PL201407B1 - Zol wodny zawierający cząsteczki na bazie krzemionki, zastosowanie zolu wodnego zawierającego cząsteczki na bazie krzemionki i sposób wytwarzania papieru - Google Patents

Zol wodny zawierający cząsteczki na bazie krzemionki, zastosowanie zolu wodnego zawierającego cząsteczki na bazie krzemionki i sposób wytwarzania papieru

Info

Publication number
PL201407B1
PL201407B1 PL351201A PL35120100A PL201407B1 PL 201407 B1 PL201407 B1 PL 201407B1 PL 351201 A PL351201 A PL 351201A PL 35120100 A PL35120100 A PL 35120100A PL 201407 B1 PL201407 B1 PL 201407B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
silica
sol
aqueous sol
aqueous
sio2
Prior art date
Application number
PL351201A
Other languages
English (en)
Other versions
PL351201A1 (en
Inventor
Michael Persson
Marek Tokarz
Maj-Lis Dahlgren
Hans Johansson-Vestin
Original Assignee
Akzo Nobel Nv
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
Priority claimed from SE9901687A external-priority patent/SE9901687D0/xx
Application filed by Akzo Nobel Nv filed Critical Akzo Nobel Nv
Publication of PL351201A1 publication Critical patent/PL351201A1/xx
Publication of PL201407B1 publication Critical patent/PL201407B1/pl

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/14—Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
    • C01B33/141—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions
    • C01B33/142—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions by acidic treatment of silicates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/14—Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
    • C01B33/146—After-treatment of sols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/14—Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
    • C01B33/141—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/14—Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
    • C01B33/141—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions
    • C01B33/142—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions by acidic treatment of silicates
    • C01B33/143—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions by acidic treatment of silicates of aqueous solutions of silicates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/14—Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
    • C01B33/141—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions
    • C01B33/142—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions by acidic treatment of silicates
    • C01B33/143—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions by acidic treatment of silicates of aqueous solutions of silicates
    • C01B33/1435—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions by acidic treatment of silicates of aqueous solutions of silicates using ion exchangers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63—Inorganic compounds
    • D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • D21H17/68—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments siliceous, e.g. clays
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/06—Paper forming aids
    • D21H21/10—Retention agents or drainage improvers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
    • D21H17/24—Polysaccharides
    • D21H17/28—Starch
    • D21H17/29—Starch cationic
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/37—Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. polyacrylates
    • D21H17/375—Poly(meth)acrylamide
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/41—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups
    • D21H17/44—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups cationic
    • D21H17/45—Nitrogen-containing groups
    • D21H17/455—Nitrogen-containing groups comprising tertiary amine or being at least partially quaternised

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)
  • Steroid Compounds (AREA)
  • Dental Preparations (AREA)

Abstract

Ujawniono zol wodny zawieraj acy cz asteczki na bazie krzemionki, charakteryzuj acy si e tym, ze ma obszar powierzchni w la sciwej przynajmniej 115 m 2 /g zolu wodnego oraz warto sc S w zakresie od 10 do 45%, ma stosunek molowy SiO 2 do M 2 O, gdzie M jest metalem alkalicznym lub amonem, w zakresie od 15:1 do 40:1, ma zawartosc krzemionki przynajmniej 10% wagowych. Ujawniono zasto- sowanie zolu wodnego wed lug wynalazku, jako pomocniczego srodka odwadniaj acego i retencyjnego w wytwarzaniu papieru oraz sposób wytwarzania papieru, w którym do zawiesiny wodnej zawieraj acej w lókna celulozowe i ewentualnie wype lniacze dodaje si e przynajmniej jeden na ladowany polimer or- ganiczny i zol wodny wed lug wynalazku, po czym prowadzi si e formowanie i odwadnianie otrzymanej zawiesiny na sicie. PL PL PL PL

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (21) Numer zgłoszenia: 351201 (11) 201407 (13) B1
0 (22) Data zgłoszenia: 28.04.2000 (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: 28.04.2000, PCT/SE00/00822 (51) Int.Cl. C01B 33/143 (2006.01)
Urząd Patentowy (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:
Rzeczypospolitej Polskiej 09.11.2000, WO00/66492 PCT Gazette nr 45/00
Zol wodny zawierający cząsteczki na bazie krzemionki, zastosowanie zolu wodnego zawierającego cząsteczki na bazie krzemionki i sposób wytwarzania papieru (30) Pierwszeństwo:
04.05.1999,EP,99850074.8
04.05.1999,US,60/132,359
06.05.1999,SE,9901687-5
29.10.1999,EP,99850160.5
29.10.1999,US,60/162,445 (43) Zgłoszenie ogłoszono:
24.03.2003 BUP 06/03 (73) Uprawniony z patentu:
AKZO NOBEL N.V.,Arnhem,NL (72) Twórca(y) wynalazku:
Michael Persson,Vastra Frolunda,SE Marek Tokarz,Kungalv,SE Maj-Lis Dahlgren,Nodinge,SE Hans Johansson-Vestin,Kungalv,SE (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
30.04.2009 WUP 04/09 (74) Pełnomocnik:
Wojasińska Ewa, POLSERVICE,
Kancelaria Rzeczników Patentowych Sp. z o.o.
(57) Ujawniono zol wodny zawierający cząsteczki na bazie krzemionki, charakteryzujący się tym, że ma obszar powierzchni właściwej przynajmniej 115 m2/g zolu wodnego oraz wartość S w zakresie od 10 do 45%, ma stosunek molowy SiO2 do M2O, gdzie M jest metalem alkalicznym lub amonem, w zakresie od 15:1 do 40:1, ma zawartość krzemionki przynajmniej 10% wagowych. Ujawniono zastosowanie zolu wodnego według wynalazku, jako pomocniczego środka odwadniającego i retencyjnego w wytwarzaniu papieru oraz sposób wytwarzania papieru, w którym do zawiesiny wodnej zawierają cej włókna celulozowe i ewentualnie wypełniacze dodaje się przynajmniej jeden naładowany polimer organiczny i zol wodny według wynalazku, po czym prowadzi się formowanie i odwadnianie otrzymanej zawiesiny na sicie.
PL 201 407 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest zol wodny zawierający cząsteczki na bazie krzemionki, zastosowanie zolu wodnego zawierającego cząsteczki na bazie krzemionki i sposób wytwarzania papieru.
Zole zawierające cząsteczki na bazie krzemionki według wynalazku są o wysokich parametrach odwadniających i retencyjnych, dużej stabilności oraz dużej zawartości substancji stałych.
W technice papierniczej zawiesiną wodną zawierają c ą wł ókna celulozowe i ewentualnie wypeł niacze oraz dodatki, określoną jako produkt wyjściowy, zasila się skrzynię wlewową, która wyrzuca produkt wyjściowy na sito formujące. Z produktu wyjściowego przez sito formujące odprowadza się wodę tak, aby na sicie uformowała się mokra wstęga papieru, którą następnie odwadnia się i suszy w sekcji suszą cej maszyny papierniczej. W celu u ł atwienia odwadniania i zwiększenia adsorpcji drobnych cząsteczek na włóknach celulozowych tak, by zostały one zatrzymane z włóknami na sicie, do produktu wyjściowego wprowadza się standardowo pomocnicze środki odwadniające i retencyjne.
Cząsteczki na bazie krzemionki stosuje się szeroko jako pomocnicze środki odwadniające i retencyjne w połączeniu z naładowanymi polimerami organicznymi, takimi jak polimery anionowe i kationowe na bazie akryloamidów oraz skrobie kationowe i amfoteryczne. Takie układy dodatków ujawnia się w Patentach Stanów Zjednoczonych Ameryki o numerach 4,388,150; 4,961,825; 4,980,025; 5,368,833; 5,603,805; 5,607,552 i 5,858,174 oraz w Międzynarodowym Zgłoszeniu Patentowym WO 97/18351. Układy te należą do najbardziej efektywnych pomocniczych środków odwadniających i retencyjnych stosowanych obecnie.
Cząsteczki na bazie krzemionki odpowiednie do stosowania jako pomocnicze środki odwadniające i retencyjne dostarcza się zwykle w postaci wodnych dyspersji koloidalnych, tak zwanych zoli. Dostępne w handlu zole na bazie krzemionki mają zwykle zawartość krzemionki około 7 do 15% wagowych i zawierają cząsteczki o obszarze powierzchni właściwej przynajmniej 300 m2/g. Aby poprawić stabilność podczas magazynowania i zapobiec tworzeniu się żelu, zole zawierające cząsteczki na bazie krzemionki o większych obszarach powierzchni właściwej są zwykle bardziej rozcieńczane.
Korzystna byłaby możliwość zapewnienia zoli cząsteczek na bazie krzemionki o dodatkowo ulepszonych parametrach odwadniających i retencyjnych, a nawet lepszej stabilności. Korzystna byłaby również możliwość zapewnienia sposobu wytwarzania papieru o lepszych właściwościach odwodniania i/lub retencji.
Przedmiotem wynalazku jest zol wodny zawierający cząsteczki na bazie krzemionki, charakteryzujący się tym, że ma obszar powierzchni właściwej przynajmniej 115 m2/g zolu wodnego oraz wartość S w zakresie od 10 do 45%, ma stosunek molowy SiO2 do M2O, gdzie M jest metalem alkalicznym lub amonem, w zakresie od 15:1 do 40:1, ma zawartość krzemionki przynajmniej 10% wagowych.
Korzystnie zol ma obszar powierzchni właściwej przynajmniej 120 do 150 m2/g zolu wodnego. Korzystnie cząsteczki na bazie krzemionki mają obszar powierzchni właściwej przynajmniej 550 m2/g SiO2, korzystniej 1000 m2/g SiO2.
Korzystnie zol wodny ma wartość S w zakresie od 25 do 35%.
Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie zolu wodnego według wynalazku, jako pomocniczego środka odwadniającego i retencyjnego w wytwarzaniu papieru.
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania papieru, charakteryzujący się tym, że do zawiesiny wodnej zawierającej włókna celulozowe i ewentualnie wypełniacze dodaje się przynajmniej jeden naładowany polimer organiczny i zol wodny według wynalazku, po czym prowadzi się formowanie i odwadnianie otrzymanej zawiesiny na sicie.
W sposobie według wynalazku stosuje się zol, który ma obszar powierzchni właściwej w zakresie od 120 do 150 m2/g zolu wodnego a cząsteczki na bazie krzemionki mają obszar powierzchni właściwej przynajmniej 550 m2/g SiO2.
Jako naładowany polimer organiczny stosuje się skrobię kationową lub poliakryloamid kationowy.
Przed dodawaniem zolu wodnego zawierającego cząsteczki na bazie krzemionki do zawiesiny, zol wodny rozcieńcza się do zawartości krzemionki od 0,05 do 5% wagowych.
Korzystnie w sposobie według wynalazku wodny zol zawierający cząsteczki na bazie krzemionki dodaje się do zawiesiny w ilości od 0,005 do 0,5% wagowego, obliczonej jako SiO2. w stosunku do suchych włókien celulozowych i ewentualnych wypełniaczy.
Zole zawierające cząsteczki na bazie krzemionki według wynalazku wykazują dobrą stabilność w cią gu dł u ż szych okresów czasu, szczególnie dużą stabilność obszarów powierzchniowych i dużą stabilność, co się tyczy powstawania żelu, a w związku z tym można je wytwarzać i transportować
PL 201 407 B1 przy dużych obszarach powierzchni właściwej i wysokich stężeniach krzemionki. Zole mają lepszą zdolność do utrzymywania dużego obszaru powierzchni właściwej podczas magazynowania przy wysokich stężeniach krzemionki. Ponadto stosowane w połączeniu z anionowymi, kationowymi i/lub amfoterycznymi polimerami organicznymi, zole według wynalazku dają w rezultacie bardzo dobre lub lepsze odwadnianie i retencję. A zatem zole według wynalazku umożliwiają, w celu uzyskania odpowiedniego efektu odwadniającego i/lub retencyjnego, zwiększenie szybkości maszyny papierniczej i stosowanie mniejszej dawki dodatków, tym sposobem prowadząc do lepszego procesu papierniczego i korzyści ekonomicznych.
Termin „pomocnicze środki odwadniające i retencyjne” stosowany w niniejszym dotyczy jednego lub kilku składników (środki pomocnicze, czynniki lub dodatki), które po dodaniu ich do papierniczego produktu wyjściowego dają w rezultacie lepsze odwadnianie i/lub retencję niż ma to miejsce wówczas, gdy nie dodaje się tych składników. Ponadto niniejszy wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania papieru z zawiesiny wodnej zawierającej włókna celulozowe i ewentualnie wypełniacze, który obejmuje dodawanie do zawiesiny zolu według wynalazku i przynajmniej jednego naładowanego polimeru organicznego, formowanie i odwadnianie zawiesiny na sicie.
Zole na bazie krzemionki według wynalazku są zolami wodnymi, które zawierają anionowe cząsteczki na bazie krzemionki, tj. cząsteczki mające za podstawę krzemionkę (SiO2) lub kwas krzemowy. Cząsteczki korzystnie są koloidalne, tj. w koloidalnym obszarze wielkości cząsteczki. Cząsteczki na bazie krzemionki obecne w zolu mają odpowiednio średnią wielkość cząsteczki poniżej około 10 nm, a korzystnie w zakresie od około 10 do około 2 nm. Standardowo w chemii koloidalnych cząsteczek, mających za podstawę krzemionkę, wielkość cząsteczek odnosi się do średniej wielkości podstawowych cząsteczek, które mogą bądź nie ulegać agregacji.
Obszar powierzchni właściwej zoli na bazie krzemionki wynosi odpowiednio przynajmniej 80 m2/g zolu wodnego, tj. biorąc za podstawę masę zolu wodnego, korzystnie przynajmniej 85 m2/g zolu wodnego, korzystniej przynajmniej 90 m2/g zolu wodnego i najkorzystniej przynajmniej 95 m2/g zolu wodnego. W korzystnym przykładzie wykonania niniejszego wynalazku obszar powierzchni właściwej wodnych zoli na bazie krzemionki wynosi odpowiednio przynajmniej 115 m2/g zolu wodnego, korzystnie przynajmniej 120 m2/g zolu wodnego. Generalnie obszar powierzchni właściwej zolu wodnego może wynosić do około 200 m2/g zolu wodnego, odpowiednio do 150 m2/g zolu wodnego, a korzystnie do 130 m2/g zolu wodnego.
Obszar powierzchni właściwej cząsteczek na bazie krzemionki wynosi odpowiednio przynajmniej 300 m2/g SiO2, tj. biorąc za podstawę masę SiO2, korzystnie przynajmniej 400 m2/g SiO2, a najkorzystniej przynajmniej 550 m2/g. Generalnie obszar powierzchni właściwej cząsteczek może wynosić do około 1200 m2/g SiO2, odpowiednio mniej niż 1000 m2/g SiO2, a korzystnie do 950 m2/g SiO2. W korzystnym przykł adzie wykonania niniejszego wynalazku obszar powierzchni wł aś ciwej cząsteczek mieści się w zakresie od 550 do 725 m2/g SiO2, korzystnie od 575 do 700 m2/g SiO2. W innym korzystnym przykładzie wykonania wynalazku obszar powierzchni właściwej cząsteczek mieści się w zakresie od 775 do 1200 m2/g SiO2, korzystnie od 800 do mniej niż 1000 m2/g SiO2.
Obszar powierzchni właściwej można mierzyć za pomocą miareczkowania z zastosowaniem NaOH w znany sposób, tj. jak przedstawił to Sears w Analytical Chemistry 28(1956):12, 1981-1983 i w Patencie Stanów Zjednoczonych Ameryki Nr 5,176,891, po odpowiednim usunięciu lub dostosowaniu związków obecnych w próbce, które mogłyby zakłócić miareczkowanie, takich jak związki glinu i boru. Wyrażony w metrach kwadratowych na gram zolu wodnego obszar powierzchni właściwej stanowi obszar powierzchni właściwej, który jest dostępny na gram wodnego zolu na bazie krzemionki. Wyrażony jest w metrach kwadratowych na gram krzemionki obszar powierzchni właściwej stanowi średni obszar powierzchni właściwej cząsteczek na bazie krzemionki obecnych w zolu.
Zole na bazie krzemionki mają zwykle wartość S w zakresie od 10 do 45%, odpowiednio od 20 do 40%, a korzystnie od 25 do 35%. Wartość S można zmierzyć i obliczyć jako opisał to Her & Dalton w J. Phys. Chem. 60(1956), 955-957. Wartość S obrazuje stopień agregacji lub tworzenia się mikrożelu, a mniejsza wartość S świadczy o wyższym stopniu agregacji.
Zole na bazie krzemionki mają zwykle stosunek molowy SiO2 do M2O, gdzie M jest jonem metalu alkalicznego (np. Li, Na, K) i/lub amonem, przynajmniej 10:1, odpowiednio przynajmniej 12:1, a korzystnie przynajmniej 15:1. Stosunek molowy SiO2 do M2O, generalnie moż e wynosić do 100:1, odpowiednio do 40:1, a korzystnie do 30:1. Korzystnymi zakresami są więc od 10:1 do 100:1, a szczególnie od 15:1 do 30:1. Zole na bazie krzemionki mają zwykle pH przynajmniej 8,0, odpowiednio
PL 201 407 B1 przynajmniej 10,0, korzystnie przynajmniej 10,5, a najkorzystniej przynajmniej 10,6. Wartość pH może wynosić do około 11,5, odpowiednio do 11,0.
Zole na bazie krzemionki powinny odpowiednio mieć zawartość krzemionki przynajmniej 3% wagowe, lecz bardziej odpowiednie jest, by zawartość krzemionki mieściła się w zakresie od 10 do 30% wagowych, a korzystnie od 12 do 25% wagowych. Dla uproszczenia transportu i zmniejszenia kosztów z nim związanych zwykle korzystne jest transportowanie wysoko stężonych zoli na bazie krzemionki, lecz oczywiście możliwe i zwykle korzystne jest, w celu lepszego zmieszania ich z dostarczanymi składnikami, rozcieńczenie i zmieszanie przed uż yciem zoli i cząsteczek na bazie krzemionki z wodą prowadzące do znacznie mniejszych zawartości krzemionki, na przykład, do zawartości krzemionki w zakresie od 0,05 do 5% wagowych. Lepkość zoli na bazie krzemionki może zmieniać się zależnie od, na przykład, zawartości krzemionki w zolu. Zwykle lepkość wynosi przynajmniej 0,05 Pam normalnie mieści się w zakresie od 0,05 do 0,40 Pa^s, odpowiednio od 0,06 do 0,30 Pa^s, a korzystnie 0,07 do 0,25 Pa^s. Lepkość, którą mierzy się odpowiednio w zolach mających zawartość krzemionki przynajmniej 10% wagowych, można mierzyć za pomocą znanych metod, na przykład, stosując lepkościomierz Brookfield LVDV II+.
Zole na bazie krzemionki według wynalazku są korzystnie stabilne. Termin „stabilny zol na bazie krzemionki” stosowany w niniejszym oznacza zole na bazie krzemionki, które poddane magazynowaniu lub poddaniu starzeniu w ciągu jednego miesiąca w 20°C w ciemności, w warunkach, w których nie były wstrząsane, wykazują wzrost lepkości mniejszy niż 1 Pa^s. Odpowiednio wzrost lepkości, jeśli w ogóle ma on miejsce, jest mniejszy niż 0,50 Pa^s, a korzystnie mniejszy niż 0,30 Pa^s, gdy zole poddaje się powyższym warunkom.
W korzystnym przykładzie wykonania niniejszego wynalazku zol na bazie krzemionki faktycznie nie zawiera glinu, tj. nie zawiera dodanych środków modyfikujących zawierających glin. W innym korzystnym przykładzie wykonania niniejszego wynalazku zol na bazie krzemionki faktycznie nie zawiera boru, tj. nie zawiera dodanych środków modyfikujących zawierających bór. Małe ilości tych pierwiastków mogą jednakże być zawarte w materiałach wyjściowych stosowanych do wytwarzania zoli. W jeszcze innym korzystnym przykładzie wykonania niniejszego wynalazku zole na bazie krzemionki modyfikuje się stosując różne pierwiastki, tj. glin i/lub bór, które mogą być obecne w fazie wodnej i/lub w cząsteczkach na bazie krzemionki. Przy zastosowaniu glinu zole mogą mieć stosunek molowy Al2O3 do SiO2 w zakresie od 1:4 do 1:1500, odpowiednio od 1:8 do 1:1000, a korzystnie od 1:15 do 1:500. Przy zastosowaniu boru zole mogą mieć stosunek molowy B do SiO2 w zakresie od 1:4 do 1:1500, odpowiednio od 1:8 do 1:1000, a korzystnie od 1:15 do 1:500. Przy zastosowaniu zarówno glinu jak i boru stosunek molowy Al do B może mieścić się w zakresie od 100:1 do 1:100, odpowiednio od 50:1 do 1:50.
Zole według wynalazku można wytwarzać ze standardowego wodnego roztworu krzemianu, takiego jak alkaliczne szkło wodne, tj. potasowe lub zasadowe szkło wodne, korzystnie sodowe szkło wodne. Molowy stosunek SiO2 do M2O, gdzie M jest metalem alkaicznym, tj. sodem, potasem, amonem lub ich mieszaniną, w roztworze krzemianu lub szkle wodnym jest odpowiednio w zakresie od 1,5:1 do 4,5:1, korzystnie od 2,5:1 do 3,9:1. Odpowiednio stosuje się rozcieńczony roztwór krzemianu lub szkła wodnego, który może mieć zawartość SiO2 od około 3 do około 12% wagowych, korzystnie od około 5 do około 10% wagowych. Roztwór krzemianu lub szkło wodne, które zwykle mają pH około 13 lub powyżej 13, zakwasza się do pH od około 1 do około 4. Zakwaszanie można prowadzić w znany sposób przez dodawanie kwasów nieorganicznych, np. kwasu siarkowego, kwasu chlorowodorowego i kwasu fosforowego lub ewentualnie za pomocą innych związków chemicznych znanych jako odpowiednie do zakwaszania szkła wodnego, np. siarczanu amonu i dwutlenku węgla. Dodając kwas nieorganiczny zakwaszanie odpowiednio prowadzi się w dwóch etapach, pierwszy etap do pH około 8 do 9, po którym umożliwia się pewne dojrzewanie, tj. wzrost cząsteczek, przed dalszym zakwaszaniem do pH od około 1 do około 4. Jednakże korzystne jest, aby zakwaszanie prowadzono za pomocą kwasowego wymieniacza kationów, który, między innymi, prowadzi do bardziej stabilnych produktów. Zakwaszanie korzystnie prowadzi się za pomocą silnie kwasowej kationowej żywicy jonowymiennej, na przykład, typu kwasu sulfonowego. Korzystne jest, aby zakwaszanie prowadzono do pH od około 2 do 4, korzystniej od około 2,2 do 3,0. Otrzymany produkt, kwaśny zol lub kwas wielokrzemowy, zawiera cząsteczki na bazie krzemionki o dużym obszarze powierzchni właściwej, normalnie powyżej 1000 m2/g i zwykle około 1300 do 1500 m2/g SiO2.
Kwaśny zol poddaje się następnie alkalizacji, określonej w jako pierwszy etap alkalizacji. Pierwszy etap alkalizacji można prowadzić przez dodawanie standardowych alkalii, tj. wodorotlenku litu,
PL 201 407 B1 wodorotlenku sodu, wodorotlenku potasu, wodorotlenku amonu i ich mieszanin i/lub wodnego roztworu krzemianu zdefiniowanego powyżej. W etapie alkalizacji stosuje się odpowiednio potasowe i sodowe szkło wodne, szczególnie sodowe szkło wodne, o stosunku molowym SiO2 do M2O zdefiniowanym powyżej. Zawartość SiO2 w roztworach szkła wodnego stosowanych w pierwszej alkalizacji mieści się odpowiednio w zakresie od około 3 do około 35% wagowych, a korzystnie w zakresie od 5 do 30% wagowych. Pierwszą alkalizację prowadzi się zwykle do pH przynajmniej 6, odpowiednio przynajmniej 7, a korzystnie przynajmniej 7,5 i pH wynosi zwykle do 10,5, odpowiednio do 10,0. Pierwszą alkalizację prowadzi się dalej odpowiednio do końcowego stosunku molowego SiO2 do M2O, przy czym M definiuje się jak powyżej, mniejszego niż 100:1, odpowiednio w zakresie od około 20:1 do około 80:1, korzystnie od 30:1 do 70:1. W wytwarzaniu zolu o małej wartości S zdefiniowanej powyżej na stopień mikrożelu można wpływać na wiele sposobów i można go regulować do pożądanej wartości. Na stopień mikrożelu można wpływać przez zawartość soli, przez dostosowanie stężenia przy wytwarzaniu kwaśnego zolu i w pierwszym etapie alkalizacji, ponieważ w tym etapie na stopień mikrożelu można wpływać, gdy przekroczy się minimalną stabilność zolu, przy pH około 5. W dłuższych okresach czasu przy tym przekroczeniu można uzyskać pożądaną wartość stopnia mikrożelu. Szczególnie odpowiednie jest regulowanie stopnia mikrożelu przez dostosowanie zawartości substancji suchej, zawartości SiO2, w pierwszym etapie alkalizacji, dzięki czemu większa zawartość substancji suchej daje mniejszą wartość S. Utrzymując zawartość SiO2 w pierwszym etapie alkalizacji w zakresie od 4,5 do 8% wagowych można regulować wartość S do pożądanych wartości, na przykład, od 10 do 45%. Aby otrzymać zole o wartościach S w zakresie od 20 do 40% zawartość SiO2 w pierwszym etapie alkalizacji utrzymuje się odpowiednio w zakresie od 5,0 do 7,5% wagowego.
Cząsteczki na bazie krzemionki obecne w zalkalizowanym zolu otrzymanym w pierwszym etapie alkalizacji poddaje się następnie wzrostowi tak, aby otrzymać cząsteczki o mniejszym obszarze powierzchni właściwej i większej stabilności. Proces wzrostu cząsteczek powinno się odpowiednio prowadzić do uzyskania cząsteczek na bazie krzemionki o obszarze powierzchni właściwej przynajmniej 300 m2/g SiO2, a korzystnie przynajmniej 400 m2/g SiO2, najkorzystniej przynajmniej 550 m2/g i do okoł o 1200 m2/g SiO2, odpowiednio mniej niż 1000 m2/g SiO2, szczególnie do 950 m2/g SiO2. Proces wzrostu cząsteczek prowadzi do uzyskania cząsteczek o obszarze powierzchni właściwej w zakresie od 550 do 725 m2/g, korzystnie od 575 do 700 m2/g SiO2. W innym korzystnym przykładzie proces wzrostu cząsteczek prowadzi się do uzyskania cząsteczek o obszarze powierzchni właściwej w zakresie od 775 do 1200 m2/g SiO2, korzystnie od 800 do mniej niż 1000 m2/g SiO2. Zmniejszenie obszaru powierzchni można uzyskać przez magazynowanie w temperaturze pokojowej w czasie nieco dłuższym, dzień do około dwóch dni i nocy, lub korzystnie przez obróbkę cieplną. W obróbce cieplnej czas i temperaturę można dostosować tak, aby stosować krótsze czasy w wyższych temperaturach. Nawet jeśli jest oczywiście możliwe stosowanie dość wysokich temperatur w ciągu bardzo krótkich okresów czasu, z praktycznego punktu widzenia bardziej odpowiednie jest stosowanie niższych temperatur w ciągu nieco dłuższych okresów czasu. W obróbce cieplnej zalkalizowany zol powinno się odpowiednio ogrzewać w temperaturze przynajmniej 30°C, odpowiednio od 35 do 95°C i korzystnie od 40 do 80°C. Obróbkę cieplną powinno się odpowiednio prowadzić w ciągu przynajmniej 10 minut, odpowiednio od 15 do 600 minut, a korzystnie od 20 do 240 minut.
Po etapie wzrostu cząsteczek i ewentualnym chłodzeniu otrzymany zol na bazie krzemionki poddaje się ponownie alkalizacji, określonej jako drugi etap alkalizacji, który dodatkowo powoduje wzrost pH. Drugi etap alkalizacji można prowadzić przez dodawanie standardowych alkalii, tj. wodorotlenku litu, wodorotlenku sodu, wodorotlenku potasu, wodorotlenku amonu i ich mieszanin i/lub wodnego roztworu krzemianu zdefiniowanego powyżej. W drugim etapie alkalizacji stosuje się odpowiednio potasowe i sodowe szkło wodne, szczególnie sodowe szkło wodne, o stosunku molowym SiO2 do M2O zdefiniowanym powyżej. Zawartość SiO2 w roztworach szkła wodnego stosowanych w drugiej alkalizacji mieści się odpowiednio w zakresie od około 3 do około 35% wagowych, a korzystnie w zakresie od 5 do 30% wagowych. Drugą alkalizację prowadzi się odpowiednio do pH przynajmniej 8,0, odpowiednio przynajmniej 10,0, korzystnie przynajmniej 10,5, najkorzystniej przynajmniej 10,6. Wartość pH może wynosić do około 11,5, odpowiednio do 11,0. Drugą alkalizację prowadzi się dalej odpowiednio do końcowego stosunku molowego SiO2 do M2O, przy czym M definiuje się jak powyżej, w zakresie od okoł o 10:1 do 100:1 i odpowiednio od 12:1 do 40:1, korzystnie od 15:1 do 30:1.
W korzystnym przykł adzie sposób moż e również obejmować zatężanie zolu na bazie krzemionki. Zatężanie można przeprowadzić po drugiej alkalizacji. Alternatywnie lub dodatkowo zalkalizowany zol otrzymany po pierwszej alkalizacji, lecz przed etapem wzrostu cząsteczek lub etapem obróbki cieplnej
PL 201 407 B1 lub zol otrzymany po etapie wzrostu cząsteczek lub etapie obróbki cieplnej, lecz przed drugą alkalizacją, można poddać zatężaniu. Zatężanie można prowadzić w znany sposób taki jak, na przykład, metody osmotyczne, odparowanie i ultrafiltracja. Zatężanie prowadzi się odpowiednio w celu otrzymania zawartości krzemionki przynajmniej 10% wagowych, korzystnie od 10 do 30% wagowych, a korzystniej od 12 do 25% wagowych. Zatężanie prowadzi się dalej odpowiednio tak, aby zol na bazie krzemionki miał obszar powierzchni właściwej przynajmniej 80 m2/g zolu wodnego, tj. biorąc za podstawę masę zolu wodnego, korzystnie przynajmniej 85 m2/g zolu wodnego, korzystniej przynajmniej 90 m2/g zolu wodnego i najkorzystniej przynajmniej 95 m2/g zolu wodnego. W korzystnym przykładzie obszar powierzchni właściwej otrzymanych zoli wodnych na bazie krzemionki wynosi odpowiednio przynajmniej 115 m2/g zolu wodnego, korzystnie przynajmniej 120 m2/g zolu wodnego. Generalnie obszar powierzchni właściwej otrzymanego zolu wodnego może wynosić do około 200 m2/g zolu wodnego, odpowiednio do 150 m2/g zolu wodnego, a korzystnie do 130 m2/g zolu wodnego.
W razie potrzeby zol zawierają cy czą steczki na bazie krzemionki moż na modyfikować przez dodawanie związków zawierających, na przykład, glin i/lub bor. Odpowiednie związki zawierające glin obejmują gliniany, takie jak glinian sodu i glinian potasu, korzystnie glinian sodu. Związek zawierający glin stosuje się odpowiednio w postaci wodnego roztworu. Odpowiednie związki zawierające bor obejmują kwas borny, borany, takie jak boran sodu i potasu, korzystnie boran sodu, tetraborany, takie jak tetraboran sodu i potasu, korzystnie tetraboran sodu, i metaborany, takie jak metaboran sodu i potasu. Zwią zek zawierają cy bor stosuje się odpowiednio w postaci wodnego roztworu.
Przy stosowaniu związku zawierającego glin odpowiednie jest dodawanie go do zolu poddanego wzrostowi cząsteczek lub obróbce cieplnej, albo przed albo po drugim etapie alkalizacji. Alternatywnie lub dodatkowo związek zawierający glin można dodawać do zakwaszanego roztworu krzemianu, do kwaśnego zolu lub zalkalizowanego zolu otrzymanego w pierwszym etapie alkalizacji przed wzrostem cząsteczek lub etapem obróbki cieplnej. Związek zawierający glin można dodawać w domieszce z kwasem w etapie zakwaszania i w domieszce z alkaliami lub roztworem krzemianu w jakimkolwiek z etapów alkalizacji. Związek zawierający glin dodaje się odpowiednio w ilości takiej, by otrzymany zol miał stosunek molowy Al2O3 do SiO2 zdefiniowany powyżej.
Przy stosowaniu związku zawierającego bor odpowiednie jest dodawanie go do zolu poddanego wzrostowi cząsteczek lub obróbce cieplnej albo przed albo po drugim etapie alkalizacji. Alternatywnie lub dodatkowo związek zawierający bor można dodawać do zakwaszanego roztworu krzemianu, do kwaśnego zolu lub zalkalizowanego zolu otrzymanego w pierwszym etapie alkalizacji przed wzrostem cząsteczek lub etapem obróbki cieplnej. Związek zawierający bor można dodawać w domieszce z kwasem w etapie zakwaszania i w domieszce z alkaliami lub roztworem krzemianu w jakimkolwiek z etapów alkalizacji. Związek zawierający bor dodaje się odpowiednio w ilości takiej, by otrzymany zol miał stosunek molowy B do SiO2 zdefiniowany powyżej. Jeśli stosuje się związki zawierające zarówno glin jak i bor dodaje się je odpowiednio w ilościach takich, by otrzymany zol miał stosunek molowy Al do B zdefiniowany powyżej.
Jeśli zol, przed jakąkolwiek modyfikacją za pomocą glinu i/lub boru, zawiera za duże ilości jonów metali alkalicznych lub jonów amonowych, korzystne jest usunięcie przynajmniej części tych jonów, na przykład, za pomocą wymiany jonów w celu otrzymania zoli na bazie krzemionki o końcowym stosunku molowym SiO2 do M2O w pożądanym zakresie zdefiniowanym powyżej.
Można wytwarzać zole zawierające cząsteczki na bazie krzemionki, szczególnie stabilne zole zawierające cząsteczki na bazie krzemionki o powyższych własnościach. Wytworzone zole wykazują dobrą stabilność podczas magazynowania i można magazynować je w ciągu kilku miesięcy bez znacznego zmniejszenia się obszaru powierzchni właściwej i bez tworzenia się żelu.
Zole zawierające cząsteczki na bazie krzemionki według wynalazku są odpowiednie do stosowania jako czynniki kłaczkujące, na przykład, w wytwarzaniu masy celulozowej i papieru, szczególnie jako pomocnicze środki odwadniające i retencyjne i w dziedzinie oczyszczania wody, zarówno w oczyszczaniu różnego rodzaju ścieków jak i w oczyszczaniu szczególnie wody sitowej z przemysłu drzewnego i papierniczego. Zole zawierające cząsteczki na bazie krzemionki można stosować jako czynniki kłaczkujące, szczególnie jako pomocnicze środki odwadniające i retencyjne w połączeniu z polimerami organicznymi, które można wybrać z polimerów anionowych, amfoterycznych, niejonowych i kationowych oraz ich mieszanin, określanych również jako „polimer podstawowy. Stosowanie takich polimerów jako czynników kłaczkujących i jako pomocniczych środków odwadniających i retencyjnych jest dobrze znane w technice. Polimery mogą pochodzić ze źródeł naturalnych lub syntetycznych i mogą być liniowe, rozgałęzione lub usieciowane. Przykłady generalnie odpowiednich polimerów
PL 201 407 B1 podstawowych obejmują skrobie anionowe, amfoteryczne i kationowe, gumy guar anionowe, amfoteryczne i kationowe oraz polimery na bazie akryloamidu anionowe, amfoteryczne i kationowe, jak również poli(chlorek diallilodimetyloamonowy) kationowy, polietylenoiminy kationowe, poliaminy kationowe, poliamidoaminy i polimery na bazie winyloamidu, żywice melamino-formaldehydowe i mocznikowo-formaldehydowe. Odpowiednio zole na bazie krzemionki stosuje się w połączeniu z przynajmniej jednym polimerem kationowym lub amfoterycznym, korzystnie polimerem kationowym. Szczególnie korzystnymi polimerami są skrobia kationowa i poliakryloamid kationowy, które można stosować pojedynczo, razem jeden z drugim lub razem z innymi polimerami, tj. innymi polimerami kationowymi lub poliakryloamidem anionowym. Masa cząsteczkowa polimeru podstawowego wynosi odpowiednio powyżej 1 000 000, a korzystnie powyżej 2 000 000. Górna granica nie jest krytyczna. Może ona wynosić około 50 000 000, zwykle 30 000 000 i odpowiednio około 25 000 000. Jednakże masa cząsteczkowa polimerów pochodzących z naturalnych źródeł może być większa.
Przy stosowaniu zoli w połączeniu z polimerem(ami) podstawowym(i) wspomnianym(i) powyżej jest ponadto korzystne stosowanie przynajmniej jednego kationowego polimeru organicznego o małej masie cząsteczkowej (w niniejszym określanego LMW), zwykle określanego jako i stosowanego jako anionowe łapacze zanieczyszczeń (ATC). ATC-y znane są w technice jako środki neutralizujące i/lub wiążące szkodliwe substancje anionowe obecne w produkcie wyjściowym, a stosowanie ich w połączeniu z pomocniczymi środkami odwadniającymi i retencyjnymi często powoduje dalsze polepszenie odwadniania i/lub retencji. Kationowe polimery organiczne LMW mogą pochodzić ze źródeł naturalnych lub syntetycznych, a korzystnie jest to polimer syntetyczny LMW. Odpowiednie polimery organiczne tego typu obejmują wysoko naładowane kationowe polimery organiczne LMW, takie jak poliaminy, poliamidoaminy, polietylenoiminy, homo- i kopolimery na bazie chlorku diallilodimetyloamonowego, (meta)akryloamidy i (meta)akrylany. Co się tyczy masy cząsteczkowej polimeru podstawowego masa cząsteczkowa kationowego polimeru organicznego LMW jest korzystnie mniejsza, odpowiednio wynosi przynajmniej 1 000, a korzystnie przynajmniej 10 000. Górna granica masy cząsteczkowej wynosi zwykle około 700 000, odpowiednio 500 000 i zwykle około 200 000. Korzystne kombinacje polimerów, które można stosować łącznie z zolami na bazie krzemionki obejmują kationowy polimer organiczny LMW w połączeniu z podstawowym(i) polimerem(ami), takim(i) jak, na przykład, skrobia kationowa i/lub poliakryloamid kationowy, poliakryloamid anionowy, jak również skrobia kationowa i/lub poliakryloamid kationowy w połączeniu z poliakryloamidem anionowym.
Składniki pomocniczych środków odwadniających i retencyjnych można dodawać do produktu wyjściowego w standardowy sposób i w jakiejkolwiek kolejności. Przy stosowaniu pomocniczych środków odwadniających i retencyjnych zawierających cząsteczki na bazie krzemionki i polimer organiczny, tj. polimer podstawowy, korzystne jest dodawanie polimeru do produktu wyjściowego przed dodaniem cząsteczek na bazie krzemionki, nawet jeśli można stosować odwrotną kolejność dodawania. Ponadto korzystne jest dodawanie polimeru podstawowego przed fazą ścinania, którą można wybrać z pompowania, mieszania, czyszczenia etc. i dodawanie czą steczek na bazie krzemionki po tej fazie ścinania. Stosowane kationowe polimery organiczne LMW korzystnie wprowadza się do produktu wyjściowego przed wprowadzeniem polimeru podstawowego. Alternatywnie kationowy polimer organiczny LMW i polimer podstawowy można wprowadzać do produktu wyjściowego zasadniczo równocześnie, albo oddzielnie albo w domieszce, na przykład, jak ujawniono w Patencie Stanów Zjednoczonych Ameryki Nr 5,858,174. Kationowy polimer organiczny LMW i polimer podstawowy korzystnie wprowadza się do produktu wyjściowego przed wprowadzeniem cząsteczek na bazie krzemionki.
W korzystnym przykładzie wykonania wynalazku zole zawierające czą steczki na bazie krzemionki stosuje się jako pomocnicze środki odwadniające i retencyjne w połączeniu z przynajmniej jednym polimerem organicznym opisanym powyżej i przynajmniej jednym związkiem glinu. Związki glinu można stosować w celu dodatkowego polepszenia parametrów odwadniających i/lub retencyjnych dodatków produktu wyjściowego zawierających cząsteczki na bazie krzemionki. Odpowiednie sole glinu obejmują ałun, gliniany, chlorek glinu, azotan glinu i związki poliglinowe, takie jak chlorki poliglinowe, siarczany poliglinowe, związki poliglinowe zawierające zarówno jony chlorkowe jak i siarczanowe, siarczano-krzemiany poliglinowe i ich mieszaniny. Związki poliglinowe mogą również zawierać inne aniony, na przykład, aniony z kwasu fosforowego, kwasów organicznych, takich jak kwas cytrynowy i kwas szczawiowy. Korzystne sole glinu obejmują glinian sodu, ałun i związki poliglinowe. Związek glinu można dodawać przed dodaniem cząsteczek na bazie krzemionki lub po ich dodaniu. Alternatywie lub dodatkowo związek glinu można dodawać równocześnie z zolem na bazie krzemionki
PL 201 407 B1 zasadniczo tym samym punkcie, albo oddzielnie albo w domieszce z nim, na przykład, jak ujawniono w Patencie Stanów Zjednoczonych Ameryki 5,846,384. W wielu przypadkach czę sto jest odpowiednie dodawanie związku glinu do produktu wyjściowego na początku procesu, na przykład, przed innymi dodatkami.
Składniki pomocniczych środków odwadniających i retencyjnych dodaje się do odwadnianego produktu wyjściowego w ilościach, które mogą zmieniać się w szerokich granicach zależnie od rodzaju i liczby składników, rodzaju dostarczania, zawartości wypełniacza, rodzaju wypełniacza, punktu dodawania etc. Zwykle składniki dodaje się w ilości, która daje w rezultacie lepsze odwodnienie i/lub retencję, niż ma to miejsce, gdy nie dodawano składników. Zole i cząsteczki na bazie krzemionki dodaje się zwykle w ilości przynajmniej 0,001% wagowego, często przynajmniej 0,005% wagowego, obliczonej jako SiO2 w stosunku do substancji suchej produktu wyjściowego tj. włókien celulozowych i ewentualnych wypełniaczy, a górną granicą jest zwykle 1,0% i odpowiednio 0,5% wagowego. Podstawowy polimer dodaje się zwykle w ilości przynajmniej 0,001%, często przynajmniej 0,005% wagowego, w stosunku do substancji suchej produktu wyjściowego, a górną granicą jest zwykle 3% i odpowiednio 1,5% wagowego. Przy stosowaniu kationowego polimeru organicznego LMW można dodawać go w iloś ci przynajmniej 0,05% w stosunku do substancji suchej odwadnianego produktu wyjś ciowego. Odpowiednio ilość mieści się w zakresie od 0,07 do 0,5%, korzystnie w zakresie od 0,1 do 0,35%. Przy stosowaniu związku glinu całkowita ilość wprowadzona do odwadnianego produktu wyjściowego zależy od rodzaju stosowanego związku glinu i od innych pożądanych efektów z nim związanych. Dobrze znane jest w technice na przykład stosowanie związków glinu jako środków strącających do środków klejących na bazie kalafonii. Całkowita dodana ilość wynosi zwykle przynajmniej 0,05%, obliczona jako Al2O3 w stosunku do substancji suchej produktu wyjściowego. Odpowiednio ilość mieści się w zakresie od 0,1 do 3,0%, korzystnie w zakresie od 0,5 do 2,0%.
Dalsze dodatki, które są powszechnie stosowane w papiernictwie można oczywiście stosować w połączeniu z dodatkami stosowanymi w sposobie według wynalazku, są to takie dodatki jak, na przykład, środki poprawiające wytrzymałość w stanie suchym, środki poprawiające wytrzymałość w stanie mokrym, rozjaśniacze optyczne, barwniki, środki klejące, takie jak środki klejące na bazie kalafonii i środki klejące reagujące z celulozą, tj. dimery ketenu alkilowego i alkenylowego i multimery ketenu, bezwodniki bursztynowe alkilowe i alkenylowe, itd. Zawiesina celulozowa lub produkt wyjściowy mogą również zawierać standardowe wypełniacze mineralne, takie jak na przykład kaolin, glinka biała, ditlenek tytanu, gips, talk oraz naturalne i syntetyczne węglany wapnia, takie jak kreda, mielony marmur i strącany węglan wapnia.
Sposób według wynalazku stosuje się do wytwarzania papieru. Termin „papier” oczywiście obejmuje nie tylko papier i jego wytwarzanie, lecz również inne produkty arkuszopodobne lub wstęgopodobne zawierające włókna celulozowe, takie jak na przykład tektura i karton oraz ich wytwarzanie. Sposób można stosować do wytwarzania papieru z różnego rodzaju zawiesin włókien zawierających celulozę, a zawiesiny powinny odpowiednio zawierać przynajmniej 25% wagowych, korzystnie przynajmniej 50% wagowych takich włókien w stosunku do substancji suchej. Zawiesina może mieć za podstawę włókna ze ścieru chemicznego, takiego jak masy celulozowe siarczanowe, siarczynowe i organosolv, ś cieru mechanicznego, takiego jak masa wł óknista rozdrobniona termodynamicznie, masa włóknista rozdrobniona chemo-termodynamicznie, masa włóknista rozdrobniona w rafinerze i ś cier drzewny mechaniczny, z zarówno drewna twardego, jak i drewna mię kkiego i moż e również mieć za podstawę włókna poddane recyklingowi, ewentualnie z mas celulozowych odbarwionych i ich mieszanin. Wartość pH zawiesiny, produktu wyjściowego może mieścić się w zakresie od 3 do 10. Wartość pH wynosi odpowiednio powyżej 3,5, a korzystnie mieści się w zakresie od 4 do 9.
Wynalazek ilustrują ponadto następujące przykłady. Części i % odnoszą się odpowiednio do części i % wagowych, o ile nie podano inaczej.
P r z y k ł a d 1
Wzorcowy zol krzemionkowy wytworzono jak następuje:
762,7 g sodowego szkła wodnego o stosunku molowym SiO2 do Na2O 3,3 i zawartości SiO2 27,1% rozcieńczono wodą do 3000 g otrzymując roztwór krzemianu (I) o zawartości SiO2 6,9% wagowego. 2800 g tego krzemianu lub roztworu szkła wodnego przepuszczono przez kolumnę wypełnioną silną kationową żywicą jonowymienną nasyconą jonami wodorowymi. 2450 g szkła wodnego z wymienionymi jonami lub kwasu polikrzemowego (II) o zawartości SiO2 6,5% wagowego i pH 2,4 zebrano z wymieniacza jonowego. 1988 g kwasu polikrzemowego (II) zasilono reaktor i rozcieńczono 12,3 g wody. Następnie energicznie wstrząsając dodano 173,9 g 6,9% roztworu krzemianu (I). Powstały
PL 201 407 B1 roztwór ogrzewano następnie w 85°C w ciągu 60 minut, a następnie ochłodzono do 20°C. Otrzymany zol krzemionkowy (1a) miał następujące własności:
Zol 1a (wzór.): zawartość SiO2 = 7,3% wagowego, stosunek molowy SiO2/Na2O = 40, pH = 10,2, wartość S = 29%, lepkość = 0,022 Pa-s i obszary powierzchni właściwej = 530 m2/g SiO2 i 39 m2/g zolu wodnego.
Wytworzono dwa następne zole krzemionkowe, Zol 1b i Zol 1c, które miały następujące własności:
Zol 1b (wzór.): zawartość SiO2 = 7,3% wagowego, stosunek molowy SiO2/Na2O = 63, pH = 10,0, wartość S = 26%, lepkość = 0,027 Pa-s, obszary powierzchni właściwej = 500 m2/g SiO2 i 36,5 m2/g zolu wodnego.
Zol 1c (wzór.): zawartość SiO2 = 5,4% wagowego, stosunek molowy SiO2/Na2O = 35, pH = 9,8, wartość S = 32%, lepkość = 0,016 Pa-s, obszary powierzchni właściwej = 690 m2/g SiO2 i 37 m2/g zolu wodnego.
P r z y k ł a d 2
Sześć zoli cząsteczek na bazie krzemionki według wynalazku wytworzono z kwasu polikrzemowego podobnego do kwasu polikrzemowego (II) wytworzonego za pomocą tego samego procesu wymiany jonów i o zawartości SiO2 5,46% wagowego. Do 102,0 kg kwasu polikrzemowego dodano energicznie wstrząsając 1,46 kg sodowego szkła wodnego o stosunku SiO2/Na2O 3,3, w rezultacie otrzymując roztwór o stosunku molowym SiO2/Na2O 54,0. Ten roztwór poddano obróbce cieplnej w 60°C w ciągu 2 godzin 20 minut, a następnie ochłodzono do 20°C, po czym produkt zatężono do zawartości SiO2 15,6% wagowego. Ten pośredni produkt zolowy podzielono w tym momencie na sześć odrębnych próbek, a do f. Próbki a do c alkalizowano następnie za pomocą NaOH, próbki d do f za pomocą szkła wodnego, w celu otrzymania zoli o stosunku molowym SiO2/Na2O między 21,5 i 34,0 i zawartości krzemionki około 15,0% wagowych. Otrzymane zole cząsteczek na bazie krzemionki miały własności przedstawione w tabeli 1:
T a b e l a 1
Zol Stosunek molowy [SiO2/Na2O] pH Wartość S [%] Lepkość [Pa-s] Obszary powierzchni właściwej [m2/g [m2/g SiO2] zolu wod.]
Zol 2a 21,5 10,7 31 0,17 720 108,0
Zol 2b 28,0 10,3 30 0,29 710 106,5
Zol 2c 34,0 10,0 29 0,40 690 103,5
Zol 2d 21,5 10,7 31 0,20 680 102,0
Zol 2e 28,0 10,3 29 0,34 670 100,5
Zol 2f 33,0 10,0 29 0,38 680 102,0
P r z y k ł a d 3
Kwas polikrzemowy (II) wytworzony za pomocą powyższego procesu wymiany jonów i alkalizowany szkłem wodnym do stosunku molowego SiO2/Na2O 54,0 jak w przykładzie 2 poddano obróbce cieplnej w 60°C w ciągu 1 godziny. Do 58 kg tego produktu dodano 7,25 kg rozcieńczonego szkła wodnego o stosunku molowym SiO2/Na2O 3,3 i zawartości krzemionki 5,5% wagowego. Powstały zol cząsteczek na bazie krzemionki, Zol 3, zatężono do zawartości krzemionki 15,2% wagowego i miał on stosunek molowy SiO2/Na2O = 24, pH = 10,7, wartość S = 34%, lepkość = 0,09 Pa-s i obszary powierzchni właściwej = 760 m2/g SiO2 i 115,5 m2/g zolu wodnego.
P r z y k ł a d 4
1000 g kwasu polikrzemowego (II) o zawartości SiO2 5,5% wagowego mieszano energicznie wstrząsając z 14,5 g roztworu szkła wodnego o zawartości SiO2 27,1% wagowego i stosunku molowym SiO2/Na2O =3,3, w rezultacie otrzymując produkt o stosunku molowym SiO2/Na2O 51 i zawartości krzemionki 5,8% wagowego SiO2, który poddano obróbce cieplnej w 60°C w ciągu 1,5 godziny, a następnie zatężano do zawartości krzemionki 16,7% wagowego SiO2. 283 g otrzymanego produktu
PL 201 407 B1 zmieszano z 33,0 g NaOH w rezultacie otrzymując zol cząsteczek na bazie krzemionki, Zol 4, o zawartości SiO2 = 15,2% wagowego, stosunku molowym SiO2/Na2O = 21, pH = 10,6, wartości S = 32%, lepkości = 0,142 Pa^s i obszarach powierzchni właściwej = 720 m2/g SiO2 i 109,4 m2/g zolu wodnego.
P r z y k ł a d 5
Zastosowano ogólną procedurę zgodnie z przykładem 3, z wyjątkiem tego, że obróbkę cieplną prowadzono w ciągu 1,25 godziny, a zatężanie prowadzono do uzyskania większych zawartości krzemionki. Wytworzono dwa zole cząsteczek na bazie krzemionki Zol 5a i Zol 5b. Zol 5a miał zawartość SiO2 = 18% wagowych, stosunek molowy SiO2/Na2O = 18, pH = 10,7, wartość S = 36%, lepkość = 0,18 Pa^s i obszary powierzchni właściwej = 700 m2/g SiO2 i 126 m2/g olu wodnego. Zol 5b miał zawartość SiO2 = 20% wagowych, stosunek molowy SiO2/Na2O = 18, pH = 10,7, wartość S = 37%, lepkość = 0,31 Pa^s i obszary powierzchni właściwej = 700 m2/g SiO2 i 140 m2/g zolu wodnego.
P r z y k ł a d 6
Parametry odwadniające oceniono za pomocą Dynamicznego Analizatora Odwadniania (DDA) dostępnego w Akribi, Szwecja, który mierzy czas odwadniania ustalonej objętości produktu wyjściowego przez sito po usunięciu zatyczki i zastosowaniu próżni po stronie sita przeciwległej w stosunku do strony, gdzie obecny jest produkt wyjściowy.
Podstawą stosowanego produktu wyjściowego była mieszanka 60% bielonego siarczanu brzozowego i 40% bielonego siarczanu sosnowego, do której dodano 30% mielonego węglanu wapnia jako wypełniacza. Objętość produktu wyjściowego wynosiła 800 ml, konsystencja 0,25% i pH około 8,0. Przez dodanie siarczanu sodu przewodność produktu wyjściowego dostosowano do 0,47 mS/cm.
W pomiarach zole na bazie krzemionki stosowano w połączeniu z polimerem kationowym, Raisamyl 142, który jest standardową skrobią średnio-wysoko zkationizowaną o stopniu podstawienia 0,042, którą dodano do produktu wyjściowego w ilości 12 kg/tonę, obliczonej jako sucha skrobia w przeliczeniu na układ suchego produktu wyjściowego. W tym przykładzie poddano pomiarom zole na bazie krzemionki według przykładów 1 do 4. Ponadto Zole 6a i 6b poddano również pomiarom w celach porównawczych. Zol 6a jest krzemionką dostępną w handlu o wartości S = 45%, zawartości SiO2 = 15,0% wagowych, stosunku molowym SiO2/Na2O = 40, lepkości = 0,03 Pa^s, obszarach powierzchni właściwej = 500 m2/g SiO2 i 75 m2/g zolu wodnego. Zol 6b jest innym zolem krzemionkowym dostępnym w handlu o wartości S = 36%, zawartości SiO2 = 10,0% wagowych, stosunku molowym SiO2/Na2O = 10, lepkości = 0,025 Pa^s, obszarach powierzchni właściwej = 880 m2/g SiO2 i 88 m2/g zolu wodnego. Zole na bazie krzemionki dodano w ilości 0,5 kg/tonę, obliczonej jako SiO2 w stosunku do układu suchego produktu wyjściowego.
Produkt wyjściowy mieszano w przegrodzonym słoju z szybkością 1500 obrotów na minutę w trakcie całego pomiaru i przeprowadzano dodawanie chemicznych składników jak następuje: i) dodanie skrobi kationowej do produktu wyjściowego, po którym następuje mieszanie w ciągu 30 sekund, ii) dodanie zolu na bazie krzemionki do produktu wyjściowego, po którym następuje mieszanie w ciągu 15 sekund, iii) odwadnianie produktu wyjściowego przy automatycznym rejestrowaniu czasu odwadniania.
Czasy odwadniania dla różnych zoli na bazie krzemionki podane są w tabeli 2.
T a b e l a 2
Zol na bazie krzemionki Czas odwadniania [s]
Zol 1a (wzór.) 12,0
Zol 1b (wzór.) 11,1
Zol 1c (wzór.) 12,0
Zol 2d 9,7
Zol 3 9,5
Zol 4 9,4
Zol 6a (wzór.) 12,0
Zol 6b (wzór.) 9,8
PL 201 407 B1
P r z y k ł a d 7
Parametry odwadniające oceniono stosując ogólną procedurę przykładu 6, z wyjątkiem tego, że produkt wyjściowy miał konsystencję 0,3% i pH około 8,5. Parametry retencyjne oceniono za pomocą nefelometru przez pomiar zmętnienia filtratu, wody sitowej otrzymanej przez odwodnienie produktu wyjściowego.
Zole na bazie krzemionki według przykładu 5 według wynalazku poddano pomiarom porównując je z Zolem 6a. Tabela 3 podaje czas odwadniania otrzymany przy różnym dozowaniu (kg/tonę) cząsteczek na bazie krzemionki, obliczonym jako SiO2 w stosunku do układu suchego produktu wyjściowego. Dodanie jedynie skrobi kationowej (12 kg/tonę, obliczonej jako sucha skrobia w przeliczeniu na układ suchego produktu wyjściowego) daje w rezultacie czas odwadniania 15,8 s.
T a b e l a 3
Zol na bazie krzemionki Czas odwadniania (s) / Zmętnienie (NTU) przy dozowaniu SiO2:
0,5 kg/t 1,0 kg/t 1,5 kg/t 2,0 kg/t 3,0 kg/t
Zol 6a (wzór.) 11,1/- 8,8/59 7,9/58 7,1/54 6,8/60
Zol 5a 9,0/- 7,1/52 6,3/50 5,2/52 5,7/53
Zol 5b 8,9/- 6,9/- 6,3/- 5,7/- 6,0/-
Zastrzeżenia patentowe

Claims (14)

1. Zol wodny zawierają cy czą steczki na bazie krzemionki, znamienny tym, ż e ma obszar powierzchni właściwej przynajmniej 115 m2/g zolu wodnego oraz wartość S w zakresie od 10 do 45%.
2. Zol wodny według zastrz. 1, znamienny tym, że ma obszar powierzchni właściwej przynajmniej 120 do 150 m2/g zolu wodnego.
3. Zol wodny wedł ug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ż e ma stosunek molowy SiO2 do M2O, gdzie M jest metalem alkalicznym lub amonem, w zakresie od 15:1 do 40:1.
4. Zol wodny według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że cząsteczki na bazie krzemionki mają obszar powierzchni właściwej przynajmniej 550 m2/g SiO2.
5. Zol wodny według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że cząsteczki na bazie krzemionki mają obszar powierzchni właściwej przynajmniej 1000 m2/g SiO2.
6. Zol wodny według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że ma wartość S w zakresie od 25 do 35%.
7. Zol wodny według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że ma zawartość krzemionki przynajmniej 10% wagowych.
8. Zastosowanie zolu wodnego okreś lonego w zastrz. 1 jako pomocniczego ś rodka odwadniającego i retencyjnego w wytwarzaniu papieru.
9. Sposób wytwarzania papieru, znamienny tym, ż e do zawiesiny wodnej zawierającej włókna celulozowe i ewentualnie wypełniacze dodaje się przynajmniej jeden naładowany polimer organiczny i zol wodny określony w zastrz. 1, po czym prowadzi się formowanie i odwadnianie otrzymanej zawiesiny na sicie.
10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że zol ma obszar powierzchni właściwej w zakresie od 120 do 150 m2/g zolu wodnego.
11. Sposób według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że cząsteczki na bazie krzemionki mają obszar powierzchni właściwej przynajmniej 550 m2/g SiO2.
12. Sposób według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że jako naładowany polimer organiczny stosuje się skrobię kationową lub poliakryloamid kationowy.
13. Sposób według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że przed dodawaniem zolu wodnego zawierającego cząsteczki na bazie krzemionki do zawiesiny, zol wodny rozcieńcza się do zawartości krzemionki od 0,05 do 5% wagowych.
14. Sposób według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że wodny zol zawierający cząsteczki na bazie krzemionki dodaje się do zawiesiny w ilości od 0,005 do 0,5% wagowego, obliczonej jako SiO2 w stosunku do suchych włókien celulozowych i ewentualnych wypeł niaczy.
PL351201A 1999-05-04 2000-04-28 Zol wodny zawierający cząsteczki na bazie krzemionki, zastosowanie zolu wodnego zawierającego cząsteczki na bazie krzemionki i sposób wytwarzania papieru PL201407B1 (pl)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13235999P 1999-05-04 1999-05-04
EP99850074 1999-05-04
SE9901687A SE9901687D0 (sv) 1999-05-06 1999-05-06 Silica-based sols
US16244599P 1999-10-29 1999-10-29
EP99850160 1999-10-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL351201A1 PL351201A1 (en) 2003-03-24
PL201407B1 true PL201407B1 (pl) 2009-04-30

Family

ID=27514522

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL351165A PL202211B1 (pl) 1999-05-04 2000-04-28 Zol wodny zawierający cząsteczki na bazie krzemionki, sposób wytwarzania wodnego zolu zawierającego cząsteczki na bazie krzemionki i sposób wytwarzania papieru
PL351201A PL201407B1 (pl) 1999-05-04 2000-04-28 Zol wodny zawierający cząsteczki na bazie krzemionki, zastosowanie zolu wodnego zawierającego cząsteczki na bazie krzemionki i sposób wytwarzania papieru

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL351165A PL202211B1 (pl) 1999-05-04 2000-04-28 Zol wodny zawierający cząsteczki na bazie krzemionki, sposób wytwarzania wodnego zolu zawierającego cząsteczki na bazie krzemionki i sposób wytwarzania papieru

Country Status (18)

Country Link
US (3) US20020147240A1 (pl)
EP (3) EP1181244B1 (pl)
JP (2) JP3986758B2 (pl)
KR (2) KR100493487B1 (pl)
CN (2) CN100340483C (pl)
AT (2) ATE370098T1 (pl)
AU (2) AU766747B2 (pl)
BR (2) BR0010238B1 (pl)
CA (3) CA2371494C (pl)
CZ (2) CZ301699B6 (pl)
DE (2) DE60029778T2 (pl)
ES (2) ES2264666T3 (pl)
NZ (2) NZ514753A (pl)
PL (2) PL202211B1 (pl)
PT (2) PT1181245E (pl)
RU (1) RU2213053C2 (pl)
SI (1) SI1181245T1 (pl)
WO (2) WO2000066491A1 (pl)

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2213053C2 (ru) * 1999-05-04 2003-09-27 Акцо Нобель Н.В. Золи на основе диоксида кремния
EP1189689B1 (en) * 1999-06-02 2008-04-16 Ondeo Nalco Company Process for preparing stable silica sols of high surface area and improved activity
EP1242308B1 (en) 1999-12-20 2005-11-16 Akzo Nobel N.V. Silica-based sols
FR2819245B1 (fr) * 2001-01-09 2004-11-26 Clariant Nouvelles suspensions aqueuses de silice colloidale anionique de ph neutre et leur procede de preparation, et leurs applications
JP4014896B2 (ja) * 2001-05-25 2007-11-28 株式会社トクヤマ 水処理用凝集剤の製造方法
US7189776B2 (en) 2001-06-12 2007-03-13 Akzo Nobel N.V. Aqueous composition
JP4493320B2 (ja) * 2002-12-12 2010-06-30 日揮触媒化成株式会社 シリカゾルの製造方法およびシリカゾル
CN100448089C (zh) * 2003-11-21 2008-12-31 阿克佐诺贝尔公司 组合物
JP4495007B2 (ja) * 2004-03-02 2010-06-30 株式会社トクヤマ 製紙排水の処理方法及び製紙におけるシリカゾルの利用方法
US7629392B2 (en) 2004-04-07 2009-12-08 Akzo Nobel N.V. Silica-based sols and their production and use
CN101955188A (zh) * 2004-04-07 2011-01-26 阿克佐诺贝尔公司 二氧化硅基溶胶及使用该溶胶的生产纸的方法
US7732495B2 (en) 2004-04-07 2010-06-08 Akzo Nobel N.V. Silica-based sols and their production and use
KR101205231B1 (ko) * 2004-08-17 2012-11-28 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 금속산화물 졸의 제조방법
JP4767645B2 (ja) * 2005-10-05 2011-09-07 ソマール株式会社 製紙用助剤
US10227238B2 (en) 2006-04-04 2019-03-12 Ecolab Usa Inc. Production and use of polysilicate particulate materials
EP2069573A2 (en) 2006-09-27 2009-06-17 Ciba Holding Inc. Siliceous composition and its use in papermaking
DE112007003301T5 (de) * 2007-02-01 2009-12-17 Nissan Chemical Industries, Ltd. Verfahren zur Herstellung eines verlängerten Silicasols
AR066831A1 (es) 2007-06-07 2009-09-16 Akzo Nobel Nv Soles a base de silice
CL2008002019A1 (es) 2007-07-16 2009-01-16 Akzo Nobel Chemicals Int Bv Composicion de carga que comprende una carga, un compuesto inorganico cationico, un compuesto organico cationico y un polisacarido anionico; metodo para preparar dicha composicion; uso como aditivo para una suspension celulosica acuosa; procedimiento para producir papel; y papel.
WO2009127256A1 (en) * 2008-04-17 2009-10-22 Jisbrey, S.A Hydronium stabilized and dissoluble silicic acid nanoparticles: preparation, stabilization and use
AR072689A1 (es) 2008-07-14 2010-09-15 Akzo Nobel Nv Soles basados en silice metodo para producirlos uso y metodo para producir papel que los utiliza
ES2598497T3 (es) 2011-05-12 2017-01-27 Kemira Oyj Método de producción de una dispersión coloidal acuosa con base en sílice, una dispersión coloidal acuosa con base en sílice y su uso
RU2492140C2 (ru) * 2011-06-22 2013-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "ИнП" Способ получения фильтровального порошка
CN102872651B (zh) * 2012-09-25 2014-09-03 蚌埠凤凰滤清器有限责任公司 一种麻浆高过滤精度滤清器滤纸
CN102872652B (zh) * 2012-09-25 2014-08-27 蚌埠凤凰滤清器有限责任公司 一种含有改性迪开石粉的滤纸
US20140251562A1 (en) * 2013-03-08 2014-09-11 Ecolab Usa Inc. Stable aqueous colloidal silica product, and methods to make and use same
US10087081B2 (en) 2013-03-08 2018-10-02 Ecolab Usa Inc. Process for producing high solids colloidal silica
ES2700776T3 (es) * 2013-08-23 2019-02-19 Akzo Nobel Chemicals Int Bv Sol de sílice
WO2015076946A1 (en) * 2013-11-25 2015-05-28 Ecolab Usa Inc. Stable aqueous colloidal silica product, and methods to make and use same
US10384156B2 (en) 2014-09-12 2019-08-20 Hollingsworth & Vose Company Filter media comprising fibers including charged particles
CA2992720A1 (en) 2015-07-18 2017-01-26 Ecolab Usa Inc. Chemical additives to improve oil separation in stillage process operations
EP3390715B1 (en) * 2015-12-14 2020-12-02 Ecolab USA Inc. Boronic acid containing polymers for papermaking process
US11873218B2 (en) 2018-03-02 2024-01-16 Pörner Ingenieurgesellschaft M.B.H. Sustainable silicates and methods for their extraction
WO2019166526A1 (en) 2018-03-02 2019-09-06 Nouryon Chemicals International B.V. Charge-reversed silica sol
WO2020154251A1 (en) 2019-01-23 2020-07-30 Ecolab Usa Inc. Complete removal of solids during hydrogen sulfide scavenging operations using a scavenger and a michael acceptor

Family Cites Families (77)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE507441A (pl) *
GB663013A (en) * 1948-07-31 1951-12-12 Monsanto Chemicals Improvements in or relating to methods of preparation of inorganic oxide aquasols and the inorganic oxide aquasols resulting from said methods
US2630410A (en) 1949-04-19 1953-03-03 Union Carbide & Carbon Corp Nongelling aqueous silica sols stabilized with boron compounds
US2577485A (en) 1950-09-08 1951-12-04 Du Pont Process of making stable silica sols and resulting composition
US2727008A (en) 1953-08-25 1955-12-13 Du Pont Process for increasing the concentration of a metastable silica sol
US2750345A (en) * 1954-02-25 1956-06-12 Du Pont Process for producing sols of 5-8 millimicron silica particles, and product
US3083167A (en) * 1955-05-05 1963-03-26 Owens Corning Fiberglass Corp Manufacture and stabilization of colloidal silicic acid
US2892797A (en) 1956-02-17 1959-06-30 Du Pont Process for modifying the properties of a silica sol and product thereof
US2974108A (en) 1957-01-14 1961-03-07 Du Pont Aluminosilicate aquasols and their preparation
US3533816A (en) 1965-10-22 1970-10-13 Du Pont Preparation of high ratio alkali metal silicates
US3502593A (en) * 1966-10-18 1970-03-24 Nalco Chemical Co Method for preparing a small particle size silica sol
GB1148950A (en) * 1966-12-23 1969-04-16 Monsanto Chemicals Production of colloidal compositions
US3947376A (en) 1969-04-28 1976-03-30 Nalco Chemical Company Silica sols containing large particle size silica
US3867925A (en) * 1971-02-17 1975-02-25 Med General Inc Expendable stethoscope
US3714064A (en) * 1971-04-22 1973-01-30 Nalco Chemical Co Production of small particle size aqueous colloidal silica sols
CA947946A (en) 1971-07-27 1974-05-28 National Research Council Of Canada Preparation of reinforcing amorphous silica
US3874383A (en) * 1973-03-21 1975-04-01 John J Glowacki Hypodermic needle with distortable hub liner
US3956171A (en) 1973-07-30 1976-05-11 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for preparing stable positively charged alumina coated silica sols and product thereof
US3922393A (en) 1974-07-02 1975-11-25 Du Pont Process for polishing silicon and germanium semiconductor materials
US4257874A (en) 1977-08-31 1981-03-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Petroleum refinery processes using catalyst of aluminosilicate sols and powders
US4285919A (en) 1978-12-26 1981-08-25 Standard Oil Company (Indiana) Method of preparing a metal-cation-deficient crystalline borosilicate
US4385961A (en) 1981-02-26 1983-05-31 Eka Aktiebolag Papermaking
SE432951B (sv) 1980-05-28 1984-04-30 Eka Ab Pappersprodukt innehallande cellulosafibrer och ett bindemedelssystem som omfattar kolloidal kiselsyra och katjonisk sterkelse samt forfarande for framstellning av pappersprodukten
JPS5926911A (ja) 1982-08-04 1984-02-13 Toyo Soda Mfg Co Ltd 球状多孔性シリカゲルおよびその製造法
SE8403062L (sv) 1984-06-07 1985-12-08 Eka Ab Forfarande vid papperstillverkning
FR2567504B1 (fr) 1984-07-11 1989-12-29 Rhone Poulenc Chim Base Colloides de silice et silices spheriques et procedes pour leur obtiention
US5116418A (en) 1984-12-03 1992-05-26 Industrial Progress Incorporated Process for making structural aggregate pigments
US5160455A (en) 1985-02-25 1992-11-03 University Of Florida Fabrication of homogenous sol-gel derived multiphase materials using gelling control agents
SE451739B (sv) 1985-04-03 1987-10-26 Eka Nobel Ab Papperstillverkningsforfarande och pappersprodukt varvid som avvattnings- och retentionsforbettrande kemikalie anvends katjonisk polyakrylamid och en speciell oorganisk kolloid
GB8602121D0 (en) 1986-01-29 1986-03-05 Allied Colloids Ltd Paper & paper board
US4750974A (en) 1986-02-24 1988-06-14 Nalco Chemical Company Papermaking aid
JPS63130189A (ja) 1986-11-21 1988-06-02 Suido Kiko Kk 水処理方法及び水処理用凝集剤
SE8701252D0 (sv) 1987-03-03 1987-03-25 Eka Nobel Ab Sett vid framstellning av papper
JPH0192498A (ja) 1987-10-02 1989-04-11 Hokuetsu Paper Mills Ltd 中性紙の製造方法
US4963515A (en) 1987-12-02 1990-10-16 The Duriron Company, Inc. Lightweight hydrogel-bound aggregate shapes and process for producing same
US5176891A (en) 1988-01-13 1993-01-05 Eka Chemicals, Inc. Polyaluminosilicate process
US4927498A (en) 1988-01-13 1990-05-22 E. I. Du Pont De Nemours And Company Retention and drainage aid for papermaking
US4872993A (en) 1988-02-24 1989-10-10 Harrison George C Waste treatment
US4798653A (en) 1988-03-08 1989-01-17 Procomp, Inc. Retention and drainage aid for papermaking
SE461156B (sv) 1988-05-25 1990-01-15 Eka Nobel Ab Saett foer framstaellning av papper varvid formning och avvattning aeger rum i naervaro av en aluminiumfoerening, ett katjoniskt retentionsmedel och en polymer kiselsyra
US5071512A (en) 1988-06-24 1991-12-10 Delta Chemicals, Inc. Paper making using hectorite and cationic starch
US4954327A (en) 1988-08-12 1990-09-04 Blount David H Production of silica aerogels
SE467627B (sv) 1988-09-01 1992-08-17 Eka Nobel Ab Saett vid framstaellning av papper
US4954220A (en) 1988-09-16 1990-09-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Polysilicate microgels as retention/drainage aids in papermaking
US5030286A (en) 1988-09-22 1991-07-09 Ppg Industries, Inc. High solids aqueous silica slurry
US5279663A (en) 1989-10-12 1994-01-18 Industrial Progesss, Inc. Low-refractive-index aggregate pigments products
SE500387C2 (sv) * 1989-11-09 1994-06-13 Eka Nobel Ab Silikasoler, förfarande för framställning av silikasoler samt användning av solerna i pappersframställning
SE500367C2 (sv) * 1989-11-09 1994-06-13 Eka Nobel Ab Silikasoler och förfarande för framställning av papper
US5378399A (en) 1990-01-31 1995-01-03 Industrial Progress, Inc. Functional complex microgels with rapid formation kinetics
US5100581A (en) 1990-02-22 1992-03-31 Nissan Chemical Industries Ltd. Method of preparing high-purity aqueous silica sol
CN1029950C (zh) * 1990-11-09 1995-10-11 埃卡诺贝尔公司 硅溶胶，生产硅溶胶的方法及硅溶胶的用途
SE9003954L (sv) 1990-12-11 1992-06-12 Eka Nobel Ab Saett foer framstaellning av ark- eller banformiga cellulosafiberinnehaallande produkter
JPH0778134B2 (ja) * 1991-03-28 1995-08-23 ダイアホイルヘキスト株式会社 ポリエステルフィルム
DE69224063T4 (de) 1991-07-02 1999-02-25 Eka Chemicals Ab, Bohus Verfahren zur herstellung von papier
US5240561A (en) 1992-02-10 1993-08-31 Industrial Progress, Inc. Acid-to-alkaline papermaking process
DE4216119C2 (de) * 1992-05-15 1995-08-10 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung und Konzentrierung von Kieselsolen
US5279807A (en) 1992-05-26 1994-01-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for preparing low-concentration polysilicate microgels
US5503820A (en) 1992-05-26 1996-04-02 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for preparing low-concentration polysilicate microgels
SE501216C2 (sv) * 1992-08-31 1994-12-12 Eka Nobel Ab Vattenhaltig, stabil suspension av kolloidala partiklar samt framställning och användning av densamma
SE501214C2 (sv) * 1992-08-31 1994-12-12 Eka Nobel Ab Silikasol samt förfarande för framställning av papper under användande av solen
SE502464C2 (sv) 1994-02-28 1995-10-23 Eka Nobel Ab Silikabaserade soler, framställning och användning av solerna
US5543014A (en) 1994-03-14 1996-08-06 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for preparing water soluble polyaluminosilicates
US5626721A (en) 1994-03-14 1997-05-06 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for preparing water soluble polyaluminosilicates
US5482693A (en) 1994-03-14 1996-01-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for preparing water soluble polyaluminosilicates
FR2722185B1 (fr) * 1994-07-07 1996-09-27 Rhone Poulenc Chimie Suspension concentree de silice de precipitation, procedes pour sa preparation et utilisations de cette suspension
US5571494A (en) 1995-01-20 1996-11-05 J. M. Huber Corporation Temperature-activated polysilicic acids
FR2732327B1 (fr) * 1995-04-03 1997-05-09 Rhone Poulenc Chimie Suspension aqueuse de silice et de sulfate d'aluminium ou d'alun, procedes de preparation et utilisations de ladite suspension
US5846384A (en) 1995-06-15 1998-12-08 Eka Chemicals Ab Process for the production of paper
SE9502522D0 (sv) 1995-07-07 1995-07-07 Eka Nobel Ab A process for the production of paper
SE9504081D0 (sv) 1995-11-15 1995-11-15 Eka Nobel Ab A process for the production of paper
KR100413100B1 (ko) * 1997-06-09 2003-12-31 악조 노벨 엔.브이. 폴리실리케이트 마이크로겔
ES2383951T3 (es) 1997-06-09 2012-06-27 Akzo Nobel N.V. Proceso para la preparación de microgeles de polisilicato
CO5070714A1 (es) * 1998-03-06 2001-08-28 Nalco Chemical Co Proceso para la preparacion de silice coloidal estable
RU2213053C2 (ru) * 1999-05-04 2003-09-27 Акцо Нобель Н.В. Золи на основе диоксида кремния
US7169261B2 (en) * 1999-05-04 2007-01-30 Akzo Nobel N.V. Silica-based sols
US7629392B2 (en) * 2004-04-07 2009-12-08 Akzo Nobel N.V. Silica-based sols and their production and use
US7732495B2 (en) * 2004-04-07 2010-06-08 Akzo Nobel N.V. Silica-based sols and their production and use

Also Published As

Publication number Publication date
CN1349479A (zh) 2002-05-15
ES2291203T3 (es) 2008-03-01
DE60035980T2 (de) 2008-05-15
CZ299846B6 (cs) 2008-12-10
DE60035980D1 (de) 2007-09-27
KR100493487B1 (ko) 2005-06-03
CZ20013915A3 (cs) 2002-05-15
EP1181244A1 (en) 2002-02-27
JP2002543303A (ja) 2002-12-17
SI1181245T1 (sl) 2006-10-31
PL351165A1 (en) 2003-03-24
KR100473904B1 (ko) 2005-03-08
EP1619171B1 (en) 2016-09-07
CZ301699B6 (cs) 2010-05-26
CA2371494C (en) 2005-09-20
EP1619171A2 (en) 2006-01-25
EP1181244B1 (en) 2007-08-15
CA2371494A1 (en) 2000-11-09
AU758165B2 (en) 2003-03-20
KR20020024582A (ko) 2002-03-30
CA2371492A1 (en) 2000-11-09
CN100473604C (zh) 2009-04-01
ATE370098T1 (de) 2007-09-15
WO2000066492A1 (en) 2000-11-09
AU4789700A (en) 2000-11-17
US8835515B2 (en) 2014-09-16
BR0010238B1 (pt) 2011-02-22
CA2371492C (en) 2008-02-05
US20020147240A1 (en) 2002-10-10
PT1181244E (pt) 2007-10-11
DE60029778D1 (de) 2006-09-14
PL202211B1 (pl) 2009-06-30
US20110196047A1 (en) 2011-08-11
EP1181245B1 (en) 2006-08-02
ATE334939T1 (de) 2006-08-15
RU2213053C2 (ru) 2003-09-27
PL351201A1 (en) 2003-03-24
KR20020024583A (ko) 2002-03-30
AU4789600A (en) 2000-11-17
NZ514752A (en) 2004-01-30
EP1181245A1 (en) 2002-02-27
US20050113462A1 (en) 2005-05-26
PT1181245E (pt) 2006-09-29
BRPI0010239B1 (pt) 2016-10-25
WO2000066491A1 (en) 2000-11-09
CN1349480A (zh) 2002-05-15
NZ514753A (en) 2004-03-26
CA2502419A1 (en) 2000-11-09
JP3986758B2 (ja) 2007-10-03
BR0010238A (pt) 2002-03-19
CN100340483C (zh) 2007-10-03
US7919535B2 (en) 2011-04-05
EP1619171A3 (en) 2007-08-22
ES2264666T3 (es) 2007-01-16
BR0010239A (pt) 2002-03-19
CA2502419C (en) 2007-08-14
AU766747B2 (en) 2003-10-23
CZ20013895A3 (cs) 2002-05-15
JP3785322B2 (ja) 2006-06-14
JP2002543034A (ja) 2002-12-17
DE60029778T2 (de) 2007-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL201407B1 (pl) Zol wodny zawierający cząsteczki na bazie krzemionki, zastosowanie zolu wodnego zawierającego cząsteczki na bazie krzemionki i sposób wytwarzania papieru
JP3434520B2 (ja) ポリ珪酸塩ミクロゲル
US7670460B2 (en) Production of paper using slica-based-sols
KR20020074457A (ko) 실리카-기초졸
PT1740500E (pt) Soles à base de sílica e a sua produção e utilização
KR20040068318A (ko) 수성 실리카-함유 조성물 그리고 종이의 제조 공정
RU2235683C2 (ru) Золи на основе диоксида кремния
DK1619171T3 (en) Silica-based sunsets
MXPA01010726A (en) Silica-based sols
MXPA01010727A (en) Silica-based sols
ZA200108332B (en) Silica-based sols.