NO300021B1 - Oppslemming av partikkelformig kalsiumkarbonat - Google Patents
Oppslemming av partikkelformig kalsiumkarbonat Download PDFInfo
- Publication number
- NO300021B1 NO300021B1 NO931216A NO931216A NO300021B1 NO 300021 B1 NO300021 B1 NO 300021B1 NO 931216 A NO931216 A NO 931216A NO 931216 A NO931216 A NO 931216A NO 300021 B1 NO300021 B1 NO 300021B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- calcium carbonate
- weight
- paper
- cationic
- particulate calcium
- Prior art date
Links
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims description 36
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 title claims description 17
- 239000002002 slurry Substances 0.000 title description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 13
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 9
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 abstract description 5
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 24
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 13
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 12
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 11
- 229920001448 anionic polyelectrolyte Polymers 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 7
- 239000004579 marble Substances 0.000 description 7
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 6
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 4
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 4
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 4
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 3
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 3
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 3
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229920002845 Poly(methacrylic acid) Polymers 0.000 description 2
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical group [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000007645 offset printing Methods 0.000 description 2
- 229920000371 poly(diallyldimethylammonium chloride) polymer Polymers 0.000 description 2
- 229940088417 precipitated calcium carbonate Drugs 0.000 description 2
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 2
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- -1 aliphatic secondary amine Chemical class 0.000 description 1
- 125000005210 alkyl ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 229920006318 anionic polymer Polymers 0.000 description 1
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 description 1
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 1
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical group 0.000 description 1
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007646 gravure printing Methods 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004356 hydroxy functional group Chemical group O* 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001023 inorganic pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 239000006194 liquid suspension Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 description 1
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000003115 supporting electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- D21H19/385—Oxides, hydroxides or carbonates
-
- 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
- D21H21/50—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 characterised by form
- D21H21/52—Additives of definite length or shape
Landscapes
- Paper (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Disintegrating Or Milling (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører en vandig suspensjon av den art som er angitt i krav l's ingress.
Det er kjent å dispergere uorganiske pigmenter og fyll-stoffer slik at partiklene har en total positiv ladning. Slike kationisk dispergerte suspensjoner er nyttige ved papirfremstilling (EP-0278602A) og papirbelegning.
Det er nu funnet at rheologien for en kationisk dispergert suspensjon av kalsiumkarbonat kan forbedres ved å anvende mineral med en spesiell partikkelstørrelsesforde-ling.
Således er det i henhold til oppfinnelsen tilveiebragt en høyfaststoffholdig, vandig suspensjon av kationisk dispergert partikkelformig kalsiumkarbonat som er særpreget ved at det partikkelformige kalsiumkarbonat har en par-tikkelstørrelsesfordeling slik at ikke mer enn 10 vektprosent av partiklene har en ekvivalent sfærisk diameter (esd) mindre enn 0,25/zm, slik som angitt i krav' 1' s ka-rakteriserende. Et ytterligere trekk fremgår av krav 2. Høyfaststoffsuspensjonen bør fortrinnsvis inneholde minst 60 vektprosent faststoffer.
Det er foretrukket at kalsiumkarbonatet, når det er malt til en partikkelformig masse, eksisterer i form av jevne, tilnærmet sfæriske partikler med et lavt midlere partik-kelaspektforhold. Således kan kalsiumkarbonatet foreligge i enhver form, syntetisk eller naturlig. Spesielt foretrukket er malt marmor, selv om utfelt kalsiumkarbonat (PCC) og kalk fungerer.
Fortrinnsvis har kalsiumkarbonatet et spesifikt overfla-teareale, målt ved BET N2-metoden på mindre enn ca 7,5-m<2>/g, mere foretrukket mindre enn 6,5 m<2>/g, og fortrinns-
vis minst 2m<2>/g.
Det partikkelformige karbonat bør også fortrinnsvis ha en diameterfordeling slik at ikke mere enn 10% av partiklene har en esd større enn 10/zm og minst 65% har en esd mindre enn 2/xm.
Kalsiumkarbonatet kan males, før dispersjon, til den ønskede partikkelstørrelsefordeling. Malebetingelsene kan justeres på i og for seg kjent måte til å gi materiale med varierende fordelinger.
Det er funnet at en kationisk oppslemming fremstilt i henhold til foreliggende oppfinnelse kan formes til en oppslemming med en gitt viskositet ved høyere faststoffinnhold enn en oppslemming i hvilken det uorganiske materiale har en bredere partikkelstørrelsesfordeling.
Når kalsiumkarbonatmaterialet er et pigment eller fyllstoff som bærer en nøytral eller positiv ladning, såsom marmor, kan partiklene av materialet dispergeres med anvendelse av et dispergeringsmiddel omfattende en kombinasjon av en anionisk polyelektrolytt og en kationisk polyelektrolytt, idet den kationiske polyelektrolytt anvendes i en mengde tilstrekkelig til å gjøre partiklene kationiske. Selv om kalkpartikler, i rå tilstand, ikke bærer noen positiv ladning på grunn av naturlige anioniske bestanddeler absorbert på partiklenes overflate, kan kalk underkastes en kraftig bevegelse/omrøring for å strippe av slike anioniske bestanddeler og gjøre materialet istand til å la seg effektivt dispergere ved høye faststoffer, under anvendelse av en kombinasjon av en anionisk polyelektrolytt og en kationisk polyelektrolytt.
Den vandige, høyfaststoffsuspensjon ifølge oppfinnelsen kan "bringes ned" til en papirbelegningsblanding ved fortynning (om nødvendig) til en faststoffkonsentrasjon på minst 45 vektprosent ved tilsetning av et bindemiddel, som bør være av ikke-ionisk eller kationisk natur.
En full diskusjon av bestanddelene av papirbelegningsblandinger og fremgangsmåter for påføring av slike blan-dinger på papir er gitt i kapittel XIX, volum III i den andre utgave av boken av James P. Casey med tittelen "Pulp and Paper: Chemistry and Technology". En ytterligere diskusjon er gitt i "An Operator<x>s Guide to Agueous Coating for Paper and Board", redigert av T.W.R. Dean, The British Paper and Board Industry Federation, London, 1979.
Den vandige suspensjon ifølge oppfinnelsen bør fortrinnsvis underkastes en kraftig blanding før eller efter dispergering. Typisk bør den kraftige blanding være tilstrekkelig å tilveiebringe minst 10kJ energi pr. kg uorganisk materiale og fortrinnsvis ikke mere enn ca. 50kJ/kg. Normalt vil energitilførselen ligge i område 18-36kJ/kg uorganisk materiale. Papirbelegningsblandinger kan anvendes ved en fremgangsmåte for belegning av ark-elementer. Det således dannende belagte papir er spesielt egnet for resirkulering.
Malt marmor for anvendelse ifølge oppfinnelsen er fortrinnsvis dannet ved knusing av satser av marmor i en vandig suspensjon i fravær av et kjemisk dispergeringsmiddel under anvendelse av et partikkelformig malemedium.
Ytterligere størrelsesreduksjon oppnås ved avyanning av suspensjonen av malt marmor, eksempelvis ved filtrering i fravær av et flokkuleringsmiddel og deretter tørke pigmentet og pulverisere det tørkede produkt i en konvensjonell mølle. Det partikkelformige pigment dispergeres med kombinasjon av en anionisk polyelektrolytt og en kationisk polyelektrolytt. Fortrinnsvis er den anioniske polyelektrolytt en vannoppløslig vinylpolymer, et alkalimetall- eller ammoniumsalt derav eller et alkalimetall-eller ammoniumsalt av polykiselsyre. Mest foretrukket er den anioniske polyelektrolytt en polyakrylsyre, en polymetakrylsyre, en substituert polyakrylsyre eller en substituert polymetakrylsyre, eller et alkalimetall- eller et ammoniumsalt av enhver av disse syrer. Den substituerte polyakrylsyre kan være en delvis sulfonert polymer. En spesielt effektiv anionisk polyelektrolytt er et alkalimetall- eller ammoniumsalt av en kopolymer av akrylsyre og et sulfonert syrederivat av akrylsyre, i hvilken ande-len av den sulfonerte syrederivatmonomer fortrinnsvis er 5-20% av det totale antall monomere enheter.
Den tallmidlere molekylvekt av den anioniske polyelektrolytt er fortrinnsvis 500, og fortrinnsvis ikke større enn 100000. Den anvendte mengde ligger generelt i området 0,01-0,5 vektprosent, beregnet på vekten av tørt pigment, fortrinnsvis i området 0,1-0,2 vektprosent.
Den kationiske polyelektrolytt kan være at vannoppløslig, substituert polyolefin inneholdende kvatenære ammoniumgrupper. De kvarenære ammoniumgrupper kan være i den lineære polymerkjede eller kan være i forgreninger av den polymere kjede. Den tallmidlere molekylvekt for det substituerte polyolefin er fortrinnsvis minst 1500 og fortrinnsvis ikke større enn 1000000 og ligger mere foretrukket i området 50000-500000. Den nødvendige mengde ligger generelt i område 0,01-1,5 vektprosent, regnet på vekten av tørt pigment. Fordelaktige resultater er erholdt når det substituerte polyolefin er et polydial-lyldihydrogen eller lavere -alkylammoniumsalt. De lavere alkylgrupper som kan være like eller forskjellige, kan eksempelvis inneholde opptil 4 karbonatomer, og hver er fortrinnsvis metyl. Ammoniumsaltet kan eksempelvis være et klorid, bromid, jodid, HS04", CH3S04" eller nitritt. Fortrinnsvis er saltet et klorid. Mest foretrukket er den kationiske polyelektrolytt polydiallyldimetylammonium-klorid. Alternativt kan det vannoppløslige substituerte polyolefin være produktet erholdt ved kopolymerisering av epiklorhydrin og et alifatisk sekundært amin, hvilket produkt har formelen
hvori R og R', som kan være like eller forskjellige, er hver hydrogen eller en lavere alkylgruppe med 1-4 karbonatomer, fortrinnsvis metyl eller etyl, og X er Cl", Br", I", HS04", CH3S04" eller nitritt. Den foretrukne tallmidlere molekylvekt for dette epiklorhydrinprodukt ligger i området 50000-300000.
Alternativt kan den kationiske polyelektrolytt være en vannoppløslig organisk forbindelse med et antall basiske grupper og av fortrinnsvis en tallmidlere molekylvekt på minst 10000 og fortrinnsvis ikke større enn 1000000. Mest foretrukket er den tallmidlere molekylvekt på minst 50000. Disse vannoppløslige, organiske forbindelser kan beskrives som polysure organiske baser og er fortrinnsvis forbindelser bare av karbon, hydrogen og nitrogen og er frie for andre funksjonelle grupper, såsom hydroksy-eller karboksylsyregrupper, som ville forøke deres opp-løslighet i vann og således øke sjansen for at de absor-beres fra leiremineralet i en vandig suspensjon. Fortrinnsvis er den organiske forbindelse polyetylenimin (PEI) med en tallmidlere molekylvekt i området 50000-1000000. Et ytterligere eksempel på en vannoppløslig organisk forbindelse som kan anvendes er polyetylendiamin som kan være en kopolymer av etylendiamin med et etylendihalo-genid, eller med formaldehyd.
Den kationiske polyeletrolytt anvendes i en mengde tilstrekkelig til å gjøre kalsiumkarbonatpartiklene kationiske. Forsøk har vist at zeta-potensialet for partiklene normalt vil være minst +20mV efter behandlingen, typisk i området +3 0-+40mV og vanligvis ikke større enn +50-+60mV. Disse potensialer er målt under anvendelse av en fortynnet (0,02 vektprosentig) faststoffsuspensjon under anvendelse av en støtteelektrolytt, såsom kaliumklorid (10"<4>M) med et "Pen Kem Laser Z" -meter.
Det anvendte vektforhold mellom kationisk polyelektrolytt og anionisk polyelektrolytt ligger fortrinnsvis innen området 2:1 til 20:1, og mere foretrukket i området 2:1 til 10:1.
Ved fremgangsmåten ved fremstilling av oppslemmingen ifølge oppfinnelsen er det vanlige tilfelle at råpigmen-tet mottas som en filterkake med et relativt høyt fast-stoff innhold. Til denne tilsettes dispergeringsmidlet for å gi dispergert høyfaststoffoppslemming (45- 80 vektprosent faststoffer) som deretter kan underkastes kraftig blanding.
Når pigmentet skal dispergeres under anvendelse av en kombinasjon av en anionisk og en kationisk polyelektrolytt, blir pigmentet først blandet med den anioniske polyelektrolytten før blanding med den kationiske polyelektrolytt. Dette synes å muliggjøre erholdelse av en mer flytende suspensjon med en høyere faststoffkonsentrasjon.
Når den vandige suspensjon skal anvendes for papirbelegning kan den også innbefatte andre tilsetningsmidler for en papirbelegningsblanding, såsom et uoppløsliggjørende middel (eksempelvis en melaminformaldehydharpiks), et smøremiddel, såsom kalsiumstearat, og en katalysator for å katalysere en fornetning av en eventuelt tilstedeværen-de kationisk latex: en egnet slik katalysator er nat-riumbikarbonat. Mengdene av disse hjelpemidler som er
nødvendige er kjente for fagmannen.
Bindemidler som anvendes ved fremstilling av en papir-beledningsblanding bør være ikke-ionisk eller være et kationisk bindemiddel. Disse bindemidler anvendes i mot-setning til de anioniske bindemidler, som normalt anvendes ved papirbelegningsblandinger hvori pigmentene er anioniske. Således kan kationisk kasein og kationiske stivelsebindemidler anvendes såvel som kationiske eller ikke-ioniske latexer. Slike kationiske og ikke-ioniske bindemidler er lett kommersielt tilgjengelige. Det spesielt anvendte kationiske eller ikke-ioniske bindemiddel vil eksempelvis være avhengig av den trykkeprosess som skal anvendes, eksempelvis offsettrykk krever at bindemidlet er vannuoppløselig. For papir som skal anvendes ved offsett-trykketeknikken, bør mengden av bindemiddel fortrinnsvis være 7-25 vektprosent, regnet på vekten av pigmentet, men for dyptrykningspapir bør bindemidlet anvendes i en mengde på 4-15 vektprosent, regnet på pig-mentets vekt. Den eksakte mengde nødvendig bindemiddel vil være avhengig av bindemidlets natur og materialet som skal belegges, men dette kan lett bestemmes av en fag-mann.
Belegningblandingen kan belegges på et ark under anvendelse av normalt papirbelegningsmaskineri og under norma-le belegningsbetingelser. Det er funnet at belegning med den kationiske blanding i henhold til foreliggende oppfinnelse generelt gir tilsvarende resultater som dem som erholdes med konvensjonelt anionisk system.
Det belagte papir som kan anvendes ved utøvelse av foreliggende oppfinnelse, er fordelaktig ved at det kan anvendes som "skrap" eller resirkulert- papir i papirfrem-stillingsprosessen. Vanligvis blir store mengder papir resirkulert på fremstillingsstedet av en eller annen grunn, og fordelen med papiret ifølge oppfinnelsen ved resirkulering er av største betydning for papirfabri-kanten. En slik fremgangsmåte for sirkulering av papir innbefatter trinnet å redusere papiret til en fibrøs resirkulerbar tilstand og innarbeider fibrene i papirfremstillingsmassen. En slik papirfremstillingsmasse kan innbefatte konvensjonell papirfremstillingsmasse, såsom en bleket sulfittmasse og typisk vil vrakfibrene og mas-sen anvendes i et mengdeforhold fra 10:90 til 60:40.
Innbefattende i papirfremstillingsblandingen vil også være et fyllstoff, eksempelvis et kalsiumkarbonatfyllstoff og også et retensjonshjelpemiddel. Da avfallsfib-rene vil omfatte et kalsiumkarbonat fra belegget, er det mulig å nedsette mengden av kalsiumkarbonatfyllstoff som anvendes for å gi en total mengde fyllstoff i området 5-20 vektprosent av den totale papirfremstillingsblanding. Vekten av det tilsatte tørket vrak (fiber og fyllstoff) bør fortrinnsvis ligge i området 5-30 vektprosent regnet på fibrene.
Det er funnet at når de anvendte vrakfibre er avledet fra et belagt papir i henhold til foreliggende oppfinnelse, vil dette muliggjøre at mengden av retensjonshjelpemiddel som anvendes i papirfremstillingsmassen kan nedsettes.
Den vandige oppslemming ifølge oppfinnelsen er også spesielt egnet som papirfyllstoff, og i denne anledning hen-vises det til EP-278602A.
Oppfinnelsen skal illustreres ved hjelp av de følgende eksempler:
EKSEMPEL
To kalsiumkarbonatpigmenter ble fremstilt ved lavfast-stoffsandmaling av marmormel. Justering av malebetingelsene tillot sammenligning av produkter med forskjellige fordelingsbredder. Sedigrafdata ble erholdt som vist i tabell 1 nedenfor (prosentandeler er gitt i vektprosent <%>) <:>
Begge prøver ble filtrert til å gi en filterkake med 70-75% faststoffer. En slik kake ble deretter kationisk dispergert ved anvendelse av en forbehandling med nat-riumpolyakrylat (molekylvekt 4000) efterfulgt av tilsetning av større doser polydadmac (det vil si et polydi-allyldimetylammoniumklorid) med molekylvekt 500,000, efterfulgt av en ytterligere tilsetning av en større dose av polydadmac. Vektforholdet mellom kationisk til anionisk polymer holdt 3,2-3,5:1. Suspensjonen ble fortynnet med vann inntil viskositeten, målt ved 100 omdr/min under anvendelse av et "Brookfield Viscometer" på ca 600 mPa.s ble nådd og faststoffinnholdet av suspensjonen bestemt. Som det fremgår av eksempelet gir malt marmor med den videre størrelsesfordeling ca 4 enheter lavere tørrstoff for en gitt rheologi, når den dispergeres kationisk.
Claims (2)
1. Vandig suspensjon av kationisk dispergert partikkelformig kalsiumkarbonat med høyt faststoffinnhold for anvendelse ved papirfremstilling og papirbelegning, karakterisert ved at det partikkelformige kalsiumkarbonat har en partikkelstørrelsesfordeling slik at ikke mer enn 10 vektprosent av partiklene har en ekvivalent sfærisk diameter (esd) mindre enn 0,25/xm.
2. Suspensjon ifølge krav 1, karakterisert ved at det partikkelformige kalsiumkarbonat har et spesifikt overflateareal mindre enn 7,5m<2>/g, bestemt ifølge BET N2-metoden.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9026362A GB2251254B (en) | 1990-12-04 | 1990-12-04 | Calcium carbonate slurry |
| PCT/GB1991/002110 WO1992010609A1 (en) | 1990-12-04 | 1991-11-28 | Inorganic material slurry |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO931216D0 NO931216D0 (no) | 1993-03-31 |
| NO931216L NO931216L (no) | 1993-08-03 |
| NO300021B1 true NO300021B1 (no) | 1997-03-17 |
Family
ID=10686470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO931216A NO300021B1 (no) | 1990-12-04 | 1993-03-31 | Oppslemming av partikkelformig kalsiumkarbonat |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0560813B1 (no) |
| JP (1) | JP2919970B2 (no) |
| AT (1) | ATE157415T1 (no) |
| AU (1) | AU654514B2 (no) |
| BR (1) | BR9107142A (no) |
| CA (1) | CA2088515A1 (no) |
| DE (1) | DE69127458T2 (no) |
| DK (1) | DK0560813T3 (no) |
| ES (1) | ES2104735T3 (no) |
| FI (1) | FI932475A (no) |
| GB (1) | GB2251254B (no) |
| NO (1) | NO300021B1 (no) |
| WO (1) | WO1992010609A1 (no) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5731034A (en) * | 1990-12-04 | 1998-03-24 | Ecc International Limited | Method of coating paper |
| US5169443A (en) * | 1991-11-13 | 1992-12-08 | Engelhard Corporation | Paper coating kaolin pigments there preparation and use |
| GB2275876B (en) * | 1993-03-12 | 1996-07-17 | Ecc Int Ltd | Grinding alkaline earth metal pigments |
| US5755930A (en) * | 1994-02-04 | 1998-05-26 | Allied Colloids Limited | Production of filled paper and compositions for use in this |
| DE19529661C1 (de) * | 1995-08-11 | 1997-04-03 | Ctp Papierhilfsmittel Gmbh | Streichmasse für Papier |
| US5827398A (en) * | 1996-02-13 | 1998-10-27 | Allied Colloids Limited | Production of filled paper |
| FI105840B (fi) | 1997-09-16 | 2000-10-13 | Metsae Serla Oyj | Menetelmä materiaalirainan päällystämiseksi |
| FI104502B (fi) | 1997-09-16 | 2000-02-15 | Metsae Serla Oyj | Menetelmä paperirainan valmistamiseksi |
| FI108950B (fi) | 1998-03-13 | 2002-04-30 | M Real Oyj | Menetelmä päällystetyn puuvapaan paperin valmistamiseksi |
| FI111649B (fi) | 1998-05-11 | 2003-08-29 | M Real Oyj | Kalsiumoksalaatista valmistetun kalsiumkarbonaatin käyttö pigmenttinä |
| WO2002066393A1 (en) * | 2001-01-10 | 2002-08-29 | Florida State University Research Foundation, Inc. | Method of controlling the viscosity of a cementitious mixture using oppositely-charged polyelectrolytes |
| US7261771B2 (en) | 2002-01-09 | 2007-08-28 | Nanostrata Inc. | Method of controlling the viscosity of a cementitious mixture using oppositely-charged polyelectrolytes |
| US8017014B2 (en) | 2005-06-01 | 2011-09-13 | Nalco Company | Method for improving flux in a membrane bioreactor |
| FR2910480B1 (fr) * | 2006-12-21 | 2012-10-19 | Kabongo Isaac Mulumba | Procede d'impression avec les produits naturels; poudre des pierres, sables et autres produits naturels ayant les proprietes proche des produits cites, avec des machines d'imprimerie existantes comme les encres traditionnelles. |
| WO2016113421A1 (en) * | 2015-01-15 | 2016-07-21 | Imerys Talc Europe | Foam forming compositions comprising a particulate inorganic material |
| ES2660303T3 (es) * | 2015-02-27 | 2018-03-21 | Omya International Ag | PCC de alto contenido en sólidos con aditivo catiónico |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1308143A (en) * | 1969-04-21 | 1973-02-21 | Ici Ltd | Manufacture of paper |
| GB1505641A (en) * | 1974-04-19 | 1978-03-30 | Grace W R & Co | Process of preparing a filler composition for paper |
| FR2468688A1 (fr) * | 1979-10-29 | 1981-05-08 | Omya Sa | Composition pour le couchage de papier a haute teneur en matiere solide |
| DE3316949C3 (de) * | 1983-05-09 | 1995-03-23 | Pluss Stauffer Ag | Calciumcarbonat |
| US4738726A (en) * | 1985-05-06 | 1988-04-19 | Engelhard Corporation | Treatment of clays with cationic polymers to prepare high bulking pigments |
| US4816074A (en) * | 1985-07-12 | 1989-03-28 | E.C.C. America Inc. | Kaolinite aggregation using sodium silicate |
| US4799964A (en) * | 1985-07-29 | 1989-01-24 | Grain Processing Corporation | Preparation of filler compositions for paper |
| JPS62223396A (ja) * | 1986-03-24 | 1987-10-01 | 三菱製紙株式会社 | 填料内添紙の製造方法 |
| GB8701491D0 (en) * | 1987-01-23 | 1987-02-25 | Ecc Int Ltd | Aqueous suspensions of calcium |
-
1990
- 1990-12-04 GB GB9026362A patent/GB2251254B/en not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-11-28 BR BR919107142A patent/BR9107142A/pt not_active Application Discontinuation
- 1991-11-28 JP JP4500472A patent/JP2919970B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1991-11-28 DE DE69127458T patent/DE69127458T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-11-28 EP EP91920520A patent/EP0560813B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-11-28 AT AT91920520T patent/ATE157415T1/de not_active IP Right Cessation
- 1991-11-28 CA CA002088515A patent/CA2088515A1/en not_active Abandoned
- 1991-11-28 ES ES91920520T patent/ES2104735T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1991-11-28 AU AU89399/91A patent/AU654514B2/en not_active Ceased
- 1991-11-28 WO PCT/GB1991/002110 patent/WO1992010609A1/en active IP Right Grant
- 1991-11-28 DK DK91920520.3T patent/DK0560813T3/da active
-
1993
- 1993-03-31 NO NO931216A patent/NO300021B1/no not_active IP Right Cessation
- 1993-05-31 FI FI932475A patent/FI932475A/fi unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2251254A (en) | 1992-07-01 |
| AU654514B2 (en) | 1994-11-10 |
| NO931216L (no) | 1993-08-03 |
| JP2919970B2 (ja) | 1999-07-19 |
| EP0560813B1 (en) | 1997-08-27 |
| DK0560813T3 (da) | 1998-04-06 |
| GB9026362D0 (en) | 1991-01-23 |
| NO931216D0 (no) | 1993-03-31 |
| BR9107142A (pt) | 1993-11-03 |
| CA2088515A1 (en) | 1992-06-05 |
| EP0560813A1 (en) | 1993-09-22 |
| ES2104735T3 (es) | 1997-10-16 |
| FI932475A0 (fi) | 1993-05-31 |
| WO1992010609A1 (en) | 1992-06-25 |
| GB2251254B (en) | 1994-06-29 |
| JPH06503127A (ja) | 1994-04-07 |
| DE69127458D1 (de) | 1997-10-02 |
| ATE157415T1 (de) | 1997-09-15 |
| AU8939991A (en) | 1992-07-08 |
| FI932475A (fi) | 1993-05-31 |
| DE69127458T2 (de) | 1998-01-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5244542A (en) | Aqueous suspensions of calcium-containing fillers | |
| EP0025463B1 (en) | Composition for use with papermaking fillers and methods of preparing filler and papermaking therewith | |
| US5384013A (en) | Cationic pigment-containing paper coating composition | |
| CA2079090C (en) | Papermaking process | |
| NO300021B1 (no) | Oppslemming av partikkelformig kalsiumkarbonat | |
| JP4053620B2 (ja) | 紙の製造方法 | |
| CN1083509C (zh) | 加填纸的生产方法 | |
| EP0234513B1 (en) | Binder for use in a paper-making process | |
| AU647762B2 (en) | Paper coating | |
| CN101397766B (zh) | 细碎填料水浆的制备及其用于制造高填料含量和高干强度纸的用途 | |
| US5731034A (en) | Method of coating paper | |
| CA2062038A1 (en) | Retention and drainage aid for alkaline fine papermaking process | |
| AU597776B2 (en) | Aqueous suspensions of calcium-containing fillers | |
| AU4868799A (en) | A microparticle system in the paper making process | |
| US5629368A (en) | Liquid slurry of bentonite | |
| AU650404B2 (en) | Production of paper and paper products | |
| US5810971A (en) | Liquid slurry of bentonite | |
| JPS6224560B2 (no) | ||
| NZ260584A (en) | Aqueous cellulosic furnish comprising cationic polymer and a modified lignin and paper prepared therefrom | |
| CA2079074A1 (en) | Sizing process | |
| CA2235637A1 (en) | Improved papermaking process |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |
Free format text: LAPSED IN MAY 2001 |