DE3312778A1 - Verfahren zur herstellung einer fuellstoff- und/oder streichpigmentmischung fuer papier - Google Patents
Verfahren zur herstellung einer fuellstoff- und/oder streichpigmentmischung fuer papierInfo
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Description
Verfahren·zur Herstellung einer Füllstoff- und/oder Streichpigmentmischung für Papier . .
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Füllstoff- und/oder Streichpigmentmischung für
Papier aus grobgemahlenem Talkum und Kalzit.
Für die Verbesserung der Eigenschaften des.Papiers und für
die Herabsetzung des Anteiles der teuren Faserstoffe im Papier,
werden im Papier Mineralpulver als Füllstoffe benutzt, deren durchschnittliche Korngrösse gewöhnlich von 2 bis k /um und ISO-Helligkeit von 80 bis 85 % beträgt. Besonders für die Verbesserung der
.Druckeigenschaften, werden der Papieroberflache Mineralpulver zugesetzt, deren durchschnittliche Korngrösse gewöhnlich von 0,5 bis'·
2 yum und Iso-Hel1igkeit von 85 bis 95 % beträgt. Hierbei wird von
einer Pigmentstreichung des Papiers geredet.
*■ * O
neralien sind Kaolin, Talkum und Kalzit, welches in der Papier..
Industrie die der chemischen Zusammensetzung entsprechende Benennung Kalziumkarbonat trägt. Die Herstel1ung eines , zwei Füllstoffe
enthaltenden Papiers hat in letzter Zeit, besonders mit der Ingebrauchnahme eines neutralen oder alkalischen PapierhersteUungsprozesses,
zugenommen. Man schätzt auch, dass bei der Bestreichung von Papier, die \ferwendung .von Talkum und Kaizit in den nächsten
Jahren schnell zunehmen wird.
Die bei der Papierherstellung verwendeten Mineralpulver werden
grundsätzlich, je nach der Rohstoffquelle, nach zwei Verfahren
hergestellt:
- Klassifizierung eines feinverteilten, im Erdboden lose
vorliegenden Minerals oder
- Mikromahlen, d.h. Mikronisierung eines, im Felsengrund
fest vorliegenden Minerals.
Die Klassifizierung und die Mikronisierung werden auch
gleichzeitig verwendet und oft wird an diese die Entfernung von ■als Verunreinigungen erscheinende Mineralien, z.B. durch Klassifizierung,
Flo.tjtion oder magnetische Rohaufbereitung angeschlossen.
Die als Füllstoff und/oder Streichpigment für Papier verwendbaren
Talkum und Kalzit, werden heutzutage·separat nach unterschiedlichen
Verfahren hergestellt und meistens an die Papierfabrik in der Form von 10 bis 15 % Wasser enthaltenden pulverförmigen
Bul.kwaren geliefert.
Das Mikrotalkum wird gewöhnlich nach folgenden Verfahren
hergestelIt:. ;
- Sprengen des Talkumerzes
- Zermalmen des Talkumerzes
- Mahlen des Talkumerzes zu einer, für die Flotation geeigneten Korngrösse
- Separation des Talkums aus anderen Mineralien nach einem F Iotationsverfahren
- Verdickung des Talkumkonzentrates zu einer, einen hohen
6 S IZ / /ö
- Filterung des verdickten TaIkumpulvers
- Trocknung des gefilterten Talkumpulvers zur NuI1 feuchtigkeit und Mikronisierung in einer Dampstrahl müh Ie
- Befeuchtung und Brikettierung oder Suspendierung des
mikronlsierten Talkums oder Mikrotalkums in Wasser. ·
In einer, den Fluidenenergiemühlen angehörenden Dampstrahl- ·
mühle wird die im unter.Hochdruck stehenden Dampf enthaltene
Energie für die Trocknung und Mikronisierung des feuchten Talkumpulvers benutzt. Die Mühle selbst weist keine bewegliche Teile auf.
Die Talkumpartikel erreichen im Dampfstrom eine grosse Bewegungsenergie und werden, wenn sie aneinander und an die Mühlenwände
stossen, vermählen. Dank der Konstruktion der Mühle, geschieht ein
Klassifizierung gleichzeitig mit dem Vermählen und das feinvermahlene Talkum entweicht mit dem Dampfst rom aus der Mühle. Der Wärmeinhalt des aus der Mühle entwichenden Dampfes ist gross, und kann
nicht beim Vermählen verwertet werden.
. Mikronisiertes Kalzit, d.h. Mikrokalzit wird in immer
grösserem Masse wie folgt hergestellt:
- Sprengen des Kalziterzes (Kalkstein oder Marmor)
- Zermalmen des Kalziterzes
- Mahlen des Kalziterzes zu einer, für die Flotation-geeigneten Korngrösse .
- Separation des Kalziterzes aus anderen Mineralien nach dem
Flotationsverfahren. Wenn ein genügend reines Kalziterz als Rohstoff verwendet wird, ist eine Flotation des Kalzits nicht nötig
- Verdickung des pulverförmigen Kalzitkonzentrates zu einer,
einen hohen FeststoffgehaIt besitzenden Wassersuspension
-.Mikronisierung des verdickten Kaizitpulvers in einer
Re i bmühIe. '
Die Mikronisierung des Kalzitpulvers geschieht in der Reibmühle durch die Wirkung einer, von einem schnell rotierenden
Mischer an kleine Mahlkugeln gegebenen Bewegungsenergie. Der·
Mischer ist gewöhnlich in einem, in aufrechter Stellung stehenden •Zylinder angeordneten dessen Unterteil ein als Wassersuspension
vorliegender Mahlstoff kontinuierlich gespeist wird. Der Stoff wird
während seines Laufes durch die Mühle vermahlt und entfernt sich durch deren Oberteil, In der Nassreibmahlung ist der Energiever™
brauch allgemein von 1/3 bis 1/2 von der für eine entsprechende Zerkleinerung durch Strahl vermählung benötigten Energiemenge.
Erfahrungsgemäss verliert das mit der Nassre?bmahlung mikronisierte
Talkum so viel von seiner Helligkeit, dass es nicht als
Streichpigment oder Füllstoff für Papier benutzt werden kann. Ausserdem hat man festgestellt, dass die Mikronisierung von lauteres
Talkum in einer Nassreibmühle zu einer Feinheit under 2 /jm, wegen
der unterschiedlichen Vermahlungseigenschaften der Mineralien, mehr
Energie als andere Mineralien fodert.
Das Kalzit wiederum, eignet sich sehr gut für die Nassreibmahlung
und die ISO-Helligkeit des aus reinem Rohstoff erhaltenen
Mlkropulvers, ist bedeutend hoch, etwa 95 %·
Die Suspendierung des mit der Dampfstrahlvermahlung erhaltenen trockenen Talkums ist wegen der unvorteilhaften Feuchtbarke its- und
rheo:logisehen Eigenschaften des Talkumminerals, schwer. Die Feuchtbarkeit
und die Theologischen Eigenschaften des Kalzitminerals wiederum kennt man vortrefflich.
Zur Ermöglichung der Nassreibmahlung des Talkums werden in der Erfindung folgende Punkte benutzt:
-die hohe Helligkeit des nassreibvermahlenen Kalzits, wobei die Helligkeit der als Füllstoff oder Streichpigment für Papier vorgesehenen
Mischung von mikronisiertem Talkum und Kalzit geeignet
ist
- die Eigenschaften des Kalzitminerals zur Förderung der
Mikronisierung des Talkums
- die günstigen Theologischen Eigenschaften des Kalzits
zwecks Kompensation der entsprechenden ungünstigen Eigenschaften des Talkums zur Erzielung genügend guter Theologischer Eigen-
schäften für die Mischungssuspendierung.
Gemäss der Erfindung strebt man danach das heute im Gebrauch
vorhandene, mehrphasische und teure Herstellungsverfahren des Mikrotalkums durch ein einfaches und effektives Verfahren zu ersetzen,,
in dem die Möglichkeiten benutzt werden, die eine Herstellung des
anderen mikronisierten Minerals, des Kalzits, bietet.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die'zur Wassersuspension vermischte Talkum- und KalzitpulVermischung nach dem
Reibmahlungsverfahren mikrovermahlt wird.
In dem erfindungsgemässen Verfahren ist es günstig, dass der
Feststoffgehalt der Talkum-Kalzit-Wassermischung von 50 bis 80 Gewichts-% und das Mischungsverhältnis von Talkum und Kalzit im Bereich von 2:1 bis 1:3 liegt.
Die Talkum- und Kalzitpulver werden separat nach zweckmässigen Verfahren hergestellt, wonach sie dosiert und zur Wässersuspensiqn in geeignetem Verhältnis vermischt werden und die Mischung
durch dem Reibmahlungsverfahren mikronisiert wird. In dieser Weise ·
erhält man ein, zwei als Füllstoff und/oder Streichpigment für Papier geeignete Mineralien, mikronisiertes Talkum und Kalzit, enthaltendes Produkt, welches als eine, einen hohen Feststoffgehalt
besitzende Wassersuspension als solche einer Papierfabrik zugestellt
wird. Gleichzeitig wird die Behandlung und der Transport von zwei
separaten .Produkten, dem Mikrotalkum und dem Mikrokalzit, durch die
Behandlung und den Transport einer, ein trübförmiges Talkum und ein · ·
Mikrokalzit enthaltenden Mischung ersetzt.
Das Verhältnis zwischen Talkum und Kalzit w.i rd nach der Qualität des als Rohstoff benutzten Talkums und Kalzits sowie nach
der gestrebten Heiligheit der FülIstoff- oder Streichplgmentmischung und nach der Korngrössenverteilung und der anderen wesentlichen Faktoren in der Papierherstellung, bestimmt.
Dank der Erfindung wird bei den Energie- o.dgl. Kosten bedeutende Ersparnisse erzielt, weil mehrere Herstellungsphasen, wie
z.B. die Filterung des Talkumkonzentrates, das Trocken zur Null-
feuchtigkeit und die erneute Einschlammung in Wasser, unnötig geworden
sind. Die Behandlung der Produkte und der Transport werden auch vereinfacht und der Energieaufwand vermindert sich, wenn die
Vorteilhaftere Nassreibvermahlung die DarnpstrahlVermahlung bei der
Mi krönisierung des Talkums ersetzt.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung einer Füllstoff- und/oder Streichpigmentmischung für Papier aus grobgemahlenem Talkum und
Kalzit, dadurch gekennzei chnet , dass eine, zur Wassersuspension vermischte Talkum- und Kalzitpulvermischung, nach
dem Reibmahlungsverfahren mikrovermahlt wird.
2. Verfahren gemäss Patentanspruch 1 ,dadurch gekennzeichnet, dass der Feststoffgehalt der Talkum-Kalzit-Wassermischung
von 50 bis 80 Gewichts-% liegt.
3- Verfahren gemäss Patentansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischungsverhältnis von Talkum
und Kalzit im Bereich von 2:1 bis 1:3 liegt.
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