NO303176B1 - FremgangsmÕte for oppmaling av kalsiumkarbonat i vandig medium - Google Patents

FremgangsmÕte for oppmaling av kalsiumkarbonat i vandig medium Download PDF

Info

Publication number
NO303176B1
NO303176B1 NO895266A NO895266A NO303176B1 NO 303176 B1 NO303176 B1 NO 303176B1 NO 895266 A NO895266 A NO 895266A NO 895266 A NO895266 A NO 895266A NO 303176 B1 NO303176 B1 NO 303176B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
grinding
calcium carbonate
suspension
agent
weight
Prior art date
Application number
NO895266A
Other languages
English (en)
Other versions
NO895266L (no
NO895266D0 (no
Inventor
Hubert Bousquet
Georges Ravet
Jacky Rousset
Original Assignee
Coatex Sa
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
Application filed by Coatex Sa filed Critical Coatex Sa
Publication of NO895266D0 publication Critical patent/NO895266D0/no
Publication of NO895266L publication Critical patent/NO895266L/no
Publication of NO303176B1 publication Critical patent/NO303176B1/no

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP 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
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63Inorganic compounds
    • D21H17/67Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • D21H17/675Oxides, hydroxides or carbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/18Carbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/18Carbonates
    • C01F11/185After-treatment, e.g. grinding, purification, conversion of crystal morphology
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT 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
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/02Compounds of alkaline earth metals or magnesium
    • C09C1/021Calcium carbonates
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP 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
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/36Coatings with pigments
    • D21H19/38Coatings with pigments characterised by the pigments
    • D21H19/385Oxides, hydroxides or carbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/61Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/22Rheological behaviour as dispersion, e.g. viscosity, sedimentation stability

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for oppmaling i vandig medium av kalsiumkarbonat i nærvær av et vannopp-løselig oppmalingsmiddel i en mengde langt under det som vanligvis benyttes i den kjente teknikk og som ikke desto mindre fører til raffinerte suspensjoner med en konsentrasjon av tørrstoff på minst 70 vekt-# og et granulometrisk snitt på høyst 2 pm.
Det har i lang tid vært kjent å benytte mineralstoffer som kalsiumkarbonat, -sulfat eller -silikat samt titandioksyd for å fremstille industrielle produkter ment for maling, belegning av papir, som fyllstoffer for kautsjuk og synte-tiske harpikser og så videre.
Da imidlertid disse mineralstoffer ikke har noen naturlig lamellær eller sjiktstruktur som letter deres spalting slik tilfellet er når det gjelder visse stoffer som aluminium-silikater som vanligvis er kjent som kaolin, må fagmannen omdanne stoffene ved hjelp av oppmaling til vandig suspensjon med høy finhet der kornene har en dimensjon som er så liten som mulig, det vil si noen um, for å kunne benyttes på pigmentområdet.
Ut fra antallet publikasjoner man finner på dette området, viser spesiallitteraturen viktigheten og kompleksiteten av problemet oppmaling i vandig miljø av mineralstoffer for å oppnå en kvalitet som er spesielt raffinert og tillater en pigmentanvendelse. Det er derfor slik at det spesielt på området belegning av papir er godt kjent at belegningsmassen som består av mineralpigmenter som kaolin, kalsiumkarbonat, kalsiumsulfat samt titandioksyd som benyttes i suspensjon i vann, likeledes inneholder bindemidler og dispergeringsmidler samt andre tilsetningsstoffer som fortykningsmidler og farvestoffer. Således er det ønskelig at en slik belegnings-masse har en viskositet som er lav og stabil under beleg-ningen for å lette manipulering og påføring og samtidig en mengde av faststoff som er så høy som mulig for å redusere den mengde varmeenergi som er nødvendig for ved tørking å fjerne den vandige del av belegningsmassen. En slik ideell suspensjon forener alle de fundamentale kvaliteter og løser for fagmannen problemene som er kjent ved oppmaling, lagring, transport fra produksjonsstedet til anvendelsesstedet og likeledes overføring via pumper til anvendelse.
Således er det fastslått at teknikkene for oppmaling i vandig miljø av mineralstoffer fører til ustabile suspensjoner med tiden, dette på grunn av en sedimentasjon av mineralstoffene og en økning av viskositeten. Dette er grunnen til at fagmannen, ved metoder som synes å høre til de eldste i teknikken for ved oppmaling å oppnå pigmentstoffer av mineralmaterialet i vandig suspensjon har måttet ty til å gjennomføre oppmalingen i ett eller flere suksessive trinn og derefter å tørke og klassifisere det oppmalte materialet for å fjerne partikler som ikke er tilstrekkelig fine, så å separere det partikkelformige materialet med den ønskede pigmentdimensjon for å oppnå et fint pulverformig mineral med liten vannmengde. Derefter kan dette fine pulver, ment for pigmentanvendelse, lett transporteres fra produksjons- til bruksstedet der det på ny underkastes suspensjon i vann for å kunne benyttes som pigmentprodukt.
Det faktum at man ikke kan bevare det mineralske pigment-materialet i form av en vandig suspensjon mellom oppmalingen og anvendelsen har vært et incitament for fagmannen til å forfølge forskning på dette området, en forskning består i å realisere oppmalingen av mineralmaterialet i vandig suspensjon for efter oppmaling å oppnå en pigmentsuspensjon som har lav viskositet og som er stabil med tiden. Dette er for eksempel det som foreslås i FR-PS 1 506 724, nemlig en fremgangsmåte for ved oppmaling å fremstille en vandig tidsstabil kalsiumkarbonatsuspensjon og denne omfatter under omrøring å tildanne en vandig suspensjon inneholdende 25 til 50 vekt-# kalsiumkarbonat og å male opp dette vandige materialet ved hjelp av et egnet oppmalingslegeme i nærvær av et dispergeringsmiddel. Dette dispergeringsmiddel er en akrylpolymer som er oppløselig i vann og som man setter til oppmalingsmedium i en mengde av 0,2 til 0,4 vekt-#, beregnet på vekten av tilstedeværende kalsiumkarbonat. På tross av den uomtvistelige fordel det er å disponere en pigmentær mineralsuspensjon med god tidsstabilitet viser det seg at en slik suspensjon oppviser mangler som kan vise seg å være vesentlige for fagmannen. Dette er for eksempel tilfellet når det gjelder mengden av tørrstoff i en slik suspensjon som er ment for oppmaling og som imperativt må ligge mellom 25 og 50 vekt-# og fortrinnsvis være lik ca. 40 vekt-%. I det tilfellet der denne konsentrasjon er under 25$, er den beskrevne prosess lite interessant på grunn av den lave produktivitet og når konsentrasjonen av utgangstørrstoff er over 50$ reduseres effektiviteten ved oppmalingsprosessen på grunn av den sterke økning av viskositeten i miljøet, noe som blir et hinder for gjennomføring av selve oppmalingen og som således gir en suspensjon med for stor granulometri.
Når konsentrasjonen av tørrstoff i suspensjonen ment for oppmaling velges innen området 25 til 50%, oppnår man en kalsiumkarbonatgranulometri efter meget lang oppmaling og i nærvær av et dispergeringsmiddel, som kan ansees som gunstig for pigmentanvendelse idet 95% av partiklene har sin største dimensjon under 2 pm.
Det at man ikke har kunnet gjennomføre oppmalingen av en vandig suspensjon av mineralmaterialet ved konsentrasjoner utover 50% på grunn av den brutale viskositetsøkning har incitert fagmannen til å finne en ny vei. Det er derfor foreslått fremgangsmåter for anvendelse av vandig suspensjon og ikke lenger oppmaling av mineralmaterialet med høyt innhold av tørrstoff. FR-PS 1 562 326 angår for eksempel en fremgangsmåte for fremstilling av en vandig suspensjon av mineralmaterialer. Det tilsiktede mål ved denne fremgangsmåte er å oppnå en vandig suspensjon med høy konsentrasjon av tørrstoff og som er tilstrekkelig stabil til at den kan transporteres i denne form fra fabrikasjonsstedet til bruksstedet. Den foreslåtte fremgangsmåte består i å tildanne en vandig suspensjon av mineralmateriale inneholdende 70 til 85 vekt-% tørrstoff hvorav minst 99 vekt% av de opprinnelige partikler har en dimensjon lik eller mindre enn 50 um, derefter å omrøre suspensjonen i nærvær av et dispergeringsmiddel som kan være et natrium- eller kaliumsalt av en polyfosforsyre, en polyakrylsyre, en polysilisiumsyre og så videre, oppnådd ved total nøytralisering ved hjelp av et natrium- eller kaliumhydroksyd. Derefter innføres dette dispergeringsmiddel i en mengde av 0,05 til 0,5 vekt-% i forhold til vekten tørrstoff i suspensjonen. Forfatterne har fastslått at tørrstoffmengden i suspensjonen ikke må være høyere enn 85 vekt-% på grunn av den sterke økning av viskositeten og ikke kan være under 70 vekt-% uten å fremtvinge en skadelig sedimentering.
Således foreslår den kjente teknikk oppløsninger som ikke helt kan være tilfredsstillende for fagmannen.
En av disse løsninger angår oppmalingen i nærvær av et dispergeringsmiddel, av en vandig suspensjon av kalsiumkarbonat med en for lav konsentrasjon av tørrstoff til å være interessant selv om den har fordelen av å gi en pigmentsuspensjon med lav viskositet og godt oppmalt og som gir opptil 95% partikler med dimensjoner under 2 um.
Den andre av disse løsninger består i å preparere en vandig suspensjon med høyt innhold av tørrstoff inneholdende 70 til 85 vekt-% mineralmateriale hvorav 99% av de opprinnelige partikler har en dimensjon under eller lik 50 um ved til dette medium å sette et dispergeringsmiddel som tillater å stabilisere partiklene.
Tallrike arbeider foreligger for å forbedre ydelsene til oppmalingsmidler på basis av karboksyliske polymerer som tillater å oppnå konsentrerte suspensjoner hva angår finoppmalt kalsiumkarbonat.
Således beskriver FR-PS 2 539 137 et oppmalingsmiddel på basis av akryliske polymerer og/eller kopolymerer hvis molekylvekt er valgt innen et område for den spesifikke viskositet lik 0,50 til 0,60 og hvis nøytralisering gjennom-føres ved hjelp av minst et nøytraliseringsmiddel med en monovalent funksjon og minst et nøytraliseringsmiddel med en polyvalent funksjon.
På den annen side foreslår EP-PS 0 108 842 en forbedring av oppmalingsmidlet som består i å innføre en sulfonert komonomer som akrylamidopropansulfonsyre i karboksylpolymer-molekylet.
I alle disse tilfeller blir imidlertid kalsiumkarbonatsuspensjonene med høy konsentrasjon og stor finhet oppnådd med et vesentlig energiforbruk som fremtvinger en forhøyelse av temperaturen i mediet som i mesteparten av tiden over-skrider 100°C, et høyt forbruk i størrelsesorden 1% av oppmalingsmidlet i tørr tilstand i forhold til vekten av kalsiumkarbonat hvis man vil oppnå mer enn 60% partikler under 1 pm og en kalsiumkarbonatkonsentrasjon over 70%.
Således representerer anvendelsen av mengder av meget høye mengder oppmalingsmidler, ikke desto mindre nødvendige for i dag for å oppnå de finfordelte konsentrerte suspensjoner med reologi og akseptabel stabilitet for papirbelegningsformål, vesentlige mangler som for eksempel de som angis nedenfor: en første mangel manifesterer seg i papirindustrien ved resirkulering av "skrap". Fordi nemlig resirkulering av en meget vesentlig mengde anionisk polyakrylat fremtvinger en i det minste partiell inhibering av de kationiske retensjonsmidler som benyttes og som forstyrrer ark-dannelsen;
en andre mangel ligger i det faktum at midlene kan gjenfinnes delvis i spillvannet og forstyrre klaringen av dette og derved bidra til å øke det kjemiske oksygen-behovet, COD i bassenget;
videre en mangel i forbindelse med beskyttelse av mennesket mot giftighet, det er innenfor nasjonale lover på papirområdet og spesielt de som gjelder papir som kommer i forbindelse med næringsmidler at de skal ha et innhold innenfor visse grenser av slike mengder, mengder som ikke er forenelige med de oppmal ingsprosesser og midler som benyttes i dag; og
til slutt utgjør overskuddet av oppmalingsmidlet en
unødvendig utgift som er uhensiktsmessig.
Alle disse grunner har bragt søkeren til å fortsette sin forskning og å komme frem til en oppmalingsprosess som, på overraskende måte, tillater å realisere pigmentsuspensjoner som tilsvarer de samme kvalitetskriterier som den kjente teknikk, mens man samtidig benytter meget lavere mengder oppmalingsmiddel.
I henhold til dette angår foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for oppmaling i vandig medium av kalsiumkarbonat i nærvær av oppmalingslegemer og et vannoppløselig oppmalingsmiddel, og denne fremgangsmåte karakteriseres ved at oppmalingsmediet omfattende oppmalingslegemer, den vandige fase inneholdende oppmalingsmiddel bestående av minst en sur polymer og/eller kopolymer, oppnådd fra minst en karboksylert etylen-mononer, i en mengde av 0,46 til 0,73 vekt-%, beregnet på tørrvekten av kalsiumkarbonat, samt kalsiumkarbonatet som skal oppmales i suspensjon med en tørrstoff-konsentrasjon mellom 75 og 77 vekt-%, der de raffinerte partikler har et tverrsnitt på mindre enn 2 um og minst 75 % av partiklene har en dimensjon under 1 um, holdes ved en temperatur under 60°C under oppmalingsprosessen.
Fortrinnsvis blir temperaturen i oppmalingsmediet holdt ved 45"C og aller helst under 30°C.
Avkjølingen av kalsiumkarbonatsuspensjonen som underkastes oppmaling kan gjennomføres på en hvilken som helst kjent måte, enten ved føring gjennom en varmeveksler, eller et system med avkjøling av de ytre vegger av oppmalingsinnret-ningen, eller videre med interne impulsgivere og eventuelle motskiver.
Oppmalingsmiddelet består fortrinnsvis av minst en sur polymer og/eller kopolymer oppnådd fra minst en karboksylert etylenmonomer.
Den karboksylerte etylenmonomer velges blant akryl-, metakryl-, itakon-, kroton-, fumar- eller maleinsyreanhydrid, eller videre isokroton-, akonitin-, mesakon-, sinapin-, undecylen-, angelika- eller hydroksyakrylsyre, men velges fortrinnsvis mellom akryl- eller metakrylsyre.
Den karboksylerte etylenmonomer kan være bundet til minst en annen etylenmonomer som ikke inneholder noen karboksyl-funksjoner. Disse andre monomerer kan for eksempel være grupper bestående av akrolein, akrylamid eller substituenter derav, akrylnitril, akryl- og metakrylsyreestre og spesielt C^g-akrylater og -metakrylater som eventuelt kvaternisert dimetylaminoetylmetakrylat, imidazoler, vinylpyrrolidon, vinylkaprolaktam, etylen, propylen, isobutylen, diisobutylen, vinylacetat, styren og substituenter derav, a-metylstyren, metylvinylketon, vinylklorider, hydroksylerte monomerer og spesielt etylenglykolakrylater og -metakrylater, propylenglykol samt fosfat-, fosfon-, fosfonyl-, sulfat-, sulfon-, nitro- og nitrosoderivater.
De sure polymerer og/eller kopolymerer oppnås ved polymeri-sering og/eller kopolymerisering ifølge kjente teknikker i nærvær av initiatorer og egnede regulatorer i vandig, alkoholisk, hydroalkoholisk, aromatisk, alifatisk miljø eller i et halogenert oppløsningsmiddel av minst en av de monomere akryl- og/eller metakrylsyrer.
Som polymeriseringsmiddel kan man velge vann, metanol, etanol, propanol, isopropanol, "butanolene, eller videre dimetylformamid, dimetylsulfoksyd, tetrahydrofuran, aceton, metyletylketon, butylacetat, heksan, heptan, benzen, toluen, etylbenzen, xylen, merkaptoetanol, tert-dodecylmerkaptan, tioglykolsyre og estre derav, n-dodecylmerkaptan, eddik-syrene, vin-, melke-, sitron-, glukon-, glukohepton- eller 2-merkaptopropionsyre, tiodietanol, halogenerte oppløsnings-midler som karbontetraklorid, kloroform, metylenklorid, metylklorid, monopropylenglykoletre eller dietylenglykol.
I henhold til en variant som har vist seg meget interessant kan polymerene og/eller kopolymerene i henhold til oppfinnelsen og i vandig oppløsning helt eller partielt nøytrali-seres ved hjelp av et nøytraliseringsmiddel som disponerer en monovalent funksjon. Imidlertid kan dette monovalente middel være bundet til et nøytraliseringsmiddel med en polyvalent funksjon.
I det førstnevnte tilfellet velges nøytraliseringsmidlet fortrinnsvis blant gruppen omfattende alkalikationer og lignende, spesielt litium, natrium, kalium, ammonium eller eventuelt polysubstituert amin. Dette middel kan i det andre tilfellet være bundet til et middel fra gruppen jordalkali-metaller eller lignende, fortrinnsvis kalsium eller magnesium, sink eller aluminium.
Den flytende fase som oppstår ved polymeriseringen og/eller kopolymeriseringen og som inneholder den sure polymer og/eller kopolymer kan benyttes i denne form som oppmalingsmiddel for det kalsiumkarbonat som skal raffineres.
I praksis omfatter oppmalingen følgende faser:
a) man realiserer under omrøring prepareringen av en vandig suspensjon av grov kalsiumkarbonat ved helt eller delvis å innføre oppmalingsmidlet i den vandige fase og derefter kalsiumkarbonatet for å oppnå en fluid og fortrinnsvis homogen suspensjon; b) man innfører den under a) preparerte suspensjon til en oppmalingssone bestående av en mølle med mikroelementer; c) man holder temperaturen i suspensjonen under oppmalingen på et nivå under 60°C og fortrinnsvis under 45 °C og aller helst under 30°C; d) man maler opp suspensjonen som skal behandles i nærvær av mikroelementene i det tidsrom som er nødvendig for å oppnå den tilsiktede midlere granulometri; e) man innfører eventuelt minst en gang under oppmalingen en komplementær fraksjon av oppmalingsmiddel og f) man separerer ved utløpet av møllen kontinuerlig suspensjonen av finoppmalt kalsiumkarbonat fra oppmalingslegemene og kalsiumkarbonatpartikler som avvises på grunn av for høy grovhet.
Oppmalingsmidlet som anvendes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen innføres i den vandige kalsiumkarbonatsuspensjon i en mengde av 0,46 til 0,73 vekt-% av aktive stoffer beregnet på tørrvekten av grov kalsiumkarbonat som skal oppmales.
Suspensjonen har under oppmalingen og ved slutten av denne generelt en konsentrasjon av tørrstoff på 75 og 77 vekt-% med et pigmentpartikkelsnitt på under 2 um idet 75 % derav har en dimensjon på under 1 um.
Den vandige kalsiumkarbonatsuspensjon som oppnås ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan fordelaktig benyttes på papirområdet (fyllmasse eller belegg) og i malings-industrien. Det oppnådde og oppmalte kalsiumkarbonat fra en slik prosess kan tørkes og likeledes benyttes som fyllstoff på polymermaterialområdet.
Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til de følgende eksempler:
Eksempel 1
Dette eksempel hvis formål er å illustrere den kjente teknikk, angår fremstilling av en suspensjon av grov kalsiumkarbonat som underkastes en oppmaling for raffinering til mikropartikkelsuspensjon.
For dette formål prepareres det en suspensjon av grov kalsiumkarbonat fra naturlig kalsiumkarbonat med en midlere diameter på 50 um ved som oppmal ingsmiddel å benytte en polyakrylsyre med molekylvekt 4000 hvorav 70% av funksjonene er nøytralisert med natriumioner og 30% med kalsiumioner.
Dette eksempel angår således preparering og oppmaling av vandige suspensjoner av kalsiumkarbonat med en tørrstoff-konsentrasjon på 75 vekt-% uten å benytte avkjølings-innretninger.
Eksempel 2
En andre gruppe eksempler, nemlig eksemplene 2-1, 2-2, 2-3 og 2-4, angår preparering og oppmaling av den samme vandige kalsiumkarbonatsuspensjon med den samme tørrstoffkonsentra-sjon i nærvær av den samme natrium/kalsium-polyakrylat-blanding med midlere molekylvekt 4000, men der temperaturen kontrolleres til 60°C, for eksempel 2-1, 45°C for eksempel 2-2, og 25°C for eksemplene 2-3 og 2-4.
Disse eksempler gjennomføres under de samme forsøkskriterier for gjennomføring av oppmalingen i den samme apparatur for å oppnå sammenlignbare resultater.
For hvert eksempel prepareres det en vandig original kalsiumkarbonatsuspensjon som angitt ovenfor og med en granulometri under 50 um.
Den vandige suspensjon har en konsentrasjon, uttrykt i vekt-% i forhold til den totale masse, slik mengdene er angitt i tabell 1.
Oppmalingsmidlet er til stede i suspensjonen i mengder som angitt i tabell 1, uttrykt i vekt-% i forhold til mengden kalsiumkarbonat som skal males opp, denne mengde justeres slik at man holder viskositeten i suspensjonen under oppmalingen på mellom 100 og 500 cP, målt på et Brookfield-viskosimeter ved 100 omdr./min. og med spindel nr. 3.
Den således preparerte suspensjon anbringes i en mølle av typen Dyno-Mill med fast sylinder og dreiende impulsgiver og der oppmalingslegemene består av korundkuler med en diameter i området 0,6 mm til 1,0 mm.
Det totale volum som oppnås av oppmalingslegemene er 5 liter, mens massen er 10 kg.
Oppmalingskammeret har et volum på 5 liter.
Tangentialhastigheten for møllen er 10 m/sek.
Kalsiumkarbonatsuspensjonen resirkuleres i en mengde av 50 1/time.
Utløpet av Dyno-Mi11-mø11en er utstyrt med en separator med maskevidde 300 um, noe som tillater å separere oppmalings-legemet fra suspensjonen fra oppmalingen.
Temperaturen i eksempel 1 stabiliseres ved 100"C.
Oppmalingen følges av resirkulering inntil man har oppnådd en granulometri for partiklene slik at 75% ligger under 1 pm.
Ved slutten av oppmalingen blir viskositeten i mikro-partikkelsuspensjonen målt ved hjelp av et Brookfield-viskosimeter, ved 20° C og ved en omdreiningshastighet på 100 omdr./min. med spindel nr. 3.
Samtidig bestemmes ved slutten av oppmalingen granulometrien ved hjelp av et laser HR 850-granulometer fra Cilas Alcatel.
De oppnådde resultater er angitt i tabell 1.
Det er her klart at en kontroll av temperaturen til verdier under 60°C tillater å oppnå vandige CaC03-suspensjoner med de samme karakteristika for reologi, finhet og konsentrasjon, som det som oppnås ved høyere temperaturer, men man oppnår en vesentlig økonomisk besparelse med henblikk på oppmalingsmidlet og som kan gå utover 50%.
Videre tillater en styring av temperaturen å øke tørrstoff-konsentrasjonen i den oppmalte suspensjon, mens denne ikke desto mindre bibeholder sin gode karakteristika med henblikk på finhet og viskositet.
Videre har man kontrollert utviklingen med tiden av viskositeten i de oppnådde kalsiumkarbonatsuspensjoner ved oppmaling ved forskjellige temperaturer for å observere de eventuelle konsekvenser av anvendelse av for lite dispergeringsmiddel mens man arbeider ved riktig temperatur.
Resultatene som oppnås er angitt i tabell 2.
Herav fremgår det at kalsiumkarbonatsuspensjonene som oppnås ved oppmaling ved lav temperatur og som inneholder reduserte mengder dispergeringsmiddel ikke desto mindre oppviser en hedre lagringsstabilitet enn tilfellet er ved den kjente teknikk, noe som gir seg utslag i en viskositet som er mer stabil og som er lavere med tiden.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte for oppmaling i vandig medium av kalsiumkarbonat i nærvær av oppmalingslegemer og et vannoppløselig oppmalingsmiddel,karakterisert vedat oppmalingsmediet omfattende oppmalingslegemer, den vandige fase inneholdende oppmalingsmiddel bestående av minst en sur polymer og/eller kopolymer, oppnådd fra minst en karboksylert etylen-mononer, i en mengde av 0,46 til 0,73 vekt-%, beregnet på tørrvekten av kalsiumkarbonat, samt kalsiumkarbonatet som skal oppmales i suspensjon med en tørrstoff-konsentrasjon mellom 75 og 77 vekt-%, der de raffinerte partikler har et tverrsnitt på mindre enn 2 um og minst 75 % av partiklene har en dimensjon under 1 um, holdes ved en temperatur under 60°C under oppmalingsprosessen.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at temperaturen i oppmalingsmediet holdes fortrinnsvis under 45°C og helst under 30°C.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at den ' karboksylerte etylenmonomer er valgt blant akryl- eller metakryl-, itakon-, kroton- eller fumarsyre, maleinsyreanhydrid eller isokroton-, akonitin-, mesakon-, sinapin-, undecylen-, angelika- eller hydroksyakrylsyre.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at den karboksylerte etylenmonomer fortrinnsvis er valgt blant akryl- og metakrylsyre.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at den karboksylerte etylenmonomer er forbundet med minst en annen etylenmonomer valgt blant akrolein, akrylamid og substituert akrylamid, akrylnitril, akryl- og metakrylsyreestre og spesielt C1_g-akrylater og -metakrylater såvel som eventuelt kvaternisert dimetylaminoetylmetakrylat, imidazoler, vinylpyrrolidon, vinylkaprolaktam, etylen, propylen, isobutylen, diisobutylen, vinylacetat, styren og substituerte slike, a-metylstyren, metylvinylketon, vinylklorider, hydroksylerte monomerer og mer spesielt akrylater og metakrylater av etylenglykol og propylenglykol samt fosfat-, fosfonat, fosfonyl-, sulfat-, sulfonat-, nitrat- og nitrosoderivater derav.
6. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 5,karakterisert vedat oppmalingsmidlet anvendes i en minst partielt nøytralisert form med et nøytraliseringsmiddel som har en monovalent funksjon.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 6,karakterisertved at nøytraliseringsmidlet er valgt blant alkalimetall og beslektede forbindelser og fortrinnsvis fra gruppen litium, natrium, kalium eller ammonium.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 6 eller 7,karakterisert vedat det monovalente nøytraliseringsmiddel er forbundet med et polyvalent nøytraliseringsmiddel.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 8,karakterisertved at det polyvalente nøytraliseringsmiddel er valgt blant kalsium, magnesium, sink, aluminium og aminer.
NO895266A 1989-01-27 1989-12-27 FremgangsmÕte for oppmaling av kalsiumkarbonat i vandig medium NO303176B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8901317A FR2642415B1 (fr) 1989-01-27 1989-01-27 Procede de broyage de carbonate de calcium en milieu aqueux

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO895266D0 NO895266D0 (no) 1989-12-27
NO895266L NO895266L (no) 1990-07-30
NO303176B1 true NO303176B1 (no) 1998-06-08

Family

ID=9378387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO895266A NO303176B1 (no) 1989-01-27 1989-12-27 FremgangsmÕte for oppmaling av kalsiumkarbonat i vandig medium

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP0380430B1 (no)
JP (1) JP2918596B2 (no)
KR (1) KR900011668A (no)
AT (1) ATE126251T1 (no)
CA (1) CA2004490C (no)
DE (1) DE69021403T2 (no)
ES (1) ES2077050T3 (no)
FI (1) FI97373C (no)
FR (1) FR2642415B1 (no)
NO (1) NO303176B1 (no)
ZA (1) ZA90548B (no)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2683537B1 (fr) * 1991-11-12 1993-12-31 Coatex Sa Agent de broyage et/ou de dispersion a base de polymeres et/ou copolymeres neutralises en partie par du magnesium pour suspensions aqueuses de materiaux mineraux en vue d'applications pigmentaires.
EP0542643B1 (fr) * 1991-11-12 1998-01-21 Coatex S.A. Agent de broyage et/ou de dispersion à base de polymères et/ou copolymères neutralisés en partie par du magnésium pour suspensions aqueuses de matériaux minéraux en vue d'applications pigmentaires
CA2080961C (fr) * 1991-11-12 2002-04-02 Jean-Bernard Egraz Agent de broyage et/ou de dispersion a base de polymeres et/ou copolymeres neutralises en partie par du magnesium pour suspensions aqueuses de materiaux mineraux en vue d'applications pigmentaires
FR2683538B1 (fr) * 1991-11-12 1993-12-31 Coatex Sa Procede de broyage en suspension aqueuse en presence d'un agent de broyage neutralise en partie par du magnesium.
FR2683536B1 (fr) * 1991-11-12 1993-12-31 Coatex Sa Agent de broyage et/ou de dispersion a base de polymeres et/ou copolymeres neutralises en partie par du magnesium pour suspensions aqueuses de materiaux mineraux en vue d'applications pigmentaires.
FR2683539B1 (fr) * 1991-11-12 1993-12-31 Coatex Sa Procede de broyage en suspension aqueuse en presence d'un agent de broyage neutralise en partie par du magnesium.
US5593488A (en) * 1995-08-24 1997-01-14 Ecc International Inc. Acid resistant calcium carbonate composition and uses therefor
AU697589B2 (en) * 1995-09-12 1998-10-08 Ecc International Limited Preparations of suspensions of ground particulate material
AU700268B2 (en) * 1995-09-12 1998-12-24 Ecc International Limited Preparation of systems of ground particulate material
EP0859885A4 (en) * 1995-10-20 1999-06-09 Ecc Int Inc ACID RESISTANT CALCIUM CARBONATE FILLER
US5593489A (en) * 1995-10-20 1997-01-14 Ecc International Inc. Acid resistant carbonate composition containing an aluminum or magnesium hydroxide methods of preparation and uses therefor
GB9627002D0 (en) * 1996-12-27 1997-02-12 Ecc Int Ltd Dispersed aqueous suspensions
AU1869000A (en) * 1998-12-23 2000-07-31 Imerys Minerals Ltd. Production of concentrated carbonate suspensions
DE10209698A1 (de) 2002-03-06 2003-09-18 Sachtleben Chemie Gmbh Verfahren zur Herstellung von gecoateten, feinteiligen, anorganischer Festkörpern und deren Verwendung
DE10311617A1 (de) * 2003-03-14 2004-09-23 Basf Ag Verwendung von Polyacrylsäuren als Mahlhilfsmittel für Calciumcarbonat
WO2004087574A1 (ja) * 2003-03-31 2004-10-14 San Nopco Ltd. 重質炭酸カルシウム湿式粉砕工程用分散剤
JP5207097B2 (ja) * 2006-06-16 2013-06-12 星光Pmc株式会社 填料改質剤、填料スラリー及び製紙方法
CN101397766B (zh) * 2007-07-05 2013-05-22 巴斯夫欧洲公司 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
JP5274072B2 (ja) * 2008-03-28 2013-08-28 日本製紙株式会社 エンジニアード炭酸カルシウムの製造方法、および、それを用いた製紙用塗料
EP2199348A1 (en) 2008-12-19 2010-06-23 Omya Development AG Process for manufacturing aqueous suspensions of mineral materials or dried mineral materials, the obtained products, as well as uses thereof
PT2455429E (pt) * 2010-11-19 2013-11-07 Omya Int Ag Processo de preparação de suspensões aquosas de materiais minerais por meio de aminas, em combinação com polímeros vinilcarboxílicos
EP2628775A1 (en) 2012-02-17 2013-08-21 Omya Development AG Mineral material powder with high dispersion ability and use of said mineral material powder
EP2662417B1 (en) * 2012-05-11 2015-10-28 Omya International AG Starch-based phch
DK2662416T3 (en) * 2012-05-11 2015-10-05 Omya Int Ag Treatment of calcium carbonate containing materials to the increased filler loading in the paper
PT2684999E (pt) 2012-07-13 2015-03-03 Omya Int Ag Pastas aquosas de alto teor de sólidos e baixa viscosidade de carbonato de cálcio compreendendo materiais com estabilidade reológica melhorada sob temperatura aumentada
EP2910609B1 (en) * 2014-02-21 2017-08-16 Omya International AG Process for the preparation of a calcium carbonate filler product

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB949260A (en) * 1961-12-11 1964-02-12 Champion Paper Co Ltd Improvements in method of treating calcium carbonate
GB1204511A (en) * 1967-03-14 1970-09-09 English Clays Lovering Pochin Improvements in or relating to pigments
FR2531444A1 (fr) * 1982-08-06 1984-02-10 Coatex Sa Agent de broyage a base de polymeres et/ou copolymeres acryliques pour suspension aqueuse de materiaux mineraux grossiers en vue d'applications pigmentaires

Also Published As

Publication number Publication date
FI97373C (fi) 1996-12-10
NO895266L (no) 1990-07-30
ES2077050T3 (es) 1995-11-16
KR900011668A (ko) 1990-08-01
NO895266D0 (no) 1989-12-27
CA2004490C (fr) 2001-02-13
ATE126251T1 (de) 1995-08-15
FR2642415B1 (fr) 1991-04-05
EP0380430A1 (fr) 1990-08-01
JP2918596B2 (ja) 1999-07-12
DE69021403T2 (de) 1996-03-07
FI900435A0 (fi) 1990-01-26
FR2642415A1 (fr) 1990-08-03
ZA90548B (en) 1990-10-31
FI97373B (fi) 1996-08-30
DE69021403D1 (de) 1995-09-14
CA2004490A1 (fr) 1990-07-27
EP0380430B1 (fr) 1995-08-09
JPH02243517A (ja) 1990-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO303176B1 (no) FremgangsmÕte for oppmaling av kalsiumkarbonat i vandig medium
US5534586A (en) Grinding and/or dispersing agent containing polymers and/or copolymers partially neutralized by magnesium for aqueous suspensions of mineral substances, to be used in pigmentary applications
US4840985A (en) Grinding agent based and/or copolymers for aqueous suspension of coarse mineral materials for pigment applications
US5569702A (en) Grinding and/or dispersing agent containing polymers and/or copolymers partially neutralized by magnesium for aqueous suspensions of mineral substances, to be used in pigmentary applications
NO166236B (no) Fremgangsmaate for aa oppmale mineralsk materiale i vandig suspensjon med et oppmalingsmiddel basert paa noeytraliserteakryliske polymerer og/eller kopolymerer.
US9644100B2 (en) Process for the manufacture of self-binding pigmentary particles, dry or in aqueous suspension or dispersion, containing inorganic matter and binders
FI93852C (fi) Menetelmä stabiilin, hienojakoisen pigmenttisuspension valmistamiseksi
US4775420A (en) Complex pigment compositions for coating of paper
US4845191A (en) Process for grinding in aqueous suspension of coarse mineral intended for pigment applications
US5145902A (en) Application to aqueous calcium carbonate pigment suspensions of a polycarboxylic agent with phosphoric or phosphonic groups which inhibit the shock effect caused by the introduction of an electrolyte at high concentration
EP2390284B1 (en) Process for manufacturing high solids suspensions of mineral materials
US5181662A (en) Process for grinding calcium carbonate in aqueous media
NO178726B (no) Vandig kalksuspensjon og fremstilling derav
FI77464C (fi) Titandioxidslam och dess framstaellningsfoerfarande.
US6003795A (en) Preparations of suspensions of ground particulate material
JPH02172529A (ja) 顔料の1種として水和硫酸カルシウムを含有する複数顔料の水性懸濁液の調製に使用される混和剤
EP0850282B1 (en) Preparation of systems of ground particulate material
WO1997010309A9 (en) Preparations of suspensions of ground particulate material
US5573188A (en) Process for grinding calcium carbonate in aqueous media
JPH02225506A (ja) 微粒状のポリビニルアルコール系樹脂

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees

Free format text: LAPSED IN JUNE 2002