RU2443737C2 - Titanium dioxide based pigment, methods of producing titanium dioxide based pigment and pigment obtained using one of said methods, decorative paper, method of making decorative paper, method of making decorative coating materials and decorative coating materials - Google Patents
Titanium dioxide based pigment, methods of producing titanium dioxide based pigment and pigment obtained using one of said methods, decorative paper, method of making decorative paper, method of making decorative coating materials and decorative coating materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2443737C2 RU2443737C2 RU2008140369/05A RU2008140369A RU2443737C2 RU 2443737 C2 RU2443737 C2 RU 2443737C2 RU 2008140369/05 A RU2008140369/05 A RU 2008140369/05A RU 2008140369 A RU2008140369 A RU 2008140369A RU 2443737 C2 RU2443737 C2 RU 2443737C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pigment
- titanium dioxide
- aluminum
- particles
- added
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/36—Compounds of titanium
- C09C1/3692—Combinations of treatments provided for in groups C09C1/3615 - C09C1/3684
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/36—Compounds of titanium
- C09C1/3607—Titanium dioxide
- C09C1/3653—Treatment with inorganic compounds
- C09C1/3661—Coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/36—Compounds of titanium
- C09C1/3607—Titanium dioxide
- C09C1/3676—Treatment with macro-molecular organic compounds
-
- 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
- D21H17/675—Oxides, hydroxides or carbonates
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- 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
- D21H17/69—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments modified, e.g. by association with other compositions prior to incorporation in the pulp or paper
-
- 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
- D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
- D21H27/18—Paper- or board-based structures for surface covering
- D21H27/22—Structures being applied on the surface by special manufacturing processes, e.g. in presses
- D21H27/26—Structures being applied on the surface by special manufacturing processes, e.g. in presses characterised by the overlay sheet or the top layers of the structures
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Paper (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к пигменту на основе диоксида титана с хорошей непрозрачностью и к способу его получения и применения при изготовлении декоративной бумаги и декоративной фольги.The invention relates to a pigment based on titanium dioxide with good opacity and to a method for its preparation and use in the manufacture of decorative paper and decorative foil.
Уровень техникиState of the art
Декоративная бумага или декоративная фольга являются основной частью декоративных термореактивных материалов покрытия, которые используются преимущественно для отделки мебельных поверхностей, для ламинированных полов и во внутренней отделке помещений. Ламинатом называют слоистое, спрессованное из нескольких материалов изделие, например спрессованную многослойную импрегнированную бумагу, или бумагу и жесткое волокно, или древесно-стружечную плиту. Благодаря применению специальных синтетических смол достигается чрезвычайно высокая термостойкость, стойкость к царапинам, удару, воздействию химических веществ.Decorative paper or decorative foil is the main part of decorative thermosetting coating materials, which are mainly used for decoration of furniture surfaces, for laminated floors and for interior decoration. Laminate is a laminated product pressed from several materials, for example, compressed multilayer impregnated paper, or paper and hard fiber, or chipboard. Thanks to the use of special synthetic resins, extremely high heat resistance, resistance to scratches, impact, and chemicals are achieved.
Применение декоративной бумаги (все нижеследующее также следует относить и к декоративной фольге) дает возможность получать декорированную поверхность, при этом декоративная бумага служит не только как покрытие, к примеру, непривлекательной древесно-стружечной плиты, но и как носитель для синтетической смолы.The use of decorative paper (all of the following should also be applied to decorative foil) makes it possible to obtain a decorated surface, while decorative paper serves not only as a coating, for example, of an unattractive chipboard, but also as a carrier for synthetic resin.
К требованиям, которые предъявляются к декоративной бумаге, относятся среди прочих непрозрачность (укрывистость), светостойкость (устойчивость к потемнению), устойчивость окраски, влагостойкость, способность к импрегнированию и печатные свойства.The requirements for decorative paper include, among others, opacity (hiding power), light fastness (resistance to darkening), color fastness, moisture resistance, impregnation ability and printing properties.
Обоснованность нового метода получения декоративной бумаги определяется, прежде всего, степенью непрозрачности пигмента в бумаге. Для достижения необходимой степени непрозрачности декоративной бумаги принципиально подходящей основой является пигмент на основе диоксида титана. В производстве бумаги, как правило, смешивают пигмент на основе диоксида титана или суспензию, содержащую пигмент на основе диоксида титана, с суспензией целлюлозы. Помимо вводимых материалов пигмента и целлюлозы, как правило, требуется добавление вспомогательных веществ, например веществ, придающих влагостойкость, в некоторых случаях необходимо введение других дополнительных веществ, в качестве наполнителей. Взаимодействие отдельных компонентов (таких как целюлоза, пигмент, вспомогательные и дополнительные вещества, вода) между собой благоприятствует получению бумаги и определяется таким параметром, как удерживание пигмента. Под удерживаемостью понимают способность всех неорганических соединений в бумаге сохраняться в гомогенном состоянии при ее получении. При этом важную роль играет поверхностный заряд пигмента по отношению к целлюлозному волокну.The validity of the new method for producing decorative paper is determined, first of all, by the degree of opacity of the pigment in the paper. To achieve the necessary degree of opacity of decorative paper, a pigment based on titanium dioxide is a fundamentally suitable basis. In papermaking, titanium dioxide-based pigment or a suspension containing titanium dioxide-based pigment is typically mixed with a suspension of cellulose. In addition to the introduced pigment and cellulose materials, as a rule, it is necessary to add auxiliary substances, for example, substances that impart moisture resistance, in some cases it is necessary to introduce other additional substances as fillers. The interaction of individual components (such as cellulose, pigment, auxiliary and additional substances, water) among themselves favors the production of paper and is determined by a parameter such as retention of the pigment. By retention is meant the ability of all inorganic compounds in paper to remain in a homogeneous state upon receipt. An important role is played by the surface charge of the pigment in relation to the cellulose fiber.
Известно, что одним из путей достижения улучшенной непрозрачности является специальная модификация поверхности частиц титан-диоксидного пигмента.It is known that one of the ways to achieve improved opacity is a special modification of the surface of the particles of titanium dioxide pigment.
В патентах США №№5942281 и US 5665466 описывается способ модификации поверхности частиц пигмента. Согласно этому способу, на первой стадии частицы покрывают оксифосфатом алюминия при значении рН от 4 до 6. Затем, на следующей стадии, на частицу пигмента осаждают второй слой, состоящий из оксида алюминия при рН от 3 до 10, предпочтительно при рН около 7. Улучшение величины удерживаемости достигается за счет нанесения третьего слоя, состоящего из оксида магния. Таким образом, характерной чертой полученного пигмента является то, что его частицы содержат три покрывающих слоя, следующих друг за другом: оксифосфат алюминия, оксид алюминия и оксид магния.US Pat. Nos. 5,942,281 and US 5,665,466 describe a method for modifying the surface of pigment particles. According to this method, in the first stage, the particles are coated with aluminum oxyphosphate at a pH of from 4 to 6. Then, in the next stage, a second layer of aluminum oxide is deposited on the pigment particle at a pH of from 3 to 10, preferably at a pH of about 7. Improvement retention value is achieved by applying a third layer consisting of magnesium oxide. Thus, a characteristic feature of the obtained pigment is that its particles contain three coating layers, following each other: aluminum oxyphosphate, aluminum oxide and magnesium oxide.
В патенте США №6962622 описывается пигмент на основе диоксида титана в виде смеси. Он состоит из пигмента с высокой стойкостью к потемнению (пигмент А-типа) и пигмента с модифицированным поверхностным покрытием, которое имеет повышенное содержание оксида кремния и оксида алюминия (пигмент В-типа).US Pat. No. 6,962,622 describes a pigment based on titanium dioxide as a mixture. It consists of a pigment with high resistance to darkening (A-type pigment) and a pigment with a modified surface coating, which has a high content of silicon oxide and alumina (B-type pigment).
В патенте США №6143064 описывается осаждение карбоната кальция на частицы пигмента, при этом частицы карбоната кальция имеют размер от 30 до 100 нм. Бумага, изготовленная с использованием диоксид титана, покрытого слоем карбоната кальция, имеет высокую степень непрозрачности. Частицы карбоната кальция обеспечивают определенный зазор между частицами пигмента, что приводит к улучшенному распределению частиц пигмента в бумаге. Минимальное расстояние между частицами пигмента должно соответствовать размеру частиц пигмента. В патентах США №№5886069 и 5650002 описывается пигмент, содержащий TiO2, частицы которого имеют как сплошное неорганическое покрытие, так и покрытие из отдельных неорганических частиц диаметром 5-100 нм. Частицы могут иметь любую форму, с покрытиями, нанесеными в любой последовательности. Пигмент получают смешением коллоидной суспензии отдельных частиц с суспензией TiO2.US Pat. No. 6,143,064 describes the deposition of calcium carbonate onto pigment particles, wherein the calcium carbonate particles have a size of 30 to 100 nm. Paper made using titanium dioxide coated with a layer of calcium carbonate has a high degree of opacity. The particles of calcium carbonate provide a certain gap between the pigment particles, which leads to an improved distribution of pigment particles in the paper. The minimum distance between the pigment particles should correspond to the size of the pigment particles. US patents Nos. 5886069 and 5650002 describe a pigment containing TiO 2 , the particles of which have both a solid inorganic coating and a coating of individual inorganic particles with a diameter of 5-100 nm. Particles can be of any shape, with coatings applied in any order. The pigment is obtained by mixing a colloidal suspension of individual particles with a suspension of TiO 2 .
В заявке США №2003/0024437 А1 описывается пигмент в виде смеси частиц различных пигментов, на поверхность которых in situ осаждают шарообразные частицы карбоната кальция, оксида кремния, оксида алюминия, диоксида циркония и оксида титана.U.S. Application No. 2003/0024437 A1 describes a pigment in the form of a mixture of particles of various pigments onto which surface spherical particles of calcium carbonate, silica, alumina, zirconia and titanium oxide are deposited on the surface.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задача данного изобретения состоит в создании альтернативных титан-диоксидных пигментов с хорошей непрозрачностью и удерживаемостью для создания декоративной бумаги. Другая задача изобретения состоит в расширении и развитии способов получения таких титан-диоксидных пигментов.The objective of this invention is to create alternative titanium dioxide pigments with good opacity and retention to create decorative paper. Another objective of the invention is the expansion and development of methods for producing such titanium dioxide pigments.
Решение первой задачи состоит в том, что титан-диоксидный пигмент содержит частицы диоксида титана, на поверхности которых расположен слой, включающий фосфат алюминия, оксид алюминия и полые частицы.The solution to the first problem is that the titanium dioxide pigment contains titanium dioxide particles, on the surface of which there is a layer comprising aluminum phosphate, aluminum oxide and hollow particles.
Дальнейшее решение задачи состоит в способе получения титан-диоксидного пигмента с модифицированным покрытием, согласно следующим стадиям:A further solution to the problem consists in a method for producing a titanium dioxide pigment with a modified coating, according to the following stages:
а) получение водной суспензии еще непокрытых частиц диоксида титана;a) obtaining an aqueous suspension of still uncovered particles of titanium dioxide;
б) добавление алюминий- и фосфорсодержащих компонентов;b) the addition of aluminum and phosphorus-containing components;
в) добавление полых частиц;c) the addition of hollow particles;
г) доведение рН суспензии до 4÷9.g) adjusting the pH of the suspension to 4 ÷ 9.
Дальнейшие варианты изобретения описаны ниже.Further embodiments of the invention are described below.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На фиг.1 показана фотография частицы пигмента, на основе диоксида титана, имеющей слой, включающий фосфат алюминия, оксид алюминия и полые частицы.1 is a photograph of a titanium dioxide-based pigment particle having a layer including aluminum phosphate, alumina and hollow particles.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Здесь и далее под словом "оксид" будет подразумеваться оксид, содержащий воду, то есть, соответственно, гидрат. Все последующие приводимые данные относительно величины рН, температуры, концентрации в массовых % и объемных % охватывают все величины, которые лежат в области соответствующих точностей измерений, известных специалистам. Указание "значительное количество" или "значительная часть" в рамках данного патента обозначает минимальное количество компонента, выше которого в рамках данной точности измерений происходит изменение свойств смеси.Hereinafter, the word "oxide" will mean an oxide containing water, that is, respectively, a hydrate. All subsequent data on pH, temperature, concentration in mass% and volume% cover all values that lie in the field of the corresponding measurement accuracy known to specialists. The indication "significant amount" or "significant part" within the framework of this patent refers to the minimum amount of a component above which, within the framework of a given measurement accuracy, a change in the properties of the mixture occurs.
Отличительной чертой пигмента, полученного согласно настоящему изобретению, является использование полых частиц. Под полыми частицами понимают полые тела различной формы: микросферы и другие частицы. Полые частицы используют, согласно изобретению, на окончательной стадии обработки. Полые частицы осаждают на поверхности частиц пигмента, и служат, своего рода, прослойками между частицами пигмента. Полые частицы могут быть выполнены как из органических веществ, так и из неорганических веществ. Их диаметр в среднем составляет 5÷1000 нм. Полые частицы характеризуются тем, что имеют в себе включения воздуха, причем эти включения появляются в данном случае только после высыхания. Органические полые частицы, как правило, используют в качестве наполнителя в красках. Полые частицы служат прослойками между частицами пигмента. Следует подчеркнуть, что полые частицы содержат включения воздуха. Специфический коэффициент преломления между пигментом и воздухом увеличивает непрозрачность (см. "Повышение качества полимера RopaqueТМ Opaque для улучшения лаков и красок", журнал Phanomen Farbe 2/98, 1/99). Для получения полых органических частиц руководствуются публикацией "Hollow latex particles: synthesis and applications" (McDonald et al., Advances in Colloid and Interface Science, 2002, 99:181-213). Получение полых неорганических частиц описано в "Nanoengineering of Inorganic and Hybrid Hollow Spheres by Colloidal Templating" (Caruso etal., Science, 1998, 282:1111). В международной публикации WO 02/074431 A1 раскрыт способ получения полых неорганических частиц и их применение в катализе и в волоконной оптике.A distinctive feature of the pigment obtained according to the present invention is the use of hollow particles. Hollow particles are understood as hollow bodies of various shapes: microspheres and other particles. Hollow particles are used, according to the invention, in the final stage of processing. Hollow particles are deposited on the surface of the pigment particles, and serve as a kind of interlayers between the pigment particles. Hollow particles can be made from both organic substances and inorganic substances. Their diameter averages 5–1000 nm. Hollow particles are characterized by the fact that they include air inclusions, and these inclusions appear in this case only after drying. Organic hollow particles are typically used as a filler in paints. Hollow particles serve as interlayers between pigment particles. It should be emphasized that hollow particles contain air inclusions. A specific refractive index between the pigment and the air increases the opacity (see "Improving the Quality of Ropaque ™ Opaque ™ Polymer to Improve Varnishes and Paints", Phanomen Farbe 2/98, 1/99). To obtain hollow organic particles, they are guided by the publication "Hollow latex particles: synthesis and applications" (McDonald et al., Advances in Colloid and Interface Science, 2002, 99: 181-213). The preparation of hollow inorganic particles is described in "Nanoengineering of Inorganic and Hybrid Hollow Spheres by Colloidal Templating" (Caruso etal., Science, 1998, 282: 1111). International publication WO 02/074431 A1 discloses a method for producing hollow inorganic particles and their use in catalysis and fiber optics.
Согласно способу, предложенному в данном изобретении, на поверхность частиц TiO2 осаждают слой, содержащий соединения алюминия и фосфора в смеси с полыми частицами и оксидом алюминия. Состав данной смеси зависит от загруженного количества алюминий- и фосфорсодержащих компонентов. В дальнейшем этот слой упрощенно считается как полые частицы оксифосфата алюминия. Последующая обработка, в основе данного изобретения, основана на водном, предпочтительно влажном измельчении суспензии TiO2 (стадия а). Влажный размол проводят в данном случае в присутствии диспергирующего средства.According to the method proposed in this invention, a layer containing aluminum and phosphorus compounds mixed with hollow particles and aluminum oxide is deposited on the surface of TiO 2 particles. The composition of this mixture depends on the loaded amount of aluminum and phosphorus-containing components. In the future, this layer is simplistically considered as hollow particles of aluminum oxyphosphate. Subsequent treatment, based on the present invention, is based on aqueous, preferably wet, grinding of a suspension of TiO 2 (step a). Wet grinding is carried out in this case in the presence of a dispersant.
Под диоксидом титана TiO2 следует понимать непокрытые частицы TiO2, то есть имеется ввиду основное вещество TiO2, полученное либо сульфатным (SP), либо хлоридным (CP) способом. Это основное вещество, как правило, стабилизировано. В CP-способе для стабилизации добавляют алюминийсодержащий компонент в количестве от 0,3 до 3 масс.% в пересчете на Аl2O3 и окисляют тетрахлорид титана в диоксид титана избытком кислорода (2÷15%) в газовой фазе. В SP-процессе стабилизацию осуществляют добавлением небольшого количества Al, Sb, Nb или Zn. При получении частиц TiO2 предпочтительно используют хлоридный процесс.Titanium dioxide TiO 2 is understood to mean uncoated particles of TiO 2 , that is, the main substance TiO 2 obtained either by the sulfate (SP) or chloride (CP) method. This basic substance is generally stabilized. In the CP method, for stabilization, an aluminum-containing component is added in an amount of from 0.3 to 3 wt.% In terms of Al 2 O 3 and titanium tetrachloride is oxidized to titanium dioxide with excess oxygen (2-15%) in the gas phase. In the SP process, stabilization is carried out by adding a small amount of Al, Sb, Nb or Zn. In the preparation of TiO 2 particles, a chloride process is preferably used.
Процесс проводят при температуре ниже 80°C, предпочтительно при 55÷65°C. Суспензия на стадии а) может иметь как щелочную, так и кислую реакции с рН предпочтительно >9 или <4. На стадии б) добавляют алюминий- и фосфорсодержащие компоненты.The process is carried out at a temperature below 80 ° C, preferably at 55 ÷ 65 ° C. The suspension in step a) can have either an alkaline or acidic reaction with a pH of preferably> 9 or <4. In step b), aluminum and phosphorus-containing components are added.
Подходящим алюминийсодержащим компонентом, для способа модификации поверхности, предлагаемого в настоящем изобретении, являются соответствующие водорастворимые щелочные или кислые соли, например алюминат натрия, сульфат алюминия, нитрат алюминия, хлорид алюминия, ацетат алюминия и т.д. Не следует считать, что приведенный перечень ограничен перечисленными веществами. Алюминийсодержащий компонент должен быть добавлен в количестве от 1,0 до 5,0 масс.%, предпочтительно от 1,5 до 4,5 масс.% и особенно предпочтительно 2,0 масс.% в пересчете на Al2O3 (относительно TiO2-частиц).Suitable aluminum-containing components for the surface modification method of the present invention are the corresponding water-soluble alkali or acid salts, for example sodium aluminate, aluminum sulfate, aluminum nitrate, aluminum chloride, aluminum acetate, etc. It should not be considered that the above list is limited to the listed substances. The aluminum-containing component should be added in an amount of from 1.0 to 5.0 wt.%, Preferably from 1.5 to 4.5 wt.% And particularly preferably 2.0 wt.% In terms of Al 2 O 3 (relative to TiO 2 particles).
Подходящими фосфорсодержащими компонентами являются неорганические соединения, такие как фосфаты щелочных металлов, фосфат аммония, полифосфаты, фосфорная кислота и т.д. Не следует считать, что приведенный перечень ограничен перечисленными веществами. Наиболее подходящим является однокислый фосфат натрия (Na2HPO4) или фосфорная кислота. Фосфорсодержащий компонент добавляют в концентрации от 1,0 до 5,0 масс.%, предпочтительно от 1,5 до 4,0 масс.%, особо предпочтительно от 2,0 до 3,0 масс.% в пересчете на Р2O5 (относительно частиц TiO2). Алюминий- и фосфорсодержащие компоненты могут быть добавлены в суспензию в любой последовательности - одновременно или по очереди. На следующей стадии в) добавляют органические или неорганические полые частицы со средним диаметром от 5 до 1000 нм, предпочтительно от 400 до 600 нм.Suitable phosphorus-containing components are inorganic compounds such as alkali metal phosphates, ammonium phosphate, polyphosphates, phosphoric acid, etc. It should not be considered that the above list is limited to the listed substances. Most suitable is sodium phosphate monoxide (Na 2 HPO 4 ) or phosphoric acid. The phosphorus-containing component is added in a concentration of from 1.0 to 5.0 wt.%, Preferably from 1.5 to 4.0 wt.%, Particularly preferably from 2.0 to 3.0 wt.% In terms of P 2 O 5 (relative to TiO 2 particles). Aluminum and phosphorus-containing components can be added to the suspension in any sequence - simultaneously or in turn. In the next step c), organic or inorganic hollow particles with an average diameter of from 5 to 1000 nm, preferably from 400 to 600 nm, are added.
В качестве органических полых частиц подходит, например продукт RopaqueТМ от Rohm & Haas. Под продуктом RopaqueТМ следует понимать полые частицы стирол-акрилового сополимера в форме сфер. Также пригодны полые сферы из латекса или иных полимеров. Не следует считать, что приведенный перечень ограничен перечисленными веществами. Подходят по-существу любые полые органические частицы, имеющие требуемый диаметр в диапазоне от 5 до 1000 нм и являющиеся стабильными при соответствующих величинах рН. В качестве неорганических полых частиц в настоящее время рассматриваются стеклянные полые частицы и керамические полые шарики, а также полые шарики из TiO2. Имеет значение также и то, что любые виды полых неорганических частиц применимы согласно настоящему изобретению если они имеют требуемый средний диаметр от 5 до 1000 нм, так как они стабильны при используемых величинах рН. На основании заданных факторов, таких как технологические свойства, цена и т.д., специалисты могут подобрать подходящие полые частицы. Полые частицы добавляют в количестве от 1 до 15 масс.% относительно массы непокрытых частиц TiO2. На последующей стадии г) рН суспензии доводят до 4 до 9 добавлением компонента, регулирующего рН. Используемый компонент, регулирующий рН, может быть кислым или щелочным. В качестве кислот можно использовать, например, серную, соляную, фосфорную или любую другую подходящую кислоту. Кроме того, можно вместо кислот применять соответствующие соли, обладающие кислой реакцией, например сульфат алюминия. Также можно использовать кислые растворы солей металлов: церия, титана, циркония, так, чтобы произошло совместное осаждение слоя из Ti, Ce, Zr-соединений, полых шариков и оксифосфата алюминия на поверхность частиц пигмента. В качестве щелочи предпочтительно использовать гидроксид натрия. Подходят также и соли с щелочной реакцией. Специалисту известны подходящие соединения, регулирующие рН. Не следует считать, что в приведенных выше примерах перечисляются все возможные вещества.Suitable organic hollow particles are, for example, the Ropaque ™ product from Rohm & Haas. The product Ropaque TM should be understood as hollow particles of a styrene-acrylic copolymer in the form of spheres. Hollow spheres made of latex or other polymers are also suitable. It should not be considered that the above list is limited to the listed substances. Essentially essentially any hollow organic particles having a desired diameter in the range of 5 to 1000 nm and which are stable at appropriate pH values. Inorganic hollow particles are currently considered glass hollow particles and ceramic hollow balls, as well as hollow balls made of TiO 2 . It is also important that any kind of hollow inorganic particles are applicable according to the present invention if they have the required average diameter of 5 to 1000 nm, since they are stable at the pH values used. Based on predetermined factors, such as technological properties, price, etc., specialists can select suitable hollow particles. Hollow particles are added in an amount of from 1 to 15 wt.% Relative to the mass of uncoated particles of TiO 2 . In a subsequent step d) the pH of the suspension is adjusted to 4 to 9 by the addition of a pH adjusting component. The pH adjusting component used may be acidic or alkaline. As the acids, for example, sulfuric, hydrochloric, phosphoric or any other suitable acid may be used. In addition, it is possible to use, instead of acids, the corresponding salts having an acid reaction, for example aluminum sulfate. You can also use acidic solutions of metal salts: cerium, titanium, zirconium, so that there is a joint deposition of a layer of Ti, Ce, Zr compounds, hollow beads and aluminum oxyphosphate on the surface of the pigment particles. Sodium hydroxide is preferably used as alkali. Alkaline salts are also suitable. Suitable pH adjusting compounds are known to those skilled in the art. It should not be assumed that in the above examples all possible substances are listed.
Оказалось выгодным, на последующей стадии д) на слой полых шариков и оксифосфата алюминия наносить слой оксида алюминия; это можно осуществить несколькими способами. Во-первых, путем параллельного добавления щелочных и кислых алюминийсодержащих компонентов (например, алюмината натрия и сульфата алюминия). Во-вторых, путем добавления щелочного алюминийсодержащего компонента, как, например, алюминат натрия, и кислоты, например, серной или соляной. В-тетьих, путем добавления кислого алюминийсодержащего компонента, как например, сульфата алюминия вместе со щелочью, например NaOH. При этом во всех трех случаях рН поддерживают в диапазоне от 4 до 9. Кроме того, компоненты можно добавлять двумя способами: 1) так, чтобы величина рН оставалась постоянной в диапазоне от 4 до 9 или 2) компоненты добавляют так, чтобы величина рН в течение добавления варьировала в диапазоне от 4 до 9. Специалистам известна соответствующая последовательность действий. Для регулировки величины рН подходят, в частности, щелочи и кислоты (например, NaOH и H2SO4) или растворы солей с щелочными или кислотными свойствами (например, алюминат натрия и сульфат алюминия). Как оказалось, особенно благоприятной является обработка, проводимая при рН, установленной на стадии г).It turned out to be beneficial, at the next stage e) to apply a layer of aluminum oxide on a layer of hollow balls and aluminum oxyphosphate; This can be done in several ways. Firstly, by the parallel addition of alkaline and acidic aluminum-containing components (for example, sodium aluminate and aluminum sulfate). Secondly, by adding an alkaline aluminum-containing component, such as sodium aluminate, and an acid, such as sulfuric or hydrochloric. Secondly, by adding an acidic aluminum-containing component, such as, for example, aluminum sulfate together with an alkali, for example NaOH. In all three cases, the pH is maintained in the range from 4 to 9. In addition, the components can be added in two ways: 1) so that the pH remains constant in the range from 4 to 9 or 2) the components are added so that the pH in the course of addition ranged from 4 to 9. Those skilled in the art will know the appropriate sequence of actions. In order to adjust the pH, in particular alkalis and acids (for example, NaOH and H 2 SO 4 ) or solutions of salts with alkaline or acidic properties (for example, sodium aluminate and aluminum sulfate) are suitable. As it turned out, the treatment carried out at a pH established in step d) is particularly favorable.
При необходимости на стадии е) рН регулируют в диапазоне от 5 до 8, например, с помощью щелочей (NaOH и т.д.) или кислот (H2SO4, HCl и т.д.). Кроме того, на этой стадии для регулировки величины рН подходят водные растворы солей, обладающие кислотными или щелочными свойствами, например раствор алюмината натрия или сульфата алюминия.If necessary, at stage e) the pH is adjusted in the range from 5 to 8, for example, using alkalis (NaOH, etc.) or acids (H 2 SO 4 , HCl, etc.). In addition, at this stage, for adjusting the pH, aqueous solutions of salts having acidic or alkaline properties are suitable, for example a solution of sodium aluminate or aluminum sulfate.
Количество алюминийсодержащих соединений, вводимых на стадиях г), д) и е), пересчитывают на Аl2O3, и учитывают уже на стадии б). Суммарно алюминийсодержащего компонента в пересчете на Аl2O3 вводимого в суспензию на стадиях с б) по е) относительно массы непокрытых частиц TiO2, должно быть от 1,0 до 9,0 масс.%, предпочтительно от 3,5 до 7,5 масс.% и особенно предпочтительно 5,5 масс.%. Также количество фосфорсодержащего компонента, вводимого на стадиях г) и д), пересчитывают на Р2O5 и учитывают на стадии б). Суммарно фосфорсодержащего компонента в пересчете на Р2O5, вводимого в суспензию на стадиях с б) по е), должно быть от 1,0 до 5,0 масс.%, относительно массы непокрытых частиц TiO2, более предпочтительно от 1,5 до 3,5 масс.% и особенно предпочтительно от 2,0 до 3,0 масс.%.The amount of aluminum-containing compounds introduced in stages d), e) and e) is converted to Al 2 O 3 and taken into account already in stage b). The total aluminum-containing component in terms of Al 2 O 3 introduced into the suspension in stages b) to e) relative to the mass of uncoated particles of TiO 2 should be from 1.0 to 9.0 wt.%, Preferably from 3.5 to 7, 5 wt.% And particularly preferably 5.5 wt.%. Also, the amount of the phosphorus-containing component introduced in steps d) and e) is converted to P 2 O 5 and taken into account in step b). The total phosphorus-containing component in terms of P 2 O 5 introduced into the suspension in stages b) to e) should be from 1.0 to 5.0 wt.%, Relative to the mass of uncoated particles of TiO 2 , more preferably from 1.5 up to 3.5 wt.% and particularly preferably from 2.0 to 3.0 wt.%.
Также в суспензию совместно с алюминий- и фосфорсодержащими компонентами могут добавляться некоторые соли металлов, например, церия, титана, циркония, цинка, - а также соединения кремния, которые затем совместно осаждают со слоем полых шариков и оксифосфата алюминия в виде соответствующих фосфатов или оксидов.Also, some metal salts, for example, cerium, titanium, zirconium, zinc, as well as silicon compounds, which are then precipitated together with a layer of hollow balls and aluminum oxyphosphate in the form of the corresponding phosphates or oxides, can be added to the suspension together with aluminum and phosphorus-containing components.
Далее возможно нанести на частицы пигмента следующий неорганический слой. Это можно осуществить как перед стадией д), так и после стади д), по извесным технологиям (например, можно нанести слой цинк-, титан- и кремнийсодержащего соединения).Further, it is possible to apply the following inorganic layer to the pigment particles. This can be done both before stage d) and after stage d), using well-known technologies (for example, a layer of zinc-, titanium- and silicon-containing compounds can be applied).
Согласно изобретению, в предлагаемом способе предпочтительно использовать щелочную суспензию TiO2. Для этого на стадии а) в суспензию в водят подходящий щелочной компонент, например NaOH, для того, чтобы установить величину рН как минимум 10. Это желательно, если проводят влажное измельчение, которое является наилучшим способом гомогенизации.According to the invention, in the proposed method, it is preferable to use an alkaline suspension of TiO 2 . For this, in step a), a suitable alkaline component, for example NaOH, is added to the suspension in order to set the pH to at least 10. This is desirable if wet grinding is carried out, which is the best method of homogenization.
На стадии б) в суспезию последовательно прибавляют алюминий- и фосфорсодержащие компоненты в виде водных растворов. При добавлении компонентов предпочтительно поддерживать рН суспензии минимум 10, предпочтительно 10,5 и особо предпочтительно 11.At stage b), aluminum and phosphorus-containing components in the form of aqueous solutions are successively added to the suspension. When adding the components, it is preferable to maintain the pH of the suspension at least 10, preferably 10.5, and particularly preferably 11.
В качестве щелочного алюминийсодержащего компонента особенно подходит алюминат натрия. При добавлени кислотных компонентов, таких как, например, сульфат алюминия, рН снижается ниже 10; для устранения этого эффекта, добавляют соединения с щелочными свойствами, например гидроксид натрия. Специалистам известны подходящие соединения, обладающие щелочными свойствами, и их необходимое количество для поддержания вличины рН минимум 10.Sodium aluminate is particularly suitable as an alkaline aluminum-containing component. By adding acidic components, such as, for example, aluminum sulfate, the pH drops below 10; to eliminate this effect, compounds with alkaline properties, for example sodium hydroxide, are added. Suitable compounds having alkaline properties are known to those skilled in the art, and the required amount is necessary to maintain a pH of at least 10.
В случае добавления фосфорсодержащих компонентов также возможно понижение величины рН ниже 10, для того чтобы этот эффект устранить, добавляют соединения с щелочными свойствами, например гидроксид натрия. Специалистам известны подходящие соединения, обладающие щелочными свойствами, и их необходимое количество, для поддержания рН ниже 10.In the case of adding phosphorus-containing components, it is also possible to lower the pH below 10, in order to eliminate this effect, add compounds with alkaline properties, for example sodium hydroxide. Suitable compounds having alkaline properties and the necessary amount thereof are known to those skilled in the art to maintain a pH below 10.
Алюминий- и фосфорсодержащие компоненты могут добавляться к суспензии в любой последовательности. На последующей стадии в) добавляют органические или неорганические полые частицы со средним диаметром от 5 до 1000 нм, предпочтительно от 400 до 600 нм, при этом величина рН суспензии не должна опускаться ниже 10, предпочтительно не ниже 10,5, особо предпочтительно не ниже 11.Aluminum and phosphorus-containing components can be added to the suspension in any order. In the next step c) organic or inorganic hollow particles with an average diameter of from 5 to 1000 nm, preferably from 400 to 600 nm are added, while the pH of the suspension should not fall below 10, preferably not lower than 10.5, particularly preferably not lower than 11 .
На следующей стадии г) добавляют компонент, регулирующий рН, так чтобы величина рН находилась в диапазоне от 4 до 9.In the next step d), a pH adjusting component is added so that the pH is in the range of 4 to 9.
Согласно альтернативному способу настоящего изобретения, модификацию поверхности пигмента можно осуществлять при кислых значениях рН.According to an alternative method of the present invention, the modification of the surface of the pigment can be carried out at acidic pH values.
По этому способу на стадии б) добавляют такие алюминий- и фосфорсодержащие компоненты, чтобы величина рН суспензии стала менее 4. Специалист может выбирать, подкислить ли суспензию на стадии а), используя подходящую кислоту, или на стадии б), используя комбинацию алюминий- и фосфорсодержащих компонентов; в любом случае величина рН должна быть менее 4. Примерами подходящих комбинаций алюминий- и фосфорсодержащих компонентов могут быть следующие комбинации: фосфорная кислота и алюминат натрия или динатрийгидроортофосфат и сульфат алюминия. Компоненты могут вводиться в суспензию в любой последовательности.According to this method, in step b) aluminum and phosphorus-containing components are added so that the pH of the suspension becomes less than 4. The person skilled in the art can choose to acidify the suspension in step a) using a suitable acid or in step b) using a combination of aluminum and phosphorus-containing components; in any case, the pH should be less than 4. Examples of suitable combinations of aluminum and phosphorus-containing components may include the following combinations: phosphoric acid and sodium aluminate or disodium hydroorthophosphate and aluminum sulfate. The components may be added to the suspension in any order.
На стадии в) применяют только полые частицы, устойчивые при кислых показателях рН.In step c), only hollow particles are used which are stable at acidic pH values.
На стадии г) снова добавляют компонент, регулирующий рН, так чтобы поддержать рН от 4 до 9.In step d), the pH adjusting component is again added so as to maintain the pH from 4 to 9.
Поверхностно-модифицированный ТiO2-пигмент выделяют из суспензии с помощью известных лабораторных приемов; после фильтрации производят промывание сырого пигмента для удаления водорастворимых солей. Для улучшения светостойкости пигментов в ламинате к свежепромытой на фильтре пасте пигмента добавляют неорганические нитраты, например, КNО3, NаNО3, Аl(NO3)3 в количестве от 0,05 до 0,5 масс.% в пересчете на NO3, после чего производят сушку. При заключительном размалывании, например, с помощью шаровой мельницы, к пигменту может быть добавлено органическое соединение из ряда веществ, обычно применяемых при получении пигмента TiO2 и которые хорошо известны специалистам как, например, полиспирты (триметилолпропан). Альтернативой добавлению нитратсодержащих соединений перед или в течение процесса сушки может являться добавление этих соединений при измельчении.The surface-modified TiO 2 pigment is isolated from the suspension using known laboratory techniques; after filtration, the raw pigment is washed to remove water-soluble salts. In order to improve the light fastness of the pigments in the laminate, inorganic nitrates, for example, KNO 3 , NaNO 3 , Al (NO 3 ) 3 in an amount of 0.05 to 0.5 wt.% In terms of NO 3 , are added to the pigment freshly washed on the filter paste. what to produce drying. During the final grinding, for example, using a ball mill, an organic compound can be added to the pigment from a number of substances commonly used in the preparation of the TiO 2 pigment and which are well known in the art, such as polyalcohols (trimethylolpropane). An alternative to the addition of nitrate-containing compounds before or during the drying process may be the addition of these compounds during grinding.
Пигмент, полученный этим способом, демонстрирует высокую непрозрачность по отношению к образцу сравнения и наилучшим образом подходит для изготовления декоративной бумаги. Декоративная бумага может применяться для изготовления декоративных материалов покрытия.The pigment obtained by this method exhibits high opacity with respect to the reference sample and is best suited for the manufacture of decorative paper. Decorative paper can be used to make decorative coating materials.
Способ модификации поверхности частиц пигмента, заявленный в данном изобретении, проводят обычно как периодический процесс. Также возможно проводить процесс модификации непрерывно, причем с помощью подходящих перемешивающих устройств, известных специалистам. Это перемешивающее устройство должно гарантированно осуществлять необходимое перемешивание.The method for modifying the surface of the pigment particles claimed in this invention is usually carried out as a batch process. It is also possible to carry out the modification process continuously, with the help of suitable mixing devices known to those skilled in the art. This mixing device must be guaranteed to carry out the necessary mixing.
Примеры осуществления изобретенияExamples of carrying out the invention
Ниже даны примеры осуществления изобретения, способствующие лучшему пониманию.The following are examples of the invention, contributing to a better understanding.
Пример (согласно изобретению)Example (according to the invention)
В измельченную до состояния песка суспензию TiO2-рутила, полученного хлоридным способом, с концентрацией TiO2 350 г/л при 60°C добавляют NaOH до рН=10. При перемешивании добавляли алюминат натрия, в количестве 2,0 масс.% в пересчете на Al2O3. После 15 мин перемешивания добавляли динатрийгидрофосфат в виде раствора до 2,4 масс.%, в пересчете на Р2O5. Выдерживали при перемешивании еще 15 мин. На следующей стадии к суспензии добавляют 30%-ную эмульсию Ropque Ultra (полимерные полые микрошарики от фирмы Rohm & Haas), так, чтобы содержание активного компонента в виде стирол-акрилового сополимера относительно диокида титана составило 2 масс.%. После этого перемешивали еще 15 мин. На следующей стадии к суспензии добавляют раствор сульфата алюминия, так, чтобы количество алюминия в пересчете на Al2O3 составило 2,6%, при этом величина рН становится примерно равной 5. Затем к полученной суспензии добавляют алюминийсодержащие компоненты в количестве 0,7 масс.% в пересчете на Al2O3; для этого осуществляют одновременное добавление растворов алюмината натрия и сульфата алюминия, так чтобы рН=5.NaOH to pH = 10 is added to a suspension of TiO 2 -rutyl obtained by the chloride method with a TiO 2 concentration of 350 g / L at 60 ° C and ground to a sand state. With stirring, sodium aluminate was added in an amount of 2.0 wt.% In terms of Al 2 O 3 . After 15 minutes of stirring, disodium hydrogen phosphate was added as a solution up to 2.4 wt.%, Calculated as P 2 O 5 . It was kept under stirring for another 15 minutes. In the next step, a 30% Ropque Ultra emulsion (polymer hollow microspheres from Rohm & Haas) is added to the suspension so that the content of the active component in the form of a styrene-acrylic copolymer relative to titanium dioxide is 2 wt.%. After this was mixed for another 15 minutes In the next step, an aluminum sulfate solution is added to the suspension, so that the amount of aluminum in terms of Al 2 O 3 is 2.6%, and the pH becomes approximately equal to 5. Then, aluminum-containing components are added to the resulting suspension in an amount of 0.7 mass .% in terms of Al 2 O 3 ; for this, simultaneous addition of solutions of sodium aluminate and aluminum sulfate is carried out, so that pH = 5.
После 30 мин перемешивания рН суспензии доводят до примерно 5,8 добавлением щелочного раствора алюмината натрия. После чего фильтруют и промывают твердый остаток на фильтре для удаления водорастворимых солей. К свежепромытой на фильтре пасте пигмента добавляют NaNO3 0,25 масс.% в пересчете на NO3, после чего высушивают и измельчают сухой пигмент на шаровой мельнице.After 30 minutes of stirring, the pH of the suspension was adjusted to about 5.8 by the addition of an alkaline solution of sodium aluminate. Then filter and wash the solid residue on the filter to remove water-soluble salts. 0.25 wt.% NaNO 3 in terms of NO 3 is added to the pigment paste freshly washed on the filter, after which the dry pigment is dried and crushed in a ball mill.
Исследования с помощью трансмиссионного электронного микроскопа показали, что на поверхности частиц пигмента содержатся полые микросферы.Studies using a transmission electron microscope showed that hollow microspheres are contained on the surface of the pigment particles.
Сравнительный экспериментComparative experiment
В измельченную до состояния песка суспензию TiO2-рутила, полученного хлоридным способом, с концентрацией TiO2 350 г/л при 60°C добавляют NaOH до рН=10. При перемешивании добавляют алюминат натрия, до содержания 2,0 масс.% в пересчете на Al2O3. Перемешивают 15 мин и добавляют динатрийгидрофосфат в виде раствора до 2,4 масс.%, в пересчете на Р2O5. Перемешивают еще 15 мин. На следующей стадии к суспензии добавляют раствор сульфата алюминия, до содержания алюминия в пересчете на Al2O3 2,6 масс.%, при этом величина рН становится примерно равной 5. Затем к полученной суспензии добавляют алюминийсодержащие компоненты в количестве 0,8 масс.% в пересчете на Al2O3; для этого одновременно добавляют растворы алюмината натрия и сульфата алюминия, так чтобы рН=5.NaOH to pH = 10 is added to a suspension of TiO 2 -rutyl obtained by the chloride method with a TiO 2 concentration of 350 g / L at 60 ° C and ground to a sand state. With stirring, sodium aluminate is added, to a content of 2.0 wt.% In terms of Al 2 O 3 . Stirred for 15 minutes and add disodium hydrogen phosphate in the form of a solution up to 2.4 wt.%, In terms of P 2 O 5 . Mix for another 15 minutes. In the next step, a solution of aluminum sulfate is added to the suspension until the aluminum content in terms of Al 2 O 3 is 2.6 wt.%, The pH becomes approximately equal to 5. Then, aluminum-containing components are added to the resulting suspension in an amount of 0.8 wt. % in terms of Al 2 O 3 ; for this, solutions of sodium aluminate and aluminum sulfate are simultaneously added, so that pH = 5.
Перемешивают 30 мин, затем рН суспензии доводят до примерно 5,8 добавлением щелочного раствора алюмината натрия. После чего фильтруют и промывают твердый остаток на фильтре для удаления водорастворимых солей. К свежепромытой на фильтре пасте пигмента добавляют NaNO3 0,25 масс.% в пересчете на NO3, после чего сушат и измельчают сухой пигмент в шаровой мельнице.Stirred for 30 minutes, then the pH of the suspension was adjusted to about 5.8 by the addition of an alkaline solution of sodium aluminate. Then filter and wash the solid residue on the filter to remove water-soluble salts. 0.25 wt.% NaNO 3 in terms of NO 3 is added to the pigment paste freshly washed on the filter, then dry pigment is dried and ground in a ball mill.
Метод испытания.Test method.
Для оценки оптических свойств декоративной бумаги и качества пигмента на основе диоксида титана необходимо сравнить зольность образцов декоративной бумаги. Для этой цели изготавливают листы декоративной бумаги с плотностью листа 80 г/м2 и зольностью 30 г/м2. Последовательность действий и используемые вспомогательные материалы известны специалистам.To evaluate the optical properties of decorative paper and the quality of a pigment based on titanium dioxide, it is necessary to compare the ash content of decorative paper samples. For this purpose, sheets of decorative paper are made with a sheet density of 80 g / m 2 and an ash content of 30 g / m 2 . The sequence of actions and the auxiliary materials used are known to those skilled in the art.
Содержание диоксида титана (золы) в листах бумаги, а также удерживаемость пигмента определяют по нижеприведенным методам.The content of titanium dioxide (ash) in the sheets of paper, as well as the retention of the pigment is determined by the following methods.
а) Зольностьa) Ash
Для определения содержания диоксида титана в изготовленной бумаге берут определенную навеску исследуемой бумаги и превращают ее в золу с помощью прибора для определения зольности бумаги с быстрым нагревом до 900°C. По убыли массы определяют массовую долю TiO2 (золу) в масс.%. Для расчета зольности применяют следующую формулу:To determine the content of titanium dioxide in the manufactured paper, a certain sample of the test paper is taken and converted into ash using a device for determining the ash content of paper with rapid heating to 900 ° C. Mass loss determines the mass fraction of TiO 2 (ash) in wt.%. To calculate the ash content, the following formula is used:
Зольность [г/м2]=(зола [масс.%-%]* вес, отнесенный к единице площади [г/м2])/100 [%]Ash content [g / m 2 ] = (ash [mass% -%] * weight per unit area [g / m 2 ]) / 100 [%]
б) Удерживаемостьb) Retention
Под удерживаемостью понимают способность всех неорганических веществ удерживаться в листе бумаги на сетке бумагоделательной машины. Так называемая однопроходная удерживаемость, которую определяют здесь, характеризуется частью (в процентах) неорганических веществ, удерживаемых при однократной загрузке бумагоделательной машины. Процентная часть золы относительно массы используемого пигмента в общей твердой фазе суспензии характеризует удерживаемость:By retention is meant the ability of all inorganic substances to be retained in a sheet of paper on a grid of a paper machine. The so-called one-pass retention, which is defined here, is characterized by a part (in percent) of inorganic substances held during a single loading of the paper machine. The percentage of ash relative to the mass of pigment used in the total solid phase of the suspension characterizes the retention:
в) Оптические свойстваc) Optical properties
Оптические свойства пигментов определяют в ламинате.The optical properties of the pigments are determined in the laminate.
Для этого декоративную бумагу импрегнируют, с помощью модифицированного меламинового клея прессуют в ламинат. Покрытые смолой листы полностью окунают в меламиновый клей, затем два раза протягивают через ракли, чтобы гарантировать нанесение определенного слоя смолы и, непосредственно после этого, помещают для предварительной сушки в камерную сушилку с циркулирующим воздухом при 130°C. Нанесенный слой смолы составляет от 120 до 140% массы листов. Листы имели остаточную влажность приблизительно 6 масс.%. Высушенные уплотненные листы спрессовывают совместно с бумажной основой, пропитанной фенольной смолой, и с белой или черной бумажной подложкой. Для оценки испытуемого пигмента изготавливают 11-слойный ламинат: декоративная бумага, бело-черная подложка, бумажная основа, бумажная основа, бумажная основа, белая подложка, бумажная основа, бумажная основа, бумажная основа, бело-черная подложка, декоративная бумага. Заготовку ламината прессовали на прессе Wickert Laminat-Presse Тур 2742 при температуре 140°C и давлении 900 Н/см2, при времени прессования 300 секунд.To do this, the decorative paper is impregnated, using a modified melamine glue, pressed into the laminate. The resin-coated sheets are completely dipped in melamine glue, then twice drawn through the squeegee to guarantee the application of a certain layer of resin and, immediately after that, they are placed for preliminary drying in a chamber dryer with circulating air at 130 ° C. The applied resin layer makes up from 120 to 140% of the mass of the sheets. The sheets had a residual moisture content of about 6 wt.%. The dried compacted sheets are pressed together with a paper base impregnated with phenolic resin, and with a white or black paper substrate. To evaluate the test pigment, an 11-layer laminate is made: decorative paper, white-black backing, paper backing, paper backing, paper backing, white backing, paper backing, paper backing, paper backing, white-black backing, decorative paper. The laminate preform was pressed on a Wickert Laminat-Presse Tur 2742 press at a temperature of 140 ° C and a pressure of 900 N / cm 2 , with a pressing time of 300 seconds.
Оптические свойства ламината измеряли стандартным спектрофотометром.The optical properties of the laminate were measured with a standard spectrophotometer.
Для оценки оптических свойств ламинатов определяли компоненты цвета декоративной бумаги (CIELAB L*, -a*, -b*) по DIN 6174 с помощью ELREPHO® 3000 колориметра, по белой и черной подложке.To evaluate the optical properties of the laminates, the color components of decorative paper (CIELAB L * , -a * , -b * ) were determined according to DIN 6174 using an ELREPHO ® 3000 colorimeter, on a white and black substrate.
Непрозрачность - это характеристика прозрачности или светопроницаемости бумаги. В качестве величин для непрозрачности выбраны следующие: CIELAB L* черная, отражающая способность ламината, измеренная для черной бумажной подложки, величина непрозрачности L[%]=(Yчерная/Yбелая)×100, определяют из величины Y декоративной бумаги, измеренной для черной бумажной подложки (Yчерная), и величины Y, измеренной для белой бумажной подложки (Yбелая).Opacity is a characteristic of the transparency or light transmission of paper. The following are selected as opacity values: CIELAB L * black , reflectivity of the laminate measured for a black paper substrate, opacity L [%] = (Y black / Y white ) × 100, determined from the Y value of the decorative paper measured for black paper substrate (Y black ), and the Y value measured for a white paper substrate (Y white ).
Результатыresults
В таблице 1 приведены результаты испытаний для ламината. Эти результаты получали для пигмента, приготовленного согласно способу данного изобретения (пример) и по способу, приведенному в сравнительном эксперименте. Пигмент, полученный согласно способу, предлагаемому в данном изобретении, демонстрирует улучшенные характеристики по непрозрачности относительно пигмента, полученного в сравнительном эксперименте.Table 1 shows the test results for the laminate. These results were obtained for a pigment prepared according to the method of the present invention (example) and according to the method described in the comparative experiment. The pigment obtained according to the method proposed in this invention exhibits improved opacity characteristics relative to the pigment obtained in the comparative experiment.
Claims (22)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102006012564.9 | 2006-03-16 | ||
DE102006012564A DE102006012564B4 (en) | 2006-03-16 | 2006-03-16 | Titanium dioxide pigment coated with hollow microspheres and method of manufacture |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008140369A RU2008140369A (en) | 2010-04-27 |
RU2443737C2 true RU2443737C2 (en) | 2012-02-27 |
Family
ID=38374952
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008140369/05A RU2443737C2 (en) | 2006-03-16 | 2007-03-08 | Titanium dioxide based pigment, methods of producing titanium dioxide based pigment and pigment obtained using one of said methods, decorative paper, method of making decorative paper, method of making decorative coating materials and decorative coating materials |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1994098A2 (en) |
JP (1) | JP5199894B2 (en) |
KR (1) | KR20080102198A (en) |
CN (1) | CN101389714B (en) |
AU (1) | AU2007224748B2 (en) |
BR (1) | BRPI0708985A2 (en) |
DE (1) | DE102006012564B4 (en) |
MY (1) | MY151114A (en) |
RU (1) | RU2443737C2 (en) |
SA (1) | SA07280100B1 (en) |
TW (1) | TW200740928A (en) |
UA (1) | UA94075C2 (en) |
WO (1) | WO2007104465A2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2699127C1 (en) * | 2016-01-08 | 2019-09-03 | Кронос Интернациональ, Инк. | Method for reducing the area of the surface area of a coating applied on a substrate, calculated by weight |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7763359B2 (en) | 2004-08-30 | 2010-07-27 | Bunge Fertilizantes S.A. | Aluminum phosphate, polyphosphate and metaphosphate particles and their use as pigments in paints and method of making same |
BRPI0403713B1 (en) | 2004-08-30 | 2021-01-12 | Universidade Estadual De Campinas - Unicamp | manufacturing process of a white pigment based on the synthesis of hollow particles of aluminum orthophosphate or polyphosphate |
CN103937319B (en) | 2006-08-11 | 2016-03-30 | 鲍吉肥料公司 | The preparation of aluminum phosphate or polyphosphate particles |
US9023145B2 (en) | 2008-02-12 | 2015-05-05 | Bunge Amorphic Solutions Llc | Aluminum phosphate or polyphosphate compositions |
AR075381A1 (en) * | 2009-02-10 | 2011-03-30 | Unicamp | USE OF PARTICLES OF PHOSPHATE, POLYPHOSPHATE AND METAPHOSPHATE, OF ALUMINUM IN PAPER COATING APPLICATIONS. |
US9005355B2 (en) | 2010-10-15 | 2015-04-14 | Bunge Amorphic Solutions Llc | Coating compositions with anticorrosion properties |
US9371454B2 (en) | 2010-10-15 | 2016-06-21 | Bunge Amorphic Solutions Llc | Coating compositions with anticorrosion properties |
DE102011015856A1 (en) * | 2011-04-01 | 2012-10-04 | Kronos International, Inc. | Process for the surface treatment of a titanium dioxide pigment |
CN102585559B (en) * | 2011-12-23 | 2014-03-26 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | Preparation method for high-light fastness titanium dioxide pigment |
WO2013187408A1 (en) * | 2012-06-13 | 2013-12-19 | 堺化学工業株式会社 | Composite white pigment for gravure ink, and gravure ink |
DE102013009635A1 (en) | 2012-06-28 | 2014-05-22 | Kronos International, Inc. | Titanium dioxide-containing and carbonate-containing composite pigments and process for their preparation |
DE102013009390A1 (en) * | 2012-06-29 | 2014-01-02 | Kronos International, Inc. | Process for the surface treatment of inorganic pigment particles |
US9315615B2 (en) * | 2013-03-15 | 2016-04-19 | Tronox Llc | Titanium dioxide pigment and manufacturing method |
EP2883917A1 (en) | 2013-12-13 | 2015-06-17 | Kronos International, Inc. | Composite pigments containing calcium phosphate and method for their preparation |
CN103965659B (en) * | 2014-04-23 | 2015-11-04 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | A kind of method preparing high-dispersed titanium pigment |
DE102015002946A1 (en) | 2015-03-10 | 2016-09-15 | Kronos International, Inc. | Aluminum hydroxide-containing composite pigments and process for their preparation |
KR20170126998A (en) | 2015-03-10 | 2017-11-20 | 크로노스 인터내셔널, 인코포레이티드 | Composite pigments comprising aluminum hydroxide and a process for their preparation |
EP3081602A1 (en) | 2015-04-17 | 2016-10-19 | Kronos International, Inc. | Composite pigments containing aluminium hydroxide and method for their preparation |
EP3810698B1 (en) * | 2018-06-19 | 2023-07-26 | Tronox LLC | Treated titanium dioxide pigment, process of making thereof and use thereof in paper manufacture |
CN108997789B (en) * | 2018-09-05 | 2020-11-17 | 攀枝花大互通钛业有限公司 | Composite modified titanium dioxide and preparation method thereof |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0573150A2 (en) * | 1992-06-04 | 1993-12-08 | Tioxide Group Services Limited | Composite pigmentary material |
WO1997018268A1 (en) * | 1995-11-13 | 1997-05-22 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | TiO2 PIGMENT COATED WITH SMALL INORGANIC PARTICLES |
RU95120072A (en) * | 1994-11-23 | 1997-11-20 | Рон-Пуленк Шими | METHOD FOR PROCESSING SURFACE OF PIGMENT FROM TITANIUM DIOXIDE AND PIGMENT FROM TITANIUM DIOXIDE |
WO2004018568A1 (en) * | 2002-08-08 | 2004-03-04 | Kronos International, Inc. | Method for surface treatment of a titanium dioxide pigment |
WO2005017049A1 (en) * | 2003-07-18 | 2005-02-24 | Kronos International, Inc. | Method for treating the surface of a titanium dioxide pigment |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2727125B1 (en) * | 1994-11-23 | 1999-01-29 | Rhone Poulenc Chimie | PROCESS FOR TREATING TITANIUM DIOXIDE PIGMENTS, A NEW TITANIUM DIOXIDE PIGMENT AND ITS USE IN PAPER MANUFACTURING |
US5886069A (en) | 1995-11-13 | 1999-03-23 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Titanium dioxide particles having substantially discrete inorganic particles dispersed on their surfaces |
US6143064A (en) | 1996-03-04 | 2000-11-07 | Fp-Pigments Oy | Pigment particles coated with precipitated calcium carbonate and a process for the preparation thereof |
AU733181B2 (en) * | 1996-06-10 | 2001-05-10 | Katsuto Nakatsuka | Multilayer-coated powder |
JP3052193B2 (en) * | 1996-08-22 | 2000-06-12 | 日鉄鉱業株式会社 | Color ink composition |
DE10115544A1 (en) | 2001-03-28 | 2002-10-10 | Kronos Titan Gmbh & Co Ohg | Titanium dioxide pigment composition |
US6743286B2 (en) | 2001-07-30 | 2004-06-01 | Millennium Inorganic Chemicals, Inc. | Inorganic particles and methods of making |
DE10259246A1 (en) * | 2002-12-17 | 2004-07-01 | Merck Patent Gmbh | Inorganic spherical absorption pigments |
-
2006
- 2006-03-16 DE DE102006012564A patent/DE102006012564B4/en not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-03-08 CN CN2007800062523A patent/CN101389714B/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-03-08 KR KR1020087022423A patent/KR20080102198A/en not_active Application Discontinuation
- 2007-03-08 MY MYPI20083592 patent/MY151114A/en unknown
- 2007-03-08 JP JP2008558686A patent/JP5199894B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-03-08 BR BRPI0708985-6A patent/BRPI0708985A2/en not_active IP Right Cessation
- 2007-03-08 EP EP07711855A patent/EP1994098A2/en not_active Withdrawn
- 2007-03-08 UA UAA200808963A patent/UA94075C2/en unknown
- 2007-03-08 WO PCT/EP2007/001997 patent/WO2007104465A2/en active Application Filing
- 2007-03-08 AU AU2007224748A patent/AU2007224748B2/en not_active Ceased
- 2007-03-08 RU RU2008140369/05A patent/RU2443737C2/en not_active IP Right Cessation
- 2007-03-12 SA SA7280100A patent/SA07280100B1/en unknown
- 2007-03-15 TW TW096108855A patent/TW200740928A/en unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0573150A2 (en) * | 1992-06-04 | 1993-12-08 | Tioxide Group Services Limited | Composite pigmentary material |
RU95120072A (en) * | 1994-11-23 | 1997-11-20 | Рон-Пуленк Шими | METHOD FOR PROCESSING SURFACE OF PIGMENT FROM TITANIUM DIOXIDE AND PIGMENT FROM TITANIUM DIOXIDE |
WO1997018268A1 (en) * | 1995-11-13 | 1997-05-22 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | TiO2 PIGMENT COATED WITH SMALL INORGANIC PARTICLES |
WO2004018568A1 (en) * | 2002-08-08 | 2004-03-04 | Kronos International, Inc. | Method for surface treatment of a titanium dioxide pigment |
WO2005017049A1 (en) * | 2003-07-18 | 2005-02-24 | Kronos International, Inc. | Method for treating the surface of a titanium dioxide pigment |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2699127C1 (en) * | 2016-01-08 | 2019-09-03 | Кронос Интернациональ, Инк. | Method for reducing the area of the surface area of a coating applied on a substrate, calculated by weight |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5199894B2 (en) | 2013-05-15 |
CN101389714B (en) | 2012-03-14 |
WO2007104465A3 (en) | 2007-11-01 |
KR20080102198A (en) | 2008-11-24 |
CN101389714A (en) | 2009-03-18 |
MY151114A (en) | 2014-04-15 |
AU2007224748A1 (en) | 2007-09-20 |
WO2007104465A2 (en) | 2007-09-20 |
AU2007224748B2 (en) | 2012-01-19 |
UA94075C2 (en) | 2011-04-11 |
BRPI0708985A2 (en) | 2011-06-14 |
SA07280100B1 (en) | 2010-03-29 |
JP2009529613A (en) | 2009-08-20 |
RU2008140369A (en) | 2010-04-27 |
DE102006012564A1 (en) | 2007-09-20 |
DE102006012564B4 (en) | 2008-11-06 |
TW200740928A (en) | 2007-11-01 |
EP1994098A2 (en) | 2008-11-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2443737C2 (en) | Titanium dioxide based pigment, methods of producing titanium dioxide based pigment and pigment obtained using one of said methods, decorative paper, method of making decorative paper, method of making decorative coating materials and decorative coating materials | |
US7288146B1 (en) | Titanium dioxide pigment coated with hollow bodies and method for its manufacture | |
TWI417349B (en) | Titandioxid-pigment mit hoher opazitaet und verfahren zur herstellung | |
CN102585559B (en) | Preparation method for high-light fastness titanium dioxide pigment | |
JP4638733B2 (en) | Surface treatment method for titanium dioxide pigment | |
CN103476877B (en) | Manufacture method and the titanium dioxide pigment of the titanium dioxide pigment of post processing | |
JP5090735B2 (en) | Method for surface treatment of titanium dioxide pigments | |
US5551975A (en) | Structured pigment compositions, methods for preparation and use | |
KR102016900B1 (en) | Method for the surface treatment of inorganic particles | |
AU2019341503B2 (en) | Laminate pigment with spacing properties and high UV-greying stability | |
CN114456621A (en) | Preparation method of titanium dioxide for decorative paper | |
MX2008007824A (en) | Titanium dioxide pigment featuring great opacity, and method for the production thereof | |
MXPA00006278A (en) | Preparation and use of mixed opacifiers based on titanium and silica oxides |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140309 |