FI103965B - Precipitated calcium carbonate multicore particle cluster and process for its preparation - Google Patents

Precipitated calcium carbonate multicore particle cluster and process for its preparation Download PDF

Info

Publication number
FI103965B
FI103965B FI964247A FI964247A FI103965B FI 103965 B FI103965 B FI 103965B FI 964247 A FI964247 A FI 964247A FI 964247 A FI964247 A FI 964247A FI 103965 B FI103965 B FI 103965B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
suspension
calcium carbonate
crystals
potential
particles
Prior art date
Application number
FI964247A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI964247A0 (en
FI103965B1 (en
FI964247A (en
Inventor
Pentti Virtanen
Original Assignee
Fp Pigments Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FI964130A external-priority patent/FI964130A/en
Application filed by Fp Pigments Oy filed Critical Fp Pigments Oy
Priority to FI964247A priority Critical patent/FI103965B1/en
Publication of FI964247A0 publication Critical patent/FI964247A0/en
Priority to EP97944916A priority patent/EP0944551B1/en
Priority to CN97180484A priority patent/CN1097031C/en
Priority to BR9712316-1A priority patent/BR9712316A/en
Priority to AU46258/97A priority patent/AU743660B2/en
Priority to DE69721041T priority patent/DE69721041T2/en
Priority to CA002268614A priority patent/CA2268614C/en
Priority to US09/284,499 priority patent/US6602484B1/en
Priority to KR10-1999-7003231A priority patent/KR100497114B1/en
Priority to PCT/FI1997/000627 priority patent/WO1998016471A1/en
Priority to JP51805298A priority patent/JP3627816B2/en
Priority to ES97944916T priority patent/ES2197370T3/en
Priority to AT97944916T priority patent/ATE237559T1/en
Publication of FI964247A publication Critical patent/FI964247A/en
Publication of FI103965B publication Critical patent/FI103965B/en
Publication of FI103965B1 publication Critical patent/FI103965B1/en
Application granted granted Critical
Priority to JP2004182869A priority patent/JP3722373B2/en

Links

Landscapes

  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

103965103965

Saostetun kalsiumkarbonaatin moniytiminen partikkelirypäs ja sen valmistusmenetelmä 5 Esillä oleva keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista saostettua kalsiumkarbonaatti-tuotetta.The present invention relates to a precipitated calcium carbonate product according to the preamble of claim 1. The present invention relates to a precipitated calcium carbonate product.

Keksintö koskee myös patenttivaatimuksen 4 johdannon mukaista menetelmää tällaisen kalsiumkarbonaatti-tuotteen valmistamiseksi.The invention also relates to a process according to the preamble of claim 4 for the preparation of such a calcium carbonate product.

1010

Saostettu kalsiumkarbonaatti on saanut viime aikoina, etenkin vuodesta -90 lähtien, suurta mielenkiintoa paperin ja muovien täyttö-ja päällystysmateriaalina. Asiasta on julkaistu suuri määrä patentteja, koska saostettu kalsiumkarbonaatti (PCC) on osoittautunut monipuoliseksi paperin täyte-ja päällystyspigmentiksi. PCC antaa hyvän opasiteetin ja vaaleu-15 den ja suojaa happamia papereita ikääntymisen myötä tulevalta haurastumiselta ja kellastumiselta.Precipitated calcium carbonate has recently gained great interest, especially since -90, as a filler and coating material for paper and plastics. A large number of patents have been published in this field because precipitated calcium carbonate (PCC) has proven to be a versatile paper filler and coating pigment. PCC provides good opacity and lightness, and protects acidic papers from brittleness and yellowing due to aging.

PCC:n pääolomuodot ovat kalsiitti, aragoniitti ja vateriitti, joista ensin mainittu on lähin- .:, nä kuutiota muistuttava, vateriitti on amorfinen, pallomainen ja arangoniitti pitkulainen, .'. : 20 jopa neulamainen, peruskidemuodoltaan. Tunnetaan myös kiteiden välimuotoja, joita 1 kutsutaan roseteiksi ja/tai skalenohedriksiksi kiteiksi. Nämä ovat muodoltaan lähinnä ::: ruusun kukan muotoisia.The main forms of PCC are calcite, aragonite and vaterite, the former of which is closest to, like this cube, vaterite is amorphous, spherical and arangonite oblong, '. : 20 even needle-shaped, with basic crystal shape. Intermediate crystals of crystals 1 are also known as rosettes and / or scalenohedric crystals. These are mainly shaped like a ::: rose flower.

• · · • · · • · · • · · «· · • «« «« «

Paperin täyttö- ja päällystysaineeksi sopii etenkin hienojakoinen PCC. Tämän valmistusta • · » · « ’·’ ’ 25 on kuvattu mm. WO-hakemusjulkaisussa 96/23728, jossa on esitetty, miten kaustisointi- f »I • · · ’·] * reaktion avulla voidaan valmistaa erittäin pieniä, lähinnä pallomaisia PCC partikkeleita, 9 mittasuhteiltaan 0,2...0,4 mikrometriä. US-patenttijulkaisussa 4.367.207 kuvatussa ratkai- • * · - ’ · ·. ’ sussa valmistetaan hienojakoista PCC-materiaalia pitämällä reaktioväliaineen lämpötila 9 alle 18 °C:n.Particularly fine-grained PCC is suitable for paper filling and coating. The preparation of this • 25 is described in, e.g. WO Application Publication 96/23728, which discloses how causticizing reaction can produce very small, mostly spherical PCC particles, 9 in the range 0.2 to 0.4 micrometers. The solution described in U.S. Patent No. 4,367,207 solved * * · - '· ·. A fine PCC material is prepared by maintaining the temperature of the reaction medium 9 below 18 ° C.

Tunnetussa tekniikassa on myös pyritty aikaansaamaan hienojakoisia kiteitä ja/tai näiden flokkeja apukemikaalien käytöllä. Flokkaamalla kiteitä voidaan PCC:n retentiota parantaa 30 2 103965 paperin valmistuksen yhteydessä. Niinpä US-patenttijulkaisu 5.332.564 opettaa, kuinka valmistetaan hienojakoista sanottua pigmenttiä lisäämällä kalkin sammutusveteen pieni määrä sokeria. Sokerin käyttö on ollut tunnettua kiteytymisen ehkäisijänä lähinnä betonin valmistuksen yhteydessä.The prior art has also sought to provide finely divided crystals and / or their flocs by the use of auxiliary chemicals. By flocculating the crystals, the retention of PCC can be improved in the manufacture of 30 2 103965 paper. Thus, U.S. Patent No. 5,332,564 teaches how to make fine so-called pigment by adding a small amount of sugar to the lime water. The use of sugar has been known to inhibit crystallization, mainly in the manufacture of concrete.

5 PCC:n yksi suurimmista ongelmista paperin valmistuksessa on sen reaktiivisuus ja hajoaminen happamissa olosuhteissa, kuten paperikoneen kiertovedessä, koska siinä on aina läsnä voimakkaampia happoja kuin hiilihappo. Tämän ongelman poistamiseksi PCC-partikkeleita on käsitelty antamalla niiden reagoida tiettyyn asteeseen esim. fosforihapon 10 ja/tai tämän tunnettujen johdannaisten kanssa. Tällaisia keksintöjä on kuvattu esim. US- patenttijulkaisussa 4.219.590 ja 4.927.618. Hienojakoisiin hiukkasiin liittyy yleensä lisäksi se ongelma, että niiden suodattiminen on vaikeaa, koska hiukkaset tukkivat helposti suodattimien huokoset.One of the major problems of PCC in the manufacture of paper is its reactivity and degradation under acidic conditions, such as in the circulating water of a papermaking machine, because stronger acids than carbonic acid are always present. To overcome this problem, the PCC particles have been treated by reacting them to a degree with e.g. phosphoric acid 10 and / or known derivatives thereof. Such inventions are described, for example, in U.S. Patent Nos. 4,219,590 and 4,927,618. In addition, fine particles generally have the problem that they are difficult to filter because they are easily clogged by the pores of the filters.

15 Kuten edellä mainittiin, WO-hakemusjulkaisussa 96/23728 kuvatulla menetelmällä voidaan valmistaa erittäin pieniä, lähes samankokoisia PCC partikkeleita. Esillä olevassa keksinnössä on yllättäen havaittu, että nämä voidaan liittää yhteen edelleen säännöllisiksi moniytimisiksi ryppäiksi, jolloin niiden erottaminen reaktiosuspensioista huomattavasti .:, helpottuu. Keksinnön mukaiset ryppäät ovat pallomaisia ja sisältävät useita toisiinsa 20 liittyneitä pallomaisia kalsiumkarbonaattipartikkeleita, joiden partikkelikoko on noin : 40...400 nm. Ennestään tunnetaan PCC-aggregaatteja, jotka koostuvat pienemmistä ·*,.*,: partikkeleista. Niinpä FI-patenttihakemuksessa 944355 on kuvattu PCC-agglomeraatteja, * * * V ·’ joiden koko on noin 1,5 - 3,5 pm. Nämä agglomeraatit koostuvat puolestaan 1-1,8 pm:n prismaattisista kiteistä. Keksinnön mukaiset partikkelit ovat muodoltaan erilaisia ja ne • · · • · · *·' ’ 25 ovat kooltaan huomattavasti pienempiä.As mentioned above, very small PCC particles of almost the same size can be produced by the method described in WO 96/23728. It has been surprisingly found in the present invention that these can be joined together into regular multicore clusters, which greatly facilitates their separation from reaction suspensions. The clusters of the invention are spherical and contain a plurality of interconnected spherical calcium carbonate particles having a particle size of about 40 to 400 nm. PCC aggregates consisting of smaller · *,. *,: Particles are known in the art. Thus, U.S. Patent Application No. 944355 describes PCC agglomerates * * * V · 'in the size range of about 1.5 to 3.5 µm. These agglomerates, in turn, consist of prismatic crystals of 1 to 1.8 µm. The particles of the invention are of various shapes and are considerably smaller in size.

• · · * · · • V « • :: Keksinnön mukaan saostetun kalsiumkarbonaatin partikkelit muodostetaan moniytimisek- • · « • · ' · · * si ryppäiksi asettamalla kiteiden Z-potentiaalin arvo välille -1 ...-20 mV. Tämä tuotetaan • · !.'·· kammiosuodattimessa säätämällä kidelietteen pH-arvoon 6,5...9,5, edullisimmin arvoon ·...’ 30 7,5...9,3. Tämän jälkeen sekoitetaan kidelietettä sopivimmin iskusekoittimessa siten, että lietteeseen kohdistuvat kehänopeuserot ovat luokkaa 50 - 200 m/s. Suurtehosekoittajan käyttö PCC:n valmistuksessa on yleisessä muodosaan ennestään tunnettua US-patentti- 3 103965 julkaisusta 5 342 600, mutta tunnetussa tekniikassa ei ole esitetty Z-potentiaalin asettamisesta edellä esitetylle tasolle eikä siinä käsitellä seokseen kohdistuvan kehänopeuseron . suuruutta.The particles of the precipitated calcium carbonate according to the invention are formed into multi-nucleated clusters by setting the Z potential of the crystals to between -1 ... 20 mV. This is produced in a chamber filter by adjusting the pH of the crystal slurry to 6.5 ... 9.5, most preferably to 7.5 ... 9.3. Thereafter, the crystal slurry is preferably mixed in the impact mixer such that the perimeter velocity differences on the slurry are in the order of 50 to 200 m / s. The use of a high power mixer in the preparation of PCC is generally known from U.S. Patent No. 3,103,965, 5,342,600, but prior art does not suggest setting the Z potential to the above level and does not address the difference in peripheral speed of the alloy. magnitude.

5 Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaisille kalsiumkarbonaatti-tuotteille on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.More specifically, the calcium carbonate products of the invention are characterized in what is set forth in the characterizing part of claim 1.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on puolestaan tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 4 tunnusmerkkiosassa.The method according to the invention, in turn, is characterized by what is stated in the characterizing part of claim 4.

1010

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja. Niinpä, kuten edellä jo mainittiin, ryppään tai hillan muodossa olevien kalsiumkarbonaatti-kiteiden erottaminen suspensiosta suodattamalla on helpompaa ja kustannuksiltaan edullisempaa kuin tavanomaisten hienojakoisten kiteiden. Lisäksi keksinnön mukaisilla ryppäillä on runsaasti sisäisiä heijastus-15 pintoja, jotka parantavat pigmentin ja täyteaineen opasiteettia. Tässä yhteydessä voidaan mainita, että paperin päällystykseen on aikaisemmin ehdotettu käytettäviksi mm. pieniä polystyreenin vaahtohelmiä, koska niissä on partikkelin sisällä suuri määrä mikronisia .'. heijastuspintoja. Samaan ilmiöön perustuu mm. kalsinoidun kaoliinin ja strukturoitujen pigmenttien käyttö. Näillä strukturoiduilla pigmenteillä tarkoitetaan sellaisia pigmenttejä, I I I < :' , I 20 joiden pintaan on istutettu samaa tai muuta materiaalia eri partikkelikokoina. Näin saadaan ,,; |' valon hajaheijastusta kasvatetuksi, jolloin todennäköisyys kasvaa, että valonsäde törmää heijastuvaan pintaan. Esillä olevan keksinnön avulla saadaan aikaan kalsiumkarbonaattiry- • « · V ’ päs, jolla on edellä mainitut lukuisat sisäiset heijastuspinnat, jotka on saatu aikaan oleelli sesti ilman kemikaalien käyttöä. Ryppäät pysyvät koossa van der Waalsin voimien vaiku- « « · • i i 25 tuksesta. Koska kemikaaleja ei käytetä, jolloin tuote pystyy joustavasti muuttamaan muo- · · • · · toaan esim. superkalanteroinnin yhteydessä, tuote soveltuu erinomaisesti paperin pinnoi- » · f • ·! · * tukseen, päällystykseen j a täyttöön.The invention provides considerable advantages. Thus, as already mentioned above, separation of calcium carbonate crystals in the form of a cluster or jam from the suspension by filtration is easier and cheaper than conventional fine crystals. In addition, the clusters of the invention have abundant internal reflective surfaces which improve the opacity of the pigment and filler. In this context, it can be mentioned that paper coating has previously been proposed for use in e.g. small polystyrene foam beads because of their high micron content inside the particle. '. reflective surfaces. The same phenomenon is based on e.g. use of calcined kaolin and structured pigments. By these structured pigments are meant pigments, I I I <:, I 20, which have been implanted on the surface of the same or other material in different particle sizes. Thus, ,,; | ' the diffused reflection of the light is increased, whereby the probability that the light beam collides with the reflected surface increases. The present invention provides a calcium carbonate end having a plurality of internal reflecting surfaces, as mentioned above, obtained substantially without the use of chemicals. The clusters remain together under the influence of van der Waals forces. Because chemicals are not used, the product can flexibly reshape, for example, in the context of supercalendering, and is ideal for paper coating. · * For support, coating and filling.

• t» • · • t• t »• · • t

w · · Iw · · I

• · :· ί Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan oheisten piirustusten ja yksi- · I · ' · ·.' 30 tyiskohtaisen selityksen avulla.The invention will now be examined in greater detail in the accompanying drawings and in the drawings. 30 detailed explanation.

Kuvioissa la - le on esitetty 18 PCC-partikkelista koostuvan hillarakenteen periaatteellinen rakenne, jolloin kuviossa la partikkeleita yhdistävät erilliset nestesillat, kuviossa Ib 4 103965 siltaverkosto ja kuviossa le partikkelien välissä on nesteen täyttämä kapillaaritila. Kuviossa 2 on esitetty elektronimikroskooppikuva PCC-partikkeleista koostuvasta hillasta.Figures 1a to la show the basic structure of a lattice structure consisting of 18 PCC particles, wherein in Figure 1a the particles are connected by separate fluid bridges, in Figure Ib 4 the 103965 bridge network and in Figure le there is a fluid-filled capillary space between the particles. Figure 2 shows an electron microscope image of a grid of PCC particles.

Keksinnön taustalla olevaa teoriaa selostetaan seuraavassa lyhyestä viitaten saostetun 5 kalsiumkarbonaatin valmistukseen:The theory underlying the invention will now be described briefly with reference to the preparation of precipitated calcium carbonate:

Keksinnön eräänä tavoitteena on saada aikaan esim. kalsiumkarbonaattia sisältävä kiinto-aineseos (dispersio), jossa partikkelit pysyvät erillään vielä korkeilla, jopa 70 %:n kiinto-ainepitoisuuksilla ja suurilla viskositeettiarvoilla (noin 200 cP). Partikkelien välisten veto-10 ja työntövoimien hallitseminen edistävät tämän tavoitteen saavuttamista kuten myös kapillaarivoiman poistaminen partikkelien välistä. Partikkelien välistä vetovoimaa edustaa mm. van der Waalsrn voima, joka kasvaa partikkelien etäisyyden pienentyessä ja partikkelien halkaisijan pienentyessä. Niinpä partikkelin halkaisijan ollessa 0,1 pm van der Waalsrn voima on noin 1.000.000 N/mm2. Partikkelien etäisyyden kasvaessa van der 15 Waalsrn voima heikkenee nopeasti ja on vain noin 1.000 N/mm2, kun halkaisija on 100 pm. Partikkelien välistä työntövoimaa edustaa Z- tai zeta-potentiaali, joka on sähköinen jännite-ero partikkelin ionikentän ja väliaineen välillä. Partikkelien samanmerkkiset kentät aiheuttavat poistovoiman. Kapillaarivoima ilmenee, kun partikkelien välistä puhalletaan .: ilmaa pois.One object of the invention is to provide, for example, a calcium carbonate-containing solid mixture (dispersion) in which the particles remain separated at still high solids concentrations of up to 70% and high viscosity values (about 200 cP). Particle traction 10 and thrust control contribute to this goal as well as the removal of capillary force between the particles. The attraction between the particles is represented by e.g. van der Waals force which increases as the distance between the particles decreases and the diameter of the particles decreases. Thus, at a particle diameter of 0.1 µm, the van der Waals force is about 1,000,000 N / mm 2. As the particle distance increases, the van der 15 Waals force decreases rapidly and is only about 1,000 N / mm 2 at 100 µm diameter. The particle thrust is represented by the Z or zeta potential, which is the electrical voltage difference between the ionic field of the particle and the medium. Fields with the same sign of the particles produce a removal force. Capillary force occurs when air is blown between particles.

20 _ ':' Kun ei käytetä mitään partikkelin pintaa modifioivaa apuainetta, voidaan todeta helposti ja toistettavasti partikkelin Z-potentiaalin riippuvuus pH-arvosta. Erityisen toistettava tämä • · · \ · ·’ on, kun lähes puhtaasta soodasta ja lähes puhtaasta poltetusta tai sammutetusta kalkista saostetaan PCC:tä kaustisoimalla.When no particle surface modifying excipient is used, the pH dependence of the particle's Z potential can be readily and reproducibly determined. Particularly repeatable is · · · \ · · 'when caC is precipitated from almost pure soda and almost pure calcined or slaked lime.

• · · • · · ··* * 25 • · · * · · \ On todettu, että PCC:n Z-potentiaali vaihtelee kalsiumkarbonaatilla pH:n funktiona välillä -25...-1 mV. pH-arvolla 8,2...8,4 Z-potentiaali on alimmillaan (noin -1...-5 mV) ja näin · · partikkelien toisistaan etäännyttävä voima on myös alimmillaan.It has been found that the Z-potential of PCC with calcium carbonate varies as a function of pH between -25 and -1 mV. At pH 8.2 ... 8.4, the Z potential is at its lowest (about -1 ... -5 mV) and thus the particle's distancing force is also at its lowest.

• · ’...' 30 Keksinnön mukaan saostetut kalsiumkarbonaattipartikkelit saatetaan van der Waalsrn voiman vaikutusetäisyydelle toisistaan tuottamalla partikkeleita, joiden halkaisijat ovat <0,1 pm ja asettamalla PCC-partikkeleita sisältävän dispersion pH arvoon 6,5...9,5 5 103965 zetapotentiaalin minimoimiseksi.According to the invention, the precipitated calcium carbonate particles are brought into the action range of a van der Waals force by producing particles having a diameter of <0.1 µm and adjusting the pH of the dispersion containing PCC particles to 6.5 ... 9.5 5 103965 to minimize zeta potential.

Muodostuvaa PCC-rypästä muotoillaan voimakkaan turbulenssin avulla.The resulting PCC cluster is shaped by strong turbulence.

5 Kolmogorovin pyörteen-laajuus teorian mukaan, se pituus joka on turbulenttisessa miljöössä efektiivinen pyörteen halkaisija tai vastaava on: L ~ (n/exp3E) exp (1/4), 10 jossa n = kinemaattinen viskositeetti L = tubulenssin pyörteen halkaisija5 Kolmogorov vortex-scale theory, the length that is the effective vortex diameter in a turbulent milieu or equivalent is: L ~ (n / exp3E) exp (1/4), 10 where n = kinematic viscosity L = tubulence vortex diameter

Edellinen yhtälö kertoo, että L on etäisyys, jota katsotaan turbulenssin pyörteen halkaisijaksi, jota pienempiä kappaleita tai osasia turbulenssin synnyttämä leikkausvoima ei voi 15 rikkoa tai modifioida. L on kääntäen verrannollinen paikallisen sekoitustehon (E) kW/m3 1/4-potenssiin. Vastaavasti sanottujen muodostettavien moniydinryppäiden halkaisija on verrannollinen sekä tähän seikkaan että samaan aikaan pH:n funktio:The previous equation states that L is the distance considered as the diameter of the turbulence vortex, which smaller pieces or particles cannot be broken or modified by the shear force generated by the turbulence. L is inversely proportional to 1/4 power of local mixing power (E) kW / m3. Similarly, the diameter of said multi-core groups to be formed is proportional to both this and the function of pH:

Dmy - F [ F(pH), L ]Dmy - F [F (pH), L]

IIIIII

,20 .,'jossa Dmy on moniytimisen ryppään kokonaishalkaisija., 20., 'Where Dmy is the total diameter of the multicore cluster.

• · · * ♦ » • · · • « · '· * ' Edelliseen perustuen keksinnössä menetellään seuraavasti: · · f · · ' 25 Sekoitetaan Ca(OH)2 -seos ja Na2C03-liuos homogeenisesti yhteen. Ca(OH)2-partikkelin · « • · * ympärille lähinnä diffuusiovyöhykkeelle syntyy tällöin Ca2+-ionipilvi. LiuoksessaNa2C03 onNa+ja C032'-ioneina. Ca2+ yhtyy C032':n kanssa CaC03-molekyyleiksi, jotka sitovat 8 • « - kpl H20-molekyyliä ja syntyy geelimäinen tila. CaC03-molekyylit yhtyvät kidealkioiksi ja . ’ ·: vesi vapautuu ja seos alkaa notkistua. Jos lämpötila tässä vaiheessa on alle 42 °C, kide- • · * · · ’ 30 alkio on kalsiittinen, jos lämpötila taas on yli 42 °C, kidealkio on aragoniittinen. Pienet, nanokiteiset CaC03-massapallot syntyvät Ca(OH)2 :n ympärillä olevaan pilveen ja niiden kasvu ja järjestäytyminen jatkuu, kunnes Ca(OH)2 on pääosin käytetty. Saadaan pallomai- 6 103965 siä partikkeleita, jotka muodostuvat CaC03-nanokiteisestä järjestäytymättömästä massasta.Based on the foregoing, the invention proceeds as follows: The mixture of Ca (OH) 2 and the Na 2 CO 3 solution are mixed homogeneously. This creates a Ca2 + ion cloud around the Ca · OH · particle closest to the diffusion zone. In the solution, Na2CO3 is Na + and CO332 'ions. Ca2 + combines with C032 'to form CaCO3, which binds 8 µg H2O to form a gel-like state. The CaCO3 molecules combine to form crystal embryos and. '·: The water is released and the mixture begins to sag. If the temperature at this stage is less than 42 ° C, the crystal · · * · · '30 is calcite, while if the temperature is above 42 ° C, the crystal element is aragonite. Small, nanocrystalline CaCO 3 mass balls are formed in the cloud surrounding Ca (OH) 2 and continue to grow and rearrange until Ca (OH) 2 is mainly used. 6,103,965 spherical particles consisting of a CaCO3 nanocrystalline disorganized mass are obtained.

Arangoniittikiteen tiheys on 2,71 ja kalsiittikiteen tiheys on 2,93. CaC03-nanokiteinen massa sisältää kidealkioita jäijestäytymättömässä tilassa ja sen tiheyden on oltava pienem-5 pi kuin siitä syntyvän järjestäytyneen kiteen, eli yli 42 °C:n lämpötilassa tiheys pienempi kuin 2,71 ja alle 42 °C:ssa tiheys suurempi kuin 2,93.The density of the arangonite crystal is 2.71 and that of the calcite crystal is 2.93. The CaCO3 nanocrystalline mass contains crystalline embryos in a non-rigid state and must have a density lower than that of the resulting organized crystal, i.e., at a temperature greater than 42 ° C, a density less than 2.71 and a density less than 2.93 .

PCC:n valmistuksesta saatava kalsiumkarbonaatti-kiteiden suspensio asetetaan pH-arvoon 6,5...9,5, edullisesti arvoon 7,5...9,3, erityisen edullisesti noin arvoon 7,9...9,2, jolloin Z-10 potentiaali saadaan pienennetyksi arvoon -1 ...-20 mV, edullisesti noin -1...-5 mV, erityisen edullisesti arvoon -1...-3. Samaan tavoitteeseen voidaan päästä lisäämällä suspensioon esim. sopivia lisäaineita, dispergoinnin apuaineita, kuten poly elektrolyyttejä. Näistä voidaan esimerkkeinä mainita polyakiylaatit, polyakryyliamidit ja lignosulfonaatit. Kyseiset apuaineet muuttavat pH-aluetta, jolla kiteiden Z-potentiaali on minimissään eli 15 arvossa -1...-20 m V. Tästä syystä pH-arvon asetus kannattaa tehdä vasta sen jälkeen, kun dispergoinnin apuaineet on lisätty. Tyypillisesti edullinen pH-arvo on välillä 6 -10, jos apuaineita käytetään.The suspension of calcium carbonate crystals resulting from the preparation of PCC is adjusted to a pH of 6.5 to 9.5, preferably 7.5 to 9.3, particularly preferably about 7.9 to 9.2, The potential of Z-10 is reduced to -1 ... -20 mV, preferably about -1 ... -5 mV, particularly preferably -1 ... -3. The same object can be achieved by adding, for example, suitable additives, dispersing aids, such as poly electrolytes, to the suspension. Examples of these are polyacrylates, polyacrylamides and lignosulfonates. These excipients change the pH range at which the crystals have a minimum Z potential of 15 at -1 ... -20 mV. Therefore, it is advisable to adjust the pH value only after the addition of the dispersion excipients. Typically, a preferred pH is between 6 and 10 if excipients are used.

r i I pH-arvon asetus voidaan suorittaa suoraan PCC:n valmistuksen yhteydessä esim. poistetta- 20 essa PCC-lietettä reaktorista, mutta edullisesti se suoritetaan suodatuksen yhteydessä.The pH adjustment can be carried out directly in connection with the preparation of PCC, e.g. by removing PCC slurry from the reactor, but preferably by filtration.

11C11C

:· Saatavat moniytimiset pallot erotetaan voimakkaan turbulenssin avulla toisistaan ennen * · * •. * · kuin ne saavuttavat “kriittisen koon", jossa niistä syntyy yhtenäinen kide. Irralliset pallot muodostavat homogeenisen seoksen, jossa massapinta-ala -suhde on kaikilla palloilla • · · * * * 25 sama, jolloin niiden vuorovaikutus lakkaa ja pallot säilyttävät kokonsa ja muotonsa.: · The resulting multicore spheres are separated by strong turbulence before * · * •. * · As they reach a "critical size" where they form a uniform crystal. Loose spheres form a homogeneous mixture in which all spheres have a mass-to-surface ratio • · · * * * 25, whereby their interaction ceases and the spheres retain their size and shape .

• · f• · f

Niinpä pH-arvon asetuksen (tai lisäainelisäyksen), jälkeen suspensiota sekoitetaan I I t iskusekoittimella siten, että siihen kohdistuvat kehänopeudet ovat 50 - 200 m/s. Tällä • · · • · * ; ' tavalla saadaan hajotetuksi suspensioon mahdollisesti muodostuneet suuremmat :. ‘ ·: agglomeraatit pienemmiksi moniytimisiksi PCC-ryppäiksi, joista englanniksi voidaan ' ·. · 30 käyttää termiä Multiple Heart PCC, eli lyhennettynä MHPCC.Thus, after adjusting the pH (or additive additive), the suspension is agitated with a 1 L blender so that it has a peripheral velocity of 50-200 m / s. With this · · · • · *; In this way, any larger particles which may have formed in the suspension are disintegrated:. '·: Agglomerates into smaller multicore PCC clusters that can be used in English' ·. · 30 uses the term Multiple Heart PCC, abbreviated as MHPCC.

Kuviossa 2 on esitetty elektronimikroskooppikuva näistä ryppäistä. Kuten kuviosta käy 7 103965 ilmi, ryppäät ovat hillamaisia ja sisältävät toisiinsa van der Waals:n voimilla liittyneitä PCC-partikkeleita (tyypillisesti noin 5 - 8000 kpl), joiden partikkelikoko on 40 - 400 nm, edullisesti noin 40 - 200 nm, erityisen edullisesti noin 80 - 120 nm. Ryppäiden koko on noin 0,1-10 pm, tyypillisesti noin 0,2 - 9 pm. Ryppään muodostavat partikkelit ovat 5 oleellisesti pallomaisia ja samankokoisia, poikkeama on edullisesti pienempi kuin 10 %.Figure 2 shows an electron microscope image of these clusters. As shown in the figure 7103965, the clusters are obtuse and contain van der Waals connected PCC particles (typically about 5 to 8000 pieces) having a particle size of 40 to 400 nm, preferably about 40 to 200 nm, most preferably ca. 80-120 nm. The size of the clusters is about 0.1 to 10 µm, typically about 0.2 to 9 µm. The cluster-forming particles are substantially spherical and of uniform size, preferably with a deviation of less than 10%.

Myös ryppäät sellaisinaan ovat pallomaisia tai olennaisesti pallomaisia. Ne ovat elastisia, koska ne pysyvät koossa van der Waals:n voimien eikä lisäaineiden vaikutuksesta, jolloin ne paperin huikissa tai pinnassa helposti muokkautuvat haluttuun muotoon paperin jälkikäsittelyn yhteydessä. Lisäksi ryppäät sisältävät avonaisen kanavaverkoston, jonka 10 muodostusta on tarkasteltu kuviossa 1.Also, the clusters as such are spherical or substantially spherical. They are elastic because they are held together by the forces of van der Waals and not by additives, so that they can easily be shaped into the desired shape upon paper finishing at the top or surface of the paper. In addition, the clusters include an open channel network, the configuration of which is illustrated in Figure 1.

Elektronimikroskooppikuvassa näkyvistä rakennelmista (partikkeleista ja vastaavasti ryppäistä) käytetään termiä “pallomainen”, koska pallo on säännöllisistä geometrisistä, kolmiulotteisista kuvioista se, joka lähinnä approksimoi rakenteen konfiguraatiota.The structures (particles and clusters, respectively) visible in the electron microscope image are referred to as "spherical" because it is from regular geometric, three-dimensional shapes that approximates the configuration of the structure.

1515

Keksinnön edullisen sovellutusmuodon mukaan menetellään siten, että kammiosuodatti-messa toisiinsa liittyvät partikkelit pestään pesuvedellä, joka sisältää sopivaa happoa :' ., (pesuveteen on esimerkiksi liuotettu hiilidioksidia), jolloin suodatuskakun pH-arvo alenee _' sopivimmin arvoon 8,4 ± 0,5, jolloin Z-potentiaali laskee arvoon -1...-2 mV ja partikkelit 20 kiinnittyvät toisiinsa van der Waalsin voimin. Hiilidioksidi alentaa suodatuskakun pH-arvoa ja laskemalla samalla suodospuolen painetta saadaan kaasua kehitettyä suodatus-"···’ kakun sisällä, jolloin vapautuva kaasu syrjäyttää partikkelien välisen nesteen. Tapahtuma ' * ’ käy ilmi kuviosta 1, jossa on esitetty kyllästymistilat satunnaisesti pakatussa agglomeraa- tissa. Oikeanpuoleisessa kuvassa (kuvio 1 c) on esitetty tilanne ennen pesua, jolloin neste tAccording to a preferred embodiment of the invention, the interrelated particles in the chamber filter are washed with washing water containing a suitable acid: (e.g. carbon dioxide is dissolved in the washing water), whereby the pH of the filter cake is preferably reduced to 8.4 ± 0.5 , with the Z potential dropping to -1 ... -2 mV and the particles 20 adhering to each other by van der Waals forces. The carbon dioxide reduces the pH value of the filter cake and at the same time lowering the pressure in the filtrate obtained by filtering the gas developed "··· 'in the cake to release the gas displaces the liquid between the particles. Event" * "shown in Figure 1, there is shown a kyllästymistilat randomly compressed agglomerates acetate The figure on the right (Fig. 1c) shows the situation before washing, when the liquid t

» I»I

25 täyttää partikkelien väliset kapillaaritilat. Pesemällä hiilidioksidipitoisella pesunesteellä ja « · · « vapauttamalla hiilidioksidia, nestettä saadaan poistetuksi partikkelien välistä (kuvio Ib), • · · • · · l;; jolloin lopuksi jäljelle jää erilliset nestesillat ja saadaan huokoinen rakenne (kuvio 1 a).25 fills the interparticle capillary spaces. By washing with carbon dioxide-containing washing liquid and «· ·« liberating carbon dioxide, the liquid is removed between the particles (Fig. Ib),; whereupon separate liquid bridges are left and a porous structure is obtained (Fig. 1a).

• · * « · * ; # [' Muodostuu partikkelien jatkuva matto. Suodatuksen jälkeen rypäleet käsitellään sekoitta- i * • f "" 30 jassa, jossa on voimakas turbulenssi. Turbulenssin voimakkuuden funktiona rypäleet muo vautuvat pallomaisiksi ja halkaisijaltaan turbulenssin voimakkuutta vastaavan suuruisiksi. Niinpä, kun kammiosuodattimen sisältö tämän jälkeen tyhjennetään ja alistetaan voimak- 8 103965 kaaseen turbulenssiin, saadaan keksinnön mukaisia säännöllisiä ryppäitä.• · * «· *; # ['A continuous mat of particles is formed. After filtration, the grapes are processed in a shuffle with strong turbulence. As a function of the intensity of the turbulence, the grapes become spherical and of a size similar to the intensity of the turbulence. Thus, when the contents of the chamber filter are subsequently emptied and subjected to intense gas turbulence, regular clusters according to the invention are obtained.

Tuotettaessa yllä mainittuja ryppäitä tai rypäleitä kammiosuodattimessa, edellyttää kiintoaineen määrä, että partikkelien etäisyys toisistaan on pienempi kuin 0,1 pm. Keksinnön 5 yhteydessä on todettu, että esitettyjä hillamaisia rakenteita saadaan edullisesti aikaan asettamalla PCC-lietteen kuiva-ainepitoisuus oleellisesti yli 40 %:iin, sopivimmin noin 50 - 60 %:iin ja johtamalla, kuten edellä on mainittu, suodattimeen pesuvettä, johon on liuotettu hiilidioksidikaasua, pH-arvon säätämiseksi arvoon 7,5...9,5, edullisesti noin 7,9...9,2. Tällöin partikkelit tarttuvat toisiinsa kiinni.When producing the above clusters or grapes in a chamber filter, the amount of solids requires that the particles be less than 0.1 µm apart. It has been found in connection with the invention 5 that the disclosed jam-like structures are preferably achieved by adjusting the solids content of the PCC slurry to substantially more than 40%, preferably from about 50 to 60%, and passing, as mentioned above, washing water dissolved in carbon dioxide for adjusting the pH to 7.5 to 9.5, preferably from about 7.9 to 9.2. The particles will then adhere to each other.

1010

Keksinnön yhteydessä on todettu, että muodostettavien MHPCC-partikkeleiden kokoa voidaan tehokkaasti säätää leikkausnopeuden ja Z-potentiaalin välisillä suhteilla siten, että alentamalla Z-potentiaali saadaan sama partikkelikoko aikaan pienemmällä kehänopeus-erolla tai vastaavasti suurempi partikkelikoko aikaan pitämällä Z-potentiaali vakiona ja 15 alentamalla kehänopeuseroa.In the context of the invention, it has been found that the size of the MHPCC particles to be formed can be effectively controlled by the ratio of shear rate to Z potential such that lowering the Z potential produces the same particle size with a smaller peripheral velocity difference or .

Agglomeraattien hajottamiseen keksinnössä käytetään laitetta, jossa pyörivillä kehillä on \ ’ · · levymäisiä törmäyspintoja, joiden tuottaman voiman (törmäyksen jälkeen) vaikutuksesta neste ja suspensio valuvat keskipakoisvoiman suuntaan sisemmän sekoituskehän siiviltä '. 20 samankeskisen ulomman kehän sekoitussiiville, jolloin seokseen kohdistuu sen siirtyessä ; siiveltä toiselle suurehkoja voimia, jotka aiheutuvat perättäisten siipikehien nopeus- ja/tai lit* pyörimissuuntaeroista. Laitetta käytetään tässä niin, että siihen syötetään nestettä ja • · » ’ * lietettä aina pienemmällä tilavuusvirran kapasiteetillä kuin siitä otetaan pois. Tällaisessa ... laitteessa levyt ovat joko säteen suuntaisia tai lievästi pyörimissuuntaan kallistettuja.The invention uses a device for disintegrating agglomerates in which the rotating peripheries have a plate-like collision surface which, under the effect of the force produced (after the collision), flows the liquid and suspension from the wings of the inner agitator. 20 concentric outer periphery to the mixing blades, whereby the mixture is exposed as it moves; greater forces from one wing to another as a result of differences in speed and / or direction of rotation of the successive vanes. The apparatus is used herein to be supplied with liquid and • · »'* slurry at all times with a lower volume flow capacity than is removed. In such a ... device, the plates are either radial or slightly inclined.

• · · ,·;·. 25 Iskusekoittimen tarjoama mahdollisuus suorittaa tasalaatuista sekoitusta ja leikkaavaa I I » « voimaa iskujen seuruksena kiintoaineen ja kiinteän iskupinnan välillä on todennäköi- • t · • · i !!.* syyksillä laskettuna verrattomasti tasalaatuisempi kuin muissa sekoitintyypeissä. Tyypil- • · lisesti yli 95 % materiaalivirrasta saa lähes 100 % maksimaalisesta iskuenergiasta ja vain 5 % - 10 % materiaalista saa vähemmän kuin 60 % maksimaalisesta iskuenergiasta. Kun i · “ ‘ 30 tämä sekoituksen turbulenssin intensiteettiä vastaava hajonta on kaikissa, jopa dissolver tyyppisissä ns ''high-shear" sekoittimissa moninkertaisesti suurempi. Edellä mainituista syistä johtuen myös muodostuneiden aggregaattien ja flokkien uudelleen hajoitus sujuu 9 103965 sanotussa iskusekoittimessa lähes täydellisesti verrattuna tavalliseen sekoittuneen.• · ·, ·; ·. 25 The ability of a percussion mixer to perform uniform mixing and shearing I I »« as a result of shocks between a solid and a fixed impact surface is likely to be incomparably more uniform in terms of reasons than other types of mixer. Typically, more than 95% of the material flow receives nearly 100% of the maximum impact energy and only 5% to 10% of the material receives less than 60% of the maximum impact energy. When i · “'30 this dispersion corresponding to the turbulence intensity of the mixing is many times greater in all, even Dissolver-type high-shear mixers. Due to the above reasons, the re-dispersion of the formed aggregates and flocs in the .

Koska PCC:n valmistuksesta saatava suspensio on varsin alkalinen, pH-arvon asetuksella neutraloidaan käytännössä kyseinen suspensio. Neutralointiin käytetään tyypillisesti hap-5 poja. Kyseeseen tulevat erilaiset epäorgaaniset hapot, esimerkiksi mineraalihapot, kuten rikki-, typpi-ja suolahappo. Edulliseksi on havaittu fosforihappo. Voidaan myös käyttää orgaanisia happoja, esim. muurahais-, etikka- ja propionihappoa tai sulfonihappoja.Since the suspension from the preparation of PCC is quite alkaline, the pH is practically neutralized by the suspension. Typically, hap-5 sons are used for neutralization. These include various inorganic acids, for example mineral acids such as sulfuric, nitric and hydrochloric acids. Phosphoric acid has been found to be preferred. Organic acids such as formic, acetic and propionic acids or sulfonic acids may also be used.

Kuten edellä on todettu, keksinnön edullisen sovellutusmuodon mukaan muodostetut 10 pienet erillis-PCC-partikkelit neutraloidaan kuitenkin hiilidioksidilla. Erityisen edullisesti tämä tapahtuu kammiosuodattimessa, jolloin hiilidioksidikaasua johdetaan pesuveteen juuri ennen suodatinta. Myös mineraalihappo (esim. fosforihappo) voidaan lisätä suodattimeen.However, as stated above, the small discrete PCC particles formed in accordance with the preferred embodiment of the invention are neutralized with carbon dioxide. Particularly preferably, this is done in a chamber filter, in which the carbon dioxide gas is introduced into the wash water just before the filter. Mineral acid (e.g., phosphoric acid) can also be added to the filter.

15 On todettu, että pintakäsittelemällä rypäleitä fosforihapolla saadaan niiden pinnalle muodostetuksi kalsiumfosfaattikerros. Sekoittajan turbulenssin vaikutuksesta kalsiumfosfaatin molekyylit asettuvat pinnan tasoon.It has been found that surface treatment of the grapes with phosphoric acid produces a calcium phosphate layer on their surface. The turbulence of the agitator causes the calcium phosphate molecules to settle at the surface.

Keksinnön avulla voidaan valmistaa PCC-ryppäitä esimerkiksi kaustisointireaktion avulla 20 tuotetusta saostetusta kalsiumkarbonaatista. Reagensseinä voidaan käyttää kalsiumhydrok-sidia ja natriumkarbonaattia tai natriumhydroksidia ja hiilidioksidikaasua. PCC:n valmis- ’ · ·' tuksen osalta viittaamme WO-hakemusjulkaisussa 96/23728 kuvattuun menetelmään.The invention makes it possible to prepare PCC clusters from precipitated calcium carbonate produced, for example, by causticization reaction. As reagents, calcium hydroxide and sodium carbonate or sodium hydroxide and carbon dioxide gas may be used. For the preparation of PCC, we refer to the process described in WO Application Publication 96/23728.

« · · • · # .., Seuraavat esimerkit havainnollistavat keksintöä: • « ♦ • · · 25 * ♦ » • · «The following examples are intended to illustrate the invention:

Esimerkki 1 * • · 9 • · · • · · 10 103965Example 1 * • · 9 • · · · · 10 103965

Vastakkain pyörivien sekoituskehien välinen etäisyys oli 0,005 m. Viipymäaika laitteessa oli vain < 0,1 sekuntia kehien välissä. Lämpötila oli huoneen lämpötila, eli noin 20 °C.The distance between the opposing rotary mixing rings was 0.005 m. The residence time in the device was only <0.1 seconds between the rings. The temperature was room temperature, i.e., about 20 ° C.

MHPCC partikkeleiden viskositeetti (Brookfield viskosimetrillä mitattuna) putosi käsitte-5 lyssä alkuperäisestä (PCC 0,1 mikronia) 1.000 cP:n arvosta 200 cP:n arvoon, kun kuiva- ainepitoisuus kummassakin tapauksessa oli 50 %. Tällöin tuotettujen MHPCC partikkeleiden keskikoko oli 0,8... 1,2 mikronia.The viscosity of the MHPCC particles (as measured by a Brookfield viscometer) dropped from the initial (PCC 0.1 micron) value at 1000 cP to 200 cP at 50% dry matter content in each case. The MHPCC particles produced in this case had an average size of 0.8 to 1.2 microns.

Suotautuvuus nousi 2-..,3-kertaiseksi laskettuna suodosnopeudesta ja vastaavasti pesuve-10 den suotautumisnopeudesta suodoskakun lävitse ilman kuvattua käsittelyä.The filtration rate increased by 2 to 3 times the filtrate rate and the washing water drainage rate through the filtrate cake, respectively, without the described treatment.

Saatiin aikaan sellaisia MHPCC-partikkeleitaJoissa oli halkaisija keksimäärin 0,8...1,2 mikronia, kun erilliset muodostavat partikkelit olivat noin 0,1 mikronin kokoisia.Such MHPCC particles having a diameter of about 0.8 to 1.2 microns were obtained, while the individual forming particles were about 0.1 microns in size.

15 FosforihapoIIa neutraloitu miljöö muodosti samalla ohuen kerroksen kalsiumfosfaattia MHPCC partikkelin pintaan, mutta ei sen ytimeen. Tämä voitiin todeta kun MHPCC:tä käsiteltiin heikoilla hapoilla, jotka olivat vahvempia kuin hiilihappo esim. etikkahapolla. Etikkahappoa on aina esim. paperikoneen kiertovedessä ja vastaavissa vesissä.At the same time, the phosphoric acid neutralized milieu formed a thin layer of calcium phosphate on the surface of the MHPCC particle, but not on its core. This was observed when MHPCC was treated with weak acids that were stronger than carbonic acid e.g. acetic acid. Acetic acid is always present, for example, in the circulation water of a paper machine and in similar waters.

20 Esimerkki 2 ’ !.' Muodostettu MHPCC joka oli käsitelty laimealla fosforihapolla pH:n saamiseksi arvoon • · * • · · *·* ’ 8,2 saatettiin kontaktiin paperikoneen kiertoveden kanssa, jonka pH oli 4,8. Kontakti- aika oli 2 h ja seosta sekoitettiin lievästi 35 °C lämpötilassa.Example 2 '!.' The resulting MHPCC treated with dilute phosphoric acid to bring the pH to • · * • · · * · * '8.2 was contacted with a circulating paper machine at pH 4.8. The contact time was 2 h and the mixture was gently stirred at 35 ° C.

I I i • · · 25 ··» • · · • · ·I I i • · · 25 ·· »• · · · · ·

Tuote kuivatettiin ja sen painoa alkuperäiseen painoon verrattiin, jolloin havaittiin, että • · v '·" ’ paino oli vähentynyt noin 6...7 %:lla. Tuotteen partikkelikoko ja muoto elektronimikros- * · T koopilla mitattuna eivät olleet muuttuneet.The product was dried and its weight compared to its original weight, whereby it was found that the weight of the · · v '· "' had been reduced by about 6 to 7%. The particle size and shape of the product as measured by electron microscopy.

• » · V · ’ ’ ’ 30 Edellä esitetyn kokeellisen aineiston perusteella voitiin päätellä, että tuote oli syöpynyt sisältä ja sinne oli muodostunut suurempia onkaloitua kuin mitä siellä oli alunperin. Tällä seikalla on selvästi pigmentin opasiteettia muuttavaan vaikutukseen parantava ominaisuus.From the above experimental data, it was concluded that the product had been corroded from the inside and had formed larger cavities than were originally present. This fact clearly has the effect of improving the opacifying effect of the pigment.

ΪΪ

Claims (15)

1. Utfällda kalciumkarbonatkristaller, kännetecknade avattdehar formen av sfäriska kluster med ett flertal kämor, innehällande ett flertal sfäriska kalciumkarbonat- 5 partiklar, som ansluter sig tili var ndra och uppvisar en partikelstorlek pä ca 40...400 nm.1. Precipitated calcium carbonate crystals, characterized by taking the form of spherical clusters having a plurality of cores, containing a plurality of spherical calcium carbonate particles which adhere to each other and exhibit a particle size of about 40 ... 400 nm. 2. Kristaller enligt krav 1, kännetecknade avatt klustren uppvisar en storlek pä ca 0,1 - 10 pm och kalciumkarbonatpartiklama uppvisar en storlek pä ca 40...200 nm, foreträdesvis ca 40...120 nm. 102. Crystals according to claim 1, characterized in that the clusters have a size of about 0.1 - 10 µm and the calcium carbonate particles have a size of about 40 ... 200 nm, preferably about 40 ... 120 nm. 10 3. Kristaller enligt krav 1 eller 2, kännetecknade av att de har formen av en suspension med ett pH-värde av 6,5...9,5, foreträdesvis 7,5...9,3.Crystals according to claim 1 or 2, characterized in that they are in the form of a suspension having a pH of 6.5 ... 9.5, preferably 7.5 ... 9.3. 4. Förfarande för framställning av kalciumkarbonatkristaller, enligt vilket förfarande 15. kalciumkarbonatkristallema produceras genom utfällning ur lämpliga utgängs- ämnen, varvid man erhäller en suspension innehällande kristaller, och . , - kristalleina separeras i ett kammarfilter, kännetecknatavatt • i · · - kristallemas Z-potential installs i suspensionen i kammarfiltret tili ett värde av • t • · · 20 -1.. .-20 mV, varefter • ·« · : : j - suspensionen blandas medelst en högeffektblandare pä sä sätt, att cirkelhastig- • « « · hetsskillnadema riktade mot denna uppgär tili 50 - 200 m/s.A process for preparing calcium carbonate crystals, according to which process 15. The calcium carbonate crystals are produced by precipitation from suitable starting materials, obtaining a suspension containing crystals, and. , - the crystal line is separated into a chamber filter, characterized by • i · · - the Z-potential of the crystals is installed in the suspension in the chamber filter to a value of • t · · · 20 -1 .. -20 mV, after which • · «·:: j - the suspension is mixed by means of a high-power mixer in such a way that the circular velocity differences directed at this task range to 50 - 200 m / s. « « · ·.· * 5. Förfarande enligt krav 4, kännetecknat av att suspensionens pH installs till ett • · · ** ’ 25 värde av 6,5...9,5, foreträdesvis ca 7,5...ca 9,3. • · · • « I • · · MlMethod according to Claim 4, characterized in that the pH of the suspension is installed to a value of 6.5 ... 9.5, preferably about 7.5 ... approx. 9.3. • · · • «I • · · Ml 6. Förfarande enligt krav 4 eller 5, kännetecknat av att man tillsätter disper- :' ·. I geringshjälpmedel i suspensionen, varefter suspensionens pH-värde regleras sä att * · : *: kristallemas Z-potential uppgär till -1 ...-20 mV. 30Process according to claim 4 or 5, characterized in that the dispersant is added. In fermentation aids in the suspension, the pH value of the suspension is adjusted so that * ·: *: the Z potential of the crystals rises to -1 ...- 20 mV. 30 7. Förfarande enligt krav 6, kännetecknat av att man som dispergeringshjälp- I4 103965 medel använder en polyelektrolyt.Process according to claim 6, characterized in that a polyelectrolyte is used as a dispersing aid. 8. Förfarandeenligtnägotavkraven4-7, kännetecknat avattmanframställer utfällda kalciumkarbonatpartiklar, som har formen av väsentligen sfariska kluster med 5 ett flertal kämor och uppvisar en storlek pä ca 0,1... 10 pm.8. A method as claimed in Claims 4 to 7, characterized by the manufacture of precipitated calcium carbonate particles having the form of substantially spherical clusters having a plurality of nuclei and having a size of about 0.1 ... 10 µm. 9. Förfarande enligt krav 8, kännetecknat avatt storleken hos de för bildning avsedda klustren regleras medelst förhällandet mellan skärhastigheten och Z-potentialen pä sä sätt, att man genom sänkning av Z-potentialen erhäller samma partikelstorlek med 10 en mindre cirkelhastighet eller pä motsvarande sätt en större partikelstorlek genom att halla Z-potentialen konstant och genom att sänka cirkelhastigheten.Method according to claim 8, characterized in that the size of the clusters intended for formation is controlled by the ratio of the cutting speed to the Z potential in such a way that by lowering the Z potential the same particle size is obtained with a smaller circular velocity or in a corresponding manner. larger particle size by constantly holding the Z potential and by decreasing the circle velocity. 10. Förfarande enligt krav 4 eller 5, kännetecknat av att man för inställningen av pH-värdet använder oorganiska eller organiska syror. 15Process according to claim 4 or 5, characterized in that inorganic or organic acids are used for the adjustment of the pH. 15 11. Förfarande enligt krav 10, kännetecknat av att man för inställningen av pH-värdet använder kolsyra eller fosforsyra.11. Process according to claim 10, characterized in that carbonic or phosphoric acid is used for the adjustment of the pH. 12. Förfarande enligt nägot av kraven 4, 5,10 eller 11, kännetecknat av att 20 suspensionens pH installs till önskat värde i samband med tvättningen i kammarfiltret. IProcess according to any of claims 4, 5, 10 or 11, characterized in that the pH of the suspension is set to the desired value in connection with the washing in the chamber filter. IN | :';'; 13. Förfarande enligt krav 12, kännetecknat av att suspensionens pH installs till » önskat värde genom ledande av koldioxidgas i tvättvattnet i samband med filtrering-en. * · * • · · • · « * • · « ·' · 25| : ';'; Process according to claim 12, characterized in that the pH of the suspension is set to a desired value by passing carbon dioxide gas into the wash water in connection with the filtration. * · * • · · • · «* • ·« · '· 25 14. Förfarande enligt nägot av kraven 4-13, kännetecknat av att PCC:n är ; bildad genom utfallning medelst en kausticeringsreaktion. • · · »M • · • * • · · .Method according to any of claims 4-13, characterized in that the PCC is; formed by precipitation by a caustic reaction. • · · »M • · • * • · ·. \ : 15. Förfarande enligt nägot av kraven 4-14, kännetecknat av att PCC:n är • · ;framställd genom utfallning ur kalk med koldioxidgas.Method according to any of claims 4-14, characterized in that the PCC is • ·; prepared by precipitation from lime with carbon dioxide gas.
FI964247A 1996-10-14 1996-10-22 Particle cluster having several nuclei consisting of precipitated calcium carbonate, and the process for producing it FI103965B1 (en)

Priority Applications (14)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI964247A FI103965B1 (en) 1996-10-14 1996-10-22 Particle cluster having several nuclei consisting of precipitated calcium carbonate, and the process for producing it
AT97944916T ATE237559T1 (en) 1996-10-14 1997-10-14 PRECIPITATED CALCIUM CARBONATE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
US09/284,499 US6602484B1 (en) 1996-10-14 1997-10-14 Precipitated calcium carbonate and method for the production thereof
JP51805298A JP3627816B2 (en) 1996-10-14 1997-10-14 Precipitated calcium carbonate and method for producing the same
BR9712316-1A BR9712316A (en) 1996-10-14 1997-10-14 Precipitated calcium carbonate and process for its preparation
AU46258/97A AU743660B2 (en) 1996-10-14 1997-10-14 Precipitated calcium carbonate and method for the production thereof
DE69721041T DE69721041T2 (en) 1996-10-14 1997-10-14 PRECISED CALCIUM CARBONATE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
CA002268614A CA2268614C (en) 1996-10-14 1997-10-14 Precipitated calcium carbonate and method for the production thereof
EP97944916A EP0944551B1 (en) 1996-10-14 1997-10-14 Precipitated calcium carbonate and method for the production thereof
KR10-1999-7003231A KR100497114B1 (en) 1996-10-14 1997-10-14 Precipitated calcium carbonate and method for the production thereof
PCT/FI1997/000627 WO1998016471A1 (en) 1996-10-14 1997-10-14 Precipitated calcium carbonate and method for the production thereof
CN97180484A CN1097031C (en) 1996-10-14 1997-10-14 Precipitated calcium carbonate and method for the production thereof
ES97944916T ES2197370T3 (en) 1996-10-14 1997-10-14 PRECIPITATED CALCIUM CARBONATE AND METHOD FOR MANUFACTURING.
JP2004182869A JP3722373B2 (en) 1996-10-14 2004-06-21 Precipitated calcium carbonate and method for producing the same

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI964130 1996-10-14
FI964130A FI964130A (en) 1996-10-14 1996-10-14 Multicore particle cluster of precipitated calcium carbonate and its production method
FI964247 1996-10-22
FI964247A FI103965B1 (en) 1996-10-14 1996-10-22 Particle cluster having several nuclei consisting of precipitated calcium carbonate, and the process for producing it

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI964247A0 FI964247A0 (en) 1996-10-22
FI964247A FI964247A (en) 1998-04-15
FI103965B true FI103965B (en) 1999-10-29
FI103965B1 FI103965B1 (en) 1999-10-29

Family

ID=26160232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI964247A FI103965B1 (en) 1996-10-14 1996-10-22 Particle cluster having several nuclei consisting of precipitated calcium carbonate, and the process for producing it

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI103965B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI964247A0 (en) 1996-10-22
FI103965B1 (en) 1999-10-29
FI964247A (en) 1998-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2268614C (en) Precipitated calcium carbonate and method for the production thereof
JP6295283B2 (en) Method for preparing declinated trihedral precipitated calcium carbonate
WO1998016471A9 (en) Precipitated calcium carbonate and method for the production thereof
CN104302710B (en) The PHCH of Charge controlled
US5342600A (en) Precipitated calcium carbonate
EP0722422B1 (en) Preparation of spheroidal aggregates of platy synthetic hydrotalcite
BR112014027630B1 (en) process for preparing self-binding pigment particles, self-binding pigment particle suspension, use of a self-binding pigment particle suspension, and paper product
ES2621497T3 (en) Process for the production of a high solids pigment suspension comprising carboxymethyl cellulose dispersant
KR19990087473A (en) Pigment particles coated with precipitated calcium carbonate and preparation method thereof
BR112014004311B1 (en) PROCESS FOR PREPARING SELF-CLAGGING PIGMENT PARTICLE SUSPENSIONS, E, SELF-CLAGGING PIGMENT PARTICLE SUSPENSION
AU649721B2 (en) Precipitated calcium carbonate
JP2018520079A (en) Production of precipitated calcium carbonate
IE56090B1 (en) A process for the production of aluminium trihydroxide
FI103965B (en) Precipitated calcium carbonate multicore particle cluster and process for its preparation
DE69919049T2 (en) Preparation of precipitated calcium carbonate containing products
KR101951579B1 (en) A process for the preparation of flocculated filter particles
WO1996023728A1 (en) Process and apparatus for preparing calcium carbonate
WO1999051525A1 (en) Process and apparatus for producing precipitated calcium carbonate
BR112014027615B1 (en) AQUEOUS SUSPENSION, PROCESS TO PREPARE AN AQUEOUS SUSPENSION, USE OF AT LEAST ONE MODIFIED POLYSACCHARIDE AS A DISPERSION AGENT AND/OR SHRINKAGE AID, AND, USE OF AN AQUEOUS SUSPENSION
CN107075809B (en) The method for being used to prepare flocculation filler particles
FI105200B (en) Kaolin-based coating agent and filler and a process for its preparation

Legal Events

Date Code Title Description
GB Transfer or assigment of application

Owner name: FP-PIGMENTS OY

MA Patent expired