，如在wo2021/252572中公开的。此类纤维通常使用碳酸钠进行碳酸化来产生的，并且纤维附着量低。
技术实现思路
1、本领域仍然需要改进的填料材料。根据本公开的方法产生的纤维在矿物质附着方面有显著改进。对于各种应用，矿物质可以有益地作为附着到纳米纤维素纤维上的偏三角面体pcc的长链提供，以改进特性。
2、根据本公开的填料可以包含复合纤维，每种复合纤维包括附着到纤维上的矿物质，其中基于所述复合纤维的总重量，所述矿物质为至少约90wt％，未经涂覆的纤维的平均长度小于300μm，并且所述复合纤维的horiba d90为至少10μm。例如，纤维可以是纳米纤维素，并且矿物质可以是碳酸钙。
3、一种根据本公开的制备复合纤维的方法可以包含：通过在水中稀释石灰来制备氢氧化钙熟化物；将水性纤维浆料与稀释水在反应器中混合；将所述氢氧化钙熟化物和含co2的气体添加到含有与所述稀释水混合的所述水性纤维浆料的所述反应器中，以使碳酸钙沉淀到所述纤维上；以及在开始所述添加所述氢氧化钙熟化物之后，继续使所述含co2的气体流入到混合物中，直到ph达到7.0为止。以维持目标电导率的速率添加所述氢氧化钙熟化物，所述目标电导率为50％至80％的饱和度，并且维持所述目标电导率直到所述添加所述氢氧化钙熟化物完成为止，所述纤维浆料包括长度为300μm或更短的纤维，并且所述纤维浆料包括一定量的纤维，使得基于所述复合纤维的总重量，所述复合纤维中的纤维含量为10wt％或更低。所述氢氧化钙熟化物可以在开始添加co2的同时、之前或之后添加。
1.一种填料，其包括复合纤维，每种复合纤维包括附着到纤维上的矿物质，其中基于所述复合纤维的总重量，所述矿物质为至少约90wt％，未经涂覆的纤维的平均长度小于300μm，并且所述复合纤维的horiba d90为至少10μm。
2.根据权利要求1所述的填料，其中所述矿物质为碳酸钙，并且所述纤维为纳米纤维素。
3.根据权利要求1或2所述的填料，其中所述复合纤维的horiba d90为至少20μm。
4.根据权利要求1所述的填料，其中基于所述复合纤维的总重量，所述纤维以约0.1wt％至约10wt％的量存在。
5.根据权利要求1所述的填料，其中所述纤维的平均长度为100μm至小于300μm。
6.根据权利要求5所述的填料，其中所述纤维的平均长度为约200μm。
7.根据权利要求1所述的填料，其中所述纤维为纳米纤维素。
8.根据权利要求1所述的填料，其中所述矿物质具有偏三角面体形态。
9.一种制备复合纤维的方法，所述方法包括：
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述碳酸钙具有偏三角面体形态。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中在开始所述添加所述包括二氧化碳的气体之前开始添加所述氢氧化钙熟化物。
12.根据权利要求9或10所述的方法，其中在开始所述添加所述包括二氧化碳的气体之后开始所述添加氢氧化钙熟化物。
13.根据权利要求9所述的方法，其中在添加所述氢氧化钙熟化物和所述包括二氧化碳的气体的同时混合所述水性纤维浆料。
14.根据权利要求9所述的方法，其中所述水性纤维浆料的固体含量为约0.1％至3％的固体。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述水性纤维浆料的固体含量小于约1％。
16.根据权利要求9所述的方法，其中所述氢氧化钙熟化物包括质量比为约4:1至约15:1的水和石灰。
17.根据权利要求9所述的方法，其中在添加到所述水性纤维浆料之前，使所述氢氧化钙熟化物通过40目至200目大小的网筛进行筛选。
18.根据权利要求9所述的方法，其中以维持一定电导率的速率添加氢氧化钙，所述电导率为约50％至约70％的饱和度。
19.根据权利要求9所述的方法，其中在反应完成1％或更少之后达到所述目标电导率并维持所述目标电导率。
20.根据权利要求9所述的方法，其中所述包括二氧化碳的气体包括约5％至约100％的二氧化碳。
21.根据权利要求9所述的方法，其中所述纤维是纳米纤维素。
