CZ286834B6 - Water suspension of minerals and/or filling agents and/or pigments, process of its preparation and use thereof - Google Patents
Water suspension of minerals and/or filling agents and/or pigments, process of its preparation and use thereof Download PDFInfo
- Publication number
- CZ286834B6 CZ286834B6 CZ19902809A CZ280990A CZ286834B6 CZ 286834 B6 CZ286834 B6 CZ 286834B6 CZ 19902809 A CZ19902809 A CZ 19902809A CZ 280990 A CZ280990 A CZ 280990A CZ 286834 B6 CZ286834 B6 CZ 286834B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- amphoteric
- cationic
- anionic
- polyelectrolytes
- polyelectrolyte
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Oblast technikyTechnical field
Vynález se týká vodné suspenze minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů, obsahující > 60 % hmotnostních tuhých látek vztaženo na suchý minerál nebo suché plnivo nebo suchý pigment, přičemž minerál nebo plnivo nebo pigment jsou dispergované alespoň jedním dispergovadlem.The invention relates to an aqueous suspension of minerals and / or fillers and / or pigments containing > 60% by weight of solids based on dry mineral or dry filler or dry pigment, wherein the mineral or filler or pigment is dispersed by at least one dispersant.
Vynález se dále týká způsobu výroby uvedené vodné suspenze jakož i jejího použití.The invention further relates to a process for the preparation of said aqueous suspension and to its use.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Pod „kladnými náboji“ se následně rozumí, že částice vykazují na svém povrchu kladný ZETApotenciál (srovnej P. Ney „ZETA-potenciál a flotovatelnost minerálů“, Applied Mineralogy 6, Springer Verlag, Wien, New York, 1973, zvi. str. 22 a další). Analogicky to platí pro „záporné náboje“, které se vyskytují např. u celulózového vlákna a anionicky stabilizovaných suspenzí. Pro neutrální „náboje“, vztaženo na částice, platí, že se kladné a záporné náboje navenek vzájemně ruší. Izoelektrický bod nemusí ležet u hodnoty pH 7. Izoelektrický bod povrchů částic a amfotemích polyelektrolytů a/nebo jejich solí, dílčích a/nebo úplných solí má hodnotu pH, při které se kladné a záporné náboje vzájemně navenek neutralizují.'Positive charges' are understood to mean that the particles exhibit a positive ZETA potential on their surface (cf. P. Ney 'ZETA potential and mineral flotability', Applied Mineralogy 6, Springer Verlag, Wien, New York, 1973, vol. 22 and more). Analogously, this applies to the "negative charges" that occur, for example, in cellulose fiber and anionically stabilized suspensions. For neutral “charges” relative to particles, positive and negative charges externally interfere with one another. The isoelectric point need not lie at a pH of 7. The isoelectric point of the particle surfaces and amphoteric polyelectrolytes and / or their salts, partial and / or complete salts has a pH at which the positive and negative charges neutralize each other externally.
Neutrálními monomemími jednotkami se rozumějí monomemí jednotky, které neobsahují žádné disociovatelné skupiny (jako je např. -COOH skupina), např. ethylenskupiny.By neutral monomer units are meant monomer units which do not contain any dissociable groups (such as a -COOH group), such as ethylene groups.
Tyto navenek nabité a navenek neutrální polyelektrolyty jsou definovány počtem pozitivních, popřípadě negativních skupin. U amfotemích, proti vnějšku neutrálních polyelektrolytů je podle toho počet kladných nábojů v kationických monomemích jednotkách roven počtu negativních nábojů anionických monomemích jednotek. U amfotemích kationických polyelektrolytů mají tyto ne neutrální monomemí jednotky převážně kladný náboj. U amfotemích anionických polyelektrolytů mají tyto neutrální monomemí jednotky převážně záporný náboj.These externally charged and externally neutral polyelectrolytes are defined by the number of positive or negative groups. Accordingly, in the case of amphoterics, as opposed to neutral polyelectrolytes, the number of positive charges in the cationic monomer units is equal to the number of negative charges of the anionic monomer units. In the amphoteric cationic polyelectrolytes, these non-neutral monomer units have a predominantly positive charge. In amphoteric anionic polyelectrolytes, these neutral monomer units have a predominantly negative charge.
To ale neznamená, že například při přebytku kladných nábojů je polyelektrolyt automaticky elektricky pozitivní. To proto, poněvadž „síla kyselin“ a „síla bází“ může být někdy různá. Tak může být například amfotemí polyelektrolyt s týmž množstvím pozitivních a negativních skupin elektricky buď kladný nebo záporný nebo neutrální. To platí příslušně také pro amfotemí kationické polyelektrolyty a amfotemí anionické polyelektrolyty. Posunutím hodnoty pH je ovlivnitelná disociace „kyselých, resp. bazických skupin“. Zejména při hodnotách pH mezi 5 a 10 mohou polyelektrolyty podle vynálezu vykazovat následující stavy nábojů:However, this does not mean that, for example, in the case of an excess of positive charges, the polyelectrolyte is automatically electrically positive. This is because “acid strength” and “base strength” can sometimes be different. Thus, for example, the amphoteric polyelectrolyte with the same number of positive and negative groups may be electrically either positive or negative or neutral. This also applies equally to amphoteric cationic polyelectrolytes and amphoteric anionic polyelectrolytes. By shifting the pH value, the dissociation of the acidic, resp. basic groups ". Particularly at pH values between 5 and 10, the polyelectrolytes of the invention may exhibit the following charge states:
-1 CZ 286834 B6-1 CZ 286834 B6
A = možnost elektrického náboje navenekA = possibility of an external electric charge
B = počet nabitých monomemích jednotekB = number of monomer units charged
C = náboj částicC = charge of particles
I neutralizace negativních skupin jedno- a/nebo dvoj- a/nebo trojmocnými kationty ovlivňuje jejich disociační stupeň a tím také stav náboje navenek.Neutralization of negative groups by mono- and / or di- and / or trivalent cations also affects their dissociation degree and thus also the external charge state.
Anionicky stabilizované minerály obsahující vápník, jako uhličitan vápenatý, dolomit atd. se připravují převážně mletím s anionickými polyakryláty, jako bylo např. popsáno v EP 0 100 947 nebo FR 820 806. V tomto patentu se uvádí, že u anionicky stabilizovaných suspenzí poskytují částečně neutralizované polyakrylové kyseliny lepší viskozitní stabilitu než plně neutralizované. Popsané rozmezí neutralizace, ležící mezi 40 a 96 % neutralizace, nevede v kationické suspenzi podle vynálezu k uspokojivým výsledkům.Anionically stabilized calcium-containing minerals such as calcium carbonate, dolomite, etc. are prepared predominantly by grinding with anionic polyacrylates, such as described in EP 0 100 947 or FR 820 806. This patent discloses that in anionically stabilized suspensions they provide partially neutralized polyacrylic acids better viscosity stability than fully neutralized. The range of neutralization described, lying between 40 and 96% neutralization, does not give satisfactory results in the cationic suspension of the invention.
Z uvedených příkladů v FR 820 806 vyplývá, že neutralizace nižší než 50 % nevede k cíli, nýbrž že optimum představuje 60 až 70 % - ní stupeň neutralizace. Minerály mohou také, jak je popsáno vEPO256 312, být suspendovány amfotemími dispergačními činidly. U těchto, ve zveřejněné přihlášce uvedených amfotemích polyelektrolytů, leží izoelektrický bod hluboko v kyselé oblasti pH, takže tyto nejsou vhodné pro suspenze pigmentů a/nebo plniv a/nebo minerálů podle vynálezu. Kromě toho jsou zmíněny jen amfotemí polyelektrolyty, které ve svém molámím monomemím složení obsahují převážně anionické monomery. Podle stavu techniky vykazují částice na svém povrchu záporný náboj.The examples given in FR 820 806 show that a neutralization of less than 50% does not lead to a target, but that the optimum is a degree of neutralization of 60 to 70%. Minerals can also be suspended with amphoteric dispersing agents as described in EPO 256 6122. In these polyelectrolyte amphoterics disclosed in the published application, the isoelectric point lies deep within the acidic pH range, so that they are not suitable for the pigment and / or filler and / or mineral suspensions of the invention. In addition, only amphoteric polyelectrolytes are mentioned which contain predominantly anionic monomers in their molar monomer composition. According to the prior art, the particles exhibit a negative charge on their surface.
Pro některá použití není však žádoucí anionická stabilizace. Spíše bývá vhodné, přidávat suspenze neutrálně nebo kladně nabitých částic. Když se nasadí uhličitan vápenatý s povlakem anionického dispergačního činidla jako plnivo v papírenském průmyslu, je nezbytné, záporně nabité plnivo vázat kationickými retenčními činidly na papírová vlákna, která jsou přirozeně záporně nabitá karboxylovými skupinami.However, anionic stabilization is not desirable for some applications. Rather, it is appropriate to add suspensions of neutral or positively charged particles. When calcium carbonate coated with an anionic dispersant is used as filler in the paper industry, it is necessary to bind the negatively charged filler to cationic paper retention agents which are naturally negatively charged with carboxyl groups.
Při neutralizaci a vyvločkování záporně nabitých částic minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů, za účelem dosažení co možná nejvyššího stupně plnění a dobré retence plniva v papíru, se může současně také vločkovat negativně nabité papírové vlákno, což může vést ke špatné papírové formaci a tím k nepravidelnému průhledu papíru. Za současného stavu techniky je tento negativní efekt ztěží překonatelný. Proto se dnes ještě většinou nasazují při výrobě papíru zasucha mleté práškovité produkty, které vykazují jen slabě negativní nebo navenek neutrální nebo slabě pozitivní povrchové náboje.By neutralizing and flocculating negatively charged mineral and / or filler particles and / or pigments, in order to achieve the highest possible degree of filling and good filler retention in the paper, a negatively charged paper fiber can also be flocculated which can lead to poor paper formation and thereby causing irregular viewing of the paper. Under the current state of the art, this negative effect is hardly overcome. For this reason, dry powder products, which exhibit only weakly negative or externally neutral or weakly positive surface charges, are still used in paper production today.
Zasucha mleté produkty jsou ale v potřebné jemnosti jen velmi těžce připravitelné. K tomu se přidává problém vzniku prachu.However, dry-ground products are very difficult to prepare in the required fineness. In addition, there is the problem of dust formation.
-2CZ 286834 B6-2GB 286834 B6
Kationicky stabilizované, tj. na povrchu kladně nabité minerály zčásti obsahující vápník, jako uhličitan vápenatý, dolomit atd., se připraví obvykle dispergováním ve vodě s neutrálními a/nebo kationickými ochrannými koloidy a/nebo kationickými dispergačními činidly (srovnej DE DOS 3 707 221 a DE DOS 3 730 833), nebo dispergací činidlem, které je kombinací plně neutralizovaného anionického a kationického činidla jako je popsáno v EP 0 278 602 Al, přičemž u posledně jmenovaného se používá takové množství kationického polymeru, že částice v suspenzi mají pozitivní náboj.Cationically stabilized, i.e. surface-positively charged, partially calcium-containing minerals such as calcium carbonate, dolomite, etc. are usually prepared by dispersing in water with neutral and / or cationic protective colloids and / or cationic dispersants (cf. DE DOS 3 707 221 and DE DOS 3 730 833) or by dispersing with an agent which is a combination of a fully neutralized anionic and cationic agent as described in EP 0 278 602 A1, the latter using an amount of cationic polymer such that the particles in the suspension have a positive charge.
V EP 0 278 602 se rovněž popisuje polyakrylová kyselina. Čistá, nezneutralizovaná polyakiylová kyselina je nevhodná, protože již při +20 °C začíná krystalizovat, a tudíž není dále schopná dávkování. Když je již jednou krystalizace započata, musí se roztok polymeru zahřát na 100 °C, aby se krystaly opět rozpustily.EP 0 278 602 also describes polyacrylic acid. Pure, non-neutralized polyakiylic acid is unsuitable since it already starts to crystallize at +20 ° C and is therefore no longer capable of dosing. Once crystallization has begun, the polymer solution must be heated to 100 ° C to redissolve the crystals.
V zimě a v chladnějších oblastech je výroba s použitím nezneutralizovaných polyakrylových kyselin nemyslitelná.In winter and in colder regions, production using unneutralized polyacrylic acids is unthinkable.
Tyto způsoby mají tu nevýhodu, že rozmělňování, tedy mletí a dispergace, musí být prováděny v oddělených krocích.These methods have the disadvantage that the comminution, i.e. grinding and dispersion, must be carried out in separate steps.
Podle stavu techniky existují následující možnosti:According to the state of the art, the following possibilities exist:
a) -hornina obsahující vápník se suchou cestou rozmělní až se dosáhne potřebné jemnosti.The calcium-containing rock is ground in a dry way until the necessary fineness is achieved.
Jemnost, které lze touto cestou dosáhnout je omezená. Reaglomerace van der Waalsovými silami značně brání namletí na vysokou jemnost. Ve zvláštním stupni se pak disperguje výše uvedenými dispergačními činidly.The fineness that can be achieved in this way is limited. The re-agglomeration by van der Waals forces considerably prevents grinding to a high degree of fineness. In a special step, it is then dispersed by the above-mentioned dispersing agents.
b) - hornina obsahující vápník se při nízkém obsahu tuhé látky (cca. 30 hmot. %) umele mokrou cestou bez použití pomocného mlecího a dispergačního prostředku a musí se dostat na požadovanou koncentraci buď kalolisy, přísadou vločkovacích prostředků nebo centrifugou. Ve zvláštním stupni se následně disperguje výše uvedenými dispergačními činidly.b) - the calcium-containing rock is wet-ground at a low solids content (approx. 30% by weight) without the use of grinding and dispersing aids and must be brought to the desired concentration by either filter presses, flocculants or centrifuges. In a special step, it is then dispersed with the above-mentioned dispersants.
c) — minerál obsahující vápník se mokrou cestou umele s anionickými dispergačními činidly na žádanou jemnost, vysuší se a následně se opět redisperguje výše uvedenými kationickými polyelektrolyty a/nebo ochrannými koloidy. Při sušení vznikají shluky, které nelze opět plně rozrušit, tzn. resultuje produkt méně jemný než byl původně. Anionické dispergační činidlo, které se při sušení nerozloží, může rušit následující dispergaci a způsobit větší spotřebu kationického polyelektrolytu.c) - the calcium-containing mineral is wet-ground with anionic dispersing agents to the desired fineness, dried and then redispersed with the abovementioned cationic polyelectrolytes and / or protective colloids. During drying, clusters arise which cannot be completely disturbed again; results in a product less fine than it was originally. An anionic dispersing agent which does not decompose upon drying may interfere with the subsequent dispersion and cause a higher consumption of cationic polyelectrolyte.
Při uvedených způsobech přípravy a až c nelze dosáhnout dlouhodobé viskozitní stability.Long-term viscosity stability cannot be achieved with the above-mentioned preparation methods a to c.
Příprava suspenze minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů se proto musí provádět nutně u spotřebitele nebo v blízkém okolí spotřebitele a kazí se v krátkém čase vzestupem viskozity nebo sedimentací.Therefore, the preparation of a suspension of minerals and / or fillers and / or pigments must necessarily be carried out at or near the consumer and spoils in a short time by increasing viscosity or sedimentation.
Pokles viskozity zředěním není v mnoha případech možný, neboť vysoká koncentrace má pro další zpracování, např. u nátěrových barev v papírenském průmyslu, rozhodující význam.In many cases, a decrease in viscosity by dilution is not possible, as high concentration is of decisive importance for further processing, for example in paints in the paper industry.
V poslední době se vyskytují snahy připravovat kationicky stabilizovaná plniva obsahující vápník mletím při nízkém obsahu tuhých látek, jak bylo vysvětleno na přednášce Loreen Goodwin, Columbia River Carbonates, přednesené na TAPPI Papermaker, duben 89 ve Washington D.C.Recently, efforts have been made to prepare cationically stabilized calcium-containing fillers by milling at a low solids content, as explained at Loreen Goodwin, Columbia River Carbonates, presented at TAPPI Papermaker, April 89 in Washington D.C.
-3 CZ 286834 B6-3 CZ 286834 B6
Tento postup má tu nevýhodu, že obsah tuhé látky je omezen 45 až 50 hmot. %. Při vyšší koncentraci jsou viskozity tak vysoké, že suspenze nejsou dále zpracovatelné. Dlouhodobá viskozitní stabilita není dána.This process has the disadvantage that the solids content is limited to 45 to 50 wt. %. At higher concentrations, the viscosities are so high that the suspensions are no longer processable. Long-term viscosity stability is not given.
Podmíněna nízkým obsahem tuhých látek, má suspenze snahu se usazovat a není proto stabilní při skladování. Dopravní náklady vztaženy na suchý produkt jsou u 45 hmot, %-ních suspenzí cca. o 50 % draží než u 70 hmot, %-ních. K nim jsou nezbytné jak u výrobce tak u spotřebitele cca. o 50 % větší skladovací kapacity.Due to the low solids content, the suspension tends to settle and is therefore not stable upon storage. The transport costs related to the dry product are 45% by weight of suspensions of approx. 50% more expensive than 70% by weight. These are necessary for both the manufacturer and the consumer of approx. 50% more storage capacity.
V EP 0104904 se popisuje vodná suspenze minerálních částic s obsahem tuhé látky nejméně 40 hmot. %. Tato suspenze obsahuje kationické a amfotemí polyelektrolyty se skupinami obsahujícími dusík, přičemž ze zde zveřejněného spisu nevyplývá pro průměrného odborníka, co znamená výraz „amfotemí polyelektrolyt“. Zmíněná amfotemí sloučenina spíše svádí k omylu, protože tato látka nevykazuje žádný zřetelný amfotemí charakter.EP 0104904 discloses an aqueous suspension of mineral particles having a solids content of at least 40 wt. %. This suspension contains cationic and amphoteric polyelectrolytes with nitrogen-containing groups, and the disclosure herein does not indicate to the skilled person what the term "amphoteric polyelectrolyte" means. Rather, the amphoteric compound is misleading, since this compound has no distinct amphoteric character.
Nejen DMDAC (dimethyldiallylamoniumchlorid), ale i akrylamid, které byly použity u kopolymeru označeného jako amfotemí, jsou svou strukturou výhradně kationtové.Not only the DMDAC (dimethyldiallylammonium chloride) but also the acrylamide used in the copolymer referred to as amphoteric are exclusively cationic in structure.
Při nákupu vodných suspenzí je třeba počítat se sedimentací dispergovaných minerálních částic během 3 až 7 dnů, což není možné při lodním transportu, který trvá např. ze Skandinávie do Anglie 4 až 7 dní a bylo by nemožné vyprázdnění velkých lodí, které se dnes užívají pro transport tohoto druhu zboží.When purchasing aqueous suspensions, the sedimentation of dispersed mineral particles is expected within 3 to 7 days, which is not possible with a ship transport that lasts from Scandinavia to England for 4 to 7 days and it would be impossible to empty large ships that are used today. transport of this kind of goods.
Přeprava tak velkých lodních nákladů je prakticky vyloučená. Také 4 až 7 denní vlaková doprava v 56 t cisternových vozech z Rakouska do severního Německa je vyloučená z týchž důvodů. Nejen vlaková, ale i lodní dopřávaje z ekologického hlediska dnes velmi významná.The transport of such large cargoes is virtually impossible. Also, a 4-7 day train service in 56 t tankers from Austria to northern Germany is excluded for the same reasons. Not only the train, but also the boat, which is ecologically very important today.
Požadavky (vlastnosti) na suspenzi, které jsou pro spotřebitele žádoucí, jsou následující:The requirements (properties) for suspension that are desirable for consumers are as follows:
- dobrá skladovací stabilita trvající týdny při nízkých viskozitách- good storage stability lasting weeks at low viscosities
- aby se zachovaly nezbytné vlastnosti jako např. nepatrný otěr sít papírenských strojů při výrobě papim a hladicích stěrek v hladicí vrstvě je nutné, aby se připravila velmi jemně dělená plniva. Právě hrubá plniva v papírové hmotě jsou náchylná k prášení při pořizování fotokopií atd.- in order to maintain the necessary properties, such as the slight abrasion of papermaking screens in papermaking and smoothing screeds, it is necessary to prepare very finely divided fillers. It is the coarse fillers in paper material that are prone to dust when making photocopies, etc.
- opacita, lesk a bělost papim závisí silně na jemnosti a stupni plnění plniv v a na papim. Opacita a bělost mají pro papírenský průmysl rozhodující význam.- Opacity, gloss and whiteness of papim depends strongly on the fineness and degree of filling of the papim fillers. Opacity and whiteness are crucial for the paper industry.
- pro papírovou hmotu jsou dnes obvykle nutné minerály a/nebo plniva a/nebo pigmenty s ekvivalentním sférickým průměrem kulových částic u 50 až 90 hmot. % < 2pm (měřeno na Sedigrafu 5100)today, for the paper mass, minerals and / or fillers and / or pigments with an equivalent spherical particle diameter of 50 to 90 wt. % <2pm (measured on Sedigraph 5100)
- v nátěrových recepturách jsou dnes používány obvykle minerály a/nebo plniva a/nebo pigmenty s ekvivalentním sférickým průměrem kulových částic do 99 hmot. % < 2pm (měřeno na Sedigrafu 5100)- Mineral and / or fillers and / or pigments with an equivalent spherical particle diameter of up to 99 wt. % <2pm (measured on Sedigraph 5100)
- musí být zamčena stálost viskozity po týdny, aby při transportu a skladování nedocházelo ke zkáze suspenze sedimentací nebo zvýšením viskozity a nevznikaly zbytečně vysoké náklady na míchání. Pro zajištění výroby v papírenském průmyslu, kterou lze očekávat, jsou nutné skladovací kapacity pro tisíce krychlových metrů takových suspenzí.- the stability of the viscosity must be locked for weeks so that during transport and storage the suspension is not destroyed by sedimentation or viscosity increase and unnecessarily high mixing costs are incurred. Storage capacities for thousands of cubic meters of such suspensions are required to ensure the production in the paper industry that can be expected.
-4CZ 286834 B6-4GB 286834 B6
- částice minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů se musí podrobit retenci (zadržení) bez použití většího množství retenčního pomocného prostředku. Vysoký stupeň plnění minerálů a/nebo pigmentů a/nebo plniv nesmí silně omezit hodnoty pevnosti zhotoveného papíru.- the particles of minerals and / or fillers and / or pigments must be retained without using a large amount of retention aid. A high degree of filling of minerals and / or pigments and / or fillers must not severely limit the strength values of the produced paper.
Vysokým stupněm plnění může být ušetřena celulóza, což znamená enormní ekonomický zisk pro papírenský průmysl.A high degree of filling can save cellulose, which means an enormous economic gain for the paper industry.
- pigmenty a/nebo plniva a/nebo minerální nátěrové barvy musí vnikat co možná nejméně do papíru, při aplikaci zůstávají na povrchu papíru a získá se tak optimální pokrytí vlákna. Kationický nátěr na anionické celulóze zůstává lépe na povrchu,- pigments and / or fillers and / or mineral paints must penetrate as little as possible into the paper, remain on the paper surface during application to obtain optimum fiber coverage. Cationic coating on anionic cellulose stays better on the surface,
- musí se získat co největší koncentrace tuhých látek.- the highest concentration of solids must be obtained.
EP-A-O 256 312 pojednává o amfotemích, ve vodě rozpustných polymerech a jejich výrobě i použití jako pomocných látek, popřípadě dispergovadel k výrobě vysoce koncentrovaných vodných pigmentových suspenzí. Polymery obsahují akrylovou nebo methakrylovou kyselinu.EP-A-O 256 312 discloses amphoterics, water-soluble polymers and their production and use as auxiliaries or dispersants for the production of highly concentrated aqueous pigment suspensions. The polymers contain acrylic or methacrylic acid.
EP-A-307 795 popisuje kationtovou pigmentovou disperzi, vhodnou k výrobě nátěrové hmoty k pokrytí papíru. Disperze obsahuje síran vápenatý, talek a/nebo hydroxid hlinitý jako hlavní složky, dále kationtový polymer nebo kvartémí amoniovou sloučeninu jako dispergovadlo a kationtový polymer obklopující částice pigmentových složek jako ochranný koloid.EP-A-307 795 discloses a cationic pigment dispersion suitable for the production of a coating material for covering paper. The dispersion comprises calcium sulfate, talc and / or aluminum hydroxide as the main components, a cationic polymer or a quaternary ammonium compound as a dispersant, and a cationic polymer surrounding the particles of pigment components as a protective colloid.
US 4 533 434 pojednává o dispergovadle pro stanovení sukcinanhydridu. Kaše připravované s tímto amfotemím dispergovadlem neobsahují minerály, plniva nebo pigmenty. Papír kalibrovaný se suspenzemi tohoto dispergovadla má lepší odolnost proti pronikání vody za horka.US 4,533,434 discloses a dispersant for the determination of succinic anhydride. The slurries prepared with this amphoteric dispersant do not contain minerals, fillers or pigments. Paper calibrated with suspensions of this dispersant has better resistance to hot water penetration.
Úkolem tohoto vynálezu je vytvořit suspenzi plniv a/nebo minerálů a/nebo pigmentů s vysokým obsahem tuhých látek a malou viskozitou, které jsou stabilní při skladování.It is an object of the present invention to provide a suspension of fillers and / or minerals and / or pigments with a high solids content and low viscosity that are stable upon storage.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Předmětem vynálezu je vodná suspenze minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů, obsahující > 60 % hmotnostních tuhých látek vztaženo na suchý minerál nebo suché plnivo nebo suchý piment, přičemž minerál nebo plnivo nebo pigment jsou dispergované alespoň jedním dispergovadlem. Podstata vynálezu je v tom, že vodná suspenze obsahuje alespoň jeden amfotemí polyelektrolyt, v němž počet záporných nábojů v aniontových monomerních jednotkách se rovná počtu kladných nábojů v kationtových monomemích jednotkách, které popřípadě obsahují navíc neutrální monomemí jednotky, a/nebo alespoň jeden amfotemí kationtový polyelektrolyt, v němž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně kladné náboje, a/nebo alespoň jeden amfotemí aniontový elektrolyt, v němž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně záporné náboje, a/nebo alespoň jeden částečně neutralizovaný aniontový polyelektrolyt, a/nebo alespoň jeden částečně neutralizovaný amfotemí aniontový polyelektrolyt, v němž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně záporné náboje,The present invention provides an aqueous suspension of minerals and / or fillers and / or pigments containing > 60% solids by weight based on dry mineral or dry filler or dry piment, wherein the mineral or filler or pigment is dispersed by at least one dispersant. SUMMARY OF THE INVENTION The aqueous suspension comprises at least one amphoteric polyelectrolyte, wherein the number of negative charges in the anionic monomer units is equal to the number of positive charges in the cationic monomer units, optionally containing additionally neutral monomer units, and / or at least one amphoteric cationic polyelectrolyte. , wherein the non-neutral monomeric units carry predominantly positive charges, and / or at least one amphoteric anionic electrolyte, wherein the non-neutral monomeric units carry predominantly negative charges, and / or at least one partially neutralized anionic polyelectrolyte, and / or at least one partially neutralized amphoteric anionic polyelectrolyte in which the non-neutral monomeric units carry predominantly negative charges,
-5CZ 286834 B6 přičemž amfotemí, amfotemí kationtové a amfotemí aniontové polyelektrolyty obsahují kvartémí amoniové skupiny a částice plniva a/nebo pigmentu a/nebo minerálu nesou náboj, který je vzhledem k vnějšku neutrální nebo kladný.Wherein the amphoteric, amphoteric cationic and amphoteric anionic polyelectrolytes contain quaternary ammonium groups and the filler and / or pigment and / or mineral particles carry a charge that is neutral or positive to the exterior.
Vodná suspenze podle vynálezu s výhodou dále obsahuje alespoň jeden kationtový polyelektrolyt·The aqueous suspension of the invention preferably further comprises at least one cationic polyelectrolyte.
Vodná suspenze pole vynálezu obsahuje dispergovadlo, které je směsíThe aqueous suspension of the field of the invention comprises a dispersant which is a mixture
a) alespoň jednoho kationtového polyelektrolytu a/nebo alespoň jednoho amfotemího kationtového polyelektrolytu, v nichž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně kladné náboje, a(a) at least one cationic polyelectrolyte and / or at least one amphoteric cationic polyelectrolyte in which the non-neutral monomeric units carry predominantly positive charges, and
b) alespoň jednoho částečně neutralizovaného aniontového polyelektrolytu a/nebo alespoň jednoho částečně neutralizovaného amfotemího aniontového polyelektrolytu, v nichž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně záporné náboje, přičemž kationtový polyelektrolyt a/nebo amfotemí kationtový polyelektrolyt jsou přítomné v množství, při němž částice dispergovaného minerálu nebo plniva nebo pigmentu nesou kladné náboje.b) at least one partially neutralized anionic polyelectrolyte and / or at least one partially neutralized amphoteric anionic polyelectrolyte, wherein the non-neutral monomeric units carry predominantly negative charges, wherein the cationic polyelectrolyte and / or the amphoteric cationic polyelectrolyte are present in an amount in which particles or or pigment carry positive charges.
Vodná suspenze podle vynálezu obsahuje amfotemí aniontový a kationtový a amfotemí kationtový polyelektrolyt nesoucí funkční skupinu produkující kladný náboj v substituentu ethylenického hlavního řetězce a obsahující kvartémí amoniové skupiny, karboxylové skupiny a/nebo sulfonové skupiny a/nebo kyselé, ester kyseliny fosforečné obsahující skupiny, přičemž substituent nesoucí kationtový náboj je vázaný na hlavní řetězec přes skupinu -C(=O)NH- nebo -C(=O)O-.The aqueous suspension according to the invention comprises an amphoteric anionic and cationic and an amphoteric cationic polyelectrolyte carrying a positive charge functional group in the ethylene backbone substituent and containing quaternary ammonium groups, carboxyl groups and / or sulfonic groups and / or acidic phosphoric acid ester groups, the substituent bearing a cationic charge is attached to the backbone via a -C (= O) NH- or -C (= O) O- group.
Vodná suspenze podle vynálezu s výhodou obsahuje aniontový částečně neutralizovaný a amfotemí aniontový částečně neutralizovaný polyelektrolyt s karboxylovými skupinami, přičemž aniontový částečně neutralizovaný polyelektrolyt je homopolymemí a/nebo kopolymemí polyelektrolyt.The aqueous suspension according to the invention preferably comprises an anionic partially neutralized and amphoteric anionic partially neutralized polyelectrolyte with carboxyl groups, wherein the anionic partially neutralized polyelectrolyte is a homopolymic and / or copolymeric polyelectrolyte.
Jako amfotemí aniontový a amfotemí kationtový polyelektrolyt obsahuje vodná suspenze podle vynálezu alespoň jednu sloučeninu obecného vzorce IAs the amphoteric anionic and amphoteric cationic polyelectrolyte, the aqueous suspension according to the invention contains at least one compound of the formula I
v němžin which
Rb R5, Ré a R7 značí H, a/neboR b R 5 , R 6 and R 7 denote H, and / or
-6CZ 286834 B6-6GB 286834 B6
Ri až R7 značí Ci_i8 alkyl, zejména Ci_6 alkyl, optimálně CH3 nebo H, a/nebo C6 aryl, zejména nesubstituovaný,R 1 to R 7 denote C 1-8 alkyl, in particular C 1-6 alkyl, preferably CH 3 or H, and / or C 6 aryl, especially unsubstituted,
Rg a R9 značí H a/nebo Ci_i8 alkyl, zejména Ci_í alkyl, optimálně CH3 a/nebo H, a/nebo C6 aryl, zejména nesubstituovaný, přičemž výhodná je substituce, kdyR 8 and R 9 denote H and / or C 1-8 alkyl, in particular C 1-8 alkyl, preferably CH 3 and / or H, and / or C 6 aryl, especially unsubstituted, with the substitution being preferred,
Ri je H nebo CH3, R2 a R3 jsou CH3 nebo C2H5, R4 je CH3 až C4H9 a jeho izomery,R 1 is H or CH 3 , R 2 and R 3 are CH 3 or C 2 H 5 , R 4 is CH 3 to C 4 H 9 and its isomers,
R5 a Ré jsou H, R7 je H nebo CH3, Rg a R9 jsou H,R 5 and R 6 are H, R 7 is H or CH 3 , R 8 and R 9 are H,
X je O nebo NH,X is O or NH,
Y je CH2 až C5H10,Y is CH 2 to C 5 H 10,
Z značí -COOH a/nebo -(CH2)n-COOH a/nebo -(CH2)n-SO2OH, kde n je 1 až 18, a/nebo pfenylen-SO2OH a/nebo kyselou esterovou skupiny kyseliny fosforečné, a+b jsou poměrná množství monomerů ve vzorci I v rozsahu 5:95 až 99:1 a (An)’je chlorid a/nebo bromid a/nebo jodid a/nebo HSO4“ a/nebo CH3SO4“ a/nebo dusitan.Z is -COOH and / or - (CH 2 ) n -COOH and / or - (CH 2 ) n -SO 2 OH, where n is 1 to 18, and / or prenylene-SO 2 OH and / or acid ester groups phosphoric acid, a + b are relative amounts of monomers in formula I in the range of 5:95 to 99: 1 and (An) 'is chloride and / or bromide and / or iodide and / or HSO 4 ' and / or CH 3 SO 4 And / or nitrite.
Vodná suspenze podle vynálezu obsahuje jako polyelektrolyty s výhodou sloučeniny obecného vzorce IIThe aqueous suspension according to the invention preferably contains compounds of formula II as polyelectrolytes
v němž Z je podíl c/valence (kat)+ a když c=0, pak Z=0 a (kat)+je kation alkalického kovu a/nebo kovu alkalických zemin a/nebo aminový a/nebo alkanolaminový a/nebo kvartémí amoniový kationt.wherein Z is the c / valence (cat) + and when c = 0, then Z = 0 and (cat) + is an alkali metal and / or alkaline earth metal cation and / or an amine and / or alkanolamine and / or quaternary ammonium cation.
(An)’je chlorid, bromid, jodid, HSO4’, CH3SO4’ nebo dusitan, přičemž polyelektrolyty a, b, c jsou přítomné v následujících poměrech:(An) 'is chloride, bromide, iodide, HSO 4 ', CH 3 SO 4 'or nitrite, wherein the polyelectrolytes a, b, c are present in the following ratios:
Vodná suspenze podle vynálezu s výhodou obsahuje sloučeniny obecného vzorce II, v němž substituent Z je částečně neutralizovaný kationty alkalických kovů a/nebo kovů alkalických zemin, přičemž stupeň neutralizace je v rozsahu 1 až 99 mol %.The aqueous suspension of the invention preferably comprises compounds of formula II wherein Z is partially neutralized with alkali and / or alkaline earth cations, the degree of neutralization being in the range of 1 to 99 mol%.
Vodná suspenze podle vynálezu obsahuje výhodně sloučeniny obecného vzorce II, v němž stupeň neutralizace substituentu Z kationty alkalických kovů je v rozsahu 1 až 25 mol %.The aqueous suspension according to the invention preferably contains compounds of the formula II in which the degree of neutralization of the substituent Z with alkali metal cations is in the range of 1 to 25 mol%.
Je vhodné, když vodná suspenze podle vynálezu obsahuje sloučeniny obecného vzorce II, v němž substituent Zje zcela neutralizovaný, když kationty jsou dvouvalentní kationty, třívalentní kationty, NH/, primární, sekundární nebo terciární aminy nebo kvartémí amoniové ionty.Suitably, the aqueous suspension of the invention comprises compounds of formula II wherein the substituent Z is completely neutralized when the cations are bivalent cations, trivalent cations, NH 4, primary, secondary or tertiary amines or quaternary ammonium ions.
Vodná suspenze podle vynálezu při jeho jiném provedení obsahuje sloučeniny obecného vzorce Π, v němž substituent Z je neneutralizovaný.In another embodiment, the aqueous suspension of the invention comprises compounds of formula Π wherein Z is non-neutralized.
Při dalším provedení vynálezu obsahuje vodná suspenze polyelektrolyty s molámím poměrem aniontového náboje ke kationtovému náboji v rozsahu 55:45 až 51:49.In another embodiment of the invention, the aqueous suspension comprises polyelectrolytes having a molar ratio of anionic charge to cationic charge in the range of 55:45 to 51:49.
Jiné provedení vynálezu představuje vodná suspenze, která obsahuje polyelektrolyty, jež všechny jsou s neutralizačním stupněm aniontové složky, s výjimkou čistých kationtových elektrolytů, v rozsahu 0,1 až 100 mol % při neutralizaci kationty alkalických zemin.Another embodiment of the invention is an aqueous suspension which comprises polyelectrolytes, all of which have a neutralization degree of the anionic component, with the exception of pure cationic electrolytes, in the range of 0.1 to 100 mol% when neutralized by alkaline earth cations.
Dalším provedením vynálezu je vodná suspenze, která jako kationtový elektrolyt obsahuje alespoň jednu sloučeninu obecného vzorce IIIAnother embodiment of the invention is an aqueous suspension which contains at least one compound of formula III as a cationic electrolyte
R3 R2R3 R2
I ι c—c-- ι i Re C=O II ι c — c-- ι i Re C = O I
X I Ϋ IX I Ϋ I
R2-N+-R4R 2 -N + -R 4
R3R3
Clil)Clil)
Cftn)“ v němž(Cftn) 'in which
Ri, R5 a Ré značí H, a/neboR 1, R 5 and R 6 denote H, and / or
Ri až R5 značí Ci_6 alkyl a/nebo Cf, aryl,R 1 to R 5 denote C 1-6 alkyl and / or C 1-6 aryl,
R5 je popřípadě skupinaR 5 is optionally a group
-C-X-Y-N+-R3-CXYN + -R 3
IAND
R2 v níž X je O a/nebo NH,R2 wherein X is O and / or NH,
Y je —CH?— az —C5H10—, n je 20 až 3000 a (An)_ je chlorid a/nebo bromid a/nebo jodid a/nebo CH3SO/ a/nebo dusitan.Y is -CH? - and -C5H10-, n is 20 to 3000 and (An) _ is a chloride and / or bromide and / or iodide and / or CH 3 SO / and / or nitrite.
-8CZ 286834 B6-8EN 286834 B6
Ještě jiným provedením vynálezu je vodná suspenze, která jako aniontový částečně neutralizovaný polyelektrolyt obsahuje alespoň jednu sloučeninu obecného vzorce IVYet another embodiment of the invention is an aqueous suspension which contains at least one compound of formula IV as an anionic partially neutralized polyelectrolyte
Rt Ra c--- i R3 Z <IV)Rt Ra c --- i R3 Z <IV)
+ £KauJv v němž+ £ Ka at Jv in which
Z je -COOH a/nebo -(CH2)nCOOH a/nebo -(CH2)n-SO2OH a/nebo p-fenylen-SO2OH a/nebo kyselá esterová skupina kyseliny fosforečné,Z is -COOH and / or - (CH 2) n COOH and / or - (CH 2 ) n -SO 2 OH and / or p-phenylene-SO 2 OH and / or an acidic ester group of phosphoric acid,
Ri je H nebo CH3,R 1 is H or CH 3 ,
R2 a R3 značí H a/nebo C]^ alkyl a/nebo C6 aryl, a R2 nebo R3 popřípadě značí Z, je-li Z skupina -COOH, u je náboj +1 a/nebo +11 a/nebo +III,R 2 and R 3 denote H and / or C 1-6 alkyl and / or C 6 aryl, and R 2 or R 3 optionally denotes Z, when Z is -COOH, u is a charge of +1 and / or +11 and / or + III,
Ka je iont alkalického kovu a/nebo kovu alkalické zeminy, w je 59 až 95 mol % pro počet Z v monomeru, v je 5 až 41 mol % děleno u a n je 1 až 12.Ka is an alkali metal and / or alkaline earth metal ion, w is 59 to 95 mol% for the number of Z in the monomer, v is 5 to 41 mol% divided by u and n is 1 to 12.
Dalším provedením vynálezu je vodná suspenze, která obsahuje aniontový polyelektrolyt a/nebo amfotemí aniontový polyelektrolyt, v nichž je 1 až 70 mol % kyselých skupin neutralizovaných, specifická viskozita „Eta“ částečně neutralizovaného aniontového polyelektrolytu a/nebo amfotemího aniontového polyelektrolytu ve směsi s kationtovým a/nebo amfotemím kationtovým polyelektrolytem, měřená ve formě úplné soli, je v rozsahu 0,2 až 1,0 a stupeň polymerace kationtového polyelektrolytu a/nebo amfotemího kationtového polyelektrolytu ve směsi s částečně neutralizovaným aniontovým polyelektrolytem a/nebo amfotemím aniontovým částečně neutralizovaným polyelektrolytem, měřený mezní viskozitou, je v rozsahu 5 až 50 ml/g a mezní viskozita kationtového a/nebo amfotemího kationtového polyelektrolytu, používaného ve vodné suspenzi, je v rozsahu 9,2 až 48,5 ml/g.A further embodiment of the invention is an aqueous suspension comprising an anionic polyelectrolyte and / or an amphoteric anionic polyelectrolyte in which 1 to 70 mol% of the acid groups are neutralized, the specific viscosity "Eta" of the partially neutralized anionic polyelectrolyte and / or amphoteric anionic polyelectrolyte and and / or the amphoteric cationic polyelectrolyte, measured in the form of complete salt, is in the range of 0.2 to 1.0 and the degree of polymerization of the cationic polyelectrolyte and / or the amphoteric cationic polyelectrolyte in admixture with the partially neutralized anionic polyelectrolyte and / or amphoteric anionel partially neutralized the cut-off viscosity is in the range of 5 to 50 ml / g and the cut-off viscosity of the cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolyte used in the aqueous suspension is in the range of 9.2 to 48.5 ml / g.
Vodná suspenze podle vynálezu s výhodou obsahuje amfotemí aniontový a amfotemí neutrální a amfotemí kationtový polyelektrolyt se stupněm polymerace v rozsahu 5 až 150 mPa.s, měřený viskozitou.The aqueous suspension of the invention preferably comprises an amphoteric anionic and amphoteric neutral and amphoteric cationic polyelectrolyte having a degree of polymerization in the range of 5 to 150 mPa.s, measured by viscosity.
Vodná suspenze podle vynálezu výhodně obsahuje 97,0 až 99,97 % hmotnostních minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů nebo vody a 0,03 až 3,0 % hmotnostní amfotemích polyelektrolytů s obsahem tuhých látek 60 až 80 % hmotnostních, vztaženo jednotlivě na suchý materiál a suché plnivo a suchý pigment.The aqueous suspension according to the invention preferably contains 97.0 to 99.97% by weight of minerals and / or fillers and / or pigments or water and 0.03 to 3.0% by weight of amphoteric polyelectrolytes with a solids content of 60 to 80% by weight, individually for dry material and dry filler and dry pigment.
Při dalším provedení vynálezu vodná suspenze obsahuje 97,0 až 99,89 % hmotnostních minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů a vodu a 0,11 až 3,0 % hmotnostních směsi kationtových a/nebo amfotemích kationtových a částečně neutralizovaných aniontových a/nebo částečně neutralizoIn another embodiment of the invention, the aqueous suspension comprises 97.0 to 99.89% by weight of minerals and / or fillers and / or pigments and water and 0.11 to 3.0% by weight of a mixture of cationic and / or amphoteric cationic and partially neutralized anionic and / or or partially neutralized
-9CZ 286834 B6 váných amfotemích aniontových polyelektrolytů s obsahem tuhých látek 60 až 80 % hmotnostních, vztaženo jednotlivě na suchý minerál a suché plnivo a suchý pigment.The amount of solids is 60-80% by weight, based on the dry mineral and the dry filler and the dry pigment.
Ještě jiné provedení vynálezu představuje vodná suspenze, která obsahuje minerály a/nebo plniva a/nebo pigmenty, obsahující prvky druhé a/nebo třetí hlavní skupiny a/nebo čtvrté podskupiny periodické soustavy prvků.Yet another embodiment of the invention is an aqueous suspension comprising minerals and / or fillers and / or pigments comprising elements of a second and / or a third main group and / or a fourth subgroup of the Periodic Table of the Elements.
Vodná suspenze podle vynálezu s výhodou jako minerály a/nebo plniva a/nebo pigmenty obsahuje přírodní uhličitan vápenatý, srážený uhličitan vápenatý a/nebo mramor, křídu, dolomit a/nebo dolomit obsahující uhličitan vápenatý.The aqueous suspension according to the invention preferably contains natural calcium carbonate, precipitated calcium carbonate and / or marble, chalk, dolomite and / or dolomite containing calcium carbonate as minerals and / or fillers and / or pigments.
Předmětem vynálezu je rovněž způsob výroby vodné suspenze podle vynálezu. Podstata tohoto způsobuje v tom, že seThe invention also relates to a process for the preparation of the aqueous suspension according to the invention. The essence of this causes in that
a) vodná suspenze minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů mele za vlhka se směsí dispergovadel a se směsí látek usnadňujících mletí, přičemž se k ní přidají(a) an aqueous suspension of minerals and / or fillers and / or pigments is milled wet with a mixture of dispersants and a mixture of milling aids,
b) před mletím amfotemí polyelektrolyty podle vynálezu, nebo(b) polyelectrolytes of the invention prior to milling of the amphoteric; or
c) část amfotemích polyelektrolytů podle vynálezu se přidá před mletím a(c) a portion of the amphoteric polyelectrolytes of the invention is added prior to milling; and
d) část amfotemích polyelektrolytů podle vynálezu se přidá během mletí, a/nebod) part of the amphoteric polyelectrolytes of the invention is added during grinding, and / or
e) část amfotemích polyelektrolytů podle vynálezu se přidá po umletí, nebo see) a portion of the amphoteric polyelectrolytes of the invention is added after grinding, or is added
a) vodná suspenze minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů mele za mokra společně se směsí dispergovadel a směsí pomocných látek usnadňujících mletí, přičemž se(a) an aqueous suspension of minerals and / or fillers and / or pigments is wet milled together with a mixture of dispersants and a mixture of grinding aids,
b) před mletím přidá část částečně neutralizovaných aniontových a/nebo částečně neutralizovaných amfotemích aniontových polyelektrolytů a(b) add part of the partially neutralized anionic and / or partially neutralized amphoteric anionic polyelectrolytes prior to grinding; and
c) během mletí se přidá část částečně neutralizovaných aniontových a/nebo částečně neutralizovaných amfotemích aniontových polyelektrolytů, a/nebo(c) part of the partially neutralized anionic and / or partially neutralized amphoteric anionic polyelectrolytes is added during grinding, and / or
d) se část částečně neutralizovaných aniontových a/nebo částečně neutralizovaných amfoterních aniontových polyelektrolytů přidá po mletí a(d) part of the partially neutralized anionic and / or partially neutralized amphoteric anionic polyelectrolytes is added after grinding; and
e) kationtový a/nebo amfotemí kationtový polyelektrolyt se přidá před mletím, nebo se přidá(e) the cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolyte is added prior to grinding, or
f) část kationtových a/nebo amfotemích kationtových polyelektrolytů před mletím a(f) part of the cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolytes before grinding; and
g) část kationtových a/nebo amfotemích kationtových polyelektrolytů se přidá během mletí, a/nebo(g) a portion of the cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolytes is added during grinding, and / or
h) část kationtových a/nebo amfotemích kationtových polyelektrolytů se přidá po umletí.h) a portion of the cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolytes is added after grinding.
Předmětem tohoto vynálezu je dále použití vodné suspenze minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů při výrobě papim, popřípadě úpravě jeho povrchu, pigmentování povrchu papim v klížícím lisu stroje na výrobu papim a při promazávání papim, v předběžném promazávání, popřípadě v krycím promazávání při postupu promazávání, při broušení dřeva k zabránění jeho porušování, v promazávacím odpadu k zabránění jeho porušování, ke kontrole pryskyřice (smoly) v papírenské kaši, v koloběhu vody papírenského stroje ke snížení potřeby chemickéhoThe invention furthermore relates to the use of an aqueous suspension of minerals and / or fillers and / or pigments in papime production and surface treatment, pigmentation of the papim surface in a papim sizing press and in papim lubrication, pre-lubrication or opaque lubrication. lubrication process, when sanding wood to prevent wood breakage, in lubrication waste to prevent wood breakage, to control resin (pitch) in paper pulp, in the water cycle of the paper machine to reduce the need for chemical
-10CZ 286834 B6 kyslíku, v čeřícím zařízení při úpravě odpadní vody, k vyvločkování aniontově stabilizovaných suspenzí pigmentů a/nebo minerálů a/nebo plniv ve výrobě papíru nebo k vyvločkování a immobilizaci natíraných barev při natírání.In order to flocculate anionically stabilized suspensions of pigments and / or minerals and / or fillers in papermaking, or flocculate and immobilize the paints to be coated.
Překvapivá a nepředvídatelná byla ta skutečnost, že amfotemí polyelektrolyty podle vynálezu, u kterých částice plniv a/nebo pigmentů a/nebo minerálů nesou proti vnějšku právě neutrální nebo kladné náboje, poskytují, na rozdíl od stavu techniky, po dlouhou dobu velmi dobrou viskozitní stabilitu při nízké viskozitě a přesto nevykazují sedimentaci minerálních částic ačkoliv se nemíchají.Surprising and unpredictable was the fact that the amphoteric polyelectrolytes of the invention, in which the filler and / or pigment and / or mineral particles carry just neutral or positive charges against the outside, provide, unlike the prior art, a very good viscosity stability over a long period of time. low viscosity and yet do not show sedimentation of the mineral particles although not mixed.
V dalším textu budou amfotemí polyelektrolyty, u kterých počet záporných nábojů anionických monomemích jednotek je roven počtu kladných nábojů kationických monomemích jednotek a amfotemí kationické polyelektrolyty a amfotemí anionické polyelektrolyty krátce označeny jako amfotemí polyelektrolyty podle vynálezu. Amfotemí polyelektrolyty, u kterých počet záporných nábojů anionických monomemích jednotek je roven počtu kladných nábojů kationických monomemích jednotek budou krátce označeny jako „amfotemí“.Hereinafter, amphoteric polyelectrolytes in which the number of negative charges of anionic monomer units is equal to the number of positive charges of cationic monomer units and amphoteric cationic polyelectrolytes and amphoteric anionic polyelectrolytes are briefly referred to as amphoteric polyelectrolytes of the invention. Amphoteric polyelectrolytes in which the number of negative charges of anionic monomeric units is equal to the number of positive charges of cationic monomeric units will be briefly referred to as "amphoteric".
V rámci vynálezu může být výhodné, když alespoň část amfotemích polyelektrolytů je částečně neutralizována.Within the scope of the invention, it may be advantageous if at least a part of the amphoteric polyelectrolytes is partially neutralized.
Výhodně nese amfotemí anionický a amfotemí kationický polyelektrolyt a amfotemí polyelektrolyt, v nichž počet záporných nábojů anionických monomemích jednotek je shodný s počtem kladných nábojů kationických monomemích jednotek, funkční skupinu, která způsobuje kladný náboj, v substituentu ethylenického hlavního řetězce.Preferably, the amphoteric anionic and amphoteric cationic polyelectrolyte and the amphoteric polyelectrolyte, in which the number of negative charges of the anionic monomer units is equal to the number of positive charges of the cationic monomer units, carry a positive charge functional group in the ethylene backbone substituent.
Dále je výhodné, když substituent nesoucí kationický náboj je vázán na hlavní řetězec skupinou OHOIt is further preferred that the substituent carrying a cationic charge is attached to the backbone by an OHO group
II IIIII III
---C—N— neboC—O—.--- C — N— or C — O—.
Zejména je vhodná prvně jmenovaná skupina.The latter group is particularly suitable.
Dále je výhodné, když amfotemí polyelektrolyty podle vynálezu obsahují kvartémí amoniové skupiny, karboxylové skupiny a/nebo zbytky kyseliny sulfonové a/nebo kyselé esterové skupiny kyseliny fosforečné.It is further preferred that the amphoteric polyelectrolytes of the invention comprise quaternary ammonium groups, carboxyl groups and / or sulfonic acid and / or phosphoric acid ester groups.
Výhodné jsou jako amfotemí polyelektrolyty podle vynálezu jedna nebo více sloučenin ze skupiny následujících sloučenin odpovídajících obecnému vzorci:Preferred as amphoteric polyelectrolytes according to the invention are one or more compounds from the group of the following compounds corresponding to the general formula:
-11CZ 286834 B6-11EN 286834 B6
a (An) může být chlorid a/nebo bromid a/nebo jodid a/nebo HSO4“ a/nebo CH3SO4 a/nebo dusitan, přičemžand (A n ) may be chloride and / or bromide and / or iodide and / or HSO 4 'and / or CH 3 SO 4 and / or nitrite, wherein
Ri, R5, Ré a R7 přednostně znamenají vodík a/neboR 1, R 5 , R 6 and R 7 preferably represent hydrogen and / or
Ri až R7 může být alkyl, přednostně Ci - C]8 alkyl, zvlášť výhodně Ci - C6, optimálně -CH3 a/neboR 1 to R 7 can be alkyl, preferably C 1 -C 18 alkyl, particularly preferably C 1 -C 6 , optimally -CH 3 and / or
- aryl, přednostně 6ti členný kruh, zvlášť výhodně nesubstituovaný 6ti členný kruh,- aryl, preferably 6-membered ring, particularly preferably unsubstituted 6-membered ring,
Rg a R9 může býtR g and R 9 may be
- H a/nebo alkyl, přednostně Ci - C]8 alkyl, zvlášť výhodně Ci - C6, optimálně -CH3 nebo H- H and / or alkyl, preferably C 1 -C 18 alkyl, particularly preferably C 1 -C 6 , most preferably -CH 3 or H
- aryl, přednostně 6ti členný kruh, zvlášť nesubstituovaný 6ti členný kruh,- aryl, preferably a 6-membered ring, especially an unsubstituted 6-membered ring,
R8 nebo R9 může také býtR 8 or R 9 may also be
OO
IIII
-COH, když-COH when
OO
IIII
Z = je -COH,Z = is -COH,
X = O a/nebo N-H,X = O and / or N-H,
Y =-CH2-až-C5H10-,Y = -CH2-to-C5H10-,
OO
IIII
Z = -COH a/neboZ = -COH and / or
OO
IIII
4CH2)n-COH a/nebo4CH 2) n-COH, and / or
-12CZ 286834 B6-12GB 286834 B6
OO
IIII
-(CH2)n-S=O a/nebo- (CH 2) n -S = O and / or
OHOH
a/nebo kyselý zbytek esteru kyseliny fosforečné a n může být 1-18.and / or the acidic phosphoric acid ester residue and n may be 1-18.
Z může být částečně neutralizován jedno, dvoj a/nebo trojmocnými kationty.Z may be partially neutralized by single, bivalent and / or trivalent cations.
Podle vynálezu jsou výhodné kationty alkalických kovů a/nebo alkalických zemin a/nebo kovů alkalických zemin, přičemž kationty alkalických zemin mají přednost. Zejména výhodné jsou Ca** a/nebo Mg** a/nebo Sr**, obzvlášť výhodné jsou Ca** a/nebo Mg**.According to the invention, alkali and / or alkaline earth and / or alkaline earth cations are preferred, with alkaline earth cations being preferred. Ca ** and / or Mg ** and / or Sr ** are particularly preferred, Ca ** and / or Mg ** are particularly preferred.
Neutralizační stupeň Z je v rozmezí od 1 do 99 mol %, výhodně od 50 do 98 mol %, přednostně od 70 do 97 mol % a zejména má přednost 95 mol %, vztaženo vždy na Z v b.The neutralization stage of Z is in the range of from 1 to 99 mol%, preferably from 50 to 98 mol%, preferably from 70 to 97 mol%, and particularly preferably from 95 mol%, based on Z in b.
Při neutralizaci jednomocným kationtem jako K* a/nebo Na* a/nebo Li* činí neutralizační stupeň Z 1 až 99 mol %, výhodně 1 až 50 mol %, přednostně 1 až 25 mol % a obzvlášť přednostně 25 mol %, vztaženo vždy na Z v b.In the case of neutralization with a monovalent cation such as K * and / or Na * and / or Li *, the neutralization degree Z is 1 to 99 mol%, preferably 1 to 50 mol%, preferably 1 to 25 mol% and particularly preferably 25 mol%, Z v b.
Z může být také plně neutralizováno, když je kationt dvoj- a/nebo trojvazný nebo se jedná o NH4*, prim., sek., terč, aminy a/nebo kvartémí amoniové ionty, přičemž NH4* způsobuje nepříjemně obtěžující zápach a může být zdraví škodlivý.Z can also be fully neutralized when the cation is bivalent and / or trivalent or is NH4 *, prim. harmful.
Z může být také nezneutralizovaný.Z may also be neutralized.
Když Rg nebo R9 neznamenají -COOH, a když jsou použity amfotemí anionické polyelektrolyty v kombinaci s amfotemími kationickými polyelektrolyty a částice jsou tak neutrální nebo vykazují kladné povrchové náboje, jsou a a b v následujících poměrech:When R g or R 9 do not represent -COOH, and when amphoteric anionic polyelectrolytes are used in combination with amphoteric cationic polyelectrolytes and the particles are thus neutral or exhibit positive surface charges, they are a and b in the following ratios:
kde n = 1-18 a (An ) může být chlorid a/nebo bromid a/nebo jodid, a/nebo HSO4 a/nebo CH3SO4 a/nebo dusitan.wherein n = 1-18 and (A n ) may be chloride and / or bromide and / or iodide, and / or HSO 4 and / or CH 3 SO 4 and / or nitrite.
-13CZ 286834 B6-13GB 286834 B6
Dále jsou výhodné následující směsi:Further preferred are the following mixtures:
kde n= 1-18 a (An) může být chlorid a/nebo bromid a/nebo jodid, a/nebo HSO4 a/nebo CH3SO4 a/nebo dusitan.wherein n = 1-18 and (A n ) may be chloride and / or bromide and / or iodide, and / or HSO 4 and / or CH 3 SO 4 and / or nitrite.
Když Rg nebo R9 je -COOH a když jsou použity amfotemí anionické polyelektrolyty v kombinaci s amfotemími kationickými polyelektrolyty a částice jsou tak neutrální nebo vykazují kladné povrchové náboje, jsou a a b v následujících poměrech:When R 8 or R 9 is -COOH and when amphoteric anionic polyelectrolytes are used in combination with amphoteric cationic polyelectrolytes and the particles are thus neutral or exhibit positive surface charges, they are a and b in the following ratios:
kde n = 1-18 a (An) může být chlorid a/nebo bromid a/nebo jodid, a/nebo HSO4 a/nebo CH3SO4 a/nebo dusitan.wherein n = 1-18 and (A n ) may be chloride and / or bromide and / or iodide, and / or HSO 4 and / or CH 3 SO 4 and / or nitrite.
Dále jsou výhodné následující směsi:Further preferred are the following mixtures:
kde n = 1-18 a (An ) může být chlorid a/nebo bromid a/nebo jodid, a/nebo HSO4 a/nebo CH3SO4 a/nebo dusitan.wherein n = 1-18 and (A n ) may be chloride and / or bromide and / or iodide, and / or HSO 4 and / or CH 3 SO 4 and / or nitrite.
Zvlášť výhodné je, že amfotemí polyelektrolyty podle vynálezu jsou sloučeniny, které odpovídají tomuto obecnému vzorci, kdeIt is particularly preferred that the amphoteric polyelectrolytes of the invention are compounds that correspond to this general formula wherein:
Ri = H nebo -CH3 R 1 = H or -CH 3
R2 - -CH3 nebo -C2H5 R 2 -, -CH 3 or -C 2 H 5
R3 = —CH3 nebo —C2H3 R 3 = —CH 3 or —C 2 H 3
R4 = -CH3 až -C4H9 a izomeryR 4 = -CH 3 to -C 4 H 9 and isomers
X = OneboN-HX = One or N-H
Y = -CH2-až-C5Hio-Y = -CH 2 -to-C 5 H 10 -
Rs a Ré = H R and R₆ = H
R7 = H nebo -CH3 R 7 = H or -CH 3
Rg a R9 = HR 8 and R 9 = H
Naprosto nejvýhodnější je, když (An~) je Cl“ aIt is most preferred that (A n -) is Cl a
Y = -(CH2)3-.Y = - (CH 2 ) 3 -.
-14CZ 286834 B6-14GB 286834 B6
Podle vynálezu znamená amfotemí anionický, že převažují anionické náboje vamfotemích polyelektrolytech nad kationickými náboji.According to the invention, an amphoteric means anionic that the anionic charges predominate in camphotem polyelectrolytes over cationic charges.
Amfotemí kationický znamená, že kationické náboje v amfotemích polyelektrolytech převažují nad anionickými náboji.Amphoteric cationic means that cationic charges in amphoteric polyelectrolytes predominate over anionic charges.
Amfotemí lehce anionické, popřípadě kationické znamená podle vynálezu, že v amfotemích polyelektrolytech jsou jen nepatrné přebytečné kladné resp. záporné náboje. Amfotemí lehce anionický znamená že poměr anionického náboje ke kationickému náboji je v rozmezí 55 : 45 až 51 : 49 mol %.According to the invention, an amphoteric slightly anionic or cationic means that in the amphoteric polyelectrolytes there are only a slight excess of positive or negative polyelectrolytes. negative charges. An amphoteric slightly anionic means that the ratio of anionic charge to cationic charge is in the range of 55: 45 to 51: 49 mol%.
Amfotemí lehce kationický znamená že poměr anionického náboje ke kationickému náboji je v rozmezí 45 : 55 až 49 : 51 mol %.Amphoteric slightly cationic means that the ratio of anionic charge to cationic charge is in the range of 45: 55 to 49: 51 mol%.
Je třeba poukázat na to, že výrazy „slabě“ a „lehce“ se v této přihlášce používají synonymně.It should be pointed out that the terms "weakly" and "lightly" are used synonymously in this application.
Zvlášť příznivé jsou polyelektrolyty podle následujícího vzorcePolyelectrolytes according to the following formula are particularly preferred
c z =---------------- když c = 0, pak z = 0 mocenství (Kat)+ com = ---------------- if c = 0, then z = 0 valence (Kat) +
Kde (Kat)+ = Kationty alkalických kovů a/nebo alkalických zemin a/nebo kovů alkalických zemin a/nebo aminy a/nebo alkanolaminy a/nebo kvartémí amoniové kationty (An)“ = chlorid, bromid, jodid, HSO4“, CHŠSO4~ a/nebo dusitan a kde jsou poměry a a b a c v polyelektrolytech podle vynálezu následující:Where (Cat) + = Cations of alkali metals and / or alkaline earths and / or alkaline earth metals and / or amines and / or alkanolamines and / or quaternary ammonium cations (A n ) '= chloride, bromide, iodide, HSO 4 ', CH S ~ SO 4 and / or nitrite and where ratios aabacv polyelectrolytes according to the invention as follows:
kde n = 1-18where n = 1-18
Zvlášť výhodné jsou polyelektrolyty podle tohoto obecného vzorce,Particularly preferred are the polyelectrolytes of this general formula,
-15CZ 286834 B6 kde (Kat)+ = Kationty alkalických kovů a/nebo alkalických zemin (An) = chlorid, bromid, jodid, HSO4, CH3SO4 a/nebo dusitan a kde jsou poměry a a b a c v polyelektrolytech podle vynálezu následující:Where (Kat) + = alkali metal and / or alkaline earth cations (A n ) = chloride, bromide, iodide, HSO 4 , CH 3 SO 4 and / or nitrite, and wherein the aabac ratios of the polyelectrolytes of the invention are as follows:
amfotemí lehce anionický a = 49-48 mol % b+c = 51-52 mol % amfotemí a - 50 mol % b+c = 50 mol % amfotemí kationický a = 51-70 mol% b+c = 49-30 mol % cslightly anionic amphoteric a = 49-48 mol% b + c = 51-52 mol% amphoteric a - 50 mol% b + c = 50 mol% amphoteric cationic a = 51-70 mol% b + c = 49-30 mol% C
a kde z =----------------- .and where z = -----------------.
mocenství (Kat)+ valency (Kat) +
Dále jsou a a b a c v polyelektrolytech podle vynálezu výhodně v následujících poměrech:Further, a and b and c in the polyelectrolytes of the invention are preferably in the following ratios:
Zvlášť výhodné jsou polyelektrolyty podle tohoto obecného vzorce, kde (Kat)+ = Kationty alkalických zemin (An)“ - chlorid, bromid, jodid, HSO4“, CH3SO4 a/nebo dusitan a kde jsou poměry a a b a c v polyelektrolytech podle vynálezu následující:Particularly preferred are the polyelectrolytes of this general formula wherein (Kat) + = alkaline earth cations (A n ) - chloride, bromide, iodide, HSO 4 ', CH 3 SO 4 and / or nitrite and wherein the aabac ratios are in the polyelectrolytes of the invention following:
amfotemí lehce anionický a = 49-48 mol % b+c = 51-52 mol % amfotemí a = 50 mol % b = 0-25 mol % c = 25-50 mol % amfotemí kationický a = 51-70 mol % b+c = 49-30 mol % camphoteric slightly anionic a = 49-48 mol% b + c = 51-52 mol% amphoteric a = 50 mol% b = 0-25 mol% c = 25-50 mol% amphoteric cationic a = 51-70 mol% b + c = 49-30 mole% c
a kde z =----------------- .and where z = -----------------.
mocenství (Kat)+ valency (Kat) +
Dále jsou výhodné polyelektrolyty tohoto obecného vzorce, kde (Kat)+ = Na+,K+, Li+ Further preferred are polyelectrolytes of the general formula wherein (KAT) + = Na + , K + , Li +
Ca2+, Mg2+ (An) = chlorid, bromid, jodid, HSO4, CH3SO4 a/nebo dusitan a kde jsou poměry a a b a c v polyelektrolytech podle vynálezu následující:Ca 2+ , Mg 2+ (A n ) = chloride, bromide, iodide, HSO 4 , CH 3 SO 4 and / or nitrite and wherein the ratios of a and b in the polyelectrolytes of the invention are as follows:
-16CZ 286834 B6 amfotemí amfotemí lehce anionický a = 49-48,5 mol % a = 50 mol % b+c = 51-51,5 mol % b+c = 50 mol % amfotemí kationický a = 51-60 mol % b+c = 49-40 mol % c-16E 286834 B6 Amphotemia Amphotemia slightly anionic a = 49-48.5 mol% a = 50 mol% b + c = 51-51.5 mol% b + c = 50 mol% amphotemia cationic a = 51-60 mol% b + c = 49-40 mole% c
a kde z = —-------------- .and where z = —--------------.
mocenství (Kat)+ valency (Kat) +
Naprosto nej příznivějších výsledků se dosáhne s polyelektrolyty podle vynálezu, odpovídajících tomuto obecnému vzorci v němž (Kat)+ = kationty alkalických kovů (An)~ = halogenidové anionty a kde jsou poměry a a b a c v polyelektrolytech podle vynálezu následující:The most favorable results are obtained with the polyelectrolytes of the invention corresponding to this general formula wherein (K a) + = alkali metal cations (A n ) - = halide anions and wherein the ratios a and b in the polyelectrolytes of the invention are as follows:
amfotemí lehce aniotický a = 49 mol % b = 51 mol % c = < 1 mol % amfotemí a = 50 mol % b = 50 mol % c = < 1 mol % amfotemí kationický a = 51 mol % b = 49 mol % c = < 1 mol % camphoteric slightly anaotic a = 49 mol% b = 51 mol% c = <1 mol% amphoteric a = 50 mol% b = 50 mol% c = <1 mol% amphoteric cationic a = 51 mol% b = 49 mol% c = <1 mol% c
a kde z =--------------- .and wherein z = ---------------.
mocenství (Kat)+ valency of (cat) +
Dále jsou výhodné polyelektrolyty obecného vzorce, kde amfotemí lehce anionický a = 49-48,5 mol% b+c = 51-51,5 mol % amfotemí a = 50 mol % b = 0-10 mol % c = 40-50 mol % amfotemí kationický a = 51-60 mol % b+c = 49-40 mol % cFurther preferred are polyelectrolytes of the formula wherein the amphoteric is slightly anionic a = 49-48.5 mol% b + c = 51-51.5 mol% amphoteric a = 50 mol% b = 0-10 mol% c = 40-50 mol % amphoteric cationic a = 51-60 mol% b + c = 49-40 mol% c
a kde z =----------------- .and where z = -----------------.
mocenství (Kat)+ valency (Kat) +
Naprosto nejpříznivějších výsledků se dosáhne s polyelektrolyty podle vynálezu, odpovídajících tomuto obecnému vzorci, v němž (Kat)+ = kationty alkalických zemin (An)“ = halogenidové ionty a kde jsou poměry a a b a c v polyelektrolytech podle vynálezu následující:Absolutely most favorable results are obtained with the polyelectrolytes of the invention corresponding to this general formula in which (Kat) + = alkaline earth cations (A n ) '= halide ions and wherein the aabac ratios of the polyelectrolytes of the invention are as follows:
-17CZ 286834 B6 amfotemí lehce anionický amfotemí a = 49 ml % b = 2 mol % c = 49 mol % amfotemí kationický a = 51 mol % b = 2 mol % c = 47 mol % c-17E 286834 B6 amphoteric slightly anionic amphoteric a = 49 ml% b = 2 mol% c = 49 mol% amphoteric c = a = 51 mol% b = 2 mol% c = 47 mol% c
a kde z =---------------- .and where z = ----------------.
mocenství (Kat)+ valency (Kat) +
Výhodné jsou dále směsi amfotemích kationických polyelektrolytů a amfotemích polyelektrolytů, u nichž počet kationických monomemích jednotek je roven počtu anionických monomerních jednotek, podle shora uvedeného obecného vzorce, kde (Kat)+ = Kationty alkalických kovů a/nebo alkalických zemin a/nebo kovů alkalických zemin a/nebo aminy a/nebo alkanolaminy a/nebo kvartémí amoniové kationty (An)~ = chlorid, bromid, jodid, HSO4~, CH3SO4~ a/nebo dusitan a kde jsou poměry a a b a c v polyelektrolytech podle vynálezu následující:Preference is further given to mixtures of amphoteric cationic polyelectrolytes and amphoteric polyelectrolytes in which the number of cationic monomer units is equal to the number of anionic monomer units according to the above general formula wherein (Kat) + = Cations of alkali metals and / or alkaline earths and / or alkaline earth metals and / or amines and / or alkanolamines and / or quaternary ammonium cations (A n ) - = chloride, bromide, iodide, HSO 4 -, CH 3 SO 4 - and / or nitrite and wherein the aabac ratios of the polyelectrolytes of the invention are as follows:
amfotemí a = 50 mol % b+c = 50 mol % amfotemí kationický a — 70—99 mol % b+c = 30-1 mol %amphoteric a = 50 mol% b + c = 50 mol% amphoteric cationic a - 70-99 mol% b + c = 30-1 mol%
Ve směsi podle vynálezu jsou dále výhodné poměry a a b a c polyelektrolytů podle výše uvedeného obecného vzorce:In the mixture according to the invention, the ratios a and b and c of the polyelectrolytes according to the above general formula are further preferred:
amfotemí a = 50 mol % b+c = 50 mol % amfotemí kationický a = 75-98 mol % b+c = 25-2 mol %, přednost mají:amphoteric a = 50 mol% b + c = 50 mol% cationic a = 75-98 mol% b + c = 25-2 mol%, preference is given to:
amfotemí a = 50 mol % b+c = 50 mol % amfotemí kationický a = 80-97 mol % b+c = 20-3 mol %, dále mají přednost:amphoteric a = 50 mol% b + c = 50 mol% amphoteric cationic a = 80-97 mol% b + c = 20-3 mol%, further preferred are:
amfotemí a = 50 mol % b+c = 50 mol % amfotemí kationický a = 90-96 mol % b+c = 10-4 mol %amphoteric a = 50 mol% b + c = 50 mol% amphoteric cationic a = 90-96 mol% b + c = 10-4 mol%
-18CZ 286834 B6 zejména mají přednost:In particular, the following shall be preferred:
amfotemí a = 50 mol % b+c = 50 mol % amfotemí kationický a = 95 mol % b+c = 5 mol %.amphoteric a = 50 mol% b + c = 50 mol% amphoteric cationic a = 95 mol% b + c = 5 mol%.
Výhodné jsou dále směsi amfotemích lehce anionických a amfotemích kationických polyelektrolytů podle shora uvedeného obecného vzorce, kde (Kat)+ = Kationty alkalických kovů a/nebo alkalických zemin a/nebo alkalických kovů a/nebo aminů a/nebo alkanolaminů a/nebo kvartémí amoniové kationty (An) = chlorid, bromid, jodid, HSO4, CH3SO4 a/nebo dusitan a kde jsou poměry a a b a c v polyelektrolytech podle vynálezu následující:Preference is further given to mixtures of amphoteric slightly anionic and amphoteric cationic polyelectrolytes according to the above general formula, wherein (K a) + = Cations of alkali metals and / or alkaline earths and / or alkali metals and / or amines and / or alkanolamines and / or quaternary ammonium cations (A n ) = chloride, bromide, iodide, HSO 4 , CH 3 SO 4 and / or nitrite and wherein the ratios of a and b in the polyelectrolytes of the invention are as follows:
amfotemí lehce anionický a = 47-49 mol % b+c = 51-53 mol % amfotemí lehce anionický a = 48^49 mol % b+c = 51-52 mol % amfotemí kationický a - 70-99 mol % b+c = 30-1 mol %, amfotemí kationický a = 75-98 mol % b+c = 25-2 mol %, přednost mají:amphoteric slightly anionic a = 47-49 mol% b + c = 51-53 mol% amphoteric slightly anionic a = 48 ^ 49 mol% b + c = 51-52 mol% amphoteric cationic a - 70-99 mol% b + c = 30-1 mol%, amphoteric cationic a = 75-98 mol% b + c = 25-2 mol%, preference is given to:
amfotemí amfotemí lehce anionický a = 48,5-49 mol % kationický a - 80-97 mol % b+c = 51-51,5 mol % b+c = 20-3 mol %, zejména mají přednost:amphoteric amphoteric slightly anionic a = 48,5-49 mol% cationic a - 80-97 mol% b + c = 51-51,5 mol% b + c = 20-3 mol%, in particular:
amfotemí lehce anionický a = 49 mol % b+c = 51 mol % amfotemí kationický a = 95 mol % b+c = 5 mol %.amphoteric slightly anionic a = 49 mol% b + c = 51 mol% amphoteric cationic a = 95 mol% b + c = 5 mol%.
Výhodné jsou dále směsi amfotemích lehce kationických a amfotemích kationických polyelektrolytů podle shora uvedeného obecného vzorce, kde (Kat)+ = Kationty alkalických kovů a/nebo alkalických zemin a/nebo kovů alkalických zemin a/nebo aminů a/nebo alkanolaminů a/nebo kvartémí amoniové kationty (An)” = chlorid, bromid, jodid, HSO4~, CH3SO4~ a/nebo dusitan a kde jsou poměry a a b a c v polyelektrolytech podle vynálezu následující:Preference is further given to mixtures of amphoteric, slightly cationic and amphoteric cationic polyelectrolytes according to the above general formula, wherein (Kat) + = Cations of alkali metals and / or alkaline earth metals and / or alkaline earth metals and / or amines and / or alkanolamines and / or quaternary ammonium cations (A n ) = = chloride, bromide, iodide, HSO 4 -, CH 3 SO 4 - and / or nitrite and wherein the ratios a and b in the polyelectrolytes of the invention are as follows:
-19CZ 286834 B6 amfotemí lehce kationický a = 51-53 mol % b+c = 49-47 mol % amfotemí kationický a = 80-97 mol % b+c = 20-3 mol %, přednost mají:286834 B6 slightly cationic a = 51-53 mol% b + c = 49-47 mol% cationic amphoteric a = 80-97 mol% b + c = 20-3 mol%, preference is given to:
amfotemí lehce kationický a - 51-52 mol % b+c = 49-48 mol % amfotemí kationický a - 90-96 mol % b+c = 10-4 mol %, zejména mají přednost:slightly cationic amphoteric a - 51-52 mol% b + c = 49-48 mol% amphoteric cationic a - 90-96 mol% b + c = 10-4 mol%, in particular:
amfotemí lehce kationický a = 51 mol % b+c = 49 mol % amfotemí kationický a = 95 mol % b+c = 5 mol %.amphoteric slightly cationic a = 51 mol% b + c = 49 mol% amphoteric cationic a = 95 mol% b + c = 5 mol%.
Výhodný je neutralizační stupeň anionických komponent v amfotemích kationických a amfoterních slabě anionických a amfotemích slabě kationických a amfotemích polyelektrolytech skationty kovů alkalických zemin, zvláště sCa++ a/nebo Mg**, 0,1 až 100 mol %, lépe 50 až 100 mol %, a přednostně 70 až 99 mol %, nejlépe 98 mol %, nebo anionické komponenty nejsou neutralizované.Preferred is the neutralization degree of anionic components in the cationic and amphoteric weakly anionic and amphoteric weakly cationic and amphoteric polyelectrolytes of alkaline earth metal cations, especially with Ca ++ and / or Mg **, 0.1 to 100 mol%, more preferably 50 to 100 mol% , and preferably 70 to 99 mol%, most preferably 98 mol%, or the anionic components are not neutralized.
Výhodný je neutralizační stupeň anionických komponent v amfotemích kationických a amfoterních slabě anionických a amfotemích slabě kationických a amfotemích polyelektrolytech s jednovaznými kationty 0,1 až 100 mol %, lépe 0,1 až 50 mol % a přednostně 0,1 až 39 mol %, nebo 0,1 až 30 mol %, dále přednostně 0,1 až 35 mol %, nebo 0,1 až 25 mol %, nebo 0,1 až 15 mol % a nejlépe < 1 mol %, nebo anionické komponenty nejsou neutralizované. Když jsou použity dvojmocné kationty jako Ca** a Mg**, pak je přednostně neutralizační stupeň > 90 %. Neutralizační stupeň > 90 % s Ca** je přitom podle vynálezu lepší než neutralizační stupeň < 1 %sNa*.Preferred is the neutralization degree of anionic components in cationic and amphoteric weakly anionic and weakly cationic and amphoteric polyelectrolytes with monovalent cations of 0.1 to 100 mol%, more preferably 0.1 to 50 mol%, and preferably 0.1 to 39 mol%, or 0.1 to 30 mol%, further preferably 0.1 to 35 mol%, or 0.1 to 25 mol%, or 0.1 to 15 mol%, and most preferably <1 mol%, or the anionic components are not neutralized. When divalent cations such as Ca ** and Mg ** are used, the neutralization degree is preferably> 90%. A neutralization degree of > 90% with Ca ** is according to the invention better than a neutralization degree < 1% sNa *.
Je výhodné, že polymerační stupeň polyelektrolytů podle vynálezu měřený jejich viskozitou ve vodném roztoku při 32% -ní koncentraci je v rozmezí od 5 mPa.s do 150mPa.s. Obzvlášť výhodná je viskozita v rozmezí od 15 mPa.s do 100 mPa.s, přičemž rozmezí od 25 mPa.s do 70 mPa.s má zejména přednost.It is preferred that the polymerization degree of the polyelectrolytes of the invention measured by their viscosity in an aqueous solution at a 32% concentration is in the range of 5 mPa.s to 150 mPa.s. A viscosity in the range of 15 mPa.s to 100 mPa.s is particularly preferred, with a range of 25 mPa.s to 70 mPa.s being particularly preferred.
U směsi amfotemích kationických polyelektrolytů a amfotemích lehce kationických polyelektrolytů a/nebo amfotemích polyelektrolytů a/nebo amfotemích lehce anionických polyelektrolytů je dále výhodné, že polymerační stupeň amfotemích kationických polyelektrolytů, měřený jejich mezní viskozitou, je v rozmezí od 5 ml/g do 50 ml/g, přednostně v rozmezí od 15ml/g do 40 ml/g, zejména přednostně od 25 ml/g do 35 ml/g a polymerační stupeň amfotemích lehce kationických polyelektrolytů a amfotemích polyelektrolytů a amfotemích lehce anionických polyelektrolytů, měřený jejich viskozitou ve vodném roztoku při 32 hmot. %ní koncentraci, je v rozmezí od 5 do 150 ml/g, přednostně od 15 do 100 ml/g, obzvlášť výhodně od 25 do 70 ml/g.For a mixture of amphoteric cationic polyelectrolytes and amphoteric lightly cationic polyelectrolytes and / or amphoteric polyelectrolytes and / or amphoteric lightly anionic polyelectrolytes, it is further preferred that the polymerization degree of amphoteric cationic polyelectrolytes (measured by their g / ml viscosity range) g, preferably in the range from 15 ml / g to 40 ml / g, particularly preferably from 25 ml / g to 35 ml / g and the polymerization degree of amphoteric slightly cationic polyelectrolytes and amphoteric polyelectrolytes and amphoteric slightly anionic polyelectrolytes measured by their viscosity in aqueous solution at 32 wt. the concentration is in the range from 5 to 150 ml / g, preferably from 15 to 100 ml / g, particularly preferably from 25 to 70 ml / g.
Výhodně obsahuje dispergační činidlo jeden nebo více amfotemích polyelektrolytů, u nichž počet záporných nábojů v anionických monomemích jednotkách je roven počtu kladných nábojů v kationických monomemích jednotkách.Preferably, the dispersing agent comprises one or more amphoteric polyelectrolytes in which the number of negative charges in the anionic monomer units is equal to the number of positive charges in the cationic monomer units.
-20CZ 286834 B6-20GB 286834 B6
Výhodně obsahuje dispergační činidlo směs jednoho nebo více amfotemích polyelektrolytů a jednoho nebo více amfotemích kationických polyelektrolytů, u nichž nesou ne neutrální monomemí jednotky převážně kladné náboje.Preferably, the dispersing agent comprises a mixture of one or more amphoteric polyelectrolytes and one or more amphoteric cationic polyelectrolytes in which the non-neutral monomer units carry predominantly positive charges.
Výhodně obsahuje dispergační činidlo směs jednoho nebo více amfotemích polyelektrolytů a jednoho nebo více amfotemích, lehce kationických polyelektrolytů, u nichž nesou neneutrální monomemí jednotky převážně kladné náboje.Preferably, the dispersing agent comprises a mixture of one or more amphoteric polyelectrolytes and one or more amphoteric, slightly cationic polyelectrolytes, in which the non-neutral monomeric units carry predominantly positive charges.
Výhodně obsahuje dispergační činidlo směs jednoho nebo více amfotemích polyelektrolytů a jednoho nebo více amfotemích kationických polyelektrolytů, u nichž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně kladné náboje a jednoho nebo více amfotemích anionických polyelektrolytů, u nichž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně záporné náboje.Preferably, the dispersing agent comprises a mixture of one or more amphoteric polyelectrolytes and one or more amphoteric cationic polyelectrolytes in which the nonneutral monomeric units carry predominantly positive charges and one or more amphoteric anionic polyelectrolytes in which the nonneutral monomeric units carry predominantly negative charges.
Výhodně obsahuje dispergační činidlo směs jednoho nebo více amfotemích polyelektrolytů a jednoho nebo více amfotemích, lehce kationických polyelektrolytů, u nichž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně kladné náboje a jednoho nebo více amfotemích anionických polyelektrolytů, u nichž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně záporné náboje.Preferably, the dispersing agent comprises a mixture of one or more amphoteric polyelectrolytes and one or more amphoteric, slightly cationic polyelectrolytes in which the nonneutral monomeric units carry predominantly positive charges and one or more amphoteric anionic polyelectrolytes in which the nonneutral monomeric units carry predominantly negative charges.
Výhodně obsahuje dispergační činidlo směs jednoho nebo více amfotemích polyelektrolytů a jednoho nebo více amfotemích kationických polyelektrolytů, u nichž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně kladné náboje a jednoho nebo více amfotemích, lehce anionických polyelektrolytů, u nichž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně záporné náboje.Preferably, the dispersing agent comprises a mixture of one or more amphoteric polyelectrolytes and one or more amphoteric cationic polyelectrolytes in which the non-neutral monomer units carry predominantly positive charges and one or more amphoteric, slightly anionic polyelectrolytes in which the non-neutral monomer units carry predominantly negative charges.
Výhodně obsahuje dispergační činidlo směs jednoho nebo více amfotemích polyelektrolytů a jednoho nebo více amfotemích, lehce kationických polyelektrolytů, u nichž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně kladné náboje a jednoho nebo více amfotemích, lehce anionických polyelektrolytů, u nichž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně záporné náboje.Preferably, the dispersing agent comprises a mixture of one or more amphoteric polyelectrolytes and one or more amphoteric, slightly cationic polyelectrolytes in which the non-neutral monomer units bear predominantly positive charges and one or more amphoteric, slightly anionic polyelectrolytes in which the non-neutral monomer units carry predominantly negative monomer units.
Výhodně obsahuje dispergační činidlo jeden nebo více amfotemích kationických polyelektrolytů, u nichž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně kladné náboje.Preferably, the dispersing agent comprises one or more amphoteric cationic polyelectrolytes in which the non-neutral monomer units carry predominantly positive charges.
Výhodně obsahuje dispergační činidlo jeden nebo více amfotemích kationických polyelektrolytů a jeden nebo více amfotemích, lehce kationických polyelektrolytů, u nichž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně kladné náboje.Preferably, the dispersing agent comprises one or more amphoteric cationic polyelectrolytes and one or more amphoteric, slightly cationic polyelectrolytes in which the non-neutral monomer units bear predominantly positive charges.
Výhodně obsahuje dispergační činidlo jeden nebo více amfotemích, lehce kationických polyelektrolytů, u nichž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně kladné náboje.Preferably, the dispersing agent comprises one or more amphoteric, slightly cationic polyelectrolytes in which the non-neutral monomer units bear predominantly positive charges.
Dále výhodně obsahuje dispergační činidlo směs jednoho nebo více amfotemích kationických polyelektrolytů, u nichž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně kladné náboje a jednoho nebo více amfotemích anionických polyelektrolytů, u nichž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně záporné náboje.Further preferably, the dispersing agent comprises a mixture of one or more amphoteric cationic polyelectrolytes in which the non-neutral monomeric units bear predominantly positive charges and one or more amphoteric anionic polyelectrolytes in which the non-neutral monomeric units bear predominantly negative charges.
Dále výhodně obsahuje dispergační činidlo směs jednoho nebo více amfotemích lehce kationických polyelektrolytů, u nichž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně kladné náboje a jednoho nebo více amfotemích anionických polyelektrolytů, u nichž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně záporné náboje.Further preferably, the dispersant comprises a mixture of one or more amphoteric slightly cationic polyelectrolytes in which the non-neutral monomeric units bear predominantly positive charges and one or more amphoteric anionic polyelectrolytes in which the non-neutral monomeric units bear predominantly negative charges.
Dále výhodně obsahuje dispergační činidlo směs jednoho nebo více amfotemích kationických polyelektrolytů, u nichž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně kladné náboje a jednoho nebo více amfotemích lehce anionických polyelektrolytů, u nichž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně záporné náboje.Further preferably, the dispersant comprises a mixture of one or more amphoteric cationic polyelectrolytes in which the non-neutral monomeric units carry predominantly positive charges and one or more amphoteric slightly anionic polyelectrolytes in which the non-neutral monomeric units carry predominantly negative charges.
-21CZ 286834 B6-21EN 286834 B6
Dále výhodně obsahuje dispergační činidlo směs jednoho nebo více amfotemích, lehce kationických polyelektrolytů, u nichž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně kladné náboje a jednoho nebo více amfotemích lehce anionických polyelektrolytů, u nichž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně záporné náboje.Further preferably, the dispersing agent comprises a mixture of one or more amphoteric, slightly cationic polyelectrolytes in which the non-neutral monomeric units bear predominantly positive charges and one or more amphoteric slightly anionic polyelectrolytes in which the non-neutral monomeric units bear predominantly negative charges.
Dále výhodně obsahuje dispergační činidlo směs jednoho nebo více amfotemích polyelektrolytů a jednoho nebo více amfotemích, lehce anionických polyelektrolytů, u nichž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně záporné náboje.Further preferably, the dispersing agent comprises a mixture of one or more amphoteric polyelectrolytes and one or more amphoteric, slightly anionic polyelectrolytes, in which the non-neutral monomer units carry predominantly negative charges.
Dále výhodně obsahuje dispergační činidlo jeden nebo více amfotemích lehce anionických polyelektrolytů, u nichž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně záporné náboje.Further preferably, the dispersing agent comprises one or more amphoteric slightly anionic polyelectrolytes in which the non-neutral monomer units carry predominantly negative charges.
Částice plniva vykazují při použití amfotemích, lehce anionických polyelektrolytů přes lehký přebytek záporného náboje (karboxylové skupiny) neutrální, popřípadě lehce pozitivní povrchový náboj. To je pravděpodobně tím, že část karboxylových skupin je tak silně neutralizována Ca++ ionty, že tyto více nedisociují, a proto působí proti vnějšku neutrálně. Tím převažují disociované kationické skupiny a částice plniva nevykazují, přes přebytek karboxylových skupin ve vlastním dispergačním činidle, negativní náboj.The filler particles exhibit a neutral or slightly positive surface charge when using amphoterics, slightly anionic polyelectrolytes, despite a slight excess of negative charge (carboxyl group). This is probably because some of the carboxyl groups are so strongly neutralized by Ca ++ ions that they do not dissociate more and therefore act neutrally against the outside. As a result, dissociated cationic groups predominate and the filler particles do not exhibit a negative charge, despite the excess of carboxyl groups in the dispersant proper.
Toto je zejména případ při poměru 51 až 53 mol % karboxylových skupin ku 47 až 49 mol % kvartémích amoniových skupin v molekule polymeru.This is particularly the case at a ratio of 51-53 mol% carboxyl groups to 47-49 mol% quaternary ammonium groups in the polymer molecule.
Dále má přednost poměr 51 až 52 mol % karboxylových skupin ku 49 až 48 mol % kvartémích amoniových skupin v molekule polymeru.Further, a ratio of 51 to 52 mol% of carboxyl groups to 49 to 48 mol% of quaternary ammonium groups in the polymer molecule is preferred.
Zejména má přednost poměr 51 mol % karboxylových skupin ku 49 mol % kvartémích amoniových skupin v molekule polymeru.Particular preference is given to a ratio of 51 mol% carboxyl groups to 49 mol% quaternary ammonium groups in the polymer molecule.
Přednostně obsahuje dispergační činidlo 0 až 100 hmot. % prvních amfotemích polyelektrolytů a 100 až 0 hmot. % druhých amfotemích polyelektrolytů.Preferably, the dispersing agent comprises 0 to 100 wt. % of the first amphoteric polyelectrolytes and 100 to 0 wt. % of the second amphoteric polyelectrolytes.
Dále přednostně obsahuje dispergační činidlo směs 0,1 až 99,9 hmot. % jednoho nebo více amfotemích polyelektrolytů a 99,9 až 0,1 hmot. % jednoho nebo více amfotemích kationických polyelektrolytů.Further preferably the dispersing agent comprises a mixture of 0.1 to 99.9 wt. % of one or more amphoteric polyelectrolytes and 99.9 to 0.1 wt. % of one or more amphoteric cationic polyelectrolytes.
Obzvlášť přednostně obsahuje dispergační činidlo směs 50 až 99,9 hmot. %, popřípadě 80 až 99,9 hmot. %, popřípadě 10 až 50 hmot. %, popřípadě 10 až 30 hmot. %, jednoho nebo více amfotemích polyelektrolytů a 0,1 až 50 hmot. %, popřípadě 0,1 až 20 hmot. %, popřípadě 50 až 90 hmot. %, popřípadě 70 až 90 hmot. % jednoho nebo více amfotemích kationických polyelektrolytů.More preferably, the dispersing agent comprises a mixture of 50 to 99.9 wt. %, and 80 to 99.9 wt. 10 to 50 wt. % and 10 to 30 wt. %, one or more amphoteric polyelectrolytes and 0.1 to 50 wt. %, optionally 0.1 to 20 wt. %, and 50 to 90 wt. %, and 70 to 90 wt. % of one or more amphoteric cationic polyelectrolytes.
Dále přednostně obsahuje dispergační činidlo směs 0,1 až 99,9 hmot. % jednoho nebo více amfotemích polyelektrolytů a 99,9 až 0,1 hmot. % jednoho nebo více amfotemích lehce kationických polyelektrolytů.Further preferably the dispersing agent comprises a mixture of 0.1 to 99.9 wt. % of one or more amphoteric polyelectrolytes and 99.9 to 0.1 wt. % of one or more amphoteric slightly cationic polyelectrolytes.
Dále přednostně obsahuje dispergační činidlo směs 0,1 až 99,8 hmot. % jednoho nebo více amfotemích polyelektrolytů a 0,1 až 99,8 hmot. %, přednostně 0,1 až 49,8 hmot. % jednoho nebo více amfotemích kationických polyelektrolytů a 0,1 až 99,8 hmot. %, přednostně 0,1 ažFurther preferably, the dispersing agent comprises a mixture of 0.1 to 99.8 wt. % of one or more amphoteric polyelectrolytes and 0.1 to 99.8 wt. %, preferably 0.1 to 49.8 wt. % of one or more amphoteric cationic polyelectrolytes and 0.1 to 99.8 wt. %, preferably 0.1 to 10
49,8 hmot. % jednoho nebo více amfotemích anionických polyelektrolytů.49.8 wt. % of one or more amphoteric anionic polyelectrolytes.
Dále přednostně obsahuje dispergační činidlo směs 0,1 až 20 hmot. % jednoho nebo více amfotemích polyelektrolytů a 60 až 79,9 hmot. % jednoho nebo více amfotemích kationických polyelektrolytů a 0,1 až 20 hmot. % jednoho nebo více amfotemích anionických polyelektrolytů.Further preferably the dispersing agent comprises a mixture of 0.1 to 20 wt. % of one or more amphoteric polyelectrolytes and 60 to 79.9 wt. % of one or more amphoteric cationic polyelectrolytes and 0.1 to 20 wt. % of one or more amphoteric anionic polyelectrolytes.
-22CZ 286834 B6-22EN 286834 B6
Dále přednostně obsahuje dispergační činidlo směs 0,1 až 99,8 hmot. % jednoho nebo více amfotemích polyelektrolytů a 0,1 až 99,8 hmot. %, přednostně 0,1 až 49,8 hmot. % jednoho nebo více amfotemích lehce kationických polyelektrolytů a 0,1 až 99,8 hmot. %, přednostně 0,1 ažFurther preferably, the dispersing agent comprises a mixture of 0.1 to 99.8 wt. % of one or more amphoteric polyelectrolytes and 0.1 to 99.8 wt. %, preferably 0.1 to 49.8 wt. % of one or more amphoteric slightly cationic polyelectrolytes and 0.1 to 99.8 wt. %, preferably 0.1 to 10
49,8 hmot. % jednoho nebo více amfotemích anionických polyelektrolytů.49.8 wt. % of one or more amphoteric anionic polyelectrolytes.
Dále přednostně obsahuje dispergační činidlo směs 0,1 až 99,8 hmot. % jednoho nebo více amfotemích polyelektrolytů a 0,1 až 99,8 hmot. %, přednostně 0,1 až 49,8 hmot. % jednoho nebo více amfotemích kationických polyelektrolytů a 0,1 až 99,8 hmot. %, přednostně 0,1 ažFurther preferably, the dispersing agent comprises a mixture of 0.1 to 99.8 wt. % of one or more amphoteric polyelectrolytes and 0.1 to 99.8 wt. %, preferably 0.1 to 49.8 wt. % of one or more amphoteric cationic polyelectrolytes and 0.1 to 99.8 wt. %, preferably 0.1 to 10
49.8 hmot. % jednoho nebo více amfotemích lehce anionických polyelektrolytů.49.8 wt. % of one or more amphoteric slightly anionic polyelectrolytes.
Dále přednostně obsahuje dispergační činidlo směs 0,1 až 99,8 hmot. % jednoho nebo více amfotemích polyelektrolytů a 0,1 až 99,8 hmot. % jednoho nebo více amfotemích lehce kationických polyelektrolytů a 0,1 až 99,8 hmot. % jednoho nebo více amfotemích lehce anionických polyelektrolytů.Further preferably, the dispersing agent comprises a mixture of 0.1 to 99.8 wt. % of one or more amphoteric polyelectrolytes and 0.1 to 99.8 wt. % of one or more amphoteric slightly cationic polyelectrolytes and 0.1 to 99.8 wt. % of one or more amphoteric slightly anionic polyelectrolytes.
Dále přednostně obsahuje dispergační činidlo 0 až 100 hmot. % prvních amfotemích kationických polyelektrolytů a 0 až 100 hmot. % druhých amfotemích kationických polyelektrolytů.Further preferably, the dispersing agent comprises 0 to 100 wt. % first amphoteric cationic polyelectrolytes and 0 to 100 wt. % of the second amphoteric cationic polyelectrolytes.
Dále přednostně obsahuje dispergační činidlo 0,1 až 99,9 hmot. % prvních amfotemích lehce kationických polyelektrolytů a 0,1 až 99,9 hmot. % druhých amfotemích lehce kationických polyelektrolytů.Further preferably, the dispersing agent comprises from 0.1 to 99.9 wt. % of first amphoteric slightly cationic polyelectrolytes and 0.1 to 99.9 wt. % of the second amphoteric slightly cationic polyelectrolytes.
Dále přednostně obsahuje dispergační činidlo 50 až 99,9 hmot. %, popřípadě 70 až 99,9 hmot. % jednoho nebo více amfotemích kationických polyelektrolytů a 0,1 až 50 hmot. %, popřípadě 0,1 až 30 hmot. % jednoho nebo více amfotemích anionických polyelektrolytů.Further preferably, the dispersing agent comprises 50 to 99.9 wt. %, and 70 to 99.9 wt. % of one or more amphoteric cationic polyelectrolytes and 0.1 to 50 wt. %, optionally 0.1 to 30 wt. % of one or more amphoteric anionic polyelectrolytes.
Dále přednostně obsahuje dispergační činidlo směs 90 až 99,9 hmot. %, popřípadě 75 až 90 hmot. %, popřípadě 80 hmot. % jednoho nebo více amfotemích kationických polyelektrolytů a 0,1 až 10 hmot. %, popřípadě 25 až 10 hmot. %, popřípadě 20 hmot. % jednoho nebo více amfotemích anionických polyelektrolytů.Further preferably, the dispersing agent comprises a mixture of 90 to 99.9 wt. %, and 75 to 90 wt. % and 80 wt. % of one or more amphoteric cationic polyelectrolytes and 0.1 to 10 wt. % and 25 to 10 wt. % and 20 wt. % of one or more amphoteric anionic polyelectrolytes.
Dále přednostně obsahuje dispergační činidlo směs 80 až 99,9 hmot. % jednoho nebo více amfotemích lehce kationických polyelektrolytů a 0,1 až 20 hmot. % jednoho nebo více amfotemích anionických polyelektrolytů.Further preferably, the dispersing agent comprises a mixture of 80 to 99.9 wt. % of one or more amphoteric slightly cationic polyelectrolytes and 0.1 to 20 wt. % of one or more amphoteric anionic polyelectrolytes.
Dále přednostně obsahuje dispergační činidlo směs 0,1 až 99,9 hmot. % jednoho nebo více amfotemích kationických polyelektrolytů a 99,9 až 0,1 hmot. % jednoho nebo více amfotemích lehce anionických polyelektrolytů.Further preferably the dispersing agent comprises a mixture of 0.1 to 99.9 wt. % of one or more amphoteric cationic polyelectrolytes and 99.9 to 0.1 wt. % of one or more amphoteric slightly anionic polyelectrolytes.
Dále přednostně obsahuje dispergační činidlo 50 až 99,9 hmot. %, popřípadě 70 až 90 hmot. %, popřípadě 75 hmot. % jednoho nebo více amfotemích kationických polyelektrolytů a 0,1 až 50 hmot. %, popřípadě 10 až 30 hmot. %, popřípadě 25 hmot. % jednoho nebo více amfotemích lehce anionických polyelektrolytů.Further preferably, the dispersing agent comprises 50 to 99.9 wt. %, and 70 to 90 wt. %, or 75 wt. % of one or more amphoteric cationic polyelectrolytes and 0.1 to 50 wt. %, optionally 10 to 30 wt. % and 25 wt. % of one or more amphoteric slightly anionic polyelectrolytes.
Dále přednostně obsahuje dispergační činidlo 0,1 až 99,9 hmot. % jednoho nebo více amfotemích lehce kationických polyelektrolytů a 99,9 až 0,1 hmot. % jednoho nebo více amfotemích lehce anionických polyelektrolytů.Further preferably, the dispersing agent comprises 0.1 to 99.9 wt. % of one or more amphoteric slightly cationic polyelectrolytes and 99.9 to 0.1 wt. % of one or more amphoteric slightly anionic polyelectrolytes.
Dále přednostně obsahuje dispergační činidlo směs 0,1 až 99,9 hmot. %, popřípadě 50 ažFurther preferably the dispersing agent comprises a mixture of 0.1 to 99.9 wt. %, and optionally 50 to 50%
99.9 hmot. % jednoho nebo více amfotemích polyelektrolytů a 0,1 až 99,9 hmot. %, popřípadě 0,1 až 50 hmot. % jednoho nebo více amfotemích lehce anionických polyelektrolytů.99.9 wt. % of one or more amphoteric polyelectrolytes and 0.1 to 99.9 wt. %, optionally 0.1 to 50 wt. % of one or more amphoteric slightly anionic polyelectrolytes.
Dále přednostně obsahuje dispergační činidlo 0 až 100 hmot. % prvních a 0 až 100 hmot. % druhých amfotemích lehce anionických polyelektrolytů.Further preferably, the dispersing agent comprises 0 to 100 wt. % first and 0 to 100 wt. % of the second amphoteric slightly anionic polyelectrolytes.
-23CZ 286834 B6-23EN 286834 B6
Podle vynálezu obsahují minerály, popř, plniva, popř. pigmenty zejména prvky za druhé a/nebo třetí hlavní skupiny a/nebo ze čtvrté vedlejší skupiny periodického systému prvků. Vhodně se užívají minerály a/nebo plniva a/nebo pigmenty obsahující vápník a/nebo křemík a/nebo hliník a/nebo titan, přičemž přednost mají minerály a/nebo plniva a/nebo pigmenty obsahující uhličitan vápenatý. Zcela zvláštní přednost mají přírodní uhličitan vápenatý a/nebo precipitovaný uhličitan vápenatý a/nebo mramor a/nebo křída a/nebo dolomit a/nebo uhličitan vápenatý obsahující dolomit.According to the invention, the minerals and / or fillers and / or fillers contain, respectively. pigments in particular elements of the second and / or third major groups and / or of the fourth minor group of the periodic system of elements. Preferably, minerals and / or fillers and / or pigments containing calcium and / or silicon and / or aluminum and / or titanium are used, with calcium and carbonate containing minerals and / or fillers and / or pigments being preferred. Of particular interest are natural calcium carbonate and / or precipitated calcium carbonate and / or marble and / or chalk and / or dolomite and / or dolomite-containing calcium carbonate.
Vodná suspenze sestává přednostně z 97,0 hmot. % až 99,97 hmot. % minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů a vody a z 0,03 hmot. % až 3,0 hmot. % amfotemích polyelektrolytů podle vynálezu, s obsahem tuhé látky 60 až 80 hmot. %, vztaženo na suchý minerál, popř. suché plnivo, popř. suchý pigment.The aqueous suspension preferably consists of 97.0 wt. % to 99.97 wt. % of minerals and / or fillers and / or pigments and water, and 0.03 wt. % to 3.0 wt. % of amphoteric polyelectrolytes according to the invention, with a solids content of 60 to 80 wt. %, based on dry mineral, respectively. dry filler, resp. dry pigment.
Dále je příznivé, když vodná suspenze sestává z 98,5 hmot. % až 99,95 hmot. % minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů a vody a z 0,05 hmot. % až 1,5 hmot. % amfotemích polyelektrolytů podle vynálezu, s obsahem tuhé látky 65 až 77 hmot. %, vztaženo na suchý minerál, popř. suché plnivo, popř. suchý pigment.It is further preferred that the aqueous suspension consists of 98.5 wt. % to 99.95 wt. % of minerals and / or fillers and / or pigments and water, and 0.05 wt. % to 1.5 wt. % of amphoteric polyelectrolytes according to the invention, with a solids content of 65 to 77 wt. %, based on dry mineral, respectively. dry filler, resp. dry pigment.
Dobrého výsledku se dále dosáhne, když vodná suspenze sestává z 98,8 hmot. %, až 99,90 hmot. % minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů a vody a z 0,1 hmot. % až 1,2 hmot. % amfotemích polyelektrolytů podle vynálezu s obsahem tuhé látky 67 až 76 hmot. % vztaženo na suchý minerál, popř. suché plnivo, popř. suchý pigment.Further, a good result is obtained when the aqueous suspension consists of 98.8 wt. %, up to 99.90 wt. % of minerals and / or fillers and / or pigments and water, and 0.1 wt. % to 1.2 wt. % of amphoteric polyelectrolytes according to the invention with a solids content of 67 to 76 wt. % based on dry mineral, respectively. dry filler, resp. dry pigment.
Vynikajících výsledků se dosáhne, když vodná suspenze sestává z 99,5 hmot. %, popř.Excellent results are obtained when the aqueous suspension consists of 99.5 wt. %, respectively.
98,8 hmot. %, popř. 99,6 hmot. % minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů a vody a z 0,5 hmot. %, popř. 1,2 hmot. %, popř. 0,4 hmot. % amfotemích, proti vnějšku neutrálních polyelektrolytů s viskozitou 37 mPa.s při obsahu tuhé látky 72 hmot. %, popř. 67 hmot. % vztaženo na suchý minerál, popř. suché plnivo, popř. suchý piment, takové granulometrie, že 70 hmot. %, popř. 90 hmot. %, popř. 60 hmot. % částic vykazuje ekvivalentní sférický průměr < 2 pm.98.8 wt. %, respectively. 99.6 wt. % of minerals and / or fillers and / or pigments and water, and 0.5 wt. %, respectively. 1.2 wt. %, respectively. 0.4 wt. % amphoteric, against the exterior neutral polyelectrolytes with a viscosity of 37 mPa.s at a solids content of 72 wt. %, respectively. 67 wt. % based on dry mineral, respectively. dry filler, resp. dry piment, such granulometry that 70 wt. %, respectively. 90 wt. %, respectively. 60 wt. % of the particles exhibited an equivalent spherical diameter < 2 µm.
Dále je výhodné, když vodná suspenze sestává z 97 až 99,89 hmot. %, lépe 98,5 až 99,8 hmot. %, lépe 99,2 až 99,65 hmot. % minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů a vody a ze směsi dispergačních činidel amfotemích kationických a amfotemích lehce anionických a/nebo amfotemích a/nebo amfotemích lehce kationických polyelektrolytů v rozmezí 0,11 až 3,00 hmot. %, lépe 0,2 až 1,5 hmot. %, lépe 0,35 až 0,8 hmot. %, vztaženo na obsah tuhých látek v rozmezí 60 až 80 hmot. %, přednostně 62 až 75 hmot. %, obzvlášť 65 až 72 hmot. % vztaženo na suchý minerál, popř. suché plnivo, popř. suchý pigment.It is further preferred that the aqueous suspension consists of 97 to 99.89 wt. %, preferably 98.5 to 99.8 wt. %, preferably 99.2 to 99.65 wt. % of minerals and / or fillers and / or pigments and water, and from a mixture of dispersing agents of amphoteric cationic and amphoteric slightly anionic and / or amphoteric and / or amphoteric slightly cationic polyelectrolytes in the range of 0.11 to 3.00 wt. %, preferably 0.2 to 1.5 wt. %, preferably 0.35 to 0.8 wt. %, based on a solids content in the range of 60 to 80 wt. %, preferably 62 to 75 wt. %, in particular 65 to 72 wt. % based on dry mineral, respectively. dry filler, resp. dry pigment.
Vynikajících výsledků se dosáhne, když vodná suspenze sestává z 99,6 hmot. % minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů a vody a z 0,4 hmot. % shora uvedeného dispergačního směsného prostředku podle vynálezu.Excellent results are obtained when the aqueous suspension consists of 99.6 wt. % of minerals and / or fillers and / or pigments and water, and 0.4 wt. % of the aforesaid dispersing composition according to the invention.
Obzvlášť dobrých výsledků se dosáhne, když vodná suspenze sestává z 99,6 hmot. % minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů a vody a z 0,4 hmot. % směsného dispergačního prostředku sestávajícího z 0,35 hmot. % amfotemích kationických polyelektrolytů obecného vzorce uvedeného na str. 30, kde a =95 mol % a b =5 mol % a c =0 mol %, při mezní viskozitě od 27,3 ml/g a 0,1 hmot. % amfotemích polyelektrolytů obecného vzorce uvedeného na straně 30, kde a = 50 mol % a b = 50 mol % a c = 0 mol %, s viskozitou, měřenou ve 32 % ním vodném roztoku, 37 mPa.s, při obsahu tuhých látek 67 hmot. %, kde 60 hmot. % částic vykazuje ekvivalentní sférický průměr < 2 pm.Particularly good results are obtained when the aqueous suspension consists of 99.6 wt. % of minerals and / or fillers and / or pigments and water, and 0.4 wt. % of a mixed dispersant consisting of 0.35 wt. % of amphoteric cationic polyelectrolytes of the formula shown on page 30, where a = 95 mol% and b = 5 mol% and c = 0 mol%, at a viscosity limit of 27.3 ml / g and 0.1 wt. % of amphoteric polyelectrolytes of the general formula given on page 30, where a = 50 mol% and b = 50 mol% and c = 0 mol%, with a viscosity measured in 32% aqueous solution, 37 mPa · s, with a solids content of 67 wt. %, wherein 60 wt. % of the particles exhibited an equivalent spherical diameter < 2 µm.
-24CZ 286834 B6-24GB 286834 B6
Dalším úkolem tohoto vynálezu je najít způsob, kterým je možno vyrobit vysoce koncentrovanou a při skladování stabilní suspenzi minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů mletím při vysokém obsahu tuhých látek, přičemž mletí a dispergace se provádí v jedné pracovní operaci.It is a further object of the present invention to provide a process by which a highly concentrated and storage-stable suspension of minerals and / or fillers and / or pigments can be produced by milling at a high solids content, milling and dispersion being carried out in a single operation.
Tento úkol byl vyřešen podle vynálezu tím, že byl připraven postup k přípravě vodných suspenzí, který je vyznačen následujícími způsobovými krokyThis object was achieved according to the invention by preparing a process for the preparation of aqueous suspensions which is characterized by the following process steps:
a) vodná suspenze minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů se zamokra mele spolu s dispergačním a pomocným mlecím prostředkem podle vynálezu, přičemž(a) the aqueous suspension of minerals and / or fillers and / or pigments is wetted together with the dispersing and grinding aid of the invention, wherein:
b) amfotemí polyelektrolyty podle vynálezu se přidávají buď všechny před mletím nebo(b) amphoteric polyelectrolytes of the invention are added either all prior to grinding or
c) se část amfotemích polyelektrolytů podle vynálezu přidává před mletím a(c) a portion of the amphoteric polyelectrolytes of the invention is added prior to milling; and
d) část amfotemích polyelektrolytů se přidává během mletí a/nebo(d) a portion of the amphoteric polyelectrolytes is added during grinding and / or
e) část amfotemích polyelektrolytů se přidává po mletí.(e) a portion of the amphoteric polyelectrolytes is added after grinding.
Zvlášť výhodný je způsob, při němž se přidávajíParticularly preferred is the method in which they are added
a) amfotemí, lehce anionické a/nebo amfotemí polyelektrolyty všechny před mletím nebo(a) amphoteric, slightly anionic and / or amphoteric polyelectrolytes, all prior to milling; or
b) se část amfotemích, lehce anionických a/nebo amfotemích polyelektrolytů přidává před mletím a(b) part of the amphoteric, slightly anionic and / or amphoteric polyelectrolytes is added before grinding; and
c) část amfotemích, lehce anionických a/nebo amfotemích polyelektrolytů se přidává během mletí a/nebo(c) part of the amphoteric, slightly anionic and / or amphoteric polyelectrolytes are added during milling and / or
d) část amfotemích, lehce anionických a/nebo amfotemích polyelektrolytů se přidává po mletí.(d) a portion of the amphoteric, slightly anionic and / or amphoteric polyelectrolytes is added after grinding.
Dále je výhodný způsob, ve kterémFurther, a method in which
a) se amfotemí a/nebo amfotemí kationické polyelektrolyty přidávají všechny před mletím nebo(a) amphoteric and / or amphoteric cationic polyelectrolytes are added before milling; or
b) část amfotemích a/nebo amfotemích kationických polyelektrolytů se přidává před mletím a(b) part of the amphoteric and / or amphoteric cationic polyelectrolytes is added prior to milling; and
c) část amfotemích a/nebo amfotemích kationických polyelektrolytů se přidává během mletí a/nebo(c) part of the amphoteric and / or amphoteric cationic polyelectrolytes is added during milling and / or
d) část amfotemích a/nebo amfotemích kationických polyelektrolytů se přidává po mletí.d) a portion of the amphoteric and / or amphoteric cationic polyelectrolytes is added after grinding.
Zvlášť výhodný je postup, ve kterém se přidáváParticularly preferred is the process in which it is added
a) 50 až 100 hmot. % amfotemích, lehce anionických a/nebo amfotemích polyelektrolytů před mletím aa) 50 to 100 wt. % amphoteric, slightly anionic and / or amphoteric polyelectrolytes prior to grinding, and
b) 0 až 50 hmot. % amfotemích, lehce anionických a/nebo amfotemích polyelektrolytů během mletí a/nebob) 0 to 50 wt. % amphoteric, slightly anionic and / or amphoteric polyelectrolytes during grinding and / or
c) 0 až 50 hmot. % amfotemích, lehce anionických a/nebo amfotemích polyelektrolytů po mletí.c) 0 to 50 wt. % amphoteric, slightly anionic and / or amphoteric polyelectrolytes after grinding.
-25CZ 286834 B6-25GB 286834 B6
Dále je výhodný postup, ve kterém se přidáváFurther, the process in which it is added is preferred
a) 50 až 100 hmot. % amfotemích a/nebo amfotemích kationických polyelektrolytů před mletím aa) 50 to 100 wt. % amphoteric and / or amphoteric cationic polyelectrolytes prior to milling; and
b) 0 až 50 hmot. % amfotemích a/nebo amfotemích kationických polyelektrolytů během mletí a/nebob) 0 to 50 wt. % amphoteric and / or amphoteric cationic polyelectrolytes during grinding and / or
c) 0 až 50 hmot. % amfotemích a/nebo amfotemích kationických polyelektrolytů po mletí.c) 0 to 50 wt. % amphoteric and / or amphoteric cationic polyelectrolytes after grinding.
Velmi dobrých výsledků se docílí, když se používá postup, ve kterém se přidáváVery good results are obtained when the procedure in which they are added is used
a) 70 až 100 hmot. % amfotemích, lehce anionických a/nebo amfotemích polyelektrolytů před mletím a/neboa) 70 to 100 wt. % amphoteric, slightly anionic and / or amphoteric polyelectrolytes prior to milling and / or
b) 0 až 30 hmot. % amfotemích, lehce anionických a/nebo amfotemích polyelektrolytů během mletí a/nebob) 0 to 30 wt. % amphoteric, slightly anionic and / or amphoteric polyelectrolytes during grinding and / or
c) 0 až 30 hmot. % amfotemích, lehce anionických a/nebo amfotemích polyelektrolytů po mletí.c) 0 to 30 wt. % amphoteric, slightly anionic and / or amphoteric polyelectrolytes after grinding.
Dále je výhodný postup, ve kterém se přidáváFurther, the process in which it is added is preferred
a) 70 až 100 hmot. % amfotemích a/nebo amfotemích kationických polyelektrolytů před mletím aa) 70 to 100 wt. % amphoteric and / or amphoteric cationic polyelectrolytes prior to milling; and
b) 0 až 30 hmot. % amfotemích a/nebo amfotemích kationických polyelektrolytů během mletí a/nebob) 0 to 30 wt. % amphoteric and / or amphoteric cationic polyelectrolytes during grinding and / or
c) 0 až 30 hmot. % amfotemích a/nebo amfotemích kationických polyelektrolytů po mletí.c) 0 to 30 wt. % amphoteric and / or amphoteric cationic polyelectrolytes after grinding.
Dále je výhodný postup, ve kterém se přidáváFurther, the process in which it is added is preferred
a) část amfotemích, lehce kationických a/nebo amfotemích a/nebo amfotemích, lehce anionických polyelektrolytů před mletím a/nebo(a) a part of amphoteric, slightly cationic and / or amphoteric and / or amphoteric, slightly anionic polyelectrolytes prior to milling, and / or
b) část amfotemích, lehce kationických a/nebo amfotemích a/nebo amfotemích, lehce anionických polyelektrolytů během mletí a/nebo(b) a part of amphoteric, slightly cationic and / or amphoteric and / or amphoteric, slightly anionic polyelectrolytes during grinding and / or
c) část amfotemích, lehce kationických a/nebo amfotemích a/nebo amfotemích, lehce anionických polyelektrolytů po mletí.(c) a portion of amphoteric, slightly cationic and / or amphoteric and / or amphoteric, slightly anionic polyelectrolytes after grinding.
Dále je výhodný postup, ve kterém se přidáváFurther, the process in which it is added is preferred
a) amfotemí kationické polyelektrolyty zcela před mletím, nebo(a) amphoteric cationic polyelectrolytes prior to milling; or
b) část amfotemích kationických polyelektrolytů se přidává během mletí a/nebo(b) a portion of the amphoteric cationic polyelectrolytes is added during milling and / or
c) část amfotemích kationických polyelektrolytů se přidává po mletí.(c) a portion of the amphoteric cationic polyelectrolytes is added after grinding.
-26CZ 286834 B6-26EN 286834 B6
Obzvlášť výhodný je postup, při kterém se přidáváParticularly preferred is the addition process
a) 10 až 90 hmot. %, popř. 20 až 40 hmot. %, popř. 30 hmot. % amfotemích, lehce kationických a/nebo amfotemích a/nebo amfotemích, lehce anionických polyelektrolytu před mletím a/neboa) 10 to 90 wt. %, respectively. 20 to 40 wt. %, respectively. 30 wt. % amphoteric, slightly cationic and / or amphoteric and / or amphoteric, slightly anionic polyelectrolyte prior to milling and / or
b) 10 až 90 hmot. %, popř. 60 až 80 hmot. %, popř. 70 hmot. % amfotemích, lehce kationických a/nebo amfotemích a/nebo amfotemích, lehce anionických polyelektrolytu během mletí a/nebob) 10 to 90 wt. %, respectively. 60 to 80 wt. %, respectively. 70 wt. % amphoteric, slightly cationic and / or amphoteric and / or amphoteric, slightly anionic polyelectrolyte during grinding and / or
c) 0 až 80 hmot. %, popř. 0 až 20 hmot. % amfotemích, lehce kationických a/nebo amfotemích a/nebo amfotemích, lehce anionických polyelektrolytů po mletí.c) 0 to 80 wt. %, respectively. 0 to 20 wt. % amphoteric, slightly cationic and / or amphoteric and / or amphoteric, slightly anionic polyelectrolytes after grinding.
Obzvlášť má přednost postup, při kterém se přidáváParticular preference is given to the addition process
a) 50 až 100 hmot. %, popř. 70 až 100 hmot. % amfotemích kationických polyelektrolytů před mletím a/neboa) 50 to 100 wt. %, respectively. 70 to 100 wt. % amphoteric cationic polyelectrolytes prior to milling and / or
b) 0 až 50 hmot. %, popř. 0 až 30 hmot. % amfotemích kationických polyelektrolytů během mletí a/nebob) 0 to 50 wt. %, respectively. 0 to 30 wt. % amphoteric cationic polyelectrolytes during grinding and / or
c) 0 až 50 hmot. %, popř. 0 až 30 hmot. % amfotemích kationických polyelektrolytů po mletí.c) 0 to 50 wt. %, respectively. 0 to 30 wt. % amphoteric cationic polyelectrolytes after grinding.
Jestliže se má dosáhnout požadovaná konečná jemnost v mlecím propadu, docílí se vynikajících výsledků způsobem, při kterém se jednak přidává 100 hmot. % amfotemích, lehce anionických a/nebo amfotemích polyelektrolytů nebo jednak 100 hmot. % amfotemích, a/nebo amfotemích kationických polyelektrolytů před semletím.If the desired final fineness in the grinding sink is to be achieved, excellent results are obtained by adding 100 wt. % amphoteric, slightly anionic and / or amphoteric polyelectrolytes or 100 wt. % amphoteric, and / or amphoteric cationic polyelectrolytes prior to grinding.
Při více mlecích propadech k dosažení konečné jemnosti, se získají vynikající výsledky když se odpovídající množství dispergačního činidla rozdělí přiměřeně jemnosti dosažené v průběhu mletí.With multiple milling sinks to achieve final fineness, excellent results are obtained when the corresponding amount of dispersant is distributed appropriately with the fineness achieved during grinding.
Podle vynálezu nalézají vodné suspenze minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů použití při výrobě papim, popř. při zpracování papíru. Další použití nacházejí při povrchovém zpracování (pigmentaci) povrchů papim v klížícím lisu papírenského stroje, v nátěrech papim, v základním nátěru popř. v krycím nátěru, v dřevovině k boji proti rušivým látkám (kontrola smoly), v cirkulující vodě papírenských strojů k CSB-snížení (snížení spotřeby kyslíku), v čistírnách při úpravě odpadních vod, k vyvločkování anionicky stabilizovaných suspenzí pigmentů a/nebo minerálů a/nebo plniv v papírenském průmyslu, popřípadě k vyvločkování (imobilizaci) natíracích barev v hladímách.According to the invention, aqueous suspensions of minerals and / or fillers and / or pigments find use in the manufacture of papimas and / or papimus. in paper processing. Other applications are found in the surface treatment (pigmentation) of papim surfaces in a size press of a papermaking machine, in papim coatings, in a primer or in a primer. in topcoat, in wood to combat interfering substances (control of pitch), in circulating water of paper machines to reduce CSB (reduction of oxygen consumption), in wastewater treatment plants, to flocculate anionically stabilized pigment and / or mineral suspensions and / or fillers in the paper industry, or for flocculation (immobilization) of paints in smoothings.
Podle vynálezu se zdařilo při vysokém obsahu tuhých látek > 60 hmot. % připravit mletím suspenzi minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů, které jsou, jak se zdá, jak elektrostaticky pozitivní tak také stericky stabilní a suspenze zůstává po týdny dostatečně viskozitně stabilní, velmi dobře transportovatelná na dlouhých trasách, neusazuje se (nesedimentuje) a např. retence při výrobě papíruje vynikající.According to the invention, a high solids content of> 60 wt. % prepared by grinding a suspension of minerals and / or fillers and / or pigments which appear to be both electrostatically positive and sterically stable and the suspension remains sufficiently viscous stable for weeks, very well transportable over long routes, does not settle (not sediment), and eg retention in paper production excellent.
Překvapivá a nepředvídatelná byla ta skutečnost, že při vhodné kombinaci jednoho nebo více kationických monomerů a jednoho nebo více anionických monomerů, jakož i vhodných přísad amfotemích polyelektrolytů polymerizovaných před a/nebo během a/nebo po mlecím procesu při vysokých střihových silách a teplotách, které se vyskytují při mokrém mletí, nenastává žádnáSurprisingly and unpredictable was the fact that, with a suitable combination of one or more cationic monomers and one or more anionic monomers, as well as suitable additives, amphoteric polyelectrolytes polymerized before and / or during and / or after the milling process at high shear forces and temperatures occur during wet grinding, none occurs
-27CZ 286834 B6 vzájemná neutralizace opačně nabitých monomemích jednotek a tím koagulace polymeru. V protikladu k tomu se dosáhne optimálního mletí a stabilizace suspenze po dlouhou dobu.Neutralizing counter-charged monomer units and thereby coagulating the polymer. In contrast, optimum grinding and slurry stabilization over a long period of time are achieved.
Zeta potenciály částic plniv a/nebo pigmentů a/nebo minerálů vykazují pozitivní předzvěst nebo jsou proti vnějšku neutrální, tj. u neutrálních částic plniv a/nebo pigmentů a/nebo minerálů se celkový počet pozitivních a negativních nábojů na površích částic proti vnějšku vzájemně mší.The zeta potentials of the filler and / or pigment and / or mineral particles exhibit a positive precursor or are neutral to the exterior, i.e., for the neutral filler and / or pigment and / or mineral particles, the total number of positive and negative charges on the particle surfaces varies with each other.
Dobrá skladovací stabilita ve vztahu k viskozitě a vlastnosti usazování má rozhodující význam především při transportu a ve velkých skladovacích nádržích, neboť zabraňuje zkáze zboží. U suspenze minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů připravené podle vynálezu je možné místo výroby suspenze a stejně tak i místo spotřeby (např. papírna) libovolně volit. Místo výroby se tak může přizpůsobit geologickému nalezišti minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů a nemusí přihlížet z čistě logických plánů k stanovišti odběratelů. Proto také je naprosto volná volba přepravního prostředku a může se volit ekologicky promyšlená varianta.Good storage stability in relation to viscosity and settling properties is of decisive importance especially during transport and in large storage tanks, as it prevents the destruction of goods. In the case of the mineral and / or filler and / or pigment suspension prepared according to the invention, the place of production of the suspension as well as the place of consumption (eg paper mill) can be freely selected. Thus, the site of production can adapt to the geological site of minerals and / or fillers and / or pigments and does not have to take account of the location of the customers from purely logical plans. That is why the choice of the transport vehicle is absolutely free and an environmentally thought-out variant can be chosen.
Vodná suspenze minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů, s obsahem tuhé látky > 60 hmot. %, vztaženo na suché minerály a/nebo plniva a/nebo pigmenty, se připraví podle vynálezu mletím hrubě rozdrcených surovin, přičemž amfotemí polyelektrolyty podle vynálezu se přidávají na začátku mletí a/nebo další část amfotemích polyelektrolytů podle vynálezu během mletí a/nebo po mletí, ve složení podle vynálezu k snížení viskozity.Aqueous suspension of minerals and / or fillers and / or pigments, with a solids content of> 60 wt. %, based on dry minerals and / or fillers and / or pigments, are prepared according to the invention by grinding the coarse crushed raw materials, wherein the amphoteric polyelectrolytes of the invention are added at the beginning of grinding and / or another part of the amphoteric polyelectrolytes in the composition according to the invention to reduce the viscosity.
Tyto suspenze minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů, ideálně zrnité, koncentrované a stabilní při skladování při nízké viskozitě, mohou být připraveny způsobem podle vynálezu v jediném pracovním kroku, což pro uživatele, zejména papírenský průmysl, představuje enormní ekonomický a kvalitativní pokrok.These mineral and / or filler suspensions and / or pigments, ideally granular, concentrated and stable when stored at low viscosity, can be prepared by the process of the invention in a single step, which represents enormous economic and qualitative progress for users, especially the paper industry.
- Přednostně činí koncentrace vodných suspenzí 60 až 78 hmot. %, vztaženo na suchý minerál.Preferably, the concentration of the aqueous suspensions is 60 to 78% by weight. %, based on dry mineral.
- Přednostně má surovina před mlecím procesem podle vynálezu střední ekvivalentní sférický průměr částic 10 až 50 pm (měřeno na Sedigrafu 5100)Preferably, the feedstock has a mean equivalent spherical particle diameter of 10 to 50 µm (measured on a Sedigraph 5100) prior to the grinding process according to the invention.
Poznámky k příkladům:Example notes:
a) Měření viskozity amfotemích polyelektrolytů(a) Viscosity measurement of amphoteric polyelectrolytes
Měření viskozity se provádělo na Brookfieldově viskozimetru typu PVF-100 při 100ot./min. Pro jednotlivá měření byl použit hustoměr 1:Viscosity measurements were performed on a Brookfield viscometer of the PVF-100 type at 100 rpm. Density meter 1 was used for each measurement:
koncentrace činila při všech zkouškách 32 hmot. % polymeru ve vodě. Hodnota pH, při které se viskozita měřila, odpovídá udané hodnotě u odpovídajících příkladů. Anionické skupiny se uvádějí nezneutralizované.the concentration was 32 wt. % polymer in water. The pH at which the viscosity was measured corresponds to that given in the corresponding examples. Anionic groups are reported non-neutralized.
Měření se provádělo ve 400 ml kádince nízkého tvaru. Teplota během měření byla 20 °C, měření se provádělo po 1 min míchání.The measurement was performed in a 400 ml beaker of low shape. The temperature during the measurement was 20 ° C, the measurement was carried out after stirring for 1 min.
Tento druh měření viskozity byl použit pro všechny následující příklady, s výjimkou amfotemích kationických polyelektrolytů ve směsi s amfotemími, lehce kationickými a/nebo amfotemími a/nebo amfotemími, lehce anionickými polyelektrolyty.This kind of viscosity measurement was used for all of the following examples, with the exception of amphoteric cationic polyelectrolytes mixed with amphoteric, slightly cationic and / or amphoteric and / or amphoteric, slightly anionic polyelectrolytes.
b) Jemnost suspenze minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentůb) Fineness of the mineral and / or filler and / or pigment suspension
Hodnota jemnosti suspenze vyrobené podle vynálezu se určovala sedimentační analýzou v tíhovém poli na přístroji Sedigraf 5100 firmy Micromeritics USA.The fineness of the suspension produced according to the invention was determined by gravity field sedimentation analysis on a Sedigraf 5100 from Micromeritics USA.
-28CZ 286834 B6-28GB 286834 B6
Měření kationicky stabilizovaných suspenzí se provádělo v destilované vodě. Dispergace zkušebních vzorků se prováděla prostřednictvím rychlootáčkového míchadla a ultrazvuku. Měření prachu se provádělo v 0,1 % roztoku Na4P2C>7.Measurements of cationically stabilized suspensions were performed in distilled water. The test samples were dispersed by means of a high speed stirrer and ultrasound. Dust measurements were performed in 0.1% Na4P2C solution> 7.
Měřené rozložení částic se znázornilo na X-Y zapisovači jako průběh součtové křivky (viz. např. Belger, P. Švýcarské sdružení lékařských a barvářských chemiků, XVII. FATIPEC kongres, Lugano, 23. až 28. září 1984), kde je vynesen na ose-X průměr částic jednoho odpovídajícího sférického průměru a na ose Y podíl částic v hmot. %.The measured particle distribution was shown on the XY recorder as a waveform of the sum curve (see, e.g., Belger, P. Swiss Association of Medical and Dyeing Chemists, XVII. FATIPEC Congress, Lugano, September 23-28, 1984), where it is plotted on an axis. X is the diameter of the particles of one corresponding spherical diameter, and on the Y-axis the proportion of particles in mass. %.
c) Měření viskozity suspenze minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentůc) Measuring the viscosity of the mineral and / or filler and / or pigment suspension
Měření viskozity se provádělo na Brookfieldově viskozimetru typ PVF-100 při 100ot./min. Pro jednotlivá měření byly použity následující hustoměry:Viscosity measurements were performed on a Brookfield viscometer type PVF-100 at 100 rpm. The following hydrometers were used for each measurement:
HustoměrHydrometer
RV 2 40-320 mPa.sRH 2 40-320 mPa.s
RV 3 320-800 mPa.sRH 3 320-800 mPa.s
RV 4 800-1600 mPa.sRV 4800-1600 mPa.s
RV 5 1600-3200 mPa.sRV 5 1600-3200 mPa.s.
RV 6 3200-8000 mPa.sRV 6 3200-8000 mPa.s
Měření se provádělo v 400 ml kádince nízkého tvaru. Teplota během měření činidla 20 °C. Měření se provádělo po 1 min míchacího času. Před jednotlivými měřeními se všechny zkušební vzorky 2 min intenzivně míchaly (5000 ot./min, průměr kotoučového míchadla 50 mm). Tento druh měření viskozity byl použit pro všechny následující příklady.The measurement was performed in a 400 ml beaker of low shape. Temperature during reagent measurement 20 ° C. The measurement was performed after 1 min stirring time. Prior to each measurement, all test specimens were vigorously stirred for 2 min (5000 rpm, 50 mm disc mixer diameter). This kind of viscosity measurement was used for all the following examples.
d) Specifická viskozita, která má jako symbol řecké písmeno „Eta“, pro anionické dispergační činidlo v užitých příkladech, se určila následujícím způsobem:(d) The specific viscosity, having the Greek letter 'Eta', for the anionic dispersant in the examples used, was determined as follows:
Připraví se roztok polymeru/kopolymeru, pro měření 100 % neutralizovaný hydroxidem sodným (pH 9), tak, že se 50 g, vztaženo na suchý polymer/kopolymer, rozpustí v 1 1 destilované vody, obsahujícím 60 gNaCl.A polymer / copolymer solution was prepared to measure 100% neutralized with sodium hydroxide (pH 9) by dissolving 50 g, based on dry polymer / copolymer, in 1 L of distilled water containing 60 g NaCl.
Načež se měří kapilárním viskozimetrem sBaumeho konstantou 0,000105, v na 25 °C tepelně stabilizované vyhřívací lázni, čas, který potřebuje přesně definovaný objem alkalického roztoku polymeru/kopolymeru k průtoku kapilárou a porovnává se s časem, který potřebuje tentýž objem kontrolního roztoku s 60 g NaCl/1 k průtoku kapilárou.Then, a capillary viscometer with a Baume constant of 0.000105, in a 25 ° C thermally stabilized heating bath, is measured, the time it takes a precisely defined volume of alkaline polymer / copolymer solution to flow through the capillary, and compared to the time it takes the same volume of control solution at 60 ° C. g NaCl / 1 to flow through the capillary.
Je tedy možné, definovat specifickou viskozitu „Eta“ takto:It is therefore possible to define the specific viscosity "Eta" as follows:
čas průtoku čas průtoku roztoku polymeru - NaCl roztokuflow time flow time polymer solution - NaCl solution
Eta =----------------------------------čas průtoku NaCl roztokuEta = ---------------------------------- Flow time of NaCl solution
Lepších výsledků se dosáhne, když kapilární průměr je zvolen tak, že čas, který potřebuje roztok NaCl obsahující polymer/kopolymer, je mezi 90 a 100 s.Better results are obtained when the capillary diameter is selected such that the time required for the polymer / copolymer containing NaCl solution is between 90 and 100 sec.
e) Mezní viskozita amfotemích kationických polyelektrolytů ve směsi s amfotemími, lehce kationickými a/nebo amfotemími a/nebo amfotemími, lehce anionickými polyelektrolyty, jako je např. Poly-DADMAC z příkladu 1 a) až 1 c), byla určena podle následující literatury:e) The limit viscosity of amphoteric cationic polyelectrolytes in admixture with amphoteric, slightly cationic and / or amphoteric and / or amphoteric, slightly anionic polyelectrolytes, such as the Poly-DADMAC of Examples 1 a) to 1 c), was determined according to the following literature:
B. Vollmert „Grundriss der Makromolekularen Chemie“ díl IIIB. Vollmert "Grundriss der Makromolekularen Chemie" vol. III
E. Vollmert - Verlag, Karlsruhe 1985.E. Vollmert-Verlag, Karlsruhe 1985.
-29CZ 286834 B6-29EN 286834 B6
f) Měření náboje suspenze pigmentů, plniv a minerálů a SCDf) Measurement of charge of suspension of pigments, fillers and minerals and SCD
K určení povrchový nábojů byl použit „Streaming Current Detector“ fy Můtek, Hersching b. Munchen (Typ PCD-02).The determination of surface charges was performed by Streaming Current Detector from Mustek, Hersching b. Munchen (Type PCD-02).
Titrace se prováděly podle provedení v disertaci Petera Hesse „Untersuchungen zur Anwendung der Polyelektrolyttitration auf dem Gebiet der Papierherstellung“, Darmstadt, 1983, zejména podle str. 33 ff této disertace. Jako titrační roztok byl použit 0,01 M kaliumpolyvinylsulfát (KPVS) fa. SERVA.The titrations were carried out according to the embodiment of the dissertation of Peter Hess "Untersuchungen zur Anwendung der Polyelektrolyttitration auf dem Gebiet der Papierherstellung", Darmstadt, 1983, in particular according to page 33 ff of this dissertation. 0.01 M potassium polyvinyl sulphate (KPVS) fa was used as the titration solution. SERVA.
Příklady provedeníExamples
I. Příklady podle stavu technikyI. Examples of the prior art
Příklad la hmot. % vodná suspenze přírodního mramoru s takovou zrnitostí, že 60 hmot. % částic vykazovalo ekvivalentní sférický průměr < 2 pm (měřeno na Sedigrafu 5100), bylo dispergováno s 0,1 hmot. % poly(diallyldimethylamoniumchloridem), mezní viskozity 25 ml/g, a 0,02 hmot. % natriumpolyakrylátu (spec, viskozita 0,35; 100 % karboxylových skupin neutralizováno hydroxidem sodným), vše vztaženo na suchý mramor, (8000 ot./min, průměr kotoučového míchadla 50 mm).Example 1a mass. % aqueous slurry of natural marble with a particle size such that 60 wt. % of the particles exhibited an equivalent spherical diameter <2 µm (measured on Sedigraph 5100), dispersed with 0.1 wt. % poly (diallyldimethylammonium chloride), a viscosity limit of 25 ml / g, and 0.02 wt. % of sodium polyacrylate (spec, viscosity 0.35; 100% carboxyl groups neutralized with sodium hydroxide), all based on dry marble, (8000 rpm, 50 mm disc mixer diameter).
Viskozita v mPa.s po 1 hod 2 dnech 6 dnech 12 dnechViscosity in mPa.s after 1 h 2 days 6 days 12 days
204 420 640 1560204 420 640 1560
Příklad la (podle stavu techniky) ukazuje, že viskozita není stabilní a suspenze po dvou týdnech začíná být nepotřebná.Example 1a (according to the prior art) shows that the viscosity is not stable and the suspension becomes unnecessary after two weeks.
Příklad lbExample 1b
Zkoušelo se rozemlít 67 hmot, %-ní vodnou suspenzi přírodního mramoru se středním ekvivalentním sférickým průměrem částic 12 pm (měřeno na Sedigrafu 5100) podle následujícího předpisu na Dynomillu (0,61 mlecí kontejner) při použití skleněných mlecích tělísek (0 1 mm), na křivku zrnitosti tak, že 60 hmot. % částic vykazuje střední ekvivalentní sférický průměr částic < 2 pm /(měřeno na Sedigrafu 5100).It was attempted to grind 67 wt.% Aqueous slurry of natural marble with a mean equivalent spherical particle diameter of 12 µm (measured on a Sedigraph 5100) according to the following Dynomill (0.61 grinding container) using glass grinding bodies (0 mm), to a grain size curve such that 60 wt. % of the particles showed a mean equivalent spherical particle diameter of <2 µm / (measured on a Sedigraph 5100).
Předpis:Regulation:
5000 g mramoru g poly(diallyldimethylamoniumchloridu) mezní viskozita 25 ml/g5000 g marble g poly (diallyldimethylammonium chloride) viscosity limit 25 ml / g
4,5 g natriumpolyakiylátu (spec, viskozita 0,35; 100 % karboxylových skupin neutralizováno NaOH)4.5 g of sodium polyacrylate (spec, viscosity 0.35; 100% carboxyl groups neutralized with NaOH)
2472 g vody2472 g of water
Mletí muselo být přerušeno, protože vzestup viskozity byl tak vysoký, že další mletí nebylo dále možné, neboť se blokoval mlýn. Požadované konečné jemnosti nemohlo být dosaženo.The grinding had to be interrupted because the viscosity increase was so high that further grinding was no longer possible as the mill was blocked. The required fineness could not be achieved.
-30CZ 286834 B6-30GB 286834 B6
Příklad lc hmot, %-ní vodná suspenze přírodního mramoru se středním ekvivalentním sférickým průměrem částic 12 pm (měřeno na Sedigrafu 5100) podle následujícího předpisu, byla rozemleta na Dynomillu (0,6 1 mlecí kontejner) při použití skleněných mlecích tělísek (0 1 mm) na křivku zrnitosti tak, že 60 hmot. % částic vykazuje střední ekvivalentní sférický průměr < 2 pm (měřeno na Sedigrafu 5100).Example 1c by weight, a% aqueous slurry of natural marble with an average equivalent spherical particle diameter of 12 µm (measured on Sedigraph 5100) according to the following formula was ground on Dynomill (0.6 1 grinding container) using glass grinding bodies (0 1 mm ) to a grain size curve such that 60 wt. % of the particles showed a mean equivalent spherical diameter <2 µm (measured on Sedigraph 5100).
Předpis:Regulation:
5000 g mramoru g poly(diallyldimethylamoniumchloridu) mezní viskozita 25 ml/g5000 g marble g poly (diallyldimethylammonium chloride) viscosity limit 25 ml / g
4,5 g natriumpolyakrylátu (spec, viskozita 0,35; 100 % karboxylových skupin neutralizováno NaOH)4.5 g of sodium polyacrylate (spec, viscosity 0.35; 100% carboxyl groups neutralized with NaOH)
3346 g vody3346 g of water
Také při koncentraci 60 hmot. % se nedosáhne žádného zlepšení mlecích vlastností s poly(diallyldimethylamoniumchloridem) oproti pokusu lb.Also at a concentration of 60 wt. %, no improvement in the grinding properties with poly (diallyldimethylammonium chloride) compared to experiment 1b was achieved.
Umletí na požadovanou jemnost při viskozitách < 2000 mPa.s nebylo způsobem podle stavu techniky možné.Grinding to the desired fineness at viscosities < 2000 mPa.s was not possible by the prior art method.
II. Příklady podle vynálezuII. Examples according to the invention
Příklad 2Example 2
Byla připravena 67 hmot, %-ní vodná suspenze přírodního mramoru takové zrnitosti, že 60 hmot. % částic vykazuje ekvivalentní sférický průměr < 2pm (měřeno na Sedigrafu 5100) s různými množstvími, vztaženo na suchý mramor, následujících kopolymerů,A 67 wt.% Aqueous slurry of natural marble was prepared with a grain size of 60 wt. % of the particles exhibit an equivalent spherical diameter <2pm (measured on Sedigraph 5100) with varying amounts, based on dry marble, of the following copolymers,
a = 50 mol % b - 50 mol % /a = 50 mole% b - 50 mole% /
přičemž kopolymer je dodatečně v molekulové hmotnosti resp. vlastní viskozitě 32 hmot. %ního vodného roztoku měněn. Disperguje se silným míchadlem (8000 ot./min, průměr kotoučového míchadla 50 mm). Cílem této zkušební série bylo určit optimální viskozitu popř. molekulovou hmotnost amfotemích polyelektrolytů jakož i optimální množství dispergačního prostředku.wherein the copolymer is additionally of molecular weight and / or molecular weight. intrinsic viscosity 32 wt. % aqueous solution was changed. Disperse with a strong stirrer (8000 rpm, disc diameter 50 mm). The aim of this test series was to determine the optimum viscosity, respectively. the molecular weight of the amphoteric polyelectrolytes as well as the optimum amount of dispersant.
-31CZ 286834 B6-31GB 286834 B6
Tabulka 1Table 1
Optimální viskozita amfotemích polyelektrolytů leží mezi 30 až 50 mPa.sThe optimum viscosity of the amphoteric polyelectrolytes is between 30 and 50 mPa · s
Příklad 3Example 3
Byla zhotovena 67 hmot, %-ní vodná suspenze přírodního mramoru v takové zrnitosti, že ío 60 hmot. % částic vykazuje ekvivalentní sférický průměr < 2 pm (měřeno na Sedigrafu 5100), s různými množstvími, vztaženo na suchý mramor, následujícího kopolymeruA 67 wt.% Aqueous slurry of natural marble was produced in such a granularity that 60 wt. % of the particles exhibited an equivalent spherical diameter of <2 µm (measured on Sedigraph 5100), with varying amounts, based on dry marble, of the following copolymer
-32CZ 286834 B6-32GB 286834 B6
a = 70 mol % b = 30 mol %, přičemž kopolymer je dodatečně obměňován v molekulové hmotnosti resp. vlastní viskozitě 32 hmot, %-ního vodného roztoku. Dispergován je silným míchadlem (8000 ot./min, průměr kotoučového míchadla 50 mm).a = 70 mol% b = 30 mol%, wherein the copolymer is additionally varied in molecular weight and / or molecular weight. an intrinsic viscosity of 32 wt.% aqueous solution. It is dispersed with a strong stirrer (8000 rpm, diameter of a disc mixer 50 mm).
Cílem této zkušební série bylo určit optimální viskozitu event. molekulovou hmotnost amfoterních kationických polyelektrolytů, jakož i optimální množství dispergačního činidla.The aim of this test series was to determine the optimum viscosity event. the molecular weight of the amphoteric cationic polyelectrolytes, as well as the optimum amount of dispersant.
Tabulka 2Table 2
Příklad 4Example 4
Byla zhotovena 67 hmot, %-ní vodná suspenze přírodního mramoru v takové zrnitosti, že 60 hmot. % částic vykazuje ekvivalentní sférický průměr < 2 pm (měřeno na Sedigrafu 5100), s různými množstvími, vztaženo na suchý mramor, následujícího kopolymeruA 67 wt.% Aqueous slurry of natural marble was made in such a granularity that 60 wt. % of the particles exhibited an equivalent spherical diameter of <2 µm (measured on Sedigraph 5100), with varying amounts, based on dry marble, of the following copolymer
-33CZ 286834 B6-33GB 286834 B6
a = 47 mol % b = 53 mol %, přičemž kopolymer je dodatečně obměňován v molekulové hmotnosti resp. vlastní viskozitě 32 hmot. % -ního vodného roztoku. Dispergován je silným míchadlem (8000 ot./min, průměr kotoučového míchadla 50 mm).a = 47 mole% b = 53 mole%, wherein the copolymer is additionally varied in molecular weight and m.p. intrinsic viscosity 32 wt. % aqueous solution. It is dispersed with a strong stirrer (8000 rpm, diameter of a disc mixer 50 mm).
Cílem této zkušební série bylo určit optimální viskozitu event. molekulovou hmotnost amfoterních lehce anionických polyelektrolytů, jakož i optimální množství dispergačního činidla.The aim of this test series was to determine the optimum viscosity event. the molecular weight of the amphoteric slightly anionic polyelectrolytes, as well as the optimum amount of dispersant.
Tabulka 3Table 3
Příklad 5 hmot, %-ní vodná suspenze přírodního mramoru se středním ekvivalentním sférickým průměrem částic 12 pm (měřeno na Sedigrafu 5100) podle následujícího předpisu byla rozemleta v Dynomillu (0,6 1 mlecí kontejner) při použití skleněných mlecích tělísek (0 1 mm) na křivku zrnitosti tak, že 70 hmot. % částic vykazuje ekvivalentní sférický průměr < 2 pm (měřeno na Sedigrafu 5100).Example 5% by weight aqueous slurry of natural marble with an average equivalent spherical particle diameter of 12 µm (measured on Sedigraph 5100) according to the following formula was ground in Dynomill (0.6 1 grinding container) using glass grinding bodies (0 1 mm) per particle size curve such that 70 wt. % of the particles showed an equivalent spherical diameter <2 µm (measured on Sedigraph 5100).
-34CZ 286834 B6-34GB 286834 B6
Předpis:Regulation:
5000 g mramor g amfotemí kopolymer odpovídající vzorci v příkladě 2 (viskozita 37 mPa.s)5000 g marble g amphoteric copolymer corresponding to the formula in Example 2 (viscosity 37 mPa.s)
1925 g voda1925 g water
Viskozita: po 2 hod 1 dni 5 dnech 6 dnech 16 dnech 30 dnech [mPa.s] 215 255 300 365 430 515Viscosity: after 2 hours 1 day 5 days 6 days 16 days 30 days [mPa.s] 215 255 300 365 430 515
Povrchový náboj po 7 dnech +7,9 pVal/g tuhé látky.Surface charge after 7 days +7.9 pVal / g solid.
V příkladu 5 je zřetelně prokázáno, že při vsádce amfotemích polyelektrolytů podle vynálezu a také mletím se připraví jemnozmná suspenze minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů, která má při vysokých koncentracích velmi nízkou a po týdny stabilní viskozitu.In Example 5, it is clearly shown that a fine-grain suspension of minerals and / or fillers and / or pigments having a very low and stable viscosity at high concentrations for weeks is prepared in the batch of amphoteric polyelectrolytes of the invention and also by grinding.
Příklad 6 hmot, %-ní vodná suspenze křídy „Champagne“ se středním ekvivalentním sférickým průměrem částic 12 pm (měřeno na Sedigrafu 5100) podle následujícího předpisu byla rozemleta v Dynomillu (0,6 1 mlecí kontejner) při použití skleněných mlecích tělísek (0 1 mm) na křivku zrnitosti tak, že 90 hmot. % částic vykazuje střední ekvivalentní sférický průměr < 2 pm (měřeno na Sedigrafu 5100).Example 6% by weight of an aqueous suspension of "Champagne" chalk with an average equivalent spherical particle diameter of 12 µm (measured on Sedigraph 5100) according to the following formula was ground in Dynomill (0.6 1 grinding container) using glass grinding bodies (0 1 mm) to a grain size curve such that 90 wt. % of the particles showed a mean equivalent spherical diameter <2 µm (measured on Sedigraph 5100).
Předpis:Regulation:
5000 g křída „Champagne“ g amfotemí kopolymer odpovídající vzorci v příkladu 2 (viskozita 37 mPa.s)5000 g chalk "Champagne" g amphoteric copolymer corresponding to the formula in Example 2 (viscosity 37 mPa.s)
1715 g voda1715 g water
Viskozita: po 1 hod 1 dni 10 dnech 20 dnech [mPa.s] 600 650 710 900Viscosity: after 1 h 1 day 10 days 20 days [mPa.s] 600 650 710 900
Příklad 7 hmot, %-ní vodná suspenze přírodního mramoru se středním ekvivalentním sférickým průměrem částic 12 pm (měřeno na Sedigrafu 5100) podle následujícího předpisu byla rozemleta v Dynomillu (0,6 1 mlecí kontejner) při použití skleněných mlecích tělísek (0 1 mm) na křivku zrnitosti tak, že 90 hmot. % částic vykazuje ekvivalentní sférický průměr < 2 pm (měřeno na Sedigrafu 5100).Example 7% by weight of an aqueous slurry of natural marble with a mean equivalent spherical particle diameter of 12 µm (measured on Sedigraph 5100) according to the following formula was ground in Dynomill (0.6 1 grinding container) using glass grinding bodies (0 1 mm) per particle size curve such that 90 wt. % of the particles showed an equivalent spherical diameter <2 µm (measured on Sedigraph 5100).
Předpis:Regulation:
5000 g mramoru g amfotemího polymeru z příkladu 2 1418 g vody5000 g marble g of amphoteric polymer of Example 2 1418 g of water
-35CZ 286834 B6-35GB 286834 B6
Povrchový náboj po 7 dnech +10,1 pVal/g tuhé látky.Surface charge after 7 days +10.1 pVal / g solid.
Příklad 7aExample 7a
V poloprovozním měřítku byl v příkladu 7 použitý mramor rozemlet ve vertikálně uspořádaném perlovém mlýnu (Sussmeier s obsahem 180 litrů) se skleněnými mlecími tělísky (0 1-2 mm) na křivku zrnitosti tak, že 90 hmot. % částic vykazuje ekvivalentní sférický průměr < 2 pm (měřeno na Sedigrafu 5100), při koncentraci 74,5 hmot. %. Byly vyrobeny cca. 2t této suspenze.On a pilot scale, the marble used in Example 7 was ground in a vertically arranged bead mill (Sussmeier containing 180 liters) with glass grinding bodies (0-2 mm) to a grain size curve such that 90 wt. % of the particles exhibited an equivalent spherical diameter < 2 µm (measured on Sedigraph 5100) at a concentration of 74.5 wt. %. They were made approx. 2t of this suspension.
Předpis:Regulation:
1480 kg mramoru1480 kg of marble
10,4 kg amfotemího polymeru z příkladu 210.4 kg of the amphoteric polymer of Example 2
510 kg vody přidat510 kg of water to add
Viskozita: po 1 hod 1 dni 10 dnech 20 dnech [mPa.s] 600 560 680Viscosity: after 1 h 1 day 10 days 20 days [mPa.s] 600 560 680
Povrchový náboj po 7 dnech +11,9 pVal/g tuhé látky.Surface charge after 7 days +11.9 pVal / g solid.
Příklady 6 a 7 a 7a ukazují, že velmi vysoké jemnosti, které nacházejí upotřebení v natíracích recepturách, jsou, při vysoké koncentraci, připravitelné bez problémů mletím hrubé rozdrcených surových kamenů (suroviny).Examples 6 and 7 and 7a show that the very high finenesses found in coating formulations can be prepared at high concentration without problems by grinding coarse crushed raw stones (raw materials).
Příklad 8 hmot, %-ní vodná suspenze přírodního mramoru s středním ekvivalentním sférickým průměrem částic 12 pm (měřeno na Sedigrafu 5100) podle následujícího předpisu byla rozemleta v Dynomillu (0,6 1 mlecí kontejner) při použití skleněných mlecích tělísek (0 1 mm) na křivku zrnitosti tak, že 60 hmot. % částic vykazuje ekvivalentní sférický průměr < 2 pm (měřeno na Sedigrafu 5100).Example 8% by weight of an aqueous slurry of natural marble with an average equivalent spherical particle diameter of 12 µm (measured on Sedigraph 5100) according to the following formula was ground in Dynomill (0.6 1 grinding container) using glass grinding bodies (0 1 mm) to a grain size curve such that 60 wt. % of the particles showed an equivalent spherical diameter <2 µm (measured on Sedigraph 5100).
Předpis:Regulation:
5000 g mramoru g amfotemího kopolymerů odpovídajícího vzorci z příkladu 2 (viskozita 37 mPa.s)5000 g of marble g of amphoteric copolymers corresponding to the formula of Example 2 (viscosity 37 mPa.s)
2472 g vody přidat2472 g water add
Viskozita: po 2 hod 1 dni 5 dnech 8 dnech 16 dnech 30 dnech [mPa.s] 120 130 140 212 208 520Viscosity: after 2 hours 1 day 5 days 8 days 16 days 30 days [mPa.s] 120 130 140 212 208 520
Povrchový náboj po 7 dnech +4,8 pVal/g tuhé látky.Surface charge after 7 days +4.8 pVal / g solid.
V příkladu 8 je zřetelně patrné, že při vsádce amfotemích proti vnějšku neutrálních polyelektrolytů podle vynálezu, a také mletím se připraví jemnozmná suspenze minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů, která má při vysokých koncentracích velmi nízkou a po týdny dostatečně stabilní viskozitu, která je použitelná jako plnivo v papírenském průmyslu.In Example 8, it is clearly seen that in a batch of amphotemes against the exterior neutral polyelectrolytes of the invention, as well as by grinding, a fine-grained suspension of minerals and / or fillers and / or pigments is obtained. It can be used as a filler in the paper industry.
-36CZ 286834 B6-36GB 286834 B6
Příklad 9 hmot, %-ní vodná suspenze přírodního mramoru s středním ekvivalentním sférickým průměrem částic 12 pm (měřeno na Sedigrafu 5100) podle následujícího předpisu byla rozemleta v Dynomillu (0,61 mlecí kontejner) při použití skleněných mlecích tělísek (0 1 mm) na křivku zrnitosti tak, že 60 hmot. % částic vykazuje ekvivalentní sférický průměr < 2 pm (měřeno na Sedigrafu 5100).EXAMPLE 9 A 9% by weight aqueous slurry of natural marble with an average equivalent spherical particle diameter of 12 µm (measured on Sedigraph 5100) according to the following formula was ground in Dynomill (0.61 grinding container) using glass grinding bodies (0 mm). a grain size curve such that 60 wt. % of the particles showed an equivalent spherical diameter <2 µm (measured on Sedigraph 5100).
Předpis:Regulation:
5000 g mramoru g amfotemího polymeru z příkladu 5, kde bylo u a) 95 hmot. % karboxylových skupin neutralizováno Ca(OH)2 a u b) 95 mol % neutralizováno Mg(OH)2 (viskozita 37 mPa.s)5000 g of marble g of the amphoteric polymer of Example 5, wherein ua) was 95 wt. % of carboxyl groups neutralized with Ca (OH) 2 aub) 95 mol% neutralized with Mg (OH) 2 (viscosity 37 mPa.s)
Příklad 9 ukazuje, že neutralizace karboxylových skupin vápníkem a/nebo hořčíkem v amfoterních polyelektrolytech podle vynálezu přes značně vysoký obsah tuhé látky a jen nepatrně více dispergačního činidla přináší oproti příkladu 8 opět lepší viskozitu než tentýž nezneutralizovaný amfotemí polyelektrolyt.Example 9 shows that the neutralization of carboxyl groups with calcium and / or magnesium in the amphoteric polyelectrolytes of the invention, despite the very high solids content and only slightly more dispersant, results in better viscosity compared to Example 8 than the same non-neutralized amphoteric polyelectrolyte.
Příklad 10 hmot, %-ní vodná suspenze přírodního mramoru s středním ekvivalentním sférickým průměrem částic 12 pm (měřeno na Sedigrafu 5100) podle následujícího předpisu byla rozemleta v Dynomillu (0,6 1 mlecí kontejner) při použití skleněných mlecích tělísek (0 1 mm) na křivku zrnitosti tak, že 60 hmot. % částic vykazuje ekvivalentní sférický průměr < 2 pm (měřeno na Sedigrafu 5100).Example 10% by weight aqueous slurry of natural marble with an average equivalent spherical particle diameter of 12 µm (measured on Sedigraph 5100) according to the following formula was ground in Dynomill (0.6 1 grinding container) using glass grinding bodies (0 1 mm) to a grain size curve such that 60 wt. % of the particles showed an equivalent spherical diameter <2 µm (measured on Sedigraph 5100).
Předpis:Regulation:
5000 g mramoru5000 g marble
17,5 g amfotemího kationického kopolymeru následujícího vzorce17.5 g of an amphoteric cationic copolymer of the following formula
-37CZ 286834 B6-37GB 286834 B6
a = 95 mol % b = 5 mol % mezní viskozita 27,3 ml/ga = 95 mol% b = 5 mol% viscosity limit 27.3 ml / g
2,5 g amfotemího kopolymerů, kde jsou anionické a kationické skupiny v poměru 1:1 analogicky příkladu 2 s viskozitou 37 mPa.s, přidávaného před mletím2.5 g of amphoteric copolymers in which the anionic and cationic groups are in a ratio of 1: 1 analogously to Example 2 with a viscosity of 37 mPa.s added before milling
2,5 g Jako prvních 2,5 g“ se přidává během mletí 2472 g vody2.5 g As the first 2.5 g, 2472 g of water are added during grinding
Viskozita: po 2 hod 1 dni 4 dnech 8 dnech 16 dnech 30 dnechViscosity: after 2 hours 1 day 4 days 8 days 16 days 30 days
450 cP 450 cP 520 cP 615 cP 730 cP 830 cP450 cP 450 cP 520 cP 615 cP 730 cP 830 cP
Příklad 10 ukazuje, že s nalezenou kombinací amfotemích polyelektrolytů podle vynálezu je možné získat transportabilní nesedimentující suspenzi uhličitanu vápenatého mletím hrabě rozdrceného kamene. Viskozita při vysoké koncentraci je dobrá.Example 10 shows that with the combination of amphoteric polyelectrolytes of the invention found, it is possible to obtain a transportable non-sedimenting suspension of calcium carbonate by grinding the count of crushed stone. Viscosity at high concentration is good.
Tyto suspenze mramoru vyrobené podle příkladů 5 a 8 byly zkoumány, ve srovnání s jednou, 15 dnes běžně s anionickým dispergačním činidlem tvořenou mramorovou suspenzí, z hlediska jejich retence při výrobě papíru.These marble suspensions made according to Examples 5 and 8 were investigated, in comparison with one, today commonly used with an anionic dispersing agent consisting of a marble suspension, for their retention in paper making.
Podmínky testu:Test conditions:
Látka: 80 % březový sulfát stupeň mletí 23° SR % borovicový sulfátSubstance: 80% birch sulphate degree of grinding 23 ° SR% pine sulphate
Retenční pomocný prostředek: 0,05 % polyakrylamid (mezní viskozita 700 ml/g)Retention aid: 0.05% polyacrylamide (viscosity limit 700 ml / g)
Provedení zkoušky retence podle Britt-Jar (a), firma Páper Research Materiál, SYRACUSE, USA:Conducting a retention test according to Britt-Jar (a), by Piper Research Material, SYRACUSE, USA:
1. Do Britt-Jar(ovy) nádoby dát 275 ml 2 %-ní vláknité suspenze (3,63 g absolutně suchých vláken) spolu s 275 ml destilované vody.1. Into a Britt-Jar container, place 275 ml of a 2% fibrous suspension (3.63 g of absolutely dry fibers) together with 275 ml of distilled water.
2. Britt-Jar(ovo) míchadlo na 700 ot./min2. Britt-Jar (ovo) stirrer at 700 rpm
3. přidat 25,4 ml 5 %-ní suspenze minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů3. Add 25.4 ml of a 5% suspension of minerals and / or fillers and / or pigments
4. po 20 s přidat odpovídající množství retenčního prostředku4. Add the appropriate amount of retention agent after 20 s
-38CZ 286834 B6-38GB 286834 B6
5. po dalších 25 s otevřít výtokový kohout a 100 ml sítové vody nechat odtéci.5. After 25 seconds, open the drain cock and allow 100 ml of sieve water to drain.
6. V sítové vodě se určí podíl CaCo3 komplexometricky po rozložení působením HC1, nebo žíháním - AAS. U jiných minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů se sítová voda filtruje přes membránový filtr, při 600 °C se spálí na popel, alkalickým tepelným rozkladem, např. s NaOH,6. Determine the proportion of CaCo 3 in the sieve water complexometrically after decomposition with HCl or by annealing - AAS. For other minerals and / or fillers and / or pigments, the sieve water is filtered through a membrane filter, burnt to ashes at 600 ° C by alkaline thermal decomposition, eg with NaOH,
KOH v zirkonovém kelímku, převede se na bezvodou formu a v okyseleném stavu se určí prostřednictvím AAS. S ohledem na příslušné přepočítací faktory může být stanoven obsah daných minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů.KOH in a zirconium crucible, converted to the anhydrous form and determined in acidified state by AAS. The content of the minerals and / or fillers and / or pigments may be determined with respect to the respective conversion factors.
7. Ze zaneseného podílu minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů na 100 ml a ze v sítové vodě určeného podílu minerálů a/nebo plniv a/nebo pimentů na 100 ml lze vypočítat retenci plniva.7. The retention of the filler can be calculated from the clogged fraction of minerals and / or fillers and / or pigments per 100 ml and from the sieve water determined fraction of minerals and / or fillers and / or piments per 100 ml.
Výsledky:Results:
Využitím suspenze mramoru vyrobené způsobem podle vynálezu, je možné zvýšení retence plniva bez negativního omezování formace a pevnosti papíru, což představuje enormní skok ve vývoji.By utilizing the marble suspension produced by the process of the invention, it is possible to increase the retention of the filler without negatively limiting the formation and strength of the paper, which represents an enormous development leap.
Vodné suspenze podle vynálezu, stejně jako způsob jejich výroby, mají mj. následující výhody:The aqueous suspensions according to the invention, as well as the process for their preparation, have, inter alia, the following advantages:
- na rozdíl od dosud známých postupů je možno připravit vysoce koncentrovanou (> 60 hmot. %) suspenzi minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů mokrým mletím hrubě rozdrcených suroviny.in contrast to known processes, a highly concentrated (> 60 wt.%) suspension of minerals and / or fillers and / or pigments can be prepared by wet grinding of coarsely crushed raw materials.
- je možné zvýšení plnicí schopnosti papíru bez významnějšího úbytku pevnosti v trhu, z čehož plyne enormní ekonomický zisk při výrobě papíru. Dále se dokázalo se složením dle vynálezu, že je možné zvýšení stupně plnění z 15 hmot. % na 17 hmot. % bez významnější ztráty pevnosti papíru, specielně pevnosti v trhu.- it is possible to increase the filling capacity of the paper without significant loss of strength in the market, resulting in an enormous economic profit in the production of paper. Furthermore, it has been shown with the composition according to the invention that it is possible to increase the filling level from 15 wt. % to 17 wt. % without significant loss of paper strength, especially market strength.
Nové praktické zkoušky ukázaly, že zvýšení plnění z 16 hmot. % na 26 hmot. % je dosažitelné bez negativního působení na vlastnosti papíru.New practical tests have shown that increasing the filling from 16 wt. % to 26 wt. % is achievable without adversely affecting the paper properties.
- suspenze vykazují při nízkých viskozitách výtečnou stabilitu při skladování bez sedimen35 tačních problémůsuspensions exhibit excellent storage stability at low viscosities without sedimentation problems
- při upotřebení ve výrobě papíru se dosahují např. velké výhody týkající se retence plnivawhen used in paper production, for example, great advantages are achieved with respect to filler retention
- mletí a dispergace je možná při vysokých mlecích silách a teplotě varu vody- grinding and dispersion is possible at high grinding forces and boiling point of water
-39CZ 286834 B6-39GB 286834 B6
- mohou být zvoleny ekologicky příznivé možnosti transportu.- environmentally friendly transport options can be chosen.
Zvláštní forma provedení vynálezu je vyznačena tím, že dispergační činidlo je směs jednoho nebo více kationických polyelektrolytů a/nebo jednoho nebo více amfotemích kationických polyelektrolytů, u nichž ne neutrální monomemí jednotky nesou převážně pozitivní náboje a jednoho nebo více částečně neutralizovaných anionických polyelektrolytů a/nebo jednoho nebo více částečně neutralizovaných amfotemích anionických polyelektrolytů, u nichž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně negativní náboje.A particular embodiment of the invention is characterized in that the dispersant is a mixture of one or more cationic polyelectrolytes and / or one or more amphoteric cationic polyelectrolytes in which the non-neutral monomer units carry predominantly positive charges and one or more partially neutralized anionic polyelectrolytes and / or one or more partially neutralized amphoteric anionic polyelectrolytes in which the non-neutral monomer units carry predominantly negative charges.
V následujícím budou částečně neutralizované anionické, popř. kationické polyelektrolyty a částečně neutralizované amfotemí anionické, popř. kationické polyelektrolyty krátce označeny jako vynalezené anionické, popř. vynalezené kationické polyelektrolyty.In the following, the partially neutralized anionic, respectively. cationic polyelectrolytes and partially neutralized amphoteric anionic, respectively. cationic polyelectrolytes briefly referred to as the inventive anionic, respectively. inventive cationic polyelectrolytes.
Výhodně je dispergační činidlo směs jednoho nebo více homopolymemích kationických polyelektrolytů a/nebo jednoho nebo více kopolymemích amfotemích kationických polyelektrolytů, u nichž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně pozitivní náboje a jednoho nebo více homo- a/nebo kopolymemích částečně neutralizovaných anionických polyelektrolytů a/nebo jednoho nebo více amfotemích anionických částečně neutralizovaných polyelektrolytů, u nichž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně negativní náboje.Preferably, the dispersing agent is a mixture of one or more homopolymic cationic polyelectrolytes and / or one or more copolymeric amphoteric cationic polyelectrolytes in which the non-neutral monomer units bear predominantly positive charges and one or more homo- and / or copolymically partially neutralized anionic polyelectrolytes and / or one or more more amphoteric anionic partially neutralized polyelectrolytes in which the non-neutral monomeric units carry predominantly negative charges.
Výhodně nese kationický polyelektrolyt a/nebo amfotemí kationický polyelektrolyt, u nichž neneutrální monomemí jednotky nesou převážně pozitivní náboje, funkční skupiny vytvářející pozitivní náboj v substituentu ethylenického hlavního řetězce.Preferably, the cationic polyelectrolyte and / or the amphoteric cationic polyelectrolyte, in which the non-neutral monomer units carry predominantly positive charges, have a positive charge functional group in the ethylene backbone substituent.
Dále je výhodné, že substituent je na hlavní řetězec vázán skupinamiIt is further preferred that the substituent is linked to the backbone by groups
OH OOH O
II I IIII I II
-C—N- nebo —C—O-.-C-N or -C-O -.
Dále je výhodné, že kationický polyelektrolyt obsahuje kvartémí amoniové skupiny a že amfotemí kationický polyelektrolyt, u kterého neneutrální monomemí jednotky nesou převážně pozitivní náboje obsahuje kvartémí amoniové skupiny a karboxylové skupiny a/nebo sulfoskupiny a/nebo kyselé skupiny esterů fosforečných kyselin.It is further preferred that the cationic polyelectrolyte comprises quaternary ammonium groups and that the amphoteric cationic polyelectrolyte in which the non-neutral monomer units carry predominantly positive charges comprises quaternary ammonium groups and carboxyl groups and / or sulfo groups and / or acid groups of phosphoric acid esters.
Obzvlášť výhodné je, že kationický polyelektrolyt je jedna nebo více sloučenin ze skupiny následujících sloučenin odpovídajících obecnému vzorciIt is particularly preferred that the cationic polyelectrolyte is one or more of the following compounds of the formula
(An)’(An) ’
-40CZ 286834 B6 kde Ri, R5 a = HWherein R 1, R 5a = H
- a/nebo R2 až Réand / or R 2 to R 6
- alkyl a/neboalkyl and / or
-aryl, přičemž R5 může také být-aryl, wherein R 5 may also be
IAND
C=O xC = O x
I γ l+ r2-n+-r4 I γ l + r 2 - n + - r 4
I R3I R 3
X = O a/nebo N-HX = O and / or N-H
Y = -CH2- až -C5H10- n = 20 až 3000 a (An)“ může být chlorid a/nebo bromid a/nebo jodid a/nebo HSO4 - a/nebo CH3SO4’ a/nebo dusitan.Y = -CH 2 - to -C 5 H 10 - n = 20 to 3000 and (An) 'may be chloride and / or bromide and / or iodide and / or HSO 4 - and / or CH 3 SO 4 ' and / or nitrite.
Zcela obzvlášť výhodné je, když v tomto obecném vzorci znamenáIt is particularly preferred that in this formula it is meant
Ri = H nebo -CH3 R 1 = H or -CH 3
R2 = —CH3 nebo —C2HsR 2 = —CH 3 or —C 2 H 5
R3 = —CH3 nebo —C2HsR 3 = —CH 3 or —C 2 H 5
R4 = —CH3 až -C4H9 a izomeryR 4 = CH 3 to -C 4 H 9 and isomers
X = O nebo N-HX = O or N-H
Y = -CH2-až-C5H1(r-Y = -CH 2 -to-C 5 H 1 (r -
Rs a Ré = H, obzvlášť když Y = -(CH2)3- aR 5 and R 6 = H, especially when Y = - (CH 2 ) 3 - a
X = -NH.X = -NH.
Výhodný amfotemí kationický polyelektrolyt, u něhož ne neutrální monomemí jednotky nesou převážně pozitivní náboje, je jedna nebo více sloučenin ze skupiny odpovídající následujícímu obecnému vzorciA preferred amphoteric cationic polyelectrolyte in which the non-neutral monomeric units carry predominantly positive charges is one or more of a group corresponding to the following general formula
-41CZ 286834 B6-41GB 286834 B6
kde Ri, R5, R6 a R7 = Hwherein R 1, R 5 , R 6 and R 7 = H
- a/nebo R| až R7 - and / or R 1 to R 7
- alkyl a/nebo -aryl, přičemž R5 může být také- alkyl and / or -aryl, wherein R 5 may also be
C=OC = O
IAND
XX
IAND
Y l+ r2-n+-r4 Y 1 + r 2 -n + -r 4
Rg a R9 může býtRg and R9 can be
- H a/nebo- H and / or
- alkyl a/neboalkyl and / or
-aryl,-aryl,
Rg nebo R9 může také být OR 8 or R 9 may also be O
IIII
-COH, když-COH when
OO
IIII
Z je -COH,Z is -COH,
-42CZ 286834 B6-42EN 286834 B6
-X = O a/nebo N-H,-X = O and / or N-H,
-Y = -CH2- až -C5H10-,Y = -CH 2 - to -C5H10-,
-Z = -COH a/nebo-Z = -COH and / or
-(CH2)n-COH a/nebo- (CH 2 ) n -COH and / or
OO
IIII
-(CH2)n-S=O a/nebo- (CH 2 ) n -S = O and / or
IAND
OHOH
OO
IIII
S=O a/neboS = O and / or
OH kyselý zbytek esteru kyseliny fosforečné a a = 70 - 99 mol % b= l-30mol% n = 1-18 a (An)* může být chlorid a/nebo bromid a/nebo jodid a/nebo HSO4* a/nebo CH3SO4 a/nebo dusitanOH acidic phosphoric acid ester residue aa = 70-99 mol% b = 1-30mol% n = 1-18 and (A n ) * can be chloride and / or bromide and / or iodide and / or HSO4 * and / or CH3SO4 and / or nitrite
Zejména výhodné je, když amfotemí kationický polyelektrolyt je sloučenina tohoto obecného vzorce, kdeIt is particularly preferred that the amphoteric cationic polyelectrolyte is a compound of the formula wherein:
Ri = H nebo -CH3 R 1 = H or -CH 3
R2 — —CH3 nebo —C2HsR 2 - —CH 3 or —C 2 H 5
R3 — —CH3 nebo —C2H5 R 3 - —CH 3 or —C 2 H 5
R4 = -CH3 až -C4H9 a izomeryR 4 = -CH 3 to -C 4 H 9 and isomers
X = O nebo N-HX = O or N-H
Y = -CH2-až-C5H10Rs a R$ = H,Y = -CH 2 -to-C 5 H 10 R, and R $ = H,
R7 = H nebo -CH3R 7 = H or -CH 3
Rg a R9 = H.R 9 and R 9 = H.
-43CZ 286834 B6-43GB 286834 B6
Zcela mimořádně výhodné je, když (An) je Cl a Y je -(CH2)3-.Very particularly advantageous if (An) is Cl and Y is - (CH 2) 3 -.
Dále je výhodné, když anionický částečně neutralizovaný polyelektrolyt je jedna nebo více sloučenin ze skupiny odpovídající následujícímu obecnému vzorciIt is further preferred that the anionic partially neutralized polyelectrolyte is one or more of the group represented by the following general formula:
-Z = -COHnebo-Z = -COHor
OO
IIII
-(CH2)n-COH a/nebo- (CH2) n-COH, and / or
OO
IIII
-(CH2)n-S=O a/nebo- (CH 2 ) n -S = O and / or
OHOH
kyselý zbytek esteru kyseliny fosforečnéacidic phosphoric acid ester residue
Ri = -H nebo -CH3 R 1 = -H or -CH 3
R2 a R3 = -H a/neboR 2 and R 3 = H and / or
-alkyl a/nebo -aryl, přičemž R2 nebo R3 může znamenat také Z,-alkyl and / or aryl, where R 2 or R 3 may also represent Z,
OO
II když Z = -C-OH u = +1 a/nebo +11 a/nebo +IIIII when Z = -C-OH = +1 and / or +11 and / or + III
Ka = kation alkalického kovu, alkalické zeminy, kovu alkalické zeminy w = 59 až 95 mol % na množství Z v monomeru v= 5 až 41 mol % děleno u n= 1-12.Ca = alkali metal, alkaline earth metal, alkaline earth metal cation w = 59 to 95 mol% to the amount of Z in the monomer v = 5 to 41 mol% divided by n = 1-12.
-44CZ 286834 B6-44EN 286834 B6
Dále je výhodné, že částečně neutralizovaný anionický polyelektrolyt je směs jednoho nebo více homo- a/nebo kopolymerů sloučenin odpovídajících tomuto obecnému vzorci.It is further preferred that the partially neutralized anionic polyelectrolyte is a mixture of one or more homo- and / or copolymers of compounds corresponding to this general formula.
Dále je výhodné, že amfotemí anionický částečně neutralizovaný polyelektrolyt, u něhož neneutrální monomemí jednotky nesou převážně negativní náboje, je jedna nebo více sloučenin ze skupiny sloučenin odpovídajících obecnému vzorciFurthermore, it is preferred that the amphoteric anionic partially neutralized polyelectrolyte in which the non-neutral monomeric units bear predominantly negative charges is one or more of a group of compounds corresponding to the general formula
kde Rj, R5, Ré a R7 = Hwherein R 1, R 5, R 6 and R 7 = H
- a/nebo R] až R?- and / or R 1 to R 2?
- alkyl a/nebo -aryl, přičemž R5 může být také- alkyl and / or -aryl, wherein R 5 may also be
C=OC = O
IAND
XX
IAND
Y l+ r2-n+-r4 Y 1 + r 2 -n + -r 4
Rg a R9 může býtR 8 and R 9 may be
- H a/nebo- H and / or
- alkyl a/neboalkyl and / or
- aryl- aryl
Rg nebo R9 může také býtR 8 or R 9 may also be
IIII
-COH,-COH,
-45CZ 286834 B6 když O-45GB 286834 B6 when O
IIII
Zje-COH,Z is COH,
-X = O a/nebo N-H, —Y —CH2— až —C5H10-,-X = O and / or NH 2 -Y-CH - to -C5H10-,
OO
IIII
-Z může být -COH a/nebo-Z may be -COH and / or
OO
IIII
-(CH2)n-COH a/nebo- (CH 2 ) n -COH and / or
OO
IIII
-<CH2)n-S=O a/nebo- <CH 2 ) n -S = O and / or
OHOH
kyselý zbytek esteru kyseliny fosforečné a a = 1-30 mol % b = 70 - 99 mol % n= 1-18 a (An)~ může být chlorid a/nebo bromid a/nebo jodid a/nebo HSO4 a/nebo CH3SO4 a/nebo dusitan.acidic phosphoric acid ester residue aa = 1-30 mol% b = 70 - 99 mol% n = 1-18 and (A n ) - can be chloride and / or bromide and / or iodide and / or HSO 4 and / or CH 3 SO 4 and / or nitrite.
Zejména výhodné je, že amfotemí anionický částečně neutralizovaný polyelektrolyt je jedna nebo více sloučenin odpovídající tomuto obecnému vzorci, kdeIt is particularly preferred that the amphoteric anionic partially neutralized polyelectrolyte is one or more compounds corresponding to this general formula wherein:
Ri = H nebo -CH3 R 1 = H or -CH 3
R2 = —CH3 nebo —C2HsR 2 = —CH 3 or —C 2 H 5
R3 ~ —CH3 nebo —C2HsR ~ 3 -CH 3 or -C 2 Hs
R4 = -CH3 až -C4H9 a izomeryR 4 = -CH 3 and -C 4 H 9, and isomers thereof
X = OneboN-HX = One or N-H
Y—CH2-až-C5HioR5 a R$ = H,Y-CH 2 C 5 -to-HioR5 and R $ = H,
-46CZ 286834 B6-46GB 286834 B6
R7 = H nebo -CH3 R 7 = H or -CH 3
Rg a R9 = H.R 9 and R 9 = H.
Zcela mimořádně výhodné je, když (An)” je Cl aIt is particularly preferred that (An) 'is Cl and
Y=-(CH2)3-.Y = - (CH 2 ) 3 -.
Dalším příznivým provedením vynálezu je to, že anionický částečně neutralizovaný polyelektrolyt je homo a/nebo kopolymemí, a že amfotemí anionický částečně neutralizovaný polyelektrolyt, u něhož ne neutrální monomemí jednotky nesou převážně negativná náboje, je částečně neutralizovaný anionický polyelektrolyt obsahující karboxylové skupiny a/nebo sulfoskupiny a/nebo zbytky kyselých esterů fosforečných kyselin.Another advantageous embodiment of the invention is that the anionic partially neutralized polyelectrolyte is a homo and / or copolymer, and that the amphoteric anionic partially neutralized polyelectrolyte in which the non-neutral monomer units bear predominantly negative charges is a partially neutralized anionic polyelectrolyte containing carboxyl groups and / or sulfo groups. and / or acid phosphoric acid ester residues.
Zejména je příznivé to, že částečně neutralizovaný anionický polyelektrolyt je částečně neutralizovaná polyakrylová kyselina a/nebo částečně neutralizovaná polymethakrylová kyselina a/nebo jejich částečně neutralizovaný kopolymer.It is particularly favorable that the partially neutralized anionic polyelectrolyte is a partially neutralized polyacrylic acid and / or a partially neutralized polymethacrylic acid and / or a partially neutralized copolymer thereof.
Výhodně je neutralizován u anionického částečně neutralizovaného polyelektrolytu a u amfoterního anionického částečně neutralizovaného polyelektrolytu jen statistický podíl kyselých skupin jedno- a/nebo vícevazným kationem.Preferably, in the anionic partially neutralized polyelectrolyte and in the amphoteric anionic partially neutralized polyelectrolyte, only a statistical proportion of the acid groups is mono- and / or polyvalent cation.
Příznivě se používají jako kationty kationty alkalických kovů a/nebo alkalických zemin a/nebo kovů alkalických zemin a/nebo aminy a/nebo alkanolaminy a/nebo kvartémí amoniové kationty, přičemž zvlášť výhodně se užívají jako kationty Na+ a/nebo K+ a/nebo Li+ a/nebo NH4 + a/nebo Ca2+ a/nebo Mg2+ a/nebo Sr2+. Mimořádně dobrých výsledků se dosáhne, když se použije jako kationtů kationtů alkalických kovů a/nebo kovů alkalických zemin, zejména kationtů alkalických kovů a zde zejména Na+. NH/ je nevhodný, neboť způsobuje silné zatížení zápachem a vede ke škodám na zdraví.Alkali and / or alkaline earth and / or alkaline earth and / or amines and / or alkanolamines and / or quaternary ammonium cations are preferably used as cations, with Na + and / or K + and / or especially being used as cations or Li + and / or NH 4 + and / or Ca 2+ and / or Mg 2+ and / or Sr 2+ . Particularly good results are obtained when cations of alkali metal and / or alkaline earth metal cations, in particular alkali metal cations and here in particular Na + , are used as cations. NH / is unsuitable as it causes a strong odor load and leads to health damage.
Dispergační činidla, která jsou podle vynálezu zvlášť vhodná, jsou směsi odpovídající obecným vzorcům bodu 14 a/nebo amfotemích kationických polyelektrolytů bodů 15 a 16 a/nebo amfoterních anionických částečně neutralizovaných polyelektrolytů bodu 15.The dispersing agents which are particularly suitable according to the invention are mixtures corresponding to the general formulas of point 14 and / or amphoteric cationic polyelectrolytes of points 15 and 16 and / or amphoteric anionic partially neutralized polyelectrolytes of point 15.
Zvlášť výhodný je směsný dispergační prostředek odpovídající následujícímu obecnému vzorciParticularly preferred is a mixed dispersant according to the following general formula
-47CZ 286834 B6 z(kat)+ -47GB 286834 B6 z (cat) +
kde (Kat)+ - Kationty alkalických kovů a/nebo alkalických zemin a/nebo kovů alkalických zemin a/nebo aminy a/nebo alkanolaminy a/nebo kvartémí amoniové kationty (An)’ = chlorid, bromid, jodid, HSO4”, CH3SO4- a/nebo dusitan a =60-99 mol % b= 1-40 mol % z = 1-70 mol % w = 30-99 mol %.where (Kat) + - Cations of alkali metals and / or alkaline earths and / or alkaline earth metals and / or amines and / or alkanolamines and / or quaternary ammonium cations (A n ) '= chloride, bromide, iodide, HSO4', CH3SO4 - and / or nitrite and a = 60 to 99 mol%, b = 1-40 mol%, z = 1-70 mole% n = 30-99 mole%.
Zvlášť výhodné jsou směsné dispergační prostředky podle tohoto obecného vzorce, kde (Kat)+ = Kationty alkalických kovů a/nebo alkalických zemin (A„)’ = chlorid, bromid, jodid, HSOf, CH3SO4’a/nebo dusitan a =80-98 mol % b= 2-20mol% z = 2-50 mol % w = 50 - 98 mol %.Particularly preferred are the mixed dispersants according to the general formula wherein (KAT) + = alkali metal and / or alkaline earth cations (A ')' = chloride, bromide, iodide, HSOf, CH 3 SO 4 'and / or nitrite and = 80-98 mol% b = 2-20 mol% z = 2-50 mol% w = 50-98 mol%.
Dále jsou výhodné směsné dispergační prostředky podle tohoto obecného vzorce, kde (Kat)+ = Na+, K+, Li+, Ca2+, Mg2+ a/nebo S?+ (An)’ = chlorid, bromid, jodid, HSO4’, CH3SO4’ a/nebo dusitan a = 85-97 mol % b = 3-15 mol % z = 3-30 mol % w = 70 - 97 mol %.Further preferred are mixed dispersants according to the general formula wherein (KAT) + = Na + , K + , Li + , Ca 2+ , Mg 2+ and / or S 2+ ; + (A n ) '= chloride, bromide, iodide, HSO 4 ', CH3SO4 'and / or nitrite a = 85-97 mol% b = 3-15 mol% z = 3-30 mol% w = 70 - 97 mol %.
Zcela mimořádně příznivých výsledků se docílí, když dispergační směsný prostředek je směs podle tohoto obecného vzorce, kde (Kat)+ = iont alkalického kovu (An)’ = halogenidový iont a =90-96 mol % b = 4-10 mol %Extremely favorable results are obtained when the dispersing blend is a blend according to the general formula wherein (K a) + = alkali metal ion (A n ) '= halide ion a = 90-96 mol% b = 4-10 mol%
-48CZ 286834 B6 z = 4-20 mol % w = 80 - 96 mol %.Z = 4-20 mol% w = 80-96 mol%.
Vynikajících výsledků se docílí, když dispergační směsný prostředek je směs podle tohoto obecného vzorce, kde (Kat)+ = Na+ (A„y = cr a = 95 mol % b = 5 mol % z = 5 mol % w = 95 mol %.Excellent results are obtained when the dispersing blend is a composition according to the general formula wherein (K a) + = Na + (A yy = cr a = 95 mol% b = 5 mol% z = 5 mol% w = 95 mol% .
Výhodně jsou anionický polyelektrolyt a/nebo amfotemí anionický polyelektrolyt částečně neutralizovány kationty alkalických kovů a/nebo alkalických zemin a/nebo kovů alkalických zemin a/nebo aminy a/nebo alkanolaminy a/nebo kvartémími amoniovými kationty, přičemž vhodné jsou zvlášť kationty alkalických kovů a/nebo alkalických zemin, zcela mimořádně kationty alkalických kovů a zde zejména kationt Na+.Preferably, the anionic polyelectrolyte and / or the amphoteric anionic polyelectrolyte are partially neutralized with alkali metal and / or alkaline earth cations and / or alkaline earth metal cations and / or amines and / or alkanolamines and / or quaternary ammonium cations, particularly suitable alkali metal cations and / or or alkaline earths, very particularly alkali metal cations and here in particular the Na + cation.
Příznivě je u anionických polyelektrolytů a/nebo amfotemích anionických polyelektrolytů 1 až 70 mol % kyselých skupin neutralizováno. Zvlášť příznivých výsledků se dosáhne, když 2 až 60 mol %, zvláště 3 až 30 mol % kyselých skupin je neutralizováno, přičemž neutralizační stupeň od 5 mol % do 10 mol % poskytuje nej lepší výsledky.In anionic polyelectrolytes and / or amphoteric anionic polyelectrolytes, 1 to 70 mol% of acid groups are favorably neutralized. Particularly favorable results are obtained when 2 to 60 mol%, in particular 3 to 30 mol% of the acid groups are neutralized, with a neutralization step of from 5 mol% to 10 mol% giving the best results.
Nezneutralizovaná polyakrylová kyselina je nevhodná, neboť již při 20 °C začíná krystalizovat a tudíž už dále není dávkovatelná. Když krystalizace jednou nastane, musí se roztok polymeru zahřát na 100 °C, tím se krystaly opět rozpustí. V zimě a v chladnějších oblastech je výroba s nezneutralizovanými polyakrylovými kyselinami nemožná.Non-neutralized polyacrylic acid is unsuitable as it starts to crystallize at 20 ° C and is therefore no longer dispensable. Once crystallization has occurred, the polymer solution must be heated to 100 ° C to dissolve the crystals again. In winter and in colder regions, production with non-neutralized polyacrylic acids is impossible.
Je výhodné, že specifická viskozita „Eta“ částečně neutralizovaného anionického polyelektrolytů a/nebo amfotemího anionického polyelektrolytů ve směsi s kationickým a/nebo amfotemím kationickým polyelektrolytem, počítáno ve formě úplné soli, leží mezi 0,2 a 1,0. Zvláště výhodné je, že „Eta“ leží mezi 0,35 a 0,6 a je zcela mimořádně příznivé, když „Eta“ činí 0,55.It is preferred that the specific viscosity of the "Eta" of the partially neutralized anionic polyelectrolyte and / or the amphoteric anionic polyelectrolyte in admixture with the cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolyte, calculated as complete salt, is between 0.2 and 1.0. It is particularly preferred that the "Eta" is between 0.35 and 0.6 and is extremely favorable when the "Eta" is 0.55.
Je výhodné, že polymerační stupeň kationického polyelektrolytů a/nebo amfotemího kationického polyelektrolytů ve směsi s částečně neutralizovaným anionickým polyelektrolytem, vztaženo na mezní viskozitu, leží v rozmezí 5 ml/g až 50 ml/g. Zcela mimořádně výhodný je polymerizační stupeň v rozmezí 15 ml/g až 40 ml/g, přičemž rozmezí 25 ml/g až 35 ml/g má zvlášť přednost.It is preferred that the polymerization degree of cationic polyelectrolytes and / or amphoteric cationic polyelectrolytes in a mixture with a partially neutralized anionic polyelectrolyte, based on the cut-off viscosity, be in the range of 5 ml / g to 50 ml / g. A polymerization step in the range of 15 ml / g to 40 ml / g is particularly preferred, with a range of 25 ml / g to 35 ml / g being particularly preferred.
Výhodně sestává dispergační směsný prostředek z až 98 hmot. % kationického polyelektrolytů a/nebo amfotemího kationického polyelektrolytů a až 30 hmot. % anionického částečně neutralizovaného polyelektrolytů a/nebo amfotemího částečně neutralizovaného anionického polyelektrolytů.Preferably, the dispersing blend comprises up to 98 wt. % of cationic polyelectrolytes and / or amphoteric cationic polyelectrolytes and up to 30 wt. % of anionic partially neutralized polyelectrolytes and / or amphoteric partially neutralized anionic polyelectrolytes.
Dále výhodně může být užit dispergační směsný prostředek z až 95 hmot. % kationických polyelektrolytů podle vynálezu a až 25 hmot. % anionických polyelektrolytů podle vynálezu.Further preferably, a dispersing blend of up to 95 wt. % of cationic polyelectrolytes of the invention and up to 25 wt. % of the anionic polyelectrolytes of the invention.
-49CZ 286834 B6-49GB 286834 B6
Dále jsou výhodné dispergační směsné prostředky z až 90 hmot. % kationických polyelektrolytů podle vynálezu a až 20 hmot. % anionických polyelektrolytů podle vynálezu.Further, dispersing mixed compositions of up to 90 wt. % of the cationic polyelectrolytes of the invention and up to 20 wt. % of anionic polyelectrolytes of the invention.
Zcela mimořádně výhodně jsou vhodné dispergační směsné prostředky z 80 popř. 90 hmot. % kationických polyelektrolytů podle vynálezu a 20 popř. 10 hmot. % anionických polyelektrolytů podle vynálezu.Very particularly preferably, dispersing blend compositions of 80 or 80 are suitable. 90 wt. % of cationic polyelectrolytes according to the invention and 10 wt. % of the anionic polyelectrolytes of the invention.
Výhodně činí poměr směsi kationického polyelektrolytu k amfotemímu kationickému polyelektrolytu ve směsi s částečně neutralizovaným anionickým a/nebo částečně neutralizovaným amfotemím anionickým polyelektrolytem 0 až 100 hmot. % kationického polyelektrolytu a 100 až 0 hmot. % amfotemího kationického polyelektrolytu. Dále přednostně činí směsný poměr 0 až 30 hmot. % kationického polyelektrolytu a 70 až 100 hmot. % amfotemího kationického polyelektrolytu, zejména je vhodný směsný poměr 0 až 20 hmot. % kationického polyelektrolytu a 80 až 100 hmot. % amfotemího kationického polyelektrolytu.Preferably, the ratio of the cationic polyelectrolyte mixture to the amphoteric cationic polyelectrolyte in the mixture with the partially neutralized anionic and / or partially neutralized amphoteric anionic polyelectrolyte is 0 to 100 wt. % cationic polyelectrolyte and 100 to 0 wt. % amphoteric cationic polyelectrolyte. Further preferably, the mixing ratio is 0 to 30 wt. % cationic polyelectrolyte and 70 to 100 wt. an amphoteric cationic polyelectrolyte, in particular a mixed ratio of 0 to 20 wt. % cationic polyelectrolyte and 80 to 100 wt. % amphoteric cationic polyelectrolyte.
Přednostně je molámí složení jednotlivých komponent v částečně neutralizovaném anionickém polyelektrolytu ve směsi s kationickým a/nebo amfotemím kationickým polyelektrolytem v roz. mezi 0 mol % až 100 mol % akrylové kyseliny a 100 ml % až 0 mol % jiných monomerů. Výhodné jsou ostatní monomery obsahující karboxylové skupiny a/nebo sulfoskupiny a/nebo kyselé skupiny esterů fosforečné kyseliny.Preferably, the molar composition of the individual components in the partially neutralized anionic polyelectrolyte is admixed with the cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolyte. between 0 mol% to 100 mol% acrylic acid and 100 ml to 0 mol% other monomers. Other monomers containing carboxyl groups and / or sulfo groups and / or acid groups of phosphoric acid esters are preferred.
Zvlášť přednostně je molámí složení jednotlivých komponent v částečně neutralizovaném amfotemím anionickém polyelektrolytu ve směsi s kationickým a/nebo amfotemím kationickým polyelektrolytem v roz. mezi 0 mol % až 99 mol % akrylové kyseliny a 100 mol % až 1 mol % jiných monomerů.Particularly preferably, the molar composition of the individual components in the partially neutralized amphoteric anionic polyelectrolyte is mixed with a cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolyte. between 0 mol% to 99 mol% acrylic acid and 100 mol% to 1 mol% other monomers.
Zcela mimořádně dobrých výsledků se dosáhne, když ostatní monomery obsahující karboxyskupiny a/nebo sulfoskupiny a/nebo kyselé skupiny esterů fosforečné kyseliny jsou jedna nebo více sloučenin ze skupiny odpovídající obecnému vzorci uvedenému v bodu 6.Extremely good results are obtained when the other monomers containing carboxy and / or sulfo groups and / or acid groups of phosphoric acid esters are one or more of the group corresponding to the general formula given in point 6.
Zcela mimořádně výhodné je, že anionický polyelektrolyt je částečně neutralizovaná akrylová kyselina. Výhodně je 2 až 80 mol % kyselých skupin anionických polyelektrolytů neutralizováno, zejména výhodně 3 až 70 mol % a zcela mimořádně výhodně 3 až 10 mol % kyselých skupin.It is particularly preferred that the anionic polyelectrolyte is a partially neutralized acrylic acid. Preferably, 2 to 80 mol% of the acid groups of the anionic polyelectrolytes are neutralized, particularly preferably 3 to 70 mol% and very particularly preferably 3 to 10 mol% of the acid groups.
Podle vynálezu obsahují minerály, popř. plniva, popř. pigmenty zvláště prvky druhé a/nebo třetí hlavní skupiny a/nebo čtvrté vedlejší skupiny periodického systému prvků. Příhodně jsou užity minerály a/nebo plniva a/nebo pigmenty obsahující vápník a/nebo křemík a/nebo hliník a/nebo titan, přičemž přednost mají minerály a/nebo plniva a/nebo pigmenty obsahující uhličitan vápenatý. Zcela mimořádnou přednost mají přírodní uhličitan vápenatý a/nebo precipitovaný uhličitan vápenatý a/nebo mramor a/nebo křída a/nebo dolomit a/nebo uhličitan vápenatý obsahující dolomit.According to the invention, the minerals or the fillers; pigments in particular elements of the second and / or third major group and / or fourth minor group of the Periodic Table of the Elements. Preferably, minerals and / or fillers and / or pigments containing calcium and / or silicon and / or aluminum and / or titanium are used, with calcium and carbonate containing minerals and / or fillers and / or pigments being preferred. Quite particularly preferred are natural calcium carbonate and / or precipitated calcium carbonate and / or marble and / or chalk and / or dolomite and / or dolomite-containing calcium carbonate.
Vodná suspenze sestává přednostně z 97,0 hmot. % až 99,89 hmot. % minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů a vody a 0,11 hmot. % až 3,0 hmot. % směsi kationického a/nebo amfotemího kationického a částečně neutralizovaného anionického a/nebo částečně neutralizovaného amfotemího anionického polyelektrolytu, při obsahu tuhé látky 60 až 80 hmot. % vztaženo na suchý minerál, popř. suché plnivo, popř. suchý pigment.The aqueous suspension preferably consists of 97.0 wt. % to 99.89 wt. % of minerals and / or fillers and / or pigments and water and 0.11 wt. % to 3.0 wt. % of a mixture of cationic and / or amphoteric cationic and partially neutralized anionic and / or partially neutralized amphoteric anionic polyelectrolyte, with a solids content of 60 to 80 wt. % based on dry mineral, respectively. dry filler, resp. dry pigment.
Dále je příhodné, že vodná suspenze sestává z 98,5 hmot. % až 99,8 hmot. % minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů a vody a z 0,2 hmot. % až 1,5 hmot. % směsi kationického a/nebo amfotemího kationického a částečně neutralizovaného anionického a/nebo částečně neutralizovaIt is further preferred that the aqueous suspension consists of 98.5 wt. % to 99.8 wt. % of minerals and / or fillers and / or pigments and water, and 0.2 wt. % to 1.5 wt. % of a mixture of cationic and / or amphoteric cationic and partially neutralized anionic and / or partially neutralized
-50CZ 286834 B6 ného amfotemího anionického polyelektrolytů, při obsahu tuhých látek 60 až 75 hmot. %, vztaženo na suchý minerál, popř. suché plnivo, popř. suchý pigment.% Of an amphoteric anionic polyelectrolyte, with a solids content of 60 to 75 wt. %, based on dry mineral, respectively. dry filler, resp. dry pigment.
Dále se dobrých výsledků docílí, když vodná suspenze sestává z 99,2 hmot. % až 99,65 hmot. % minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů a vody a z 0,35 hmot. % až 0,8 hmot. % směsi kationického a/nebo amfotemího kationického a částečně neutralizovaného anionického a/nebo částečně neutralizovaného amfotemího anionického polyelektrolytů, při obsahu pevných látek 60 až 70 hmot. %, vztaženo na suchý minerál, popř. suché plnivo, popř. suchý pigment.Further, good results are obtained when the aqueous suspension consists of 99.2 wt. % to 99.65 wt. % of minerals and / or fillers and / or pigments and water, and 0.35 wt. % to 0.8 wt. % of a mixture of cationic and / or amphoteric cationic and partially neutralized anionic and / or partially neutralized amphoteric anionic polyelectrolytes, with a solids content of 60 to 70 wt. %, based on dry mineral, respectively. dry filler, resp. dry pigment.
Vynikajících výsledků se dosáhne, když vodná suspenze sestává z 99,6 hmot. %, popř. 99,05 hmot. %, popř. 99,1 hmot. % minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů a vody a z 0,4 hmot. %, popř. 0,95 hmot. %, popř. 0,9 hmot. % směsi kationického a/nebo amfotemího kationického a částečně neutralizovaného anionického a/nebo částečně neutralizovaného amfotemího anionického polyelektrolytů, při obsahu pevných látek 67 hmot. %, popř. 67 hmot. %, popř. 60 hmot. %, vztaženo na suchý minerál, popř. suché plnivo, popř. suchý pigment, při takové zrnitosti, že 60 hmot. %, popř. 70 hmot. %, popř. 90 hmot. % částic vykazuje ekvivalentní sférický průměr < 2pm.Excellent results are obtained when the aqueous suspension consists of 99.6 wt. %, respectively. 99.05 wt. %, respectively. 99.1 wt. % of minerals and / or fillers and / or pigments and water, and 0.4 wt. %, respectively. 0.95 wt. %, respectively. 0.9 wt. % of a mixture of cationic and / or amphoteric cationic and partially neutralized anionic and / or partially neutralized amphoteric anionic polyelectrolytes, with a solids content of 67 wt. %, respectively. 67 wt. %, respectively. 60 wt. %, based on dry mineral, respectively. dry filler, resp. dry pigment, at such a grain size that 60 wt. %, respectively. 70 wt. %, respectively. 90 wt. % of the particles exhibited an equivalent spherical diameter < 2 µm.
Výhodně je anionický polyelektrolyt a/nebo amfotemí anionický polyelektrolyt ve směsi s kationickým a/nebo amfotemím kationickým polyelektrolytem částečně neutralizován jedno- a/nebo vícevazným kationtem. Zvlášť dobrých výsledků se docílí, když anionický polyelektrolyt a/nebo amfotemí anionický polyelektrolyt ve směsi s kationickým a/nebo amfotemím kationickým polyelektrolytem je částečně neutralizován kationty alkalických kovů a/nebo aminy a/nebo alkanolaminy a/nebo kvartémími amoniovými sloučeninami, zejména Na+ a/nebo Ca2+ a/nebo Mg2+.Preferably, the anionic polyelectrolyte and / or the amphoteric anionic polyelectrolyte in admixture with the cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolyte is partially neutralized by a mono- and / or polyvalent cation. Particularly good results are obtained when the anionic polyelectrolyte and / or the amphoteric anionic polyelectrolyte in admixture with the cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolyte is partially neutralized by alkali metal cations and / or amines and / or alkanolamines and / or quaternary ammonium compounds, in particular Na + ammonium compounds and in particular Na + and / or Ca 2+ and / or Mg 2+ .
Mezní viskozita, ve vodné suspenzi upotřebených kationických a/nebo amfotemích kationických polyelektrolytů, leží přednostně v rozmezí 9,2 ml/g a 48,5 ml/g, zvlášť výhodně ale v rozmezí 16,2 ml/g a 31,2 ml/g.The viscosity limit, in the aqueous suspension of spent cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolytes, is preferably between 9.2 ml / g and 48.5 ml / g, but particularly preferably between 16.2 ml / g and 31.2 ml / g.
Další výhodný význak způsobu podle vynálezu je vyznačen v následujících způsobových krocích:A further advantageous feature of the method according to the invention is characterized in the following method steps:
a) vodná suspenze minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů se spolu s dispergačním a pomocným mlecím prostředkem podle vynálezu umele zamokra, přičemž se přidáváa) an aqueous suspension of minerals and / or fillers and / or pigments is wet-ground together with the dispersing and grinding aid according to the invention, with the addition of:
b) část částečně neutralizovaného anionického a/nebo částečně neutralizovaného amfotemího anionického polyelektrolytů před mletím a(b) the part of the partially neutralized anionic and / or partially neutralized amphoteric anionic polyelectrolytes prior to grinding; and
c) část částečně neutralizovaného anionického a/nebo částečně neutralizovaného amfotemího anionického polyelektrolytů během mletí a/nebo(c) a part of the partially neutralized anionic and / or partially neutralized amphoteric anionic polyelectrolytes during grinding; and / or
d) část částečně neutralizovaného anionického a/nebo částečně neutralizovaného amfotemího anionického polyelektrolytů po mletí,(d) the part of the partially neutralized anionic and / or partially neutralized amphoteric anionic polyelectrolytes after grinding,
e) a kationický a/nebo amfotemí kationický polyelektrolyt najednou před mletím nebo jene) and cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolyte at the same time before milling or only
f) část kationického a/nebo amfotemího kationického polyelektrolytů před mletím a(f) part of the cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolytes prior to milling; and
g) část kationického a/nebo amfotemího kationického polyelektrolytů během mletí a/nebo(g) part of cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolytes during grinding, and / or
h) část kationického a/nebo amfotemího kationického polyelektrolytů po mletí.(h) a portion of the cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolytes after grinding.
-51CZ 286834 B6-51EN 286834 B6
Zvlášť výhodný je způsob, ve kterém se přidáváParticularly preferred is the method in which it is added
a) 10 až 90 hmot. % částečně neutralizovaného anionického a/nebo částečně neutralizovaného amfotemího anionického polyelektrolytu před mletím aa) 10 to 90 wt. % partially neutralized anionic and / or partially neutralized amphoteric anionic polyelectrolyte prior to grinding, and
b) 10 až 90 hmot. % částečně neutralizovaného anionického a/nebo částečně neutralizovaného amfotemího anionického polyelektrolytu během mletí a/nebob) 10 to 90 wt. % partially neutralized anionic and / or partially neutralized amphoteric anionic polyelectrolyte during grinding and / or
c) 0 až 80 hmot. % částečně neutralizovaného anionického a/nebo částečně neutralizovaného amfotemího anionického polyelektrolytu po mletí,c) 0 to 80 wt. % partially neutralized anionic and / or partially neutralized amphoteric anionic polyelectrolyte after grinding,
d) 50 až 100 hmot. % kationického a/nebo kationického amfotemího polyelektrolytu před mletím ad) 50 to 100 wt. % cationic and / or cationic amphoteric polyelectrolyte prior to milling; and
e) 0 až 50 hmot. % kationického a/nebo kationického amfotemího polyelektrolytu během mletí a/neboe) 0 to 50 wt. % of cationic and / or cationic amphoteric polyelectrolyte during grinding and / or
f) 0 až 50 hmot. % kationického a/nebo amfotemího kationického polyelektrolytu po mletí.f) 0 to 50 wt. % cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolyte after grinding.
Dobrých výsledků se docílí, když je použit způsob, ve kterém se přidáváGood results are obtained when the method in which it is added is used
a) 20 až 40 hmot. % částečně neutralizovaného anionického a/nebo částečně neutralizovaného amfotemího anionického polyelektrolytu před mletím aa) 20 to 40 wt. % partially neutralized anionic and / or partially neutralized amphoteric anionic polyelectrolyte prior to grinding, and
b) 60 až 80 hmot. % částečně neutralizovaného anionického a/nebo částečně neutralizovaného amfotemího anionického polyelektrolytu během mletí a/nebob) 60 to 80 wt. % partially neutralized anionic and / or partially neutralized amphoteric anionic polyelectrolyte during grinding and / or
c) 0 až 20 hmot. % částečně neutralizovaného anionického a/nebo částečně neutralizovaného amfotemího anionického polyelektrolytu po mletí,c) 0 to 20 wt. % partially neutralized anionic and / or partially neutralized amphoteric anionic polyelectrolyte after grinding,
d) 50 až 100 hmot. % kationického a/nebo kationického amfotemího polyelektrolytu před mletím ad) 50 to 100 wt. % cationic and / or cationic amphoteric polyelectrolyte prior to milling; and
e) 0 až 50 hmot. % kationického a/nebo kationického amfotemího polyelektrolytu během mletí a/neboe) 0 to 50 wt. % of cationic and / or cationic amphoteric polyelectrolyte during grinding and / or
f) 0 až 50 hmot. % kationického a/nebo amfotemího kationického polyelektrolytu po mletí.f) 0 to 50 wt. % cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolyte after grinding.
Velmi dobrých výsledků se docílí, když je použit způsob, ve kterém se přidáváVery good results are obtained when the method in which it is added is used
a) 25 až 35 hmot. % částečně neutralizovaného anionického a/nebo částečně neutralizovaného amfotemího anionického polyelektrolytu před mletím aa) 25 to 35 wt. % partially neutralized anionic and / or partially neutralized amphoteric anionic polyelectrolyte prior to grinding, and
b) 65 až 75 hmot. % částečně neutralizovaného anionického a/nebo částečně neutralizovaného amfotemího anionického polyelektrolytu během mletí a/nebob) 65 to 75 wt. % partially neutralized anionic and / or partially neutralized amphoteric anionic polyelectrolyte during grinding and / or
c) 0 až 10 hmot. % částečně neutralizovaného anionického a/nebo částečně neutralizovaného amfotemího anionického polyelektrolytu po mletí ac) 0 to 10 wt. % partially neutralized anionic and / or partially neutralized amphoteric anionic polyelectrolyte after grinding, and
d) 70 až 100 hmot. % kationického a/nebo kationického amfotemího polyelektrolytu před mletím ad) 70 to 100 wt. % cationic and / or cationic amphoteric polyelectrolyte prior to milling; and
e) 0 až 30 hmot. % kationického a/nebo kationického amfotemího polyelektrolytu během mletí a/neboe) 0 to 30 wt. % of cationic and / or cationic amphoteric polyelectrolyte during grinding and / or
-52CZ 286834 B6-52EN 286834 B6
f) 0 až 30 hmot. % kationického a/nebo amfotemího kationického polyelektrolytů po mletí.f) 0 to 30 wt. % cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolytes after grinding.
Vynikajících výsledků se docílí při způsobu, kde se přidáváExcellent results are obtained in the way it is added
a) 30 hmot. % částečně neutralizovaného anionického a/nebo částečně neutralizovaného amfotemího anionického polyelektrolytů před mletím aa) 30 wt. % of partially neutralized anionic and / or partially neutralized amphoteric anionic polyelectrolytes prior to grinding, and
b) 70 hmot. % částečně neutralizovaného anionického a/nebo částečně neutralizovaného amfotemího anionického polyelektrolytů během mletí ab) 70 wt. % of partially neutralized anionic and / or partially neutralized amphoteric anionic polyelectrolytes during grinding, and
c) 100 hmot. % kationického a/nebo kationického amfotemího polyelektrolytů před mletím.c) 100 wt. % cationic and / or cationic amphoteric polyelectrolytes prior to grinding.
Podle vynálezu nastává upotřebení vodných suspenzí minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů při výrobě papim v papírenském průmyslu. Další upotřebení se týkají povrchové úpravy (pigmentace) povrchu papim v klížícím lisu papírenského stroje použití v nátěrech papim, v základním nátěru popř. v krycím nátěru, v dřevovině k boji proti rušivým látkám (kontrola smoly), v cirkulující vodě papírenských strojů k CSB-snížení (snížení spotřeby kyslíku), v čistírnách při úpravě odpadních vod, k vyvločkování anionicky stabilizovaných suspenzí pigmentů a/nebo minerálů a/nebo plniv v papírenském průmyslu, popřípadě k vyvločkování (imobilizaci) natíracích barev v lakovnách.According to the invention, aqueous suspensions of minerals and / or fillers and / or pigments are used in papermaking in the paper industry. Other applications relate to the surface treatment (pigmentation) of the papim surface in a size press of a papermaking machine for use in papim coatings, in a primer coat or in a primer. in topcoat, in wood pulp to combat interfering substances (pitch control), in circulating water of paper machines to reduce CSB (reduction of oxygen consumption), in wastewater treatment plants, to flocculate anionically stabilized pigment and / or mineral suspensions and / or fillers in the paper industry, or to flocculate (immobilize) coating paints in paint shops.
Způsobem podle vynálezu se zdařilo připravit suspenzi minerálu a/nebo plniva a/nebo pigmentu mletím při vysokém obsahu tuhých látek > 60 hmot. %, u níž částice minerálu a/nebo plniva a/nebo pigmentu jsou jak elektrostaticky pozitivní tak pravděpodobně také stericky stabilizované a viskozita suspenze zůstává po týdny stabilní a např. retence při výrobě papíruje vynikající.The process according to the invention has succeeded in preparing a suspension of mineral and / or filler and / or pigment by grinding at a high solids content of> 60 wt. %, in which the mineral and / or filler and / or pigment particles are both electrostatically positive and probably also sterically stabilized, and the viscosity of the suspension remains stable for weeks and e.g. retention in paper production is excellent.
Překvapující a neočekávaná je ta skutečnost, že při vhodné kombinaci jednoho nebo více kationických polyelektrolytů a/nebo jednoho nebo více amfotemích kationických polyelektrolytů a jednoho nebo více částečně neutralizovaných anionických polyelektrolytů a/nebo jednoho nebo více amfotemích anionických částečně neutralizovaných polyelektrolytů jakož i vhodném stanovení přídavku polyelektrolytů před, během a/nebo po mletí (mlecím procesu), při vysokých smykových silách a teplotách, které se při mokrém mletí vyskytují, nenastává žádná vzájemná neutralizace opačně nabitých polymerů a proto i koagulace polymeru. V rozporu s tím je optimální mletí a stabilizace suspenze způsobena tím, že anionické polyelektrolyty podle vynálezuSurprisingly and unexpectedly, when a suitable combination of one or more cationic polyelectrolytes and / or one or more amphoteric cationic polyelectrolytes and one or more partially neutralized anionic polyelectrolytes and / or one or more amphoteric anionic partially neutralized polyelectrolytes as well as appropriately determining the addition of polyelectrolytes before, during and / or after grinding (grinding process), at the high shear forces and temperatures that occur during wet grinding, there is no mutual neutralization of the oppositely charged polymers and therefore coagulation of the polymer. In contrast, optimum grinding and suspension stabilization are due to the fact that the anionic polyelectrolytes of the invention
a) zřejmě působí jako přemostění mezi částicemi minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů a kationickými a/nebo amfotemími kationickými polyelektrolyty podle vynálezu, přičemž tento na povrchu minerálu a/nebo plniva a/nebo pigmentu fixovaný kationický a/nebo amfotemí kationický polyelektrolyt dává částicím minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů pozitivní náboj a tím vede k elektrostaticky pozitivní stabilizaci systému a(a) appears to act as a bridging between the mineral and / or filler particles and / or pigments and the cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolytes of the invention, which cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolyte fixed on the surface of the mineral and / or filler and / or pigment mineral particles and / or fillers and / or pigments have a positive charge and thus leads to an electrostatically positive stabilization of the system and
b) podle vynálezu dalším přídavkem anionických polyelektrolytů během a/nebo po mletí tyto působí zřejmě jako přemostění mezi kationickými polymemími řetězci kationického a/nebo amfotemího kationického polyelektrolytů, přičemž zřejmě vzniká nadstruktura, která stericky stabilizuje částice minerálu a/nebo plniva a/nebo pigmentu, což vede k značně nízké, stabilní viskozitě při vysoké koncentraci než když celé množství anionického polyelektrolytů podle vynalezu je přidáno na počátku mletí.b) according to the invention, by further addition of anionic polyelectrolytes during and / or after grinding, these appear to act as bridges between cationic polymer chains of cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolytes, possibly resulting in a superstructure that sterically stabilizes mineral and / or filler particles and / or pigment; resulting in a considerably low, stable viscosity at high concentration than when the entire amount of the anionic polyelectrolytes of the invention is added at the beginning of grinding.
Překvapivá a neočekávatelná je rovněž skutečnost, že stupeň neutralizace anionických polyelektrolytů podle vynálezu jedno a/nebo vícevaznými kationty má rozhodující vliv na stabilitu přiIt is also surprising and unexpected that the degree of neutralization of the anionic polyelectrolytes according to the invention by mono- and / or polyvalent cations has a decisive influence on the stability at
-53CZ 286834 B6 skladování suspenze minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů, tj. na časovou stálost viskozity suspenze.The storage of a suspension of minerals and / or fillers and / or pigments, i.e. for the time stability of the viscosity of the suspension.
Při násadě 100 mol % sodíkem neutralizovaných anionických polyelektrolytů, jak jsou použity v příkladech EP 0 278 602, stoupá viskozita časem tak silně, že suspenze bude nepoužitelná.With the feed of 100 mol% sodium neutralized anionic polyelectrolytes as used in the examples of EP 0 278 602, the viscosity increases so strongly over time that the suspension becomes unusable.
Naproti tomu při použití anionických polyelektrolytů a/nebo amfotemích anionických polyelektrolytů částečně neutralizovaných jedno- a/nebo vícemocnými kationty podle vynálezu, zůstává viskozita úměrně stupni neutralizace stabilní dny až týdny. Čím je stupeň neutralizace jednomonými kationty nižší, tím lepší je skladovací stabilita. Nej vhodnější jsou neutralizační stupně 5 až 10 mol %. Vícemocné kationty jako vápník a/nebo hořčík, mají nepatrný negativní vliv na skladovací stabilitu.In contrast, when using anionic polyelectrolytes and / or amphoteric anionic polyelectrolytes partially neutralized by the mono- and / or polyvalent cations of the invention, the viscosity remains stable for days to weeks in proportion to the degree of neutralization. The lower the degree of neutralization by mono-ionic cations, the better the storage stability. Neutralization steps of 5 to 10 mol% are most suitable. Multivalent cations, such as calcium and / or magnesium, have a slight negative effect on storage stability.
U nezneutralizovaných anionických polyelektrolytů, specielně u polyakrylové kyseliny, vzniká problém, že obvykle 40 hmot, %-ní vodný roztok polymeru je velmi vysoce viskózní a rovněž běžná teplota krystalizace je 0 °C. Polyakrylová kyselina krystalizuje již při 20 °C. To vede k problémům při dávkování, především v chladných ročních obdobích a specielně ve Skandinávii. Tím vzniká nepravidelné dávkování, které vede k velkým výkyvům viskozity vyrobených suspenzí minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů.In the case of non-neutralized anionic polyelectrolytes, especially polyacrylic acid, there is a problem that usually a 40 wt.% Aqueous polymer solution is very highly viscous and also a normal crystallization temperature is 0 ° C. Polyacrylic acid crystallizes already at 20 ° C. This leads to dosing problems, especially in cold seasons and especially in Scandinavia. This results in irregular dosing which leads to large fluctuations in the viscosity of the produced mineral and / or filler suspensions and / or pigments.
U anionických polyelektrolytů podle vynálezu toto není ale ten případ.However, this is not the case with the anionic polyelectrolytes of the invention.
Dobrá skladovací stabilita se zřetelem k viskozitě a náchylnosti k usazování má především při transportu a u velkých skladovacích nádrží rozhodující význam pro zabránění zkázy zboží. Se suspenzí minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů, vyrobenou podle vynálezu, je možné volně volit místo výroby (místo výroby suspenze minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů) a také místo použití (např. papírna). Místo výroby se tak může přizpůsobit geologickému výskytu nalezišť minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů a nemusí z čistě logického důvodu respektovat stanoviště zákazníka.Good storage stability with regard to viscosity and susceptibility to settling is of decisive importance, especially during transport and in large storage tanks, to prevent the destruction of goods. With the mineral and / or filler and / or pigment suspension produced according to the invention, it is possible to freely select the place of manufacture (the place of production of the mineral and / or filler and / or pigment suspension) and also the place of use (eg paper mill). Thus, the site of production may adapt to the geological occurrence of mineral and / or filler and / or pigment deposits and may not, for purely logical reasons, respect the location of the customer.
Vodná suspenze minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů s obsahem tuhých látek > 60 hmot. %, vztaženo na suchý minerál, a/nebo plnivo a/nebo pigment, se připravuje podle vynálezu mletím hrubě rozdrcené suroviny, přičemž kombinace částečně neutralizovaného anionického a/nebo částečně neutralizovaného amfotemího anionického polyelektrolytů a kationického a/nebo amfotemího kationického polyelektrolytů jsou nasazené v postupu tak, že celý, popř. část kationického a/nebo amfotemího kationického polyelektrolytů a jen část částečně neutralizovaného anionického polyelektrolytů a/nebo částečně neutralizovaného amfotemího anionického polyelektrolytů je nasazena na začátku mletí a další část anionických polyelektrolytů podle vynálezu se přidává během mletí a/nebo po mletí ke snížení viskozity.Aqueous suspension of minerals and / or fillers and / or pigments with a solids content of> 60 wt. %, based on dry mineral and / or filler and / or pigment, is prepared according to the invention by grinding the coarse pulverized feedstock, wherein the combination of partially neutralized anionic and / or partially neutralized amphoteric anionic polyelectrolytes and cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolytes are employed in the process so that the whole or. a portion of the cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolytes and only a portion of the partially neutralized anionic polyelectrolytes and / or the partially neutralized amphoteric anionic polyelectrolytes are deployed at the beginning of the milling, and another portion of the anionic polyelectrolytes of the invention is added during milling and / or after milling to reduce viscosity.
Ačkoliv kationický a/nebo amfotemí kationický polyelektrolyt je k dispozici v přebytku a tím se nachází na částicích minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů kladný náboj, způsobuje další přídavek anionických a/nebo amfotemích anionických polyelektrolytů podle vynálezu během mletí a/nebo po mletí nepředvídatelné enormní snížení viskozity.Although the cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolyte is present in excess and thus has a positive charge on the mineral and / or filler particles and / or pigments, it causes an additional addition of anionic and / or amphoteric anionic polyelectrolytes of the invention during milling and / or after milling unpredictable enormous viscosity reduction.
Při částečné neutralizaci anionického a/nebo amfotemího anionického polyelektrolytů podle vynálezu jedno a/nebo vícemocnými kationty se dosahuje velmi stabilní viskozity po mnoho týdnů. Tohoto efektu nemůže být dosaženo žádným, stavu techniky odpovídajícím, systémem.Partial neutralization of the anionic and / or amphoteric anionic polyelectrolytes of the invention with single and / or polyvalent cations provides very stable viscosity for many weeks. This effect cannot be achieved by any prior art system.
V příkladech podle stavu techniky musí být mletí přerušeno kvůli blokování mlýna před dosažením požadované jemnosti. Blokování mlýna nastane v důsledku enormního vzestupu viskozity během mletí.In the examples of the prior art, grinding must be interrupted to block the mill before the desired fineness is reached. Blocking of the mill occurs due to an enormous increase in viscosity during grinding.
-54CZ 286834 B6-54GB 286834 B6
Zvýšení viskozity pochází domněle z toho, že normální kationické polymerní polyelektrolyty reagují spolu s polymemími anionickými polyelektrolyty za tvorby soli a vzájemně se neutralizují a vypadávají. U kombinace polyelektrolytů a způsobu přidávání podle vynálezu k tomuto s překvapením nedochází, spíše nastává ne jednoznačně vysvětlitelné silné snížení viskozity. Tento, během mletí a/nebo dodatečně přidaný, anionický a/nebo amfotemí anionický polyelektrolyt podle vynálezu nepůsobí na kationické a/nebo amfotemí kationické polyelektrolyty neutralizačně, jak by bylo možno očekávat. Tato, pro uživatele, zejména v papírenském průmyslu, ideální zrnitost, koncentrace a nízká viskozita suspenzí minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů může být připravena způsobem podle vynálezu v jedné pracovní operaci, což představuje obrovský ekonomický a kvalitativní pokrok.The increase in viscosity is believed to be due to the fact that normal cationic polymer polyelectrolytes react with the polymeric anionic polyelectrolytes to form a salt and neutralize and fall apart. Surprisingly, this does not occur with the combination of the polyelectrolytes and the method of addition according to the invention, but rather, the viscosity reduction is not clearly explained. This anionic and / or amphoteric anionic polyelectrolyte according to the invention, during grinding and / or additionally added, does not neutralize the cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolytes as would be expected. This, especially for the paper industry, of the ideal grain size, concentration and low viscosity of mineral and / or filler and / or pigment suspensions can be prepared by the process of the invention in a single operation, which represents tremendous economic and qualitative progress.
- Přednostně činí koncentrace vodné suspenze 60 až 70 hmot. %, vztaženo na suchý minerál.Preferably, the concentration of the aqueous suspension is 60 to 70% by weight. %, based on dry mineral.
- Přednostně má surovina před mletím podle vynálezu střední ekvivalentní sférický průměr částic 10 až 50 pm (měřeno na Sedigrafu 5100).Preferably, the feedstock has a mean equivalent spherical particle diameter of 10 to 50 µm (measured on a Sedigraph 5100) prior to grinding according to the invention.
Při mletí snad tedy slouží anionický a/nebo amfotemí anionický polyelektrolyt podle vynálezu, který využívá svých chemických vlastností, na mletím nově vytvořených površích minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů, k vytvoření můstku mezi minerálem a/nebo plnivem a/nebo pigmentem a kationickým a/nebo amfotemím kationickým polyelektrolytem. Kationický a/nebo amfotemí kationický polyelektrolyt fixovaný tím v dostatečné míře, dodává částicím minerálu a/nebo plniva a/nebo pigmentu pozitivní náboj. Mimo to působí snad anionický a/nebo amfotemí anionický polyelektrolyt podle vynálezu, s délkou řetězce podle vynálezu, přidávaný v dalších krocích k suspenzi minerálu a/nebo plniva a/nebo pigmentu, jako můstek mezi polymemími řetězci kationických a/nebo amfotemích kationických polyelektrolytů, což vede k větším vazbám polymemích řetězců, které zřejmě částice minerálu přídatně stericky stabilizují. Při mletí slouží kationický a/nebo amfotemí kationický polyelektrolyt, který podporován anionickým a/nebo amfotemím anionickým polyelektrolytem podle vynálezu potahuje zřejmě povrchy minerálu a/nebo plniva a/nebo pigmentu, jako nositel pozitivních nábojů a stabilizuje tak pozitivně částice minerálu a/nebo plniva a/nebo pigmentu.Thus, during grinding, the anionic and / or amphoteric anionic polyelectrolyte of the invention, which uses its chemical properties, serves to form a bridge between the mineral and / or filler and / or pigment on the grinding of newly formed surfaces of minerals and / or fillers and / or pigments; cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolyte. The cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolyte fixed therewith sufficiently provides a positive charge to the mineral and / or filler particles and / or pigment. In addition, perhaps the anionic and / or amphoteric anionic polyelectrolyte of the invention, with the chain length of the invention, added in further steps to the mineral and / or filler and / or pigment suspension, acts as a bridge between the polymeric cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolyte chains. leads to greater bonds of polymer chains, which apparently additionally sterically stabilize the mineral particles. In grinding, the cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolyte, which, supported by the anionic and / or amphoteric anionic polyelectrolyte of the invention, appears to coat the mineral and / or filler and / or pigment surfaces as positive charge carriers and stabilizes the mineral and / or filler particles positively. / or pigment.
Domnělou tvorbou můstku mezi anionickým a/nebo amfotemím anionickým polyelektrolytem a kationickým a/nebo amfotemím kationickým polyelektrolytem se mimoto dosáhne, jak se zdá, sterické stabilizace částic minerálu a/nebo plniva a/nebo pigmentu.In addition, the apparent bridge formation between the anionic and / or amphoteric anionic polyelectrolyte and the cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolyte appears to achieve steric stabilization of the mineral and / or filler particles and / or pigment.
Vhodné směsi anionických a/nebo amfotemích anionických polyelektrolytů a kationických a/nebo amfotemích kationických polyelektrolytů před mletím jsou podle vynálezu:Suitable mixtures of anionic and / or amphoteric anionic polyelectrolytes and cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolytes prior to grinding are according to the invention:
částečně neutralizovaný anionický a/nebo částečně neutralizovaný amfotemí anionický polyelektrolyt ke kationickému a/nebo amfotemímu kationickému polyelektrolytů 1:10 až 1:40 přednostně pro mramor 1:12, pro křídu „Champagne“ 1:30.partially neutralized anionic and / or partially neutralized amphoteric anionic polyelectrolyte to cationic and / or amphoteric cationic polyelectrolytes 1:10 to 1:40 preferably for marble 1:12, for chalk "Champagne" 1:30.
Během a/nebo po mletí se přidává znovu, podle koncentrace a požadované konečné viskozity částečně neutralizovaný anionický a/nebo částečně neutralizovaný amfotemí anionický polyelektrolyt. Přednostně cca. dvojnásobek toho, co před mletím.During and / or after grinding, the partially neutralized anionic and / or partially neutralized amphoteric anionic polyelectrolyte is added again, depending on the concentration and the desired final viscosity. Preferably approx. twice as much as before grinding.
-55CZ 286834 B6-55GB 286834 B6
Další příklady podle vynálezuOther examples of the invention
Příklad 11Example 11
Jako příklad la (stav techniky), ale částečně neutralizovaná polyakrylová kyselina jako v příkladu 12.As Example 1a (prior art) but partially neutralized polyacrylic acid as in Example 12.
Viskozita v mPa.s po 1 hod_____________________1 dni_________________________15 dnechViscosity in mPa.s after 1 hour_____________________1 days_________________________15 days
144 152 280144 152 280
Příklad 11 zřetelně ukazuje, že oproti příkladu la (stav techniky) se s částečně neutralizovanou polyakrylovou kyselinou dosáhne podstatně lepší skladovací stability po více týdnů.Example 11 clearly shows that significantly better storage stability over several weeks is achieved with partially neutralized polyacrylic acid compared to Example 1a (prior art).
Příklad 12 hmot, %-ní vodná suspenze přírodního mramoru o takové zrnitosti, že 60 hmot. % částic vykazuje ekvivalentní sférický průměr <2pm (měřeno na Sedigrafu 5100), byla dispergována s 0,33 hmot. %, vztaženo na suchý mramor, následujícího kopolymeru (amfotemí kationický polymer).Example 12 wt.% Aqueous slurry of natural marble having a grain size of 60 wt. % of particles exhibited an equivalent spherical diameter < 2 µm (measured on Sedigraph 5100), was dispersed with 0.33 wt. %, based on dry marble, of the following copolymer (amphoteric cationic polymer).
a = 95 mol % b = 5 mol % mezní viskozita (27,3 ml/g) jakož i s 0,06 hmot. %, vztaženo na suchý mramor, hydroxidem sodným částečně neutralizované polyakrylové kyseliny (10 mol % karboxylových skupin neutralizováno) různých specifických viskozit resp. molekulových hmotností, za intenzivního míchání (8000 ot./min, průměr míchacích kotoučů 50 mm). Cílem této zkušební série bylo stanovení optimální specifické viskozity, popř. mol. hmotnosti částečně neutralizovaných anionických polyelektrolytů.a = 95 mol% b = 5 mol% viscosity limit (27.3 ml / g) as well as with 0.06 wt. %, based on dry marble, of sodium partially neutralized polyacrylic acid (10 mol% of carboxyl groups neutralized) of different specific viscosities resp. molecular weight, with vigorous stirring (8000 rpm, mixing disc diameter 50 mm). The aim of this test series was to determine the optimum specific viscosity, respectively. mol. by weight of partially neutralized anionic polyelectrolytes.
-56CZ 286834 B6-56GB 286834 B6
Optimální spec, viskozita částečně neutralizovaného polyakrylátu je asi 0,35 až 0,54.The optimal spec, the viscosity of the partially neutralized polyacrylate is about 0.35 to 0.54.
Příklad 13 hmot, %-ní vodná suspenze přírodního mramoru o takové zrnitosti, že 60 hmot. % částic vykazuje ekvivalentní sférický průměr < 2pm (měřeno na Sedigrafu 5100), byla dispergována s 0,33 hmot. %, vztaženo na suchý mramor, kopolymerů z příkladu 12, avšak s různými mezními viskozitami resp. molekulovými hmotnostmi, a s 0,06 hmot. %, vztaženo na suchý mramor, částečně neutralizovaného polyakrylátu z příkladu 12 o specifické viskozitě 0,35, za intenzivního míchání (8000 ot./min, průměr míchacích kotoučů 50 mm).Example 13 wt.% Aqueous slurry of natural marble having a grain size of 60 wt. % of the particles exhibited an equivalent spherical diameter <2 µm (measured on Sedigraph 5100), was dispersed with 0.33 wt. %, based on dry marble, of the copolymers of Example 12, but with different viscosity and viscosity limits. molecular weight, and with 0.06 wt. %, based on dry marble, of a partially neutralized polyacrylate of Example 12 having a specific viscosity of 0.35, with vigorous stirring (8000 rpm, agitator disc diameter 50 mm).
Optimální mezní viskozita použitého kationického kopolymerů je mezi 15 ml/g a 40 ml/g.The optimal cut-off viscosity of the cationic copolymers used is between 15 ml / g and 40 ml / g.
Příklad 14 hmot, %-ní vodná suspenze přírodního mramoru o takové zrnitosti, že 60 hmot. % částic vykazuje ekvivalentní sférický průměr <2pm (měřeno na Sedigrafu 5100), bylo dispergována s 0,33 hmot. %, vztaženo na suchý mramor, kopolymerů z příkladu 12 a s 0,06 hmot. %, vztaženo na suchý mramor, polyakrylové kyseliny (specifické viskozity 0,35) s různými stupni neutralizace karboxylových skupin hydroxidem sodným, za intenzivního míchání (8000 ot./min, průměr míchacích kotoučů 50 mm).Example 14 wt.% Aqueous slurry of natural marble having a grain size of 60 wt. % of the particles exhibited an equivalent spherical diameter < 2 µm (measured on Sedigraph 5100), was dispersed with 0.33 wt. %, based on dry marble, of the copolymers of Example 12 and with 0.06 wt. %, based on dry marble, of polyacrylic acids (specific viscosities 0.35) with different degrees of neutralization of the carboxyl groups with sodium hydroxide, with vigorous stirring (8000 rpm, agitator disc diameter 50 mm).
-57CZ 286834 B6-57GB 286834 B6
Nejlepší dlouhodobé stability se dosáhne s polyakrylovou kyselinou, u níž je 5 až 10 mol % karboxylových skupin neutralizováno.The best long-term stability is obtained with a polyacrylic acid in which 5-10 mol% of the carboxyl groups are neutralized.
Příklad 15 hmot, %-ní vodná suspenze přírodního mramoru o takové zrnitosti, že 60 hmot. % částic vykazuje ekvivalentní sférický průměr < 2pm (měřeno na Sadigrafu 5100), byla dispergována s 0,33 hmot. %, vztaženo na suchý mramor, různého percentuálního molámího složení kopolymeru z příkladu 12 a 0,06 hmot. %, vztaženo na suchý mramor, částečně neutralizovaného polyakrylátu (spec, viskozity 0,35, z příkladu 12) za intenzivního míchání (8000 ot./min, průměr míchacího kotouče 50 mm).Example 15 wt.% Aqueous slurry of natural marble having a grain size of 60 wt. % of particles exhibited an equivalent spherical diameter < 2 µm (measured on Sadigraf 5100), was dispersed with 0.33 wt. %, based on dry marble, of a different percent molar composition of the copolymer of Example 12 and 0.06 wt. %, based on dry marble, of partially neutralized polyacrylate (spec, viscosity 0.35, from Example 12) with vigorous stirring (8000 rpm, agitator disc diameter 50 mm).
Mol % kationického monomeru 80 mol % 87 mol % 95 mol %Mol% cationic monomer 80 mol% 87 mol% 95 mol%
100 mol % mol % anionického monomeru 20 mol % 13 mol % mol % 0 mol % viskozita suspenze po 1 hod 680 mPa.s 580 mPa.s 172 mPa.s 420 mPa.s100 mole% mole% of anionic monomer 20 mole% 13 mole% mole% 0 mole% viscosity of the suspension after 1 hour 680 mPa.s 580 mPa.s 172 mPa.s 420 mPa.s
Optimální monomemí složení kationického polyelektrolytů je asi 95 mol % kationické sloučeniny a 5 mol % anionické sloučeniny.The optimal monomer composition of the cationic polyelectrolytes is about 95 mol% of the cationic compound and 5 mol% of the anionic compound.
Příklad 16 hmot, %-ní vodná suspenze přírodního mramoru s ekvivalentním sférickým středním průměrem částic 12 pm (měřeno na Sedigrafu 5100) byla rozemleta podle následujícího předpisu v Dynomillu (0,6 1 mlecí kontejner) při použití skleněných mlecích tělísek (0 1 mm) na křivku zrnitosti tak, že 60 hmot. % částic vykazuje ekvivalentní sférický průměr < 2 pm (měřeno na Sedigrafu 5100).Example 16% by weight aqueous slurry of natural marble with equivalent spherical mean particle diameter of 12 µm (measured on Sedigraph 5100) was milled according to the following recipe in Dynomill (0.6 1 grinding container) using glass grinding bodies (0 1 mm) to a grain size curve such that 60 wt. % of the particles showed an equivalent spherical diameter <2 µm (measured on Sedigraph 5100).
Předpis:Regulation:
5000 g mramoru g amfotemího kationického polymeru odpovídajícího vzorci z příkladu 125000 g of marble g of an amphoteric cationic polymer corresponding to the formula of Example 12
1,35 g polyakrylové kyseliny (spec, viskozity 0,54), 5 mol % karboxylových skupin neutrál. NaOH, přidáno před mletím1.35 g of polyacrylic acid (spec, viscosity 0.54), 5 mol% of carboxyl groups neutral. NaOH, added before grinding
3,15 g polyakrylové kyseliny (spec, viskozity 0,54), 5 mol % karboxylových skupin neutrál. NaOH, přidáno během mletí3.15 g of polyacrylic acid (spec, viscosity 0.54), 5 mol% of carboxyl groups neutral. NaOH, added during grinding
2472 g vody2472 g of water
Viskozita: po 2 hod 1 dni 5 dnech 10 dnech 20 dnech [mPa.s] 200 116 148 104 104Viscosity: after 2 hours 1 day 5 days 10 days 20 days [mPa.s] 200 116 148 104 104
V příkladu 16 je zřetelně prokázáno, že při druhu a kombinaci anionických a kationických polyelektrolytů podle vynálezu a také mletím se připraví jemnozmná suspenze minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů s nízkou a po týdny stabilní viskozitou.In Example 16, it is clearly shown that in the type and combination of anionic and cationic polyelectrolytes of the invention, as well as milling, a fine-grained suspension of minerals and / or fillers and / or pigments of low and stable viscosity for weeks is prepared.
-58CZ 286834 B6-58GB 286834 B6
Příklad 17 hmot, %-ní vodná suspenze křídy „Champagne“ s ekvivalentním sférickým středním průměrem částic 12 pm (měřeno na Sedigrafu 5100) byla rozemleta podle následujícího předpisu v Dynomillu (0,6 1 mlecí kontejner) při použití skleněných mlecích tělísek (0 1 mm) na křivku zrnitosti tak, že 67 hmot. % částic vykazuje ekvivalentní sférický průměr < 2 pm (měřeno na Sedigrafu 5100).Example 17% by weight of an aqueous suspension of "Champagne" chalk with an equivalent spherical mean particle diameter of 12 µm (measured on Sedigraph 5100) was ground according to the following recipe in Dynomill (0.6 1 grinding container) using glass grinding bodies (0 1 mm) to a grain size curve such that 67 wt. % of the particles showed an equivalent spherical diameter <2 µm (measured on Sedigraph 5100).
Předpis:Regulation:
5000 g křídy „Champagne“ g amfotemího kationického polymeru z příkladu 125000 g of "Champagne" chalk g of the amphoteric cationic polymer of Example 12
0,5 g polyakrylové kyseliny (spec, viskozity 0,54), 5 mol % karboxylových skupin neutrál. NaOH, přidáno před mletím0.5 g of polyacrylic acid (spec, viscosity 0.54), 5 mol% of carboxyl groups neutral. NaOH, added before grinding
2472 g vody2472 g of water
V příkladu 17 je zřetelně prokázáno, že také pozdější přídavek anionického polyelektrolytů podle vynálezu má za následek enormní snížení viskozity a viskozita zůstává po týdny stabilní.In Example 17 it is clearly shown that the later addition of the anionic polyelectrolytes of the invention also results in an enormous decrease in viscosity and the viscosity remains stable for weeks.
Příklad 18 hmot, %-ní vodná suspenze přírodního mramoru s ekvivalentním sférickým středním průměrem částic 12 pm (měřeno na Sedigrafu 5100) byla rozemleta podle následujícího předpisu v Dynomillu (0,6 1 mlecí kontejner) při použití skleněných mlecích tělísek (0 1 mm) na křivku zrnitosti tak, že 88 hmot. % částic vykazuje ekvivalentní sférický průměr < 2pm (měřeno na Sedigrafu 5100).Example 18 wt.% Aqueous slurry of natural marble with an equivalent spherical mean particle diameter of 12 µm (measured on Sedigraph 5100) was milled as follows in Dynomill (0.6 1 grinding container) using glass grinding bodies (0 1 mm). per particle size curve such that 88 wt. % of the particles showed an equivalent spherical diameter < 2 µm (measured on Sedigraph 5100).
Předpis:Regulation:
5000 g mramoru g amfotemího kationického polymeru z příkladu 125000 g of marble g of the amphoteric cationic polymer of Example 12
1,35 g polyakrylové kyseliny (spec, viskozity 0,54), 5 mol % karboxylových skupin neutrál. NaOH, přidáno před mletím1.35 g of polyacrylic acid (spec, viscosity 0.54), 5 mol% of carboxyl groups neutral. NaOH, added before grinding
2,65 g polyakrylové kyseliny (spec, viskozity 0,54), 5 mol % karboxylových skupin neutrál. NaOH, přidáno během mletí2.65 g of polyacrylic acid (spec, viscosity 0.54), 5 mol% of carboxyl groups neutral. NaOH, added during grinding
3363 g vody3363 g of water
Viskozita: po 1 hod 1 dni 4 dnech 8 dnech 11 dnech [mPa.s] 500 520 400 400 390Viscosity: after 1 hour 1 day 4 days 8 days 11 days [mPa.s] 500 520 400 400 390
Také vysoké jemnosti, jaké nacházejí upotřebení vnatíracích recepturách jsou bez problému připravitelné mletím hrubě rozdrcené suroviny při vysokých koncentracích.Also, the high finenesses found in recipe formulations can be easily obtained by grinding the coarsely ground raw material at high concentrations.
-59CZ 286834 B6-59EN 286834 B6
Příklad 19 hmot, %-ní vodná suspenze přírodní křídy „Champagne“ s ekvivalentním sférickým středním průměrem částic 18 pm (měřeno na Sedigrafu 5100) byla rozemleta podle následujícího předpisu v Dynomillu (0,6 1 mlecí kontejner) při použití skleněných mlecích tělísek (0 1 mm) na křivku zrnitosti tak, že 67 hmot. % částic vykazuje ekvivalentní sférický průměr < 2 pm (měřeno na Sedigrafu 5100).Example 19% by weight of an aqueous suspension of natural chalk "Champagne" with an equivalent spherical mean particle diameter of 18 µm (measured on Sedigraph 5100) was ground according to the following recipe in Dynomill (0.6 1 grinding container) using glass grinding bodies (0). 1 mm) per grain curve so that 67 wt. % of the particles showed an equivalent spherical diameter <2 µm (measured on Sedigraph 5100).
Předpis:Regulation:
5000 g křídy „Champagne“5000 g chalk "Champagne"
37,5 g amfotemího kationického polymeru z příkladu 1237.5 g of the amphoteric cationic polymer of Example 12
1,35 g polyakrylové kyseliny (spec, viskozity 0,54), 5 mol % karboxylových skupin neutrál. NaOH, přidáno před mletím1.35 g of polyacrylic acid (spec, viscosity 0.54), 5 mol% of carboxyl groups neutral. NaOH, added before grinding
7,65 g polyakrylové kyseliny (spec, viskozity 0,54), 5 mol % karboxylových skupin neutrál. NaOH, přidáno během mletí7.65 g of polyacrylic acid (spec, viscosity 0.54), 5 mol% of carboxyl groups neutral. NaOH, added during grinding
2486 g vody2486 g of water
Viskozita: po 1 hod 1 dni 4 dnech 7 dnech [mPa.s] 212 170 132 124Viscosity: after 1 h 1 day 4 days 7 days [mPa.s] 212 170 132 124
Příklad 20Example 20
V poloprovozním měřítku byl v příkladu 16 použitý přírodní mramor, umlet ve vertikálně uspořádaném perlovém mlýnu (Sůssmeier o obsahu 180 1) při použití skleněných mlecích tělísek (0 1 až 2 mm) na křivku zrnitosti tak, že 63 hmot. % částic vykazuje ekvivalentní sférický průměr < 2 pm (měřeno na Sedigrafu 5100), při koncentraci 67,6 hmot. % tuhé látky.On a pilot scale, natural marble was used in Example 16, ground in a vertically arranged bead mill (Süssmeier of 180 L) using glass grinding bodies (0-2 mm) to a grain size curve such that 63 wt. % of the particles exhibited an equivalent spherical diameter < 2 µm (measured on a Sedigraph 5100) at a concentration of 67.6 wt. % solids.
V šarži cca 600 kg bylo vyrobeno 501 této suspenze.In a batch of about 600 kg, 501 of this suspension was produced.
Předpis:Regulation:
400 kg mramoru400 kg of marble
1,4 kg amfotemího kationického polymeru z příkladu 121.4 kg of the amphoteric cationic polymer of Example 12
0,12 kg polyakrylové kyseliny (spec, viskozity 0,54), 5 mol % karboxylových skupin neutrál. NaOH, přidáno před mletím0.12 kg of polyacrylic acid (spec, viscosity 0.54), 5 mol% of carboxyl groups neutral. NaOH, added before grinding
0,24 kg polyakrylové kyseliny (spec, viskozity 0,54), 5 mol % karboxylových skupin neutrál. NaOH, přidáno během mletí0.24 kg of polyacrylic acid (spec, viscosity 0.54), 5 mol% of carboxyl groups neutral. NaOH, added during grinding
197 kg vody197 kg of water
Hodinový výkon perlového mlýnu činil 500 1 suspenze/hod.The hourly output of the bead mill was 500 l of suspension / hour.
Viskozita: po 1 hod 1 dni 7 dnech 14 dnech 21 dnech cP 230 230 150 150 160Viscosity: after 1 h 1 days 7 days 14 days 21 days cP 230 230 150 150 160
Příklad 21Example 21
V poloprovozním měřítku byl mramor použitý v příkladu 16 umlet ve vertikálně uspořádaném perlovém mlýnu (Sůssmeier o obsahu 1801) při použití skleněných mlecích tělísek (0 1 až 2 mm) na křivku rozložení zrn tak, že 70 hmot. % částic vykazuje ekvivalentní sférický průměr < 2pm (měřeno na Sedigrafu 5100), při koncentraci 70,6 hmot. % tuhé látky.On a pilot scale, the marble used in Example 16 was milled in a vertically arranged bead mill (Süssmeier with a content of 1801) using glass grinding bodies (0-2 mm) to a grain distribution curve such that 70 wt. % of the particles exhibited an equivalent spherical diameter < 2 µm (measured on a Sedigraph 5100) at a concentration of 70.6 wt. % solids.
-60CZ 286834 B6-60GB 286834 B6
V šarži cca 600 kg byly vyrobeny 41 této suspenze.In a batch of about 600 kg, 41 of this suspension were produced.
Předpis:Regulation:
400 kg mramoru400 kg of marble
2,0 kg amfotemího kationického polymeru z příkladu 122.0 kg of the amphoteric cationic polymer of Example 12
0,12 kg polyakrylové kyseliny (spec, viskozity 0,54), 5 mol % karboxylových skupin neutrál. NaOH, přidáno před mletím0.12 kg of polyacrylic acid (spec, viscosity 0.54), 5 mol% of carboxyl groups neutral. NaOH, added before grinding
0,36 kg polyakrylové kyseliny (spec, viskozity 0,54), 5 mol % karboxylových skupin neutrál. NaOH, přidáno během mletí0.36 kg of polyacrylic acid (spec, viscosity 0.54), 5 mol% of carboxyl groups neutral. NaOH, added during grinding
168 kg vody168 kg of water
Hodinový výkon činil 500 1 suspenze/hod.The hourly output was 500 l of suspension / hour.
Viskozita: po 1 hod 1 dni 7 dnech 14 dnech 21 dnechViscosity: after 1 h 1 days 7 days 14 days 21 days
450 420 400 400 400450 420 400 400 400
Příklad 22 hmot, %-ní vodná suspenze oxidu titaničitého o takovém rozložení zrn, že 94 hmot. % částic vykazuje ekvivalentní sférický průměr <2 pm (měřeno na Sedigrafu 5100), byla dispergována při silných střihových silách (8000 ot./min, průměr míchacího kotouče 50 mm).Example 22 wt.% Aqueous titanium dioxide slurry having a grain distribution such that 94 wt. % of the particles exhibited an equivalent spherical diameter < 2 µm (measured on a Sedigraph 5100), was dispersed under strong shear forces (8000 rpm, agitator disc diameter 50 mm).
Předpis:Regulation:
1500 g TiO2 g amfotemího kationického polymeru z příkladu 12 a přidat1500 g of TiO 2 g of amphoteric cationic polymer of Example 12 and added
640 g vody640 g of water
Viskozita: po 1 hod 1 dni 10 dnech 20 dnech [mPa.s] 275 - 300 290Viscosity: after 1 h 1 day 10 days 20 days [mPa.s] 275 - 300 290
Příklad 23 hmot, %-ní vodná suspenze oxidu titaničitého o takovém rozložení zrn, že 94 hmot. % částic vykazuje ekvivalentní sférický průměr < 2 pm (měřeno na Sedigrafu 5100), byla dispergována při silných střihových silách (8000 ot./min, průměr míchacího kotouče (50 mm).Example 23 wt.% Aqueous titanium dioxide slurry having a grain distribution such that 94 wt. % of the particles exhibited an equivalent spherical diameter < 2 µm (measured on a Sedigraph 5100), was dispersed at strong shear forces (8000 rpm, mixing disc diameter (50 mm)).
Předpis:Regulation:
1250 g TiO2 g amfotemího kationického polymeru z příkladu 2 a přidat1250 g of TiO 2 g of amphoteric cationic polymer of Example 2 and added
675 g vody675 g of water
-61CZ 286834 B6-61EN 286834 B6
Příklad 24 hmot, %-ní vodná suspenze přírodního CaSO4 o takovém rozložení zrn, že 23 hmot. % částic vykazuje ekvivalentní sférický průměr < 2 pm (měřeno na Sedigrafu 5100), byla dispergována při silných střihových silách (8000 ot./min. průměr míchacího kotouče (50 mm).Example 24 wt.% Aqueous suspension of natural CaSO 4 having a grain distribution such that 23 wt. % of the particles exhibited an equivalent spherical diameter <2 µm (measured on a Sedigraph 5100), was dispersed under strong shear forces (8000 rpm mixing disc diameter (50 mm)).
Předpis:Regulation:
1000 g CaSO4 1000 g CaSO 4
3,6 g amfotemího kationického polymeru z příkladu 12 a přidat3.6 g of the amphoteric cationic polymer of Example 12 and added
670 g vody670 g of water
Viskozita: po 1 hod 1 dni 10 dnech 20 dnech [mPa.s] 350 390 400Viscosity: after 1 h 1 day 10 days 20 days [mPa.s] 350 390 400
Příklad 25 hmot, %-ní vodná suspenze CaCO3 (74,5 % ní suspenze z příkladu 7 A) a suchého mastku, kde 47 hmot. % částic vykazuje ekvivalentní sférický průměr < 2 pm (měřeno na Sedigrafu 5100), byla dispergována při silných střihových silách (8000 ot./min, průměr míchacího kotouče 50 mm) tak, že vznikne 1 : 1 směs mastek/CaCO3.Example 25 wt.% Aqueous CaCO 3 slurry (74.5 wt. Slurry from Example 7A) and dry talc; % of the particles exhibited an equivalent spherical diameter < 2 µm (measured on Sedigraph 5100), was dispersed at strong shear forces (8000 rpm, stirring disc diameter 50 mm) to form a 1: 1 talc / CaCO 3 mixture.
Předpis:Regulation:
670 g 74,5 % ní suspenze z příkladu 7 A670 g of the 74.5% suspension of Example 7A
549 g suchého mastku 91 % ního549 g of dry talc 91%
2,8 g amfotemího kationického polymeru z příkladu 12 a přidat2.8 g of the amphoteric cationic polymer of Example 12 and added
594 g vody594 g of water
Viskozita: po 1 hod 1 dni 2 dnech [mPa.s] 450 500Viscosity: after 1 h 1 days 2 days [mPa.s] 450 500
Příklad použitíApplication example
Byla zkoumána retence mramorové suspenze připravené v příkladech 20 a 21 při výrobě papim ve srovnání s mramorovou suspenzi připravovanou dnes obvykle s anionickými dispergačními činidly.The retention of the marble suspension prepared in Examples 20 and 21 in papime production was investigated compared to the marble suspension prepared today usually with anionic dispersants.
Podmínky testu:Test conditions:
Látka: 80 % březový sulfát stupeň mletí 23° SR % borovicový sulfátSubstance: 80% birch sulphate degree of grinding 23 ° SR% pine sulphate
Retenční pomocný prostředek: 0,05 % polyakrylamid (mezní viskozita 700 ml/g)Retention aid: 0.05% polyacrylamide (viscosity limit 700 ml / g)
Průběh zkoumání retence podle firmy Britt-Jar Páper Research Materiál, SYRACUSE, USA:Britt-Jar Papers Research Material, SYRACUSE, USA:
1.275 ml 2 %-ní vláknité suspenze (3,63 g absolutně suchých vláken) jakož i 275 ml destilované vody dát do Britt-Jar-(ovy) kádinky;1.275 ml of a 2% fibrous suspension (3.63 g of absolutely dry fibers) and 275 ml of distilled water are placed in a Britt-Jar beaker;
-62CZ 286834 B6-62EN 286834 B6
2. Britt-Jar-(ovo) míchadlo nastavit na 700 ot./min;2. Set the Britt-Jar- (ovo) stirrer to 700 rpm;
3. 25,4 ml 5 %-ní suspenze minerálu a/nebo plniva a/nebo pigmentu přidat3. Add 25.4 ml of a 5% mineral and / or filler suspension and / or pigment
4. po 20 s přidat odpovídající množství retenčního prostředku4. Add the appropriate amount of retention agent after 20 s
5. po dalších 25 s otevřít odtokový kohout a 100 ml sítové vody nechat odtéci.5. After a further 25 seconds, open the drain cock and allow 100 ml of sieve water to drain.
6. V sítové vodě se stanoví podíl CaCO3 komplexometricky po rozložení působením HC1 nebo tavením - AAS. U jiných minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů se sítová voda filtruje přes membránový filtr, zpopelní při 600 °C alkalickým tepelným rozkladem, např. s NaOH/KOH v zirkonovém kelímku, převede na bezvodou formu a v okyseleném stavu se stanoví prostřednictvím AAS. S ohledem na příslušné přepočítací faktory může být stanoven obsah daných minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů.6. In the sieve water, the proportion of CaCO 3 is determined complexometrically after decomposition with HCl or by melting - AAS. For other minerals and / or fillers and / or pigments, the sieve water is filtered through a membrane filter, ashed at 600 ° C by alkaline thermal decomposition, eg with NaOH / KOH in a zirconium crucible, converted to anhydrous form and determined in acidified state by AAS . The content of the minerals and / or fillers and / or pigments may be determined with respect to the respective conversion factors.
7. Ze zapsaného podílu minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů na 100 ml a ze v sítové vodě stanoveného podílu minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů na 100 ml lze vypočítat retencí plniva.7. From the registered fraction of minerals and / or fillers and / or pigments per 100 ml and from the sieved water fraction of minerals and / or fillers and / or pigments per 100 ml, retention of the filler can be calculated.
Výsledky:Results:
Produkty:______________________Products: ______________________
Anionický stabilizovaná suspenze s 60 % < 2 pm (0,15 % natriumpolyakrylát spec, viskozita 0,35)Anionic stabilized suspension with 60% <2 pm (0.15% sodium polyacrylate spec, viscosity 0.35)
Anionický stabilizovaná suspenze se 70 % < 2 pm (0,3 % natriumpolyakrylát spec, viskozita 0,54)Anionic stabilized suspension with 70% <2 pm (0.3% natriumpolyacrylate spec, viscosity 0.54)
Suspenze z příkladu 19 retence plniva při prvním nanesení 41,1 %Suspension of Example 19 filler retention at first application of 41.1%
35,3 %35.3%
61,9 %61.9%
Suspenze z příkladu 20The suspension of Example 20
67,8 %67.8%
Použitím mramorové suspenze vyrobené novým způsobem podle vynálezu je možné zvyšování retence plniva bez negativního působení na formaci papíru, což představuje ohromný skok ve vývoji.By using the marble suspension produced by the novel process of the invention, it is possible to increase the retention of the filler without adversely affecting the paper formation, which represents a huge development leap.
Vodné suspenze jakož i způsob jejich výroby podle vynálezu vykazují následující výhody:The aqueous suspensions as well as the process according to the invention have the following advantages:
- na rozdíl od dosud známých způsobů je možné vyrobit vysoce koncentrovanou (> 60 hmot. %) suspenzi minerálů a/nebo plniv a/nebo pigmentů mokrým mletím hrubě drcené suroviny.in contrast to known methods, it is possible to produce a highly concentrated (> 60 wt.%) suspension of minerals and / or fillers and / or pigments by wet grinding the coarse shredded raw material.
- suspenze vykazují výtečnou skladovací stabilitu při nízké viskozitě.suspensions exhibit excellent storage stability at low viscosity.
- při použití z toho vyplývají např. velké výhody, zejména pokud jde o retenci plniva ve výrobě papíru.- in use, this entails, for example, great advantages, particularly with regard to the retention of filler in paper production.
- mletí a dispergace je možná při vysokých mlecích silách a při teplotě varu vody.- grinding and dispersion is possible at high grinding forces and at the boiling point of water.
-63CZ 286834 B6-63EN 286834 B6
Claims (27)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ19902809A CZ286834B6 (en) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | Water suspension of minerals and/or filling agents and/or pigments, process of its preparation and use thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ19902809A CZ286834B6 (en) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | Water suspension of minerals and/or filling agents and/or pigments, process of its preparation and use thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ280990A3 CZ280990A3 (en) | 2000-04-12 |
CZ286834B6 true CZ286834B6 (en) | 2000-07-12 |
Family
ID=5465631
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ19902809A CZ286834B6 (en) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | Water suspension of minerals and/or filling agents and/or pigments, process of its preparation and use thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ286834B6 (en) |
-
1990
- 1990-06-06 CZ CZ19902809A patent/CZ286834B6/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ280990A3 (en) | 2000-04-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2585840B2 (en) | High concentration aqueous suspension of minerals and / or fillers and / or pigments | |
US4610801A (en) | Compositions comprising mineral particles in suspension and method of treating aqueous systems therewith | |
MX2014005474A (en) | Aqueous suspensions of calcium carbonate-comprising materials with low deposit built up. | |
MXPA02005853A (en) | Cellulose products comprising silicate and processes for preparing the same. | |
CA2876786C (en) | High solids and low viscous aqueous slurries of calcium carbonate-comprising materials with improved rheological stability under increased temperature | |
EP1613703A1 (en) | Aqueous elutriations of fine-particled filling materials, methods for the production thereof and use thereof in the production of paper containing filling materials | |
US5746819A (en) | High solids anatase TiO2 slurries | |
CZ286834B6 (en) | Water suspension of minerals and/or filling agents and/or pigments, process of its preparation and use thereof | |
CN107207272A (en) | The preparation of winnofil | |
ES2351124T3 (en) | MIXTURE OF CAOLIN-CARBONATE CALCIUM PIGMENTS THAT INCLUDES A DISPERSANT FREE OF LIGNOSULFONATE. | |
JPH08176464A (en) | High-concentration water-base suspension of inorganic substance and/or filler and/or pigment | |
CZ281996A3 (en) | Dispersing and grinding auxiliary agents for inorganic fillers and pigment, and their use | |
DD297920A5 (en) | HIGHLY CONCENTRATED WAFER SOFT SUSPENSION OF MINERALS AND / OR FUELS AND / OR PIGMENTS | |
Kostelnik et al. | High solids anatase TiO 2 slurries | |
MXPA98003360A (en) | Suspension of stable magnesium hydroxide for long time and process for your production |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
MK4A | Patent expired |
Effective date: 20100606 |