RU2648112C1 - Адсорбция и/или уменьшение количества органических материалов в водной среде с применением коллоидного осажденного карбоната кальция - Google Patents
Адсорбция и/или уменьшение количества органических материалов в водной среде с применением коллоидного осажденного карбоната кальция Download PDFInfo
- Publication number
- RU2648112C1 RU2648112C1 RU2016144691A RU2016144691A RU2648112C1 RU 2648112 C1 RU2648112 C1 RU 2648112C1 RU 2016144691 A RU2016144691 A RU 2016144691A RU 2016144691 A RU2016144691 A RU 2016144691A RU 2648112 C1 RU2648112 C1 RU 2648112C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cpcc
- aqueous medium
- calcium carbonate
- turbidity
- colloidal
- Prior art date
Links
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 title claims abstract description 176
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 115
- 239000011368 organic material Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 229940088417 precipitated calcium carbonate Drugs 0.000 title claims abstract description 27
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 title abstract description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 title description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 67
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 55
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 46
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 26
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 238000004438 BET method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000004537 pulping Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 104
- 239000000454 talc Substances 0.000 claims description 46
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 claims description 46
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 42
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 39
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 39
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 38
- 239000000123 paper Substances 0.000 claims description 36
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 30
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 30
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 30
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 claims description 26
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 25
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 23
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 23
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 22
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims description 17
- 239000000598 endocrine disruptor Substances 0.000 claims description 16
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 15
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 15
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 15
- 150000007933 aliphatic carboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 14
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 14
- IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N 4-nonylphenol Chemical compound CCCCCCCCCC1=CC=C(O)C=C1 IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 11
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 11
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 11
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims description 11
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 10
- -1 pulped pulp Polymers 0.000 claims description 10
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 9
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 9
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims description 9
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 8
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 7
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 7
- 150000003505 terpenes Chemical class 0.000 claims description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 claims description 6
- 229930182558 Sterol Natural products 0.000 claims description 6
- MUMGGOZAMZWBJJ-DYKIIFRCSA-N Testostosterone Chemical compound O=C1CC[C@]2(C)[C@H]3CC[C@](C)([C@H](CC4)O)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 MUMGGOZAMZWBJJ-DYKIIFRCSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- ZQSIJRDFPHDXIC-UHFFFAOYSA-N daidzein Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1=COC2=CC(O)=CC=C2C1=O ZQSIJRDFPHDXIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 6
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 claims description 6
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 claims description 6
- IMSSROKUHAOUJS-MJCUULBUSA-N mestranol Chemical compound C1C[C@]2(C)[C@@](C#C)(O)CC[C@H]2[C@@H]2CCC3=CC(OC)=CC=C3[C@H]21 IMSSROKUHAOUJS-MJCUULBUSA-N 0.000 claims description 6
- 229960001390 mestranol Drugs 0.000 claims description 6
- 150000003071 polychlorinated biphenyls Chemical class 0.000 claims description 6
- 150000003432 sterols Chemical class 0.000 claims description 6
- 235000003702 sterols Nutrition 0.000 claims description 6
- PIILXFBHQILWPS-UHFFFAOYSA-N tributyltin Chemical compound CCCC[Sn](CCCC)CCCC PIILXFBHQILWPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000001993 wax Substances 0.000 claims description 6
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- BFPYWIDHMRZLRN-SLHNCBLASA-N Ethinyl estradiol Chemical compound OC1=CC=C2[C@H]3CC[C@](C)([C@](CC4)(O)C#C)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 BFPYWIDHMRZLRN-SLHNCBLASA-N 0.000 claims description 5
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 claims description 5
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229960002568 ethinylestradiol Drugs 0.000 claims description 5
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims description 5
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000004627 regenerated cellulose Substances 0.000 claims description 5
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004831 Hot glue Substances 0.000 claims description 4
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims description 4
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 4
- 239000003925 fat Substances 0.000 claims description 4
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims description 4
- 239000004579 marble Substances 0.000 claims description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims description 4
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims description 4
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 4
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 4
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 4
- PROQIPRRNZUXQM-UHFFFAOYSA-N (16alpha,17betaOH)-Estra-1,3,5(10)-triene-3,16,17-triol Natural products OC1=CC=C2C3CCC(C)(C(C(O)C4)O)C4C3CCC2=C1 PROQIPRRNZUXQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NVKAWKQGWWIWPM-ABEVXSGRSA-N 17-β-hydroxy-5-α-Androstan-3-one Chemical compound C1C(=O)CC[C@]2(C)[C@H]3CC[C@](C)([C@H](CC4)O)[C@@H]4[C@@H]3CC[C@H]21 NVKAWKQGWWIWPM-ABEVXSGRSA-N 0.000 claims description 3
- ISAVYTVYFVQUDY-UHFFFAOYSA-N 4-tert-Octylphenol Chemical compound CC(C)(C)CC(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 ISAVYTVYFVQUDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 3
- DNXHEGUUPJUMQT-CBZIJGRNSA-N Estrone Chemical compound OC1=CC=C2[C@H]3CC[C@](C)(C(CC4)=O)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 DNXHEGUUPJUMQT-CBZIJGRNSA-N 0.000 claims description 3
- JJWSNOOGIUMOEE-UHFFFAOYSA-N Monomethylmercury Chemical compound [Hg]C JJWSNOOGIUMOEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 3
- 229960003473 androstanolone Drugs 0.000 claims description 3
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000007240 daidzein Nutrition 0.000 claims description 3
- RGLYKWWBQGJZGM-ISLYRVAYSA-N diethylstilbestrol Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(/CC)=C(\CC)C1=CC=C(O)C=C1 RGLYKWWBQGJZGM-ISLYRVAYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 3
- 229960001348 estriol Drugs 0.000 claims description 3
- PROQIPRRNZUXQM-ZXXIGWHRSA-N estriol Chemical compound OC1=CC=C2[C@H]3CC[C@](C)([C@H]([C@H](O)C4)O)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 PROQIPRRNZUXQM-ZXXIGWHRSA-N 0.000 claims description 3
- 229940045109 genistein Drugs 0.000 claims description 3
- TZBJGXHYKVUXJN-UHFFFAOYSA-N genistein Natural products C1=CC(O)=CC=C1C1=COC2=CC(O)=CC(O)=C2C1=O TZBJGXHYKVUXJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000006539 genistein Nutrition 0.000 claims description 3
- ZCOLJUOHXJRHDI-CMWLGVBASA-N genistein 7-O-beta-D-glucoside Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1=CC(O)=C2C(=O)C(C=3C=CC(O)=CC=3)=COC2=C1 ZCOLJUOHXJRHDI-CMWLGVBASA-N 0.000 claims description 3
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 claims description 3
- 239000005556 hormone Substances 0.000 claims description 3
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000003317 industrial substance Substances 0.000 claims description 3
- 239000000976 ink Substances 0.000 claims description 3
- 239000012860 organic pigment Substances 0.000 claims description 3
- 239000001814 pectin Substances 0.000 claims description 3
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 claims description 3
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 claims description 3
- 125000005498 phthalate group Chemical class 0.000 claims description 3
- 229930195732 phytohormone Natural products 0.000 claims description 3
- 125000005575 polycyclic aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 claims description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 3
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 claims description 3
- 229950005143 sitosterol Drugs 0.000 claims description 3
- 235000007586 terpenes Nutrition 0.000 claims description 3
- 229960003604 testosterone Drugs 0.000 claims description 3
- 229960005309 estradiol Drugs 0.000 claims description 2
- 102100031260 Acyl-coenzyme A thioesterase THEM4 Human genes 0.000 claims 1
- 101000638510 Homo sapiens Acyl-coenzyme A thioesterase THEM4 Proteins 0.000 claims 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 235000012222 talc Nutrition 0.000 description 45
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 35
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 20
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 11
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 11
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 9
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N decanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCC(O)=O GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 8
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N octanoic acid Chemical compound CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 7
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 6
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 6
- TUNFSRHWOTWDNC-HKGQFRNVSA-N tetradecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCC[14C](O)=O TUNFSRHWOTWDNC-HKGQFRNVSA-N 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 5
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 5
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 5
- 239000005632 Capric acid (CAS 334-48-5) Substances 0.000 description 4
- 239000005635 Caprylic acid (CAS 124-07-2) Substances 0.000 description 4
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 4
- 239000005639 Lauric acid Substances 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 4
- UKMSUNONTOPOIO-UHFFFAOYSA-N docosanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O UKMSUNONTOPOIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 4
- KEMQGTRYUADPNZ-UHFFFAOYSA-N heptadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O KEMQGTRYUADPNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MNWFXJYAOYHMED-UHFFFAOYSA-N heptanoic acid Chemical compound CCCCCCC(O)=O MNWFXJYAOYHMED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 4
- ISYWECDDZWTKFF-UHFFFAOYSA-N nonadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O ISYWECDDZWTKFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FBUKVWPVBMHYJY-UHFFFAOYSA-N nonanoic acid Chemical compound CCCCCCCCC(O)=O FBUKVWPVBMHYJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229960002446 octanoic acid Drugs 0.000 description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 4
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 4
- SZHOJFHSIKHZHA-UHFFFAOYSA-N tridecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCC(O)=O SZHOJFHSIKHZHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZDPHROOEEOARMN-UHFFFAOYSA-N undecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCC(O)=O ZDPHROOEEOARMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BFPYWIDHMRZLRN-UHFFFAOYSA-N 17alpha-ethynyl estradiol Natural products OC1=CC=C2C3CCC(C)(C(CC4)(O)C#C)C4C3CCC2=C1 BFPYWIDHMRZLRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 3
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 3
- XEZVDURJDFGERA-UHFFFAOYSA-N tricosanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O XEZVDURJDFGERA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 3
- 235000021357 Behenic acid Nutrition 0.000 description 2
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- 244000303965 Cyamopsis psoralioides Species 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000021353 Lignoceric acid Nutrition 0.000 description 2
- CQXMAMUUWHYSIY-UHFFFAOYSA-N Lignoceric acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCCC1=CC=C(O)C=C1 CQXMAMUUWHYSIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005643 Pelargonic acid Substances 0.000 description 2
- 241000218657 Picea Species 0.000 description 2
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 2
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 2
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 2
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940116226 behenic acid Drugs 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- FARYTWBWLZAXNK-WAYWQWQTSA-N ethyl (z)-3-(methylamino)but-2-enoate Chemical compound CCOC(=O)\C=C(\C)NC FARYTWBWLZAXNK-WAYWQWQTSA-N 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 238000004442 gravimetric analysis Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- CKDDRHZIAZRDBW-UHFFFAOYSA-N henicosanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O CKDDRHZIAZRDBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VKOBVWXKNCXXDE-UHFFFAOYSA-N icosanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O VKOBVWXKNCXXDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- YAQXGBBDJYBXKL-UHFFFAOYSA-N iron(2+);1,10-phenanthroline;dicyanide Chemical compound [Fe+2].N#[C-].N#[C-].C1=CN=C2C3=NC=CC=C3C=CC2=C1.C1=CN=C2C3=NC=CC=C3C=CC2=C1 YAQXGBBDJYBXKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 229910021647 smectite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- VOXZDWNPVJITMN-ZBRFXRBCSA-N 17β-estradiol Chemical compound OC1=CC=C2[C@H]3CC[C@](C)([C@H](CC4)O)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 VOXZDWNPVJITMN-ZBRFXRBCSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 206010006187 Breast cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000026310 Breast neoplasm Diseases 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 244000166124 Eucalyptus globulus Species 0.000 description 1
- 241001086438 Euclichthys polynemus Species 0.000 description 1
- 206010049290 Feminisation acquired Diseases 0.000 description 1
- 208000034793 Feminization Diseases 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical group CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000218652 Larix Species 0.000 description 1
- 235000005590 Larix decidua Nutrition 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 208000012902 Nervous system disease Diseases 0.000 description 1
- 208000025966 Neurological disease Diseases 0.000 description 1
- 240000000020 Picea glauca Species 0.000 description 1
- 235000008127 Picea glauca Nutrition 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 1
- 206010060862 Prostate cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000000236 Prostatic Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- 208000024313 Testicular Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 206010057644 Testis cancer Diseases 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005263 alkylenediamine group Chemical group 0.000 description 1
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052612 amphibole Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 229940076810 beta sitosterol Drugs 0.000 description 1
- LGJMUZUPVCAVPU-UHFFFAOYSA-N beta-Sitostanol Natural products C1CC2CC(O)CCC2(C)C2C1C1CCC(C(C)CCC(CC)C(C)C)C1(C)CC2 LGJMUZUPVCAVPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NJKOMDUNNDKEAI-UHFFFAOYSA-N beta-sitosterol Natural products CCC(CCC(C)C1CCC2(C)C3CC=C4CC(O)CCC4C3CCC12C)C(C)C NJKOMDUNNDKEAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 229910052626 biotite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000012482 calibration solution Substances 0.000 description 1
- 150000001767 cationic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920006317 cationic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910001919 chlorite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052619 chlorite group Inorganic materials 0.000 description 1
- QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-N chlorous acid Chemical compound OCl=O QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 1
- 229940075614 colloidal silicon dioxide Drugs 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000011118 depth filtration Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000002338 electrophoretic light scattering Methods 0.000 description 1
- 230000009881 electrostatic interaction Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- UYMKPFRHYYNDTL-UHFFFAOYSA-N ethenamine Chemical class NC=C UYMKPFRHYYNDTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLCTWBJQROOONQ-UHFFFAOYSA-N ethenyl prop-2-enoate Chemical class C=COC(=O)C=C BLCTWBJQROOONQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound O=C.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 1
- 230000003862 health status Effects 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000003054 hormonal effect Effects 0.000 description 1
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 230000001900 immune effect Effects 0.000 description 1
- 208000026278 immune system disease Diseases 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- JMMWKPVZQRWMSS-UHFFFAOYSA-N isopropanol acetate Natural products CC(C)OC(C)=O JMMWKPVZQRWMSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940011051 isopropyl acetate Drugs 0.000 description 1
- GWYFCOCPABKNJV-UHFFFAOYSA-N isovaleric acid Chemical compound CC(C)CC(O)=O GWYFCOCPABKNJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 229910001710 laterite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011504 laterite Substances 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 150000002762 monocarboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000010841 municipal wastewater Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000010450 olivine Substances 0.000 description 1
- 229910052609 olivine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 1
- 239000011860 particles by size Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000005588 protonation Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 229910052611 pyroxene Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000012925 reference material Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000001850 reproductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052616 serpentine group Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- KZJWDPNRJALLNS-VJSFXXLFSA-N sitosterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CC[C@@H](CC)C(C)C)[C@@]1(C)CC2 KZJWDPNRJALLNS-VJSFXXLFSA-N 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000011115 styrene butadiene Substances 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 150000003462 sulfoxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 201000003120 testicular cancer Diseases 0.000 description 1
- 210000001550 testis Anatomy 0.000 description 1
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 229940005605 valeric acid Drugs 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/281—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/288—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using composite sorbents, e.g. coated, impregnated, multi-layered
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
- B01J20/043—Carbonates or bicarbonates, e.g. limestone, dolomite, aragonite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J20/28004—Sorbent size or size distribution, e.g. particle size
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J20/28057—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area
- B01J20/28059—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area being less than 100 m2/g
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J20/28057—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area
- B01J20/28061—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area being in the range 100-500 m2/g
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
- D21C9/08—Removal of fats, resins, pitch or waxes; Chemical or physical purification, i.e. refining, of crude cellulose by removing non-cellulosic contaminants, optionally combined with bleaching
- D21C9/083—Removal of fats, resins, pitch or waxes; Chemical or physical purification, i.e. refining, of crude cellulose by removing non-cellulosic contaminants, optionally combined with bleaching with inorganic 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
- 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
- D21H21/02—Agents for preventing deposition on the paper mill equipment, e.g. pitch or slime control
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/305—Endocrine disruptive agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/308—Dyes; Colorants; Fluorescent agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/26—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of plants or parts thereof
- C02F2103/28—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of plants or parts thereof from the paper or cellulose industry
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/30—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the textile industry
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/32—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the food or foodstuff industry, e.g. brewery waste waters
- C02F2103/325—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the food or foodstuff industry, e.g. brewery waste waters from processes relating to the production of wine products
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/64—Paper recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Paper (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производству бумаги, а именно к применению коллоидного осажденного карбоната кальция (cPCC) для адсорбции и/или уменьшения количества, по меньшей мере, одного органического материала в водной среде, которая производится в процессах изготовления бумаги или варки целлюлозы. Применяемый cPCC имеет удельную площадь поверхности по меньшей мере 5 м2/г при измерении с применением азота и метода ВЕТ. При этом cPCC находится в форме агрегатов индивидуальных частиц осажденного карбоната кальция (РСС). Обеспечивается эффективное удаление органических материалов из водной среды. 14 з.п. ф-лы, 9 ил., 2 табл.
Description
Настоящее изобретение предлагает применение коллоидного осажденного карбоната кальция (cPCC) для адсорбции и/или уменьшения количества, по меньшей мере, одного органического материала в водной среде.
В промышленном производстве бумаги волокна, получаемые из разнообразных источников и имеющих различные качества, изготавливают в процессе обработки и очистки, например, осуществляя в сочетаниях измельчение, термическую и химическую обработка, чтобы превращать древесину в волокна. В течение этого процесса варки целлюлозы органические материалы, содержащиеся в составе древесины, высвобождаются в циркулирующую технологическую воду в форме растворенных и коллоидных веществ (DCS), которые также называются термином «смола». Однако растворенные и коллоидные вещества могут циркулировать во внутренних водных контурах в форме мелких капель, которые могут образовывать отложения на поверхности оборудования для изготовления бумаги, и, таким образом, могут приводить к необходимости трудоемкой очистки оборудования и дорогостоящего простоя машин. Кроме того, такие отложения иногда проявляются как заметные пятна на конечном бумажном изделии, имея цвет от желтого до черного, или они могут вызывать разрыв бумажного полотна, включая снижение производительности и ухудшение качества бумаги.
Капли растворенных и коллоидных веществ, как правило, образуются, когда данные растворенные и коллоидные вещества диффундируют из клеток древесины или выдавливаются из разрушенных клеток. Вследствие высокой температуры варки целлюлозы, составляющей приблизительно от 80 до 180°C, и высокой ионной силы водной среды образуется фаза, имеющая пластинчатую жидкокристаллическую структуру, которая затем превращается, и образуется липофильная коллоидная система, включающая отдельные капли. Как правило, компоненты, составляющие гидрофобную часть древесной смолы, такие как триглицериды, сложные эфиры стериловых спиртов, воски, а также имеющие гидрофобные скелеты смолы и жирные кислоты, стеролы и жирные спирты предпочтительно собираются в центре капель. Гидрофильные незаряженные группы, образующие, например, спирты, такие как стеролы и жирные спирты, а также гидрофильные головные группы смол, которые содержат жирные кислоты и соответствующие мыла, располагаются на поверхности капель и, в конечном счете, определяют электростатическую стабилизацию данной системы. Вышеупомянутые соединения находятся в равновесии с водной средой и могут растворяться в результате изменения pH, температуры или ионной силы. Кроме того, гидрофильные растворимые в воде полимеры, такие как гемицеллюлозы или лигносульфонаты, могут адсорбироваться на поверхности капель и способствовать их коллоидной стабилизации посредством стерических электростатических взаимодействий. По сравнению с содержимым капель, эти гидрофильные растворимые в воде полимеры присутствуют в избытке и находятся в равновесии между поверхностью капель и водной средой. Вышеупомянутые капли, как правило, имеют размеры, составляющие от 10 до 2000 нм. Такое образование капель может также представлять собой проблему в процессах, в которых присутствуют регенерированные или вторичные волокна, где органические материалы, такие как связующие вещества, краски, термоплавкие клеи, латексы и воски, агломерируются и образуют отложения на оборудовании для изготовления бумаги.
Дифференциация и разделение растворенных веществ и капель, включающих коллоидные вещества, могут осуществляться посредством мембранной фильтрации, в которой применяются фильтры с размером отверстий, составляющим от 0,1 до 0,2 мкм. Например, следует понимать, что все вещества, которые задерживаются фильтром, рассматриваются как коллоидные вещества, а все вещества, которые проходят через фильтр, представляют собой растворенные вещества. В качестве альтернативы, дифференциация может осуществляться посредством измерения мутности, в котором вещества, которые вызывают мутность, рассматриваются как часть коллоидных веществ и включают, главным образом, гидрофобную древесную смолу, на которой адсорбируются гемицеллюлозы. Растворенные вещества, как правило, количественно определяются путем вычитания количества коллоидного материала из суммарного количества органического материала.
В технике было сделано несколько попыток регулирования отложений растворенных и коллоидных веществ в процессах изготовления бумаги. В данном отношении одна стратегия включает введение в процесс изготовления бумаги адсорбирующих материалов в форме разнообразных минералов, такие как тальк, бентонит или диатомовый кремнезем, которые адсорбируют вышеупомянутые вещества в форме мелких капель.
Например, японская патентная заявка № JP 2004292998A предлагает тальк, который используется в качестве адсорбирующего смолы материала. Международная патентная заявка № WO 03/085199A2 предлагает ограничивающую отложения систему, которую составляют неорганический или органический коагулянт и микрозернистый материал, такой как бентонитовая глина, сшитый полимер, коллоидный диоксид кремния, полисиликат для содержащей целлюлозу белой смолы/клейких вещества. Патентная заявка США № US 2003/0096143A1 описывает способ обработки частиц талька, который улучшает смачиваемость талька и/или сродство талька к целлюлозным волокнам. Японский патент № JP 6065892 описывает адсорбирующий смолы материал, который составляет модифицированный магнием смектитный глинистый минерал, изготавливаемый посредством модификации магнием поверхностного слоя смектитного глинистого минерала.
Французские патенты № FR 2900410 и № FR 2900411 описывают обработку минералов и/или талька амфотерными полимерами для использования в ограничении отложений смолы. Канадский патент № CA 2205277 описывает способ, сокращающий до минимума отложения частиц смолы, краски и клейких веществ в процессе изготовления бумаги посредством удерживания таких частиц на волокнах, включающий стадии добавления талька в количестве, эффективном для ограничения смолы, краски и клейких веществ, в суспензию волокон, которая находится в контакте с бумагоделательной машиной и связанными с ней устройствами, и добавления в эту суспензию бентонита в количестве, эффективном для ограничения смолы, краски и клейких веществ. Международная патентная заявка № WO 2009/034056Al предлагает применение диоксида углерода для удаления клейких веществ из целлюлозной суспензии, содержащей регенерированные волокна, а также для уменьшения содержания карбоната кальция в отходах от флотации. Международная патентная заявка № WO 2006/029404A1 описывает удаление и/или ограничение содержания связующих веществ или клейких материалов из исходной макулатуры или необработанных целлюлозных волокон посредством осуществления в комбинированной обработки ферментами с адсорбентами и/или абсорбентами, где адсорбенты включают активированный бентонит, микрочастицы, тальк, глину и модифицированный диоксид кремния. Работа P. L. Whiting «Контроль загрязнения на высокоскоростной бумагоделательной машине», Конференция технологов и производителей бумаги», материалы Технической ассоциации целлюлозно-бумажной промышленности (TAPPI), 1997 г., с. 661-668, описывает уменьшение отложения клейких веществ на бумагоделательных машинах посредством добавления недиспергированных частиц PCC, имеющих скаленоэдрическую форму. Статья J. Klungness и др., «Устранение отложений клейких микрочастиц и коллоидных частиц с помощью осажденного карбоната кальция», Paper Technology (Технология производства бумаги), октябрь 2004 г., с. 29-33, описывает применение ромбоэдрического PCC для устранения или сокращения до минимума содержания клейких микрочастиц в технологической воды в процессе регенерации целлюлозы. Международная патентная заявка № WO 2008/113839 предлагает способ устранения смолы из водной среды посредством добавления в данную среду прореагировавшего на поверхности природного карбоната кальция или водной суспензии, включающей прореагировавший на поверхности карбонат кальция и имеющей значение pH, составляющее более чем 6,0 при измерении при 20°C. Международная патентная заявка № WO 2008/113838 предлагает удаление разрушающих эндокринную систему соединений из водной среды посредством добавления в данную среду прореагировавшего на поверхности природного карбоната кальция или водной суспензии, включающей прореагировавший на поверхности карбонат кальция и имеющей значение pH, составляющее более чем 6,0 при измерении при 20°C. Международная патентная заявка № WO 2013/007717 предлагает применение гидрофобизированного тонкодисперсного карбоната кальция и/или гидрофобизированного осажденного карбоната кальция для уменьшения количества смолы в водной среде.
Эта стратегия имеет преимущество, заключающееся в том, что растворенные и коллоидные вещества удаляются из конечного продукта и не могут, таким образом, концентрироваться далее в водном контуре бумагоделательной машины. В частности, тальк представляет собой весьма эффективное общепринятое вещество для устранения отложений смолы. Однако механизм действия талька в устранении растворенных и коллоидных веществ точно не установлен. Предполагается, что тальк уменьшает клейкость таких веществ таким образом, что они в меньшей степени проявляют тенденцию к образованию капель или отложений на оборудовании для производства бумаги или к созданию пятен на конечном бумажном изделии. Кроме того, функция талька заключается в том, чтобы уменьшать клейкость материалов, которые уже образовали отложения, таким образом, что замедляется дальнейшее накопление клейких материалов на этих поверхностях. Следовательно, важно, чтобы тальк добавлялся в достаточном количестве таким образом, чтобы уменьшалась общая клейкость поверхностей в системе. Один проблема, связанная с тальком, однако, заключается в том, что если тальк используется в недостаточном количестве, он, как правило, просто внедряется в отложения и агломераты клейких материалов. Кроме того, как известно, тальк частично теряет свое сродство к коллоидным веществам в процессе изготовления бумаги в нейтральной и щелочной среде.
Согласно следующей стратегии, предусматриваются коллоидная стабилизация или фиксация и удерживание растворенных и коллоидных веществ посредством применения диспергирующих веществ или поверхностно-активных веществ. Применение этой стратегии приводит к концентрированию капель смолы в водном контуре бумагоделательной машины. Например, европейский патент № EP 0740014 описывает ограничивающее отложения смолы вещество, которое может включать кандитовую глину (серпентиновой группы), частицы которого покрывает гомополимер или сополимер, включающий меламиноформальдегид. Патент США № US 5626720A описывает способ контроля смолы в водной системе, используемой в производстве целлюлозы или бумаги, который включает добавление в данную систему или в оборудование, производящее целлюлозу или бумагу, растворимого в воде полимера, исходными веществами которого являются (a) эпигалогидрин, диэпоксид или предшественник эпигалогидрина или диэпоксида, (b) алкиламин, содержащий две функциональные группы, способные реагировать с эпигалогидрином, и (c) амин, содержащий более чем две функциональные группы, способные реагировать с эпигалогидрином, и не содержащий карбонильных групп. Японский патент № JP 11043895A описывает способ подавления отложений смолы посредством применения катионного соединения, которое изготавливается в результате реакции алкилендиамина с эпигалогидрином. Международная патентная заявка № WO 98/05819A1 предлагает жидкую композицию для ограничения отложений смолы в производстве целлюлозы и бумаги, включающую водная раствор, содержащий (1) катионный гуаровый полимер и (2) сополимер изобутилена и малеинового ангидрида. Европейский патент № EP 0586755 A1 описывает способ ограничения отложений смолы в процессе варки целлюлозы или изготовления бумаги, в котором в композицию, включающую волокна для изготовления бумаги, вводится вплоть до 1,0 мас.%, по отношению к массе сухих волокон в композиции, катионного полиэлектролита, в качестве которого присутствует собой поли(диаллилди(гидро или низший алкил)аммониевая соль), и у которого среднечисленная молекулярная масса составляет более чем 500000. Патентная заявка США № US 2011/0094695A1 описывает способ регулирования отложений органических загрязняющих веществ в системах для изготовления целлюлозы и бумаги, в котором используются растворимые в воде простоэфирные аминопластические сополимеры. Европейский патент № EP 1950342A1 описывает водные эмульсии, содержащие диалкиламиды и неионные поверхностно-активные вещества. Патентная заявка США № US 2004/0231816A1 описывает способ ограничения отложений смолы и клейких веществ, включающий стадию добавления гидрофобно модифицированной гидроксиэтилцеллюлозы (HMHEC) и катионных полимеров в суспензию целлюлозных волокон (древесную массу) или в систему обработки бумаги или изготовления бумаги; в результате этого повышается степень ингибирования отложения органических веществ и удерживания смолы на бумажных волокнах по сравнению с ингибированием индивидуальных ингредиентов. Патент США № US 6153049 описывает этиленаминные соединения и их смеси, которые используются в эффективных количествах для уменьшения или ингибирования отложений белой смолы на оборудовании для изготовления бумаги в течение переработки для регенерации бумаги, содержащей покрытия. Патент США № US 6051160A предлагает жидкую композицию для ограничения отложений смолы в производстве целлюлозы и бумаги, включающую водный раствор, содержащий (1) модифицированный катионный гуар и (2) сополимер стирола и малеинового ангидрида. Японская патентная заявка № JP 2002212897A описывает ингибитор отложения смолы в производстве бумаги, в котором содержится полидиаллилдиметиламмониевая соль, имеющая молекулярную массу от 20000 до 200000, и неорганическое соединение алюминия в качестве активных ингредиентов.
Однако данная стратегия часто вызывает проблемы, потому что в результате изменений температуры, pH или концентрации электролита могут происходить агломерация и последующее отложение капель органического материала на поверхности машин и оборудования и/или появление пятен на конечном бумажном изделии.
Таким образом, существует постоянная потребность в альтернативных материалах, которые обеспечивают улучшенные эксплуатационные характеристики по сравнению с существующими адсорбирующими материалами и эффективно осуществляют адсорбцию и/или уменьшают количество органических материалов в водной среде, которая производится в процессах изготовления бумаги или варки целлюлозы.
Эта и другие задачи решаются посредством предмета настоящего изобретения. Согласно настоящему изобретению, предлагается применение коллоидного осажденного карбоната кальция (cPCC) для адсорбции и/или уменьшения количества, по меньшей мере, одного органического материала в водной среде, в котором cPCC имеет удельную площадь поверхности, составляющую, по меньшей мере, 5,0 м2/г при измерении с применением азота и метода Брунауэра-Эммета-Теллера (BET).
Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что в результате вышеупомянутого применения согласно настоящему изобретению получается водная среда, содержащая меньшее количество органических материалов, чем количество органических материалов, содержащееся в соответствующей водной среде, которая получается в таком же процессе, но без вступления в контакт с коллоидным осажденным карбонатом кальция (cPCC). Более конкретно, авторы настоящего изобретения обнаружили, что, по меньшей мере, один органический материал в водной среде, который образуется в процессе изготовления бумаги или варки целлюлозы, может предпочтительно адсорбироваться и/или устраняться посредством введения в контакт водной среды с определенным коллоидным осажденным карбонатом кальция (cPCC).
Следует понимать, что для целей настоящего изобретения перечисленные ниже термины имеют следующие значения:
«Коллоидный осажденный карбонат кальция» (cPCC) означает осажденный карбонат кальция, который получается в форме агрегатов, содержащих индивидуальные частицы PCC. Термин «осажденный карбонат кальция» (PCC), который используется согласно настоящему изобретению, означает синтезированный материал, как правило, получаемый в результате осаждения после реакции углекислого газа и известкового молока в водной среде в подходящих условиях, который хорошо известен в технике; см., например, статью H. Yamada и др., «Процесс образования коллоидного карбоната кальция в реакционной системе Ca(OH)2-H2O-CO2», Gypsum & Lime (Гипс и известь), 1985 г., № 194, с. 3-12.
Термин «органические материалы», который используется согласно настоящему изобретению, означает клейкие материалы, содержащие растворенные и коллоидные вещества (DCS), которые образуют нерастворимые отложения в процессах варки целлюлозы и изготовления бумаги. Эти клейкие материалы, как правило, содержатся в составе древесины, из которой изготавливается бумага. Вышеупомянутые растворенные и коллоидные вещества (DCS) составляют четыре класса липофильных компонентов, включая (i) жиры и жирные кислоты, (ii) сложные эфиры стериловых спиртов и стеролы, (iii) терпеноиды и (iv) воски, которые составляют жирные спирты и сложные эфиры и предпочтительно образуют мелкие капли. Химический состав капель зависит от источника волокон, то есть от вида дерева, а также от роста в течение сезона отбора образцов. Липофильные компоненты мелких капель могут стабилизироваться, когда присутствуют лигносульфонаты, а также полисахариды. Если в процессе изготовления бумаги применяется макулатура, данный термин может также использоваться как более общий термин, включающий все клейкие материалы, которые растворяются в органических растворителях, но не растворяются в воде, включая, например, латекс, клей, красящие или связующие материалы, которые содержатся в макулатуре. Однако для целей настоящего изобретения термин «органический материал» включает не только встречающиеся в природе растворенные и/или коллоидные вещества (DCS), которые присутствуют в бумажной массе, но также любое синтетическое или природное растворенное и/или коллоидное вещество, которое присутствует в регенерированных волокнах, и которое рассматривается в качестве загрязняющего вещества в процессах изготовления бумаги.
Термин «водная среда», который используется согласно настоящему изобретению, означает жидкую фазу, которая включает и предпочтительнее представляет собой воду, содержащую, по меньшей мере, один органический материал и необязательные нерастворимые твердые материалы, такие как волокна. Однако вышеупомянутый термин не исключает, что жидкая фаза может содержать смешивающийся с водой органический растворитель, выбранный из группы, включающей спирты, такие как метанол, этанол, изопропанол, содержащие карбонильные группы растворители, такие как кетоны, например, ацетон, или альдегиды, сложные эфиры, такие как изопропилацетат, карбоновые кислоты, такие как муравьиная кислота, сульфоксиды, такие как диметилсульфоксид, и их смеси. Если жидкая фаза включает смешивающийся с водой органический растворитель, водная среда включает этот смешивающийся с водой органический растворитель в количестве, составляющем вплоть до 40,0 мас.% предпочтительно от 1,0 до 30,0 мас.% и наиболее предпочтительно от 1,0 до 25,0 мас.% по отношению к суммарной массе жидкофазной водной среды. Например, жидкая фаза водной среды может состоять из воды.
В том случае, где термин «включающий» используется в описании и формуле настоящего изобретения, он не исключает другие неупомянутые элементы, имеющие большое или небольшое функциональное значение. Для целей настоящего изобретения термин «состоящий из» рассматривается в качестве предпочтительного варианта термина «включающий». Если далее в настоящем документе группа определяется как включающая, по меньшей мере, некоторое число вариантов осуществления, это также следует понимать как определение группы, которая предпочтительно состоит только из этих вариантов осуществления.
В том случае, где используются термины «содержащий» или «имеющий», эти термины означают эквиваленты термина «включающий», который определяется выше.
В том случае, где используется неопределенный или определенный артикль, например, «a», «an» или «the», по отношению к существительному в единственном числе, это также относится и к множественному числу данного существительного, если четко не определяется какое-либо другое условие.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, cPCC имеет удельную площадь поверхности, составляющую от 5,0 м2/г до 200,0 м2/г, предпочтительно от 10,0 м2/г до 100,0 м2/г и наиболее предпочтительно от 15,0 м2/г до 50,0 м2/г при измерении с применением азота и метода BET.
Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, cPCC включает агрегаты, имеющие значение d50 массового медианного диаметра частиц, составляющее от 0,1 до 50,0 мкм, предпочтительно от 0,2 до 25,0 мкм, предпочтительнее от 0,3 до 10,0 мкм и наиболее предпочтительно от 0,4 до 5,0 мкм при измерении методом седиментации.
Согласно следующему варианту осуществления настоящего изобретения, агрегаты cPCC состоят из одиночных кристаллов, имеющих значение d50 массового медианного диаметра частиц, составляющее от 0,01 до 5,0 мкм, предпочтительно от 0,02 до 2,5 мкм, предпочтительнее от 0,03 до 1,0 мкм и наиболее предпочтительно от 0,04 до 0,5 мкм при измерении методом седиментации.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, cPCC присутствует в порошкообразной форме или в форме водной суспензии, включающие cPCC и имеющей значение pH, составляющее не менее чем 6,0 при измерении в условиях температуры 20°C (±1°C).
Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, cPCC (a) обрабатывается на поверхности, по меньшей мере, одной алифатической карбоновой кислотой, имеющей суммарное количество атомов углерода, составляющее от 4 до 24, предпочтительно стеариновой кислотой, и/или (b) стабилизируется одним или несколькими диспергирующими веществами, предпочтительно одним или несколькими катионными и/или анионными диспергирующими веществами.
Согласно следующему варианту осуществления настоящего изобретения, cPCC используется в сочетании, по меньшей мере, с одним дополнительным адсорбирующим материалом, выбранным из группы, включающей тальк, каолин, прокаленный каолин, природный карбонат кальция, в качестве которого выбираются мрамор, мел, кальцит, известняк и доломит, неколлоидный PCC, гипс, содержащие силикаты минералы, содержащие гидроксиды минералы, сульфоалюминаты кальция, пластмассовые частицы, органические пигменты, прореагировавший на поверхности карбонат кальция, гидрофобизированный тонкодисперсный карбонат кальция (GCC), гидрофобизированный PCC и их смеси, предпочтительно тальк, прореагировавший на поверхности карбонат кальция, гидрофобизированный GCC, гидрофобизированный PCC и их смеси.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, количество, по меньшей мере, одного дополнительного адсорбирующего материала составляет не более чем 25,0 мас.%, предпочтительно не более чем 10,0 мас.%, предпочтительнее не более чем 5,0 мас.% и наиболее предпочтительно не более чем 2,0 мас.% по отношению к суммарной сухой массе cPCC и, по меньшей мере, одного дополнительного адсорбирующего материала.
Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, водная среда, включающая, по меньшей мере, один органический материал, производится в процессе изготовления бумаги или варки целлюлозы, предпочтительно в качестве водной среды выбираются беленая и небеленая целлюлоза, такие как механическая целлюлоза, измельченная целлюлоза, термомеханическая целлюлоза (TMP), хемотермомеханическая целлюлоза (CTMP), небеленая сульфатная целлюлоза, сульфатная целлюлоза, регенерированная целлюлоза и их смеси.
Согласно следующему варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один органический материал в водной среде представляет собой, по меньшей мере, одно растворенное и/или коллоидное вещество, которое производится в процессе изготовления бумаги или варки целлюлозы или переработки макулатуры.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, одно растворенное и/или коллоидное вещество (a) производится/производятся из древесины и/или древесных смол, предпочтительно выбранных из группы, включающей полисахариды, такие как гемицеллюлозы, лигнин, крахмал и пектины, смоляные кислоты, жиры, жирные кислоты, жирные спирты, терпены, терпеноиды, полиизопрены, стеролы, сложные эфиры стериловых спиртов, воски и их смеси, и/или (b) производится/производятся из бумажных покрытий, связующих покрытий, печатных красок, удаляющих краски химических реагентов, термоплавких клеев и/или связующих веществ.
Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, cPCC добавляется в водную среду в количестве, составляющем от 0,05 до 90,0 мас.%, предпочтительно от 0,1 до 50,0 мас.%, предпочтительнее от 0,25 до 25,0 мас.%, еще предпочтительнее от 0,5 до 10,0 мас.% и наиболее предпочтительно от 0,5 до 5,0 мас.% по отношению к суммарной массе волокон, высушенных в печи при 100°C, в водной среде.
Согласно следующему варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один органический материал в водной среде представляет собой, по меньшей мере, одно разрушающее эндокринную систему соединение (EDC), причем, по меньшей мере, одно EDC предпочтительно выбирается из группы, включающей эндогенные гормоны, такие как 17[бета]-эстрадиол (E2), эстрон (E1), эстриол (E3), тестостерон или дигидротестостерон; фитогормоны и микогормоны, такие как [бета]-ситостерол, генистеин, дайдзеин или зералеон; лекарственные средства, такие как 17[альфа]- этинилэстрадиол (EE2), местранол (ME), диэтилстилбестрол (DES), и промышленные химические продукты, такие как 4-нонилфенол (NP), 4-трет-октилфенол (OP), бисфенол A (BPA), трибутилолово (TBT), метилртуть, фталаты, полициклические ароматические углеводороды (PAK) или полихлорированные бифенилы (PCB).
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, после добавления cPCC (a) мутность водной среды уменьшается по сравнению с мутностью водной среды без применения cPCC, и/или (b) химическая потребность в кислороде (COD) водной среды уменьшается по сравнению с COD водной среды без применения cPCC, и/или (c) определенный поточным детектором тока (SCD) электрохимический заряд, водной среды увеличивается по сравнению с электрохимическим зарядом водной среды без применения cPCC.
Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, водная среда, после добавления cPCC в количестве, составляющем, по меньшей мере, 10 г/л водной среды, имеет (a) мутность, составляющую, по меньшей мере, на 20%, предпочтительно, по меньшей мере, на 40,0%, предпочтительнее, по меньшей мере, на 50,0%, еще предпочтительнее, по меньшей мере, на 75,0% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 90,0% менее чем первоначальная мутность, т. е. выраженная в нефелометрических единицах мутности (NTU) мутность водной среды перед добавлением cPCC, и/или (b) химическую потребность в кислороде (COD), составляющую, по меньшей мере, на 1,0%, предпочтительно, по меньшей мере, на 5,0%, предпочтительнее, по меньшей мере, на 10,0%, еще предпочтительнее, по меньшей мере, на 15,0%, еще предпочтительнее, по меньшей мере, 20,0% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 50,0% менее чем первоначальная COD, т. е. COD (мг/л) водной среды перед добавлением cPCC, и/или (c) электрохимический заряд (SCD), составляющий, по меньшей мере, на 5%, предпочтительно, по меньшей мере, 15,0%, предпочтительнее, по меньшей мере, на 20,0%, еще предпочтительнее, по меньшей мере, на 25,0% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 50,0% более чем первоначальный электрохимический заряд, т. е. электрохимический заряд (мкэкв/г) водной среды перед добавлением cPCC.
Далее приводится подробное описание настоящего изобретения и, в частности, вышеупомянутого коллоидного осажденного карбоната кальция, который используется для адсорбции и/или уменьшения количества органических материалов в водной среде.
В частности, было обнаружено, что применение cPCC, имеющего большую площадь поверхности, в качестве адсорбирующего материала делает возможным адсорбцию и/или уменьшение количества, по меньшей мере, одного органического материала в водной среде. По сравнению с описанными выше адсорбирующими материалами, применение cPCC имеет многочисленные преимущества. Он является дешевым, имеет более высокую адсорбционную способность, чем другие адсорбирующие материалы, такие как GCC, PCC и/или тальк, и водная среда, получаемая после вступления в контакт с cPCC, содержит меньшее количество, по меньшей мере, одного органического материала.
Таким образом, одно требование настоящего изобретения заключается в том, что используется cPCC, имеющий удельную площадь поверхности, составляющую, по меньшей мере, 5,0 м2/г при измерении с применением азота и метода BET.
Удельная площадь поверхности cPCC составляет предпочтительно, по меньшей мере, 10,0 м2/г и предпочтительнее, по меньшей мере, 15,0 м2/г при измерении с применением азота и метода BET. Удельная площадь поверхности cPCC составляет, как правило, вплоть до 200,0 м2/г, предпочтительно вплоть до 100,0 м2/г и наиболее предпочтительно вплоть до 50,0 м2/г при измерении с применением азота и метода BET.
Соответственно, cPCC предпочтительно имеет удельную площадь поверхности, составляющую от 5,0 м2/г до 200,0 м2/г, предпочтительнее от 10,0 м2/г до 100,0 м2/г и наиболее предпочтительно от 15,0 м2/г до 50,0 м2/г при измерении с применением азота и метода BET. Например, cPCC имеет удельную площадь поверхности, составляющую от 15,0 м2/г до 40,0 м2/г, предпочтительнее от 15,0 м2/г до 30,0 м2/г и наиболее предпочтительно от 20,0 м2/г до 30,0 м2/г при измерении с применением азота и метода BET.
Как уже отмечалось выше, cPCC означает PCC, получаемый в форме агрегатов, содержащих индивидуальные частицы PCC. Таким образом, следует понимать, что, если не определяется другое условие, измеренная методом BET удельная площадь поверхности cPCC означает измеренную методом BET удельную площадь поверхности агрегатов.
Кроме того, оказываются предпочтительными агрегаты cPCC, которые имеют большое значение d50 массового медианного диаметра частиц.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, агрегаты cPCC имеют значение d50 массового медианного диаметра частиц, составляющее от 0,1 до 50,0 мкм, предпочтительно от 0,2 до 25,0 мкм, предпочтительнее от 0,3 до 10,0 мкм и наиболее предпочтительно от 0,4 до 5,0 мкм при измерении методом седиментации. Например, агрегаты cPCC имеют значение d50 массового медианного диаметра частиц, составляющее от 0,5 до 5,0 мкм, предпочтительно от 0,5 до 4,0 мкм и наиболее предпочтительно от 0,5 до 3,0 мкм при измерении методом седиментации.
Агрегаты cPCC состоят из большего или меньшего числа одиночных кристаллов. Предпочтительно, агрегаты cPCC состоят из одиночных кристаллов, имеющих значение d50 массового медианного диаметра частиц, составляющее от 0,01 до 5,0 мкм, предпочтительно от 0,02 до 2,5 мкм, предпочтительнее от 0,03 до 1,0 мкм и наиболее предпочтительно от 0,04 до 0,5 мкм при измерении методом седиментации.
Используемое в настоящем документе и имеющее общее определение в технике значение d50 определяется на основании измерений, осуществляемых с применением прибора Sedigraph™ 5100 от компании Micromeritics Instrument Corporation (данный прибор работает с программным обеспечением версии 1.04), причем он определяется как такой размер (медианный размер), что частицы, составляющие 50% объема или массы, имеют размер, который составляет не менее чем данное значение. Этот метод и прибор являются известными для специалиста в данной области техники и широко используются для определения размера зерен наполнителей и пигментов. Данное измерение осуществляется в водном растворе 0,1 мас.% Na4P2O7. Образцы диспергируются с применением высокоскоростного смесителя и ультразвука.
Следует понимать, что количество карбоната кальция в cPCC составляет, по меньшей мере, 80,0 мас.%, например, по меньшей мере, 95,0 мас.%, предпочтительно от 97,0 до 100,0 мас.% и наиболее предпочтительно от 98,5 до 99,95 мас.% по отношению к суммарной сухой массе cPCC.
В качестве дополнения или в качестве альтернативы, cPCC имеет электрофоретическую подвижность в растворе 0,1 М NaCl, которая составляет не менее чем +0,11×10-8 м2/(B⋅c), предпочтительно не менее чем +0,3×10-8 м2/(B⋅c), предпочтительнее не менее чем +0,5×10-8 м2/(B⋅c) и наиболее предпочтительно от +0,5 до +1,5×10-8 м2/(B⋅c). Данное измерение осуществляется методом электрофоретического светорассеяния. Следует понимать, что электрофоретическая подвижность, которая описывается в этом параграфе, распространяется только на недиспергированный cPCC. Кроме того, следует понимать, что электрофоретическая подвижность, которая описывается в этом параграфе, также не распространяется на поверхностно обработанный cPCC, который описывается ниже.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, cPCC используется в порошкообразной форме.
Термин «порошкообразный cPCC» при использовании в настоящем документе, означает, что твердый cPCC составляет, по меньшей мере, 90,0 мас.%, предпочтительно, по меньшей мере, 95,0 мас.% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 98,0 мас.%, например, от 98,0 до 99,8 мас.% по отношению к суммарной массе порошка, причем частицы порошка имеют удельную площадь поверхности, составляющую, по меньшей мере, 5,0 м2/г при измерении с применением азота и метода BET.
В качестве альтернативы, cPCC используется в форме водной суспензии, включающей cPCC.
Термин «водная суспензия» или «суспензия», который используется согласно настоящему изобретению, означает суспензию, включающую нерастворимые твердые материалы и воду, а также необязательные дополнительные добавки. Суспензии или взвеси обычно содержат в больших количествах твердые материалы и являются более вязкими и, как правило, имеют более высокую плотность, чем жидкость, из которой они образуются.
Если cPCC используется в форме водной суспензии, то cPCC, который используется согласно настоящему изобретению, изготавливается как водная суспензия, имеющая значение pH, измеренное при 20°C (±1°C) и составляющее не менее чем 6,0, предпочтительно не менее чем 6,5, предпочтительнее не менее чем 7,0 и наиболее предпочтительно не менее чем 7,5.
Водная суспензия предпочтительно включает cPCC в количестве, составляющем от 0,1 до 90,0 мас.% по отношению к суммарной массе водной суспензии.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, водная суспензия включает cPCC в количестве, составляющем от 0,1 до 80,0 мас.% и предпочтительно от 3,0 до 60,0 мас.% по отношению к суммарной массе водной суспензии. Например, водная суспензия предпочтительно имеет содержание cPCC, составляющее от 5,0 до 40,0 мас.% по отношению к суммарной массе водной суспензии.
Согласно настоящему изобретению, cPCC может обрабатываться на поверхности, по меньшей мере, одной алифатической карбоновой кислотой, имеющей суммарное количество атомов углерода, составляющее от 4 до 24.
В качестве алифатической карбоновой кислоты, которая используется согласно настоящему изобретению, могут выбираться одна или несколько имеющих неразветвленную цепь, разветвленную цепь, насыщенных, ненасыщенных и/или алициклических карбоновых кислот, имеющих суммарное количество атомов углерода, составляющее от 4 до 24. Предпочтительная алифатическая карбоновая кислота представляет собой монокарбоновая кислота, т. е. алифатическая карбоновая кислота отличается тем, что в ней присутствует единственная карбоксильная группа. Вышеупомянутая карбоксильная группа находится в конце углеродного скелета.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, cPCC подвергается поверхностной обработке, по меньшей мере, одной алифатической карбоновой кислотой, в качестве которой выбираются насыщенные неразветвленные карбоновые кислоты. Другими словами, поверхность cPCC предпочтительно обрабатывается, по меньшей мере, одной алифатической карбоновой кислотой, выбранной из группы карбоновых кислот, которую составляют масляная кислота, валериановая кислота, капроновая кислота, энантовая кислота, каприловая кислота, пеларгоновая кислота, каприновая кислота, ундекановая кислота, лауриновая кислота, тридекановая кислота, миристиновая кислота, пентадекановая кислота, пальмитиновая кислота, маргариновая кислота, стеариновая кислота, нонадекановая кислота, арахиновая кислота, генэйкозановая кислота, бегеновая кислота, трикозановая кислота, лигноцериновая кислота и их смеси.
Например, поверхность cPCC обрабатывается, по меньшей мере, одной алифатической карбоновой кислотой, выбранной из группы, которую составляют каприловая кислота, каприновая кислота, лауриновая кислота, миристиновая кислота, пальмитиновая кислота, стеариновая кислота, арахиновая кислота и их смеси. Предпочтительно поверхность cPCC обрабатывается, по меньшей мере, одной алифатической карбоновой кислотой, выбранной из группы, которую составляют миристиновая кислота, пальмитиновая кислота, стеариновая кислота и их смеси.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, поверхность cPCC обрабатывается стеариновой кислотой в качестве алифатической карбоновой кислотой.
В качестве дополнения или в качестве альтернативы, cPCC может стабилизироваться одним или несколькими диспергирующими веществами.
Выражение «один или несколько диспергирующих веществ» означает, что диспергирующие вещества одного или нескольких типов могут использоваться для стабилизации cPCC.
Соответственно, одно или несколько диспергирующих веществ могут представлять собой диспергирующие вещества одного типа. В качестве альтернативы, одно или несколько диспергирующих веществ могут представлять собой смесь диспергирующих веществ двух или более типов. Например, одно или несколько диспергирующих веществ могут представлять собой смесь диспергирующих веществ двух или трех типов. Предпочтительно, одно или несколько диспергирующих веществ представлять собой диспергирующие вещества одного типа.
Могут использоваться традиционные диспергирующие вещества, известные специалисту в данной области техники. Другими словами, cPCC может стабилизироваться одним или несколькими катионными и/или анионными диспергирующими веществами. Например, cPCC может стабилизироваться одним или несколькими катионными и/или анионными диспергирующими веществами, выбранными из группы, включающей катионный крахмал, хлорид полидиалилдиметиламмония (DADMAC), полиамин, полиакриламид, полиэтиленимин, полиакрилат и их смеси.
Предпочтительное диспергирующее вещество представляет собой полиакриловую кислоту. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, поверхность cPCC обрабатывается, по меньшей мере, одной алифатической карбоновой кислотой, имеющей суммарное количество атомов углерода, составляющее от 4 до 24, предпочтительно стеариновой кислотой, и стабилизируется одним или несколькими диспергирующими веществами, предпочтительно одним или несколькими катионными и/или анионными диспергирующими веществами. В качестве альтернативы, поверхность cPCC обрабатывается, по меньшей мере, одной алифатической карбоновой кислотой, имеющей суммарное количество атомов углерода, составляющее от 4 до 24, предпочтительно стеариновой кислотой, или стабилизируется одним или несколькими диспергирующими веществами, предпочтительно одним или несколькими катионными и/или анионными диспергирующими веществами. Если это желательно, cPCC может использоваться индивидуально, т. е. как единственный адсорбирующий материал, или в сочетании, по меньшей мере, с одним дополнительным адсорбирующим материалом.
Выражение «по меньшей мере, один дополнительный адсорбирующий материал» означает, что дополнительные адсорбирующие материалы одного или нескольких типов могут добавляться в водную среду в сочетании с cPCC.
Соответственно, следует понимать, что, по меньшей мере, один дополнительный адсорбирующий материал может представлять собой дополнительный адсорбирующий материал одного типа. В качестве альтернативы, по меньшей мере, один дополнительный адсорбирующий материал представляет собой смесь дополнительных адсорбирующих материалов двух или более типов. Например, по меньшей мере, один дополнительный адсорбирующий материал представляет собой дополнительный адсорбирующий материал одного типа.
В качестве, по меньшей мере, одного дополнительного адсорбирующего материала могут выбираться неколлоидный PCC и другие адсорбирующие материалы, которые не представляют собой cPCC.
В данном отношении следует отметить, что cPCC может также присутствовать в форме агрегатов имеющий удельную площадь поверхности, составляющую менее чем 5,0 м2/г, но, как упоминается выше, выражение «cPCC в контексте настоящего изобретения» следует понимать, как PCC имеющий удельную площадь поверхности, составляющую, по меньшей мере, 5,0 м2/г при измерении с применением азота и метода BET. Однако выражение «не представляющий собой cPCC» или «неколлоидный PCC» определяется как PCC, который не образует агрегаты индивидуальных частиц PCC. Неколлоидный cPCC предпочтительно имеет удельную площадь поверхности, составляющую менее чем 15,0 м2/г и предпочтительно менее чем 10,0 м2/г при измерении с применением азота и метода BET. Например, неколлоидный cPCC имеет удельную площадь поверхности, составляющую от 0,1 до 15,0 м2/г и предпочтительно от 0,1 до 10,0 м2/г при измерении с применением азота и метода BET.
Существует широкое разнообразие типов неколлоидного cPCC, имеющего различные минералогические кристаллические формы, которые являются подходящими в качестве дополнительного адсорбирующего материала, например, неколлоидный cPCC, который представляет собой скаленоэдрическая, ромбоэдрическая, арагонитная, фатеритная или кальцитная минералогические кристаллические формы или их смеси.
Адсорбирующие материалы других типов, которые являются подходящими в качестве, по меньшей мере, одного дополнительного адсорбирующего материала, могут выбираться из группы, включающей тальк, каолин, прокаленный каолин, природный карбонат кальция, в качестве которого выбираются мрамор, мел, кальцит, известняк и доломит, гипс, содержащие силикаты минералы, содержащие гидроксиды минералы, сульфоалюминаты кальция, пластмассовые частицы, органические пигменты, прореагировавший на поверхности карбонат кальция, гидрофобизированный GCC, гидрофобизированный PCC и их смеси.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, cPCC используется в сочетании с тальком, который присутствует в качестве, по меньшей мере, одного дополнительного адсорбирующего материала.
Тальки, которые являются пригодными для использования согласно настоящему изобретению, представляют собой любые имеющиеся в продаже тальки, такие как, например, тальки из таких источников, как Соткамо (Финляндия), Три Спрингс (Австралия), Хайчэн (Китай), Альпы (Германия), Флоренция (Италия), Тироль (Австрия), Шетландские острова (Шотландия), Трансвааль (Южная Африка), Аппалачи, Калифорния, Вермонт и Техас (США).
В зависимости от происхождения природного талька, в нем могут содержаться различные примеси, такие как хлорит, доломит и магнезит, амфибол, биотит, оливин, пироксен, кварц и серпентин.
Предпочтительными для применения согласно настоящему изобретению являются тальки, имеющие содержание чистого талька, составляющее более чем 90,0 мас.%, например, более чем 95,0 мас.% или более чем 97,0 мас.% и вплоть до 100 мас.% по отношению к суммарной массе талька.
Частицы талька, используемый согласно настоящему изобретению могут иметь массовый медианный диаметр частиц d50 при измерении методом седиментации, находящийся в интервале от 0,1 до 50,0 мкм, предпочтительно от 0,2 до 40,0 мкм, предпочтительнее от 0,3 до 30,0 мкм, еще предпочтительнее от 0,4 до 20,0 мкм и наиболее предпочтительно от 0,5 до 10,0 мкм. Например, частицы талька имеют массовый медианный диаметр частиц d50 при измерении методом седиментации, находящийся в интервале от 0,5 до 7,0 мкм, предпочтительно от 0,5 до 4,0 мкм и наиболее предпочтительно от 0,5 до 1,0 мкм.
Удельная площадь поверхности талька может составлять от 3,0 м2/г до 100,0 м2/г, предпочтительно от 7,0 м2/г до 80,0 м2/г предпочтительнее от 9,0 м2/г до 60,0 м2/г, еще предпочтительнее от 9,0 м2/г до 51,0 м2/г, еще предпочтительнее от 10,0 м2/г до 50,0 м2/г и наиболее предпочтительно от 10,0 м2/г до 30,0 м2/г при измерении с применением азот и метода BET.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, cPCC используется в сочетании с прореагировавшим на поверхности карбонатом кальция, представляющим собой, по меньшей мере, один дополнительный адсорбирующий материал.
Термин «прореагировавший на поверхности карбонат кальция» (SRCC) означает материал, в котором содержатся карбонат кальция и нерастворимая, по меньшей мере, частично кристаллическая соль, не представляющая собой карбонат кальция, которая занимает, по меньшей мере, частично поверхность карбонат кальция. Источником ионов кальция, из которых образуется вышеупомянутая, по меньшей мере, частично кристаллическая соль, не представляющая собой карбонат кальция, является, главным образом, исходный материал, представляющий собой карбонат кальция, который также служит для образования сердцевины частиц прореагировавшего на поверхности карбоната кальция.
Предпочтительно прореагировавший на поверхности карбонат кальция получается в результате реакции природного карбоната кальция с кислотой и с диоксидом углерода, в которой диоксид углерода образуется на месте применения посредством обработки кислотой и/или поступает из внешнего источника. Предпочтительно природный карбонат кальция выбирается из группы, включающей мрамор, мел, кальцит, доломит, известняк и их смеси.
Прореагировавший на поверхности карбонат кальция может присутствовать в форме суспензии, которая необязательно дополнительно стабилизируется диспергирующим веществом. Могут использоваться традиционные диспергирующие вещества, известные специалисту в данной области техники. Предпочтительное диспергирующее вещество представляет собой полиакриловая кислота.
Если прореагировавший на поверхности карбонат кальция присутствует в форме суспензии, водная суспензия, включающая прореагировавший на поверхности карбонат кальция имеет значение pH, составляющее более чем 6,0, предпочтительно более чем 6,5, предпочтительнее более чем 7,0 и наиболее предпочтительно 7,5 при измерении в условиях температуры 20°C.
В качестве альтернативы, прореагировавший на поверхности карбонат кальция может присутствовать в форме гранул или порошка.
Согласно предпочтительному варианту осуществления, прореагировавший на поверхности карбонат кальция имеет удельную площадь поверхности, составляющую от 5,0 м2/г до 200,0 м2/г, предпочтительнее 20,0 м2/г до 80,0 м2/г и еще предпочтительнее 30,0 м2/г до 60,0 м2/г, например, 43,0 м2/г при измерении с применением азота и метода BET согласно ISO 9277.
Кроме того, оказывается предпочтительным, что прореагировавший на поверхности карбонат кальция имеет массовый медианный диаметр частиц d50, составляющий от 0,1 до 50,0 мкм, предпочтительнее от 0,5 до 25,0 мкм, еще предпочтительнее 0,8 до 20,0 мкм, в частности, от 1,0 до 10,0 мкм, например, от 4 до 7 мкм при измерении методом седиментации.
Согласно одному варианту осуществления, прореагировавший на поверхности карбонат кальция имеет удельную площадь поверхности в пределах интервала от 15,0 до 200,0 м2/г, и массовый медианный диаметр частиц d50 в пределах интервала от 0,1 до 50,0 мкм. Предпочтительнее, удельная площадь поверхности находится в пределах интервала от 20,0 до 80,0 м2/г, и массовый медианный диаметр частиц d50 находится в пределах интервала от 0,5 до 25,0 мкм. Еще предпочтительнее, удельная площадь поверхности находится в пределах интервала от 30,0 до 60,0 м2/г, и массовый медианный диаметр частиц d50 находится в пределах интервала от 0,7 до 7,0 мкм.
Дополнительная информация в отношении прореагировавшего на поверхности карбонат кальция и изготовления прореагировавшего на поверхности карбоната кальция представлена в международных патентных заявках № WO 2008/113838A1 и № WO 2008/113839A1, где описывается удаление разрушающих эндокринную систему соединений и ограничение отложений смолы, причем содержание этих патентных заявок включается в настоящую заявку посредством данной ссылки.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, в сочетании с cPCC используется гидрофобизированный GCC и/или гидрофобизированный PCC в качестве, по меньшей мере, одного дополнительного адсорбирующего материала.
Термины «гидрофобизированный тонкодисперсный карбонат кальция» и/или «гидрофобизированный осажденный карбонат кальция», которые используется согласно настоящему изобретению, означают тонкодисперсный карбонат кальция и/или гидрофобизированный осажденный карбонат кальция, которые подверглись обработке посредством дополнительной технологической стадии, в которой используется гидрофобизирующее вещество, чтобы сделать поверхность частиц карбоната кальция более гидрофобными.
Оказывается предпочтительным, что частицы тонкодисперсного карбоната кальция и/или частицы осажденного карбоната кальция, представляющие собой гидрофобизированный GCC и/или гидрофобизированный PCC, имеют значение d50 массового медианного диаметра частиц, составляющее от 0,1 до 50,0 мкм, предпочтительно от 0,1 до 25,0 мкм, предпочтительнее от 0,1 до 15,0 мкм и наиболее предпочтительно от 0,5 до 5,0 мкм при измерении методом седиментации. Например, частицы тонкодисперсного карбоната кальция и/или частицы осажденного карбоната кальция имеют значение d50 массового медианного диаметра частиц, составляющее 1,5 мкм.
Частицы тонкодисперсного карбоната кальция и/или частицы осажденного карбонат кальция предпочтительно имеют удельную площадь поверхности, составляющую от 0,5 м2/г до 25,0 м2/г, предпочтительно 0,5 м2/г до 15,0 м2/г и предпочтительнее 1 м2/г до 11,0 м2/г при измерении с применением азота и метода BET. Например, частицы тонкодисперсного карбоната кальция и/или частицы осажденного карбоната кальция имеют удельную площадь поверхности, составляющую от 3,5 м2/г до 4,0 м2/г.
Частицы тонкодисперсного карбоната кальция и/или частицы осажденного карбоната кальция предпочтительно обрабатываются гидрофобизирующим веществом, в качестве которого выбирается алифатическая карбоновая кислота, содержащая от 5 до 24 атомов углерода.
Согласно одному варианту осуществления, в качестве гидрофобизирующего вещества выбираются насыщенные неразветвленные карбоновые кислоты, другими словами гидрофобизирующее вещество предпочтительно выбирается из группы карбоновых кислот, которую составляют валериановая кислота, капроновая кислота, энантовая кислота, каприловая кислота, пеларгоновая кислота, каприновая кислота, ундекановая кислота, лауриновая кислота, тридекановая кислота, миристиновая кислота, пентадекановая кислота, пальмитиновая кислота, маргариновая кислота, стеариновая кислота, нонадекановая кислота, арахиновая кислота, генэйкозановая кислота, бегеновая кислота, трикозановая кислота, лигноцериновая кислота и их смеси.
Согласно предпочтительному варианту осуществления, гидрофобизирующее вещество выбирается из группы, которую составляют каприловая кислота, каприновая кислота, лауриновая кислота, миристиновая кислота, пальмитиновая кислота, стеариновая кислота, арахиновая кислота и их смеси. Предпочтительно, гидрофобизирующее вещество выбирается из группы, которую составляют миристиновая кислота, пальмитиновая кислота, стеариновая кислота и их смеси.
Согласно особенно предпочтительному варианту осуществления, гидрофобизирующее вещество представляет собой стеариновую кислоту.
Дополнительная информация в отношении гидрофобизированного GCC и/или гидрофобизированного PCC представлена в международной патентной заявке № WO 2013/007717A1, где описывается их использование для уменьшения содержания смолы в водной среде, производимой в процессе изготовления бумаги или варки целлюлозы, причем содержание этой патентной заявки включается в настоящую заявку посредством данной ссылки.
По меньшей мере, один дополнительный адсорбирующий материал, предпочтительно представляющий собой тальк, прореагировавший на поверхности карбонат кальция, гидрофобизированный GCC, гидрофобизированный PCC и их смеси, может использоваться в порошкообразной форме. В качестве альтернативы, он может оставаться в форме суспензии, которую необязательно стабилизирует дополнительное диспергирующее вещество. Могут использоваться традиционные диспергирующие вещества, известные специалисту в данной области техники. Диспергирующее вещество может быть анионным или катионным.
Предпочтительно cPCC и, по меньшей мере, один дополнительный адсорбирующий материал, предпочтительно представляющий собой тальк, модифицированный карбонат кальция (MCC), гидрофобизированный GCC, гидрофобизированный PCC и их смеси, смешиваются, предпочтительно в порошкообразной форме, перед тем, как с ними вводится в контакт, по меньшей мере, один органический материал, содержащий водную среду, которая подлежит обработке. Смешивание может осуществляться любыми традиционными средствами, известными специалисту в данной области техники.
В качестве альтернативы, cPCC и, по меньшей мере, один дополнительный адсорбирующий материал, предпочтительно тальк, MCC, гидрофобизированный GCC, гидрофобизированный PCC и их смеси, могут добавляться, по меньшей мере, к одному органическому материалу, содержащему водную среду, на отдельных стадиях.
Например, количество, по меньшей мере, одного дополнительного адсорбирующего материала, предпочтительно представляющего собой тальк, MCC, гидрофобизированный GCC, гидрофобизированный PCC и их смеси, составляет не более чем 25,0 мас.%, предпочтительно не более чем 10,0 мас.%, предпочтительнее не более чем 5,0 мас.% и наиболее предпочтительно не более чем 2,0 мас.% по отношению к суммарной сухой массе cPCC и, по меньшей мере, одного дополнительного адсорбирующего материала.
Если в сочетании с cPCC используется, по меньшей мере, один дополнительный адсорбирующий материал, количество, по меньшей мере, одного дополнительного адсорбирующего материала составляет предпочтительно от 0,1 до 25,0 мас.%, предпочтительнее от 0,1 до 10,0 мас.%, еще предпочтительнее от 0,5 до 5,0 мас.% и наиболее предпочтительно от 0,5 до 2,0 мас.% по отношению к суммарной сухой массе cPCC и, по меньшей мере, одного дополнительного адсорбирующего материала.
Следует понимать, что водная среда, которая получается после применения cPCC для адсорбции и/или уменьшения количества, по меньшей мере, одного органического материала, может далее использоваться в процессе изготовления бумаги. В данном контексте следует отметить, что материалы-наполнители, предпочтительно неколлоидный cPCC или GCC, могут добавляться в получаемую водную среду, которая должна использоваться в процессе изготовления бумаги, чтобы улучшать оптические и/или механические свойства конечного бумажного изделия, что не влияет на адсорбционную способность cPCC. Таким образом, материалы-наполнители, которые добавляются в последующем процессе изготовления бумаги, не рассматриваются в качестве дополнительного адсорбирующего материала, который используется согласно настоящему изобретению.
Кроме того, неожиданно было обнаружено, что cPCC согласно настоящему изобретению преимущественно используется для адсорбции и/или уменьшения количества, по меньшей мере, одного органического материала в водной среде.
Водная среда, включающая, по меньшей мере, один органический материал, предпочтительно представляет собой водную среду, которая производится в процессе изготовления бумаги или варки целлюлозы.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, водная среда, включающая, по меньшей мере, один органический материал, выбирается из беленой и небеленой целлюлозы. Например, беленая и небеленая целлюлоза выбирается из группы, которую составляют механическая целлюлоза, измельченная целлюлоза, термомеханическая целлюлоза (TMP), хемотермомеханическая целлюлоза (CTMP), небеленая сульфатная целлюлоза, сульфатная целлюлоза, регенерированная целлюлоза и их смеси.
Термином «беленая целлюлоза», который используется согласно настоящему изобретению, обозначается целлюлоза, которая подвергается обработке в целях удаления остаточного окрашенного лигнина для повышения степени белизны и улучшения цвета целлюлозы.
Термином «небеленая целлюлоза», который используется согласно настоящему изобретению, обозначается целлюлоза, которая не подвергается вышеупомянутой обработке.
Термином «механическая целлюлоза», который используется согласно настоящему изобретению, обозначается целлюлоза, изготовленная посредством измельчения древесины и стружек балансовой древесины в соответствующие волокнистые компоненты посредством использования механической энергии. Содержащая смолу целлюлоза, которая может подвергаться обработке согласно настоящему изобретению, производится, в частности, из балансовой древесины, которая представляет собой наиболее распространенный материал, используемый для производства бумажных изделий.
«Измельченная целлюлоза», которая упоминается в настоящем документе, как правило, изготавливается из древесины хвойных пород, таких как ель, сосна, пихта, лиственница и канадская ель, но также из древесины некоторых лиственных пород, таких как эвкалипт, посредством измельчения древесина на относительно короткие волокна с помощью дефибрерного камня.
«Термомеханическая целлюлоза», которая упоминается в настоящем документе, изготавливается в термомеханическом процессе, в котором древесные стружки или опилки размягчаются паром, прежде чем они поступают в работающее под давлением измельчительное устройство.
«Хемотермомеханическая целлюлоза», которая упоминается в настоящем документе, изготавливается посредство обработки древесных стружек химическими реагентами, такими как сульфит натрия, и паром и последующей механической обработки.
«Сульфатная целлюлоза» или «небеленая сульфатная целлюлоза (крафт-целлюлоза)» представляет собой продукты химической варки целлюлозы варки двух типов, причем крафт-процесс представляет собой преобладающий процесс варки целлюлозы в химическом целлюлозном производстве. «Химическая целлюлоза» изготавливается, как правило, посредством обработки древесных стружек или опилок химическими реагентами в целях высвобождения целлюлозных волокон путем удаления связующих веществ, таких как лигниновые смолы и канифоли.
«Регенерированная целлюлоза», которая упоминается в настоящем документе, изготавливается из отходов бумаги и картона, т. е. макулатуры.
По меньшей мере, один органический материал, который может адсорбироваться и/или удаляться согласно настоящему изобретению, может описываться как, по меньшей мере, один растворенный и/или коллоидный материал, который образуется в процессе изготовления бумаги или варки целлюлозы или переработки макулатуры. В данном отношении следует отметить, что, по меньшей мере, один органический материал, как правило, рассматривается в качестве загрязняющего вещества в процессе изготовления бумаги или варки целлюлозы или переработки макулатуры, если он может производить неблагоприятное воздействие на скорость производства и качество конечных бумажных изделий, изготавливаемых в данном процессе.
Выражение «по меньшей мере, один органический материал» означает, что в водной среде могут присутствовать органические материалы одного или нескольких типов.
Соответственно, следует понимать, что, по меньшей мере, один органический материал представляет собой органический материал одного типа. В качестве альтернативы, по меньшей мере, один органический материал представляет собой смесь органических материалов двух или более типов. Например, по меньшей мере, один органический материал включает множество органических материалов.
По меньшей мере, один растворенный и/или коллоидный материал, т. е., по меньшей мере, один органический материал, предпочтительно производится из древесины и/или древесных смол. Предпочтительно, по меньшей мере, один растворенный и/или коллоидный материал, который производится из древесины и/или древесных смол, выбирается из группы, включающей полисахариды, такие как гемицеллюлозы, лигнин, крахмал и пектины, смоляные кислоты, жиры, жирные кислоты, жирные спирты, терпены, терпеноиды, полиизопрены, стеролы, сложные эфиры стериловых спиртов, воски и их смеси. Однако следует отметить, что химический состав водной среды зависит от источника волокон, например, от породы деревьев, а также от роста в течение сезона сбора соответствующих образцов.
Что касается регенерированной целлюлозы, следует отметить, термин «по меньшей мере, один растворенный и/или коллоидный материал» также используется для обозначения органических материалов, источниками которых являются бумажные покрытия, связующие покрытия, печатные краски, удаляющие краски химические реагенты, термоплавкие клеи и/или связующие вещества. Эти растворенные и/или коллоидные вещества включают множество разнообразных материалов, таких как стирол-бутадиеновые связующие вещества, разнообразные латексы, каучук, винилакрилаты, полиизопрен, полибутадиен и т. д.
В качестве дополнения или в качестве альтернативы, по меньшей мере, один содержащийся в водной среде органический материал, который должен адсорбироваться и/или удаляться, может представлять собой, по меньшей мере, одно разрушающее эндокринную систему соединение (EDC), которое может содержать, например, городская сточная вода, промышленная сточная вода, питьевая вода, сельскохозяйственная сточная вода или сточная вода из пивоварен или других предприятий, производящих напитки.
Постоянно возрастает беспокойство в отношении повсеместного распространения EDC различного происхождения в окружающей среде. Действительно, постоянно растет объем информации о возможной роли этих соединений в ряде неблагоприятных тенденций изменения состояния здоровья дикой природы и человека, таких как гормональный дисбаланс (феминизация) и снижение репродуктивного уровня диких животных, таких как рыбы и птицы; повышение частоты рака молочной железы, яичка и предстательной железы, а также иммунологические и неврологические расстройства человека. Эти заболевания могут возникать, когда соответствующие вещества присутствуют в окружающей среде в относительно низких концентрациях, составляющих от 0,1 до 20 нг/л. Благодаря постоянному снижению обнаруживаемого уровня EDC становится возможным лучшее понимание в отношении присутствия и воздействия этих соединений в окружающей среде.
Содержащиеся в водной среде EDC, которые могут адсорбироваться, и/или содержание которых может уменьшаться посредством применения cPCC, выбираются из группы, включающей, например, эндогенные гормоны, такие как 17-бета-эстрадиол (E2), эстрон (E1), эстриол (E3), тестостерон или дигидротестостерон; фитогормоны и микогормоны, такие как бета-ситостерол, генистеин, дайдзеин или зералеон; лекарственные средства, такие как 17-альфа-этинилэстрадиол (EE2), местранол (ME), диэтилстилбестрол (DES), и промышленные химические продукты, такие как 4-нонилфенол (NP), 4-трет-октилфенол (OP), бисфенол A (BPA), трибутилолово (TBT), метилртуть, фталаты, полициклические ароматические углеводороды (PAK) или полихлорированные бифенилы (PCB).
Согласно предпочтительному варианту осуществления, по меньшей мере, один органический материал, т. е., по меньшей мере, один растворенный и/или коллоидный материал, в водной среде представляет собой неионное и/или анионное вещество.
Суммарное количество такого, по меньшей мере, одного органического материала в водной среде перед добавлением cPCC, которое оценивается на основании химической потребности в кислороде (COD), составляет предпочтительно от 20 до 10000 мг O2/л при определении методом измерения, который описывается в приведенном ниже разделе «Примеры».
Значение pH водной среды перед добавлением cPCC составляет предпочтительно более чем 6, предпочтительнее более чем 7.
cPCC может приводиться в контакт с водной средой, содержащей, по меньшей мере, один органический материал, любыми традиционными средствами, известными специалисту в данной области техники.
cPCC и необязательный дополнительный адсорбирующий материал могут добавляться в водную среду в порошкообразной форме или в форме водной суспензии, как описывается выше. В контексте настоящего изобретения, оказывается также возможным изготовление неподвижной фазы, например, в форме фильтра или осадка, включающего cPCC и необязательный дополнительный адсорбирующий материал, таким образом, что водная среда проходит через вышеупомянутую неподвижную фазу. Согласно альтернативному варианту осуществления, водная среда, которая подлежит очистке, пропускается через проницаемый фильтр, который включает cPCC и необязательный дополнительный адсорбирующий материал, и который способен удерживать посредством фильтрации частиц по размерам, по меньшей мере, один органический материал на поверхности фильтра, в то время как жидкость проходит через него под действием силы тяжести и/или при воздействии вакуума и/или под давлением. Этот процесс называется термином «поверхностная фильтрация».
Согласно другой технологии, известной под наименованием «глубинная фильтрация», фильтрующее устройство, включающее ряд извилистых каналов, имеющих различные диаметры и конфигурации, удерживает, по меньшей мере, один органический материал посредством молекулярных и/или электрических сил адсорбции, по меньшей мере, одного органического материала на поверхности cPCC и необязательного дополнительного адсорбирующего материала, который присутствует в вышеупомянутых каналах, и/или посредством фильтрации частиц по размерам, где частицы органического материала удерживаются, если они являются чрезмерно крупными, чтобы проходить через всю толщину фильтрующего слоя. Предпочтительно cPCC и необязательный дополнительный адсорбирующий материал добавляется в содержащую, по меньшей мере, один органический материал водную среду, например, в процессе перемешивания. Количество cPCC зависит от типа, по меньшей мере, одного органического материала, который подлежит адсорбции и/или устранению. Предпочтительно cPCC добавляется в водную среду в количестве, составляющем от 0,05 до 90,0 мас.%, предпочтительно от 0,1 до 50,0 мас.%, предпочтительнее от 0,25 до 25,0 мас.%, еще предпочтительнее от 0,5 до 10,0 мас.% и наиболее предпочтительно от 0,5 до 5,0 мас.% по отношению к суммарной массе волокон, высушенных в печи при 100°C, в водной среде.
Если, по меньшей мере, одно EDC требуется удалить из водной среды, cPCC предпочтительно добавляется в водную среду в массовых количествах, составляющих от 102 до 109, предпочтительно от 2⋅104 до 106 и наиболее предпочтительно от 104 до 3⋅105 по отношению к массе EDC.
Если в сочетании cPCC используется дополнительный адсорбирующий материал, cPCC и дополнительный адсорбирующий материал добавляются в водную среду в суммарном количестве, составляющем от 0,05 до 90,0 мас.%, предпочтительно от 0,1 до 50,0 мас.%, предпочтительнее от 0,25 до 25,0 мас.%, еще предпочтительнее от 0,5 до 10,0 мас.% и наиболее предпочтительно от 0,5 до 5,0 мас.% по отношению к суммарной массе волокон, высушенных в печи при 100°C, в водной среде.
Если, по меньшей мере, один EDC требуется удалить из водной среды, cPCC предпочтительно добавляется в водную среду в массовых количествах, составляющих от 102 до 109, предпочтительно от 2⋅104 до 106 и наиболее предпочтительно от 104 до 3⋅105 по отношению к массе EDC.
После того, как завершается адсорбция и/или уменьшение количества, по меньшей мере, одного органического материала, композитные материалы, которые образуют cPCC, органический материал и необязательные дополнительные материалы, могут отделяться от водной среды традиционными средствами разделения, которые известны специалисту в данной области техники, такие как седиментация, центрифугирование и фильтрация. Предпочтительно образующиеся композитные материалы отделяются от водной среды в процессе фильтрации.
Водная среда, которая получается после добавления cPCC в водную среду и последующего отделения от водной среды композитных материалов, которые образуют cPCC, органический материал и необязательные дополнительные материалы, содержит количество, по меньшей мере, одного органического материала, которое составляет менее чем количество, по меньшей мере, одного органического материала, содержащегося в соответствующей водной среде, получаемой посредством такого же процесса, но без применения cPCC.
Выражение «без применения cPCC» при использовании в настоящем документе означает применение альтернативного адсорбирующего материала, в котором отсутствует cPCC. Следует отметить, что термин «отсутствует» означает, что количество cPCC, которое добавляется в водную среду, предпочтительно составляет значительно менее чем 0,05 мас.% по отношению к суммарной массе адсорбирующего материала, добавляемого в водную среду.
Кроме того, следует понимать, что количество, по меньшей мере, одного органического материала в водной среде уменьшается после добавления cPCC в водную среду и последующего отделения композитных материалов, которые образуют cPCC, органический материал и необязательные дополнительные материалы, по сравнению с первоначальным количеством, по меньшей мере, одного органического материала в водной среде, т. е. перед добавлением cPCC в водную среду.
Таким образом, оказывается предпочтительным, что после добавления cPCC в водную среду и последующего отделения от водной среды композитных материалов, которые образуют cPCC, органический материал и необязательные дополнительные материалы, мутность водной среды уменьшается по сравнению с мутностью водной среды без применения cPCC.
Предпочтительно уменьшение мутности посредством добавления cPCC в водную среду может выражаться в том, что после добавления cPCC в водную среду в количестве, составляющем, по меньшей мере, 10 г/л, предпочтительно 10 г/л, водная среда имеет мутность, составляющую, по меньшей мере, на 20,0%, предпочтительно, по меньшей мере, на 40,0%, предпочтительнее, по меньшей мере, на 50,0%, еще предпочтительнее, по меньшей мере, на 75,0% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 90,0% менее чем первоначальная мутность, т. е. мутность (NTU) водной среды перед добавлением cPCC.
Согласно одному варианту осуществления согласно настоящему изобретению, уменьшение мутности посредством добавления cPCC в водную среду может выражаться в том, что после добавления cPCC в водную среду в количестве, составляющем, по меньшей мере, 15 г/л, предпочтительно 15 г/л, водная среда, имеет мутность, составляющую, по меньшей мере, на 75,0%, предпочтительно, по меньшей мере, на 85,0%, предпочтительнее, по меньшей мере, на 90,0% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 95,0% менее чем первоначальная мутность, т. е. мутность (NTU) водной среды перед добавлением cPCC. Например, уменьшение мутности посредством добавления cPCC в водную среду может выражаться в том, что после добавления cPCC в водную среду в количестве, составляющем, по меньшей мере, 20 г/л, предпочтительно от 20 до 60 г/л, водная среда, имеет мутность, составляющую, по меньшей мере, на 80,0%, предпочтительно, по меньшей мере, на 90,0%, предпочтительнее, по меньшей мере, на 95,0% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 98,0% менее чем первоначальная мутность, т. е. мутность (NTU) водной среды перед добавлением cPCC.
Оказывается предпочтительным, что адсорбция и/или уменьшение количества, по меньшей мере, одного органического материала в водной среде осуществляется, когда водная среда имеет соотношение мутность (первоначальная мутность/конечная мутность), которое составляет не менее чем 2, предпочтительно не менее чем 5, предпочтительнее не менее чем 10, еще предпочтительнее не менее чем 25, еще предпочтительнее не менее чем 50 и наиболее предпочтительно не менее чем 100, причем первоначальная мутность представляет собой мутность (NTU) водной среды перед добавлением cPCC, конечная мутность представляет собой мутность (NTU) водной среды после добавления cPCC в количестве, составляющем, по меньшей мере, 10 г/л водной среды.
В качестве дополнения или в качестве альтернативы, после добавления cPCC в водную среду и последующего отделения от водной среды композитных материалов, которые образуют cPCC, органический материал и необязательные дополнительные материалы, химическая потребность в кислороде (COD) водной среды уменьшается по сравнению с COD водной среды без применения cPCC.
Предпочтительно уменьшение COD посредством добавления cPCC в водную среду может выражаться в том, что водная среда после добавления cPCC в количестве, составляющем, по меньшей мере, 10 г/л, предпочтительно 10 г/л водной среды, имеет химическую потребность в кислороде (COD), составляющую, по меньшей мере, на 1,0%, предпочтительно, по меньшей мере, на 5,0%, предпочтительнее, по меньшей мере, на 10,0%, еще предпочтительнее, по меньшей мере, на 15,0%, еще предпочтительнее, по меньшей мере, на 20% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 50,0% менее чем первоначальная COD, т. е. COD (мг/л) водной среды перед добавлением cPCC.
Согласно одному варианту осуществления согласно настоящему изобретению, уменьшение COD посредством добавления cPCC в водную среду может выражаться в том, что водная среда после добавления cPCC в количестве, составляющем, по меньшей мере, 20 г/л, предпочтительно 20 г/л водной среды, имеет химическую потребность в кислороде (COD), составляющую, по меньшей мере, на 10,0%, предпочтительно, по меньшей мере, на 12,0%, предпочтительнее, по меньшей мере, на 15,0% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 20,0% менее чем первоначальная COD, т. е. COD (мг/л) водной среды перед добавлением cPCC.
Оказывается предпочтительным, что адсорбция и/или уменьшение количества, по меньшей мере, одного органического материала в водной среде осуществляется, когда водная среда имеет соотношение COD (первоначальная COD/конечная COD), составляющее не менее чем 1,01, предпочтительно не менее чем 1,1, предпочтительнее не менее чем 1,2 и наиболее предпочтительно от 1,2 до 1,5, причем первоначальная COD представляет собой COD (мг/л) водной среды перед добавлением cPCC, а конечная COD представляет собой COD (мг/л) водной среды после добавления cPCC в количестве, составляющем, по меньшей мере, 10 г/л водной среды.
В качестве дополнения или в качестве альтернативы, после добавления cPCC в водную среду и последующего отделения от водной среды композитных материалов, которые образуют cPCC, органический материал и необязательные дополнительные материалы, электрохимический заряд (SCD) водной среды увеличивается по сравнению с электрохимическим зарядом водной среды без применения cPCC.
Что касается выражения «электрохимический заряд увеличивается» следует отметить, что оно означает уменьшение анионного заряда в водной среде посредством применения cPCC.
Предпочтительно увеличение электрохимического заряда посредством добавления cPCC в водную среду может выражаться в том, что водная среда, после добавления cPCC в количестве, составляющем, по меньшей мере, 10 г/л, предпочтительно 10 г/л водной среды, имеет электрохимический заряд (SCD), составляющий, по меньшей мере, на 5%, предпочтительно, по меньшей мере, на 15,0%, предпочтительнее, по меньшей мере, на 20,0%, еще предпочтительнее, по меньшей мере, на 25,0% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 50,0% более чем первоначальный электрохимический заряд, т. е. электрохимический заряд (мкэкв/г) водной среды перед добавлением cPCC.
Согласно одному варианту осуществления согласно настоящему изобретению, увеличение электрохимического заряда посредством добавления cPCC в водную среду может выражаться в том, что водная среда, после добавления cPCC в количестве, составляющем, по меньшей мере, 50 г/л, предпочтительно 50 г/л водной среды, имеет электрохимический заряд (SCD), составляющий, по меньшей мере, на 25,0%, предпочтительно, по меньшей мере, на 50,0%, предпочтительнее, по меньшей мере, на 60,0% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 70,0% более чем первоначальный электрохимический заряд, т. е. электрохимический заряд (мкэкв/г) водной среды перед добавлением cPCC.
Оказывается предпочтительным, что адсорбция и/или уменьшение количества, по меньшей мере, одного органического материала в водной среде осуществляется, водная среда имеет соотношение SCD (первоначальный SCD/конечный SCD), составляющее не менее чем 1,2, предпочтительно не менее чем 1,3, предпочтительнее не менее чем 1,4 и наиболее предпочтительно от 1,4 до 8, причем первоначальный SCD представляет собой SCD (мкэкв/г) водной среды перед добавлением cPCC, а конечный SCD представляет собой SCD (мкэкв/г) водной среды после добавления cPCC в количестве, составляющем, по меньшей мере, 10 г/л водной среды.
Согласно одному варианту осуществления согласно настоящему изобретению, после добавления cPCC в водную среду и последующего отделения от водной среды композитных материалов, которые образуют cPCC, органический материал и необязательные дополнительные материалы, мутность водной среды уменьшается по сравнению с мутностью водной среды без применения cPCC, или химическая потребность в кислороде (COD) водной среды уменьшается по сравнению с COD водной среды без применения cPCC, или электрохимический заряд (SCD) водной среды увеличивается по сравнению с электрохимическим зарядом водной среды без применения cPCC.
Соответственно, следует понимать, что водная среда, после добавления cPCC в количестве, составляющем, по меньшей мере, 10 г/л водной среды, имеет мутность, составляющую, по меньшей мере, на 20%, предпочтительно, по меньшей мере, на 40,0%, предпочтительнее, по меньшей мере, на 50,0%, еще предпочтительнее, по меньшей мере, на 75,0% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 90,0% менее чем первоначальная мутность, т. е. мутность (NTU) водной среды перед добавлением cPCC, или химическую потребность в кислороде (COD), составляющую, по меньшей мере, на 1,0%, предпочтительно, по меньшей мере, на 5,0%, предпочтительнее, по меньшей мере, на 10,0%, еще предпочтительнее, по меньшей мере, на 15,0%, еще предпочтительнее, по меньшей мере, на 20,0% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 50,0% менее чем первоначальная COD, т. е. COD (мг/л) водной среды перед добавлением cPCC, или электрохимический заряд (SCD), составляющий, по меньшей мере, на 5%, предпочтительно, по меньшей мере, на 15,0%, предпочтительнее, по меньшей мере, на 20,0%, еще предпочтительнее, по меньшей мере, на 25,0% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 50,0% более чем первоначальный электрохимический заряд, т. е. электрохимический заряд (мкэкв/г) водной среды перед добавлением cPCC.
В качестве альтернативы, после добавления cPCC в водную среду и последующего отделения от водной среды композитных материалов, которые образуют cPCC, органический материал и необязательные дополнительные материалы, мутность водной среды уменьшается по сравнению с мутностью водной среды без применения cPCC, и химическая потребность в кислороде (COD) водной среды уменьшается по сравнению с COD водной среды без применения cPCC, и электрохимический заряд (SCD) водной среды увеличивается по сравнению с электрохимическим зарядом водной среды без применения cPCC.
Соответственно, следует понимать, что водная среда, после добавления cPCC в количестве, составляющем, по меньшей мере, 10 г/л водной среды, имеет мутность, составляющую, по меньшей мере, на 20%, предпочтительно, по меньшей мере, на 40,0%, предпочтительнее, по меньшей мере, на 50,0%, еще предпочтительнее, по меньшей мере, на 75,0% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 90,0% менее чем первоначальная мутность, т. е. мутность (NTU) водной среды перед добавлением cPCC, и химическую потребность в кислороде (COD), составляющую, по меньшей мере, на 1,0%, предпочтительно, по меньшей мере, на 5,0%, предпочтительнее, по меньшей мере, на 10,0%, еще предпочтительнее, по меньшей мере, 15,0%, еще предпочтительнее, по меньшей мере, на 20,0% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 50,0% менее чем первоначальная COD, т. е. COD (мг/л) водной среды перед добавлением cPCC, и электрохимический заряд (SCD), составляющий, по меньшей мере, на 5%, предпочтительно, по меньшей мере, на 15,0%, предпочтительнее, по меньшей мере, на 20,0%, еще предпочтительнее, по меньшей мере, на 25,0% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 50,0% более чем первоначальный электрохимический заряд, т. е. электрохимический заряд (мкэкв/г) водной среды перед добавлением cPCC.
Следующие примеры иллюстрируют настоящее изобретение, но не предназначаются, чтобы ограничивать настоящее изобретение каким-либо образом.
Примеры
Методы измерения
Удельная площадь поверхности материала по методу BET (м2/г)
Значения удельной площади поверхности по методу BET были определены с применением азота и метода BET согласно стандарту ISO 9277.
Распределение частиц по размерам (массовая процентная доля частиц, у которых диаметр составляет менее чем X) и массовый медианный диаметр зерен (d50) зернистого материал
Массовый медианный диаметр зерен и массовое распределение по диаметру зерен зернистого материала были определены методом седиментации, т. е. посредством анализа седиментационного поведения в поле силы тяжести. Измерения осуществлялись с помощью прибора Sedigraph™ 5100.
Данный метод и прибор являются известными специалисту в данной области техники и широко используются для определения размеров зерен наполнителей и пигментов. Измерение осуществляется в водном растворе 0,1 мас.% Na4P2O7. Образцы диспергируются с применением высокоскоростного смесителя и ультразвука.
Измерение pH суспензия
Значение pH суспензии измеряли при температуре 23°C с применением измерителя pH модели Mettler Toledo™ Seven Easy, оборудованного соответствующим блоком измерения pH Mettler Toledo™ и электродом для измерения pH модели Mettler Toledo InLab® 730 Expert Pro.
Сначала осуществляется калибровка прибора по трем точкам согласно сегментному методу с применением имеющихся в продаже буферных растворов, у которых значения pH составляют 4, 7 и 10 при температуре 20°C (от компании Aldrich™).
Регистрируемые значения pH представляют собой полученные в конечной точке значения, измеренные прибором (полученное в конечной точке значение отличается менее чем на 0,1 мВ от среднего значения в течение последних 6 секунд).
Удельная электропроводность (мСм/см)
Удельная электропроводность была измерена при температуре 25°C с применением прибора Mettler Toledo Seven Multi, оборудованного соответствующим блоком для измерения удельной электропроводности Mettler Toledo и зондом для измерения удельной электропроводности модели Mettler Toledo InLab® 730, непосредственно после перемешивания водной среды при скорости 1500 об/мин с применением зубчатого дискового смесителя Pendraulik.
Сначала осуществляется калибровка прибора в соответствующем интервале значений удельной электропроводности с применением имеющихся в продаже калибровочных растворов для измерения удельной электропроводности от компании Mettler Toledo. На воздействие температуры на удельную электропроводность автоматически вносится поправка в режиме линейной коррекции.
Измеренные значения удельной электропроводности приводятся в условиях стандартной температуры, составляющей 20°C. Регистрируемые значения удельной электропроводности представляют собой полученные в конечной точке значения, измеренные прибором (полученное в конечной точке значение удельной электропроводности отличается менее чем на 0,4% от среднего значения в течение последних 6 секунд).
Массовое процентное содержание (мас.%) твердых материалов в суспензии
Массовое содержание твердых материалов определяется в результате деления массы твердого материала на суммарную массу водной суспензии.
Масса твердого материала определяется посредством взвешивания твердого материала, получаемого в результате испарения водной фазы суспензии и высушивания получаемого материала до постоянной массы.
Гравиметрический анализ суспензии (мг/л)
Для гравиметрического анализа образец водной среды объемом 100 мл помещается в предварительно взвешенную алюминиевую кювету и высушивается в печи при температуре 90°C в течение 24 часов, и получается суммарное количество нелетучего остатка в водной среде, т. е. количество любого органического и неорганического материала.
Анализ мутности суспензии (NTU)
Для анализа мутности, которую вызывают коллоидные вещества, используются образцы объемом 45 мл, которые исследуются с помощью зонда для измерения мутности прибора NOVASINA 155 модели NTM-S. Измерения осуществляются для водной жидкой фазы образцов, получаемых посредством отделения твердых веществ от жидкой фазы, например, посредством фильтрации. Данный прибор направляет излучение в близком инфракрасном диапазоне через оптоволоконный зонд, где пучок излучения рассеивается мелкими частицами в суспензии. Излучение, рассеянное в обратном направлении (под углом 180°) собирается параллельными оптическими волокнами, которые содержит зонд, и фокусируется на светодиоде. Получаемый в результате сигнал усиливается и представляется непосредственно в нефелометрических единицах мутности (NTU), причем результат определяется как интенсивность излучения при определенной длине волны, которое рассевается, ослабляется или поглощается суспендированными частицами, под предусмотренным в данном методе углом относительно пути падающего излучения, по сравнению с синтетическим химически изготовленным стандартным образцом. Интерференция от окружающего излучения устраняется посредством использования модулированного передаваемого сигнала, что исключает необходимость содержания образца в светонепроницаемой системе.
Химическая потребность в кислороде (COD, мг O2/л)
Образцы объемом 2 мл использовали для осуществления исследований химической потребности в кислороде (COD), в результате которых получали значение суммарного содержания органических веществ в водной среде. Измерения осуществляли, используя водные жидкофазные образцы, получаемые посредством отделения твердых веществ от жидкой фазы, например, посредством фильтрации. Значение COD, которое представляет собой количество кислорода, требуемое для окисления органических материалов до CO2, измеряли с использованием прибора Lange CSB LCK 014 с кюветой LASA I/plus в диапазоне от 1000 до 10000 мг O2/л.
Измеренная поточным детектором тока эквивалентность (SCD, мкэкв/г)
Суммарный электрохимический заряд растворенных и коллоидных веществ в суспензии измеряли методом титрования SCD с использованием прибора Mutek PDC-03.
Материалы
Образец термомеханической целлюлозы (TMP)
Образец TMP, содержащий, по отношению к суммарной массе волокон после высушивания в печи при 100°C, 70 мас.% волокон ели, причем остальную часть составляют волокна пихты, и небольшую часть составляют волокна сосны, был получен на швейцарском целлюлозно-бумажном комбинате непосредственно после сортировки и перед стадией отбеливания. Образец TMP отбирали при температуре 95°C. Он имел плотность 2,3% и значение pH 6,5. Образец охлаждали в течение ночи до комнатной температуры и фильтровали через фильтр с размером отверстий 2 мкм, чтобы отделить все мелкие частицы и волокна. Исследование с помощью оптического микроскопа после фильтрации не показало присутствия каких-либо волокон.
Фильтрат TMP имел pH 7,0, удельную электропроводность 1,27 мСм/см и мутность 490 NTU. Концентрация и состав электролита представлены в таблице 1.
Таблица 1. Концентрация и состав электролита образца TMP
Фильтрат TMP | |
Na+, мМ | 12,74±0,04 |
K+, мМ | 1,81±0,13 |
Ca2+, мМ | 1,97±0,07 |
Mg2+, мМ | 0,37±0,00 |
Cl-, мМ | 1,02±0,11 |
NO2 -, мМ | <0,02 |
Br-, мМ | 0,03±0,01 |
NO3 -, мМ | <0,02 |
PO4 3-, мМ | 0,13±0,02 |
SO4 2-, мМ | 0,38±0,06 |
SCD, мкэкв/г | -1,55±0,05 |
Фильтрат TMP титровали, измеряя pH, мутность и электрофоретическую подвижность. Значение pH сначала устанавливали на уровне 11, используя раствор 0,1 М NaOH, а затем титровали раствором 0,1 М HCl раствор до pH 2,7. Можно видеть, что мутность увеличивалась при уменьшении pH (фиг. 1). Данный эффект становится менее выраженным при щелочных значениях pH. Это связано, главным образом, с растворением смоляных и жирных кислот. Электрофоретическая подвижность (EM) частиц в фильтрате TMP (фиг. 2) была устойчивой в соответствующем интервале значений pH от 7 до 9. Однако важно отметить, что при pH ниже 4 электрофоретическая подвижность существенно увеличивается по направлению к нулю (точка нулевого заряда), что показывает снижение устойчивости частиц в результате протонирования анионов кислот, включая смоляные и жирные кислоты, которые образуют протонированные носители заряда. Точка нулевого заряда (PZC) составляет приблизительно 2. При pH выше 10 EM существенно уменьшается, что свидетельствует о полном омылении триглицеридов, а также смоляных и жирных кислот.
Адсорбирующие материалы
В качестве адсорбирующих материалов были исследованы скаленоэдрический PCC, коллоидный PCC и тальк Finntalc P05 от компании Mondo Minerals (Нидерланды). Их свойства представлены в таблице 2.
Таблица 2. Свойства адсорбирующих материалов
sPCC | cPCC | Тальк | |
Sedigraph® | |||
<2 мкм, % | 82 | 89 | 41 |
<1 мкм, % | 31 | 55 | |
d50, мкм | 1,36 | 0,92 | |
Mastersizer | |||
<2мкм, % | 35 | 34 | 8 |
<1 мкм/% | 9 | 7 | 2 |
d50, мкм | 2,58 | 2,51 | 6,30 |
Удельная площадь поверхности, м2/г | 10 | 24 | 8 |
Электрофоретическая подвижность в растворе 0,1 М NaCl, 10-8 м2/(B⋅c) | -0,2 | 0,9 | -3,8 |
Потеря массы при термогравиметрическом анализе от 200 до 1000°C, % | 44,0 | 43,7 | 5,4 |
Изготовление образца TMP/адсорбирующий материал
После описанной выше фильтрации фильтрат TMP помещали в пластмассовые бутылочки, и соответствующий адсорбирующий материал дозировали в форме суспензии, не содержащей химических реагентов. Дозировки адсорбирующего материала выбирали в интервале от 1 до 50 г/л фильтрата TMP. Добавленную воду из суспензий адсорбирующего материала выравнивали посредством дополнительной воды для образцов с низким содержанием минеральных веществ, чтобы они имели одинаковую степень разбавления во всех сериях исследования. Содержимое бутылочек перемешивали посредством встряхивания, а затем перемешивали в течение 2 часов с закрытой крышкой. После этого суспензии центрифугировали при скорости 2580 об/мин. Твердую и жидкую фазы разделяли, и верхнюю жидкую фазу анализировали, определяя мутность, COD, гравиметрические данные, pH, удельную электропроводность, SCD и концентрации ионов (Ca2+, Mg2+, Cl-, SO4 2-).
Результаты
Как может становиться понятным из фиг. 3, тальк производит наименьшее воздействие на pH. Значение pH увеличивалось от 7 до 7,7. Значение pH существенно увеличивалось в случае cPCC и sPCC. В случае cPCC наблюдалось максимальное увеличение вплоть до 8,7.
С другой стороны, cPCC продемонстрировал достаточно небольшое увеличение удельной электропроводности (фиг. 4), которая является сопоставимой с удельной электропроводностью, измеренной для талька. В случае sPCC наблюдалось наибольшее увеличение удельной электропроводности из всех трех минералов.
Кроме того, следует отметить, что на концентрации ионов кальция и магния в значительной степени воздействовала соответствующая обработка адсорбирующего материала. В частности, концентрация ионов кальция снижалась при увеличении дозировки адсорбирующего материала, в то время как концентрации ионов магния увеличивалась при увеличении дозировки адсорбирующего материала.
Как может становиться понятным из фиг. 5, cPCC представляет собой наиболее эффективный адсорбирующий материал в отношении уменьшения анионного заряда фильтрата TMP.
Все три адсорбирующих материала заметно уменьшали мутность фильтрата TMP (фиг. 6). Однако наиболее значительное уменьшение мутности наблюдалось в случае cPCC. Тальк обеспечивал умеренное уменьшение при низкой дозировке. Добавление талька в количестве, составляющем более чем 20 г/л водной среды, не приводило к дополнительному уменьшению мутности. Сначала sPCC проявлял наименьшее снижение мутности, но он превосходил тальк при дозировке, составляющей более чем 20 г/л водной среды. Исследование мутности в случае cPCC продемонстрировало значительный потенциал в отношении адсорбции коллоидных веществ и, таким образом, экстрагируемых материалов из фильтрата TMP. Аналогичным образом, анализ химической потребности в кислороде (фиг. 7) продемонстрировало высокий потенциал cPCC в качестве эффективного адсорбирующего материала для составляющих древесной смолы. Кроме того, можно отметить, что в анализе COD тальк проявлял почти такие же высокие характеристики, как cPCC. Это может быть обусловлено высоким сродством талька к растворенной фракции, включая, в частности, гемицеллюлозу и лигнин. Это хорошо проиллюстрировал график зависимости COD от мутности (фиг. 8). Угол наклона линейной области показывает соотношение коллоидных и растворенных материалов, которые были адсорбированы. Ниже определенного уровня мутности данные для cPCC отклонялись от линейного поведения, демонстрируя изменение соотношения растворенных и коллоидных материалов и растворенной фракции.
Количественное измерение гравиметрического остатка (фиг. 9) подтвердило данные, полученные в результате анализа мутности. В частности, можно сделать вывод, что cPCC наиболее эффективно уменьшал гравиметрический остаток. За ним следует тальк, который и в этом случае достигал значения, составляющего более чем 20 г/л водной среды, при котором уменьшение останавливалось.
Таким образом, можно сделать вывод, что все адсорбирующие материалы, исследованные в настоящей заявке, своим действием адсорбируют растворенные и коллоидные вещества из фильтрата TMP и, таким образом, эффективно уменьшают количество органических материалов в фильтрате TMP.
Однако неожиданно оказалось, что cPCC представляет собой наиболее эффективный адсорбирующий материал, что могут показывать мутность, COD и гравиметрический анализ.
Claims (25)
1. Применение коллоидного осажденного карбоната кальция (cPCC) для адсорбции и/или уменьшения количества, по меньшей мере, одного органического материала в водной среде, в котором cPCC имеет удельную площадь поверхности, составляющую, по меньшей мере, 5,0 м2/г при измерении с применением азота и метода Брунауэра-Эммета-Теллера (BET), при этом cPCC находится в форме агрегатов индивидуальных частиц осажденного карбоната кальция (PCC).
2. Применение по п. 1, в котором cPCC имеет удельную площадь поверхности от 5,0 м2/г до 200,0 м2/г, предпочтительно от 10,0 м2/г до 100,0 м2/г и наиболее предпочтительно от 15,0 м2/г до 50,0 м2/г при измерении с применением азота и метода BET.
3. Применение по п. 1 или 2, в котором cPCC включает агрегаты, имеющие значение d50 массового медианного диаметра частиц, составляющее от 0,1 до 50,0 мкм, предпочтительно от 0,2 до 25,0 мкм, предпочтительнее от 0,3 до 10,0 мкм и наиболее предпочтительно от 0,4 до 5,0 мкм при измерении методом седиментации.
4. Применение по п. 3, в котором агрегаты cPCC состоят из одиночных кристаллов, имеющих значение d50 массового медианного диаметра частиц, составляющее от 0,01 до 5,0 мкм, предпочтительно от 0,02 до 2,5 мкм, предпочтительнее от 0,03 до 1,0 мкм и наиболее предпочтительно от 0,04 до 0,5 мкм при измерении методом седиментации.
5. Применение по любому из пп. 1-4, в котором cPCC присутствует в порошкообразной форме или в форме водной суспензии, включающей cPCC и имеющей значение pH, составляющее не менее чем 6,0 при измерении в условиях температуры 20°C (±1°C).
6. Применение по любому из пп. 1-5, в котором cPCC:
a) обрабатывается на поверхности, по меньшей мере, одной алифатической карбоновой кислотой, имеющей суммарное количество атомов углерода, составляющее от 4 до 24, предпочтительно стеариновой кислотой, и/или
b) стабилизируется одним или несколькими диспергирующими веществами, предпочтительно одним или несколькими катионными и/или анионными диспергирующими веществами.
7. Применение по любому из пп. 1-6, в котором cPCC используется в сочетании с, по меньшей мере, одним дополнительным адсорбирующим материалом, выбранным из группы, включающей тальк, каолин, прокаленный каолин, природный карбонат кальция, в качестве которых выбираются мрамор, мел, кальцит, известняк и доломит, неколлоидный PCC, гипс, содержащие силикаты минералы, содержащие гидроксиды минералы, сульфоалюминаты кальция, пластмассовые частицы, органические пигменты, прореагировавший на поверхности карбонат кальция, гидрофобизированный тонкодисперсный карбонат кальция (GCC), гидрофобизированный PCC и их смеси, предпочтительно тальк, прореагировавший на поверхности карбонат кальция, гидрофобизированный GCC, гидрофобизированный PCC и их смеси.
8. Применение по п. 7, в котором количество, по меньшей мере, одного дополнительного адсорбирующего материала составляет не более чем 25,0 мас.%, предпочтительно не более чем 10,0 мас.%, предпочтительнее не более чем 5,0 мас.% и наиболее предпочтительно не более чем 2,0 мас.% по отношению к суммарной сухой массе cPCC и, по меньшей мере, одного дополнительного адсорбирующего материала.
9. Применение по любому из пп. 1-8, в котором водная среда, включающая, по меньшей мере, один органический материал, производится в процессе изготовления бумаги или варки целлюлозы, предпочтительно в качестве водной среды выбираются беленая и небеленая целлюлоза, такая как механическая целлюлоза, измельченная целлюлоза, термомеханическая целлюлоза (TMP), хемотермомеханическая целлюлоза (CTMP), небеленая сульфатная целлюлоза, сульфатная целлюлоза, регенерированная целлюлоза и их смеси.
10. Применение по любому из пп. 1-9, в котором, по меньшей мере, один органический материал в водной среде представляет собой, по меньшей мере, один растворенный и/или коллоидный материал, производимый в процессе изготовления бумаги или варки целлюлозы или переработки макулатуры.
11. Применение по п. 10, в котором, по меньшей мере, один растворенный и/или коллоидный материал:
a) производится/производятся из древесины и/или древесных смол, предпочтительно выбирается/выбираются из группы, включающей полисахариды, такие как гемицеллюлозы, лигнин, крахмал и пектины, смоляные кислоты, жиры, жирные кислоты, жирные спирты, терпены, терпеноиды, полиизопрены, стеролы, сложные эфиры стериловых спиртов, воски и их смеси, и/или
b) производится/производятся из таких источников, как бумажные покрытия, связующие покрытия, печатные краски, удаляющие краски химические реагенты, термоплавкие клеи и/или связующие вещества.
12. Применение по любому из пп. 1-11, в котором cPCC добавляется в водную среду в количестве, составляющем от 0,05 до 90,0 мас.%, предпочтительно от 0,1 до 50,0 мас.%, предпочтительнее от 0,25 до 25,0 мас.%, еще предпочтительнее от 0,5 до 10,0 мас.% и наиболее предпочтительно от 0,5 до 5,0 мас.% по отношению к суммарной массе волокон, высушенных в печи при 100°C, в водной среде.
13. Применение по любому из пп. 1-8, в котором, по меньшей мере, один органический материал в водной среде представляет собой, по меньшей мере, одно разрушающее эндокринную систему соединение (EDC), причем предпочтительно, по меньшей мере, одно EDC выбирается из группы, включающей эндогенные гормоны, такие как 17[бета]-эстрадиол (E2), эстрон (E1), эстриол (E3), тестостерон или дигидротестостерон; фитогормоны и микогормоны, такие как [бета]-ситостерол, генистеин, дайдзеин или зералеон; лекарственные средства, такие как 17[альфа]-этинилэстрадиол (EE2), местранол (ME), диэтилстилбестрол (DES), и промышленные химические продукты, такие как 4-нонилфенол (NP), 4-трет-октилфенол (OP), бисфенол A (BPA), трибутилолово (TBT), метилртуть, фталаты, полициклические ароматические углеводороды (PAK) или полихлорированные бифенилы (PCB).
14. Применение по любому из пп. 1-13, в котором после добавления cPCC:
a) мутность водной среды уменьшается по сравнению с мутностью водной среды без применения cPCC, и/или
b) химическая потребность в кислороде (COD) водной среды уменьшается по сравнению с COD водной среды без применения cPCC, и/или
c) электрохимический заряд (SCD) водной среды увеличивается по сравнению с электрохимическим зарядом водной среды без применения cPCC.
15. Применение по любому из пп. 1-14, в котором водная среда, после добавления cPCC в количестве, составляющем, по меньшей мере, 10 г/л водной среды, имеет:
a) мутность, составляющую, по меньшей мере, на 20%, предпочтительно, по меньшей мере, на 40,0%, предпочтительнее, по меньшей мере, на 50,0%, еще предпочтительнее, по меньшей мере, на 75,0% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 90,0% меньше чем первоначальная мутность, т. е. мутность (NTU) водной среды перед добавлением cPCC, и/или
b) химическую потребность в кислороде (COD), составляющую, по меньшей мере, на 1,0%, предпочтительно, по меньшей мере, на 5,0%, предпочтительнее, по меньшей мере, на 10,0%, еще предпочтительнее, по меньшей мере, на 15,0%, еще предпочтительнее, по меньшей мере, на 20,0% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 50,0% меньше чем первоначальная COD, т. е. COD (мг/л) водной среды перед добавлением cPCC, и/или
c) электрохимический заряд (SCD), составляющий, по меньшей мере, на 5%, предпочтительно, по меньшей мере, на 15,0%, предпочтительнее, по меньшей мере, на 20,0%, еще предпочтительнее, по меньшей мере, на 25,0% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 50,0% больше чем первоначальный электрохимический заряд, т. е. электрохимический заряд (мкэкв/г) водной среды перед добавлением cPCC.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP14164890.7 | 2014-04-16 | ||
EP14164890.7A EP2933375B1 (en) | 2014-04-16 | 2014-04-16 | Adsorbing and/or reduction of the amount of organic materials in an aqueous medium by using colloidal precipitated calcium carbonate |
PCT/EP2015/057967 WO2015158657A1 (en) | 2014-04-16 | 2015-04-13 | Adsorbing and/or reduction of the amount of organic materials in an aqueous medium by using colloidal precipitated calcium carbonate |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2648112C1 true RU2648112C1 (ru) | 2018-03-22 |
Family
ID=50479104
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016144691A RU2648112C1 (ru) | 2014-04-16 | 2015-04-13 | Адсорбция и/или уменьшение количества органических материалов в водной среде с применением коллоидного осажденного карбоната кальция |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10046984B2 (ru) |
EP (2) | EP2933375B1 (ru) |
JP (2) | JP6726623B2 (ru) |
KR (1) | KR101998936B1 (ru) |
CN (1) | CN106232527B (ru) |
AU (1) | AU2015248940B2 (ru) |
BR (1) | BR112016023731B1 (ru) |
CA (1) | CA2944098C (ru) |
ES (1) | ES2716604T3 (ru) |
HR (1) | HRP20190392T1 (ru) |
MX (1) | MX2016013534A (ru) |
RU (1) | RU2648112C1 (ru) |
SG (1) | SG11201608096XA (ru) |
SI (1) | SI2933375T1 (ru) |
WO (1) | WO2015158657A1 (ru) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3183965A1 (en) * | 2015-12-23 | 2017-06-28 | Omya International AG | Composition for aquatic pest control |
JP2019148019A (ja) * | 2018-02-26 | 2019-09-05 | セイコーエプソン株式会社 | 処理装置、シート製造装置、処理方法およびシートの製造方法 |
CN112875832B (zh) * | 2021-03-17 | 2022-08-23 | 辽宁工程技术大学 | 一种碱性缓释材料的制备方法 |
CN116002834B (zh) * | 2023-01-16 | 2023-06-23 | 山东蓝昕环保测试分析有限公司 | 重金属有机耦合剂及应用于污水处理的处理方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1974807A1 (en) * | 2007-03-21 | 2008-10-01 | Omya Development Ag | Process for the removal of endocrine disrupting compounds |
CN101310853A (zh) * | 2008-02-15 | 2008-11-26 | 郜洪文 | 钙基吸附材料及其制备方法 |
RU2377189C2 (ru) * | 2007-12-24 | 2009-12-27 | Владимир Александрович Фомишин | Кондиционирующая добавка для минерализации и очистки воды |
EP2546410A1 (en) * | 2011-07-11 | 2013-01-16 | Omya Development AG | Hydrophobised calcium carbonate particles |
Family Cites Families (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5626720A (en) | 1986-01-09 | 1997-05-06 | W.R. Grace & Co.-Conn. | Method for controlling pitch on a papermaking machine |
US4892590A (en) * | 1988-06-03 | 1990-01-09 | Pfizer Inc. | Precipitated calcium carbonate-cationic starch binder as retention aid system for papermaking |
JPH05345684A (ja) * | 1992-06-12 | 1993-12-27 | Okayama Pref Gov | 高吸油性炭酸カルシウムの製造方法 |
ES2101035T3 (es) | 1992-07-02 | 1997-07-01 | Ecc Int Ltd | Procedimiento para el control de depositos resinosos en la fabricacion de papel. |
JPH0665892A (ja) | 1992-08-19 | 1994-03-08 | Mizusawa Ind Chem Ltd | ピッチ吸着剤 |
GB9505323D0 (en) | 1995-03-16 | 1995-05-03 | Ecc Int Ltd | Improved pitch control agent |
KR0182788B1 (ko) * | 1996-02-02 | 1999-04-15 | 유규재 | 초미세 교질 탄산칼슘의 제조방법 |
US5798023A (en) | 1996-05-14 | 1998-08-25 | Nalco Chemical Company | Combination of talc-bentonite for deposition control in papermaking processes |
US5744003A (en) | 1996-07-30 | 1998-04-28 | Ashland Inc. | Process for controlling the deposition of pitch with a blend of derivatized cationic guar and styrene maleic anhydride copolymer |
US7052579B1 (en) | 1996-08-05 | 2006-05-30 | Ashland Inc. | Pitch control composition |
JP3717279B2 (ja) | 1997-07-18 | 2005-11-16 | 東邦化学工業株式会社 | 製紙用ピッチ抑制剤 |
US6153049A (en) | 1998-03-25 | 2000-11-28 | The Dow Chemical Company | Method for inhibiting the deposition of white pitch in paper production using ethylene amine compound |
AU4030199A (en) * | 1998-05-27 | 1999-12-13 | J.M. Huber Denmark Aps | Use of colloidal precipitated calcium carbonate as a filter in the preparation of paper |
JP4143750B2 (ja) | 2001-01-10 | 2008-09-03 | 株式会社片山化学工業研究所 | 製紙工程におけるピッチ障害防止方法 |
US20030096143A1 (en) | 2001-10-05 | 2003-05-22 | Luzenac America, Inc. | Surface modification of talc to improve wettability and increased affinity to cellulosic fibers |
CN100379923C (zh) | 2002-04-08 | 2008-04-09 | 西巴特殊化学水处理有限公司 | 白树脂沉积物处理方法 |
JP3843892B2 (ja) * | 2002-06-13 | 2006-11-08 | 協同組合津久見ファインセラミックス研究センター | 板状炭酸カルシウム球状複合体およびその製造方法 |
JP2004292998A (ja) | 2003-03-27 | 2004-10-21 | Nippon Paper Industries Co Ltd | ピッチ吸着剤及びピッチトラブル防止法 |
US7166192B2 (en) | 2003-05-23 | 2007-01-23 | Hercules Incorporated | Method for controlling pitch and stickies deposition |
JP2006065892A (ja) | 2004-08-24 | 2006-03-09 | D & M Holdings Inc | レコードプレーヤ装置 |
US20060048908A1 (en) | 2004-09-08 | 2006-03-09 | Enzymatic Deinking Technologies, Llc | System for control of stickies in recovered and virgin paper processing |
FR2900411B1 (fr) | 2006-04-27 | 2008-08-29 | Coatex Sas | Procede de traitement de matieres minerales par des polymeres amphoteres,matieres minerales obtenues,leur utilisation comme agent reducteur de la quantite de colloides dans la fabrication de papier. |
FR2900410B1 (fr) | 2006-04-27 | 2008-08-29 | Coatex Sas | Procede de traitement du talc par des polymeres amphoteres, talc obtenu, utilisation dudit talc comme agent reducteur de la quantite de colloides dans la fabrication de systemes aqueux. |
EP1950342B1 (en) | 2007-01-29 | 2016-05-04 | Cognis IP Management GmbH | Emulsions |
ES2382211T3 (es) | 2007-03-21 | 2012-06-06 | Omya Development Ag | Proceso para el control del pitch |
FI20075638A0 (fi) | 2007-09-13 | 2007-09-13 | Linde Ag | Tarttuvan pihkan poistaminen massasuspensiosta, rejektin kalsiumyhdisteiden vähentäminen ja hiilidioksidin käyttö paperinvalmistuksessa |
JP5532740B2 (ja) | 2009-08-19 | 2014-06-25 | 富士ゼロックス株式会社 | 文書処理装置、及び文書処理プログラム |
US8048268B2 (en) | 2009-10-27 | 2011-11-01 | Enzymatic Deinking Technologies, Llc | Method of controlling organic contaminants in pulp and paper making processes |
EP2410023B1 (en) * | 2010-07-20 | 2012-10-17 | Omya Development AG | Process for the preparation of surface-treated calcium carbonate material and use of same in the control of organic material in an aqueous medium |
ES2551603T3 (es) * | 2011-06-21 | 2015-11-20 | Omya International Ag | Proceso para la producción de carbonato de calcio precipitado |
DK2712895T3 (en) * | 2012-09-26 | 2016-08-29 | Omya Int Ag | Rheologically stable aqueous MINERALMATERIALESUSPENSIONER comprising organic POLYMERS WITH REDUCED volatile organic compounds (VOC) |
-
2014
- 2014-04-16 EP EP14164890.7A patent/EP2933375B1/en active Active
- 2014-04-16 SI SI201431112T patent/SI2933375T1/sl unknown
- 2014-04-16 ES ES14164890T patent/ES2716604T3/es active Active
-
2015
- 2015-04-13 CN CN201580019955.4A patent/CN106232527B/zh active Active
- 2015-04-13 EP EP15718816.0A patent/EP3132090A1/en not_active Withdrawn
- 2015-04-13 US US15/129,524 patent/US10046984B2/en active Active
- 2015-04-13 SG SG11201608096XA patent/SG11201608096XA/en unknown
- 2015-04-13 CA CA2944098A patent/CA2944098C/en active Active
- 2015-04-13 WO PCT/EP2015/057967 patent/WO2015158657A1/en active Application Filing
- 2015-04-13 KR KR1020167030265A patent/KR101998936B1/ko active IP Right Grant
- 2015-04-13 BR BR112016023731-5A patent/BR112016023731B1/pt active IP Right Grant
- 2015-04-13 MX MX2016013534A patent/MX2016013534A/es unknown
- 2015-04-13 AU AU2015248940A patent/AU2015248940B2/en not_active Ceased
- 2015-04-13 RU RU2016144691A patent/RU2648112C1/ru not_active IP Right Cessation
- 2015-04-13 JP JP2016562850A patent/JP6726623B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2018
- 2018-10-25 JP JP2018200633A patent/JP2019048296A/ja active Pending
-
2019
- 2019-02-28 HR HRP20190392TT patent/HRP20190392T1/hr unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1974807A1 (en) * | 2007-03-21 | 2008-10-01 | Omya Development Ag | Process for the removal of endocrine disrupting compounds |
RU2377189C2 (ru) * | 2007-12-24 | 2009-12-27 | Владимир Александрович Фомишин | Кондиционирующая добавка для минерализации и очистки воды |
CN101310853A (zh) * | 2008-02-15 | 2008-11-26 | 郜洪文 | 钙基吸附材料及其制备方法 |
EP2546410A1 (en) * | 2011-07-11 | 2013-01-16 | Omya Development AG | Hydrophobised calcium carbonate particles |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES2716604T3 (es) | 2019-06-13 |
WO2015158657A1 (en) | 2015-10-22 |
EP2933375A1 (en) | 2015-10-21 |
SG11201608096XA (en) | 2016-10-28 |
KR20160142339A (ko) | 2016-12-12 |
EP3132090A1 (en) | 2017-02-22 |
CN106232527A (zh) | 2016-12-14 |
US20170174533A1 (en) | 2017-06-22 |
EP2933375B1 (en) | 2018-12-19 |
JP2017517385A (ja) | 2017-06-29 |
AU2015248940B2 (en) | 2017-04-20 |
AU2015248940A1 (en) | 2016-10-13 |
SI2933375T1 (sl) | 2019-07-31 |
CA2944098A1 (en) | 2015-10-22 |
BR112016023731A2 (pt) | 2017-08-15 |
US10046984B2 (en) | 2018-08-14 |
CA2944098C (en) | 2019-08-27 |
JP2019048296A (ja) | 2019-03-28 |
CN106232527B (zh) | 2020-03-06 |
BR112016023731B1 (pt) | 2022-02-08 |
KR101998936B1 (ko) | 2019-07-10 |
JP6726623B2 (ja) | 2020-07-22 |
MX2016013534A (es) | 2017-02-14 |
HRP20190392T1 (hr) | 2019-05-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20190256377A1 (en) | Hydrophobised calcium carbonate particles | |
JP5194305B2 (ja) | ピッチのコントロール方法 | |
RU2648112C1 (ru) | Адсорбция и/или уменьшение количества органических материалов в водной среде с применением коллоидного осажденного карбоната кальция | |
Orblin et al. | Interactions between cationic polyelectrolyte and pulp fines |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210414 |