Спосіб одержання перламутрового пігменту

Спосіб одержання перламутрового пігменту на основі слюди, що включає термогідроліз титанілсульфату у водній суспензії тонкодисперсної слюди, що ведуть до досягнення осадження гідроксиду титану, фільтрацію суспензії, промивання, сушіння і прожарювання утвореного осаду, який C2 2 (19) 1 3 77962 4 ки на слюді, а не для процесу термогідролізу. сульфата у водній суспензії тонкодисперсної слюЗагальними ознаками відомого і способу, що ди, що ведуть до досягнення ступеня осадження заявляється, є використання при термообробці гідроксиду титана, фільтрацію суспензії, промианіонних поверхнево-активних речовин. вання, сушіння і прожарювання осаду, відповідно Недоліком відомого способу є низькі показники до винаходу, процес термогідролізу проводять при декоративних властивостей (блиск, укривістість) кипінні суспензії слюди і титанілсульфата, при отриманого пігменту. Це пояснюється тим, що цьому, проводячи термогідроліз, у водну суспензію процес одержання синтетичних перламутрових тонкодисперсної слюди титанілсульфат уводять пігментів проводять без уведення солей титану, рівномірними порціями протягом усього процесу тому показник переломлення дуже малий. термогідролізу, причому, у початковій стадії терНайбільш близьким по технічній сутності до могідролізу - у момент завантаження титанілсульпропонованого способу і обраним як прототип, є фата, у водну суспензію слюди одночасно вводять відомий спосіб одержання перламутрового пігменпершу подвоєну порцію титанілсульфата, піноутту на основі слюди, що включає нагрівання суворювач - аніоноактивну поверхнево-активну респензії здрібненої слюди в розчині, що містить човину в кількості 0,01% від маси суспензії з кремсульфат ти тана і сірчану кислоту, фільтрацію сунійорганічним пінорегулятором до досягнення спензії, промивання, сушіння і прожарювання осанеобхідної динаміки піноутворення, і металевий дку, при якому, нагрівання суспензії слюди ведуть алюміній або титан ненормованого співвідношення до досягнення ступеня осадження гідроксиду типоверхні, потім проводять термогідроліз при стацітана в перерахуванні на ТіО2 50-70%, після чого онарному піноутворенні при співвідношенні обсягу вводять знову сульфат титана з розрахунку 0,1піни і води (1:5) і при інтенсивному перемішуванні, 0,3мас.ч. ТіО2 на 1мас.ч. слюди й отриману суа в кінцевій стадії термогідролізу - при останньому спензію нагрівають до 75-90°С, причому промизавантаженні порції титанілсульфата, також ввовання відфільтрованого осадку ведуть водою до дять його подвоєну порцію, при цьому загальна рН=2-4 і отриману при промиванні осадку суспенкількість титанілсульфата в розчині в перерахузію змішують з розчином рідкого скла до рН=6-8 з ванні на ТіО2 складає 1,2г. наступною фільтрацією суспензії [3]. У результаті використання винаходу, що заявЗагальними ознаками відомого і способів, що ляється, забезпечується одержання технічного заявляється, є термогідроліз титанілсульфата у результату, який полягає в регулюванні і присководній суспензії тонкодисперсной слюди, що веренні процесу термогідролізу. дуть до досягнення ступеня осадження гідроксиду Між суттєвими ознаками винаходу, що заявлятитана, фільтрацію суспензії, промивання, сушіння ється, і технічним результатом, що досягається, і прожарювання. існує такий причинно-наслідковий зв'язок. До недоліків відомого способу за прототипом Проведення процесу термогідролізу при кипінварто віднести складність технології і її тривалість ні суспензії слюди і титанілсульфата дозволяє у зв'язку з двостадійністю проведення процесу досягти його більш швидкого розкладання і скоротермогідролізу, а також нерегульованість процесу чення процесу термогідролізу. окислювально-відновних властивостей титанілсуПід час проведення термогідролізу, у початкольфата через відсутність уведення при термогідвій його стадії - у момент завантаження титанілсуролізі металевого алюмінію або титана, як пропольфата, і в кінцевій стадії - при останньому заваннується в корисній моделі, що заявляється. Крім таженні титанілсульфата, уведення подвоєної його того, покривний шар отриманого пігменту має непорції (від оптимальної стехіометричної кількості достатню інтерференцію минаючого світла в зв'язтитанілсульфата, необхідної для одержання поку з нерегульованим розміром часток гідроксиду кривного шару, що створює ефект інтерференції титана через відсутність специфічного регулюванминаючого світла), дозволяє регулювати і збалання процесу термогідролізу, що знижує якість персува ти розміри колоїдних часток, їхній ріст і рівноламутрового пігменту. мірну швидкість дифузії в приповерхньому шарі В основу винаходу поставлена задача створідини над часточками слюди, що поліпшує рівнорення способу одержання перламутрового пігменмірність осадження часток, тим самим підвищує ту на основі слюди, у якому за рахунок створення однорідність осадженого покривного шару. нової фази речовини - піни, де відбуваються принРегулювання процесу термогідролізу шля хом ципово інші процеси термогідролізу, інших умов його обривання, не доводячи його до кінця, а сайого проведення, а також введення у водну суме, не доводячи процес термогідролізу до повного спензію слюди додатково нових речовин при проступеня осадження гідроксиду титана, одержуваведенні процесу термогідролізу титанілсульфата, ного в результаті розкладання титанілсульфата, забезпечується регулювання і прискорення процедозволяє виключити на поверхні покривного шару су термогідролізу, що веде до підвищення ефекдуже великі колоїдні частки, які розсіюють світло, тивності те хнології, її спрощенню і скороченню що зменшує шорсткість поверхні покривного шару. тривалості її проведення, а також підвищення якоУ цілому це забезпечує підвищення інтерференції сті і однорідності покривного шару перламутрового минаючого світла і блиск пігменту, а саме підвипокриття і поліпшення декоративних властивостей щує декоративні властивості перламутр у. Ефект пігменту через підвищення інтерференції минаюінтерференції минаючого світла (насиченість кочого світла. льорів) є важливим показником, що прямо впливає Поставлена задача досягається тим, що в на укривістість пігменту, що дуже важливо для способі одержання перламутрового пігменту на його споживчих властивостей при використанні, основі слюди, що включає термогідроліз титанілтаких як витрата пігменту у фарбі. 5 77962 6 Введення в суспензію металевого алюмінію тонкодисперсную слюду. або титана ненормованого співвідношення поверПроцес термогідролізу проводять при кипінні хні через мале надходження кисню в суспензію з суспензії слюди і титанілсульфата, наприклад при повітря, дозволяє запобігти окислювання чотири95-105°С. При цьому, проводячи термогідроліз, у валентного в тривалентний титанілсульфат, а таводну суспензію тонкодисперсної слюди титанілкож досягти більш чіткого термогідролізу при певсульфат уводять рівномірними порціями в стехіоному рН, що саморегулюється в дуже вузькому метричному співвідношенні (оптимальній кількості інтервалі, наприклад, рН=1,2-1,3, через відсутність титанілсульфата, необхідній для створення покрисолей різної валентності. Це дозволяє при промивного шару, що створює ефект інтерференції миванні готового пігменту позбутися від часточок наючого світла) протягом усього процесу термогігідроксиду титана, які не приліпилися до слюди і дролізу. важко вилучаються та погіршують блиск пігменту. Причому, у початковій стадії термогідролізу - у Введення піноутворювача - аніоноактивної помомент завантаження титанілсульфата, у водну верхнево-активної речовини в кількості 0,01% від суспензію слюди одночасно вводять першу подвомаси суспензії і спільно кремнійорганічного пінореєну порцію титанілсульфата, піноутворювач - аніогулятора до досягнення необхідної динаміки ціноуноактивну поверхнево-активну речовину в кількостворення, в водну суспензію слюди і титанілсульті 0,01% від маси суспензії, наприклад олеат фата на початку процесу термогідролізу дозволяє натрію NaOL, разом із кремнійорганичним пінорестворити присутність нової фази - піни. Встановгулятором, наприклад диметилдихлорполіорганоклено, що присутність нової фази - піни і входження сисилан, до досягнення необхідної динаміки пінов цю фазу суспензії слюди і титанілсульфата приутворення, і металевий алюміній або титан водить до ефекту прискорення переміщення колоненормованого співвідношення поверхні, наприїдних часток гідроксиду титана до поверхні слюди, клад у виді дроту. що не спостерігається у відсутності цієї фази. Піна Потім проводять термогідроліз при стаціонармає дуже велику поверхню випару рідини суспензії ному піноутворенні при співвідношенні обсягу піни в газові пухирці і всі процеси термогідролізу йдуть і води (1:5) і при інтенсивному перемішуванні. А в у ній швидше, ніж у рідині. Це сприяє прискоренню кінцевій стадії термогідролізу - при останньому процесу термогідролізу і скороченню тривалості завантаженні порції титанілсульфата також увойого проведення. дять його подвоєну порцію, при цьому загальна Подальше проведення термогідролізу при кількість титанілсульфата в розчині в перерахустаціонарному піноутворенні при співвідношенні ванні на ТіО2 складає 1,2г. обсягу піни і води (1:5) і при інтенсивному переміТермогідроліз титанілсульфата у водній сушуванні, дозволяє експлуатувати всі процеси, що спензії тонкодисперсної слюди ведуть до досягвідбуваються в ній, більш ефективно, що в цілому нення ступеня осадження гідроксиду титана (який сприяє підвищенню ефективності технології, її з'являється у результаті розкладання титанілсуспрощенню і скороченню тривалості її проведення. льфата), обриваючи термогідроліз і не доводячи За наявними в заявника відомостями сукупйого до кінця. ність суттєви х ознак, що характеризують сутність Після чого здійснюють фільтрацію суспензії винаходу, що заявляється, не відома з рівня технізвичайними методами, промивання водою, сушінки, що дозволяє зробити висновок про відповідня осадку - отриманого продукту і його прожарюність винаходу критерію "новизна". На думку заяввання при температурі 800°С протягом 1 години. ника, для фахівця в галузі технології одержання Контроль якості отриманих пігментів здійснюпігментів сутність винаходу не випливає явно з ють відомими методами. рівня техніки, тому що з нього не виявляється нова Пропонований спосіб одержання перламутросукупність ознак і її вплив на те хнічний результат, вого пігменту пояснюється прикладом його конкреякий досягається, що свідчить про відповідність тного виконання. пристрою, що заявляється, критерію "винахідницьПриклад. За способом, що пропонується, бекий рівень". Спосіб одержання перламутрового руть 5г здрібненої тонкодисперсної слюди, здійспігменту, що заявляється, може бути багаторазово нюють її диспергування в 50мл води і нагрівають використаний у промисловості, а саме, у те хнології до кипіння суспензії, наприклад до 95-105°С и киодержання перламутрового пігменту з одержанп'ятять протягом 1 години. ням очікуваного технічного результату, що дозвоПроводячи термогідроліз, протягом усього ляє зробити висновок про відповідність корисної процесу у водну суспензію тонкодисперсної слюди моделі, що заявляється, критерію "промислова титанілсульфат уводять рівномірними порціями по придатність". 0,1г у загальній кількості 1г у перерахуванні на Таким чином, спосіб одержання перламутроТіО2. вого пігменту, що заявляється, є технічним рішенПри цьому, у початковій його стадії - протягом ням, що відповідає всім умовам патентоздатності 1-й хвилини (у момент завантаження титанілсульвинаходу. фата), у водну суспензію слюди одночасно ввоПропонований спосіб одержання перламутродять першу подвоєну порцію титанілсульфата, а вого пігменту здійснюють таким чином. саме 0,2г; піноутворювач - аніоноактивну поверхСпочатку здійснюють розмел і класифікацію нево-активну речовину в кількості 0,01% від маси слюди до тонкодисперсного стану. Потім здійснюсуспензії, наприклад олеат натрію NaOL, разом із ють її промивання від домішок - сполучень тіл, що кремнійорганичним пінорегулятором, наприклад мелють, наприклад заліза. Потім у реактор у нагрідиметилдихлорполіорганоксисилан, до досягнення ту воду при помішуванні завантажують здрібнену необхідної динаміки піноутворення, і металевий 7 77962 8 алюміній або титан ненормованого співвідношення вого пігменту в порівнянні з відомими, дозволяє поверхні, наприклад у виді дроту. підвищити ефективність технології, спростити і Потім проводять термогідроліз при стаціонарскоротити її тривалість за рахунок прискорення ному піноутворенні при співвідношенні обсягу піни процесу термогідролізу, при гарній якості і декораі води (1:5) і при інтенсивному перемішуванні. тивних властивостях (перламутровий блиск, перУ кінцевій стадії термогідролізу - на 50-й хвиламутровий ефект) пігменту. Крім того, спосіб, що лині (при останньому завантаженні порції титанілзаявляється, на відміну від відомих, дозволяє одесульфата) також уводять його подвоєну порцію, а ржати інтенсивну інтерференцію минаючого світсаме 0,2г, при цьому загальна кількість титанілсула, що впливає на укривістість пігменту і зменшує льфата в розчині в перерахуванні на ТіО2 складає його витрату в плівкоутворювальній речовині при 1,2г. використанні. Термогідроліз титанілсульфата у водній суПо заявленому винаходу проведені випробуспензії тонко дисперсної слюди ведуть до досягвання, що підтвердили одержання очікуваних технення ступеня осадження гідроксиду титана, обринічного результату і позитивного ефекту. ваючи термогідроліз і не доводячи його до кінця. У Джерела інформації. цілому процес термогідроліза проводять 1 годину. 1. Авт.свид. SU №1611911, МПК5 С09С1/36, заявл. Потім отримані лусочки слюди відокремлюють від 10.03.1989р., опубл.07.12.1990р., Бюл.№45. маточного розчину фільтруванням, промивають 2. Пат. RU №2134281 С1 МПК6 С09С1/36, заявл. водою, сушать і прожарюють при 800°С протягом 30.01.1996р., опубл. 10.08.1999р. 1 години. 3. Пат. RU №2097397 С1 МПК6 С09С1/36, заявл. Пропонований спосіб одержання перламутро13.10.1993р., опубл. 27.11.1997р. (прототип). Комп’ютерна в ерстка О. Гапоненко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601