DEV0008125MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 27. November 1954 Bekanntgemacht am 6. Dezember 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

In deir USA.-Patentschrift 2 573 677 ist die Herstellung von Calciumsilicatpigmenten beschrieben, die durch eine Reihe von Verfahrensstufen erfolgt, nämlich erstens Herstellen, einer wäßrigen Lösung eines Calciumchlorid-Stärke-Gemisches, zweitens Verdünnen dieser Lösung mit Wasser und drittens Vermischen, der verdünntem Lösung mit einer wäßrigen Natriums ilicat lösung, wodurch das. Pigment ausfällt. Die nach, diesem Verfahren hergestellten Pigmente und Füllstoffe sind für viele Zwecke verwendbar, einschließlich der Verarbeitung als Zusätze für Kautschukmassen, in Farben, in Papier und in keramischen Erzeugnissen.

Es wurde nun gefunden, daß man diese Pigmente in solche mit einzigartigen und für gewisse Zwecke einschließlich, der Papierherstellung vorteilhaften Eigenschaften umwandeln kann, indem man die nach dieser Patentschrift hergestellten Pigmente mit Aluminiumsulfat nachbehandelt. Durch die Nachbehandlung mit Aluminiumsulfat erhält man ein Endprodukt, dessen, wäßrige Aufschlämmung einen p_H-Wert zwischen 3,5 und 10 hat.

Die nachfolgenden Beispiele zeigen Einzelheiten der an sich, bekannten Herstellung des Calciumsilicatpigments und seiner erfindungsgemäßen Nachbehandlung, jedoch ist dfre Erfindung nicht auf diese Ausführungsfoirmen beschränkt.

Beispiel 1

In diesem Beispiel wird ein, Verfahren erläutert, nach dem das verbesserte Pigment in einer üblichen Papierfabrik hergestellt und verarbeitet werden kann.

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363 kg Calciumchlorid in Flockenform wurden in Wasser zu einer 45gewichtsprozen,tigen Lösung gelöst, die man danach auf 25° abkühlen ließ. Weiter. wurden 13,6 kg Kartoffelstärke in ebensoviel Wasser dispergiert. Diese Aufschlämmung gab man zu der gekühlten Calciumchloridlösung und rührte das Gemisch so· lange, bis die Stärke völlig verkleistert war, worauf man die Mischung ohne Rühren während. 20 Stunden, ausreagieren ließ. Da,-

IQ. nach wurde das Gemisch in, ein großes, für rasches Rühren eingerichtetes Gefäß gefüllt und, mit so> viel kaltem Wasser versetzt, daß die entstehende Lösung 10 Ge\vichtspro'zent Calciumchlorid, berechnet als diei ursprünglich, zugegebene Menge und bezogen auf die Gesamtlösung, enthielt.

2130 kg einer üblichen Wasserglaslösuhg mit einem Verhältnis von Na₂O zu SiO₂ = 1 : 3,25 und 39 Gewichtsprozent Feststoffen (Na₂ O + Si O₂) wurden in einen, gesonderten Behälter gegeben und mit Wasser zu'einer iogewichtspiOzentigen Lösung verdünnt. Diese Natriumsilicatlösung wurde langsam und, unter ljlöglichst starkem Rühren zu der calciumchloridhaltigen Lösung gegeben. Nach Abschluß der Natriumsilicaitz'ugabe'wurde das Rühren noch 45 Minuten lang fortgesetzt.·■..

Zu diesem nach, dem Verfahren der USA.-Patentschrift: h org es tel 1 ten. C al ei ums i 1 i catp igmeht s chi a m m gab' man unter fortgesetztem Rühren - hoch eine 54 bis 6o° warme, -4Ogewich(t:sprozentige wäßrige Aluminiumsulfatlösung, die 45 kg Aluminiumsulfat enthielt, wodurch ein Pigment nach vorliegender Erfindung erhalten wurde. Beim Dispergieren dieses Pigments in Wasser erhielt man, ein Gemisch mit einem p_H-Wert von 9,5. " " ...

Die nachfolgenden Beispiele 2 bis 5 erläutern die an sich bekannte Herstellung und, die erfindungsgemäße Nachbehandlung .des .Pigments in einer Versuchsanlage.

B e i s ρ i e 1 2

i,43 kg wasserfreies Calciumchlorid wurden in i,7S 1 Wasser zu einer 45gewichtsprozentigen Lösung gelöst, die man dann auf Zimmertemperatur'abkühlen ließ. Ferner schlämmte man 0,07 kg Kartoffelstärke in 100 ecm 49 ° warmen Wassers auf und gab diese Aufschlämmung zu der gekühlten Calciumchloridlösung. Das Ganze ließ man dann etwa, 20 Stunden lang stehen und verdünnte zuletzt mit 11,3 1 Wasser.

Weiterhin, wurde ein Gemisch aus 28,6 kg Wasser und, 10,3 kg üblicher Wasserglaslösung mit einem Verhältnis von Na₂O zu SiO₂ = 1 : 3,25 und mit einem Feststoff gehalt (Na₂O + SiO₂) von 37,5 Gewichtsprozent hergestellt. Dieses Gemisch wurde langsam unter kräftigem Rühren der obengenannten Lösung beigemischt, die das Calciumchlo'ridrStärke-Getnisch enthielt, das aus der wäßrigen, Calciumchloridlösung und der wäßrigen Stärkeauf schlämmung bereitet worden war. Bei diesem Verfahren, entstanden etwa, 4,54 kg eines Pigments, wie es in der USA.-Patentschrift 2 573 677 beschrieben ist.

Dem dieses Pigment enthaltenden -Schlamm- gab man nun ' unter kräftigem Rühren 4,1 kg lufttrockenes Aluminiumsulfat in Form einer 40ge-^: wichtsprozentigen wäßrigen,"Lösung zu. Nach Zugabe der Aluminiumsulfaitlösung zeigte das Gemisch einen p_H-Wert von ,3,6." Das Pigment wurde dann, von, der Flüssigkeit abgetrennt und mit so viel Wasser gewaschen, wiei etwa dem Dreifachen des Wassers in dem Reaktionsgetmisch entsprach, aus dem das Pigment gefällt worden war. Nach Trocknen und erneutem Dispergieren des Pigments in Wasser zu einem Brei mit 10 Gewichtsprozent Feststoffen, erhielt man einen Schlamm mit dem p_H-Wert 3,95·

".' ·, ',Beispiel 3

■ Das in diesem Beispiel 'angewandte Verfahren war dasselbe wie bei Beispiel 2, nur daß hier das Aluminiumsulfat in Form eines trockenen Pulvers statt einer 4pgewichtsprozentigen wäßrigen Lösung zugegeben wurde, und zwar in einer Menge von .2,95 kg. . Das Reaktionsgemisch, in, dem das Pigment: durch Umsetzung zwischen, dem Aluminiumsulfat und, dem Stärke-Calciumsilicat-Gemisch entstand, hatte einen p_H-Wert von 4,5. Nach dem Waschen, Trocknen, und erneuten Dispergieren -.. in Wasser zu, einem iogewichtsprozentigen Brei zeigte dieses Gemisch einen p_H-Wert von 5,05.

.;..,; Beispiel 4

In diesem Beispiel wurde das Verfahren, des Beispiels 3 wiederholt, mit dem Unterschied, daß die Menge des. verwendeten Aluminiumsulfats 2,55 kg betrug;; Der J>_H-Wert des Gemisches, in dem das Pigment nach der Umsetzung mit dem Aluminiumsulfat vorlag, betrug vor dem Waschen. 6,4. Nach dem Waschen, und erneutem ,Dispergieren: des Pigments zu einem 10 Gewichtsprozent Feststoffe enthaltenden Brei hatte das Gemisch den p_H-Wert 6,58.

Beispiel 5

Bei diesem Beispiel wurde das Verfahren, des Beispiels 3 wiederholt, jedoch, betrug die Menge dies angewandten Aluminkimsulfats 2,27 kg. Der p_H-Wert des Gemisches, in dem das Pigment nach der Umsetzung mit Aluminiumsulfat: vorlag, betrug vor dem Waschen 8, nach dem Waschen und Dispergieren, des Pigments zu, einem 10 Gewichtsprozent Feststoffe enthaltenden: Brei 8,42.

Zur Herstellung anderer, in den Rahmen, der vor- , liegenden Erfindung fallender Pigmente kann, man die vorstehend beschriebanien besonderen, Arbeitsweisen, noch, in verschiedener Art abändern.. Derartige Pigmente erhält man, indem man als Ausgangsstoffe die in der USA.-Patentschrift 2 573 677 ■ _; beschriebenen Stoffe wählt, Im allgemeinen werden, die Pigmente nach jenem Patent dadurch hergestellt, daß man, zuerst aus Calciumchlorid und Stärke in wäßrigem Medium bei etwa 20 bis 25⁰ ein CalciumchloridrStärke-Gemisch herstellt, das mindestens etwa , 25 Gewichtsprozent Calciumchlor id, bezogen .auf; das Gesamtgewicht des

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Wassers und des Calciumchlorids, und etwa 1,58 bis etwa 15,8 Gewichtsprozent Stärke, bezogen auf das Gewicht des Calciumchlorids, enthält. Das Reaktionsgemiscli wird. dann, mit Wasser verdünnt, bis es nicht mehr als 7,2 Gewichtsprozent gebundenes Calcium, bezogen auf das Gewicht des angewandten Calciumchlorids und Wassers, enthält. Das verdünnte Gemisch wird dann mit einer wäßrigen, Natriumsilicatlösuing umgesetzt, die nicht mehr als 30 Gewichtsprozent gebundenes Natriumoxyd, und, Siliciumdio'xyd in einem solchen Verhältnis zueinander enthält, daß die sich umsetzenden Gemische im wesentlichen 1 Grammatom gebundtenes Calcium auf 3 Mol gebundenes Siliciumdioxyd ergeben, wobei ein Pigment entsteht, wie es in der USA.-Patentschrift beschrieben ist. Die verwendete Stärke kann sehr verschieden sein; beispielsweise kann man Kartoffel-, Mais-, Weizenoder Reisstärke usw. dafür nehmen.

Bei der Erzeugung eines Pigments nach der USA.-Patentschrift: 2 573 677, das als Ausgangsstoff für die Weiterverarbeitung zu den erfindungsgemäßen Pigmenten, und/ Füllstoffen geeignet ist, wird das Calciumchlorid-Stärke^-Gemisch jedoch vorzugsweise aus Reaktionsgemischen mit minde^ stens etwa. 35 Gewichtsprozent Calciumchlorid, bezogen, auf das Gesamtgewicht des Wassers und des Caloiumschloods, und mit etwa 3,15 bis 6,3 Gewichtsprozent Stärke, bezogen, auf das Gewicht des Calciumschloirids, hergestellt. Das Gemisch, wird mit: Wasser verdünnt, bis es zwischen 1,8 und 5,4 Gewichtsprozent gebundenes Calcium, bezogen auf das Gewicht des verwendeten Calciumchlorids und des Wassers, enthält. Dieses verdünnte Gemisch wird dann mit einer wäßrigen Natriumsilicatlösung umgesetzt, die ein, molares Verhältnis von Na₂O zu SiO₂ von mindestens etwa ι :3 aufweist und 5 bis 15 Gewichtsprozent gebundenes Natriumo'xyd und Siliciumdioxyd enthält.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren, zur Nachbehandlung eines Calciumsilicatpigments, das in bekannter Weise durch Versetzen einer wäßrigen Calciumchlonidlösung mit einer wäßrigen Stärkeanschlämmung und Umsetzung des Produktes mit einer Natriumsilicatlösung¹ erhalten wurde, dadurch gekennzeichnet, daß der so erhaltene Calciumsilicatpigmentschlamm mit festem oder gelöstem Aluminiumsulfat versetzt wird.

2. Verfahren nach, Anspruch, 1, dadurch, gekennzeichnet, daß der Nachbehandlung· mit Aluminiumsulfat ein, C al ei um si licatpigm entschlamm unterworfen, wird, der in bekannter Weise durch Umsetzen, eines wäßrigen, Caiciumchlorid-Stärke-Gemisohes, das nicht mehr als 7,2, vorzugsweise 1,8 bis 5,4, Gewichtsprozent gebundenes Calcium enthält, mit einer wäßrigen Natriumsilicatlösung, die nicht mehr als 30, vorzugsweise 5 bis 15, Gewichtsprozent Natriumoxyd und Siliciumdioxyd zusammen enthält, erhalten, wurde.

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