SE457447B - Foerfarande foer framstaellning av gipspigment eller fyllmedel - Google Patents

Foerfarande foer framstaellning av gipspigment eller fyllmedel

Info

Publication number
SE457447B
SE457447B SE8406073A SE8406073A SE457447B SE 457447 B SE457447 B SE 457447B SE 8406073 A SE8406073 A SE 8406073A SE 8406073 A SE8406073 A SE 8406073A SE 457447 B SE457447 B SE 457447B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
gypsum
grinding
dry matter
pigment
matter content
Prior art date
Application number
SE8406073A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8406073L (sv
SE8406073D0 (sv
Inventor
H A Aeijaelae
T V Loefgren
K Uimonen
Original Assignee
Kemira Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kemira Oy filed Critical Kemira Oy
Publication of SE8406073D0 publication Critical patent/SE8406073D0/sv
Publication of SE8406073L publication Critical patent/SE8406073L/sv
Publication of SE457447B publication Critical patent/SE457447B/sv

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/36Coatings with pigments
    • D21H19/38Coatings with pigments characterised by the pigments
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/04Physical treatment, e.g. grinding, treatment with ultrasonic vibrations
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/46Sulfates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/02Compounds of alkaline earth metals or magnesium
    • C09C1/025Calcium sulfates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/51Particles with a specific particle size distribution
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/51Particles with a specific particle size distribution
    • C01P2004/52Particles with a specific particle size distribution highly monodisperse size distribution
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/54Particles characterised by their aspect ratio, i.e. the ratio of sizes in the longest to the shortest dimension
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Description

457 447 tetsproblem i smeten. Dålig stabilitet hänför sig till den allra finaste partikelfraktionen, under ca 0,3 um, som alltid uppstår vid torrmalningen, och som inte går att avlägsna. Torrmalningen till den finhetsgrad som förutsättes för uppnående av tillräckligt hög glans ger också upphov till förlusten av en del av gipsens kristallvatten. Produkten kommer då att innehålla mindre eller större halter av den reaktiva kalciumsulfatformen B-hemihydrat.
I US-patentet 4 310 360 och SE-patentansökningen 8200586 framgår metoder att framställa gipspigment genom våtmalning. Malningen utföres i närvaro av karboxylmetylcellulosa (CNC) eller en kombination av CMC och andra polymerer och som malkroppar an- vändes malkroppar med diametern ca 0,5-4 mm.
'Med dessa metoder kan man framställa en pigmentkvalitet med en formfaktor i storleksordningen ca 15 eller över 15. På grund av denna partikelform skulle pigmentet vara intressant för hög- glansiga bestrykningar. Det har emellertid visat sig. att då mal- ningen med dessa metoder utföres till erforderlig finhet, minst 70 % eller hellre minst 80 % av produkten under 2 um partikel- storleksklass, erhålles en produkt med ovanligt flat kurva för partikelstorleksfördelningen med hög andel av den finaste parti- kelstorleksfraktionen, < 0,3 um. Man har funnit att den här typen av gipspigment är mycket svår att tillverka på grund av den höga viskositeten. På grund av den höga specifika pigmentytan behövs det höga halter av dispergeringsmedel av typen polyakrylater eller polyfosfater utöver polymerer som CNC, för att stabilisera pig- mentslurryn. Även då förblir slurryn trögflytande och tixotrop.
Blandbarheten av den här typens gipspigment med andra pigment så- som kaolin och talk är också dålig. Det är t.ex. ytterst svårt att göra en bestrykningssmet som av pigmentinnehåliet har 75 % kaolin och 25 8 gips.
Enligt de kända metoderna, våtmalda grövre pigmentkvaliteterna för mattbestrykning är lättare att hantera och använda, och med 457 447 dem kan man få vissa goda egenskaper som ytstyrka och ljushet förbättrade jämfört med kaolin. Blandbarhet med kaolin är dock fortfarande otillräcklig. En annan nackdel är den relativt låga tryckfärgsadsorptionen. Tryckbarheten i djuptrycksmaskinen är inte heller tillräcklig för vissa tillämpningar. Med de kända metoderna får man inte till stånd sådana gipspigment för matt- bestrykning som skulle ge samma släthet för papperet som de moderna kalciumkarbonatkvaliteterna.
Enligt ES-patentet 498 334 framställes pappersbestrykningspigment utgående från naturgips så, att gipsråmaterialet (0,5-100 um) först dispergeras med anjoniska eller nonjoniska ytaktiva medel av t§p dikarboxylsyraderivat eller polyetoxylerad fettalkohol, eller skyddskolloid av typ cellulosaeter, sedan males det dispergerade gipsslammet till 0,5-1,0 um partikelstorlek med en kvarn som inne- håller i medeltal 1,4-1,8 mm stora malkroppar, och som tredje fas i metoden blandas till det finfördelade gipsslammet nål- eller skivformat mikropigment, som innehåller 8-68 % Al203.
I ES-patentet 498 334 förekommer inga noggrannare exempel på de användbara kemikalierna, deras inbördes mängder eller torrhalter av gipsslammet vid malningen. Eftersom användbarheten av gips- pigmentet måste försäkras genom tillsats av mikropigment är det uppenbart att man vid malningen har arbetat vid lågt viskositets- område och fått till stånd en gipspigmentkvalitet med en brant partikelstorleksfördelning och låg formfaktor för partiklarna, ca 1-3. För att korrigera reologin och bestrykningsegenskaperna är det fördelaktigt att addera mikropigment av det beskrivna slaget, såsom satinvitt eller fälld aluminiumhydroxid.
I FI-patentansökningen 80 3245 redovisas för en metod att för bestrykningsändamål framställa ett kalciumkarbonatslam med mycket hög torrsubstanshalt, t.o.m. 80 8. Detta resultat uppnås enligt patentansökningen så, att kalciumkarbonatet males vid låg torr- substanshalt utan dispergeringsmedel. Det resulterande pigment- slammet med brant storleksfördelning av partiklarna filtreras och 457 447 dispergeras därefter med tillsats av dispergeringsmedel.
Vid försök att framställa bestrykningspigment av gips konstatera- des, att det vid en låg torrsubstanshalt uppstod en brantare partikelfördelningskurva än efter metoderna enligt US-patentet 4 310 360 eller SE-ansökningen 8200586. Vid malning utan disper- geringsmedel. därpå följande filtrering och dispergering efter FI-ansökningen 80 3245, uppnåddes knappt ens samma torrsubstans- halt som enligt de först nämnda metoderna.
Då konstaterades helt överraskande att då man med hjälp av dispergeringsmedel ställde torrsubstanshalten till 2-22 %-enheter högre än vad som var användbar vid malningen utan dispergerings- medel, fick man till stånd en ny kvalitet av gipspigment med praktiskt taget helt utan pigmentfraktionen under 0,3 um, bedömt på grund av mikroskopbílder, och som helt saknar hemihydrat- rester. Den genomsnittliga formfaktorn för partiklarna i det nya gipspigmentet är högre än 2-3. som fås vid våtmalningen utan dispergeringsmedel eller efter BS-patentet 498 334, men lägre än den som fås i enlighet med metoderna i US-patentet 4 310 360 eller SE-patentansökningen 8200586. Också partikelstorleksför- delningen är mellan de enligt de kända metoderna erhållna.
Uppfinningen förklaras närmare med hänvisning till de bifogade figurerna.
Figur 1A föreställer ett gipspigment med platta partiklar med formfaktorn (största diameter dividerad med tjocklek) ca 15-20, framställ enligt känd teknik. Figur lB visar kaolinpigment. I figur lC ser man gipspigment med formfaktorn ca l-3 och brant partikelstorleksfördelning, framställt med våtmalningsmetoden utan dispergeringsmedel. Figur ID visar kalciumkarbonatpigment, fram- ställt med våtmalning. Figur lE visar ett torrmalet gipspigment, och figur lF visar det nya gipspigmentet. I figurerna lA-lF är förstoringen ca 3000 gånger. 457 447 Figur 2A föreställer gipspigment med formfaktorn 3-4 och figur 23 ett motsvarande pigment med formfaktorn ca 4-6, båda i enlighet med uppfinningen. Båda är malda med hjälp av en anjonisk tensid. 0,8 3 av gipsmängden, samt luft, som dispergerades in i den omalda gipsslurryn mellan ca 1-10 % av den sammanlagda volymen. Pigment 2A maldes vid 69 % torrsubstanshalt och 70 °C temperatur, 2B vid 72 % torrsubstanshalt och 45 °C temperatur.
Figur 2C visar en våtmalen kalciumkarbonat och figur 2D ett upp- finningsenligt gipspigment, framställt genom våtmalning i när- varo av 0,6 % anjonisk tensid och 0.2 % CMC.
- Kurvan A i figur 3 visar partikelstorleksfördelningen av ett gips- pigment, våtmalet utan närvaro av dispergerinsmedel, och kurvan B är motsvarande fördelningskurva för ett pigment som framställdes efter ss-patentansökningen azoosae :in samma genomsnittliga partikelstorlek. Då malningen sker enligt uppfinningen så att formfaktorn hos partiklarna blir mellan 3 och 15, får man en optimal fördelningskurva mellan kurvorna A och B.
Figur 4 visar partikelfördelningskurvan av ett gipspigment med formfaktorn mellan ca 6 och 15, malt med en kombination av non- jonisk och anjonisk tensid.
Förhållandet mellan pigmentpartiklarnas längd och tjocklek i den nya pigmenttypen varierar således i medeltal mellan 3 och 15 och fördelaktigt mellan 4 och 6. Uppkomst av den här typens pigment- partiklar förutsätter ett optimalt förhållande mellan de skärande och krossande krafterna i malregionen av kvarnen. Detta uppnås genom att balansera med torrsubstanshalt och viskositet.
När man framställer ett finfördelat pigment till glansiga pappers- kvaliteter använder man den nedre delen av de givna torrsubstans- områdena, vid framställningen av mattpigment den övre delen för att partiklarna i dessa pigment skulle ha samma formfaktor. 457 447 ' Den nya pigmentsorten males i närvaro av dispergeringsmedel. Till ändamålet lämpar sig olika typers dispergeringsmedel eller tensi- der. Dessa har en inverkan på den torrsubstanshalt vid vilken den optimala pigmentkvaliteten erhålles. vid användning av ytaktiva ämnen, speciellt av anjonisk tensid, som hjälpkemikalie vid malningen har man överraskande funnit att den uppfinningsenliga pigmenttypen bäst kan framställas då det dispergeras gas i finfördelad form i gipsslurryn före malningen.
Den på normalt sätt räknade torrsubstanshalten är i detta fall hög, ca 67-75 %. I den nedre delen av detta område sjunker visko- siteten lätt för mycket. Då är det fördelaktigt att sänka tempe- raturen eller addera en viskositetsökande tillsats, t.ex. medel- eller lågviskös CMC ca 0,05-0,5 % av gipsmängden. Vid lägre torr- substanshalt behövs det mera förtjockningsmedel än vid högre.
Att man inte tidigare har kommit till att framställa den upp- finningsenliga pigmentsorten torde bero på att man i allmänhet har använt sådana minst 67 % torrhalter som är praktiska både för transport och användning vid smetframställningen, eller om man har experimenterat inom det låga viskositetsområdet vid malningen har man använt därvid så mycket vatten, att det har gått att koncentrera pigmentslurryn genom filtrering utan extra dilutionsförfarande. Den uppfinningsenliga pigmentkvaliteten framställes nämligen med hjälp av de vanliga dispergeringsmedlen (t.ex. polyfosfater, rena och kopolymera polyakrylater samt CMC och polymerkombinationer enligt SE-patentansökningen 8200586) i en torrsubstanshalt under 67 8. men pigmentslurryn fås i en så högviskös form, att det lämpligen behövs en utspädning med vatten eller en extra dispergeringsfas i processen före en koncentrering genom filtrering eller centrifugering till en torrsubstanshalt över 67 %. Vid användning av ytaktiva substanser som hjälpkemi- kalier vid malningen kan man undvika onödig utspädning med vatten genom att dispergera luft eller gas i gipsslurryn.
Uppfinningen belyses närmare med följande exempel. I försöken -i f» 457 447 användes en syntetisk gips, CaS04-2H20, från fosforsyraframställ- ningen. Före malningen tvättades gipsen med vatten och i några fall borttogs också den finaste fraktionen genom klassificering- Dispergeringen, malningen och siktningen gjordes med sedvanliga maskiner, som t.ex. har nämnts i US-patentet 4 310 360.
Exemgel 1 (Jämförelse) Den för kalciumkarbonat kända tekniken tillämpades vid malning av gips: Gips maldes enligt den i FI-patentansökningen 80 3245 angivna metoden och samma kvarntyp. Det visade sig vara omöjligt att mala gips till en finhetsgrad 70-85 % under 2 um utan att använda dispergeringsmedel, om inte torrsubstanshalten samtidigt sänktes till 55-50 %. Kvarnarna var därvid också så starkt belastade, att en kontinuerlig drift inte bedönües vara möjlig vid dessa förhållanden. Gipspigmentslurryn stelnade efter malningen och hade en ovanligt mörk färg. Vid dessa förhållanden var kvarnen alltså också utsatt för kraftig slitage.
Exemgel 2 (Jämförelse) Gips maldes utan hjälpkemikalier vid 45-50 % torrsubstanshalt.
Den malda produkten avvattnades med tryckfilter till ca 70 % torr- substanshalt. Filterkakorna hade en fast konsistens. Då detta gipspigment åter dispergerades med kända dispergeringsmedel (CMC, polyakrylat och polyfosfat) kunde man nå ungefär samma torrhalt. d.v.s. 67-70 8, som man också kunde nå med den i US-patentet 4 310 360 beskrivna metoden. Metoden kan alltså inte användas för att höja torrsubstanshalten i gipsslurryn. Det erhållna pigmentet hade en brant partikelstorleksfördelning och formfaktorn för par- tiklarna var i medeltal l-3. 457 447 Exemgel 3 (Jämförelse) Den enligt exempel 2 framställda gipspigmentslurryn testades för pappersbestrykning med pladbestrykare. Samtidigt testades ett pigment, som framställdes med hjälp av de i SE-patentansökningen 8200586 angivna dispergeringsmedlen. Båda pigmenten hade samma genomsnittliga partikelstorlek. Bestrykningssmeten framställdes genom att till pigmentslammet blanda 10 delar styrenbutadienlatex och 1,5 delar lågviskös CNC. Det visade sig, att smeten som inne- höll det enligt SE-patentansökningen 8200586 framställda pig- mentet kunde köras vid 2-3 %-enheter högre torrhalt än den som innehöll gipspigment från exempel 2. Malning av gips utan disper- geringsmedel leder alltså inte till en förhöjning av smettorr- halten vid bestrykning.
, Exemgel 4 Gipspígment med sinsemellan samma genomsnittliga partikelstorlek men olika formfaktor mellan 1 och 20 framställdes i varierande förhållanden. Pigmenten utspäddes med vatten till en lättflytande konsistens och centrifugerades sedan 20 minuter med 2990 m/min periferihastighet.-Den separerade vattenfasen avlägsnades och torrhalten av gipsen bestämdes. Resultaten framgår.av tabell l. 457 447 9 Tabell 1 Förhållandena vid Formfaktor för Torrhalt, % malningen partiklarna ca 50 % torrsubstanshalt, inga hjälpkemikalier 1-3 66 72 % torrsubstanshalt, 0,8 % anjonisk tensid, luft meddispergerad 2-4 84 65 8 torrsubstanshalt, l % anjonisk tensid, 1 % lågviskös CNC 2-10 84 pigment enligt US-patentet 4 310 360 ca 20 78 Experimentet visar, att malningen inom uppfinningens gränser ger en pigmentkvalitet från vilken det lätt kan avlägsnas vatten.
Dekantercentrifug och tryckfilter har visat sig vara användbara apparater för ändamålet.
Exemgel S (Jämförelse) Rengjord fosfogips maldes i enlighet med US-patentet 4 310 360 vid 68 % torrsubstanshalt till finhetsgraden 40 % under 2 um. 1,5 % lågviskös CMC användes som díspergeringsmedel. De erhållna pigmentpartiklarna hade en formfaktor mellan ca 15 och 20.
Exemgel 6 Rengjord fosfogips maldes vid 58 % torrsubstanshalt till finhets- graden 40 % under 2 um. 0,25 8 natriumhexametafosfat användes som dispergeringsmedel. De erhållna pigmentpartiklarna hade en form- 457 447 10 faktor mellan ca 2 och 6.
De i exemplen 5 och 6 erhållna pigmenten testades vid bestrykning av en specialkartong. Viktiga produktegenskaper för denna kartong- tvp är matt yta, god tvättbarhet och god tryckbarhet i djuptryck.
Jämförelsesmet gjordes av 100 % engelsk kaolin som pigment, för- söksprodukterna testades i 50/50 blandningar med kaolin. Latex- mängden var 21 % av pigmentmängden.
Smetframställningen med gips från exempel 6 gjordes så, att torr kaolin dispergerades i gipsslammet, dit också det för kaolinet behövliga dispergeringsmedlet hade tillsatts. Detta förfarings- sätt användes för att undvika vattenborttagning från den 58 %:iga gipsslurryn. Man erhöll därvid en slurry med god lagringsstabili- tet. - smeten med gipspigment från exempel 5 gjordes på det sedvanliga sättet att blanda färdigt dispergerad kaolinslurry till gipsslur~ ryn.
Resultaten från bestrykningsexperimentet på en pilot-bestryknings- maskin ses i tabell 2. 457 447 ll Tabell 2 Förändring jämfört med kaolin som enda pigment, % Egenskap Gipspigment Gipspigment fr. ex. 5 fr. ex. 6 (jämförelse) Ljushet x 0 + 0,2 Opacitet - 1,8 + 0,9 Tryckfärgsadsorp- tion (kan) ' - 21 + 128 Penetrationstid för olja (Patra) + 30 - 91 Släthet (Fogra) - 5,8 - 25 Djuptryckbarhet (Heliotest) + 10 + 50 Glans 1 0 - 16 Ytstyrka (IGT) + 59 + 43 Tvättest lindrig betydlig förbättring förbättring Exemgel 7 Vid bestrykning av samma kartongprodukt som ovan provades ett pigment som gjordes efter SE-patentansökningen 8200586 med form- faktorn ca 20, och ett uppfinningsenligt pigment med formfaktor ca 3-4, som maldes vid 69 % torrsubstanshalt med hjälp av den anjoniska tensiden Na-dioktylsulfosuccinat, 0,85 % av gipsmängden.
Gipsen dispergerades så länge före malningen, att en volymökning av 1-10 % av satsen kunde konstateras genom inkomst av små luft- bubblor. Båda gipspigmenten användes tillsammans med kaolin, 75 delar gips och 25 delar kaolin. Latexhalten i smetarna var 20 de- lar. Den bestrukna kartongen analyserades med resultat givna i tabell 3. ' 457 447 12 Tabell 3 Egenskap Förändringar erhållna med hjälp av det uppfinningsenliga gipspigmentet jäm- fört med det enligt SE-patentansökan 8200586 framställda, % Ljushet + 1,9 Opacitet + 3 , 2 K&N + 59 Tid för oljeads. - 64 K Släthet. Pogra + 29 Djuptryckbarhet _ + 28 Glans - 10 Tvättest ' lindrig förbättring Exemgel 8 Gips dispergerades i vatten 1 72 % torrsubstanshalt med tillhjälp av Na-dioktylsulfosuccinat, 1 % av gipsmängden, så att det sam- tidigt dispergerades luft i små bubblor med in i slurryn. Där- efter gjordes malningen till olika finhetsgrader minst 40 % under 2 um. En del av proverna torkades i ett värmeskâp vid 45 °C' direkt, en del efter att först ha blivit koncentrerade med Centri- fug till minst 8O % torrsubstanshalt. De torkade pigmenten kunde lätt krossas och dispergerades sedan med vatten i dispergator till ursprungliga partikelstorleken.
Motsvarande prover från malningsförsök enligt US-patentet 4 310 360 och SE-patentansökningen 8200586 var omöjliga att mera dispergera till den ursprungliga partikelstorleken, om de hade torkats i värmeskåpet. 457 447 13 Exempel 9 Malningar av en gipsslurry med pH ca 4-5 gjordes men hjälp av 0,1 % CMC och varierande mängder dioktylsulfosuccinat vid 72-75 5 torrsubstanshalt. Vid försöken kunde konstateras, att mängder a sulfosuccinat kunde reduceras ca 10 % och dispergering av utgångs- slurryn lättas avsevärt om man använde soda för pH-reglering i stället för natriumhydroxid för att nå neutral pH efter malningen.
Den lättare dispergeringen berodde på att det uppstod luft och C02-bubblor i gipsslurryn före malningen, så att volymen av den- samma ökar ca 2-20 %.
Exempel 10 Flera malningsförsök av gips gjordes vid 67-70 % torrsubstanshalt till finhetsgraden 40-75 % under 2 um i pigmentet. Det visade sig att man härvid erhöll den uppfinníngsenliga pigmentkvaliteten med en formfaktor varierande mellan 3 och 15, då gipsen dispergerades före malningen med ca 0,3-0.8 % dispergeringsmedel av typ poly- akrylat eller akrylatrik kopolymerisat, eventuellt i kombination med oorganiska dispergeringsmedel och ca 0,5-l % av en nonjonisk tensid med HLB-värdet mellan l0 och 15 samt ca 0,05-0,É av en som skyddskolloid verkande polymer. Goda resultat vid malningen er- hölls, då som nonjonisk tensid användes en etoxylerad fettsyra- alkohol, handelsnamn Netzmittel T (BASF). Liknande resultat er- hölls också med en blockpolymerisat mellan propylenoxid och etylenoxid. t.ex. handelsprodukten Pluriol PE 6400. Skyddskolloid- tillsatsen gör malningen lättare antagligen genom sterisk stabili- sering. Bland de användbara polymererna kan nämnas vattenlösliga cellulosaderivat, t.ex. CMC, samt polyvinylalkohol och syntetiska förtjockningsmedel.
I stället för den nonjoniska tensiden kunde också stärkelse-etrar och estrar användas, t.ex. stärkelsefosfat Nylgum A 115 från Avebe. Den här kombinationen medförde en snabbare dispergering av den omalna gipsen än den innehållande nonjontensiden, och 457 447 14 dessutom kunde skyddskolloidtillsatsen minskas eller helt undvi- kas.
Exemgel 11 Gips maldes med hjälp av 0,5 % Na-dioktylsulfosuccinat (Aerosol OT) och 0,4 % polyetoxylerad fettsyra-alkohol (Netzmittel T) vid pH 6,5. Med den här kombinationen erhölls ett gipspigment med en flatare fördelningskurva och högre formfaktor, ca mellan 6 och 15, än enbart med 0,7-0,9 % sulfosuccinat i kombination med 0,2-O % CMC .
Exemgel 12 Bestrykningssmetar gjordes genom att blanda gipspigment och talk i förhållande till 80:20, 10 delar latex och 1,2 delar CMC på 100 delar pigment. Talken var en kommersiell bestrykningskvalitet i slurryform. Då en gipspigment med en formfaktor över 15 använ- des, behövdes ytterligare 0,3 delar polyakrylat. Viskositeten i smeten var 1520 mPas, och den var stabil i 45 °C värmeskåp några dagar. Då en gipspigment med mindre formfaktor användes ökar smetens stabilitet betydligt. Då formfaktorn var 2-3 var smetens viskositet med 0,1 delars polyakrylattillsats 1260 mPas och 1 stabilitet 6,4 månader.
Partikelstorleksfördelningen har mätts med de sinsemellan över- ensstâmmande sedimentationsmetoderna efter Andreassen eller med Sedigraf. Fördelningskurvorna anger alltså viktfördelningen av pigmentpartiklarna, och med den genomsnittliga partikelstorleken menas då den partikelstorlek som motsvarar skärningspunkten av fördelningskurvan och 50 8 nivån på den kumulativa %-skalan.
De vid försöken använda kvarnarna hade keramiska malkroppar mellan ca 1 och 2 mm och var antingen rustade med blandarmekanism eller inte. I det senare fallet var malningszonen en spalt mellan i förhållande till varandra sorterade ytor. Båda kvarntyperna var -\ 457 447 15 av sådan konstruktion som är avsedd för nalning av medelviskösa till viskösa material.
Storleken på formfaktorn och flatheten på fördelningskurvan konstaterades bl.a. vara beroende av viskositeten i kvarnen vid malningen. En indikation av viskositeten ger tryckmätaren vid inmatningsröret för den omalda gipsslurryn. Trycket är apparat- specifikt. Med en kvarn var mottrycket ca 0,2 bar vid malníngen till en formfaktor ca 3-4 och vid mottryck överstigande 0,7 bar blev formfaktorn ca 15. Samtidigt övergick fördelningskurvan från den branta till den flata såsom i figur 3.

Claims (5)

457 447 10 15 20 25 30 35 16 Patentkrav
1. Förfarande för framställning av gipspigment eller fyllmedel vars genomsnittliga partikelstorlek är mellan 0,5-5 pm och vars partikelstorleksintervall till minst 90% är över 0,3 pm, medan förhållandet mellan partiklarnas längsta dimension och deras kortaste är i medeltal 3-15, lämpligen 4-6, k ä n n e t e c k n a t a v, att ett vattenslam av gipsen mals till den genomsnittliga partikel- storleken 0,5-5 pm i närvaro av ett dispergeringsmedel vid en väsentligen högre torrämneshalt än vid ordinär malning utan dispergeringsmedel.
2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v, att malningen utföres vid en torrämneshalt som är 3-22 %-enheter högre än vid ordinär malning utan dispergerings- medel.
3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e- t e c k n a t a v, att i ett gipsslam med en torrämneshalt pà 67-75%, som innehåller ytaktivitetsmedel, dispergeras före malningen så myoket gas, företrädesvis koldioxid och/eller luft, att slammets volym ökar ca l-20%.
4. Förfarande enligt något av kraven 1-3, k ä n n e - t e c k n a t a v, att slammans torrämneshalt efter malningen höjs genom centrifugering eller filtrering, lämpligen tryckfiltrering, och att den över 67% torrämne innehållande filterkakan erhàllen från filtreringen eller därefter åter dispergeras till slamform, vid behov med användning av något dispergeringsmedel för gips.
5. Förfarande enligt något av kraven 1-3, k ä n n e - t e c k n a t a v, att slammets torrämneshalt efter malningen höjs genom centrifugering eller filtrering och att den erhållna över 75% torrämne innehållande filterkakan torkas.
SE8406073A 1983-12-02 1984-11-30 Foerfarande foer framstaellning av gipspigment eller fyllmedel SE457447B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI834418A FI67568C (fi) 1983-12-02 1983-12-02 Gipspigment eller -fyllmedel

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8406073D0 SE8406073D0 (sv) 1984-11-30
SE8406073L SE8406073L (sv) 1985-06-03
SE457447B true SE457447B (sv) 1988-12-27

Family

ID=8518163

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8406073A SE457447B (sv) 1983-12-02 1984-11-30 Foerfarande foer framstaellning av gipspigment eller fyllmedel
SE8800621A SE464195B (sv) 1983-12-02 1988-02-23 Gipspigment eller fyllmedel

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8800621A SE464195B (sv) 1983-12-02 1988-02-23 Gipspigment eller fyllmedel

Country Status (2)

Country Link
FI (1) FI67568C (sv)
SE (2) SE457447B (sv)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI915948A0 (fi) * 1991-12-18 1991-12-18 Flexpap Oy Belaeggningsmaterial, foerfarande att beklaeda material foer aostadkommande av belaeggning och apparatur.
FI104502B (sv) 1997-09-16 2000-02-15 Metsae Serla Oyj Förfarande för framställning av pappersbana
FI108950B (sv) 1998-03-13 2002-04-30 M Real Oyj Förfarande för framställning av bestruket träfritt papper
FI111649B (sv) 1998-05-11 2003-08-29 M Real Oyj Användningen av kalciumkarbonat framställä av kalciumoxalat som pigment

Also Published As

Publication number Publication date
FI67568C (fi) 1985-04-10
SE464195B (sv) 1991-03-18
SE8800621L (sv) 1988-02-23
FI834418A0 (fi) 1983-12-02
FI67568B (fi) 1984-12-31
SE8406073L (sv) 1985-06-03
SE8406073D0 (sv) 1984-11-30
SE8800621D0 (sv) 1988-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6402826B1 (en) Kaolin clay pigment for paper coating and method for producing same
US6616749B1 (en) Pigment products
US7806978B2 (en) Fine platy kaolin composition
AU2002323615B2 (en) Hyperplaty clays and their use in paper coating and filling, methods for making same, and paper products having improved brightness
US5112782A (en) Cationically processed calcined kaolin clay
US8465583B2 (en) Compositions comprising fine sedimentary kaolin and methods for preparing same
US6808559B2 (en) Kaolin clay pigments suited to rotogravure printing applications and method for preparing the same
US5061461A (en) Cationic processing of kaolin ores
US20060249270A1 (en) Compositions comprising fine sedimentary kaolin and methods for preparing same
US20030113532A1 (en) Kaolin pigment products
SE457447B (sv) Foerfarande foer framstaellning av gipspigment eller fyllmedel
US7597755B2 (en) Kaolin pigment products
FI96627C (sv) Pigment för pappersbeläggning
BRPI0202268B1 (pt) pigmento de caulim de alta performance, tinta de revestimento em papel formada por pigmento de caulim de alta performance e método para produzir pigmento de caulim de alta performance
WO2000008106A1 (en) Inorganic particulate materials and their production
US20020161097A1 (en) Pigment for rotogravure paper

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 8406073-0

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8406073-0

Format of ref document f/p: F