Гідрофобізовані частинки карбонату кальцію

 

Даний винахід відноситься до способу зниження кількості смоляних забруднень у водному середовищі, що утворюється в процесі виробництва паперу або отримання паперової маси, і застосування гидрофобизированного тонкодисперсного карбонату кальцію та/або гидрофобизированного осадженого карбонату кальцію для зниження кількості смоляних забруднень у водному середовищі, а також до гидрофобизированному тонкодисперсних карбонату кальцію та/або гидрофобизированному осадженого карбонату кальцію та композиту, що включає гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію та/або гідрофобізований осаджений карбонат кальцію та смоляні забруднення.

У галузях промисловості з виробництва паперу волокна отримують з різних джерел і якості в результаті переробки і облагороджування, наприклад, при комбінуванні подрібнення, теплової та хімічної обробки деревини на волокна. В ході процесу виробництва паперової маси у водяний контур технологічного процесу виділяється природна смола, яка міститься в деревині, у вигляді мікроскопічних крапель. Дану деревну смолу часто називають «смоляним забрудненням», і вона може відкладатися на поверхнях бумагодела�яются у вигляді видимих плям в кінцевому паперовому продукті від жовтого до чорного кольору або можуть призводити до розриву паперового полотна, супроводжується втратами у виході і зниженням якості паперу.

Освіта смоляних забруднень можна розглядати як явище, що протікає за трьома можливими механізмами. Перший механістичний шлях полягає в утворенні органічної плівки матеріалу, яка може бути прозорою або напівпрозорою. Її товщина змінюється відповідно до її концентрації, і для плівки необхідні зародкові центри для початкової освіти коалесценции. Даний тип смоляних забруднень, як і передбачає механізм їх утворення, називають плівковим. Другий тип смоляних забруднень являє собою смоляні забруднення, які здатні коагулювати і утворювати глобули діаметром 0,1-1,0 мкм, і, таким чином, називаються глобулярними смоляними забрудненнями. Третя, традиційно утворюється форма смоляних забруднень являє агломеровані або смоляні забруднення кульового типу і часто зустрічається в системах, що мають найбільші проблеми з відкладенням смоляних забруднень. Утворювалися кульки часто мають діаметр 1-120 мкм. У плівковому і глобулярном стані смоляні забруднення зазвичай не викликає проблем, але при утворенні агломератів починається відкладення смоляних забруднення�ної переробки волокон, коли забруднюючі речовини, такі як клеї, фарби, клеї-розплави, латекси і воски, агломерируют і утворюють відкладення на бумагоделательном обладнанні.

В цій галузі було зроблено кілька спроб регулювання відкладення смоляних забруднень у процесах виробництва паперу. У зв'язку з цим, одна з стратегій включає введення адсорбуючих матеріалів у формі різних матеріалів, таких як тальк, бентоніт або диатомитовий кремнезем, в процес виробництва паперу, який буде поглинати смоляні забруднення у формі невеликих крапель.

Наприклад, патент Японії JP 2004292998 A відноситься до тальку, який використовується в якості адсорбенту смоляних забруднень. Заявка WO 03/085199 A2 відноситься до системи контролю відкладень, що складається з неорганічної або органічної коагулянту і микротонкодисперсного матеріалу, такого як бентонітова глина, поперечно-зшитий полімер, колоїдний діоксид кремнію, полисиликат, для паперової маси, що містить білі смоляні забруднення/клейкі частинки. Заявка на патент США US 2003/0096143 A1 описує спосіб обробки частинок тальку, який буде покращувати змочуваність тальку та/або схильність тальку до целюлозним волокнам. Патент Японії JP 6065892 A относй магнієм, отриманого модифікуванням поверхневого шару мінералу на основі смектитовой глини магнієм. Патенти Франції FR 2900410 і FR 2900411 відносяться до обробки мінералів і/або тальку амфотерними полімерами, призначеними для застосування для регулювання освіти смоляних забруднень. Патент CA 2205277 відноситься до способу мінімізації відкладень смоляних забруднень, чорнила і клейких частинок в процесі отримання папери за рахунок забезпечення утримування даних частинок у волокні, що включає стадії додавання до суспензії волокон кількості тальку, ефективно регулює відкладення смоляних забруднень, чорнила і клейких частинок, які знаходяться в контакті з папероробної машиною та відповідними деталями, і додавання в суспензію кількості бентоніту, ефективно регулює освіта смоляних забруднень, чорнила і клейких частинок. Дане рішення дає перевага в тому, що смоляні забруднення видаляються з кінцевим продуктом і не можуть, таким чином, концентруватися далі у водяному контурі папероробної машини. Зокрема, тальк широко застосовують як дуже ефективний агент регулювання відкладення смоляних забруднень. Дія тальку при регулюванні відкла�оляних забруднень або клейких частинок, так що вони володіють меншою схильністю до утворення агломератів або відкладень на бумагоделательном обладнанні або створення плям в кінцевому паперовому продукті. Крім того, призначення тальку полягає в зниженні липкості матеріалів, які вже відклалися, так що подальше акумулювання липких матеріалів на цих поверхнях сповільнюється. Отже, важливо додавати достатню кількість тальку, так щоб загальна клейкість поверхонь в системі знижувалася.

Однак однією з проблем при використанні тальку є те, що якщо взято недостатня кількість тальку, він має тенденцію просто включатися до відкладення і агломерати липких матеріалів. Крім того, тальк відомий як матеріал, втрачає свою спорідненість до колоїдних речовин в нейтральних і лужних умовах бумагоделательних процесів.

Інша стратегія включає колоїдну стабілізацію смоляних забруднень при використанні диспергаторов або поверхнево-активних речовин. Застосування даного підходу призводить до концентрації крапель смоляних забруднень у водяному контурі папероробної машини. Наприклад, Європейський патент EP 0740014 відноситься до агента регулювання відкладень смоляних забруднень,�ючающим меламинформальдегид. Патент США US 5626720 A описує спосіб регулювання освіти смоляних забруднень у водній системі, використаної в пульпі або при отриманні паперу, який включає додавання в систему або в паперову масу або устаткування папероробне водорозчинного полімеру, утвореного (a) эпигалогенгидрином, диэпоксидом або попередником эпигалогенгидрина або диэпоксида, (b) алкиламином, мають функціональність щодо эпигалогенгидрина 2, і (c) аміном, який має функціональність щодо эпигалогенгидрина більше 2 і який не володіє ніякими карбонильними групами. Патент Японії JP 11043895 A відноситься до агенту для придушення утворення смоляних забруднень при використанні катионогенного з'єднання, яке подучено по реакції алкилендиамина з эпигалогенгидрином. Заявка WO 98/05819 A1 відноситься до рідкої композиції для регулювання відкладення смоляних забруднень в пульпі і процесі отримання папери, що включає водний розчин (1) катионогенного гуарового полімеру і (2) сополімеру ізобутилен/малеїновий ангідрид. Європейський патент EP 0586755 A1 розкриває спосіб регулювання відкладення смоляних забруднень в процесах отримання паперової маси або отримання папери�мпозиции, катионогенного поліелектроліту, який представляє полі(диаллилди(гідро або нижчий алкіл)амонієвих сіль), має среднечисленную молекулярну масу більше 500000. US 2011/0094695 A1 розкриває спосіб регулювання відкладення органічних забруднюючих речовин з пульпи і бумагоделательних систем з використанням водорозчинних кополімерів амінопласти/простий ефір. Європейський патент EP 1950342 A1 відноситься до водних емульсій, що включає диалкиламиди і неіоногенні поверхнево-активні речовини. Заявка US 2004/0231816 A1 описує спосіб регулювання відкладення смоляних забруднень і липких матеріалів, що включає стадії додавання гидрофобномодифицированной гідроксиетилцелюлоза (ГМГЭЦ) і катіонних полімерів в суспензію целюлозних волокон (пульпу), або у процес отримання паперу, або в систему отримання паперу, і одержання більш високого ступеня інгібування відкладення органічних речовин і утримування смоляних забруднень на целюлозних волокон порівняно з інгібуванням окремих інгредієнтів. Патент США US 6153049 відноситься до з'єднання(ям) этиленамина або їх сумішей, які використовують в ефективних кількостях для зниження або інгібування відкладення білих смоляних забруднень н�ится до рідкої композиції для регулювання відкладення смоляних забруднень в пульпі і процесі отримання папери, включає водний розчин (1) дериватизированного катионогенного гуар і (2) сополимера стиролу/малеїновий ангідрид. Патент Японії JP 2002212897 A відноситься до ингибитору освіти смоляних забруднень для отримання папери, що включає полидиаллилдиметиламмониевую сіль, що має молекулярну масу 20000-200000, і неорганічне з'єднання алюмінію в якості активних інгредієнтів.

Однак такий підхід пов'язаний з проблемами, тому що зміна температури, рН або концентрації електролітів може призвести до агломерації з наступним відкладенням крапель смоляних забруднень на поверхні технологічного обладнання та/або появи плям в кінцевій паперової продукції.

Тому існує постійна потреба в альтернативних матеріалах, які забезпечували б поліпшені експлуатаційні властивості порівняно з існуючими адсорбуючі матеріалами і ефективно знижували кількість смоляних забруднень у водному середовищі, що утворюється в процесі виробництва паперу або процесі варіння паперової маси.

Ця та інші завдання вирішені в предметі цього винаходу. Відповідно до першого аспекту цього винаходу, запропоновано спосіб зниження кількості смоляних загрязненледующие стадії: a) одержання водного середовища, включає смоляні забруднення і утвореної в процесі виробництва паперу або варіння целюлози, b) підготовку тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію; c) підготовку агента гідрофобізації, вибраного з аліфатичної карбонової кислоти, яка містить число атомів вуглецю між 5 і 24; d) здійснення контакту тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію стадії b) з агентом гидрфобизации стадії c) для отримання гидрофобизированного тонкодисперсного карбонату кальцію та/або гидрофобизированного осадженого карбонату кальцію; та e) здійснення контакту водного середовища, отриманої на стадії a), з гідрофобізовані тонкодисперсних карбонатом кальцію та/або гідрофобізовані обложеним карбонатом кальцію, отриманих на стадії d).

Автори винаходу несподівано встановили, що передує спосіб по справжньому винаходу призводить до отримання водного середовища, що містить кількість смоляних забруднень, що нижче, ніж кількість смоляних забруднень, що містяться у відповідній водному середовищі, одержаної таким же способом, але у відсутність гидрофобизированного тонкодисперсного карбонату кальцію та/або гидрофобизироЏних забруднень у водному середовищі, утвореної в процесі виробництва паперу або варіння целюлози, може бути знижено при здійсненні контакту водного середовища з певним гидрофибизированним тонкодисперсних карбонатом кальцію та/або гідрофобізовані обложеним карбонатом кальцію.

Слід розуміти, що для цілей цього винаходу такі терміни мають таке значення:

«Смоляні забруднення» в значенні цього винаходу відноситься до липким матеріалів, які утворюють нерозчинні відкладення в процесах варіння целюлози та виробництва паперу. Дані липкі матеріали можуть утворюватися з деревини, з якої отримують папір. Компоненти смоляних забруднень містять розчинені і колоїдні речовини (DCS) і характеризуються чотирма класами ліпофільних компонентів, таких як i) жири і жирні кислоти, ii) складні стериновие ефіри та стерини, iii) терпеноїди і iv) парафіни, що складаються з жирних спиртів і складних ефірів. Хімічний склад смоляних забруднень залежить від джерела волокна, такого як різні типи дерев, і від сезонного зростання отриманого зразка. Дані ліпофільні компоненти смоляних забруднень можуть бути стабілізовані у присутності лігносульфонатів і полисахамин, включає усі клейкі матеріали, які розчинні в органічних розчинниках, але не розчинні в воді, і включають, наприклад, друкарську фарбу або клеї, що містяться в макулатурі. Отлагающийся матеріал, утворений з волокна повторного використання, також називають «клейкими труднощами». Однак для цілей цього винаходу термін «смоляні забруднення» буде включати не тільки частинки смоляних забруднень природного походження, утворені целюлозної масою, але також будь-які синтетичні або природні липкі матеріали, утворені волокнами повторного використання, і які утворюють нерозчинні відкладення в процесах виробництва паперу.

«Тонкодисперсний карбонат кальцію» (GCC) у значенні цього винаходу є карбонат кальцію, одержаний з природних джерел, таких як вапняк, мармур або крейда або доломіт, що пройшов обробку, таку як помел, просівання і/або фракціонування сухим і/або мокрим способом, наприклад, за допомогою циклон-апарату або сортувальної машини.

«Осаджений карбонат кальцію» (PCC) у значенні цього винаходу означає синтезований матеріал, зазвичай отриманий осадженням, наступним послоде.

«Водна середовище» в значенні цього винаходу означає рідку середу, що включає воду, нерозчинні тверді речовини, такі як волокна, і компоненти смоляних забруднень.

Термін «аліфатична карбонова кислота» у значенні цього винаходу відноситься до лінійних, розгалужених, насичених, ненасичених або алициклическим органічних сполук, що складається з вуглецю і водню. Назване органічне з'єднання додатково містить карбоксильную групу, що знаходиться на кінці основної вуглецевого ланцюга. Термін «гідрофобізований» тонкодисперсний карбонат кальцію та/або «гідрофобізований» осаджений карбонат кальцію у значенні цього винаходу відноситься до подрібненого карбонату кальцію та/або гиброфобизированному осадженого карбонату кальцію, який оброблено додаткової стадії, щоб надати поверхні частинок карбонату кальцію більше гідрофобності.

Інший аспект цього винаходу належить до гидрофобизированному тонкодисресному карбонату кальцію та/або гидрофобизированному осадженого карбонату кальцію, де між 10% і 19% питомої поверхні тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію продуктів її взаємодії, переважно шаром, що складається з стеаринової кислоти і продуктів її взаємодії. Також бажано, щоб джерело тонкодисперсного карбонату кальцію (GCC) був обраний з мармуру, крейди, кальциту, доломіту, вапняку і їх сумішей, та/або осаджений карбонат кальцію (PCC) був обраний з однієї або більше арагонитових, фатеритових і кальцитових мінералогічних форм. Також бажано, щоб частинки тонкодисперсного карбонату кальцію та/або частинки осадженого карбонату кальцію мали величину медіанного діаметра частинок d50від 0,1 до 50 мкм, переважно від 0,1 до 25 мкм, більш переважно від 0,1 до 15 мкм і найбільш переважно від 0,5 до 5 мкм, виміряного методом седиментації. Також бажано, щоб частинки тонкодисперсного карбонату кальцію та/або частинки осадженого карбонату кальцію мали питому поверхню від 0,5 м2/м до 25 м2/р, переважно від 0,5 м2/м до 15 м2/р і більш переважно від 1 м2/м до 11 м2/р, виміряну методом поглинання азоту і методом BET. Також бажано, щоб гідрофобізований тонкодиперсний карбонат кальцію та/або гідрофобізований осаджений карбонат кальцію перебував у вигляді порошку та/або в зированного тонкодисперсного карбонату кальцію та/або гидрофобизированного осадженого карбонату кальцію для зменшення кількості смоляних забруднень у водному середовищі, утворилася в процесі виготовлення паперу або варіння целюлози.

Ще один аспект цього винаходу належить до композиту, що включає гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію та/або гідрофобізований осаджений карбонат кальцію та смоляні забруднення.

Відповідно до одного кращого варіанту здійснення способу по справжньому винаходу, джерело тонкодисперсного карбонату кальцію (GCC) обраний з мармуру, крейди, кальциту, доломіту, вапняку і їх сумішей та/або осаджений карбонат кальцію (PCC) обраний з однієї або більше арагонитовой, фатеритовой і кальцитової мінералогічних кристалічних форм.

Згідно з іншим кращого варіанту здійснення способу по справжньому винаходу, тонкодисперсний карбонат кальцію та/або осаджений карбонат кальцію знаходиться у вигляді порошку або у вигляді суспензії.

Згідно ще одному кращого варіанту здійснення способу по справжньому винаходу, частинки тонкодисперсного карбонату кальцію та/або частинки осадженого карбонату кальцію мають величину медіанного діаметра d50від 0,1 до 50 мкм, переважно від 0,1 до 25 мкм, більш переважно від 0,1 до 15 мкм і найбільш предпочтителодному кращого варіанту здійснення винаходу, частинки тонкодисперсного карбонату кальцію та/або частинки осадженого карбонату кальцію мають питому поверхню від 0,5 м2/м до 25 м2/р, переважно від 0,5 м2/м до 15 м2/р і більш переважно від l м2/м до 11 м2/р, виміряну методом поглинання азоту і методом BET.

Згідно з іншим кращого варіанту здійснення способу по справжньому винаходу, агент гідрофобізації обраний із групи, що складається з пентановой кислоти, гексанової кислоти, гептановой кислоти, октановой кислоти, нонановой кислоти, декановой кислоти, ундекановой кислоти, лауринової кислоти, тридекановой кислоти, міристинової кислоти, пентадекановой кислоти, пальмітинової кислоти, гептадекановой кислоти, стеаринової кислоти, нонадекановой кислоти, арахидиновой кислоти, хенэйкозиловой кислоти, бегенової кислоти, трикозиловой кислоти, лігноцеринової кислоти та їх сумішей, переважно агент гідрофобізації обраний із групи, що складається з октановой кислоти, декановой кислоти, лауринової кислоти, міристинової кислоти, пальмітинової кислоти, стеаринової кислоти, арахидиновой кислоти та їх сумішей і найбільш переважно агент гідрофобізації обраний із групи, состму кращого варіанту здійснення винаходу, агент гідрофобізації включає суміш двох аліфатичних карбонових кислот, що містять число атомів вуглецю між 5 і 24, за умови, що однією з аліфатичних карбонових кислот є стеаринова кислота.

Згідно з іншим кращого варіанту здійснення винаходу, однією аліфатичної карбоновою кислотою є стеаринова кислота, а інша кислота обрана з групи, що складається з октановой кислоти, міристинової кислоти, пальмітинової кислоти, арахидиновой кислоти, бегенової кислоти і лігноцеринової кислоти.

Відповідно до одного кращого варіанту здійснення способу по справжньому винаходу, стадію d) проводять змішанням тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію з агентом гідрофобізації.

Згідно з іншим кращого варіанту здійснення способу по справжньому винаходу, на стадії d) як тонкодисперсний карбонат кальцію та/або осаджений карбонат кальцію стадії b), так і агент гідрофобізації стадії c) використовують у сухому стані або в середовищі розчинника.

Згідно ще одному кращого варіанту здійснення способу по справжньому винаходу, на стадії d) або тонкодисперсний карбонат ка�розчинника.

Відповідно до одного кращого варіанту здійснення способу по справжньому винаходу, здійснення контакту тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію з агентом гідрофобізації стадії d) проводять при підвищеній температурі, так що агент гідрофобізації знаходиться в рідкому або розплавленому стані. Переважно здійснення контакту на стадії d) проводять при температурі, щонайменше, 50°C, переважно, щонайменше, 75°C, переважно при температурі 50°C і 120°C і найбільш переважно між 70°C і 100°C.

Згідно з іншим кращого варіанту здійснення способу по справжньому винаходу, менше 20% питомої поверхні гидрофобизированного тонкодисперсного карбонату кальцію та/або гидрофобизированного осадженого карбонату кальцію, отриманого на стадії d), покрите шаром, що складається з агента гідрофобізації та продуктів його взаємодії.

Згідно ще одному кращого варіанту здійснення способу по справжньому винаходу, між 10% і 19% питомої поверхні гидрофобизированного тонкодисперсного карбонату кальцію та/або гидрофобизированного осадженого карбонату кальцію, здобута�льно між 13% і 17% питомої поверхні.

Відповідно до одного кращого варіанту здійснення способу по справжньому винаходу, здійснюють контакт оброблюваної водного середовища з гідрофобізовані тонкодисперсних карбонатом кальцію та/або гідрофобізовані обложеним карбонатом кальцію у кількості від 0,05 до 20 мас.%, переважно з кількістю від 0,5 до 10 мас.% і найбільш переважно з кількістю від 0,1 до 5 мас.%, в розрахунку на загальну масу водного середовища.

Згідно з іншим кращого варіанту здійснення способу по справжньому винаходу, гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію та/або осаджений карбонат кальцію, отриманий на стадії d), використаний в порошкоподібної формі та/або у формі гранул або у формі суспензії.

Згідно ще одному кращого варіанту здійснення способу по справжньому винаходу, рН водного середовища, що містить смоляні забруднення, доводять до величини >6, переважно >6,5 і навіть більш переважно >7, перед додаванням гидрофобизированного тонкодисперсного карбонату кальцію та/або гидрофобизированного осадженого карбонату кальцію.

Відповідно до одного кращого варіанту здійснення способу по справжньому изобретЕсу, наприклад, подрібнену деревину, TMP (термомеханічну деревну масу) або хемотермомеханическую деревну масу (CTMP), а також технічну целюлозу, наприклад, крафт-целюлози або сульфатну целюлозу, або макулатурну масу, що використовується в процесі виробництва паперу.

Як зазначено вище, спосіб за винаходом для зниження смоляних забруднень у водному середовищі, утвореної в процесі виготовлення паперу або в процесі варіння деревної маси, включає стадії a), b), c), d) та e). Нижче текст відноситься до додаткових деталей способу по винаходу і особливо такими стадіями способу винаходу для зниження смоляних забруднень у водному середовищі, що утворилася при виготовленні паперу або в процесі варіння деревної маси.

Стадія а): Отримання водного середовища, що включає смоляні забруднення

Відповідно до стадії а) способу по справжньому винаходу, отримують водне середовище, що включає смоляні забруднення і утворилася в процесі виготовлення паперу або варіння целюлози. Під водним середовищем, що містить смоляні забруднення, розуміють деревну масу, наприклад, порубкові залишки, TMP (термомеханічну целюлозу - thermo mechanical pulp) або хемотермомеханическую целюлозу (CTMP), а також техничеѿроцессе виготовлення паперу або варіння целюлози.

«Деревна маса» у значенні цього винаходу отримана шляхом подрібнення колод і тріски балансової деревини на відповідні волокнисті компоненти шляхом застосування механічної енергії. Целюлоза, що містить смоляні забруднення, яка може бути піддана процесу по справжньому винаходу, відбувається з деревної целюлози, яка представляє найбільш прийнятий матеріал, використовуваний для отримання паперової продукції.

«Подрібнена деревна целюлоза», як використане в цьому винаході, зазвичай відбувається з деревини хвойних порід, таких як ялина, сосна, ялиця, модрина і тсуга, а також деяких листяних порід, таких як евкаліпт, і утворюється при роздрібненні деревини на відносно короткі волокна жерновим помелом (дефибрерним каменем).

«Термомеханічна целюлоза», як використане в цьому документі, утворюється в термомеханічному процесі, коли деревну тріску або тирсу розм'якшують пором перед введенням в установку розмелювання при підвищеному тиску.

«Хемотермомеханическая целюлоза», як використане в цьому документі, утворюється при обробці деревної тріски хімікатами, такими як сульфат натрію, і пором з�товується при обробці деревної тріски або стружки хімікатами з вивільненням целюлозних волокон за рахунок видалення сполучних агентів, таких як лигниновие смоли і камеді. Сульфатна і крафт-обробка представляють два типи хімічної варіння целюлози, де крафт-процес являє переважаючий процес варіння целюлози в процесі виробництва хімічної целюлози.

«Макулатурна маса», як використане в цьому документі, утворюється з паперу та картону або паперових відходів.

Смоляні забруднення, зміст яких може бути знижена згідно з цим винаходу, можна описати як розчинені і колоїдні речовини (DCS) і включають такі сполуки, як жири і жирні кислоти, складні стериловие ефіри та стерини, терпеноїди та парафіни, що складаються з жирних спиртів і складних ефірів. Хімічний склад залежить від джерела волокна, такого як різноманітність деревини, з якого отримано зразки, і від сезонного зростання.

Що стосується макулатури, слід зазначити, що термін «смоляні забруднення» також застосований для опису липких, гідрофобних та/або несучих поверхневий заряд, пластичних органічних матеріалів, що знаходяться в системах переробки макулатури. Дані органічні матеріали включають безліч різноманітних матеріалів, таких як клеї, бутадієн-стирольні єднальні, латекс, в цілому, каѷец водного середовища, містить смоляні забруднення, можуть бути введені добавки. Вони можуть включати агенти для регулювання рН середовища і т. п.

Стадія b): Отримання тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію

Відповідно до стадії b) способу по справжньому винаходу, використовують тонкодисперсний карбонат кальцію та/або осаджений карбонат кальцію.

Під тонкодисперсних (або природним) карбонатом кальцію (GCC) мається на увазі зустрічаються в природі форми карбонату кальцію, що видобувається з осадових порід, таких як вапняк або крейда, або з метаморфних мармурових порід. Відомо, що карбонат кальцію існує у вигляді кристалічних поліморфа трьох типів: кальциту, арагоніту і фатерита. Кальцит, найбільш часто зустрічається кристалічний поліморфа, вважається найбільш стабільною кристалічною формою карбонату кальцію. Рідше зустрічається арагоніт, який має дискретну або кластерну голчасту орторомбическую кристалічну структуру. Фатерит представляє самий рідкісний поліморфа карбонату кальцію і зазвичай є нестабільним. Торнкодисперсний карбонат кальцію становить майже виключно кальцитний поліморфа, який, як вважають, є тригональним-ромб�исперсного карбонату кальцію вибирають із групи, включає мармур, крейда, кальцит, доломіт, вапняк і їх суміші. У кращому варіанті здійснення винаходу джерелом тонкодисперсного карбонату кальцію є кальцит.

Термін «джерело» карбонату кальцію в значенні цієї заявки відноситься до встречающемуся в природі мінеральним матеріалом, з якого отримують карбонат кальцію. Джерело карбонату кальцію може включати додаткові зустрічаються в природі компоненти, такі як карбонат магнію, алюмосилікат і т. п. Крім того, або в альтернативному випадку, використовують осаджений карбонат кальцію (PCC). Полиморфи карбонату кальцію PCC типу часто включають, крім кальцитов, менш стабільні полиморфи арагонитового типу, які мають орторомбическую, голчасту кристалічну форму, і гексагонального фатеритового типу, які мають навіть меншу стабільність, ніж арагоніт. Різні форми PCC можуть бути ідентифіковані за їх характеристичними пікам на дифрактограмі рентгенівських променів на порошку (XRD). Синтез РСС найбільш часто протікає по реакції синтезу з осадженням, яка включає стадію здійснення контакту діоксиду вуглецю з розчином гідроксиду кальцію, останній найбільш часто утворюється в�звестковое молоко. Залежно від умов реакції, даний PCC може з'являтися в різних формах, що включають як стабільні, так і нестабільні полиморфи. Дійсно, PCC часто є термодинамічно нестабільний матеріал на основі карбонату кальцію. У контексті цього винаходу PCC передбачатиме синтетичні продукти на основі карбонату кальцію, отримані карбонізацією суспензії гідроксиду кальцію, зазвичай званої в даній області суспензією вапна або вапняним молоком, коли вона утворена частками тонкодисперсного оксиду кальцію у воді. Кращим синтетичним карбонатом кальцію є осаджений карбонат кальцію, що включає арагонитние, фатеритние або кальцитні мінералогічні кристалічні форми або їх суміші.

В одному варіанті здійснення винаходу використовують тонкодисперсний карбонат кальцію.

В особливо кращому варіанті здійснення винаходу тонкодисперсний карбонат кальцію та/або осаджений карбонат кальцію, отримані на стадії b) способу по справжньому винаходу, не є поверхнево модифікованих тонкодисперсних карбонатом кальцію та/або поверхнево модифікованих осажденнимнние на стадії b), у значенні цього винаходу не були оброблені кислотою і діоксидом вуглецю перед стадією d) способу по справжньому винаходу. Крім того, бажано, щоб тонкодисперсний карбонат кальцію та/або осаджений карбонат кальцію мав величину медіанного діаметра частинок d50від 0,1 до 50 мкм, переважно від 0,1 до 25 мкм, більш переважно від 0,1 до 15 мкм і найбільш переважно від 0,5 до 5 мкм, виміряний седиментационним методом. Наприклад, частинки тонкодисперсного карбонату кальцію та/або частинки осадженого карбонату кальцію мають величину медіанного діаметра частинок d501,5 мкм.

Порошок тонкодисперсного карбонату кальцію та/або порошок осадженого карбонату кальцію має питому поверхню від 0,5 м2/м до 25 м2/р, переважно від 0,5 м2/м до 15 м2/р і більш переважно від 1 м2/м до 11 м2/р, виміряну по адсорбції азоту і методом BET. Наприклад, порошок тонкодисперсного карбонату кальцію та/або порошок осадженого карбонату кальцію має питому поверхню від 3,5 м2/м до 4 м2/р. В альтернативному випадку, порошок тонкодисперсного карбонату кальцію та/або порошок осадженого карбонату кальцію має питому повері/або порошок осадженого карбонату кальцію має питому поверхню від 10 м2/м до 10,5 м2/р.

У кращому варіанті здійснення винаходу порошок тонкодисперсного карбонату кальцію та/або порошок осадженого карбонату кальцію має питому поверхню в інтервалі від 0,5 м2/м до 25 м2/р і величину медіанного діаметра d50в інтервалі від 0,1 до 50 мкм. Більш переважно, питома поверхня знаходиться в інтервалі від 0,5 м2/м до 15 м2/р, а величина медіанного діаметра d50знаходиться в інтервалі від 0,1 до 25 мкм. Навіть більш переважно, питома поверхня знаходиться в інтервалі від 0,5 м2/м до 15 м2/р, а величина медіанного діаметра d50знаходиться в інтервалі від 0,1 до 15 мкм. Найбільш переважно, питома поверхня знаходиться в інтервалі від 1 м2/м до 11 м2/р, а величина медіанного діаметра d50знаходиться в інтервалі від 0,5 до 5 мкм. Наприклад, порошок тонкодисперсного карбонату кальцію та/або порошок осадженого карбонату кальцію має питому поверхню в інтервалі від 3,5 м2/м до 4 м2/р і величину медіанного діаметра d501,5 мкм. В альтернативному випадку, порошок тонкодисперсного карбонату кальцію і порошок осадженого карбонату кальцію має питому поверхностпредпочтительном варіанті здійснення винаходу використовують порошок тонкодисперсного карбонату кальцію, має питому поверхню в інтервалі від 3,5 м2/м до 4 м2/р і величину медіанного діаметра d501,5 мкм. В іншому особливо кращому варіанті здійснення винаходу використаний порошок тонкодисперсного карбонату кальцію, що має питому поверхню в інтервалі від 10 м2/м до 10,5 м2/р і величину медіанного діаметра d500,6 мкм.

В одному варіанті здійснення винаходу використаний тонкодисперсний карбонат кальцію та/або осаджений карбонат кальцію у вигляді порошку.

Термін «порошок», використаний у цьому винаході, охоплює тверді мінеральні порошки з вмістом неорганічного мінеральної речовини щонайменше 90 мас.% в розрахунку на загальну масу порошку, де частинки порошку мають величину медіанного діаметра d5050 мкм або менше, переважно менше 25 мкм і більш переважно менше 15 мкм, найбільш переважно між 0,5 мкм і 5,0 мкм, виміряний седиментационним методом.

В альтернативному випадку або додатково, тонкодисперсний карбонат кальцію та/або осаджений карбонат кальцію використаний у вигляді суспензії.

«Суспензія» у значенні цього винаходу є сус� зазвичай містять великі кількості твердої речовини і є більш в'язкими і зазвичай мають більш високу щільність, ніж рідина, з якої вони отримані. В даній області прийнято вважати, що загальний термін «дисперсія» включає «суспензії» як конкретний вид дисперсії.

Щоб отримати порошок тонкодисперсного карбонату кальцію та/ або осадженого карбонату кальцію відповідних розмірів, тонкодисперсний карбонат кальцію та/або осаджений карбонат кальцію можуть бути піддані розмелу перед обробкою агентом гідрофобізації відповідно до стадії d) способу цього винаходу. Стадія помелу може бути здійснена за допомогою будь-якого традиційного млинового обладнання, такого як млин, відомого фахівцям в даній області.

Дана стадія помелу може зажадати сушіння тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію, в результаті чого отримують тонкодисперсний карбонат кальцію та/або осаджений карбонат кальцію у формі порошку.

Мається на увазі, що термін «висушений» відноситься до часток тонкодисперсного карбонату кальцію та/або часткам осадженого карбонату кальцію, що мають загальний вміст вологи на поверхні менше 0,5 мас.%, переважно менше 0,2 мас.% і краще менше 0,1 мас.%, в розрахунку на загальну масу частинок тонкодисперобизации

Відповідно до стадії з) способу по справжньому винаходу, агент гідрофобізації вибирають з аліфатичних карбонових кислот, що містять число атомів вуглецю між 5 та 24. Аліфатична карбонова кислота у значенні цього винаходу може бути обрана з однієї або кількох лінійних, розгалужених, насичених, ненасичених та/або алициклических карбонових кислот. Переважно, аліфатичної карбоновою кислотою є монокарбонові кислоти, тобто аліфатична карбонова кислота відрізняється тим, що містить одну карбоксильную групу. Названа карбоксильна група розташована на кінці вуглецевої скелетної ланцюга.

В одному варіанті здійснення винаходу агент гідрофобізації обраний з насичених нерозгалужених карбонових кислот, тобто, агент гідрофобізації переважно обраний із групи карбонових кислот, що складається з пентановой кислоти, гексанової кислоти, гептановой кислоти, октановой кислоти, нонановой кислоти, декановой кислоти, ундекановой кислоти, лауринової кислоти, тридекановой кислоти, міристинової кислоти, пентадекановой кислоти, пальмітинової кислоти, гептадекановой кислоти, стеаринової кислоти, нонадекановой кислоти, ар� і їх сумішей.

В іншому варіанті здійснення винаходу агент гідрофобізації обраний із групи, що складається з октановой кислоти, декановой кислоти, лауринової кислоти, міристинової кислоти, пальмітинової кислоти, стеринової кислоти, арахидиновой кислоти та їх сумішей. Переважно, агент гідрофобізації обраний із групи, що складається з міристинової кислоти, пальмітинової кислоти, стеринової кислоти та їх сумішей. В особливо кращому варіанті здійснення винаходу агентом гідрофобізації є стеаринова кислота.

В одному варіанті здійснення винаходу агент гідрофобізації включає суміш, щонайменше, двох аліфатичних карбонових кислот, що містять число атомів вуглецю між 5 та 24. Переважно, використовують суміш двох карбонових кислот, що містять число атомів вуглецю між 5 і 24, за умови, що однією з аліфатичних карбонових кислот є стеаринова кислота.

Навіть у більш кращому варіанті здійснення винаходу, однією аліфатичної карбоновою кислотою є кислота, а інша кислота обрана з групи, що складається з октановой кислоти, міристинової кислоти, пальмітинової кислоти, арахидиновой до�етению включає суміш двох аліфатичних карбонових кислот, містять число атомів вуглецю між 5 і 24, молярне відношення стеаринової кислоти і другий аліфатичної карбонової кислоти становить від 99:1 до 1:99, більш переважно від 50:1 до 1:50, навіть більш переважно від 25:1 до 1:25 і найбільш переважно від 10:1 до 1:10. В одному особливо кращому варіанті здійснення цього винаходу молярне відношення стеаринової кислоти і другий аліфатичної карбонової кислоти становить від 90:1 до 1:1, більш переважно від 90:1 до 10:1 і найбільш переважно від 90:1 до 50:1. В іншому варіанті здійснення винаходу молярне відношення стеаринової кислоти і другий аліфатичної карбонової кислоти становить 1:1.

Якщо агент гідрофобізації по справжньому винаходу включає суміш двох аліфатичних карбонових кислот, що містять число атомів вуглецю між 5 і 24, агент гідрофобізації переважно включає суміш стеаринової кислоти та міристинової кислоти. В іншому варіанті здійснення винаходу агент гідрофобізації включає суміш стеаринової кислоти і пальмітинової кислоти. Ще в одному варіанті здійснення винаходу агент гідрофобізації включає суміш стеариноидрофобизации включає суміш стеаринової кислоти та бегенової кислоти. В іншому варіанті здійснення винаходу агент гідрофобізації включає суміш стеаринової кислоти і лігноцеринової кислоти. Ще в одному варіанті здійснення винаходу агент гідрофобізації включає суміш стеаринової кислоти і октановой кислоти.

Агент гідрофобізації переважно використовують у формі пластівців відповідної аліфатичної карбонової кислоти. Крім того, або в альтернативному випадку, агент гідрофобізації використовують у розчиннику, тобто агент гідрофобізації знаходиться в розчиненому стані. «Розчинений стан» у значенні цього винаходу визначається як стан, в якому агент гідрофобізації та розчинник утворюють гомогенну фазу.

Переважно розчинник обрано з таких груп, як спирти, кетони, складні карбоксилатні ефіри, прості ефіри, алкани або арильние з'єднання. Розчинники мають точку плавлення переважно між -90°C 0°C. Наприклад, може бути обраний етанол, ацетон або толуол.

В одному варіанті здійснення винаходу агент гідрофобізації використаний в рідкому або розплавленому стані відповідної аліфатичної карбонової кислоти, тобто есвают до такої температури, при якій утворюється рідкий стан аліфатичної карбонової кислоти. Переважно, агент гідрофобізації нагрівають до температури, щонайменше, 50°C, переважно, щонайменше, 75°C, переважно до температури 50°C і 120°C і найбільш переважно до температури між 70°C і 100°C. Наприклад, агент гидрофобизаиции нагрівають до температури 80°C.

Стадія d): Здійснення контакту тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію з агентом гідрофобізації

Відповідно до стадії d) способу по справжньому винаходу, здійснюють контакт тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію зі стадії b) з агентом гідрофобізації зі стадії з) з отриманням гидрофобизированного тонкодисперсного карбонату кальцію та/або гидрофобизированного осадженого карбонату кальцію.

У способі по справжньому винаходу контакт тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію з агентом гідрофобізації переважно здійснюють шляхом змішування тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію з агентом гідрофобізації. «Змішання» у сенсі цього винаходу може бути що� безперервному перемішуванні, щоб забезпечити рівномірний контакт частинок тонкодисперсного карбонату кальцію та/або частинок осадженого карбонату кальцію зі стадії b) з агентом гидрофобизаиции зі стадії с).

В одному варіанті здійснення винаходу контакт на стадії d) здійснюють за рахунок того, що або тонкодисперсний карбонат кальцію та/або осаджений карбонат кальцію зі стадії b), або агент гідрофобізації зі стадії з) знаходиться в розчиннику. Тобто, або тонкодисперсний карбонат кальцію та/або осаджений карбонат кальцію зі стадії b) знаходиться у вигляді суспензії, або агент гідрофобізації зі стадії з) знаходиться в середовищі розчинника. Наприклад, якщо тонкодисперсний карбонат кальцію та/або осаджений карбонат кальцію зі стадії b) знаходиться у вигляді суспензії, агент гідрофобізації зі стадії з) використовують у вигляді пластівців або агент гідрофобізації зі стадії з) використовують в рідкому або розплавленому стані. В альтернативному випадку, якщо агент гідрофобізації зі стадії з) використовують у розчиннику, то тонкодисперсний карбонат кальцію та/або осаджений карбонат кальцію зі стадії b) використовують у вигляді порошку.

В одному варіанті здійснення винаходу тонкодисперсний карбонат ктадии с) використовують у розплавленому стані. В одному варіанті здійснення винаходу використовують попередньо нагріту суспензію тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію.

В іншому варіанті здійснення винаходу контакт на стадії d) може бути здійснено шляхом контакту тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію зі стадії b) і агента гідрофобізації зі стадії c) або (i) в сухому стані, або (ii) в середовищі розчинника.

Наприклад, якщо контакт на стадії d) здійснюють у розчиннику, то агент гідрофобізації зі стадії з) може бути в розчиненому стані в середовищі розчинника, тоді як тонкодисперсний карбонат кальцію та/або осаджений карбонат кальцію зі стадії b) використовують у вигляді суспензії. В одному варіанті здійснення винаходу суспензію тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію попередньо нагрівають.

В альтернативному випадку, контакт на стадії d) проводять шляхом здійснення контакту тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію зі стадії b) і агента гідрофобізації зі стадії с) у сухому стані. Наприклад, контакт на стадії d) осуѽаходятся у формі порошку, а агент гідрофобізації зі стадії з) знаходиться у формі пластівців або агент гідрофобізації зі стадії з) знаходиться в рідкому або розплавленому стані. В одному варіанті здійснення винаходу тонкодисперсний карбонат кальцію та/або осаджений карбонат кальцію зі стадії b) знаходиться у формі порошку, а агент гідрофобізації зі стадії з) знаходиться в розплавленому стані.

В одному варіанті здійснення способу по справжньому винаходу контакт тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію з агентом гідрофобізації проводять при підвищеній температурі, так що агент гідрофобізації знаходиться в рідкому або розплавленому стані.

«Рідке» або «розплавлене» стан у значення цього винаходу визначається як стан, в якому агент гідрофобізації є повністю рідким, іншими словами, повністю розплавленим. Хоча явище плавлення відбувається при постійній температурі при додатку енергії, речовина вважають розплавленим з моменту, наступного за плавленням, коли температура починає підвищуватися, що спостерігається на кривій залежності температури від прикладеної енергії, отриманої методом дія і/або осаджений карбонат кальцію контактує з агентом гідрофобізації при температурі, щонайменше 50°C, переважно, щонайменше, 75°C, переважно між 50°C і 120°C і найбільш переважно між 70°C і 100°C. У кращому варіанті здійснення винаходу тонкодисперсний карбонат кальцію та/або осаджений карбонат кальцію контактує з агентом гідрофобізації при температурі 80°C. В особливо кращому варіанті здійснення винаходу тонкодисперсний карбонат кальцію та/або осаджений карбонат кальцію контактує з агентом гідрофобізації при постійній температурі.

Наприклад, якщо в якості агента гідрофобізації використана стеаринова кислота, то контакт тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію з агентом гідрофобізації протікає при температурі, щонайменше, 70°C і більш переважно при температурі 80°C. Якщо в якості агента гідрофобізації використана октановая кислота або міристинова кислота, то контакт тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію переважно протікає при температурі, щонайменше, 55°C і більш переважно при температурі 65°C. Якщо в якості агента гідрофобізації використана пальмітинова кислота, контакт тонкодисптекает при температурі, щонайменше 65°C і більш переважно при температурі 75°C. Якщо в якості агента гидрофобизаиции використана арахидиновая кислота, то контакт тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію з агентом гідрофобізації протікає при температурі, щонайменше, 75°C і більш переважно при температурі 85°C. Якщо в якості агента гідрофобізації використана бегеновая кислота, то контакт тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію з агентом гідрофобізації переважно протікає при температурі, щонайменше, 80°C і більш переважно при температурі 90°C. Якщо в якості агента гідрофобізації використана лігноцеринова кислота, то контакт тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію з агентом гідрофобізації переважно протікає при температурі щонайменше 85°C і більш переважно при температурі 95°C.

В одному варіанті здійснення винаходу гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію отримують здійсненням контакту тонкодисперсного карбонату кальцію з стеариновою кислотою при температурі 80°C.

В іншому кращому вари�нтакта осадженого карбонату кальцію з стеариновою кислотою при температурі 80°C.

Ще в одному варіанті здійснення винаходу тонкодисперсний карбонат кальцію та/або осаджений карбонат кальцію попередньо нагрівають, тобто порошок або суспензію тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію перемішують протягом достатнього проміжку часу при підвищеній температурі, щоб забезпечити рівномірний розподіл тепла всередині частинок в суспензії.

Переважно, попередній нагрів частинок тонкодисперсного карбонату кальцію та/або частинок осадженого карбонату кальцію проводять при безперервному перемішуванні при підвищеній температурі. В одному варіанті здійснення винаходу попередній нагрів тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію проводять при безперервному перемішуванні при постійній температурі, щонайменше, 50°C, переважно, щонайменше, 75°C більш переважно між 50°C і 120°C і найбільш переважно між 70°C і 100°C. В іншому варіанті здійснення винаходу попередній нагрів тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію здійснюють при безперервному перем�альция та/або осадженого карбонату кальцію попередній нагрів переважно проводять протягом проміжку часу, щонайменше, 30, більш переважно, щонайменше, 90 і найбільш переважно, щонайменше, 120 с. В кращому варіанті здійснення винаходу попередній нагрів здійснюють протягом проміжку часу між 1 хв і 5 хв, переважно між 1 хв і 4 хв і найбільш переважно між 2 хв 3 хв, наприклад, протягом 2,5 хв. Наприклад, попередній нагрів тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію здійснюють при безперервному перемішуванні при постійній температурі 80°C протягом проміжку часу 2,5 хв.

Після того, як агент гідрофобізації доданий до подрібненого карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію, здійснюють контакт суміші агента гідрофобізації та тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію шляхом перемішування протягом достатнього проміжку часу при підвищеній температурі, щоб забезпечити рівномірний розподіл агента гідрофобізації на поверхні частинок тонкодисперсного карбонату кальцію та/або частинок осадженого карбонату кальцію. В одному варіанті здійснення винаходу суміш агента гідрофобізації та тонкодисперсного�дпочтительно, щонайменше, 75°C, переважно між 50°C і 120°C і найбільш переважно між 70°C і 100°C. Наприклад, суміш агента гідрофобізації та тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію перемішують при температурі 80°C.

Перемішування суміші агента гідрофобізації та тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію при підвищеній температурі переважно здійснюють протягом проміжку часу, щонайменше, 1 хв, більш переважно, щонайменше, 2 хв і найбільш переважно, щонайменше, 4 хв.

Перемішування суміші агента гідрофобізації та тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію при підвищеній температурі здійснюють за один або кілька прийомів. Термін «один прийом», використаний в даному документі, належить до безперервного перемішування суміші при підвищеній температурі протягом певного проміжку часу. Термін «кілька прийомів» відноситься до періодичного перемішування суміші при підвищеній температурі протягом певного проміжку часу, в якому перемішування переривається, щонайменше, один раз. В одному варіанті осущестажденного карбонату кальцію при підвищеній температурі здійснюють в один прийом. Наприклад, суміш агента гідрофобізації та тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію безперервно перемішують протягом проміжку часу між 1 хв і 10 хв, переважно між 2 хв 8 хв і найбільш переважно між 4 хв і 6 хв, наприклад, протягом 5 хв. Наприклад, контакт суміші агента гідрофобізації та тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію здійснюють при безперервному перемішуванні при температурі 80°C протягом проміжку часу 5 хв.

У разі перемішування суміші агента гідрофобізації та тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію при підвищеній температурі більше ніж за один прийом, перемішування переважно здійснюють за два прийоми. В одному варіанті здійснення винаходу перемішування суміші агента гідрофобізації та тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію при підвищеній температурі здійснюють за два рівних проміжку часу, тобто проміжку, рівних за часом. Наприклад, перемішування суміші агента гідрофобізації та тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію при підвищеній температуржду 1 хв і 4 хв і найбільш переважно між 2 хв 3 хв, наприклад, 2,5 хв.

В іншому варіанті здійснення винаходу перемішування суміші агента гідрофобізації та тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію при підвищеній температурі здійснюють за два рівних проміжку часу, тобто проміжку часу, які не рівні за часом. Наприклад, перемішування суміші агента гідрофобізації та тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію при підвищеній температурі здійснюють так, що кожен інтервал має протяжність між 1 хв і 5 хв, переважно між 1 хв і 4 хв і найбільш переважно між 2 хв і 3 хв.

Ступінь гідрофобізації (X) можна регулювати відсотком доступною питомої поверхні, закритою покриттям, що складається з агента гідрофобізації та продуктів його взаємодії. Ступінь гідрофобізації (X) можна розрахувати за наступним рівнянням 1:

X = δmExp/(MFA* As * nA) [1],

де

X: ступінь гідрофобізації

δmExP: експериментальна втрата маси при ТГА між 150°C і 400°C

Μ: молекулярна маса карбонової кислоти

AS: питома поверхня частинок тонкодисперсного карбонату кальцію та/або частинок осаж/sup> частинок тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію. Зазвичай 6 мкмоль*м-2для карбонових кислот.

Переважно, ступінь гідрофобізації регулюють до величини, все ще забезпечує утворення суспензії гидрофобизированних частинок тонкодисперсного карбонату кальцію та/або гидрофобизированних частинок осадженого карбонату кальцію у водному середовищі, що підлягає обробці, при відповідній ступеня перемішування. Слід уникати спливання гидрофобизированного тонкодисперсного карбонату кальцію та/або гидрофобизироованного осадженого карбонату кальцію на поверхню води навіть при відповідній ступеня перемішування.

Термін «продукти взаємодії» в значенні цього винаходу належить до продуктів, зазвичай утворюється при контакті тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію з агентом гідрофобізації, вибраним з аліфатичних карбонових кислот, що містять число атомів вуглецю між 5 та 24. Названі продукти взаємодії переважно утворюються між використаним агентом гідрофобізації і молекулами, розташованими на поверхні тонкодисперсного карбонату кальцію та/або обложений� та/або частинок осадженого карбонату кальцію, отриманого на стадії d), покрите шаром, що складається з агента гидрофодизации і продуктів його взаємодії. У кращому варіанті здійснення винаходу між 10% і 19% питомої поверхні частинок тонкодисперсного карбонату кальцію та/або частинок осадженого карбонату кальцію, отриманих на стадії d), покрите шаром, що складається з агента гідрофобізації та продуктів його взаємодії, переважно між 13% і 17% питомої поверхні. Наприклад, 15% питомої поверхні частинок тонкодисперсного карбонату кальцію та/або частинок осадженого карбонату кальцію вкрите шаром, що складається з агента гідрофобізації та продуктів його взаємодії. В особливо кращому варіанті здійснення винаходу 15% питомої поверхні частинок тонкодисперсного карбонату кальцію та/або частинок осадженого карбонату кальцію вкрите шаром, що складається з стеаринової кислоти і продуктів її взаємодії.

Отриманий таким чином гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію та/або гідрофобізований осаджений карбонат кальцію може бути успішно використаний в способі е) цієї заявки для зниження кількості смоляних забруднень у водному середовищі, утвореної в процесі произвозмельченним карбонатом кальцію та/або гідрофобізовані обложеним карбонатом кальцію

Відповідно до стадії е) способи по справжньому винаходу, здійснюють контакт містить смоляні забруднення водного середовища, отриманої на стадії а), з гідрофобізовані подрібненим карбонатом кальцію та/або гідрофобізовані обложеним карбонатом кальцію, отриманих на стадії d).

У способі по справжньому винаходу гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію та/або гідрофобізований осаджений карбонат кальцію можуть бути приведені в контакт з містить смоляні забруднення водного середовища за допомогою традиційних засобів подачі матеріалів, відомих фахівців.

Гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію та/або гідрофобізований осаджений карбонат кальцію може бути введений у водне середовище, що підлягає обробці, в будь-якій відповідній формі, наприклад, у формі гранул або порошку, або у формі шматка. Переважно, гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію та/або гидрофодбизированний осаджений карбонат кальцію знаходиться в порошковій формі та/або у формі гранул. У кращому варіанті здійснення винаходу гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію та/або гідрофобізований осаджений карбонат кальцію ативном випадку, гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію та/або гідрофобізований осаджений карбонат кальцію може бути введений у водне середовище, що підлягає очищенню, у вигляді водної суспензії, наприклад, у вигляді суспензії.

«Суспензія» у значенні цього винаходу включає нерозчинні тверді речовини, тобто гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію та/або гідрофобізований осаджений карбонат кальцію, і воду, і необов'язково інші добавки. Суспензії зазвичай містять великі кількості твердих речовин і є більш в'язкими і звичайно з більшою щільністю, ніж рідина, з якої вони отримані. Прийнято вважати в даній області, що загальний термін «дисперсія» охоплює «суспензії», як специфічний тип дисперсії.

В одному кращому способі цього винаходу гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію та/або гідрофобізований осаджений карбонат кальцію суспендують у воді до того, як здійснюється контакт його з водним середовищем, що підлягає обробці. Переважно, така суспензія має зміст гидрофобизированного тонкодисперсного карбонату кальцію та/або гидрофобизированного осадженого карбонату кальцію в інтервалі від 1 ма�розрахунку на масу суспензії.

Гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію та/або гідрофобізований осаджений карбонат кальцію можна підтримувати у формі суспензії, необов'язково додатково стабілізованої диспергатори. Можуть бути використані традиційні диспергатори, відомі фахівцям. Кращим диспергатори є поліакрилова кислота.

У контексті цього винаходу, також можна використовувати нерухому фазу, наприклад, у формі шматка або шару, включає гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію та/або гідрофобізований осаджений карбонат кальцію, і водне середовище, що протікає через названу нерухому фазу. В альтернативному варіанті здійснення винаходу підлягає очищенню водне середовище проходить через проникний фільтр, що включає гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію та/або гідрофобізований осаджений карбонат кальцію і необов'язково тальк і здатний затримувати, за рахунок виключення розміру, домішки на поверхні фільтра по мірі проходження рідини через нього самопливом та/або під вакуумом та/або під тиском. Даний процес називається «поверхневої фільтрацією».

В іншому кращому методі, иаметра і конфігурації затримує домішки під дією молекулярних та/або електричних сил, адсорбуючи домішки на гідрофобізованому подрібненому карбонате кальцію та/або гідрофобізованому обложеному карбонате кальцію, який міститься всередині названих каналів, та/або за рахунок виключення за розміром, затримуючи частинки домішок, якщо вони занадто великі для проходження через всю товщину фільтрувального шару.

Переважно, гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію та/або гідрофобізований осаджений карбонат кальцію суспендують у водному середовищі, що містить смоляні забруднення, наприклад, з допомогою перемішуючих коштів. Кількість гидрофобизированного тонкодисперсного карбонату кальцію та/або гидрофобизированного осадженого карбонату кальцію залежить від типу адсорбованих смоляних забруднень або сполук смоляних забруднень. Переважно, додають кількість 0,05-25 мас.%, більш переважно 0,25-10 мас.% і найбільш переважно 0,5-2 мас.%, у розрахунку на масу на сухих фільтрах в термостаті (100°C). В альтернативному випадку, кількість гидрофобизированного тонкодисперсного карбонату кальцію та/або гидрофобизированного осадженого карбонату кальцію, використовуваного для обробки водного середовища, становить від 0,05 до 20 мас.%, більше прихильності�мій водного середовища.

У кращому варіанті здійснення винаходу рН водного середовища, що містить смоляні забруднення, доводять до величини, що перевищує 6,0, більш переважно більше 6,5 і навіть більш переважно більше 7,0, перед додаванням гидрофобизированного тонкодисперсного карбонату кальцію та/або гидрофобизированного осадженого карбонату кальцію.

У кращому варіанті здійснення винаходу у водне середовище, що містить смоляні забруднення, додають тальк, крім гидрофобизированного тонкодисперсного карбонату кальцію та/або гидрофобизированного осадженого карбонату кальцію. Тальк, який використовують у цьому винаході, представляє будь комерційно доступний тип тальку, такий як, наприклад, тальк від Sotkamo (Фінляндія), Three Springs (Автралия), Haicheng (Китай), від the Alpes (Німеччина), Florence (Італія), Tyrol (Австрія), Shetland (Шотландія), Transvaal (Південна Африка), the Appalachians, Каліфорнія, Вермонт і Техас (США).

Залежно від походження грубого тальку, у ньому можуть міститися кілька типів домішок, таких як хлорит, доломіт і магнезит, амфібол, біотит, олівін, піроксен, кварц і серпентин. Переважними для застосування в цьому винаході є типи тальку, мають содержмого у цьому винаході, можуть мати медіанний діаметр частинок d50, виміряний седиментационним методом, в інтервалі від 0,1 до 50 мкм, наприклад, від 0,2 до 40 мкм, переважно від 0,3 до 30 мкм, більш переважно від 0,4 до 20 мкм, зокрема, від 0,5 до 10 мкм, наприклад, від 1,4 або 7 мкм.

Питома поверхня тальку може складати величину між 3 і 100 м2/р, переважно між 7 м2/м і 80 м2/р, більш переважно між 9 м2/м і 60 м2/р, наприклад, 51 м2/р, особливо між 10 і 50 м2/р, наприклад, 30 м2/р, виміряну по адсорбції азоту і методом BET.

Тальк може бути використаний у вигляді порошку. В альтернативному випадку, він може знаходитися у вигляді суспензії, необов'язково додатково стабілізованої диспергатори. Можуть бути використані традиційні диспергатори, відомі фахівцям. Диспергатор може бути аніонним або катіонним.

Переважно, гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію та/або гідрофобізований осаджений карбонат кальцію і тальк змішують, переважно у порошковій формі, перед здійсненням його контакту з водним середовищем, що містить смоляні забруднення і підлягає обробці. Змішування може бути здійснене будь-т�сперсний карбонат кальцію та/або гідрофобізований осаджений карбонат кальцію і тальк можуть бути додані у водне середовище, містить смоляні забруднення, на окремих стадіях.

Переважно, тальк суспендують разом з гідрофобізовані тонкодисперсних карбонатом кальцію та/або гідрофобізовані обложеним карбонатом кальцію у водному середовищі, що містить смоляні забруднення, наприклад, перемішуючими засобами. Кількість тальку залежить від типу адсорбованих смоляних забруднень або забруднюючих речовин. Переважно, додають кількість 0,05-25 мас.%, більш переважно 0,25-10 мас.% і найбільш переважно 0,5-2 мас.%, у розрахунку на масу сухих волокон після термостатування (100°C). В альтернативному випадку, кількість тальку, використовуваного для обробки води, становить від 0,05 до 20 мас.%, більш переважно від 0,5 до 10 мас.% і навіть більш переважно від 0,1 до 5 мас.%, в розрахунку на загальну масу оброблюваної водного середовища, що містить смоляні забруднення.

Після завершення адсорбції композити з гидрофобизированного тонкодисперсного карбонату кальцію та/або гидрофобизированного осадженого карбонату кальцію, смоляних забруднень і необов'язково тальку можуть бути відокремлені від водного середовища звичайними засобами поділу, відомими фахівцям, такими як седиментація і фі�оляних забруднень, яке нижче, ніж кількість смоляних забруднень, того, що міститься у відповідній водному середовищі, одержаної тим ж способом, але без контакту її з гідрофобізовані тонкодисперсних карбонатом кальцію та/або гідрофобізовані обложеним карбонатом кальцію. В одному варіанті здійснення винаходу водне середовище, отримана на стадії е) способи по справжньому винаходу, що містить кількість колоїдних смоляних забруднень, що нижче, ніж кількість смоляних забруднень, того, що міститься у відповідній водному середовищі, одержаної таким же способом, але без контакту її з гідрофобізовані тонкодисперсних карбонатом кальцію та/або гідрофобізовані обложеним карбонатом кальцію.

Переважно, водне середовище, отримана на стадії е), містить кількість смоляних забруднень, що нижче, щонайменше, на 20 мас.%, більш переважно, щонайменше, на 50 мас.% і найбільш переважно, щонайменше, на 75 мас.%, порівняно з хвилею середовищем, що містить смоляні забруднення, отриманої стадії a).

Згідно іншого аспекту цього винаходу, утворюється композит, що включає гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію та/або гі�еделения гидрофобизированного тонкодисперсного карбонату кальцію та/або гидрофобизированного осадженого карбонату кальцію, смоляних забруднень, тальку і кращих варіантів його здійснення, дається посилання на положення, наведені вище при розгляді технологічних стадій a), b), c), d) та e).

Показано, що гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію та/або гідрофобізований осаджений карбонат кальцію по справжньому винаходу легко адсорбує з'єднання смоляних забруднень в процесі виготовлення паперу. Зокрема, водне середовище, утворена в процесі по справжньому винаходу, відрізняється тим, що вона містить значно меншу кількість смоляних забруднень або сполук смоляних забруднень, таких як колоїдні смоляні забруднення. Папір, виготовлений при використанні такої водного середовища, відрізняється тим, що виникає менше плям в кінцевому продукті. Інша перевага полягає в тому, що гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію та/або гідрофобізований осаджений карбонат кальцію знижує тенденцію до утворення відкладень на обладнанні паперового виробництва.

Враховуючи дуже хороші результати при використанні гидрофобизированного тонкодисперсного карбонату кальцію та/або гидрофобизированного осадженого карбонату кальцицеллюлози, як визначено вище, додатковий аспект цього винаходу належить до його застосування у водному середовищі для зниження кількості смоляних забруднень в ній. Згідно з іншим варіантом здійснення цього винаходу, використовують гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію та/або гідрофобізований осаджений карбонат кальцію, характеризується тим, що між 10% і 19% питомої поверхні тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію вкрите шаром, що складається з аліфатичної карбонової кислоти, яка містить число атомів вуглецю між 5 і 24, і продуктами її взаємодії. Що стосується визначення гидрофобизированного тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію і їх кращих варіантів, дається посилання на положення, викладені вище при розгляді технологічних стадій b), c), d) та e).

Такі фігури, приклади і випробування будуть ілюструвати даний винахід, але вони не призначені обмежувати винахід до пояснювальних варіантів його здійснення. Представлені нижче приклади показують ефективність гидрофобизированного тонкодисперсного карбонату кальцію та/або обложеного карбонаѵссе варіння целюлози згідно з цим винаходу.

ОПИС КРЕСЛЕНЬ

На фіг.1 представлена нормалізована каламутність після обробки мінералами фільтрату TMP. 100% відповідає 349 NTU (нефелометрических одиниць каламутності).

На фіг.2 представлена нормалізована потреба в хімічному кисні (COD) після обробки мінералами фільтрату TMP. 100% відповідає 3644 мг 02/дм3.

На фіг.3 представлена крива термогравіметричний аналізу мінералу після адсорбції. Втрата масової частки зафіксована між 200 і 1000°C і скоригована на втрату маси відповідного мінерального порошку.

На фіг.4 представлена залежність величин нормалізованої потреби в хімічному кисні (COD), гравіметрії та каламутності фільтрату TMP після адсорбції мінеральних порошків від покриття поверхні мінеральних порошків стеариновою кислотою.

На фіг.5 представлений результат термогравіметричний аналізу мінеральної фази після експериментів по адсорбції в залежності від покриття поверхні мінеральних порошків стеариновою кислотою. Втрату маси вихідних мінеральних порошків (перед додаванням до фільтрату ТМР) віднімають (чисту втрату).

На фіг.6 представлена гідрофобність тестованих мінеральних порошків в залежності оSA). Чим більше площа з правого боку лінії, тим більше гідрофобність. Заштрихована площа відображає ситуацію для тальку.

На фіг.7 представлена ізотерма адсорбції за даними мутності для необробленого OMC-1, обробленого (15% покриття поверхні) тонкодисперсного карбонату кальцію (GCC) і HSA-тальку (з високою питомою поверхнею).

На фіг.8 представлена залежність змісту екстрагованих петролейним ефіром речовин фільтрату TMP 4 перед і після адсорбції. Що екстрагуються речовини поділяються на такі групи: жирні кислоти, каніфольні кислоти, лігнани, стерини, складні стериловие ефіри, тригліцериди і невідома фракція.

На фіг.9 представлена залежність відносного складу екстрагованих груп сполук у фільтраті TMP перед і після адсорбції.

На фіг.10 представлено зміст карбогидрата, розчинних і нерозчинних у кислоті речовин у фільтратах TMP перед і після адсорбції.

ПРИКЛАДИ

A. Матеріали і методи випробувань

1. Целюлозна маса, що містить смоляні забруднення

Проводили чотири окремі проби з використанням невибіленого TMP, яка складалася з 70% хвойної деревини, а решта становила ялиця і невелика частина сосни. Дані� TMP. Свіжу вологу целюлозну масу відбирали з точки «прийому» сита при температурі 90°C перед стадією відбілювання. TMP залишали на ніч для охолодження до кімнатної температури (rt). TMP фільтрували через фільтр з розміром пор 2 мкм (фільтрувальний папір, кругла 602 EH). Фільтрат перевіряли під світловим мікроскопом (Olympus AX-70) на відсутність волокон або фібрил. Експерименти по адсорбції проводили відразу ж після фільтрування. Величину рН фільтратів зазвичай становила між 6,0 і 7,0. Її доводили за допомогою 0,1 M розчину гідроксиду натрію до величини pH 7,0-7,5. Проводили pH титрування електрофоретичної рухливості, щоб кількісно оцінити колоїдну стабільність крапель деревної смоли. Це здійснювали на Malvern Zetasizer NS при використанні 0,1 M соляної кислоти і 0,1 M розчину гідроксиду натрію. Крім того, визначали загальний електрохімічний заряд титруванням фільтрату TMP 0,0025 M полі - DADMAC [полі(аллилдиметиламмонийхлоридом) при використанні проточного детектора струму (SCD) від Miitek (PDC-03). Крім того, вміст іонів кількісно оцінювали методом іонної хроматографії на іонному хроматографі Dionex DX 120.

Після доведення величини рН, фільтрат TMP поміщали в скляні флакони, кожен з яких містив 200 см3�де. У більшості випадків дозування мінералу становила 10 г/дм3і в разі ізотерми дозування мінералу змінювалася між 2,5 і 50,0 г/дм3. Для всіх зразків проби додавали однакову кількість води (зазвичай 18 см3). Флакони були оснащені магнітною мішалкою, закривалися повітронепроникної манжетою і вміст струшували на магнітній мішалці протягом 2 годин. Після закінчення цього часу магнітну мішалку витягували і експериментальні суміші центрифугували (Jouan C312 від IG Instruments) протягом 15 хвилин при 2600 р. Збирали дві фази: верхню рідку фазу і нижню фазу осаду, що містить мінерал. Центрифугування необробленого фільтрату TMP не показав ніякого осаду. Однак осадження дисперсій чистого мінералу в деяких випадках супроводжувалося виділенням бульбашок повітря, захопленого частками мінералу.

Верхню рідку фазу аналізували методом визначення каламутності за допомогою проби на помутніння на приладі NOVASINA 155 моделі NTM-S. Розмір частинок вимірювали фотонної кореляційної спектроскопією на приладі Malvern Zetasizer NS без будь-якої додаткової обробки або розведення. Хімічне споживання кисню (ХСК) вимірювали при використанні Lange CSB LCK 014, і з інтервалом покриття �с протягом 12 годин і залишок зважували і отримували результат для гравіметричного залишку.

Властивості чотирьох зразків TMP представлені в наступній таблиці 1. Представлені інтервали засновані на стандартному відхиленні з трьох незалежних експериментів.

Таблиця 1
Фільтрат ТМР 1Фільтрат ТМР 2Фільтрат ТМР 3Фільтрат ТМР 4
Каламутність [NTU]349±1358±1393±8497
Хімічне споживання кисню, [мг/дм3]3644±213944± 273140±494350±40
Гравіметрія, [г/дм3]3,11±0,00053,43±0,0052,84±0,0143,57
Електрохімічний заряд (SCD) [мкэкв./р]-2,3-1,3-1,17,07,2
Електропровідність [мкс/см]926150011401200
Na+ [мМ]9,512,99,19,2
K+[мМ]1,11,11,01,2
Ca2+ [мМ]1,40,90,81,4
Mg2+ [мМ]0,20,20,20,3
Cl" [мМ]n.a.0,70,50,7
SO42" [мМ]n.a.0,40,40,4
[1]NTU = нефелометрическая �трагируемих з деревини речовин і зміст карбогидратов. Зміст екстрагованих з деревини речовин визначали екстракцією фільтрату TMP петролейним ефіром (Saltsman et al., 1959, Estimation of tall oil in sulphate black liquor, Tappi, 42(11), 873). GC-FID аналіз для визначення груп в екстрагованих з деревини речовин проводили методом Orsa і Holmbom (Orsa et al, 1994, A convenient method for the determination of wood extractives in papermaking process waters and effluents; J. Pulp. Pap. Sci., 20(12), 361). Зразки гидролизовали сірчаної кислотою при 121°C в автоклаві згідно SCAN-CM71:09. Солюбілізірованние моносахариди кількісно визначали з використанням іонного хроматографа в поєднанні з імпульсним амперометричним детектором (IC-PAD). Не розчинний у кислоті залишок визначали гравиметрически, а розчинна в кислоті осад (лігнін) вимірювали методом УФ-спектрометрії на довжині хвилі 205 нм і кількісно визначали при використанні коефіцієнта поглинання 110 дм3/(пмм).

Фазу з більш низьким вмістом обложеного мінералу аналізували методом термогравіметричний аналіз (ТГА) на приладі Mettler Toledo TGA/STDA 85. Зразки нагрівали від 20 до 1000°C зі швидкістю нагріву 20°C/хв. Втрату маси спостерігали між 200 і 1000°C.

2. Мінерали

У цьому експерименті тестували різні мінеральні порошки. З одного боку, використовували два типи тальку з Фerals, а інший тип тальку отриманий з Finntalc P05 з наступним подрібненням і розшаруванням з отриманням ступеня помелу, високого відношення розмірів і підвищеної питомої поверхні. Finntalc P05 буде позначений як тальк LSA (low surface area - з низькою питомою поверхнею), і здатність до розшаровування буде позначена як тальк з високою питомою поверхнею (тальк HSA). Значення питомої поверхні і розміри частинок різних мінеральних порошків представлені нижче в таблиці 2.

Таблиця 2
НазваСкороченняТипПитома поверх-ність [м2/р]d50/мкм (Sedigraph 5120)Електрофоретична рухливість/×10-8м2/Нд
Finntalc P05LSA-талькТальк8,72,4-3,4
Delaminated Finntalc P05HSA-талькТальк45,ter">OMC-10Карбонат кальцію1,3n.a.n.a.
Omyacarb 1OMC-1Карбонат кальцію3,91,5-1,7
Тонкодисперсний Omyacarb 1HSA-GCCКарбонат кальцію10,20,6n.a.

Питому поверхню, розмір частинок (d50) і электрофоретическую рухливість визначили в 0,01 M розчині NaCl як середовища для суспензії досліджуваних матеріалів.

З іншого боку, випробовували різні сорти тонкодисперсного карбонату кальцію. Один був комерційно доступний сорт Omyacarb 10 (OMC-10), інший представляв Omyacarb 1 (OMC-1) і третій сорт отримували з OMC-1 помелом без додавання хімікатів з отриманням токнодисперсного карбонату кальцію з високою питомою поверхнею (HSA-GCC) порівняно з OMC-1 і OMC-10, які обидва представляли тонкодисперсний карбонат кальцію з низькою питомою поверхнею. Зразки тонкодисперсного карбоicromeritics Tristar на основі моделі адсорбції BET згідно ІСО 9277 з використанням азоту і подальшим кондиціонуванням зразка при нагріванні при 250°C протягом проміжку часу 30 хвилин. Перед такими вимірами зразок фільтрували через воронку Бюхнера, промивали деіонізованою водою і протягом ночі сушили в термостаті при температурі від 90 до 100°C. Потім сухий залишок ретельно подрібнювали в ступці, і отриманий порошок поміщали на важільні ваги зі шкалою, проградуйованій в відсотках вологості, при 130°C до досягнення постійної маси.

Медіанний діаметр еквівалентної сферичної гідродинамічної частки (d50) вимірювали в умовах седиментації на приладі Micromeritics Sedigraph 5120. Седиментационний метод є метод аналізу явища осадження в гравітаційному полі. Метод та прилад відомі фахівцям і зазвичай використовуються для визначення розміру часток наповнювачів і пігментів. Вимірювання проводили у водному розчині 0,1 мас.% Na4P207. Зразки дисперговані з допомогою високошвидкісної мішалки і ультразвуку.

3. Обробка стеариновою кислотою

Стеаринова кислота представляла марку з високою чистотою від Sigma Aldrich. Порошок GCC поміщали в MTI змішувач (типу M3/1.5), який нагрівали до 80°C. Порошок перемішували протягом 2,5 хв при швидкості 3000 об/хв. До попередньо нагрітому порошку додавали стеаринову кислоту. Кількість стеариново�му покриваності. Суміш знову перемішували протягом 2,5 хв при швидкості 3000 об/хв. Змішувач відкривали, порошок вручну перемішували, щоб забезпечити рівномірний розподіл у змішувачі і знову закривали ще на 2,5 хвилини часу змішування при швидкості 3000 об/хв. В ході всієї процедури температуру в змішувачі підтримували при 80°C.

Для розрахунку покриття поверхні використовували рівняння 2, в якому mSAпредставляє масу стеаринової кислоти (SA), яку необхідно додати, щоб обробити 1 р кальциту з часткою покриття поверхні стеариновою кислотою XSA.Її розраховують по питомій поверхні мінералу σМ, отриманої по адсорбції азоту, молекулярної маси стеаринової кислоти MWSA, числу Авогадро NAі площі поверхні, вкритої однією молекулою стеаринової кислоти ASA, яка дорівнює 0,26 нм2.

4. Напівкількісний тест на змочуваність

Готували суміші води і етанолу у відносинах 100:0, 90:10, 80:20, 70:30, 60:40, 50:50, 40:60, 30:70, 20:80, 10:90 та 0:100. 50 см3кожної з цих сумішей поміщали в 100 см3стакан. Приблизно 0,5-1,0 г досліджуваного порошку обережно поміщали на верхній шар рідини. Змочуваність порошку кількісно �е змочування порошку (занурюється протягом 30 секунд)

0,25 → в межах 5 хвилин весь порошок, що змочується

0,5 → через 5 хвилин більше 50% порошку змочується

0,75 → через 5 хвилин менше 25% порошку змочується

1 → порошок не змочується протягом 5 хвилин

B. Результати

1. Покриття поверхні стеариновою кислотою і здатність до адсорбції смоляних забруднень

Для визначення ступеня покриття поверхні стеариновою кислотою та її здатності до адсорбції смоляних забруднень кілька зразків, а саме, OMC-10, OMC-1 і HSA-GCC, обробляли 30% та 60% стеаринової кислоти (у розрахунку на площу поверхні) і вивчали, щоб класифікувати за ступенем обробки стеариновою кислотою та площі поверхні. Для порівняння також тестували необроблений тонкодисперсний карбонат кальцію і тальк LSA.

Використаний фільтрат TMP являв зразок 1 (взятий в листопаді 2009), який аналізували, як розглянуто вище в таблиці 1. Встановлено, що електрофоретична рухливість частинок у фільтраті TMP 1 становила -0,5×l0-8м2/(Вс). Величина EM (ЕП) залишалася постійною в межах відповідного інтервалу рН 7-8.

Встановлено, що товарний тонкодисперсний карбонат кальцію з 60% покриттям поверхні стеариновою кислотою не може см�Таким чином, жодних результатів для даних продуктів не отримано. Навіть при 30% поверхні оброблених зразків змочування становило проблему. Цікаво, що змочування покращився в ході експериментів, що дозволяє припустити протікання адсорбції поверхнево-активних речовин з фільтрату ТМР.

Каламутність фільтрату ТМР очевидно знижувалася в результаті додавання мінералу (див. фіг.1). Підвищена питома поверхня (SSA) додатково покращувала ефективність видалення колоїдного матеріалу. У разі 30% поверхні покритого тонкодисперсного карбонату кальцію каламутність знижувалася до 77% від вихідних 349 NTU з OMC-10, до 41% з OMC-1 і до 21% з HSA-GCC. Обробка стеариновою кислотою підвищувала ефективність адсорбції колоїдних смоляних забруднень. Як оброблена поверхня, так і необроблена поверхня торгових марок тонкодисперсного карбонату кальцію знижувала каламутність навіть більш ефективно, ніж тальк LSA talc, який давав зниження лише на 50%. Спостережувана ефективність може бути, однак, обумовлена процесом агломерації крапель деревної смоли. Розмір частинок перед і після адсорбції в рідкій фазі злегка знизився.

З-за аналізу за розмірами рідка фаза не включала агломератів, які осідали б �фіг.2) або TGA (ТГА) (див. фіг.3). COD аналіз показав дещо іншу тенденцію. З іншого боку, величини для OMC-10, а також обох типів обробленого жирною кислотою HSA-GCC не показали істотно різних значень. Єдина відмінність спостерігали для OMC-1, для якого, на відміну від каламутності, необроблений тонкодисперсний карбонат кальцію виявився більш ефективним. Можливе пояснення суперечливих даних спостережень може укладати в тому, що різні речовини адсорбуються порошками обробленого і необробленого тонкодисперсного карбонату кальцію. У разі порошків обробленого тонкодисперсного карбонату кальцію адсорбируемие з'єднання швидше впливають на мутність і є, таким чином, колоїдними по своїй природі, а в разі порошку необробленого тонкодисперсного карбонату кальцію адсорбируемие речовини швидше розчиняються і впливають переважно на COD, а не на мутність. Крім того, порошок тальку показав майже таку ж ефективність, як і порошки тонкодисперсного карбонату кальцію. Аналіз мінеральної фази після експерименту по адсорбції знову підтвердив результати аналізу на мутність. Адсорбированное кількість на поверхні мінералу підвищувалась із збільшенням питомої поверхні. �атериала, ніж нативний тонкодисперсний карбонат кальцію, тобто не гідрофобізований і поверхнево не оброблений тонкодисперсний карбонат кальцію. Як гідрофобізований, так і нативний тонкодисперсний карбонат кальцію адсорбировал більше матеріалу, ніж тальк.

Крім того, встановлено, що обробка тонкодисперсного карбонату кальцію чітко підвищувала з рН 7,0 до 7,8. Крім того, електропровідність зростала від 926 мкС/см до 980 мкС/див. Вирішальним фактором для водних контурів паперового виробництва є концентрація іонів кальцію. Іони кальцію можуть бути одним з основних параметрів, що визначають агломерацію смоляних забруднень. Концентрація зростала від 1,45 мкм до 1,90 мкм. Додавання тальку не чинило жодного впливу на концентрацію іонів кальцію.

Відповідно, обробка поверхні тонкодисперсного карбонату кальцію стеариновою кислотою є переважною для адсорбції смоляних забруднень, але занадто велика обробка поверхні стеариновою кислотою може спричинити виникнення проблем змочування.

2. Ступінь покриття поверхні стеариновою кислотою

Була зроблена спроба оптимізувати кількість стеаринової кислоти при обробці поверхностЂрат TMP 1. Електрофоретична рухливість (ЕП (EM)) частинок у вихідному фільтраті TMP становила -0,8×10-8м2/(Вс), і ніякого помітного зміни EM не спостерігали в межах відповідного інтервалу рН (7-8) для даного експерименту.

Вже в ході проведення випробування спостерігали, що чим вище покриття поверхні стеариновою кислотою при зануренні порошку на фільтрат TMP, тим більш важкий і, отже, пінистий шар утворювався. Ця невизначена фаза ясно впливала на вимірювання каламутності (див. фіг.4). Оптимум зниження каламутності отримували при 15% покриття поверхні. За результатами COD та гравіметричних вимірювань можна визначити відмінності між різними ступенями обробки. Термогравіметричні вимірювання (див. фіг.5) також показали, що оптимальна доза становить приблизно 15%. Зрештою, напівкількісний тест на гідрофобність (див. фіг.6) показав, що зразок з покриттям поверхні приблизно 15% мав гідрофобність порівнянну з гідрофобністю тальку.

3. Ізотерма адсорбції

При подальших дослідженнях використовували продукт OMC-1 з питомою поверхнею 3,9 м2/р і покриттям поверхні стеариновою кислотою приблизно 15%.

Щоб кількісно приблизно з 15% покриттям поверхні стеариновою кислотою. Для порівняння був також включений тальк з високою питомою поверхнею (тальк HSA). Изотерму знімали при 24°C. Для даної роботи використовували фільтрат ТМР 3, що забезпечує электрофоретическую рухливість частинок -0,8×l0-8м2/(Вс). У межах відповідного інтервалу величин рН 7-8 ЕП (EM) змінювалася незначно. Результати аналізів фільтрату ТМ перед експериментами по адсорбції представлені вище в таблиці 1.

Ізотерма адсорбції представляє залежність навантаження на мінеральну фазу в умовах рівноваги (Рeqturb) від рівноважної концентрації в рідкій фазі (Зeqturb), визначену за каламутністю, тобто, в даному випадку каламутність була параметром, який містив інформацію про рівноважної концентрації колоїдних речовин. Навантаження на мінерал речовин, що викликають «мутність», розраховували по наступному рівнянню 3, віднімаючи рівноважну концентрацію у рідкій фазі (Зeqturb) з початкової каламутності перед адсорбцією (З0turb).

Ізотерма адсорбції за Лангмюру (Langmuir) представлена нижче рівнянням 4. Г являє навантаження адсорбату на адсорбент (мінерал) в рівноважних умовах. eqявляє об'ємну канного тонкодисперсного карбонату кальцію має більш високу спорідненість (0,025 (NTU)-1) до колоїдному матеріалу, що частково гидрофобизированному (0,013 (NTU)-1) (див. таблицю 3). Тальк HSA мав низьку спорідненість (0,007 (NTU)-1) при самій низькій величині KL. Максимальне навантаження Рmaxзростала від необробленого (25 NTU/г) до обробленого (37 NTU/г) OMC-1, про що можна судити з даних таблиці 3 і фіг.7.

Таблиця 3
МінералПараметрДовірчі межі 95%
НеобробленийKL[(NTU)-1]0,0250,0190,032
Рмах[NTU/р]24,923,026,0
ОбробленийKL[(NTU)-1]0,0130,0090,018
Рмах[NTU/р]KL[(NTU)-1]0,0070,0030,011
Рмах[NTU/р]212,4127,0252,2

Параметри ізотерми адсорбції засновані на нелінійному підборі методом найменших квадратів (NLLS) для рівняння Лангмюра (рівняння 4), проведеному за програмою TableCurve® 2D. Відмінності між підібраними параметрами KLі Рmaxістотні. Як результат високої питомої поверхні тальку HSA (45 м2/г), максимальне навантаження колоїдних частинок на тальк (212 NTU/г) була пропорційно вище порівняно з питомою поверхнею OMC-1, що становить лише приблизно 4 м2/р.

4. Хімічний аналіз

Для хімічного аналізу і випробувань агломерації збирали фільтрат ТМР, який мав электрофоретическую рухливість частинок при початковій величині рН 7,2 -0,6×l0-8м2/(Вс). Тут також ЕП (EM) залишалася стабільною у відповідному інтервалі величин pH 7-8. Властивості фільтрату ТМР 4 представлені вище в таблиці 1.

Щоб охопити відповідні області ізотерм адсорбції, різні колтоби представити область, де розчинений і колоїдне речовини знаходяться в надлишку, і дозування тальку 4 г/дм3, щоб представити область, де поверхня тальку доступна в надлишку. Внаслідок того, що питома поверхня порошків тонкодисперсного карбонату кальцію значно нижче (див. таблицю 2 вище), додавання мінералу збільшили до 8 і 40 г/дм3.

Зміст екстрагованих петролейним ефіром речовин у фільтраті ТМР 4 становило 142 мг/дм3як показано в нижченаведеній таблиці 4 і на фіг.8. У таблиці 4 представлені дані по вмісту карбогидратов, вмістом розчинних в кислоті речовин (лігнін) і вмістом нерозчинних у кислоті речовин з фільтрату ТМР 4, що додатково розглянуто нижче.

ові ефіри
Таблиця 4
ТипКількість, мг/дм3
Що екстрагуються речовини
Жирні кислоти9,1
Смоляні кислоти32
Лігнін3,5
26
Тригліцериди63
Невідомі5,1
Всього:142
Карбогідрати1052
Розчинні у кислоті речовини (лігнін)527
Нерозчинні у кислотах речовини403
Всього:1982

Зміст екстрагованих петролейним ефіром речовин у фільтраті ТМР 4 становило близько 4% від усього матеріалу у фільтраті ТМР. Основними складовими екстрагованих речовин були тригліцериди (44%, триацилглицериди), а решту становили смоляні кислоти (23%) і складні стериловие ефіри (18%). Вільні жирні кислоти (6%), лігніни (2%) і стерини (2%) становили незначну частку. Решта 5% припадало на речовини невідомого походження. Як можна бачити з фіг.5, додавання 0,4 г/дм3тальку HSA знижувало вміст екстрагованих речовин до 120 мг/дм3, а додавання 4 г/дм3призводило до снх не змінювався (див. фіг.9). При дозуванні OMC-1 8 г/дм3зміст екстрагованих речовин знижувалося до 107 мг/дм3і при 40 г/дм3до 28 мг/дм3, відповідно. Ставлення екстрагованих груп не змінювалося для низької дози мінералу, але сильно змінювалося при високій дозі мінералу. Аналогічну картину спостерігали для гидрофобизированного OMC-1 (OMC-1 "Treated"). Більш низька дозування мінералу призводила до залишковим кількістю екстрагованих речовин 73 мг/дм3, а більш висока дозування мінералу до 23 мг/дм3, відповідно. Крім того, аналізували водорозчинну частина фільтрату TMP. Даний аналіз забезпечував поділ на три фракції: i) карбогідрати, ii) розчиняється в кислоті речовини (лігніни) і iii) нерозчинні у кислоті речовини (деревна смола, солі тощо). В цьому відношенні він використовувався тільки для того, щоб лігнін у розчинній в кислоті фракції мав максимум поглинання при 280 нм в УФ-спектрі. Отже, зняттям УФ-спектру можна визначити розчинний лігнін, що міститься в розчинній в кислоті фракції. Вихідний фільтрат TMP 4 містить 1052 мг/дм3карбогидратов, 527 мг/дм3кислоторозчинних речовин (лігніну) і 403 мг/дм3нерозчинних у кислоті матеріалів (див. фіг.10, т�ри низькій дозі тальку, але велике зниження вмісту карбогидратов спостерігали при високому дозуванні тальку (696 мг/дм3). Необроблений OMC-1 адсорбировал тільки дуже незначна кількість фракції карбогидратов. Як виміряно, 1024 мг/дм3для дуже низькою дозування і 952 мг/дм3для високої дози OMC-1, відповідно. Крім того, гідрофобізований OMC-1 адсорбировал дуже мала кількість. Для обох дозувань мінералу зміст карбогидратов становило близько 980 мг/дм3. У разі кислоторастворимой (лігнін) фракції зниження після обробки мінералу становило <3%, за винятком тальку HSA з 4 г/дм3. В даному випадку інший зміст лігніну становила 396 мг/дм3. Нерозчинна в кислоті фракція, зрештою, змінювалася пропорційно зниженню екстрагованих речовин.

Величина pH зразків зростала в результаті лужного характеру мінеральних порошків. Величина pH при самих низьких дозуваннях мінералу знаходилася між 7,3 і 7,6, а при найвищих дозах між 7,7 і 7,8.

Розрахункові відносини між розчиненим і колоїдним матеріалом у фільтраті TMP 4 перед і після адсорпции представлені в наступній таблиці 5.

Тальк HAS 0,4 г/дм31,3
Тальк HAS 4 г/дм34,4
OMC-1 8 г/дм31,0
OMC-1 40 g/dm31,1
OMC1 "Treated" 8 г/дм31,4
OMC1 "Treated" 40 г/дм30,8

Відношення кількості екстрагованих речовин до кількості карбогидратов плюс кислоторастворимий лігнін розраховуються згідно з рівнянням 2. З таблиці 5 можна бачити, що у випадку високої дозування тальку (надлишок поверхні тальку) ставлення розчинених речовин до колоїдних речовин чітко зсувається в бік розчиненої фракції (4,4). Можливим поясненням могло б бути те, що краплі смоляних забруднень адсорбуються разом з їх стабілізуючим карбогидратним шаром (низька дозування мінералу), таким чином, забезпечуючи постійне відношення. Після видалення більшої частини колоїдної фракції (висока дозування мінералу) тальк також адсорбує розчинені матеріали, як карбогідрати, лнат кальцію не адсорбує матеріал з розчиненою фракції. Крім того, ізотерми адсорбції для колоїдних речовин у формі константи Лангмюра показали дані різні переваги адсорбції. Тальк показав найнижче спорідненість колоїдної фракції і саме високу спорідненість до неопрацьованого GCC. Цікаво, спорідненість гидрофобизированного GCC перебувало між.

Інше спостереження полягає в тому, що при високих дозуваннях тонкодисперсного карбонату кальцію істотне кількість смоляних кислот проявилося у водній фазі. Можливе пояснення могло б полягати в тому, що смоляні кислоти розчинялися в ході експерименту по адсорбції. Добре відомо, що приблизно 20-30 мг/дм3розчиняється в інтервалі величини рН від 7 до 8. За результатами вимірювань, величина рН після експериментів по адсорбції становила 7,8 для високих дозувань мінералу. Так як рН перед операцією екстракції лежала в кислотному інтервалі, смоляні кислоти знову стануть нерозчинними і будуть вимірюватися як частина екстрагованих речовин.

Таким чином, ефективному зниженню колоїдного матеріалу, тобто смоляних забруднень, зразка сприяє гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію, тоді як захоплення фракції розчинених карбогидраонат кальцію легко адсорбує речовини смоляних забруднень в умовах паперового виробництва. Виявляється, що типовий тальк, регулює вміст смоляних забруднень, володіє недостатньою питомою поверхнею, щоб справлятися з усіма можливими складовими, що містяться в целюлозній масі. Гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію та/або гідрофобізований осаджений карбонат кальцію або їх комбінації з тальком забезпечують можливості для синергетичних обробок водних систем, таких як смоляні забруднення деревної TMP.

1. Спосіб зниження вмісту смоляних забруднень у водному середовищі, що утворюється в процесі виробництва паперу або процесі варіння целюлози, що включає наступні стадії:
a) одержання водного середовища, що включає смоляні забруднення і одержуваної в процесі виробництва паперу або в процесі варіння целюлози;
b) підготовку тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію;
c) підготовку агента гідрофобізації, вибраного з аліфатичних карбонових кислот, які містять від 5 до 24 атомів вуглецю;
d) здійснення контакту тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію зі стадії b) з агентом гідрофобізації зі стадії з) з отриманням гидрофобизированного тонкодисперѰкта водного середовища зі стадії a) з гідрофобізовані тонкодисперсних карбонатом кальцію та/або гідрофобізовані обложеним карбонатом кальцію, отриманих на стадії d).

2. Спосіб за п. 1, де джерело тонкодисперсного карбонату кальцію (GCC) обраний з мармуру, крейди, кальциту, доломіту, вапняку і їх сумішей та/або осаджений карбонат кальцію (PCC) обраний з однієї або більше з арагонитной, фатеритной і кальцитной мінералогічних кристалічних форм.

3. Спосіб за п. 1 або 2, де тонкодисперсний карбонат кальцію та/або осаджений карбонат кальцію знаходиться у формі порошку або у формі суспензії.

4. Спосіб за п. 1 або 2, де частинки тонкодисперсного карбонату кальцію та/або частинки осадженого карбонату кальцію мають величину медіанного діаметра d50від 0,1 до 50 мкм, переважно від 0,1 до 25 мкм, більш переважно від 0,1 до 15 мкм і найбільш переважно від 0,5 до 5 мкм, виміряного методом седиментації.

5. Спосіб за п. 1 або 2, де частинки тонкодисперсного карбонату кальцію та/або частинки осадженого карбонату кальцію мають питому поверхню від 0,5 м2/м до 25 м2/р, переважно від 0,5 м2/м до 15 м2/р і більш переважно від 1 м2/м до 11 м2/р, виміряну методом адсорбції азоту і BET.

6. Спосіб за п. 1 або 2, де агент гідрофобізації обраний із групи, що складається з пентановой кислоти, гексановолауриновой кислоти, тридекановой кислоти, міристинової кислоти, пентадекановой кислоти, пальмітинової кислоти, гептадекановой кислоти, стеаринової кислоти, нонадекановой кислоти, арахидиновой кислоти, хенэйкозиловой кислоти, бегенової кислоти, трикозиловой кислоти, лігноцеринової кислоти та їх сумішей, переважно агент гідрофобізації обраний із групи, що складається з октановой кислоти, декановой кислоти, лауринової кислоти, міристинової кислоти, пальмітинової кислоти, стеаринової кислоти, арахидиновой кислоти та їх сумішей і найбільш переважно агент гідрофобізації обраний із групи, що складається з міристинової кислоти, пальмітинової кислоти, стеаринової кислоти і їх сумішей.

7. Спосіб за п. 1 або 2, де агент гідрофобізації включає суміш двох аліфатичних карбонових кислот, які містять від 5 до 24 атомів вуглецю, за умови, що однією з аліфатичних карбонових кислот є стеаринова кислота.

8. Спосіб за п. 7, де однією аліфатичної карбоновою кислотою є стеаринова кислота, а інша обрана з групи, що складається з октановой кислоти, міристинової кислоти, пальмітинової кислоти, арахидиновой кислоти, бегенової кислоти і лігноцеринової кислоти.

9. Спосіб за п. 1 або 2, де стЕ агентом гідрофобізації.

10. Спосіб за п. 1 або 2, де стадію d) здійснюється так, що як тонкодисперсний карбонат кальцію та/або осаджений карбонат кальцію зі стадії b), так і агент гідрофобізації зі стадії c) перебувають у сухому стані або в середовищі розчинника.

11. Спосіб за п. 1 або 2, де стадію d) здійснюють таким чином, що або тонкодисперсний карбонат кальцію та/або осаджений карбонат кальцію стадії b), або агент гідрофобізації стадії з) знаходиться в середовищі розчинника.

12. Спосіб за п. 1 або 2, де стадію d) здійснюють при підвищеній температурі, так що агент гідрофобізації знаходиться в рідкій або розплавленої формі.

13. Спосіб за п. 12, де стадію d) здійснюють при температурі щонайменше 50°C, переважно, щонайменше, 75°C, переважно між 50°C і 120°C і найбільш переважно між 70°C і 100°C.

14. Спосіб за п. 1 або 2, де менше 20% питомої поверхні гидрофобизированного тонкодисперсного карбонату кальцію та/або гидрофобизированного осадженого карбонату кальцію, отриманого на стадії d), покрите шаром покриття, що складається з агента гідрофобізації та продуктів його взаємодії.

15. Спосіб за п. 14, де від 10% до 19% питомої поверхні гидрофобизированного тонкодисперсного про шаром покриття, складається з агента гідрофобізації та продуктів його взаємодії, переважно від 13% до 17% питомої поверхні.

16. Спосіб за п. 1 або 2, де оброблювана водне середовище контактує з гідрофобізовані тонкодисперсних карбонатом кальцію та/або гідрофобізовані обложеним карбонатом кальцію у кількості від 0,05 до 20 мас.% останнього, переважно від 0,5 до 10 мас.% і найбільш переважно від 0,1 до 5 мас.%, в розрахунку на загальну масу водного середовища.

17. Спосіб за п. 1 або 2, де гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію та/або гідрофобізований осаджений карбонат кальцію, отриманий на стадії d), використовують у формі порошку та/або у формі гранул або у формі суспензії.

18. Спосіб за п. 1 або 2, де значення рН містить смоляні забруднення водного середовища доводять до величини >6, переважно >6,5 і ще більш переважно >7 перед додаванням гидрофобизированного тонкодисперсного карбонату кальцію та/або гидрофобизированного осадженого карбонату кальцію.

19. Спосіб за п. 1 або 2, де містить смоляні забруднення водне середовище обрана з групи, що включає механічну деревну масу, наприклад, подрібнену деревину, TMP (термомеханическу�афт-целюлозу або сульфатну целюлозу, або макулатурну масу, що використовується в процесі виробництва паперу.

20. Гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію та/або гідрофобізований осаджений карбонат кальцію, де від 10% до 19% питомої поверхні тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію вкрите шаром, що складається з аліфатичної карбонової кислоти, яка містить від 5 до 24 атомів вуглецю, та продуктів її взаємодії.

21. Гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію та/або гідрофобізований осаджений карбонат кальцію, де від 10% до 19% питомої поверхні тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію вкрите шаром покриття, що складається з стеаринової кислоти і продуктів її взаємодії.

22. Гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію та/або гідрофобізований осаджений карбонат кальцію по п. 20 або 21, де від 13% до 17% питомої поверхні тонкодисперсного карбонату кальцію та/або осадженого карбонату кальцію вкрите шаром покриття, що складається з аліфатичної карбонової кислоти, яка містить від 5 до 24 атомів вуглецю, та продуктів її взаємодії, переважно шаром покриття, що складається з стеаринової кислоти і продуктй осаджений карбонат кальцію по п. 20 або 21, де джерело тонкодисперсного карбонату кальцію (GCC) обраний з мармуру, крейди, кальциту, доломіту, вапняку і їх сумішей та/або осаджений карбонат кальцію (PCC) обраний з однієї або більше арагонитной, фатеритной і кальцитной мінералогічних кристалічних форм.

24. Гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію та/або гідрофобізований осаджений карбонат кальцію по п. 20 або 21, де частинки тонкодисперсного карбонату кальцію та/або частинки осадженого карбонату кальцію мають величину медіанного діаметра d50від 0,1 до 50 мкм, переважно від 0,1 до 25 мкм, більш переважно від 0,1 до 15 мкм і найбільш переважно від 0,5 до 5 мкм, виміряну методом седиментації.

25. Гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію та/або гідрофобізований осаджений карбонат кальцію по п. 20 або 21, де частинки тонкодисперсного карбонату кальцію та/або частинки осадженого карбонату кальцію мають питому поверхню від 0,5 м2/м до 25 м2/р, переважно від 0,5 м2/м до 15 м2/р і більш переважно від 1 м2/м до 11 м2/р, виміряну по адсорбції азоту і методом BET.

26. Гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію та/або гідрофобізований�рофобизированний осаджений карбонат кальцію знаходиться у формі порошку та/або у формі гранул, або ж у формі суспензії.

27. Застосування гидрофобизированного тонкодисперсного карбонату кальцію та/або гидрофобизированного осадженого карбонату кальцію по кожному з пп.20-26 для зниження кількості смоляних забруднень у водному середовищі, що утворюється в процесі виробництва паперу або процесі варіння целюлози.

28. Композит, що включає гідрофобізований тонкодисперсний карбонат кальцію та/або гідрофобізований осаджений карбонат кальцію по кожному з пп.20-26 та смоляні забруднення.



 

Схожі патенти:

Композиція, що містить оксид кремнію

Винахід відноситься до галузі хімічних процесів для обробки целюлозних волокон, зокрема деревної маси. Спосіб одержання композиції включає етапи: 1) додавання оксиду лужноземельних металів або гідроксиду лужноземельних металів та кремнийоксидного з'єднання, вибраного з групи, що складається з колоїдного оксиду кремнію і силікату, а також їх комбінацій, у водне середовище з отриманням водної суміші, таким чином, що кремнийоксидное з'єднання і оксид лужноземельних металів або гідроксид лужноземельних металів разом утворюють основну частину не є розчинником матеріалу композиції; і 2) вистоювання зазначеної водної суміші протягом щонайменше 1 години. Винахід відноситься також до композиції, отриманої зазначеним способом, до застосування даної композиції, до способу отримання обробної суміші, до способу отримання паперових виробів і до паперового виробу. Забезпечується збільшення ступеня білизни деревних волокон, збільшення обороту технологічної води, зменшення втрат волокон при відбілюванні. 7 н. і 15 з.п. ф-ли, 1 табл., 8 пр.
Даний винахід описує композиції і способи видалення смоли з деревних стружок, що використовуються в процесі варіння сульфатної целюлози. Спосіб особливо підходить для видалення тритерпена і тритерпеноидной смоли. 3 н. і 10 з.п. ф-ли, 1 табл.
Винахід відноситься до галузі виробництва волокнистих напівфабрикатів з хвойної та листяної деревини за сульфитному способу варіння з отриманням целюлози зі зниженим вмістом смол і жирів
Винахід відноситься до агенту для запобігання утворення відкладень в папероробній машині, містить перший компонент, що містить щонайменше водорозчинний сульфонированний полімер, і другий компонент, що містить щонайменше гіпохлорит

Спосіб одержання целюлози

Винахід відноситься до способів отримання целюлози і може бути використано на підприємствах целюлозно-паперової промисловості в виробництві сульфітної целюлози зі зниженим вмістом смол і жирів

Спосіб одержання целюлози

Винахід відноситься до технології целюлозного виробництва та може бути використано на підприємствах целюлозно-паперової промисловості в виробництві сульфітної целюлози для паперу, картону та хімічної переробки
Винахід відноситься до технології переробки труднораспускаемой макулатури, переважно макулатури на основі старих паперових грошових знаків, і, зокрема, до способів підготовки волокнистої маси з макулатури до розмелу для виготовлення паперу та картону

Спосіб визначення вмісту смолистих речовин в сульфатної листяної біленої целюлози

Винахід відноситься до целюлозно-паперової промисловості, зокрема до анапизу вмісту смолистих речовин в сульфатної біленої целюлози, дозволяє спростити процес і скоротити його тривалість при збереженні точності визначення Вимірюють коефіцієнт відбиття виливки до і після витримування при 155-165&deg;С протягом 2-6 год
Up!