FI66821B - Amorfa skiktade kiseldioxidpartiklar med stor specifik yta saett att framstaella dessa samt deras anvaendning - Google Patents
Amorfa skiktade kiseldioxidpartiklar med stor specifik yta saett att framstaella dessa samt deras anvaendning Download PDFInfo
- Publication number
- FI66821B FI66821B FI820487A FI820487A FI66821B FI 66821 B FI66821 B FI 66821B FI 820487 A FI820487 A FI 820487A FI 820487 A FI820487 A FI 820487A FI 66821 B FI66821 B FI 66821B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- layered
- acid
- dissolved
- mineral
- weight
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/28—Compounds of silicon
- C09C1/30—Silicic acid
- C09C1/3009—Physical treatment, e.g. grinding; treatment with ultrasonic vibrations
- C09C1/3027—Drying, calcination
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
- C01B33/18—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof
- C01B33/187—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof by acidic treatment of silicates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/20—Silicates
- C01B33/32—Alkali metal silicates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/28—Compounds of silicon
- C09C1/30—Silicic acid
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/36—Coatings with pigments
- D21H19/38—Coatings with pigments characterised by the pigments
- D21H19/40—Coatings with pigments characterised by the pigments siliceous, e.g. clays
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/02—Amorphous compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/20—Two-dimensional structures
- C01P2002/22—Two-dimensional structures layered hydroxide-type, e.g. of the hydrotalcite-type
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/50—Solid solutions
- C01P2002/52—Solid solutions containing elements as dopants
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/20—Particle morphology extending in two dimensions, e.g. plate-like
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
- C01P2004/32—Spheres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/50—Agglomerated particles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/51—Particles with a specific particle size distribution
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/80—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
- C01P2004/82—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases two phases having the same anion, e.g. both oxidic phases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/12—Surface area
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/14—Pore volume
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/80—Compositional purity
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Paper (AREA)
Description
66821
Amorfisia kerroksellisia piidioksidiosasia, joilla on suuri ominaispinta-ala, tapa niiden valmistamiseksi ja niiden käyttö Tämä keksintö kohdistuu amorfisiin kerroksellisiin huokoisiin piidioksidiosasiin, joilla on suuri ominaispinta-ala, tapaan \almistaa tällaisia amorfisia kerroksellisia niidioksidi-osasia liuentamalla hapon avulla hienoksijaettua kerrossili-kaattimineraalia sen oktaedrikerroksen ionien liuottamiseksi ja näin aikaansaatujen amorfisten kerroksellisten huokoisten piidioksidiosasten käyttöön.
Piidioksidi, Si°2 ' x^O, esiintyy kiteisessä, amorfisessa, hydioksyloidussa ja hydrolysoidussa muodossa. Kasvien piidioksidia ja piimaata lukuunottamatta luonnon amorfiset piidioksidit ovat epäpuhtaita.
Ennestään on tunnettua valmistaa synteettisesti amorfisia piidioksidiosasia, joiden ominaispinta-ala on erittäin suuri ja jotka lisäksi voidaan valmistaa hyvin puhtaana. Synteesi-olosuhteiden tarkka kontrolloiminen on kuitenkin osoittautunut vaikeaksi, joten synteettisille piidioksidiosasille on vaikea saada tiettyjä spesifisiä ominaisuuksia. Valmistusmenetelmät ovat sen vuoksi monimutkaisia ja tällä tavoin aikaansaadut synteettiset amorfiset piidioksidiosaset ovat hyvin kalliita.
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on näin ollen aikaansaada amorfisia huokoisia piidioksidiosasia, jotka ovat vähintään yhtä puhtaita ja joilla on vähintään yhtä suuri ominaispinta-ala kuin edellä mainituilla ennestään tunnetuilla synteettisesti valmistetuilla amorfisilla piidioksidiosasilla, mutta joiden valmistus on entistä yksinkertaisempaa ja halvempaa .
Ennestään on tunnettua, että tietyillä kerrossilikaateilla, kuten luonnon savilla, on adsorptio-ominaisuuksia, joita 66821 voidaan parantaa lämpökäsittelyllä tai liuottamalla osa kationeista hapoilla. Lämpökäsittelyllä poistetaan vettä silikaattimineraalien huokosista, jolloin huokoisuus ja omi-naispinta-ala kasvavat. Hapookäsittelyllä taas liuotetaan oktaedrikerroksen ioneja, jolloin kerrossilikaatista tulee huokoinen ja elektrokemiallisesti aktiivisempi kationipaik-kojen korvautuessa vetyioneilla. Tällaisen silikaatin kerros-rakenne luhistuu kuitenkin viimeistään siinä vaiheessa kun noin 85 paino-% oktaedrikerroksesta on liuennut, jolloin liuen-nuksella aikaansaatu huokoisuus ja suuri ominaispinta-ala häviävät. Tämän tyyppisten huokoisten materiaalien käyttö rajoittuu siten pääasiallisesti erilaisiin adsorptiosovellu-tuksiin, joissa itse adsorboivalta aineelta ei vaadita kovin suurta puhtautta.
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on näin ollen lisäksi aikaansaada amorfinen kerroksellinen ja huokoinen piioksidi-osanen, jolla on vähintään yhtä suuri ominaispinta-ala kuin edellä mainituista kerrossilikaateista valmistetuilla kerroksellisilla piidioksidiosasilla, mutta jonka puhtausaste on suurempi.
Keksinnön pääasialliset tunnusmerkit ilmenevät oheisista patenttivaatimuksista.
Nyt on siis yllättäen havaittu, että on mahdollista valmistaa amorfisia kerroksellisia piidioksidiosasia, joilla on suuri ominaispinta-ala ja korkea puhtausaste liuentamalla hapon avulla kiilletyyppistä silikaattimineraalia sen oktaedrikerroksen ionien liuottamiseksi niin, että jäljelle jää vähemmän kuin 15 paino-% epäpuhtauskationeja. Oli yllättävää havaita, että tällaisen kiilletyyppisen silikaattimineraalin kerrosra-kenne ei luhistunut vaikka oktaedrikerroksesta liuotettiin käytännöllisesti katsoen kaikki epäpuhtauskationit. Keksinnön avulla on siten voitu yhdistää ennestään tunnettujen amorfisten synteettisten piidioksidiosasten ja luonnon savista valmistettujen kerroksellisten piidioksidiosasten hyvät omi-
II
66821 naisuudet ja samalla välttää niiden huonoja ominaisuuksia, so. amorfisilla synteettisillä piidioksidiosasilla korkea hinta ja amorfisilla kerroksellisilla silikaattiosasilla niiden suhteellisen korkea epäpuhtausaste.
Keksinnön mukaisella tavalla valmistettuja amorfisia kerroksellisia huokoisia piidioksidiosasia voidaan siten käyttää sellaisissa sovellutuksissa, joissa vaaditaan hyvin suurta valkoisuutta, kuten paperin päällystyspigmenttinä.
Keksinnön kohteena olevalle tuotteelle tyypillisiä ominaisuuksia ovat: 1. kerroksellinen, levymäinen partikkelimuoto 2 2. suuri ominaispinta-ala, vähintään 300 m /g 3 3. suuri huokostilavuus, vähintään 0,25 cm /g 4. huokoset pääasiassa mikro- ja mesohuokosia 5. puhtaus yli 85 %, tarvittaessa jopa yli 99,5 % 6. valkoisuus 7. reaktiivisuus
Kaikkiin em. ominaisuuksiin voidaan vaikuttaa valmistusolo-suhteilla.
Keksinnön mukaisia amorfisia kerroksellisia piidioksidiosasia valmistettaessa liuennetaan kiilletyyppistä silikaattimineraalia edullisesti mineraalihappoon tai mineraalihappojen seokseen, jolloin edullisesti käytetään oktaedrikerroksen katio-neihin nähden vähintään 10 paino-%:n happoylimäärää. Liuennus suoritetaan edullisesti monessa vaiheessa ja korotetussa, edullisesti noin 100-105°C:n lämpötilassa, väkevyydeltään 5-50, edullisesti 10-45 paino-%: sella mineraalihapolla tai mineraali-happoseoksella. Liuennettu hienoksijaettu kerroksellinen piidioksidi pestään ja tarpeen mukaan märkäjauhetaan ja/tai kuivataan. Kuivaus voidaan suorittaa suihkukuivaarnalla, jolloin saadaan pallomaisia agglomeraatteja, jossa kuitenkin primääri-osasten kerroksellisuus säilyy.
Erittäin hyviä amorfisia kerroksellisia piidioksidiosasia, joilla on suuri ominaispinta-ala, on saatu liuentamalla flogo- 66821 piittia tai biotiittia, jotka ovat 3-kerrossilikaatteja, joissa tetraedristen piihappokerrosten välissä on trioktaed-rinen metallihydroksidikerros.
Keksinnön mukaisia kerroksellisia piidioksidiosasia valmistetaan kiilletyyppisestä silikaattimineraalista, kuten flogopii-tista liuentamalla jauhettua flogopiittia mineraalihapolla tai mineraalihappojen seoksella, kunnes haluttu liuotusaste on saavutettu. Liuotusolosuhteita kuten hapon laatua, väkevyyttä, määrää, lämpötilaa ja sekoitusta on mahdollista vaihdella riippuen käytettävissä olevista laitteista, eri happojen hinnoista ja halutun lopputuotteen laadusta. Liukenemista nopeuttavia tekijöitä ovat mm. korkea lämpötila, väkevä happo, happoylimäärä, flogopiitin partikkelikoon pienentäminen ja hapettavien olosuhteiden käyttö. Karkean flogopiitin (d50 1 mm) kationien liuottaminen täydellisesti vie aikaa normaalilämpötilassa, ts. reaktiolämpötilassa muutaman vuorokauden, 100°C:ssa muutaman tunnin. Lisäksi on edullista käyttää vähintään 10 %:n happoylimäärää. Vaikka flogopiitin liuen-taminen onkin mahdollista suorittaa hyvin monenlaisissa olosuhteissa, ovat tietyt olosuhteet taloudellisesti ja teknillisesti kannattavimpia. Laimeiden, alle 5 %:sten happojen käyttäminen heikentää liuenneiden metallien taloudellista hyödyntämistä tai hapon uudelleen käyttöä kun taas väkeviä yli 50 %:sia happoja käytettäessä syntyvä liuennettava liete on liian sakea ja hankalasti käsiteltävää. Teollisessa mittakaavassa kannattaa käyttää vastavirtaperiaatteella toimivaa monivaiheista liuennusta, jolloin hapon määrä voidaan minimoida ja liuen-nusaikaa samoin kuin lämpötilaa säätää halutulla tavalla. Se-koitustavan valinnassa on huomioitava, että syntyvä tuote rikkoutuu helposti. Pitkälle jauhautunut tuote aiheuttaa käsit-telyvaikeuksia liuennusprosessin loppuvaiheissa, so. pesussa ja suodatuksessa. Lopputuotteen peseminen puhtaaksi emäliuok-sesta voidaan suorittaa joko liettämällä tai suodatinkakkuna. Kakun pesussa pesun tehoon ja näin ollen myös pesukertojen ja veden määrään vaikuttaa oleellisesti kakun tiiveys. Kokemuksen mukaan tiiviiksi puristetun/imetyn kakun virtausvastus on erittäin suuri.
li 5 66821
Edellä mainitut seikat huomioiden on taloudellinen ja teknillisesti hyvin käyttökelpoinen tapa valmistaa keksinnön kohteena olevaa tuotetta seuraava: Flogopiittia liuennetaan 10-45 %:sella mineraalihapolla, edullisimmin typpihapolla tai typpi-ja rikkihapon seoksella, monivaiheisessa, vastavirtaperiaat-teella toimivassa systeemissä reaktiolämpötilassa kunnes haluttu liuotusaste on saavutettu. Kussakin liuennusvaiheessa käytetään tarpeen vaatimaa sekoitusta ottaen huomioon tuotteen jauhautuminen. Emäliuos suodatetaan varoen tiivistämästä kakkua. Suodatustulosta voidaan parantaa puhaltamalla ilmaa kakun läpi. Pesu tehdään syrjäytyspesun tapaan varoen puristamasta kakkua. Puhtaaksi pesty kakku puristetaan mahdollisimman kuivaksi, kosteus tavallisesti yli 50 %, ja kuivataan, tarvittaessa jauhetaan lisäksi esim. suihku-, kuula- tai tanko-myllyllä. Jauhamattoman tuotteen hiukkaskoko on lähes sama kuin lähtöaineella, flogopiitilla; pitkälle jauhetun tuotteen hiukkaskoko on 95 % alle 2 ^um laskeutusmenetelmällä mitattuna. Mikäli jauhettua tuotetta käytetään lietteenä, on edullista jauhaa suodatinkuiva tuote märkänä, ennen kuivausta, sillä kuivaamaton tuote jauhautuu erittäin helposti. Kuivattu tuote kestää hyvin mekaanista käsittelyä. Märkäjauhettu tuoteliete voidaan kuivata esim. suihkukuivaajalla, jolloin saadaan tiettyihin tarkoituksiin paremmin sopivia pallomaisia osasia, joissa primääriosasten kerroksellisuus kuitenkin säilyy.
Puhtautensa ja suuren ominaispinta-alansa ansiosta voidaan keksinnön mukaisia amorfisia kerroksellisia piidioksidiosasia käyttää samoihin tarkoituksiin kuin nykyisiä tunnettuja synteettisiä piidioksidiosasia kuten lakkojen matta-aineena, kumin täyteaineena, erikoispigmenttinä paperinpäällystyksissä,adsorp-tioaineena jne. Keksinnön mukaiset kerrokselliset huokoiset piidioksidiosaset soveltuvat spesifisten ominaisuuksiensa ansiosta kuitenkin paremmin tiettyihin tarkoituksiin, kuten esimerkiksi pinnoitteisiin, kuin ennestään tunnetut synteettiset piidioksidiosaset. Lisäksi niillä voidaan aikaansaada määrättyjä erikoisominaisuuksia, kun niitä käytetään apupigmenttinä paperin päällystyksessä.
66821
Suuren reaktiivisen pinta-alansa ansiosta keksinnön mukaiset kerrokselliset piidioksidiosaset soveltuvat hyvin myös erilaisten silikaattiyhdisteiden valmistukseen. Ne liukenevat helposti lämpimään natriumhydroksidiin normaalipaineessa. Tavanomaiset silikaattien valmistusmenetelmät (hiekka + sooda) kuluttavat paljon energiaa. Keksinnön mukaisia kerroksellisia ja erittäin puhtaita piidioksidiosasia käytettäessä on energiankulutus huomattavasti alhaisempi, minkä lisäksi keksinnön mukaisten kerroksellisten piidioksidiosasten hinta on suhteellisen alhainen, joten niitä on energiasäästöt huomioiden taloudellisesti kannattavaa käyttää silikaattien valmistukseen.
Keksintöä selostetaan alla lähemmin esimerkkien avulla.
Esimerkki 1 60 g flogopiittia lietettiin 371,2 ml:aan 30 paino-%:sta typpihappoa huoneen lämpötilassa. Seosta pidettiin tässä lämpötilassa sekoittaen. Seoksesta otettiin näyte 4 tunnin, 1 vuorokauden ja 3 vuorokauden kuluttua. Liukenematon kiintoaine erotettiin, pestiin ja kuivattiin l05°C:ssa. Tästä tuotteesta analysoitiin ominaispinta-ala ja huokostilavuus. Suodok-sesta analysoitiin kalium, rauta, magnesium ja aluminium. Tulokset on esitetty taulukossa 1.
Taulukko 1
Flogopiitin kationien liukeneminen 250C:ssa 30 paino-%:seen typpihappoon.
Liuotus- K Fe, Mg, AI S V
aika % % m'vg cm /g 4 h 77 29 145 0,139
Id 88 77 435 0,271 3d 99 98 622 0,432
Esimerkki 2 30 g flogopiittia lietettiin 185,6 ml:aan 100°C:sta 30 paino-%:sta typpihappoa. Seoksesta otettiin näyte 10 minuutin, 20 minuutin ja 5 tunnin kuluttua. Näyte suodatettiin, pestiin ja kuivattiin. Suodoksesta analysoitiin kalium, magnesium, rauta ja aluminium. Kiintoaineesta mitattiin ominaispinta-ala ja huokostilavuus. Tulokset on esitetty taulukossa 2.
Il 66821
Taulukko 2
Flogopiitin kationien liukeneminen 100°C:seen ja 30 paino-%: seen typpihappoon
Liuotus- K Fe, Mg, AI S V
aika % % m /g cm-'/g 10 min 86 85 544 0,312 20 " 94 93 622 0,381 5 h 100 100 396 0,345
Esimerkki 3
Flogopiittia uutettiin 30 paino-%:sella typpihapolla 25°C:ssa, kunnes kaikki kationit olivat liuenneet. Jäännöksenä saatiin valkoisia (valkoisuus 97 % magnesiumoksidistä) kerroksellisia piidioksidiosasia, jotka suodatettiin ja pestiin vedellä. Suodatinkakku annosteltiin dispergaattoriin ja dispergoi-tiin noin 45 minuuttia, jolloin saatiin liete, jonka hiukkas-koko pipettisentrifugilla mitattuna oli noin 30 % alle 2 ^um. Tätä lietettä jauhettiin helmimyllyllä, jolloin saatiin liete, jonka hiukkaskoko oli noin 70 % alle 2 ^um, joka sekoitettiin puhdistetun jätekipsin kanssa painosuhteessa 1:10 ja jauhettiin helmimyllyllä pigmenttiseokseksi.
Paperinpäällystyksessä tavanomaisesti käytetystä natriumalu-miniumsilikaatista ja bariumsulfaatista valmistettiin myös kipsin kanssa seospigmentit seossuhteessa 1:9 ja 1:6. Näin saaduista kolmesta seospigmentistä ja kipsistä yksinään valmistettiin päällystyspastat. Vertailupasta valmistettiin kalsium-karbonaattipigmentistä, josta vähintään 85 paino-% oli osas-kooltaan alle 2 ^um. Kipsistä taas vähintään 40 paino-% oli alle 2 ^um. Oheisessa kuvassa on päällystetyistä paperinäyt-teistä mitatut opasiteettiarvot esitetty edellä mainittujen pastojen päällystemäärän funktiona. Kuvasta nähdään, että vaikka piidioksidia on kipsissä vähemmän kuin natriumaluminium-silikaattia tai bariumsulfaattia, niin keksinnön mukaisella kerrostetulla piidioksidi-kipsiseoksella saadaan selvästi korkein opasiteettitaso.
8 66821
Esimerkki 4
Kokeiltiin puuvapaan pohjapaperin mattapäällystystä käyttäen märkäjauhettua kipsipigmenttiä sellaisenaan sekä yhdessä eräiden apupigmenttien kanssa. Tuloksia verrattiin kaupallisella kalsiumkarbonaattipigmenteillä saatuihin tuloksiin.
Kokeet suoritettiin Dixon-merkkisellä päällystyslaitteella käyttäen teräpäällystysmenetelmää ja päällystyspastoissa käytettiin sideaineena 12 paino-osaa styreenibutadieenilateksia ja 1,5 paino-osaa karboksimetyyliselluloosaa pigmenttien yhteismäärän ollessa 100 paino-osaa. Pastojen pH-arvo oli 7,5. Tutkittiin seuraavat pigmenttivaihtoehdot: 1. Märkäjauhettu kalsiumkarbonaatti, yli 85 paino-% alle 2 ^um.
2. Märkäjauhettu kipsi, 40 paino-% alle 2 ^um.
3. 85 paino-osaa kipsiä + 15 paino-osaa kaupallista bariumsul-faattipigmenttiä.
4. 90 paino-osaa kipsiä + 10 paino-osaa kaupallista natrium-aluminiimsi likaat tipigmenttiä.
5. 10 paino-% keksinnön mukaista kerroksellista piidioksidi-pigmenttiä sekoitettuna kipsiin, joka seos jauhettiin märkä-menetelmällä mahdollisimman samanlaisissa olosuhteissa kuin kohdan 2 kipsi. Piidioksidihiukkaset olivat mikroskoopissa tarkasteltuina levymäisiä, hiukkaskooltaan pääosin alle 2 ^um ja kipsi oli samanlainen kuin kohdassa 2.
Koepaperi kalanteroitiin keskenään samanlaisissa olosuhteissa. Koenäytteiden kiilto (Hunter 75°) on esitetty sileyden (Fogra 2,54 MPa) funktiona kuvassa 2. Kuvassa 2 olevien käyrien numerointi vastaa yllä mainittujen pigmenttivaihtoehtojen numerointia.
Osoittautui, että keksinnön mukaisella kerroksellisella pii-dioksidipigmentillä oli kalanterointia helpottava ja paperin sileyttä parantava vaikutus. Kuvasta 2 nähdään kuitenkin, 9 66821 että keksinnön mukaista kerroksellista piidioksidipigmenttiä käytettäessä paperin kiilto ei normaaliin tapaan lisääntynyt sileyden parantumisesta huolimatta, vaikka pigmentti on hienojakoista ja hiukkasmuodoltaan levymäistä. Tämä onkin toivottu ominaisuus erilaisissa mattapaperisovellutuksissa, kuten esimerkiksi tapetin pohjapaperissa tai -kartongissa.
Lisäksi todettiin, että uudella kerroksellisella piidioksidi-pigmentillä saavutettiin odottamattoman suuri parannus paperin opasiteettiarvossa, kuten kuvasta 1 nähdään. Kaiken tämän lisäksi keksinnön mukainen uusi kerroksellinen piidioksidipig-mentti absorboi kopioväriä ja kun sitä käytettiin apupigment-tinä oli mahdollista aikaansaada selvästi luettavissa oleva kopiojälki.
Esimerkki 5
Edellisessä esimerkissä selostettujen koepaperien toimivuutta kopioväriä vastaanottavina arkkeina testattiin kirjoittamalla arkeille tavallisen itsejäljentävän pankkilomakkeen lävitse. Tällöin saatiin taulukossa 3 esitetyt tulokset. Näytearkkien numerointi vastaa kuvan 2 käyrien numerointia.
Taulukko 3 Näytearkki Kopiojälki 1 Ei kopiojälkeä 2 Ei kopiojälkeä 3 Ei kopiojälkeä 4 Tuskin luettavissa oleva kopiojälki 5 Selvästi luettavissa oleva kopiojälki
Claims (10)
1. Amorfinen kerroksellinen huokoinen piidioksidiosanen, jolla on suuri ominaispinta-ala, tunnettu siitä, että siinä on alle 15 paino-% epäpuhtauskationeja.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen piidioksidiosanen, tunnettu siitä, että sen ominaispinta-ala on ainakin 2 300 m /g, puhtaus ainakin 99,5 % ja valkoisuus yli 95 % MgO:sta.
3. Tapa valmistaa amorfisia kerroksellisia piidioksidiosa-sia, joilla on suuri ominaispinta-ala, liuentamalla hapon avulla hienoksijaettua kerrossilikaattimineraalia sen okta-edrikerroksen ionien liuottamiseksi, tunnettu siitä, että kerrossilikaattimineraalina käytetään kiilletyyppistä silikaattimineraalia.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen tapa, tunnettu siitä, että kiilletyyppistä silikaattimineraalia liuennetaan mineraalihapolla tai mineraalihappojen seoksella ja edullisesti käytetään oktaedrikerroksen kationeihin nähden vähintään 10 paino-%:n happoylimäärää.
5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen tapa, tunnet-t u siitä, että kiilletyyppistä silikaattimineraalia liuennetaan monessa vaiheessa ja korotetussa lämpötilassa, edullisesti korkeintaan 100°C:ssa väkevyydeltään 5-50, edullisesti 10-45 paino-%:11a mineraalihapolla tai mineraalihapposeok-sella.
6. Jonkin patenttivaatimuksista 3-5 mukainen tapa, tunnettu siitä, että liuennettu hienojaettu kerroksellinen piidioksidi pestään ja märkäjauhetaan tarpeen vaatiessa vielä ennen kuivausta. Il 66821
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen tapa, tunnettu siitä, että liuennettu hienoksijaettu kerroksellinen piidioksidi suihkukuivataan pallomaisten agglomeraattien muodostamiseksi .
8. Jonkin patenttivaatimuksista 3-7 mukainen tapa, tunnettu siitä, että liuennetaan hienoksijaettuna flogopiit-tia tai biotiittia.
9. Jonkin patenttivaatimuksista 3-8 mukainen tapa, tunnettu siitä, että hienoksijaettua kiilletyyppistä silikaattimineraalia liuennetaan typpihapolla tai typpihapon ja rikkihapon seoksella.
10. Amorfisten kerroksellisten huokoisten piidioksidiosasten, joissa on korkeintaan 15 paino-% epäpuhtauskationeja, käyttö paperinpäällystyspigmenttinä. 66821
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI820487A FI66821C (fi) | 1982-02-12 | 1982-02-12 | Amorfa skiktade kiseldioxidpartiklar med stor specifik yta saett att framstaella dessa samt deras anvaendning |
| GB08303427A GB2114557B (en) | 1982-02-12 | 1983-02-08 | Amorphous layered silica particles of large specific surface area |
| FR8302056A FR2521575B1 (fr) | 1982-02-12 | 1983-02-09 | Particules de silice feuilletee amorphe offrant une grande surface specifique, procede de preparation et utilisation de telles particules |
| DE19833304298 DE3304298A1 (de) | 1982-02-12 | 1983-02-09 | Amorphe geschichtete siliziumdioxidteilchen mit grosser spezifischer oberflaeche, methode zur herstellung derselben und einsatz derselben |
| SE8300676A SE459858B (sv) | 1982-02-12 | 1983-02-09 | Amorf, skiktad, poroes kiseloxidpartikel med stor specifik yta, saett att framstaella partikeln samt anvaendning av densamma som pappersbelaeggningspigment |
| NO830475A NO156645C (no) | 1982-02-12 | 1983-02-11 | Amorfe, lagdelte, poroese silisiumdioksydpartikler med stor spesifikk overflate, fremgangsmaate for deres fremstilling og deres anvendelse. |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI820487A FI66821C (fi) | 1982-02-12 | 1982-02-12 | Amorfa skiktade kiseldioxidpartiklar med stor specifik yta saett att framstaella dessa samt deras anvaendning |
| FI820487 | 1982-02-12 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI820487L FI820487L (fi) | 1983-08-13 |
| FI66821B true FI66821B (fi) | 1984-08-31 |
| FI66821C FI66821C (fi) | 1984-12-10 |
Family
ID=8515117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI820487A FI66821C (fi) | 1982-02-12 | 1982-02-12 | Amorfa skiktade kiseldioxidpartiklar med stor specifik yta saett att framstaella dessa samt deras anvaendning |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3304298A1 (fi) |
| FI (1) | FI66821C (fi) |
| FR (1) | FR2521575B1 (fi) |
| GB (1) | GB2114557B (fi) |
| NO (1) | NO156645C (fi) |
| SE (1) | SE459858B (fi) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62292476A (ja) * | 1986-06-13 | 1987-12-19 | Mizusawa Ind Chem Ltd | インクジエツト記録紙用填料 |
| FI77881C (fi) * | 1987-04-14 | 1989-05-10 | Kemira Oy | Ytbelagda silikatpartiklar. |
| FI78924C (fi) * | 1988-01-22 | 1989-10-10 | Kemira Oy | Faergaemnes- eller faergpigmenthaltigt paerlemopigment och ett foerfarande foer dess framstaellning. |
| FR2699162B1 (fr) * | 1992-12-10 | 1995-02-24 | Luzenac Talc | Procédé de fabrication d'une silice lamellaire microporeuse de surface spécifique élevée, et silice obtenue. |
| US5883035A (en) * | 1997-11-05 | 1999-03-16 | Engelhard Corporation | Mesoporous silicoaluminate products and production thereof by controlled acid extraction of aluminum from calcium bentonite clay |
| DE19832900C2 (de) * | 1998-07-22 | 2003-04-24 | Security Transfer B V | Streichfarbe, Verfahren zu ihrer Herstellung und gestrichenes Papier mit einer aus der Streichfarbe gebildeten Beschichtung sowie seine Verwendung zur Fälschungssicherung von Formularen |
| CN116440855B (zh) * | 2023-06-16 | 2023-09-05 | 格林斯达(北京)环保科技股份有限公司 | 一种净化材料及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA679192A (en) * | 1964-02-04 | Bedard Laurent | Porous silica from micaceous minerals and method of producing it | |
| US1898774A (en) * | 1931-01-26 | 1933-02-21 | William J Mohr | Treatment of vermiculite and the like |
| DE2036892A1 (en) * | 1970-07-24 | 1972-02-03 | Huber, Dr. Otto, 8022 Grunwald | Lacquers - for surface finishing of paper |
| FR2122696A5 (fi) * | 1971-01-20 | 1972-09-01 | Raffinage Cie Francaise |
-
1982
- 1982-02-12 FI FI820487A patent/FI66821C/fi not_active IP Right Cessation
-
1983
- 1983-02-08 GB GB08303427A patent/GB2114557B/en not_active Expired
- 1983-02-09 FR FR8302056A patent/FR2521575B1/fr not_active Expired
- 1983-02-09 DE DE19833304298 patent/DE3304298A1/de not_active Ceased
- 1983-02-09 SE SE8300676A patent/SE459858B/sv not_active IP Right Cessation
- 1983-02-11 NO NO830475A patent/NO156645C/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB8303427D0 (en) | 1983-03-16 |
| NO830475L (no) | 1983-08-15 |
| SE459858B (sv) | 1989-08-14 |
| NO156645B (no) | 1987-07-20 |
| NO156645C (no) | 1987-10-28 |
| GB2114557A (en) | 1983-08-24 |
| SE8300676L (sv) | 1983-08-13 |
| FI820487L (fi) | 1983-08-13 |
| GB2114557B (en) | 1985-08-29 |
| SE8300676D0 (sv) | 1983-02-09 |
| FR2521575B1 (fr) | 1988-06-24 |
| DE3304298A1 (de) | 1983-08-25 |
| FI66821C (fi) | 1984-12-10 |
| FR2521575A1 (fr) | 1983-08-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5168083A (en) | High opacity defined kaolin product and method of producing same | |
| FI112085B (fi) | Paperinpäällystyspigmentti ja menetelmä sen valmistamiseksi | |
| US5423911A (en) | Coating pigment for cellulose - based printing media | |
| JPH05508827A (ja) | 分級され離層したカオリン生成物 | |
| US4725318A (en) | Filler for paper-making and neutral paper-making process by the use thereof | |
| WO1996029294A1 (en) | Method for producing high brightness, low abrasion calcined kaolin pigment | |
| HU221442B (en) | Method of reusing fillers and coating pigments used in paper, paperboard and cardboard manufacture | |
| KR100338973B1 (ko) | 규산수화물의제조방법 | |
| FI66821B (fi) | Amorfa skiktade kiseldioxidpartiklar med stor specifik yta saett att framstaella dessa samt deras anvaendning | |
| CA2171099A1 (en) | A method for manufacturing spherical silica from olivine | |
| EP0159822B1 (en) | Inorganic filler and process for production thereof | |
| CN110980754A (zh) | 一种天然钠基膨润土的制备方法 | |
| US4510254A (en) | Method of treating zeolite ores to remove discoloring impurities and improve its brightness and resulting finely ground zeolite | |
| EP1090075B1 (en) | Low abrasion calcined kaolin pigments and enhanced filtration method | |
| EP2144850A2 (en) | Method for processing crude bentonite | |
| JPH1111941A (ja) | 軽質炭酸カルシウムの製造方法 | |
| US5766564A (en) | Process for making aluminosilicate for record material | |
| JP2002233851A (ja) | 焼成灰を利用した軽質炭酸カルシウム被覆粒子、その製造方法およびそれを利用した紙 | |
| JP5058413B2 (ja) | 炭酸カルシウム含有複合基材、その製造方法及びそれを用いた塗工紙 | |
| JP4571367B2 (ja) | メソ孔担持炭酸カルシウム、その製造方法及びそれを用いた塗工紙 | |
| FI80899C (fi) | Foerfarande foer behandling av zeolitmalmer foer avlaegsnande av faergfoeroreningar ur dem och foerbaettrande av ljusheten hos dem anvaendningen av genom foerfarandet framstaelld zeolitprodukt som oeverdragsmaterial och fyllnadmedel i papper. | |
| JPH04238806A (ja) | 水性バインダーへの分散性に優れたシリカ系顔料及び その用途 | |
| KR100494217B1 (ko) | 종이,보드지및마분지제조에사용된충전제및코팅색소를재사용하는방법 | |
| JPH0583680B2 (fi) | ||
| AT359462B (de) | Verfahren zur herstellung eines ueberwiegend magnesiumcarbonathaltigen, plaettchenfoermigen calcium-magnesium-carbonat-gemisches mit basischem charakter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed | ||
| MM | Patent lapsed |
Owner name: KEMIRA OY |