RU2001132592A

RU2001132592A - Золи стабильного диоксида кремния с высокой площадью поверхности и улучшенной активностью

Info

Publication number: RU2001132592A
Application number: RU2001132592/12A
Authority: RU
Inventors: Брюс А. КЕЙСЕР (US); Брюс А. КЕЙСЕР; Морин Б. НАНН (US); Морин Б. НАНН; Ченг-Сунг ХУАНГ (US); Ченг-Сунг ХУАНГ; Дэннис Л. МАКДОНАЛЬД (US); Дэннис Л. МАКДОНАЛЬД
Original assignee: Налко Кемикал Компани (Us); Налко Кемикал Компани
Priority date: 1999-06-02
Filing date: 1999-06-02
Publication date: 2003-07-20

Claims

1. Стабильный коллоидный диоксид кремния, имеющий площадь поверхности больше, чем 700 м²/г и S-коэффициент 20 - 50.

2. Коллоидный диоксид кремния по п.1, где указанная площадь поверхности составляет более чем 750 м²/г.

3. Коллоидный диоксид кремния по п.1, где указанная площадь поверхности составляет более чем 800 м²/г.

4. Коллоидный диоксид кремния по п.1, имеющий S-коэффициент, равный или меньше 40.

5. Коллоидный диоксид кремния по п.1, имеющий процентное массовое содержание твердых веществ из расчета на SiO₂, по меньшей мере, 7%.

6. Коллоидный диоксид кремния по п.5, имеющий процентное массовое содержание твердых веществ из расчета на SiO₂ 10 - 20%.

7. Способ получения стабильного коллоидного диоксида кремния, имеющего площадь поверхности больше, чем 700 м²/г и S-коэффициент 20 - 50, включающий: (а) получение исходной композиции, содержащей воду, силикат щелочного металла, имеющий мольное отношение SiO₂ к оксиду щелочного металла от 15:1 до 1:1 и рН, по меньшей мере, 10, и соединение, выбранное из группы, состоящей из кислоты, ее соответствующей соли и их смеси, причем указанный силикат щелочного металла и указанное соединение изначально присутствуют в массовом отношении, по меньшей мере, 63:1, при сохранении температуры указанной начальной композиции ниже 90°F; (b) медленное и непрерывное добавление к указанной начальной композиции водной композиции кремниевой кислоты, имеющей содержание SiO₂ 4,0 - 8,5 мас.%, при сохранении температуры композиции ниже 90°F до тех пор, пока не будет добавлено от половины до трех четвертей указанной композиции кремниевой кислоты к указанной начальной композиции; (c) медленное повышение температуры указанной композиции до 115-125°F и поддержание температуры до окончания добавления композиции кремниевой кислоты; (d) необязательно, поддержание температуры композиции ниже 125°F в течение приблизительно 1 ч; и (e) прекращение указанного нагревания и необязательно удаление воды из указанной композиции до содержания твердых компонентов из расчета на SiO₂ 7 мас.% или выше.

8. Способ по п.7, где на стадии (b) указанную температуру поддерживают 60 - 90°F.

9. Способ по п.7, где на стадии (d) указанную температуру поддерживают 115-125°F.

10. Способ по п.7, где на стадии (е) воду удаляют из указанной композиции до тех пор, пока содержание твердых веществ составит 10 мас.% или выше.

11. Способ получения стабильного коллоидного диоксида кремния, имеющего площадь поверхности больше, чем 700 м²/г и S-коэффициент 20 - 50, включающий: (а) загрузку в реакционный сосуд катионной ионообменной смолы, имеющей, по меньшей мере, 40% своей ионообменной емкости в водородной форме, где указанный реакционный сосуд имеет средства для отделения указанного коллоидного диоксида кремния от указанной ионообменной смолы; (b) загрузку в указанный реакционный сосуд водного силиката щелочного металла, имеющего мольное отношение SiO₂ к оксиду щелочного металла от 15:1 до 1:1 и значение рН, по меньшей мере, 10,0; (c) перемешивание содержимого указанного реакционного сосуда до тех пор, пока значение рН указанного содержимого не достигнет значения 8,5 - 11,0; (d) доведение значения рН содержимого указанного реакционного сосуда до значения выше 10,0 с использованием дополнительного количества силиката щелочного металла; и (e) отделение полученного коллоидного диоксида кремния от указанной ионообменной смолы, извлекая при этом указанный коллоидный диоксид кремния из указанного реакционного сосуда.

12. Способ по п.11, где указанное средство для отделения указанного коллоидного диоксида кремния от указанной ионообменной смолы включает сетчатый фильтр около днища указанного реакционного сосуда.

13. Способ по п.11, где на стадии (с) значение рН указанного содержимого составляет 9,2 - 10,0.

14. Способ по п.11, где на стадии (а) мольное отношение иона водорода в указанной катионной ионообменной смоле к иону щелочного металла в указанном силикате щелочного металла составляет 40 - 100%.

15. Способ по п.11, где на стадии (с) содержимое указанного реакционного сосуда поддерживают при температуре 50 - 100°F.

16. Способ по п.11, где на стадии (с) значение рН указанного содержимого составляет 9,2 - 10,5.

17. Способ по п.11, где на стадии (d) значение рН указанного содержимого реакционного сосуда устанавливают на значении 10,4 - 10,7.

18. Способ изготовления целлюлозного листа, включающий: а) формирование целлюлозной бумажной композиции, содержащей 0,01 - 1,5 мас.% целлюлозного волокна; б) добавление к указанной бумажной композиции: (i) приблизительно 0,00005 - 1,25 мас.% из расчета на сухую массу волокна в указанной бумажной композиции стабильного коллоидного диоксида кремния, имеющего площадь поверхности больше, чем 700 м²/г и S-коэффициент 20 - 50; и (ii) приблизительно 0,001 - 0,5 мас.% из расчета на сухую массу волокна в указанной бумажной композиции по существу растворимого в воде полимерного флокулянта, имеющего молекулярную массу больше, чем 500000 Да; и с) обезвоживание указанной бумажной композиции с получением целлюлозного листа.

19. Способ по п.18, также включающий дополнительную стадию добавления катионного коагулянта к указанной бумажной композиции до добавления указанного флокулянта к указанной бумажной композиции.

20. Способ изготовления целлюлозного листа, включающий: а) формирование целлюлозной бумажной композиции, содержащей 0,01 - 1,5 мас.% целлюлозного волокна; б) добавление к указанной бумажной композиции: (i) приблизительно 0,00005 - 1,25 мас.% из расчета на сухую массу волокна в указанной бумажной композиции стабильного коллоидного диоксида кремния, имеющего площадь поверхности больше, чем 700 м²/т и S-коэффициент 20 - 50; и (ii) приблизительно 0,005 - 5,0 мас.% из расчета на сухую массу волокна в указанной бумажной композиции катионного крахмала; и с) обезвоживание указанной бумажной композиции с получением целлюлозного листа.

21. Способ по п.20, также включающий стадию b (iii) добавления к указанной бумажной композиции приблизительно 0,001 - 0,5 мас.% из расчета на сухую массу волокна в бумажной композиции, по существу растворимого в воде флокулянта, имеющего молекулярную массу больше, чем 500000 Да.

22. Способ повышения обезвоживания бумагоделательной композиции на бумагоделательной машине, включающий добавление к бумагоделательной композиции до размещения указанной бумажной композиции на бумагоделательной машине приблизительно 0,00005 - 1,25 мас.% из расчета на сухую массу волокна в указанной композиции стабильного коллоидного диоксида кремния, имеющего площадь поверхности больше, чем приблизительно 700 м²/г и значение S-коэффициента 20 - 50, и приблизительно 0,001 - 0,5 мас.% из расчета на сухую массу волокна в указанной бумажной композиции полимерного флокулянта; размещение указанной бумажной композиции на указанной бумагоделательной машине; и воздействие на указанную композицию условий изготовления бумаги, в результате чего скорость просачивания воды из указанной бумажной композиции на указанной бумагоделательной машине повышается.

23. Способ по п.22, также включающий добавление к указанной бумагоделательной композиции до размещения указанной бумажной композиции на указанной бумагоделательной машине приблизительно 0,005 - 5,0 мас.% из расчета на сухой вес волокна в указанной бумажной композиции катионного крахмала.