PL190372B1 - Kompozycja do stosowania w produkcji papieru zawierająca bentonit i sposób aktywacji bentonitu - Google Patents

Kompozycja do stosowania w produkcji papieru zawierająca bentonit i sposób aktywacji bentonitu

Info

Publication number
PL190372B1
PL190372B1 PL97329369A PL32936997A PL190372B1 PL 190372 B1 PL190372 B1 PL 190372B1 PL 97329369 A PL97329369 A PL 97329369A PL 32936997 A PL32936997 A PL 32936997A PL 190372 B1 PL190372 B1 PL 190372B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
acid
bentonite
activator
amount
alkaline earth
Prior art date
Application number
PL97329369A
Other languages
English (en)
Other versions
PL329369A1 (en
Inventor
Adrian Swinburn Allen
John Oliver Stockwell
Ian James Black
Original Assignee
Ciba Spec Chem Water Treat Ltd
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=10790066&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=PL190372(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Ciba Spec Chem Water Treat Ltd filed Critical Ciba Spec Chem Water Treat Ltd
Publication of PL329369A1 publication Critical patent/PL329369A1/xx
Publication of PL190372B1 publication Critical patent/PL190372B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00Clay-wares
    • C04B33/02Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13Compounding ingredients
    • C04B33/18Compounding ingredients for liquefying the batches
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00Clay-wares
    • C04B33/02Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/04Clay; Kaolin
    • 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
    • D21H17/69Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments modified, e.g. by association with other compositions prior to incorporation in the pulp or paper
    • 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
    • D21H17/03Non-macromolecular organic compounds
    • D21H17/05Non-macromolecular organic compounds containing elements other than carbon and hydrogen only
    • D21H17/14Carboxylic acids; Derivatives thereof
    • 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
    • D21H17/03Non-macromolecular organic compounds
    • D21H17/05Non-macromolecular organic compounds containing elements other than carbon and hydrogen only
    • D21H17/14Carboxylic acids; Derivatives thereof
    • D21H17/15Polycarboxylic acids, e.g. maleic acid
    • 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
    • D21H17/66Salts, e.g. alums
    • 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
    • D21H17/68Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments siliceous, e.g. clays
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S106/00Compositions: coating or plastic
    • Y10S106/04Bentonite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

1. Kompozycja do stosowania w produkcji papieru zawierajaca bentonit zawierajacy metal ziem alkalicznych oraz aktywator, znamienna tym, ze jako aktywator zawiera sól metalu alkalicznego lub sól amonowa kwasu wybranego z grupy obejmujacej kwas wino- wy, kwas glukonowy, kwas cytrynowy, kwas dietylenotriaminopentaoctowy, kwas nitrylo- 2,2',2"-trioctowy, kwas etylenodiamino-di-(O-hydroksyfenylooctowy) i kwas etylenodia- minotetraoctowy, w ilosci 1-21% wagowych w przeliczeniu na sucha mase bentonitu. 4. Sposób aktywacji bentonitu zawierajacego metal ziem alkalicznych wodnym roz- tworem aktywujacym, znamienny tym, ze bentonit zawierajacy metal ziem alkalicznych miesza sie z wodnym roztworem aktywujacym zawierajacym jako aktywator sól metalu alkalicznego lub sól amonowa kwasu wybranego z grupy obejmujacej kwas winowy, kwas glukonowy, kwas cytrynowy, kwas dietylenotriaminopentaoctowy, kwas nitrylo-2,2',2"- trioctowy, kwas etylenodiamino-di-(O-hydroksyfenylooctowy) i kwas etylenodiaminotetra- octowy, w ilosci 1-21% wagowych w przeliczeniu na sucha mase bentonitu. PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku są kompozycja do stosowania w produkcji papieru zawierająca bentonit i sposób aktywacji bentonitu.
Bentonit zwykle otrzymuje się początkowo jako związek metalu ziem alkalicznych, na przykład jako wapniową i/lub magnezową postać bentonitu. W celu zapewnienia zadowalających właściwości użytkowych, na przykład w produkcji papieru, konieczna jest aktywacja bentonitu przez poddanie go wymianie jonowej, przy czym jony wapnia i/lub magnezu są zastępowane jonami sodu lub innego metalu alkalicznego albo jonami amonowymi.
Normalny sposób takiej wymiany obejmuje mieszanie glinki w postaci bentonitu zawierającego metal ziem alkalicznych z wodnym aktywującym roztworem zawierającym związek metalu alkalicznego lub związek amonowy. Na przykład glinkę można dostarczać jako sproszkowaną wstępną mieszankę glinki zawierającej metal ziem alkalicznych i związku metalu alkalicznego lub związku amonowego i tę wstępną mieszankę można zmieszać z wodą i pozostawić na czas wystarczający do zajścia wymiany jonowej, po czym rozcieńczyć do użycia. Alternatywnie wydobyty bentonit zawierający metal ziem alkalicznych można dodawać bezpośrednio do wodnego roztworu aktywującego w trakcie mieszania.
W praktyce zazwyczaj stosowanym związkiem aktywującym jest węglan sodu lub wodorowęglan sodu, typowo w ilości około 5-10% wagowych w przeliczeniu na masę glinki. Aktywację prowadzi się przy naturalnym pH dyspersji, bliskim pH 10.
Inne elektrolity opisano w japońskim zgłoszeniu patentowym nr JP-A-6445754, jako środki dodawane w celu ułatwienia dyspergowania. Z opisów patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr US 4613542 i nr US 4624982 znane jest dodawanie poliakrylanu sodu.
Koncentraty bentonitu z różnymi związkami metali alkalicznych opisano również w europejskim opisie patentowym nr EP 485124 i opisach patentowych Stanów Zjednoczo190 372 nych Ameryki nr US 5266538 i nr US 5391228. Bentonit, który wprowadza się do tych stężonych zawiesin, może początkowo mieć postać bentonitu sodowego, lecz w opisach patentowych EP 485124 i US 5391228 wspomina się również o wytwarzaniu zawiesin przez mieszanie bentonitu wapniowego i aktywatora w postaci węglanu sodu z wodą i chlorkiem sodu. Sposoby produkcji papieru z użyciem bentonitu wraz z anionowym polimerem organicznym ujawniono także w europejskim opisie patentowym nr EP 373306 i opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5015334.
Jednym z problemów związanych ze znanymi aktywowanymi bentonitami (na przykład aktywowanymi bentonitami w postaci proszków, które są dostępne w handlu) jest to, że węglan sodu lub inny aktywator, który dołącza się do nich, powoduje, że bentonit (w wyniku zmieszania z wodą) osiąga względnie wysokie pH, np. powyżej pH 9, a często około pH 10. Zatem przy manipulowaniu bentonitem należy zachować ostrożność ze względu na substancje, które zapewniają pH około 10.
Innym problemem jest to, że znany aktywator, węglan sodu, ulega wymianie jonowej podczas procesu aktywacji z wytworzeniem węglanu wapnia, co powoduje powstawanie i odkładanie się nieorganicznego osadu z wodnych kompozycji takich aktywowanych bentonitów. Stanowi to problem zwłaszcza w przypadku, gdy woda, w której dysperguje się bentonit, jest z natury stosunkowo twarda.
Innym problemem związanym ze znanymi aktywowanymi bentonitami w postaci proszku jest to, że niekiedy napotyka się trudności przy wytwarzaniu trwałej wodnej dyspersji proszków. Również w tym przypadku stwierdzono, że te trudności z uzyskaniem trwałej dyspersji powiększają się ze wzrostem twardości wody. Tak więc gdy stosuje się względnie twardą wodę, np. o twardości powyżej 10°dH i ogólnie w zakresie 15-50°dH, mogą pojawić się różne problemy.
Ponadto skuteczność działania bentonitu, szczególnie stosowanego w produkcji papieru, może być niższa przy niższych wartościach pH niż przy wyższych wartościach pH, a w szczególności bentonit aktywowany w znany sposób jest mniej skuteczny w kwaśnym procesie produkcji papieru (np. gdy pH zawiesiny celulozowej wynosi poniżej 6,5, a często w zakresie 4,2-5,5), niż gdy zawiesina ma większe wartości pH.
Odkryto nową grupę aktywatorów, które mogą wykazywać większą skuteczność.
Zatem wynalazek dotyczy kompozycji do stosowania w produkcji papieru zawierającej bentonit zawierający metal ziem alkalicznych oraz aktywator, która charakteryzuje się tym, że jako aktywator zawiera sól metalu alkalicznego lub sól amonową kwasu wybranego z grupy obejmującej kwas winowy, kwas glukonowy, kwas cytrynowy, kwas dietylenotriaminopentaoctowy, kwas nitrylo-2,2',2-trioctowy, kwas etylenodiamino-di-(O-hydroksyfenylooctowy) i kwas etylenodiammotetraoctowy, w ilości 1-21% wagowych w przeliczeniu na suchą masę bentonitu.
Wynalazek dotyczy również sposobu aktywacji bentonitu zawierającego metal ziem alkalicznych wodnym roztworem aktywującym, który charakteryzuje się tym, że bentonit zawierający metal ziem alkalicznych miesza się z wodnym roztworem aktywującym zawierającym jako aktywator sól metalu alkalicznego lub sól amonową kwasu wybranego z grupy obejmującej kwas winowy, kwas glukonowy, kwas cytrynowy, kwas dietylenotriaminopentaoctowy, kwas nitrylo-2,2',2-trioctowy, kwas etyienc)diamino-di-(Q-hydroksyfenylooctowy) i kwas etylenodiammotetraoctowy, w ilości 1-21% wagowych w przeliczeniu na suchą masę bentonitu.
Korzystnie aktywator stanowi sól sodowa, a zwłaszcza cytrynian sodu.
Ponadto korzystnie aktywację prowadzi się przy stężeniu bentonitu 2-14%.
Otrzymane aktywowane bentonity mają kilka zalet. Łatwiej jest nimi manipulować, gdyż są one mniej alkaliczne. Mogą wykazywać większą skuteczność niż taki sam bentonit poddany typowej aktywacji węglanem sodu przy pH około 10. Mogą działać bardziej skutecznie w procesach wytwarzania papieru, gdy znane aktywowane bentonity są mniej skuteczne wskutek pH lub obecności soli wywołujących twardość. Tak więc znane bentonity są mniej skuteczne, gdy pH zawiesiny celulozowej jest poniżej około 6,5, np. w zakresie 4,2-5,5, natomiast aktywowane bentonity otrzymane sposobem według wynalazku mogą działać bardzo dobrze w takich zawiesinach bez żadnego znaczącego spadku aktywności.
190 372
Znane aktywowane bentonity mogą także wykazywać gorszą skuteczność, gdy zawiesinę celulozową wytwarza się z użyciem stosunkowo twardej wody, np. o twardości powyżej 10°dH, typowo w zakresie 15-50° dH. W takich twardych wodach uzyskuje się zwiększoną skuteczność z użyciem aktywowanych bentonitów wytworzonych zgodnie z wynalazkiem. Taka poprawa może przejawiać się jako zwiększenie szybkości odwadniania i/lub zmniejszenie odkładania się osadu.
Aktywację można prowadzić wprowadzając osobno pęczniejącą glinkę i aktywator maskujący do wody, np. przez dodanie pęczniejącej glinki do roztworu aktywatora lub przez dodanie aktywatora do dyspersji pęczniejącej glinki. W każdym z tych wariantów pęczniejącą glinkę można wprowadzać jako proszek lub jako zawiesinę.
Jednakże korzystnie proces prowadzi się przez zmieszanie wstępnej mieszanki pęczniejącej glinki i aktywatora z odpowiednią ilością wody. Wstępna mieszanina ma korzystnie postać proszku, choć może być również ciekłą kompozycją zawierającą bentonit i aktywator.
Ilość wody obecna podczas aktywacji jest zwykle taka, że stężenie pęczniejącej glinki wynosi 2-8% lub nawet do 10%. Zwykle wynosi ono co najmniej 3%, często nie więcej niż około 5 lub 6%, przy czym często korzystne wartości to 4 lub 5%. Są to ilości typowe dla aktywacji węglanem sodu i dogodnie takie same ilości można stosować zgodnie z wynalazkiem.
Kolejną zaletą aktywatorów stosowanych zgodnie z wynalazkiem jest to, że będą także zapewniać dobrą aktywację w znacznie szerszym zakresie stężeń, tak że dobrą aktywację można uzyskać przy stężeniu glinki w zakresie 8-14 lub 15%. Pomimo iż aktywacja glinki w taki sposób może potencjalnie doprowadzić do tego, że będzie ona bardzo lepka, zaletą aktywatorów jest to, że powstałe kompozycje wciąż mają odpowiednio niską lepkość i dobrą płynność, toteż można nimi łatwo manipulować.
Możliwe jest także prowadzenie aktywacji przy jeszcze wyższych stężeniach glinki, np. w zakresie 15-40%. W publikacji nr WO 97/33041 ujawniono koncentraty o stężeniu glinki 15-40%, zawierające aktywującą ilość cytrynianu sodu.
Aktywator działa przez wymianę z jonami metalu ziem alkalicznych i wiązanie tych jonów wapnia lub magnezu w takiej postaci, że nie mogą ulec powrotnej wymianie do bentonitu. Aktywator jest zwykle w postaci sodowej, jako że to jest korzystny kation, który wprowadza się przez wymianę jonową do bentonitu. Jednakże można stosować w razie potrzeby inne aktywujące kationy, takie jak potasowe lub amonowe.
Odpowiednie aktywatory, które można stosować, obejmują takie substancje jak winian lub glukonian sodu, z tym, że korzystną substancją jest cytrynian sodu. Gdy jest to celowe, można stosować postać wolnego kwasu zamiast soli rozpuszczalnej w wodzie.
Aktywator trzeba stosować w ilości wystarczającej do aktywacji w określonym układzie, przy czym ustala się ją w rutynowych eksperymentach. Wagowo stosuje się go zwykle w ilości 1-20% w przeliczeniu na suchą masę bentonitu, najkorzystniej w ilości 3-15%.
Wszystkie te ilości dotyczą sytuacji, gdy aktywator jest jedyną znaczącą aktywującą substancją w kompozycji. Można stosować mieszanki jednego lub większej liczby aktywatorów, a w razie potrzeby mieszanki jednego aktywatora lub ich większej liczby z innymi korzystnymi aktywatorami, takimi jak węglan sodu. Jeśli obecny jest węglan sodu, może to spowodować zmniejszenie niezbędnej ilości aktywatora. Gdy są obecne niepożądane składniki, takie jak chlorek sodu, może zaistnieć konieczność znaczącego zwiększenia ilości aktywatora w dowolnym znaczącym stopniu, tak że korzystnie nie należy celowo dodawać prostych elektrolitów, takich jak chlorek, siarczan lub azotan sodu.
Jako bentonit można stosować dowolne pęczniejące glinki anionowe, zwyczajowo określane jako glinki typu bentonitu lub bentonity. Są one ogólnie smektytami lub montmorylonitami, przy czym te ostatnie są korzystne. Do odpowiednich glinek smektytowych lub montmorylonitowych należą bentonit Wyoming i ziemia fulerska oraz różne materiały obejmujące glinki znane pod chemicznymi określeniami hektoryt i bentonit. Glinka będzie miała postać związku metalu ziem alkalicznych, zwykle wapnia lub wapnia i magnezu.
Bardzo dobrze znane jest stosowanie bentonitu w procesach wytwarzania papieru dla różnych celów i wynalazek wykorzystuje się we wszystkich takich przypadkach. Na przykład bentonit można stosować jako dyspergator smoły.
190 372
Jednym ze sposobów wytwarzania papieru, w którym można zastosować wynalazek, jest proces, w którym bentonit dodaje się do zawiesiny celulozowej, typowo w ilości 0,02-2% suchej masy, a następnie dodaje się polimeryczny środek retencyjny o średniej lub wysokiej masie cząsteczkowej (np. powyżej 500000), zwykle po ostatniej operacji działania wysokimi naprężeniami ścinającymi (np. tuż przed skrzynią wlewową, bezpośrednio przed osączaniem). Polimer o wysokiej masie cząsteczkowej może być niejonowy, anionowy lub kationowy. Zawiesinę celulozową można wytwarzać ze stosunkowo czystej pulpy lub z pulpy o stosunkowo wysokim zapotrzebowaniu kationowym.
Do szczególnie cennych procesów tego typu należą te, w których.pulpa ma stosunkowo wysokie zapotrzebowanie kationowe, polimer jest zasadniczo niejonowy lub anionowy, a wytwarzany papier stanowi korzystnie papier gazetowy lub materiał karbowany. Procesy tego typu, w których łączna zawartość wypełniacza jest stosunkowo niska, ujawniono w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr US 4305781 i europejskim zgłoszeniu patentowym nr EP-A-17353, w których można znaleźć więcej szczegółów odnośnie odpowiednich niejonowych lub niskoj onowych polimerów i odpowiednich zawiesin celulozowych. Można także stosować silniej anionowe lub kationowe polimery. Te procesy są szczególnie cenne, gdy zawiesina celulozowa zawiera makulaturę, z której usunięto farbę drukarską. Odpowiednie polimery i wypełniacze (gdy pulpa zawiera wypełniacz) są także opisane w nr EP-A-608986 i nr AU-A-63977/86.
Szczególnie korzystnie stosuje się wynalazek w procesach z retencją mikrocząstek, w których polimeryczny środek ułatwiający retencję dodaje się do zawiesiny celulozowej, zawiesinę poddaje się działaniu naprężeń ścinających, a następnie dodaje się bentonit po działaniu naprężeń ścinających, często po ostatniej operacji działania naprężeniami ścinającymi, np. tuż przed skrzynią wlewową, bezpośrednio przed osączaniem. Polimer może być anionowy lub niejonowy, lecz jest często kationowy.
Polimer kationowy może stanowić naturalna substancja, taka jak skrobia kationowa, lecz korzystnie jest to zasadniczo liniowy syntetyczny kationowy polimer o masie cząsteczkowej powyżej 500000. Ilość kationowego polimeru, który jest obecny w dyspersji podczas działania naprężeniami ścinającymi, powinna być wystarczająca do tego, aby kłaczki powstałe po dodaniu polimeru były rozbijane w wyniku działania naprężeniami ścinającymi, z wytworzeniem mikrokłaczków, które nie ulegają dalszemu rozpadowi pod działaniem naprężeń ścinających, ale niosą wystarczający ładunek, aby oddziaływać z bentonitem zapewniając lepszą retencję i/lub połączenie, niż jest to osiągalne po dodaniu samego polimeru po ostatniej operacji działania wysokimi naprężeniami ścinającymi.
Działanie naprężeń ścinających może być związane tylko z burzliwym przepływem wzdłuz przewodu, albo może być wywołane przejściem przez sito centralne, pompę albo inne urządzenie wywierające naprężenia ścinające.
Korzystne procesy obejmują procesy przemysłowe pod nazwą handlową Hydrocol, ujawnione np. w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr US 4753710, nr US 4913775 i nr US 4969976. Optymalną ilość polimeru można określić w rutynowych doświadczeniach, przy czym będzie ona zależała między innymi od tego, czy do wodnej zawiesiny dodano kationowy polimer o niskiej lub średniej masie cząsteczkowej i/lub żywicę zapewniającą dużą wytrzymałość końcową, na pewnym wcześniejszym etapie.
Aktywowany bentonit można stosować tam, gdzie jest przydatny aktywowany bentonit, np. w odwadnianiu pulpy, odwadnianiu szlamu papierniczego, w procesach rozdzielania ciecz-ciało stałe, klarowaniu odcieku, klarowaniu ścieków z farbą drukarską i wiązaniu smoły (w procesach wytwarzania papieru). Aktywowany bentonit można także stosować w innych dziedzinach przemysłu, w których wykorzystuje się taki aktywowany bentonit, np. do wytwarzania bentonitu w procesach granulowania rudy żelaza lub w innych zastosowaniach przy przeróbce minerałów.
190 372
Poniżej podano pewne przykłady.
Przykład 1 części wagowych bentonitu wapniowego zaktywowano w 95 częściach wagowych wodnego roztworu zawierającego aktywator w ilości podanej poniżej. W każdym przypadku ilość aktywatora wyrażono procentowo w przeliczeniu na suchą masę bentonitu.
Stosowano następujące produkty.
A - węglan sodu - 66%
C - cytrynian sodu - 17%
D - sól sodowa kwasu etylenodiaminotetraoctowego (EDTA) - 21%
Przykład 2
Aktywowane bentonity wytworzone w przykładzie 1 zastosowano w laboratoryjnej symulacji procesu produkcji papieru, ujawnionego w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr US 4753710. W szczególności do rzadkiej zawiesiny 0,5% bielonej masy siarczanowej dodano 500 g/t kationowego poliakryloamidu o wysokiej masie cząsteczkowej (o lepkości istotnej 6 dl/g) wytworzonego z 40% wagowych akrylanu dimetyloaminoetylu, przeprowadzonego w pochodną czwartorzędową w reakcji z chlorkiem metylu, oraz 60% wagowych akryloamidu. Zawiesinę celulozową poddawano działaniu naprężeń ścinających przez 60 s przy 1500 obrotach/minutę, po czym dodano aktywowany bentonit w podanej dawce, zawiesinę poddawano łagodnemu mieszaniu w naczyniu Britt z przegrodami i rejestrowano czas odwadniania Schoppera Rieglera dla odprowadzenia 700 ml z 1000 ml rzadkiej zawiesiny. W teście tym najkrótszy możliwy czas odwadniania stanowi najlepszy wynik, a niskie ilości bentonitu śą korzystne.
W poniższej tabeli liczby w kolumnie oznaczonej „Bentonit” oznaczają ilość w g/t suchej masy, a liczby w kolumnach oznaczonych literami przedstawiają czas odwadniania w sekundach przy użyciu podanej ilości aktywowanego bentonitu zidentyfikowanego w przykładzie 1.
W tabeli w kolumnie oznaczonej jako Ca podano wyniki uzyskane z użyciem nieaktywowanego bentonitu wapniowego.
Tabela 1
Bentonit Ca A C D
0 63 63 63 63
500 64 41 37 56
1000 62 25 25 49
2000 61 18 15 36
4000 58 14 11 20
Wyniki te wykazują, że aktywacja cytrynianem (kolumna C) może dać wyniki równie dobre lub lepsze niż aktywacja węglanem sodu, w odniesieniu do czasu odwadniania, oraz że odpowiednie, lecz mniej zadowalające, wyniki można uzyskać stosując EDTA (kolumna D).
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (7)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Kompozycja do stosowania w produkcji papieru zawierająca bentonit zawierający metal ziem alkalicznych oraz aktywator, znamienna tym, że jako aktywator zawiera sól metalu alkalicznego lub sól amonową kwasu wybranego z grupy obejmującej kwas winowy, kwas glukonowy, kwas cytrynowy, kwas dietylenotriaminopentaoctowy, kwas nitrylo-2,2',2-trioctowy, kwas etylenodiamino-di-(O-hydroksyfenylooctowy) i kwas etylenodiaminotetraoctowy, w ilości 1-21% wagowych w przeliczeniu na suchą masę bentonitu.
  2. 2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako aktywator zawiera sól sodową.
  3. 3. Kompozycja według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że jako aktywator zawiera cytrynian sodu.
  4. 4. Sposób aktywacji bentonitu zawierającego metal ziem alkalicznych wodnym roztworem aktywującym, znamienny tym, że bentonit zawierający metal ziem alkalicznych miesza się z wodnym roztworem aktywującym zawierającym jako aktywator sól metalu alkalicznego lub sól amonową kwasu wybranego z grupy obejmującej kwas winowy, kwas glukonowy, kwas cytrynowy, kwas dietylenotriaminopentaoctowy, kwas nitrylo-2,2',2-trioctowy, kwas etylenodiamino-di-(O-hydroksyfenylooctowy) i kwas etylenodiammotetraoctowy, w ilości 1-21% wagowych w przeliczeniu na suchą masę bentonitu.
  5. 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że jako aktywator stosuje się sól sodową.
  6. 6. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że jako aktywator stosuje się cytrynian sodu.
  7. 7. Sposób według zastrz. 4 albo 5, albo 6, znamienny tym, że aktywację prowadzi się przy stężeniu bentonitu 2-14%.
PL97329369A 1996-03-08 1997-03-10 Kompozycja do stosowania w produkcji papieru zawierająca bentonit i sposób aktywacji bentonitu PL190372B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB9604927.5A GB9604927D0 (en) 1996-03-08 1996-03-08 Activation of swelling clays and processes of using the activated clays
PCT/GB1997/000648 WO1997033040A1 (en) 1996-03-08 1997-03-10 Activation of swelling clays and processes of using the activated clays

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL329369A1 PL329369A1 (en) 1999-03-29
PL190372B1 true PL190372B1 (pl) 2005-12-30

Family

ID=10790066

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL97329369A PL190372B1 (pl) 1996-03-08 1997-03-10 Kompozycja do stosowania w produkcji papieru zawierająca bentonit i sposób aktywacji bentonitu

Country Status (22)

Country Link
US (1) US6024790A (pl)
EP (1) EP0885327B1 (pl)
JP (1) JP2000506113A (pl)
KR (1) KR100489647B1 (pl)
CN (1) CN1088776C (pl)
AT (1) ATE211516T1 (pl)
AU (1) AU721609B2 (pl)
BR (1) BR9707830A (pl)
CA (1) CA2247205C (pl)
CZ (1) CZ293232B6 (pl)
DE (1) DE69709854T2 (pl)
DK (1) DK0885327T3 (pl)
ES (1) ES2169353T3 (pl)
GB (1) GB9604927D0 (pl)
HU (1) HU223695B1 (pl)
NO (1) NO984108D0 (pl)
NZ (1) NZ331471A (pl)
PL (1) PL190372B1 (pl)
PT (1) PT885327E (pl)
RU (1) RU2144592C1 (pl)
SK (1) SK122698A3 (pl)
WO (1) WO1997033040A1 (pl)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030150575A1 (en) * 1998-06-04 2003-08-14 Snf Sa Paper and paperboard production process and corresponding novel retention and drainage aids, and papers and paperboards thus obtained
TW550325B (en) 1999-11-08 2003-09-01 Ciba Spec Chem Water Treat Ltd Manufacture of paper and paperboard
KR100408627B1 (ko) * 2000-07-12 2003-12-06 주식회사 자경케미칼 제지용 오염방지 조성물
MY140287A (en) 2000-10-16 2009-12-31 Ciba Spec Chem Water Treat Ltd Manufacture of paper and paperboard
MXPA01013126A (es) * 2001-01-08 2004-02-12 Elementis Specialities Inc Suspensiones de arcilla esmectita de viscosidad estable y mezclas de la arcilla esmectita y uno o mas fosfonatos utiles para hacer tales suspensiones.
US20020144630A1 (en) 2001-01-08 2002-10-10 Elementis Specialties, Inc. Viscosity stable smectite clay slurries
WO2003106370A1 (en) * 2002-06-17 2003-12-24 American Clay Enterprises, Llc Clay plaster
US7303654B2 (en) 2002-11-19 2007-12-04 Akzo Nobel N.V. Cellulosic product and process for its production
US7297668B2 (en) * 2003-04-03 2007-11-20 Colgate-Palmolive Company Composition
US20050109239A1 (en) * 2003-11-21 2005-05-26 Elementis Specialties, Inc. Paint formulations containing hectorite compositions
US20050228103A1 (en) * 2004-04-13 2005-10-13 Eastman Kodak Company Composition comprising intercalated metal-ion sequestrants
US7989402B2 (en) * 2006-09-14 2011-08-02 Elementis Specialties, Inc. Functionalized clay compositions for aqueous based drilling fluids
DE102008060302A1 (de) * 2008-12-03 2010-06-10 Süd-Chemie AG Verwendung einer Zusammensetzung auf Basis von Schichtsilikat zur Herstellung von Papier, sowie Schichtsilikat-Zusammensetzung und Verfahren zu deren Herstellung
EP2522458B1 (en) 2011-05-13 2016-07-06 ESSILOR INTERNATIONAL (Compagnie Générale d'Optique) Process for determining position parameters of a manufactured surface relative to a reference surface
CA2862095C (en) 2012-02-01 2017-04-11 Basf Se Process for the manufacture of paper and paperboard
ES2663384T3 (es) 2012-03-01 2018-04-12 Basf Se Proceso para la fabricación de papel y cartón
DE102012005454B4 (de) 2012-03-20 2020-06-18 Outotec Oyj Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von gehärteten Granalien aus eisenhaltigen Partikeln
DE102012011240A1 (de) 2012-06-06 2013-12-12 Outotec Oyj Verfahren zur Herstellung von gehärteten Granalien aus eisenhaltigen Partikeln
CA2897185C (en) 2013-01-11 2018-10-09 Basf Se Process for the manufacture of paper and paperboard
PL3129335T3 (pl) * 2014-04-07 2018-07-31 Lamberti Spa Proces wytwarzania płytek
RU2595125C1 (ru) * 2015-08-07 2016-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Грозненский государственный нефтяной технический университет имени академика М.Д. Миллионщикова" Способ получения активированного порошкообразного бентонита
KR102442975B1 (ko) * 2020-04-17 2022-09-15 한국원자력연구원 비금속광물의 선택적 분리를 위한 다단부유선별장치
CN113402904A (zh) * 2021-06-08 2021-09-17 浙江丰虹新材料股份有限公司 一种低粘复合黏土触变剂的制备方法
WO2024022984A1 (en) 2022-07-25 2024-02-01 Byk-Chemie Gmbh Lithium rich layered silicate and process for producing

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1497280A (en) * 1974-12-10 1978-01-05 Ass Portland Cement Agglomerating suspended particulate material in aqueous systems
DE3065576D1 (en) * 1979-03-28 1983-12-22 Allied Colloids Ltd Production of paper and paper board
US4309222A (en) * 1980-10-09 1982-01-05 Pfizer Inc. Kaolin clay slurries of reduced viscosity
JPS61118499A (ja) * 1984-11-14 1986-06-05 株式会社 ネオス スプレ−洗浄用洗浄剤
US4613542A (en) * 1985-04-05 1986-09-23 American Colloid Company Method of impregnating a water-penetrable article with a swell-inhibited water swellable clay slurry
US4624982A (en) * 1985-04-05 1986-11-25 American Colloid Company Method of temporarily inhibiting the swellability of water swellable clays and compositions
DE3541163A1 (de) * 1985-11-21 1987-05-27 Basf Ag Verfahren zur herstellung von papier und karton
US4913775A (en) * 1986-01-29 1990-04-03 Allied Colloids Ltd. Production of paper and paper board
GB8602121D0 (en) * 1986-01-29 1986-03-05 Allied Colloids Ltd Paper & paper board
SE8701252D0 (sv) * 1987-03-03 1987-03-25 Eka Nobel Ab Sett vid framstellning av papper
JP2552128B2 (ja) * 1987-03-18 1996-11-06 昭治 野上 粘土鉱物の高純度精製方法
GB8807445D0 (en) * 1988-03-28 1988-05-05 Allied Colloids Ltd Pulp dewatering process
GB8828899D0 (en) * 1988-12-10 1989-01-18 Laporte Industries Ltd Paper & paperboard
US5006574A (en) * 1989-02-10 1991-04-09 Engelhard Corporation Cationcally dispersed slurries of calcined kaolin clay
GB9024016D0 (en) * 1990-11-05 1990-12-19 Allied Colloids Ltd Clay compositions,their manufacture and their use in the production of paper
US5391228A (en) * 1990-12-21 1995-02-21 Southern Clay Products, Inc. Method for preparing high solids bentonite slurries
US5266538A (en) * 1990-12-21 1993-11-30 Southern Clay Products, Inc. Method for preparing high solids bentonite slurries
ATE141357T1 (de) * 1991-07-02 1996-08-15 Eka Chemicals Ab Verfahren zur herstellung von papier
US5223463A (en) * 1991-08-01 1993-06-29 Ecc International Inc. Process for producing a kaolin clay product
US5537934A (en) * 1994-10-19 1996-07-23 Engelhard Corporation Cationically stabilized slurries of calcined kaolin clay

Also Published As

Publication number Publication date
CN1213420A (zh) 1999-04-07
NO984108L (no) 1998-09-07
CZ285798A3 (cs) 1999-03-17
DE69709854T2 (de) 2002-08-29
WO1997033040A1 (en) 1997-09-12
CZ293232B6 (cs) 2004-03-17
EP0885327A1 (en) 1998-12-23
HU223695B1 (hu) 2004-12-28
KR100489647B1 (ko) 2005-08-31
HUP9902143A2 (hu) 2000-02-28
SK122698A3 (en) 1999-06-11
AU2102897A (en) 1997-09-22
BR9707830A (pt) 1999-07-27
DE69709854D1 (de) 2002-02-28
CA2247205C (en) 2005-06-28
GB9604927D0 (en) 1996-05-08
DK0885327T3 (da) 2002-04-22
HUP9902143A3 (en) 2003-12-29
ATE211516T1 (de) 2002-01-15
CN1088776C (zh) 2002-08-07
NO984108D0 (no) 1998-09-07
KR19990087616A (ko) 1999-12-27
CA2247205A1 (en) 1997-09-12
ES2169353T3 (es) 2002-07-01
PL329369A1 (en) 1999-03-29
RU2144592C1 (ru) 2000-01-20
PT885327E (pt) 2002-05-31
EP0885327B1 (en) 2002-01-02
JP2000506113A (ja) 2000-05-23
NZ331471A (en) 2000-01-28
US6024790A (en) 2000-02-15
AU721609B2 (en) 2000-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL190372B1 (pl) Kompozycja do stosowania w produkcji papieru zawierająca bentonit i sposób aktywacji bentonitu
RU2144593C1 (ru) Композиции из глины и их использование при производстве бумаги
US5223098A (en) Clay compositions and their use in paper making
CZ20003939A3 (cs) Způsob výroby papíru
RU2248938C2 (ru) Силикаты металлов и способы их получения
US3748220A (en) Pitch stabilization in papermaking
US5032227A (en) Production of paper or paperboard
US5989714A (en) Synthetic mineral microparticles
KR20070089805A (ko) 제지 동안 불순물의 엉김을 위한 벤토나이트
EP0700473B1 (en) Process for producing paper
US6183650B1 (en) Synthetic mineral microparticles and retention aid and water treatment systems and methods using such particles
MXPA98007267A (es) Activacion de arcillas hinchables y procesos para usar las arcillas activadas
CA2247163C (en) Clay compositions and their use in paper making
MXPA98007264A (es) Composiciones de arcillas y su uso en la fabricacion de papel
JPH039238B2 (pl)
US20070131371A1 (en) Bentonite Slurry

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20070310