DE2449803A1 - MIXTURE OF CALCIUM CARBONATE AND HYDRATED TOBERMORITE, PROCESS FOR ITS MANUFACTURING AND APPLICATION OF THE MIXTURE - Google Patents
MIXTURE OF CALCIUM CARBONATE AND HYDRATED TOBERMORITE, PROCESS FOR ITS MANUFACTURING AND APPLICATION OF THE MIXTUREInfo
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Description
Beschreibung
zum Patentaesuchdescription
for patent application
der Firma Societe Anonyme dite: LAFARGE, 23, rue Emile Menier, Paris / Frankreichfrom Societe Anonyme dite: LAFARGE, 23, rue Emile Menier, Paris / France
betreffend:concerning:
"Gemisch aus Calciuracarbonat und hydratisiertem Toberinorit, Verfahren zu seiner Herstellung und ■Anwendung des Geraischs""Mixture of calcium carbonate and hydrated Toberinorite, process for its production and ■ application of the Geraisch "
Die Erfindung betrifft ein neuartiges Gemisch aus Calciumcarbonat und hydratisiertem Tobermorit, wie auch ein Verfahren für die Herstellung dieses Gemisches und verschiedene Anwendüngen, insbesondere als Füllstoff und dies wiederum vor allem für die Papier- und Farbanindustrie.The invention relates to a novel mixture of calcium carbonate and hydrated tobermorite, as well as a method for the production of this mixture and various applications, in particular as a filler and this in turn before especially for the paper and dye industry.
Das Gemisch gemäß der Erfindung besitzt die folgende Konstitution:The mixture according to the invention has the following constitution:
70 bis 15 % Tobermorit, wovon 0 bis 15 % Ouarzanteil sind, ausgedrückt in SiO„ und 30 - 85 % Calciumcarbonat.70 to 15% tobermorite, of which 0 to 15% ouarz content are expressed in SiO “and 30 - 85% calcium carbonate.
Die gegenwärtig als Füllstoff auf dem Markt befindlichen bekannten Produkte sind im allgemeinen die folgenden: Natürliche oder synthetische Calciumcarbonate, Dolomit, Bariumsulfat, Talk, Quarz, synthetische Siliko-Aluminate, Kaolin, pyrogene Kaoline, natürlicher oder synthetischer VJollastonit.The known products currently on the market as fillers are generally as follows: Natural or synthetic calcium carbonates, dolomite, barium sulfate, talc, quartz, synthetic silica-aluminates, kaolin, Pyrogenic kaolins, natural or synthetic V-jollastonite.
&AD ORIGINAL& AD ORIGINAL
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Das Ausgangsmaterial, das gemäß vorliegender Erfindung verwendet wird, und nachfolgend als "Anhydratmaterial" bezeichnet werden soll, ist Weißzement, d.h. weiße Portlandzemente. Diese Produkte enthalten als hauptsächliche Anhydrate Di- und Tricalciumsilikate. Andere Produkte unter der Bezeichnung Weißkalk und angereichert mit Di- oder Tricalciumsilikaten kennen ebenfalls verwendet werden. Schließlich können auch diese Silikate allein eingesetzt werden, insbesondere das Tricalciumsilikat. Diese Produkte können verwendet werden in Klinkerform, d.h. in Form der gefritteten Granalien vom Auslaß eines Brennofens, in welchem Falle sie vor der Hydratisierung zerkleinert werden.The starting material used in the present invention, hereinafter referred to as "anhydrate material" is white cement, i.e. white portland cements. These products mainly contain anhydrates Di- and tricalcium silicates. Other products under the name of white lime and enriched with di- or tricalcium silicates know can also be used. Finally, these silicates can also be used alone, in particular the tricalcium silicate. These products can be used are in clinker form, i.e. in the form of the fritted granules from the outlet of a kiln, in which case they are crushed before hydration.
Die Hand.eisform aas künstlichen Portlandzements (C.P.A.) ist weißer Modifikation oder jedes andere Gemisch C.P.A. mit v/ei j? en Zusätzen (Gips, weißen Pouzzolanen) kann für das Verfahren gemäß der Erfindung eingesetzt werden.The hand ice mold of artificial portland cement (C.P.A.) is white modification or any other mixture of C.P.A. with v / ei j? en additives (plaster of paris, white pouzzolans) can be used for the procedure are used according to the invention.
Dieses Verfahren ist dadurch charakterisiert, daß man die Anhydrate des eingesetzten Zements vollständig hydratisiert bei einer Temperatur zwischen 10 und 100 C in Anwesenheit eines Uasserüfoerschusses, wobei sich eine Paste mit 5 bis 70% Trockenanteil ergibt, und c.aß nan danach mit CO2 karbonatisiert und dann das gewünschte Produkt abzieht; die Karbonatisisrung wird beendet bei Beginn des Abfalls des pH-Wertes. Die Hydratisierung wird genäß eier Erfindung kontinuierlich ofer diskontinuierlich durchgeführt.This process is characterized in that the anhydrates of the cement used are completely hydrated at a temperature between 10 and 100 C in the presence of an excess of water, resulting in a paste with a dry content of 5 to 70%, and then carbonated with CO 2 and then withdraws the desired product; Carbonation is terminated when the pH begins to drop. According to the invention, the hydration is carried out continuously or discontinuously.
Die Reaktion der Hydratisierung liefert ein Gemisch von Hydraten, welche hauptsächlich hydratisierte Calciurrisilikate unifassen, in allgemeinen als Tobermorit bezeichnet. Die Formel ist χ CaO, y SiO_, ζ H„0 mit — zwischen 0,40 und 3,00 und — zwischen 0,5 und β, und hydratisiertem Kalk Ca(OH)^.The hydration reaction produces a mixture of hydrates, which are mainly hydrated calcium silicates unifassen, commonly referred to as tobermorite. The formula is χ CaO, y SiO_, ζ H „0 with - between 0.40 and 3.00 and - between 0.5 and β, and hydrated lime Ca (OH) ^.
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ir -ir -
Dabei ist festzuhalten, daß der Afwilit,dessen chemische Zusammensetzung 3 CaO, 2 SiO_ und 2-4 H3O lautet, ein Sonderfall des Tobermorits ist.It should be noted that afwilite, the chemical composition of which is 3 CaO, 2 SiO_ and 2-4 H 3 O, is a special case of tobermorite.
Bei beendeter Hydratisierung, was man sehr leicht beobachten kann mittels kristallographischer Analyse durch Rörfgenstrahlendiffraktion, leitet man die Karbonatisierung des hydratisieren Kalks ein. Diese Carbonatisierung erfolgt durch Einleiten von CO9 in die wässrige in Bewegung versetzte Hydratpaste oder durch Verrühren dieser Paste mit Natriumbicarbonat oder mit anderen Substanzen, die CO9 freisetzen. Es ist insbesondere interessant, als CO9-QUeIIe., die Abgase von Brennstoffbrennern nach Reinigung durch Filtrieren oder Auswaschen zu verwenden, welche Brenner zum Erwärmen des Hydratisierungsgefäßes gedient hatten.When hydration is complete, which can be easily observed by means of crystallographic analysis by Rörfgen radiation diffraction, the carbonation of the hydrated lime is initiated. This carbonation takes place by introducing CO 9 into the aqueous hydrate paste set in motion or by stirring this paste with sodium bicarbonate or with other substances that release CO 9. It is particularly interesting to use, as CO 9 source, the exhaust gases from fuel burners after cleaning by filtering or washing, which burners had been used to heat the hydration vessel.
Es kann besonders interessant sein, als CO3-QUeIIe das Abgas von Zementöfen zu verwenden, das etwa 20% CO9 im Volumen enthält.It can be particularly interesting to use the exhaust gas from cement kilns, which contains about 20% CO 9 by volume , as the CO 3 source.
Die Carbonatisierung erfolgt zwischen 20 und l00°C. Sie wird so durchgeführt, daß der gesamte Kalk karbonatisiert wird. Es ist einfach, das Ende dieser Carbonatisierung zu erfassen durch Messung des pH-Wertes, der gleich 12,4 ist solange noch Kalk in dem Reaktionsgemisch vorliegt und plötzlich auf mindestens 11 abifällt, wenn kein freier Kalk mehr vorhanden ist. Je nach den Bedingungen bei der Hydratisierung und bei der Carbonatisierung erhält man Tobermorite, die unterschiedliche Anteile an Calcium enthalten, was ganz normal ist, da der Ausdruck "Tobermorite" eine Gruppe von verwandten Produkten bezeichnet. Im Grenzfall, wenn man eineThe carbonation takes place between 20 and 100 ° C. It is carried out in such a way that all of the lime is carbonated will. It is easy to detect the end of this carbonation by measuring the pH, which is equal to 12.4 is as long as there is still lime in the reaction mixture and suddenly drops to at least 11 when there is no more free lime. Depending on the hydration conditions and with carbonation you get tobermorites, which contain different proportions of calcium, which is quite is normal as the term "Tobermorite" refers to a group of related products. In the borderline case, if you have a
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sehr forcierte Carbonatisierung nach der Hydratisierung durchführt oder wenn man carbonatisiert während der Hydratisierung, erhält man anstelle von Tobermoriten und neben dem Carbonat hydratisiertes Siliziuradioxid.Carries out very forced carbonation after hydration or when carbonation is carried out during hydration, instead of tobermorites and in addition to the carbonate, hydrated silicon dioxide is obtained.
Die Erfindung gestattet,kontinuierlich Gemische zu erhalten entsprechend den oben angegebenen Grenzwerten.The invention makes it possible to continuously obtain mixtures corresponding to the limit values given above.
Die Arbeitsweise liefert direkt eine Paste, bei der es sich um eine wässrige Suspension eines Gemisches aus Tobermorit und/oder Afwilit und Calciumcarbonat handelt. Diese Paste kann konzentriert v/erden durch übliche Mittel, wie Filtrieren auf einer Filterpresse. Man kann auch eine Trocknung durchführen durch übliche Verfahren für das Trocknen von Mineralien, beispielsweise durch Zerstäuben.The method of operation directly yields a paste, which is an aqueous suspension of a mixture Tobermorite and / or afwilite and calcium carbonate. This paste can be concentrated by usual means, like filtering on a filter press. Drying can also be carried out by the usual methods for the Drying of minerals, for example by atomization.
Nachfolgend wird die Herstellung einer Zusammensetzung gemäß der Erfindung beschrieben.The preparation of a composition according to the invention is described below.
Handelsüblicher weißer Portlandzement der folgenden Zusammensetzung: Commercial white portland cement of the following composition:
: 23,7 Gew.-Teile
CaO : 69,3 "
Al2O3 : 2,7 "
Fe3O3 : 0,28" "
SO3 y 1,19": 23.7 parts by weight
CaO: 69.3 "
Al 2 O 3 : 2.7 "
Fe 3 O 3 : 0.28 ""
SO 3 y 1.19 "
flüchtige Bestandteile: l,8o Gew.-Teile unlösliche Bestandteile^, 11 " " und Verunreinigungen bis zu 100 Gew.-Teilen wird in einen Korundbrecher eingesetzt, der mit Korundkugeln gefüllt ist und mit Wasser bis zu folgendem Anteil:volatile constituents: 1.80 parts by weight of insoluble constituents ^, 11 "" and impurities up to 100 parts by weight is used in a corundum crusher, which is made with corundum balls is filled and with water up to the following proportion:
- ein Drittel des Volumens wird von den Kugeln eingenommen- a third of the volume is taken up by the balls
- ein Drittel wird mit Wasser gefüllt und mit Zement. Das Wasser wird zugegeben in einem Gewichtsanteil gleich dem- a third is filled with water and with cement. The water is added in a weight proportion equal to that
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Dreifachen des Zementgewichts. Das restliche Drittel Iäj3t nian frei, um das Brechen zu ermöglichen. Die Hydratisierung erfolgt bei GO C. Durch die klassischen Analyseeinrichtungen der Zementineustrie (Röntgenstrahlendiffraktion und Prüfung des Prozentsatzes gebundenen Hassers) konnte man feststellen, daß nach 15 Stunden Brecharbeit die. Hydratisierung beendet war, und daß da.3 so gebildete Produkt ein Gemisch aus Toberr.ioriten, vovon ein Teil Afwilit V7ar, und hydratisieren Kalk war.Three times the weight of the cement. The remaining third is free to break. The hydration takes place at GO C. Through the classic analysis equipment of the cement industry (X-ray diffraction and checking the percentage of bound haters) you could see that after 15 hours of breaking work the. Hydration was complete and that the product so formed a mixture of toberr orites, part of which is Afwilit V7ar, and hydrate lime was.
".lan hat dann durch irgendeines der oben ermahnten Verfahren CO2 in den Brecher eingeführt und die Brecharfoeit während 2 Stunden fortgesetzt. :ian konnte dann durch Röntgenstrahlendiffraktion feststellen, da.3 7r:an ein Gemisch von Hydarat 3 CaO, 2 SiO9, 3 Ιί?0 und CaCO _ erhielt, also den ge-vTÜnschten Füllstoff. Sine Prüfung der Quantitäten an "■'lasser und Kohlendioxidgas, die gebunden waren, und bei verschiedenen Temperaturen freigesetzt wurden, ließ erkennen, daß das Gemisch jeweils hälftig aus den beiden genannten Salzen besteht. Eine Untersuchung der Ausbeute der Reaktion zeigt, daß 100 Gew.-Teile Zement 25 Gew.-Teile Nasser gebunden haben und danach 25 Gew.-Teile COp, was zu 150 Gew.-Teilen des gewünschten Füllstoffs führt. ".lan then introduced through any of the above methods comforted CO 2 in the crusher and the Brecharfoeit continued for 2 hours. ian could then determine by X-ray diffraction, da.3 7r: to a mixture of 3 Hydarat CaO, SiO 2 9 3 ? 0 and CaCO _ received, so the desired filler. His examination of the quantities of water and carbon dioxide gas, which were bound and released at different temperatures, showed that the mixture was made up of half of the two named salts. An examination of the yield of the reaction shows that 100 parts by weight of cement have bound 25 parts by weight of Nasser and then 25 parts by weight of COp, which leads to 150 parts by weight of the desired filler.
Unter diesen Arbeitsbedingunaen betrug die Konzentration des Trockenmaterials in der fließfähigen Paste, die man erhielt, 35,3 %.Under these working conditions the concentration was of the dry matter in the flowable paste that was obtained was 35.3%.
Die Paste wurde dann einer Filterpresse zugeführt und mit einem Druck von 10 bar beaufschlagt, um die fließfähige Paste zu konzentrieren in eine dickliche Paste von beispielsweise 50 %. Diese Paste kann - wie sie ist - in zahlreichen erwähnten Anwendunrsfällen eingesetzt werden. Man kann auch die Paste trocknen, beispielsweise durch Zerstäuben. The paste was then fed to a filter press and subjected to a pressure of 10 bar in order to make it flowable Concentrate paste into a thick paste of for example 50%. This paste can - as it is - in numerous mentioned application accidents are used. The paste can also be dried, for example by spraying.
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Im vorliegenden Beispiel erhielt man nach dem Trocknen ein weißes Pulver mit den folgenden Kennwerten:In the present example, a white powder with the following characteristics was obtained after drying:
- Granulometrie, gemessen mit einem Las er gr anulorae t er: 100 % kleiner als 8,u- Granulometry, measured with a laser gr anulorae t er: 100% less than 8, u
- mittlerer Durchmesser der Partikel: 2^u- mean diameter of the particles: 2 ^ u
- Weißgrad, gemessen in Photovolt bei ?\ = 574,5 m.u:- Whiteness, measured in photovolt at? \ = 574.5 m.u:
Weißgrad ß = 95,2 %Whiteness ß = 95.2%
- spezifische Oberfläche (Verfahren 3.E.T.) = 13,1 m /g- specific surface (method 3.E.T.) = 13.1 m / g
- Ölabsorption (Verfahren Rub out Test; Norm AFNOR T 30-022) 55 g auf 100 g- Oil absorption (Rub out test procedure; AFNOR T 30-022 standard) 55 g to 100 g
- Löslichkeit im Wasser: 0,83 g auf 100 g (Methode Codex)- Solubility in water: 0.83 g per 100 g (Codex method)
- Abreibfestigkeit (Verfahren Valey): 15 Milligramm- Abrasion resistance (Valey method): 15 milligrams
- pH bei Sättigung in Wasser: 10,7- pH when saturated in water: 10.7
- Brennverluste bei IQOO0C: 36,4 Gew.-%- Burning losses at IQOO 0 C: 36.4% by weight
- Dichte: 2,15- Density: 2.15
- Die chemische Analyse des erhaltenen Pulvers nach den FeuerSverlusten bei 1000°C ist die folgende:- The chemical analysis of the powder obtained according to the Fire losses at 1000 ° C are as follows:
Bei Dispersion in einer Flüssigkeit weist infolge der großen spaezifischen Oberfläche und der niedrigen Dichte der von diesem Pulver gebildete Füllstoff eine sehr langsame Sedimentation auf und kann als Antiabsetzmittel eingesetzt werden. In dicklicher Pastenform,beispielsweise mit 40 % Trockenanteil im Wasser, hat der Füllstoff gemäß der Erfindung infolge der Ionenwechselwirkung des freien Wassers mit dem Kristallwasser der Hydrate eine thixotrope rheologische Charakteristik, die in der Farbstoff- und Papierbeschichtungstechnik sehr erwünscht ist.When dispersed in a liquid, as a result of the large specific surface and the low density of the filler formed by this powder is very slow Sedimentation and can be used as an anti-settling agent. In thick paste form, for example with 40% The filler according to the invention has dry content in the water as a result of the ionic interaction of the free water with the water of crystallization of the hydrates a thixotropic rheological characteristic, which is used in dye and paper coating technology is very welcome.
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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
Man verwendet als Ausgangsmaterialien die des Beispiels 1, unterwirft sie einer Hydratisierung und danach einer Carbonatisierung, wie in einer anderen Veröffentlichung der Anmelderin beschrieben. Gemäß den Lehren jener Veröffentlichung erfolgen die Umsetzungen wesentlich schneller, weil sie nur noch wenige Stunden dauern und man erhält zu einem angemessenen Preis ein Gemisch gemäß der Erfindung, je nach den eingesetzten Ausgangsmaterialien; durch Vorversuche kann man für jeden Fall die Temperaturen, Wasserquantitäten, Rührdauern, Quantitäten an Kohlendioxidgas etc. festlegen, die einzusetzen sind. Die nachfolgende Beschreibung gibt Anwendungsbeispiele der Zusammensetzung gemäß der Erfindung wieder, die als trockenes Pulver oder in wässriger Dispersion eingesetzt v/erden können; die zu bevorzugende Anwendungsform läßt sich für jeden Fall durch Vorversuche festlegen.The starting materials used are those of Example 1, they are subjected to hydration and then to carbonation, as described in another publication by the applicant. According to the teachings of that publication the conversions are much faster because they only take a few hours and you get to one reasonable price a mixture according to the invention, depending on the raw materials used; through preliminary tests you can determine the temperatures, water quantities, stirring times, quantities of carbon dioxide gas, etc. for each case, which are to be used. The following description gives examples of use of the composition according to the invention again, which can be used as a dry powder or in an aqueous dispersion; the one to be preferred The form of application can be determined for each case by preliminary tests.
I. Papierindustrie I. Paper industry
1) Man bereitet in üblicher Weise eine Beschichtungsflüssigkeit folgender Zusammensetzung vor:1) A coating liquid is prepared in the usual manner the following composition:
Füllstoff gemäß der Erfindung WasserFiller according to the invention water
Dispergentien (Polysel von BASF beispw.)Dispersants (Polysel from BASF, for example)
Acrylemulsion (Acronal 290 D von BASF) mit 50 % E.S. (Trockensubstanz)Acrylic emulsion (Acronal 290 D from BASF) with 50% E.S. (Dry matter)
StJärkelösung mit 25% Trockensubstanz Calciumstearat
Anticryptogamische ZusatzmittelStarch solution with 25% dry matter calcium stearate
Anticryptogamic additives
Diese 3eschichtungsflüssigkeit hatt-e die folgenden Kennwerte:This layering liquid had the following characteristics:
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- Trockensubstanz 46,2 %- dry matter 46.2%
- pH 11,1- pH 11.1
- Viskosität bei 10 U/"iin 5800 cpViscosity at 10 U / "in 5800 cp
- Viskosität bei 100 U/Uin 500 cp- Viscosity at 100 U / Uin 500 cp
- Korngröße 100% unterhalb P Mikron- Grain size 100% below P microns
Bei Beschichtung eines normalen Rohpapieres ergabenWhen a normal base paper was coated
sich die folgenden Kennwerte:the following characteristics:
- Gewicht der aufgebrachten Beschichtung: 10,40 g/n /Seite- Weight of the applied coating: 10.40 g / n / side
- Opazität das beschichteten Papiers (nur eine Seite beschichtet) : 88,2 %- Opacity of the coated paper (only one side coated): 88.2%
- ?7eißgrad: 89 %-? 7 degree of whiteness: 89%
2) Es wurden Beschichtungsflüssigkeiten entsprechend, den unten angegebenen Zusammensetzungen A, 3, C vorbereitet, urn sin klassisches Kaolin guter Qualität für Beschichtungszwecke mit dem Füllstoff gemäß der Erfindung zu vergleichen.2) There were coating liquids according to the compositions A, 3, C given below prepared, urn classical kaolin of good quality for coating purposes can be compared with the filler according to the invention.
Die allgemeine Zusammensetzung ist dieselbe wie gemäß Beispiel (1), doch wurden die Quantitäten an Füllstoffen durch die unten angegebenen Anteile ersetzt und die Wassermengen eingestellt derart, daß man einen trockenen Gewichtsanteil konstanter Größe in jedem Falle erhielt: The general composition is the same as according to Example (1), but the quantities of fillers have been replaced by the proportions given below and the amounts of water adjusted in such a way that a dry weight fraction of constant size is obtained in each case:
Zusammensetzung der Füllstoffe ABCComposition of the fillers ABC
Kaolin Qualität Dinkie A 100 80 0Kaolin quality Dinkie A 100 80 0
Füllstoff gemäß der Erfindung 0 20 100Filler according to the invention 0 20 100
(Gewichtsteile)(Parts by weight)
509819/1088 BAD O509819/1088 BAD O
Die Kennwerte der erhaltenen Beschichtungsflüssigkeiten waren die folgenden:The characteristics of the coating liquids obtained were as follows:
ZusammensetzungenCompositions
100%^ 8,u :\ 100% ^ 8, u : \
Trockenmasse (Gewicht) 50 % pH-Wert (ohne Korrektur) 6,3 KorngrößeDry matter (weight) 50% pH value (without correction) 6.3 grain size
Viskosität in cp gemessen mittels eines Brookfield-Viskosimeters Viscosity in cp measured using a Brookfield viscometer
bei 10 U/Min 5800at 10 rpm 5800
bei 100 U/Min 860at 100 rpm 860
5o%
11,15o%
11.1
6800
12006800
1200
5o% 12,0 100% \ 5o% 12.0 100% \
7100 14507100 1450
Die gemessenen Kennwerte auf einem normalen Rohpapier unter den gleichen Bedingungen und mit den gleichen Einstellungen sind die folgenden:The measured parameters on a normal base paper below the same conditions and with the same settings are the following:
Zusammensetzungcomposition
Gewicht der BeschichtungCoating weight
in g/m /Seite 12,4in g / m / side 12.4
Opazität (nur eine Seite beschichtet) 96,4Opacity (only one side coated) 96.4
Haftfähigkeit der Beschichtung η eines entsprechenden Dennison-Wachseslbeim Abreißen 11Adhesion of the coating η of a corresponding Dennison wax when tearing off 11
Weißgrad 80Whiteness 80
11,7 8,8 96,7 97,311.7 8.8 96.7 97.3
1111
8484
DieseBeispiele zeigen, daß der Füllstoff gemäß der Erfindung außerordentlich gut geeignet ist für die Beschichtung" von Papier und Vorteile aufweist, die sehr grüßt werden in der Papierindustrie:These examples show that the filler according to the invention It is extremely well suited for the coating of paper and has advantages that are very much appreciated in the Paper industry:
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- Feinheit und befriedigender Weißgrad- Delicacy and satisfactory degree of whiteness
- Opazität besser als mit den besten bekannten Kaolinen erreichbar- Opacity better achievable than with the best known kaolins
- basischer pH-Wert, was den Beschichtungsflüssigkeiten einen basischen Charakter gibt ohne Erfordernis der pH-Wert-Einstellung. Daraus folgt eine sehr gute Stabilität der Beschichtungsflüssigkeit, welche diese synthetischen Dispersionen enthält, die nämlich nur in basischem Milieu stabil sind.- basic pH, what the coating liquids gives a basic character without the need for pH adjustment. This results in very good stability the coating liquid containing these synthetic dispersions, namely only are stable in a basic medium.
- Geringeres Gewicht der Beschichtung (in der Größenordnung von 7,5%) für ein gleich großes Beschichtungsvolumen dank der geringen Dichte des Füllstoffs gemäß der Erfindung.- Lower coating weight (of the order of 7.5%) for an equally large coating volume thanks to the low density of the filler according to the invention.
Die oben angegebenen Resultate lassen besonders gut die Tatsache erkennen, daß der Füllstoff gemäß der Erfindung das Aufbringen leichter Beschichtungen ermöglicht. Man kann demgemäß, wenn als festgelegtes Kriterium das Gewicht der Beschichtung zu berücksichtigen ist, eine dickere Schicht unter Verwendung des Füllstoffs gemäß der Erfindung aufbringen, was es ermöglicht, Papiere mit weniger regelmäßigen Oberflächen und daher billigerer Qualität zu verwenden. Man kann auch unter Ve^rwyiendung des Füllstoffs gemäß der Erfindung Beschichtungen üblicher Dicke aufbringen und dabei am Papiergewicht einsparen, was interessant ist, wenn das beschichtete Papier transportiert werden soll.The above results show particularly well the fact that the filler according to the invention enables the application of light coatings. Accordingly, if the specified criterion is the The weight of the coating must be taken into account, a thicker layer using the filler according to of the invention, which makes it possible to produce papers with less regular surfaces and therefore cheaper Use quality. You can also use of the filler according to the invention apply coatings of the usual thickness and thereby save on paper weight, what is interesting when the coated paper is to be transported.
:ian kann näralich den obigen Beispielen A, 3 und C entnehnen, daß bei gleicher Maschineneinstellung und bei gleichem Trockengehalt der Baschichtungsflüssigkeiten, d.h. bei gleichen trockenen Beschichtungsvolumina, sich eine Verringerung des Gewichtes der Beschichtung erreichen läßt: You can follow the above examples A, 3 and C, that with the same machine setting and with the same dry content of the coating liquids, i.e. with the same dry coating volumes, a reduction in the weight of the coating can be achieved
509819/1088 - η -509819/1088 - η -
2U98032U9803
von 5,6 % durch Verwendung eines Gemisches von Füllstoffen mit 20% Füllstoff gemäß der Erfindung und von 30% des Beschichtungsgewichtes durch Verv/endung allein des Füllstoffes gemäß der Erfindung, relativ jeweils zu einer Zusammensetzung, in der man nur Kaolin verwendet.of 5.6% by using a mixture of fillers with 20% filler according to the invention and of 30% of the coating weight by using the filler according to the invention alone, relative to each to a composition in which only kaolin is used.
3) Die beiden folgenden Beispiele lassen besonders deutlich die anderen Vorteile in Erscheinung treten, die mit dem Füllstoff gemäß der Erfindung erreicht werden können. Man ersetzt die Quanitäten an Pigmenten und an Bindemitteln des Beispiels 1 durch die unten genannten Mengenwerte, wobei der Rest der Zusammensetzung der nach Zusammensetzung entspricht, und eventuell ein optisches Aufhellungsmittel zugegeben wird. Die Mischung wird durch Anteigen zubereitet, Dispersion und Einstellung der Viskosität, wie dies üblich ist in der betreffenden Industrie. Der pH-Wert wird nicht eingestellt, der die unten angegebenen Werte annimmt:3) The two following examples clearly show the other advantages that come with the filler according to the invention can be achieved. The quantities of pigments and binders are replaced of Example 1 by the quantitative values given below, the remainder of the composition according to the composition corresponds, and possibly an optical brightening agent is added. The mixture is prepared by dough, Dispersion and viscosity adjustment, as is common in the industry in question. The pH will not which assumes the values given below:
Kaolin 100 Gew.-TeileKaolin 100 parts by weight
Stärke (trocken) 8,5 " "Thickness (dry) 8.5 ""
Latex (trocken) . 8,5 "Latex (dry). 8.5 "
Füllstoff gemäß Erfindung 100 Gew.-TeileFiller according to the invention 100 parts by weight
Stärke (trocken) 9,5 "Thickness (dry) 9.5 "
Latex (trocken) 9,5 " "Latex (dry) 9.5 ""
Diese Zusammensetzungen wurden eingestellt derart, daß man einen Trockenanteil von 42,5 Gew.-% während der Anwendung erhielt. Die Anwendung erfolgte so, daß man BeschichtungenThese compositions were adjusted in such a way that a dry content of 42.5% by weight was obtained during use received. The application took place in such a way that one coatings
von 12 g/m und pro Seite erheielt. Unter diesen Bedingungen ergaben sich die folgenden Resultate für ein beschichtetes Papier.of 12 g / m and per side. Under these conditions, the following results were obtained for a coated paper.
509819/10 88509819/10 88
Zusammensetzung D : Zusammensetung E Composition D : Composition E
Füllstoff Kaolin : Füllstoff gemäß der JSrfindung Kaolin filler: filler according to the invention
pH der Beschichtungsflüssigkeit coating liquid pH
Trockengehalt bei der Anwendung Dry content when applied
Gewicht der aufgebrachten BeschichtungWeight of the applied coating
Weißgrad des beschichteten PapiersWhiteness of the coated paper
Opazität des beschichteten PapiersOpacity of the coated paper
Ausbeute des optischen Aufhellers (azurant optigue)Yield of the optical brightener (azurant optigue)
Diese Beispiele lassen deutlich die Vorteile hinsichtlich Weißgrad, Opazität, Ausbeute des Aufhellers erkennen, die aus der Verwendung des Füllstoffs gemäß der Erfindung herrühren .These examples clearly show the advantages in terms of whiteness, opacity and yield of the brightener result from the use of the filler according to the invention.
II. Farbstoffe II. Dyes
Ausgehend von dem Erzeugnis gemäß der Erfindung in wässriger Dispersion oder in trockener Form kann man Farben und Anstriche herstellen, insbesondere Anstriche für Bauten auf Basis von Vinylemulsionen, Acrylemulsionen, Polyurethanemulsionen usw.. Infolge seines basischen Charakters eignet sich der Füllstoff auch sehr gut für Farbstoffe und Antikorriosionsimprägnierungen, die mit nichtsauren Bindemitteln realisiert werden. Infolge seiner rheologischen Kennwerte kann der Füllstoff als Andickagens und als Antiabsetzagens verwendet werden.Paints and coatings can be used starting from the product according to the invention in aqueous dispersion or in dry form manufacture, in particular paints for buildings based on vinyl emulsions, acrylic emulsions, polyurethane emulsions etc. Due to its basic character, the filler is also very suitable for dyes and anti-corrosion impregnations, which are realized with non-acidic binders. As a result of its rheological characteristics For example, the filler can be used as a thickening agent and an anti-settling agent.
- 13 509819/1088 - 13 509819/1088
Dekorationsputz auf Basis einer Acrylemulsion.Decorative plaster based on an acrylic emulsion.
Man bereitet einen Baustoff-Farbstoff zu und insbesondere einen Dekorationsmörtel auf Basis eines synthetischen Bindemittels, wobei dieser Farbstoff sehr gesucht ist, wegen seines dekorativen Effekts und seines Relief-Charakters, mit dem man sehr leicht Fehler des Unterbaus kaschieren kann.A building material dye is prepared and in particular a decorative mortar based on a synthetic binder, this dye being very sought after is, because of its decorative effect and its relief character, with which you can easily hide errors in the substructure.
Man führt ein Anteigen der folgenden Elemente durch, indem man die in Teil I der folgenden Zusammensetzung angegebenen Elemente umrührt bis zu einer guten Dispersion des Füllstoffs:The following elements are made into a paste by adding those indicated in Part I of the following composition Elements stirred until the filler is well dispersed:
/Wasser (Gewichtsteile) 9/ Water (parts by weight) 9
Lösung eines Entflockungsmittels 25%ig 0,1 Füllstoff gemäß der Erfindung 24 Anatastitandioxid 1Solution of a deflocculant 25% 0.1 Filler according to the invention 24 anatase titanium dioxide 1
Acryldispersion mit 50% Trockensubstanz (Styroform von BASF)Acrylic dispersion with 50% dry matter (Styroform from BASF)
5%ige Metyhlzelluloselösung 35% methyl cellulose solution 3
Butylglykol 1Butyl glycol 1
Dioktylphtalat o,5Dioctyl phthalate o, 5
Antischaummittel 0,05Antifoam 0.05
wonach,man zusetztafter which, one adds
was ch en en Flußsanc1. von o,8-2 mm 5was ch en en Flußsanc 1 . from 0.8-2 mm 5
{gew
fei:{w
fei:
feinen Quarzsandfine quartz sand
509819/1088509819/1088
- 14 BAD ORIGINAL ^- 14 BAD ORIGINAL ^
Man dispergiert den Sand langsam im Rest der Zusammensetzung. Dann führt man eine Wassermenge zu, die erforderlich ist, darn.it die Viskosität dieses Anstrichs bei 3500 cn liegt (Brookfield-Viskosirneter n>it 10 U/Min.)The sand is slowly dispersed in the remainder of the composition. Then an amount of water is added which is necessary is, so that the viscosity of this paint is 3500 cn (Brookfield viscometer n> it 10 rev / min.)
Z-lan erhält auf diese Weise eine thixotrope Anstrichfarbe
mit den folgenden Kennwerten:
pH = lo,7In this way, Z-lan is given a thixotropic paint with the following characteristics:
pH = lo.7
Trockensubstanz = 73,8 %
Verhältnis Pigernent/Bindemittel = 4,36/1Dry matter = 73.8%
Pigments / binder ratio = 4.36 / 1
Dieser Anstrich kann mittels eines Spachtels aufgebracht v/erden, raittels Pinsel oder Gumnirolle etc. . Er kann auch angeworfen werden, damit man Dekorationseffekte erzielt. Die Hauptvorteile,resultierendaus der Verwenduna des Füll-Stoffs gemäß der Erfindung, sind:This coating can be applied with a spatula v / earth, raittels brush or rubber roller etc.. He can can also be started to achieve decorative effects. The main advantages resulting from the use of the filler according to the invention, are:
- Die Thixotropie, die durch den Füllstoff entwickelt wird und die das Aufbringen dicker Schichten erlaubt, ohne Tropfenbildung.- The thixotropy that is developed by the filler and that allows the application of thick layers without Drop formation.
- Der basische Charakter des Füllstoffs, der es ermöglicht, einen über die Zeit stabilen Putzmörtel zu erhalten, der keine Kontrolle des pH-Wertes bei der Fabrikation erfordert,- The basic character of the filler, which makes it possible to obtain a plaster mortar that is stable over time, the does not require control of the pH value during manufacture,
- Der hohe Weißgrad und das Opazifizierungsvermögen, das durch die hohe Feinheit hervorgerufen wird und erlaubt, die Quantität einzusetzenden Titandioxid herabzusetzen.- The high degree of whiteness and the ability to opacify the high fineness is brought about and allows the quantity of titanium dioxide to be used to be reduced.
Weiße Emulsionsfarbe.White emulsion paint.
Man stellt die folgende Farbe her:You make the following color:
- 15 -- 15 -
509819/1088 BAD ORIGINAL509819/1088 ORIGINAL BATHROOM
TeileWeight
Parts
AnteilP ro ζ entua1ers
proportion of
151
15th
Wasserwater
Tripoliphosphat 5%ig Füllstoff gemäß der Erfindung 50%ige Vinylemulsion "Afcolac 50 TitandioxidrutilTripoliphosphate 5% filler according to the invention 50% vinyl emulsion "Afcolac 50 Titanium dioxide rutile
kolloidales "Matrosol"-Schutzmittel in 5%iger Lösung"Matrosol" colloidal protectant in 5% solution
DioktylphtalatDioctyl phthalate
ButylglykolButyl glycol
FichtenölSpruce oil
Wasser für Viskositätseinstellung TotalWater for viscosity adjustment total
256256
100,8100.8
Diese Farbe hat einen Trockengehalt von 47%. Das Verhältnis Pigment/Bindemittel ist = 2. Die Viskosität beträgt 300 cp bei 10 U/Min im Brookfield-Viskositmeter. Die Herstellung erfordert keine Einstellung des pH-Wertes und die Stabilität über die Zeit ist gut. Die Farbe ist thixotrop, läßt sich leicht auftragen und tropft nicht nach dem Aufbringen.This paint has a dry content of 47%. The pigment / binder ratio is = 2. The viscosity is 300 cp at 10 rpm in the Brookfield Viscosity Meter. The production does not require adjustment of the pH value and the stability over time is good. The paint is thixotropic, easy to apply and does not drip after applying.
(Patentansprüche)(Patent claims)
50 9 819/108850 9 819/1088
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