CS198032B1

CS198032B1 - Způsob výroby sráženého uhličitanu vápenatého

Info

Publication number: CS198032B1
Application number: CS627878A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Markalous; Otakar Soehnel; Zdenek Laita; Miloslav Novotny
Original assignee: Frantisek Markalous; Otakar Soehnel; Zdenek Laita; Miloslav Novotny
Priority date: 1978-09-28
Filing date: 1978-09-28
Publication date: 1980-05-30

Description

Způsob výroby sráženého uhličitanu vápenatého

Vynález se týká výroby sráženého uhličitanu vápenatého, vhodného zejména jako plnivo pro houževnatý polyvinylohlorid.

Uhličitan vápenatý je průmyslové používán jako plnivo do plastických hmot, gumy, papíru, barev, farmaceutických a kosmetických přípravků. Přidává se jednak proto, že zlevňuje finální výrobek a jednak proto, že má často příznivé specifické účinky, které se projevují zlepšením meohaniokýoh, optických nebo jiných užitných vlastností výrobků. Pro jednotlivé aplikace se vyžaduje uhličitan vápenatý s určitými vlastnostmi, zejména pokud jde o granulometrioké, chemické a fázové složení uhličitanu.

Přísadou uhličitanu vápenatého vhodných vlastností do houževnatého PVC se zvýší tuhost a tepelná odolnost kompozitu. U křehkého PVC se houževnatost zvýší, je-li plnidlo povrchově modifikováno. Kromě zlevnění výrobku a snížení spotřeby surovin a energie se dosáhne takových mechanických vlastností výsledného kompozitu, které umožňují jeho použití ve stavebniotví nebo v nábytkářském průmyslu.

198 0^2

198 032

Účinek plniva na bází uhličitanu vápenatého na mechanické vlastnosti kompozitu s PVC závisí na způsobu přípravy plniva, resp. na granulometrickém a fázovém složení. Tak například, zatímco u vhodných druhů uhličitanu vápenatého je dosahováno ubové houževnao tosti kompozitu s PVC nad 20 mJ/m , je tato hodnota při použití nevhodného druhu plniva pod 10mJ/m².

Uhličitan vápenatý vhodný jako plnivo do plastických hmot lze připravit například karbonatací suspenze 30 až 250 g hydroxidu vápenatého/1 při 25 °C. Jakmile se v suspenzi začnou tvořit zárodky uhličitanu vápenatého, což nastane asi po 10 minutách od zahájení karbonatace, je proces přerušen a do suspenze se přidává 0,001 až 5 % hmot. komplexotvorného činidla, například kyseliny citrónové. Suspenze se za stálého míchání zahřeje na 85 °C a po určité době se opět zahájí karbonatace, tentokrát však mnohem pomaleji. Při poklesu pH pod 8 se karbonatace ukončí a přidá amoniakální roztok kyseliny stearové v množství 0,001 až 3 % hmot. Před odfiltrováním vzniklého vysráženého uhličitanu vápenatého se suspenze několik hodin míchá. (Britský patent č. 1 447 566).

Popsaný způsob se vyznačuje značnou komplikovaností a vysokými požadavky na přesné dodržování reakčníoh podmínek. Z toho vyplývají i zvýšené nároky na výrobní zařízení, jeho vybavení 1 na kvalitu obsluhy.

Výše uvedené nedostatky nemá způsob výroby sráženého uhličitanu vápenatého karbonatací vodné suspenze hydroxidu vápenatého o koncentraci 20 až 200 g hydroxidu vápenatého/1 při teplotě 5 až 60 °C, jehož podstata spočívá v tom, že před zahájením karbonataoe obsahuje suspenze hydroxidu vápenatého 0,01 až 0,5 g/1 soli vyšší mastné kyseliny od C^₂ ůo C₂₀, nebo jejich směsi, 3 výhodou stearanu sodného.

Výhodnost způsobu podle vynálezu spočívá v aparaturní jednoduchosti a poměrné nenáročnosti na obsluhu při zachování požadované kvality sráženého uhličitanu vápenatého.

řodle vynálezu se rozdispergovaná vodná suspenze hydroxidu vápenatého sytí za míohání plynným kysličníkem uhličitým 100%ním nebo jeho směsí se vzduchem či dusíkem, například rychlostí 1 až 5 litrů kysličníku uhličitého/1 suspenze . min při 5 až 60 °0. Do vodné suspenze hydroxidu vápenatého se podle vynálezu před karbonataoí přidá roztok soli některé vyšší mastné kyseliny C^₂ až 0_2Q nebo směs solí takovýohto kyselin nebo se suspenze hydroxidu vápenatého připraví přímo za použití nasyceného vodného roztoku zmíněných solí. K suspenzi hydroxidu vápenatého je výhodné přidat povrohově aktivní látku - emulgétor a to v množství 0,001 až 0,1 % hmot. Aby se v produktu nevyskytovaly nežádouoí větší částioe lze ze suspenze hydroxidu vápenatého odstranit částioe větší než 5 až 50 m, například sedlmentaoí.

198 03

Takto připravená suspenze se karbonatuje a to například tak, že pH z výchozí hodnoty 11,6 zůstává po 10 až 20 minut konstantní a potom prudoe klesne na oca 6,2,-Na této hodnotě zůstává pH až do konce karbonatáce, kdy je zbytková volná alkalita pevné fáze menší než 0,1 % hmot· kysličníku vápenatého·

Vysrážený uhličitan vápenatý se odaeparuje, případně promyje alkoholem a vysuší při teplotě pod 200 °C. V některých případech je výhodné před skončením karbonataoe přidat do suspenze amoniakální roztok některé vyšší mastné kyseliny k zabránění aglomerace malých částic uhličitanu vápenatého při vlastní separaci a sušení·

Uhličitan vápenatý připravený způsobem podle vynálezu je vhodný jako plnivo do houževnatého PVC.

Příklad 1

V 5 litrech nasyceného vodného roztoku stearanu sodného se rozdispergovalo turbínovým míchadlem 750 g Ca(0H)₂· Do vzniklé suspenze se uváděl 100% technický COg v množst* ví 2,4 1 C0₂/l suspenze po dobu 1 hodiny při teplotě 40 °C. Po ukončení karbonataoe se vysrážený CaCOg odfiltroval, promyl etylalkoholem a vysušil při 110 °C. Ve fluidní míchačce se za teploty 120 až 130 °C na povrch suchého CaCO^ nanesla kyselina stearová o

v množství 2,2 mg/m .

Kompozit o složení 30 dílů takto připraveného CaCO·,, 5 dílů kopolymerů etylenvinyl2 f acetátu a 65 dílů PVC vykazoval vrubovou houževnatost 22,4 mJ/m ·

Příklad 2

Výchozí suspenze Ca(0H)₂ byla připravená rozdispergováním pevného Ca(0H)₂ ve vodě, ve které bylo předem rozdispergováno 0,3 g stearanu sodného/l· V dalším bylo pokračová2 no stejně jako v příkladu 1. Vrubová houževnatost kompozitu s PVC byla 21,2 mJ/m .

Příklad 3

Do 5 litrů suspenze Ca(0H)₂ o koncentraci 50 g Ca(0H)₂/l se přidaly 2 g kyseliny stearová ve formě amoniakálního roztoku. Další postup byl identický s postupem v příkladu 1. Vrubová houževnatost kompozitu takto připraveného CaCOg s PVC byla 20,5 mJ/m ·

Příklad 4

Postupovalo se stejně jako v příkladu 1 pouze s tím rozdílem, že do nasyceného vodného roztoku stearanu sodného se před dispergaoí Ca(0H)₂ přidalo 0,5 ml emulgátoru.

Vrubová houževnatost kompozitu s PVC byla 22,6 mJ/m ·

Claims

Způsob výroby sráženého uhličitanu vápenatého karbonataoí vodné suspenze hydroxidu vápenatého o koncentraci 20 až 200 g hydroxidu vápenatého/1 při teplotě 5 až 60 °0, vyznačený tím, že před zahájením karbonataoe obsahuje suspenze hydroxidu vápenatého 0,01 až 0,5 g/1 soli vyšší mastné kyseliny od C₁₂ ^d0 °20* ^nebo jejioh směsi, s výhodou stearanu sodného.