JP2006104652A - 微粒子として変性層状ケイ酸塩を使用する製紙 - Google Patents
微粒子として変性層状ケイ酸塩を使用する製紙 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006104652A JP2006104652A JP2005291310A JP2005291310A JP2006104652A JP 2006104652 A JP2006104652 A JP 2006104652A JP 2005291310 A JP2005291310 A JP 2005291310A JP 2005291310 A JP2005291310 A JP 2005291310A JP 2006104652 A JP2006104652 A JP 2006104652A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layered
- mmol
- layered compound
- drainage
- group
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- 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
- C01B33/36—Silicates having base-exchange properties but not having molecular sieve properties
- C01B33/38—Layered base-exchange silicates, e.g. clays, micas or alkali metal silicates of kenyaite or magadiite type
- C01B33/44—Products obtained from layered base-exchange silicates by ion-exchange with organic compounds such as ammonium, phosphonium or sulfonium compounds or by intercalation of organic compounds, e.g. organoclay material
-
- 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
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/03—Non-macromolecular organic compounds
- D21H17/05—Non-macromolecular organic compounds containing elements other than carbon and hydrogen only
- D21H17/09—Sulfur-containing compounds
-
- 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
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
- D21H17/68—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments siliceous, e.g. clays
-
- 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
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
- D21H17/69—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments modified, e.g. by association with other compositions prior to incorporation in the pulp or paper
-
- 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
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/06—Paper forming aids
- D21H21/10—Retention agents or drainage improvers
-
- 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
- D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
- D21H23/76—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by choice of auxiliary compounds which are added separately from at least one other compound, e.g. to improve the incorporation of the latter or to obtain an enhanced combined effect
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Paper (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
【解決手段】置換ヒドロキシアルキルシランで変性された層状ケイ酸塩を製紙に使用する。
【選択図】なし
Description
−B−(SO3M)p− (I)、
−B−(SH)p− (II)、
−B−(NH2)p− (III)
[式中、
Bは(p+1)価の架橋員を示し、
pは1〜3の数であり、かつ
Mは、水素、アルカリ金属、特にNa、Li又はK、アルカリ土類金属、特にMg又はCa又はアンモニウムを表す]の基を有するシランで変性された層状ケイ酸塩である。
−(CH2)3−SO3M (Ia)
のスルホン酸基を有する層状ケイ酸塩を使用することが好ましく、その際、Mは前記の意味を有する。
a)メルカプト化合物と反応させて、
随意にSH基を導入し、
b)SO3M基を有する化合物と反応させるか、又は
b1)官能基を有する化合物と反応させ、その官能基自体をSO3M基に変換し、特にa)により得られたメルカプト化合物を酸化させるか、又は
b2)官能基を有する化合物と反応させ、こうして誘導体化された層状ケイ酸塩を更にSO3M基を有する化合物と反応させて、
随意にスルホン酸基を導入し、
その際、反応を、工程a)、b)、b1)又はb2)の少なくとも1工程において、それぞれの反応混合物に対して少なくとも75質量%の含水率を有する水性媒体中で実施することを特徴とする方法に関する。
(CH3)qSi(OR)m(OH)p−(CH2)n−SO3M (III)
[式中、
m及びpはそれぞれ0〜3の数を示し、
qは0又は1であり、
かつqとmとpとの合計は3であり、
nは1〜15、有利には1〜6、特に3であり、
Mは前記の意味を有し、かつ
RはC1〜C3−アルキル、特にメチル又はエチルを表す]の化合物を、有利にはSO3M基を有する化合物として挙げることができる。
(CH3)qSi(OH)p−(CH2)3−SO3M (IIIa)
[式中、
M、p及びqは前記の意味を有し、特にpは3を表し、かつqは0を表す]に相当する式IIIの化合物が特に好ましい。
(CH3)qSi(OH)p−(CH2)3−NH2 (IV)
[式中、
p及びqは前記の意味を有し、特にpは3を表し、かつqは0を表す]に相当する式IVの化合物も特に好ましい。
50質量%の式Si(OCH3)3−(CH2)3−SHのシランを含有するエタノール溶液10gを100mlの水に、室温で激しく撹拌しながら滴加する。この手順の間に、pHはNaOHでの滴定によってpH10より高く保持する。室温で1時間撹拌した後に、エタノールを留去する。
実施例1による溶液100gを過酸化水素の滴加により酸化させる。水素架橋を介して場合により既に凝集されていることもある実験式Si(OH)3−(CH2)3−SO3Hのシランの溶液が得られる。
50質量%の式Si(OCH3)3−(CH2)3−NH2のシランを含有するエタノール溶液10gを100mlの水に、室温で激しく撹拌しながら滴加する。20〜40℃で1時間撹拌した後に、エタノールを留去する。
まずは50℃で541.2gの35%濃度の過酸化水素と一緒に583gの水を取る。4時間にわたり、375.9gの97%濃度の3−メルカプトプロピルメトキシシランを計量供給する。次いで撹拌を更に2時間継続する。pHを50質量%のNaOHで2.8に調整する。反応の間に形成するメタノールを50℃及び130ミリバールで留去する。次いで、固体含有率を水を用いて25%に調整する。
市販の層状ケイ酸塩(ベントナイト)を脱塩水中に分散させた0.5%濃度(質量/質量)の分散液(水199gあたり該ベントナイト1gを秤量し、20℃で12時間振盪することによって製造した)200gを、3−スルホプロピルヒドロキシシランを10%濃度のNaOH中に溶かした20%濃度(質量/質量)の溶液と混合し、そして室温で1週間振盪させる(第1表も参照のこと)。
市販の4種の異なる層状ケイ酸塩を反応させた:
実施例1〜5による化合物の効率を、公知のように、Muetek社製のDFS03型の装置、抄紙網60/017において濾水速度を測定することによって測定した。
個々の試験列の間の最適な区別と適合性を達成するために、自動による配量プロフィールと撹拌プロフィールを維持した。この試験のために、Muetek社製の装置(DFS03)(Dynamic Filtration System)が使用される。この装置を用いれば、とりわけ撹拌プロフィールを時間の関数として特定でき、そして最初に導入される物質を1500rpmまで分配することができる。
0.4gのポリアクリルアミドを99.6gの水(水道水)中に撹拌しながら散布し、15分間(磁気撹拌機、300rpm)撹拌し、次いで膨潤のために0.5時間静置する(撹拌機停止)。
効率向上=E(mB)0/EmB・100[%]
[式中、
E(mb)0は本発明に従って変性されていないベントナイトの濾水時間[秒]であり、
EmBは本発明に従って変性されたベントナイトの濾水時間[秒]である]。
実施例6に対して、実施例7では前処理されていない粗製ベントナイトを使用した。
7aでは、0.1ミリモルのトリヒドロキシシリルプロパンスルホン酸/100gの固体と一緒に、
7bでは、1ミリモルのトリヒドロキシシリルプロパンスルホン酸/100gの固体と一緒に、
7cでは、10ミリモルのトリヒドロキシシリルプロパンスルホン酸/100gの固体と一緒に、
7dでは、100ミリモルのトリヒドロキシシリルプロパンスルホン酸/100gの固体と一緒に
一晩室温でかつpH7で撹拌する。次いで該溶液を水で200mlにする。
このように変性された粗製ベントナイトの効率を実施例6に記載のように濾水速度の測定によって試験するが、但し、ベントナイトは原料に対して0.26%の濃度で使用する。効率向上は、純粋なポリアクリルアミドからの、本発明に従って変性されたベントナイトの濾水時間の偏差と粗製ベントナイトの濾水時間の偏差の比として計算された。以下の係数を効率向上のために得る。
E0:純粋なポリアクリルアミド(ベントナイト含まず)での濾水時間[秒]
EmB:本発明に従って変性されたベントナイトでの濾水時間[秒]
EB:粗製ベントナイトでの濾水時間[秒]
例えば粗製ベントナイト1の場合には、以下の濾水時間が得られた:
ベントナイトを添加していないポリアクリルアミド: 56.6秒
ポリアクリルアミド+Hydrocol O: 42.7秒
ポリアクリルアミド+粗製ベントナイト1: 50.3秒
ポリアクリルアミド+実施例4による0.1ミリモル/100gのトリヒドロキシプロパンスルホン酸で変性された粗製ベントナイト1: 25.8秒
ポリアクリルアミド+実施例4による1ミリモル/100gのトリヒドロキシプロパンスルホン酸で変性された粗製ベントナイト1: 25.2秒
ポリアクリルアミド+実施例4による10ミリモル/100gのトリヒドロキシプロパンスルホン酸で変性された粗製ベントナイト1: 28.9秒
ポリアクリルアミド+実施例4による100ミリモル/100gのトリヒドロキシプロパンスルホン酸で変性された粗製ベントナイト1: 35.1秒
ポリアクリルアミド+実施例4による1000ミリモル/100gのトリヒドロキシプロパンスルホン酸で変性された粗製ベントナイト1: 36.1秒
純粋なポリアクリルアミドでの濾水時間56.6秒と粗製ベントナイトの添加による濾水時間50.3秒との間の差異から、6.3秒の促進が得られる。
ベントナイトの変性を実施例7のように実施し、濾水速度の試験は実施例8のように実施するが、但し、変性のために実施例3によるトリヒドロキシシリルプロピルアミンを使用する。
3−メルカプトトリヒドロキシシランの水溶液の製造:
1lの水をまず40℃で導入する。19.6gの3−メルカプトトリメトキシシランを4時間で滴加する。形成したメタノールを大気圧で留去する。次いで、20mlの50%濃度の水酸化ナトリウム溶液で、pHを12.8に調整する。澄明な水溶液が得られる。
ベントナイトの変性を実施例7のように実施し、そして濾水速度の試験は実施例8のように実施するが、但し、変性のために実施例10によるトリヒドロキシシリルプロピルメルカプタンを使用する。
こうして変性された粗製ベントナイトの効率を実施例6に記載されるように濾水速度の測定によって試験するが、但し、ベントナイトは原料に対して0.26%の濃度で使用される。相応の粗製ベントナイトと比較して、以下の係数だけの濾水速度の促進が得られる(粗製ベントナイト=1):
濾水速度は以下の係数だけ増大した:
Claims (5)
- アミノ基、スルホン酸基及び/又はメルカプト基を有する微粒子としての層状ケイ酸塩の、製紙における、特に紙の歩留まり及び/又は濾水性についての使用。
- スルホン酸基及び/又はメルカプト基を有し、かつ層状ケイ酸塩のSiO2に対して、層状ケイ酸塩100gに対する硫黄含量0.02ミリモル〜1000ミリモル(ミリモル/100g)を有する層状ケイ酸塩。
- 特にモンモリロナイト型又はモンモリロナイトを含有する層状ケイ酸塩型の無機層状化合物であって、該化合物が固体モンモリロナイト100gに対して少なくとも0.02ミリモルの一般式
(CH3)qSi(OR)m(OH)p−(CH2)n−X
[式中、
XはSO3M、SH又はNH2であり、かつ
m及びpはそれぞれ0〜3の数を示し、
qは0又は1であり、かつ
qとmとpの合計は3であり、
nは1〜15であり、
Mはアルカリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニウムからなる群からの1つの要素を表し、
RはC1〜C3−アルキルである]のアルキルシランを含有することを特徴とする無機層状化合物。 - 請求項3記載の無機層状化合物の、製紙における、特に紙の歩留まり及び/又は濾水性についての使用。
- 請求項3記載の無機層状化合物の製造方法において、カチオン交換容量10〜200ミリ当量/100gを有し、かつアルカリ金属イオン又はアルカリ土類金属イオンを対イオンとして有する無機層状化合物を使用し、そしてこれらの層状化合物を材料濃度<30%を有する水性分散液又は水と極性溶剤との混合物中の分散液で使用し、そしてこれらの分散液に材料含有率<20%を有するシラン水溶液(1〜6に相当)を添加し、その際、シランと層状化合物との比が使用される層状化合物のカチオン交換容量の0.02〜5倍に相当し、かつ製造温度が0℃〜100℃であり、かつ分散液のpHが1〜10であることを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102004049012A DE102004049012A1 (de) | 2004-10-05 | 2004-10-05 | Papierherstellung mit modifizierten Schichtsilikaten als Mikropartikel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006104652A true JP2006104652A (ja) | 2006-04-20 |
Family
ID=35636693
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005291310A Withdrawn JP2006104652A (ja) | 2004-10-05 | 2005-10-04 | 微粒子として変性層状ケイ酸塩を使用する製紙 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20060225856A1 (ja) |
EP (1) | EP1645544B1 (ja) |
JP (1) | JP2006104652A (ja) |
CN (1) | CN1782225A (ja) |
AT (1) | ATE426576T1 (ja) |
BR (1) | BRPI0504418A (ja) |
CA (1) | CA2522247A1 (ja) |
DE (2) | DE102004049012A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007046904A1 (de) * | 2007-09-28 | 2009-04-09 | H.C. Starck Gmbh | Partikel mit Kern-Schale-Struktur für leitfähige Schichten |
EP2520619A1 (de) * | 2011-05-05 | 2012-11-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Herstellen eines porösen Partikelverbunds für ein elektrisches Isolationspapier |
CN110697852A (zh) * | 2019-08-29 | 2020-01-17 | 南京万德斯环保科技股份有限公司 | 一种餐厨垃圾分选废水预处理复配絮凝剂及其使用方法 |
CN110669267A (zh) * | 2019-11-05 | 2020-01-10 | 苏州鼎立工业胶辊有限公司 | 一种纳米增强耐磨复合橡胶材料 |
CN111608015B (zh) * | 2020-04-13 | 2021-12-31 | 仙鹤股份有限公司 | 一种高洁净低定量不锈钢衬纸的制备方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4690868A (en) * | 1985-02-08 | 1987-09-01 | E.C.C. America Inc. | Process for surface treating clay minerals and resultant products |
SE500387C2 (sv) * | 1989-11-09 | 1994-06-13 | Eka Nobel Ab | Silikasoler, förfarande för framställning av silikasoler samt användning av solerna i pappersframställning |
JPH06287446A (ja) * | 1993-03-31 | 1994-10-11 | Nippon G Ii Plast Kk | 熱可塑性樹脂組成物 |
US5888290A (en) * | 1996-05-24 | 1999-03-30 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Composition and process for imparting durable repellency to substrates |
US5760126A (en) * | 1996-12-20 | 1998-06-02 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Aqueous fluorochemical compositions and abrasion-resistant coatings therefrom |
CN1321887C (zh) * | 1997-06-09 | 2007-06-20 | 阿克佐诺贝尔公司 | 聚硅酸盐微凝胶和二氧化硅基材料 |
FR2794115A1 (fr) * | 1999-05-12 | 2000-12-01 | Univ Franche Comte | Sol de silice, composition le comprenant, procede de traitement et ses utilisations |
FI19992598A (fi) * | 1999-12-02 | 2001-06-03 | Kemira Chemicals Oy | Menetelmä paperin valmistamiseksi |
EP1242308B1 (en) * | 1999-12-20 | 2005-11-16 | Akzo Nobel N.V. | Silica-based sols |
BRPI0412315A (pt) * | 2003-07-04 | 2006-08-22 | Lanxess Deutschland Gmbh | produção de papel com sóis de sìlica modificados como micropartìculas |
-
2004
- 2004-10-05 DE DE102004049012A patent/DE102004049012A1/de not_active Withdrawn
-
2005
- 2005-09-17 AT AT05020332T patent/ATE426576T1/de not_active IP Right Cessation
- 2005-09-17 DE DE502005006935T patent/DE502005006935D1/de active Active
- 2005-09-17 EP EP05020332A patent/EP1645544B1/de active Active
- 2005-09-21 US US11/231,382 patent/US20060225856A1/en not_active Abandoned
- 2005-09-30 CN CN200510116579.9A patent/CN1782225A/zh active Pending
- 2005-10-04 JP JP2005291310A patent/JP2006104652A/ja not_active Withdrawn
- 2005-10-04 CA CA002522247A patent/CA2522247A1/en not_active Abandoned
- 2005-10-04 BR BRPI0504418-9A patent/BRPI0504418A/pt not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1645544B1 (de) | 2009-03-25 |
BRPI0504418A (pt) | 2006-05-16 |
US20060225856A1 (en) | 2006-10-12 |
DE102004049012A1 (de) | 2006-04-06 |
CN1782225A (zh) | 2006-06-07 |
DE502005006935D1 (de) | 2009-05-07 |
EP1645544A1 (de) | 2006-04-12 |
CA2522247A1 (en) | 2006-04-05 |
ATE426576T1 (de) | 2009-04-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3890194B2 (ja) | 紙の製造方法 | |
JP2787377B2 (ja) | シリカゾル、シリカゾルの調製方法及びゾルの使用 | |
JP2609186B2 (ja) | シート状あるいはウエブ状のセルロース繊維含有製品の製造方法 | |
RU2558484C2 (ru) | Композиция наполнителя | |
EP1650163B1 (en) | Polysilicate mricrogels | |
US5688482A (en) | Temperature-activated polysilicic acids and their use in paper production processes | |
EP1740500B1 (en) | Silica-based sols and their production and use | |
JP2006104652A (ja) | 微粒子として変性層状ケイ酸塩を使用する製紙 | |
US5185206A (en) | Polysilicate microgels as retention/drainage aids in papermaking | |
JP2008503630A (ja) | ケイ素を含有するデンプンの複合体、その製造方法、並びに紙及び厚紙を製造するための使用 | |
JP3818455B2 (ja) | 製紙方法 | |
JP2000516536A (ja) | ゼオライトクリスタロイド凝集剤を用いる水の処理方法 | |
AU2002359218A1 (en) | Aqueous silica-containing composition and process for production of paper | |
US20110240240A1 (en) | Aqueous polysilicate composition, its preparation and its use in papermaking | |
JPH10504007A (ja) | 定着助剤系のための合成鉱物ミクロ粒子 | |
CN101824775B (zh) | 用改性的硅溶胶作为微粒制造纸 | |
KR101188990B1 (ko) | 미소입자로서 개질된 실리카겔을 이용한 종이의 제조 | |
KR20040068318A (ko) | 수성 실리카-함유 조성물 그리고 종이의 제조 공정 | |
EP2069573A2 (en) | Siliceous composition and its use in papermaking | |
JP2804629B2 (ja) | 製紙における保持/水切り助剤としてのポリシリケートミクロゲル | |
EP2522626B1 (en) | Method of producing silica-based sol, silica-based sol and its use | |
JPH03174094A (ja) | 紙の製造方法 | |
TW527318B (en) | Silica-based sols | |
JPS5899117A (ja) | ゼオライト−炭酸カルシウム複合体の製造方法 | |
CN1155269A (zh) | 用于助留剂系统的合成矿物微粒 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080925 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20081209 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20081209 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20090903 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20091106 |