Високоефективний каоліновий пігмент, фарба для покриття паперу, що містить високоефективний каоліновий пігмент, та спосіб виготовлення високоефективного каолінового пігменту
Номер патенту: 76947
Опубліковано: 16.10.2006
Формула / Реферат
1. Високоефективний пігмент каоліну, який складається з суміші крупнозернистого і дрібнозернистого каоліну, де вказаний крупнозернистий каолін складається із крупних окремих пластичних частинок з високим рівнем кристалізації, що мають показник індексу Хінклі вище 0,6, і гранулометричним складом частинок, позбавлених піску, від 55 % до 75 % за масою - менше 2 мкм, і не більше 15 % за масою - менше 0,2 мкм, і де зазначений дрібнозернистий каолін, складається із малих частинок сферичної форми, що мають низький рівень кристалізації, що мають показник індексу Хінклі менше 0,5, а гранулометричний склад частинок, позбавлених піску, щонайменше 75 % за масою - менше 2 мкм і щонайменше 30 % за масою - менше 0,2 мкм.
2. Високоефективний пігмент каоліну за п. 1, який відрізняється тим, що крупні фракції крупнозернистого каоліну відкидаються через використання тільки дрібних фракцій, що мають гранулометричний склад частинок, щонайменше 94 % за масою менше 2 мкм, і не більше 15 % за масою менше 0,2 мкм, а середній коефіцієнт співвідношення не більше 15 на кінці дрібних фракцій і не більше 30 на кінці крупних фракцій.
3. Високоефективний пігмент каоліну за п. 1, який відрізняється тим, що складається із суміші крупнозернистого і дрібнозернистого каоліну, де зазначені крупні фракції дрібнозернистого каоліну відкидаються через використання тільки дрібних фракцій і має гранулометричний склад із щонайменше 90 % за масою менше 0,5 мкм і 50 % за масою - менше 0,2 мкм.
4. Високоефективний пігмент каоліну за будь-яким з пп. 2 або 3, який відрізняється тим, що складається із суміші дрібних фракцій крупнозернистого каоліну і дрібних фракцій дрібнозернистого каоліну, в співвідношенні 5-25 % за масою дрібнозернистого каоліну в суміші.
5. Високоефективний пігмент каоліну за п. 4, який відрізняється тим, що яскравість ISO - вища за 88,5, тобто перебуває в межах від 88,5 до 91,0; гранулометричний склад частинок із щонайменше 94 % за масою - менше 2 мкм і не більш як 25 % за масою - менше 0,2 мкм; показник в'язкості Геркулес при 1100 О/Х менше 18 дин для рідких глин, що мають вміст твердих речовин 70-75 %.
6. Фарба для крейдування паперу, що містить високоефективний пігмент каоліну, яка відрізняється тим, що має показник яскравості ISO вищий 88,5 і менший 91,0; гранулометричний склад частинок із щонайменше 94 % за масою менше 2 мкм і 25 % за масою менше 0,2 мкм, і показник в'язкості Геркулес при 1100 О/Х менше 18 дин для рідких глин, що мають вміст твердих речовин 70-75 %.
7. Спосіб виробництва високоефективного пігменту каоліну із поліпшеними візуальними і реологічними властивостями, що полягає в змішуванні крупнозернистого каоліну з дрібнозернистим, який відрізняється тим, що обробка крупнозернистого каоліну включає етапи дисперсії неочищеного крупнозернистого каоліну, що має гранулометричний склад частинок після вилучення піску від 55 % до 75 % за масою менше 2 мкм і щонайменше 15 % за масою менше 0,2 мкм, для рідкої глини, що містить від 40 % до 60 % твердих речовин за допомогою диспергуючого засобу; б) вилучення піску за допомогою сита 325, пісочника або гідроциклона; в) центрифугування крупного каоліну для вилучення крупних частинок, що призводить до отримання вузького спектра гранулометричного складу частинок щонайменше із 94 % за масою менше 2 мкм і щонайменше 18 % за масою - менше 0,2 мкм і середнього коефіцієнта співвідношення щонайменше 15 на кінці дрібних фракцій і 30 - на кінці крупних фракцій; г) вилучення домішок дрібних фракцій крупнозернистого каоліну шляхом флокуляції, магнітної сепарації і/або хімічного вилуговування, де зазначені етапи магнітної сепарації і флокуляції можуть виконуватись перед або після проведення центрифугування.
8. Спосіб виробництва високоефективного пігменту каоліну із поліпшеними візуальними і реологічними властивостями, що полягає в змішуванні крупнозернистого каоліну з дрібнозернистим, який відрізняється тим, що обробка дрібнозернистого каоліну включає етапи дисперсії неочищеного дрібнозернистого каоліну, що має гранулометричний склад частинок після вилучення піску щонайменше 75 % за масою менше 2 мкм і щонайменше 30 % за масою - менше 0,2 мкм, для рідкої глини, що містить від 40 % до 60 % твердих речовин за допомогою диспергуючого засобу; б) вилучення піску за допомогою сита 325, пісочника або гідроциклона; в) центрифугування дрібного каоліну для вилучення крупних частинок, що приводить до отримання дрібнозернистих фракцій, щонайменше із 90 % за масою - менше 0,5 мкм і щонайменше як 50 % за масою менше 0,2 мкм; г) вилучення домішок дрібних фракцій каоліну, шляхом флокуляції, магнітної сепарації і/або хімічного вилуговування, де зазначені етапи магнітної сепарації і флокуляції можуть виконуватись перед або після проведення центрифугування.
Текст
1. Високоефективний пігмент каоліну, який складається з суміші крупнозернистого і дрібнозернистого каоліну, де вказаний крупнозернистий каолін складається із крупних окремих пластичних частинок з високим рівнем кристалізації, що мають показник індексу Хінклі вище 0,6, і гранулометричним складом частинок, позбавлених піску, від 55 % до 75 % за масою - менше 2 мкм, і не більше 15 % за масою - менше 0,2 мкм, і де зазначений дрібнозернистий каолін, складається із малих частинок сферичної форми, що мають низький рівень кристалізації, що мають показник індексу Хінклі менше 0,5, а гранулометричний склад частинок, позбавлених піску, щонайменше 75 % за масою - менше 2 мкм і щонайменше 30 % за масою - менше 0,2 мкм. 2. Високоефективний пігмент каоліну за п. 1, який відрізняється тим, що крупні фракції крупнозернистого каоліну відкидаються через використання тільки дрібних фракцій, що мають гранулометричний склад частинок, щонайменше 94 % за масою менше 2 мкм, і не більше 15 % за масою менше 0,2 мкм, а середній коефіцієнт співвідношення не більше 15 на кінці дрібних фракцій і не більше 30 на кінці крупних фракцій. 3. Високоефективний пігмент каоліну за п. 1, який 2 (19) 1 3 76947 4 частинок щонайменше із 94 % за масою менше 2 склад частинок після вилучення піску щонайменше мкм і щонайменше 18 % за масою - менше 0,2 мкм 75 % за масою менше 2 мкм і щонайменше 30 % і середнього коефіцієнта співвідношення щонайза масою - менше 0,2 мкм, для рідкої глини, що менше 15 на кінці дрібних фракцій і 30 - на кінці містить від 40 % до 60 % твердих речовин за докрупних фракцій; г) вилучення домішок дрібних помогою диспергуючого засобу; б) вилучення піску фракцій крупнозернистого каоліну шляхом флокуза допомогою сита 325, пісочника або гідроциклоляції, магнітної сепарації і/або хімічного вилуговуна; в) центрифугування дрібного каоліну для вилування, де зазначені етапи магнітної сепарації і чення крупних частинок, що приводить до отрифлокуляції можуть виконуватись перед або після мання дрібнозернистих фракцій, щонайменше із проведення центрифугування. 90 % за масою - менше 0,5 мкм і щонайменше як 8. Спосіб виробництва високоефективного пігмен50 % за масою менше 0,2 мкм; г) вилучення доміту каоліну із поліпшеними візуальними і реологічшок дрібних фракцій каоліну, шляхом флокуляції, ними властивостями, що полягає в змішуванні магнітної сепарації і/або хімічного вилуговування, крупнозернистого каоліну з дрібнозернистим, який де зазначені етапи магнітної сепарації і флокуляції відрізняється тим, що обробка дрібнозернистого можуть виконуватись перед або після проведення каоліну включає етапи дисперсії неочищеного дріцентрифугування. бнозернистого каоліну, що має гранулометричний Дана заявка стосується високоефективного пігменту каоліну, фарби для крейдування паперу, що містить високоефективний пігмент каоліну, і способу виробництва високоефективного пігменту каоліну. Більш докладно, даний винахід стосується продуктів каоліну, що використовуються для крейдування паперу, і способу їх виробництва, зокрема пігментів каоліну, що мають вдосконалені візуальні і реологічні властивості. Як відомо спеціалістам в даній сфері, каолін є кам'яним матеріалом, що виготовляється із мінералів глини, і домінуючим мінералом є каолініт. Каолін має широкий спектр промислового використання, завдяки таким характеристикам, як хімічна інертність в широкому спектрі рН, білизна, низький рівень абразивності, низька електрична провідність, а також низька теплопровідність. Окрім цього каолін має частки, що мають підходящу формою і розмір, що забезпечує хороше покриття і гарну реологію, і порівняно низьку вартість, відносно і інших подібних матеріалів. Проте, каолін рідко зустрічається в чистому вигляді, і через це необхідне використання специфічних методик обробки, що є відомими в промисловій практиці, для вилучення компонентів, що називаються шкідливими. Деякі компоненти надають небажаного кольору каоліну, як наприклад, залізо і домішки титана, а решта - підвищують абразивність, як наприклад, пісок, в той час, як інші домішки можуть бути шкідливими для реології, як наприклад, вміст мінералів глини, що мають морфологію і кристалічну структуру, що відрізняється від структури каолініту. Іншим важливим аспектом є, те, що властивості пігменту каоліну є різними для різних родовищ, а також можливі значні відмінності в характеристиках навіть для матеріалу із одного і того ж родовища. Наприклад, в родовищах, басейну Ріо Капім, на півночі Бразилії, в одному і тому ж родовищі може існувати неочищений каолін двох типів, як його називають - крупнозернистий і дрібнозернистий каолін. Часто спостерігається тонкий перехідний шар між двома типами каоліну. Крупнозернистий і дрібнозернистий каолін має досить індивідуальні характеристики, з точки зору їх різного геологічного походження. Крупнозернистий каолін має більш рівний гранулометричний склад, переважно на дрібнозернистому кінці кривої гранулометричного складу, зазвичай не більш 15% за масою менше за 0.2 m у фракціях без вмісту піску. Друга характеристика крупнозернистого каоліну є високий рівень кристалізації каолініту. Рівень кристалізації може бути визначено кількісно за індексом Хінклі, який визначає наскільки добре сформована кристалічна структура каолініту. Зазвичай, крупнозернистий каолін має індекс Хінклі, вищий за 0.6. Інші властивості крупнозернистого каоліну із басейну Ріо Капім полягають в морфології, оскільки матеріал іноді зустрічається у вигляді окремих великих пластів. В регіоні Джорджії в Сполучених Штатах, де міститься каолін, крупнозернистий каолін, що має розмір подібний до крупнозернистого каоліну із басейну Ріо Капім, може бути у вигляді "книг", тобто, спакованих пластів каолініту. Ці каолінові "книги" вимагають механічної обробки, так званого розшарування, для подрібнення "книги" каолініту на окремі фракції. Після перетворення на окремі фракції, частки каолініту забезпечують добрі показники покриття паперу, що вдосконалює непрозорість крейдованого паперу. Однак, цей механічний процес створення окремих фракцій каолініту пошкоджує частки, роблячи їх краї нерівними. Крупнозернисті фракції каоліну із басейну Ріо Капім мають захищену шестикутну форму, що є характерною для каолініту. Зберігання рівних країв часток каолініту сприяє кращій реології пігменту. З іншого боку, дрібнозернистий каолін має велику кількість дрібних часток із, щонайменше 30% за масою менше за 0.2 m у фракціях, позбавлених піску. Окрім дрібних розмірів каолінові частки, мають більше сферичну форму і нижчий рівень кристалізації, за індексом Хінклі менше за 6.5. В деяких умовах застосування необхідні технічні вимоги до пігменту каоліну, є більш суворими, ніж у випадку із використанням при виробництві 5 76947 6 паперу. Пігменти каоліну досить широко використакож і блиск паперу, але це може зашкодити блитовуються для заповнення і крейдування папероску паперу після друку і непрозорості. Також відових продуктів. Аркуш паперу, якщо він містить мо, що частки, що мають форму пластини і рівний тільки целюлозні волокна, має досить нерівну погранулометричний склад сприяють підвищенню верхню, що є результатом існування вільного пронепрозорості паперу, але вони є шкідливими для стору між волокнами. Пігмент каоліну може викореології пігменту. Однак, за допомогою суворого ристовуватися в паперовій промисловості, як контролю за розміром і формою часток, також, як і заповнювач для заповнення вільного простору між за гранулометричним складом і формою часток, волокнами або, як матеріал для крейдування для можливо отримати пігменти каоліну, із більш досвирівнювання поверхні паперу. Крейдування роконалими реологічними і візуальними властивосбить поверхню паперу більш гладкою, що пократями водночас. щує здатність паперу сприймати фарбу при друку[В патентні заявці США №9 928 189] описано ванні, що, таким чином призводить до поліпшення пігмент каоліну, що складається із крупнозернисвізуальною вигляду паперу після друку. того каоліну або суміші, що містить крупнозернисТехнічні вимоги до пігменту каоліну, при затий і дрібнозернистий каолін, який має поліпшені стосуванні як крейдувального матеріалу є значно властивості, як наприклад, яскравість, непрозосуворішими, ніж, при його використанні як заповрість, блиск паперу і блиск паперу після друку. нювача. Такі властивості, як наприклад, непрозоСпосіб виробництва цього пігменту включає вилурість, яскравість, блиск паперу і блиск після друку, чення дрібних фракцій крупнозернистого каоліну, що тут називаються коротко, як візуальні властиколи залишаються тільки крупнозернисті фракції, вості, також як і реологічний властивості, мають що характеризуються наявністю більшості сферидуже велике значення, при застосуванні пігменту, чних часток на кінці дрібнозернистих фракцій і чаяк матеріалу для крейдування. сток у формі пластин на кінці дрібнозернистих З появою спеціального обладнання для крейфракцій, що таким чином призводить до середньодування паперу, при зростанні швидкостей техного коефіцієнту співвідношення, вище за 12. Якщо логічного процесу, реологія пігменту починає відігкрупнозернистий каолін із вилученими дрібними равати ще важливішу роль на цьому етапі. Під час фракціями не демонструє гарних показників текукрейдування пігмент каоліну піддається дуже вичості, до цієї суміші додається дрібнозернистий соким швидкостям зсуву, що, таким чином, вимакаолін в співвідношенні 0.1% до 30% за масою. гає від каолінової глини оптимальних характерисКрупнозернистий каолін має індекс Хінклі, вищий тик реології. за 0.6, а індекс Хінклі дрібнозернистого каоліну Відомо, що, для пігменту каоліну, чим вище менше за 0.5. Отриманий в результаті пігмент має вміст твердих речовин, тим вище кінцева в'язкість. щонайменше 91% за масою менше за 2 m і не Пігменти каоліну, що мають низьку в'язкість при більш як 30% за масою менше за 0.25 m, а в'язвисоких швидкостях зсуву і високий вміст твердих кість Геркулес вище за 250 О/Х при 18 дин для речовин, розглядаються як диференційовані протвердого вмісту перебуває в межах 65%-75%. дукти, оскільки вони забезпечують можливість Зазвичай розмір часток каоліну вимірюється роботи крейдувального механізму із максимальспособом осадження у водному носії і виражаєтьною швидкістю, таким чином поліпшуючи продукся в термінах еквівалентного сферичного діаметтивність, а також зменшуючи витрати на сушку ра, незважаючи на той факт, що каолінові частки продукту. Якщо пігмент каоліну не володіє хороне мають сферичної форми. Частки із розміром шими реологічними властивостями, крейдувальменше за 2 ціп широко використовується в папений механізм має функціонувати при нижчих швировій промисловості, для контролю, хоча з точки дкостях, що призводить до зниження зору процесу вони не визначають характеристики продуктивності, або необхідно делюювати колір пігменту. Обладнанням, що зазвичай використовукрейдування, що призводить до підвищення виється для визначення гранулометричного складу трат на етапі сушки продукції. пігментів, є "Sedigraph". Пігменти, що мають досконаліші візуальні влаПрямі вимірювання середнього коефіцієнта стивості, є привабливими для паперової промисспіввідношення зазвичай проводяться за допомоловості, зважуючи на зростання попиту на високогою електронного мікроскопа і включають вимірюякісний папір. вання найбільших і найменших розмірів кожної Пігменти каоліну, що мають нижчу в'язкість частки, що у випадку каолініту представляє його при високих швидкостях зсуву і при високих вмістовщину. Співвідношення найбільших і найменших тах твердих речовин в глинах, а також, що надарозмірів представляють вимірювання коефіцієнта ють добрі візуальні властивості крейдованому паспіввідношення. Такі вимірювання необхідно проперу, як наприклад, висока яскравість, високий водити стосовно значної кількості часток, щоб заблиск паперу і блиск паперу після друку, без втрабезпечити отримання репрезентативних показнити непрозорості також можуть мати великий попит ків коефіцієнту співвідношення. у паперової промисловості. Дрібнозернисті каоліВіскозиметр Геркулес є обладнанням, що шинові пігменти є комерційно доступними і забезпероко застосовується для визначення в'язкості пігчують високий блиск паперу і низьку в'язкість при менту при високих швидкостях зсуву. Показання високій швидкості зсуву, і високий вміст твердих для пігментів, що демонструють високі показники речовин, але з іншого боку призводять до зниженв'язкості, виражають в О/Х при 18 дин. Оскільки ня якості блиску паперу після друку і непрозорості. показники в'язкості зменшуються, значення в О/Х Відомо, що наявність дрібних часток підвищує позростають, проте, загалом в'язкість, виражена в казники в'язкості при високих швидкостях зсуву, а О/Х означає високі показники значення в'язкості. 7 76947 8 Пігменти, які демонструють низькі показники знависоких швидкостях зсуву. Даний винахід забезпечення в'язкості, виражаються за допомогою віскочує отримання низьких значень показника в'язкості зиметру Геркулес в динах, зазвичай при 1100 О/Х. Геркулес за допомогою використання суміші дрібОскільки значення в'язкості зменшується, значеннозернистого каоліну в невеликих співвідношеннях ня в динах також зменшуються. Так, відомо, що - порядку 5%-25% за масою, переважно 15%. Це пігмент демонструє гарні реологічний властивості, значне зниження значень показника в'язкості чеколи значення в'язкості Геркулес, виражені в дирез введення невеликих кількостей дрібнозерниснах, і значному вмісту твердих речовин. того каоліну досягається завдяки використанню Так, одна із задач даного винаходу полягає в тільки дрібних фракцій крупнозернистого каоліну. створенні пігменту каоліну для крейдування папеВикористання крупнозернистої фракції не забезру з поліпшення візуальними і реологічними власпечує досягнення таких же знижень показника в'ятивостями, що дозволить їх застосовувати при зкості із низьким вмістом дрібнозернистого каолізначних показниках вмісту твердих речовин. ну. Таке використання невеликої кількості Іншою задачею даного винаходу є створення дрібнозернистого каоліну є необхідним запобіганфарби для крейдування паперу, що містить пігня виникненню шкідливих наслідків стосовно інших мент каоліну, отриманий за допомогою змішуванвізуальних властивостей, як наприклад непрозоня дрібних фракцій дрібнозернистого каоліну із рість. Суміш дрібно і крупнозернистого каоліну за дрібними фракціями крупнозернистого каоліну, що таких умов забезпечує досягнення новим пігменв результаті призводить до утворення речовини із том низьких значень показника в'язкості Геркулес, чітко визначеними характеристиками розміру і фов динах, при показниках вмісту твердих речовин рми часток, а також - гранулометричним складом і 70%-75%. формою пігменту, що забезпечує гарні реологічні Експерти в галузі обробки каоліну, знають, що властивості стосовно кольору крейдування і попігменти, що диспергуються при високих показниліпшені візуальні якості крейдованого паперу. ках вмісту твердих речовин понад 70%, і мають Ще однією задачею даного винаходу є забезпоказник в'язкості Геркулес в дина, демонструють печення способу створення пігменту каоліну із значні переваги, зважаючи на підвищення продукполіпшеними візуальними і реологічними властитивності при використанні обладнання для крейвостями, що дозволяє його застосовувати при дування паперу і зниження витрат на сушку. Так, значних показниках вмісту твердих речовин. збільшення показника вмісту твердих речовин Так, даний винахід задовольняє потребу папеблизько на 1% для пігменту, що наноситься на рової промисловості в пігментах каоліну, що волопапір, представляє значні переваги для паперової діють поліпшеними візуальними і реологічними промисловості. якостями водночас. Суміш, що включає крупнозеЦі і інші задачі і переваги даного винаходу дорнистий і дрібнозернистий каолін, вже відома сягаються за рахунок високоефективного пігменту практично в каоліновій промисловості. Даний викаоліну, фарби для крейдування паперу, що міснахід представляє спосіб за яким крупнозернистий тить високоефективний пігмент каоліну, і способу і дрібнозернистий каолін піддаються змішуванню, виробництва високоефективного пігменту каоліну. але використовується тільки дрібні фракції крупноПігмент каоліну має поліпшені візуальні і реологічзернистого каоліну. За допомогою суворого контний властивості, що досягаються одночасно за ролю за розмірами і формою часток, а також за допомогою суворого контролю за розміром і форгранулометричним складом і формою часток, момою часток, а також за гранулометричним складом же бути отриманий пігмент каоліну, із поліпшеними і розподілом форми часток. Зазначений пігмент візуальними і реологічними властивостями однокаоліну, що має ступінь білизни за ISO, вищий за часно. 88.5; гранулометричний склад часток щонайменше Даний винахід доводить, що розподіл форми 94% за масою нижче ніж 2 m, і не більш ніж 25% часток відповідає загальному розподілу і, таким за масою менше за ніж 0.2 m, а показник в'язкості чином, тільки середнє значення не є належним Геркулес при 1100 О/Х менше за 18 дин в рідких параметром, що характеризує пігмент. Розподіл глинах при вмісті твердих речовин 70%-75%. Споформи часток дрібної фракції крупнозернистого сіб, поетапної обробки крупнозернистого каоліну каоліну, що визначається за допомогою електронвключаючи, дисперсію, вилучення піску, центриного мікроскопа, демонструє середні значення фугування для вилучення крупнозернистих фраккоефіцієнта співвідношення не більш ніж 15 для цій, і вилучення домішок за допомогою звичайних кінця дрібних фракцій і не більш як 30 для кінця методик, таких, як магнітна сепарація, флокуляція крупнозернистих фракцій. Саме цей розподіл фоі хімічне вилуговування; де даний спосіб включає рми, в поєднанні з малим спектром гранулометриетапи обробки дрібнозернистого каоліну включаючного складу часток призводить до поліпшення чи, дисперсію, вилучення піску, центрифугування блиску паперу, гарній яскравості, а також забезпедля вилучення крупнозернистих фракцій, і вилучує гарні показники блиску паперу після друку і чення домішок за допомогою звичайних методик, непрозорості - властивості, що не є характерними таких, як магнітна сепарація, флокуляція і хімічне для каоліну з невеликим розміром часток. Хоча вилуговування; де на етапі центрифугування для невеликий спектр гранулометричного складу часобробки крупнозернистого каоліну, отримують дріток частки і високий коефіцієнт співвідношення, що бні фракції, що характеризуються рівним гранулоотримано на кінці крупнозернистих фракцій сприяє метричним складом часток із, щонайменше 94% за поліпшенню блиску і непрозорості паперу після масою менше за 2 m і не більш 18% за масою друку, проте ці властивості є шкідливими для доменше за 0.2 m; а на етапі центрифугування для сягнення низьких значень показника в'язкості при обробки дрібнозернистого каоліну отримують дрі 9 76947 10 бні фракції, що характеризуються гранулометриччасток у формі пластин і вищим рівнем кристаліним складом часток із, щонайменше, 90% за мазації, зазвичай має індекс Хінклі вищий за 0.6. Гранулометричний склад часток фракцій, позбавсою менше за 0.5 m і не більш як 50% за масою лених піску становить від 55% до 75% за масою менше за 0.2 m. менше за 2 m, і не більш 15% за масою менше за Інші задачі даного винаходу будуть краще зрозумілими із наступного докладного опису вина0.2 m. Дрібнозернистий каолін має менший розмір ходу. часток, більший вміст часток сферичної форми і Згідно із даним винаходом, пігмент вироблянижчий рівень кристалізації, зазвичай він має інється із суміші різних типів сирого каоліну, що надекс Хінклі менше за 0.5. Гранулометричний склад зивається тут як крупнозернистий каолін і дрібночасток дрібнозернистих фракцій позбавлених піску зернистий каолін, що переважно походять із становить, щонайменше, 75% за масою менше за осадових родовищ, як наприклад, наприклад, регі2 m, і щонайменше, 30% за масою менше за ону Ріо Капім в Бразилії. Крупнозернистий каолін 0.2 m. Приклади підходящого розподілу розміру має розміри часток і характеристики форми, що дрібно і крупнозернистих часток для виробництва цілком відрізняються від подібних характеристик пігменту за даним винаходом представлені в Табдрібнозернистого каоліну. Крупнозернистий каолін лиці 1 відрізняється від дрібнозернистого каоліну зокрема більшим розміром часток, більшим вмістом Таблиця 1 Характеристики розмірів часток крупно і дрібнозернистого каоліну, після видалення піску Розмір Фракція без піску (% за масою менше за) ( m) Крупнозернистий колін Крупнозернистий колін Дрібнозернистий каолін Дрібнозернистий каолін А R С D 10 91.4 93.6 94.1 95.1 5 81.6 87.2 89.0 91.8 2 59.4 73.5 79.9 90.8 1 40.3 61.2 71.7 88.1 0.5 19.0 43.1 61.3 82.2 0.2 6.5 12.7 32.1 53.7 Сирий крупнозернистий каолін диспергується в рідкій глині, що має від 40% до 60% твердих речовин за допомогою натрію поліакрилату, або будь-якого іншого диспергуючого засобу, що використовується, для дисперсії каоліну, як наприклад, натрій гексаметафосфат і силікат. Дисперговану суспензію потім піддають процесу вилучення піску через решета, пісочники або гідроциклони. Рідка глина, позбавлена піску потім піддається вилученню крупних часток через центрифугування таким шляхом, щоб досягти вузького спектру гранулометричного складу часток, щонайменше із 94% за масою менше за 2 m і не більш як 18% за масою менше за 0.2 m. Іншою важливою характеристикою дрібних фракцій крупнозернистого каоліну є коефіцієнта співвідношення: на кінці дрібних фракцій кривої гранулометричного складу часток, частки є більш сферичні із середнім коефіцієнтом співвідношення не більш за 15, і на кінці крупних фракцій частки мають пластинчасту форму, із середнім коефіцієнтом співвідношення не більш за 30. Дрібні фракції крупнозернистого каоліну потім піддаються звичайним процедурам вилучення домішок, як наприклад, градієнт магнітне розділення, флокуляція і хімічне вилуговування. Інше втілення даного винаходу полягає в проведенні етапу вилучення домішок, як наприклад, магнітного відокремлення і флокуляції, перед проведенням центрифугування. Неочищений дрібнозернистий каолін диспергується в рідкій глині, що має від 40% до 60% твердих речовин за допомогою натрію поліакрилату, або будь-якого іншого диспергуючого засобу, що використовується, для дисперсії каоліну, як наприклад, натрій гексаметафосфат і силікат. Дисперговану суспензію потім піддають процесу вилучення піску через решета, пісочники або гідроциклони. Рідка глина, позбавлена піску потім піддається вилученню крупних часток через центрифугування таким шляхом, щоб досягти гранулометричного складу часток, щонайменше із 90% за масою менше за 0,5 m і принаймні 50% за масою менше за 0.2 m, потім піддаються звичайним процедурам вилучення домішок, як наприклад, градієнт магнітне розділення, флокуляція і хімічне вилуговування. Інше втілення даного винаходу полягає в проведенні етапу вилучення домішок, як наприклад, магнітного відокремлення і флокуляції, перед проведенням центрифугування. Зазвичай, хімічне вилуговування є останнім етапом вилучення домішок і застосовується до рідкої глини в коагульованому стані. Після хімічного вилуговування, рідка глина, що досі перебуває в коагульованому стані піддається фільтруванню у вакуумі або пресфільтрі для вилучення вилуговуваних домішок. Отриманий в результаті каоліновий пиріг повторно диспергується з диспергуючою речовиною, як наприклад, натрій поліакрилат. Повторно дисперговані крупні і дрібні рідкі каолінові глини змішуються в співвідношенні 5%-25% за масою дрібнозернистого каоліну. Інше втілення даного винаходу полягає в створенні суміші крупного і дрібнозернистого каоліну, в співвідношенні 5%-25% за масою дрібнозернистого каоліну, після центрифугування. У 11 76947 12 цьому втіленні, домішки крупного і дрібного каоліменше за 0.2 m. Дрібні фракції піддаються концену видаляються разом. Суміш пігменту може виконтрації в кріогенний магнітному сепараторі Саrрсо ристовуватися, як рідка глина і, як порошок. Для і не магнітна продукція відбілюється з дитонітом отримання бажаного показника вмісту твердих натрію в співвідношенні 2кг/т, а потім повторно речовин, зазвичай використовують випарники або диспергується з натрієм поліакрилатом. розпилювальні сушки для вилучення води. Отриманий, за допомогою такої процедури, піТаблиця 3 гмент каоліну, має яскравість ISO, вище за 88.5, тобто, перебуває в межах 88.5-91.0; гранулометХарактеристики розміру часток ричний склад часток із щонайменше 94% за масою дрібнозернистого каоліну, після вилучення піску менше за 2 m і не більш 25% за масою менше за Розмір Фракція дрібнозернистого 0.2 m; показник в'язкості Геркулес при 1100 О/Х менше за 18 дин в рідких глинах, що мають вміст ( m) каоліну без піску (% за масою менше за) твердих речовин 70%-75%. 10 95.7 Надалі буде приведено цілий ряд прикладів, 5 92.0 пов'язаних із даним винаходом. В першому прик2 85.9 ладі, використовується крупнозернистий каолін, 1 82.9 що має характеристики розміру часток, що показа0.5 78.1 но в Таблиці 2. Крупнозернистий каолін диспергу0.2 53.5 ється при 50% вмісту твердих речовин із додаванням поліакрилату натрію в співвідношенні 0.9кг/т і Пігмент, що описано в даному прикладі, вклюкальцинованої соди для корегування рівня рН. чено до складу суміші, що містить 15% за масою Диспергована рідка глина піддається вилученню повторно диспергованого дрібнозернистого каоліпіску в ситі 325. Рідка глина, позбавлена піску, ну із 85% за масою повторно диспергованого крупіддається центрифугуванню на центрифузі Bird, пнозернистого каоліну. для отримання дрібних і крупних фракцій. Крупні В наступних прикладах, пігмент за даним вифракції відкидаються, а дрібні фракції демонструнаходом порівнюється із пігментом найвищої якосють наступні характеристики: 97,2% за масою меті, що використовується в промисловості, що назинше за 2 m і 10,5% за масою менше за 0.2 m; вається тут як довідковий пігмент, при офсетному середні значення коефіцієнта співвідношення на застосуванні. В таблиці 4 представлені характерикінці дрібних фракцій - 7.6, і на кінці крупних фракстики пігменту, що описується в даному прикладі і цій - 19.4. Дрібні фракції крупнозернистого каоліну характеристики довідкового пігменту. піддаються концентрації в кріогенному магнітному сепараторі Саrрсо і немагнітні речовини відбілюТаблиця 4 ються дітионіт натрієм в співвідношенні 1кг/т, а потім повторно диспергуються з натрієм поліакриХарактеристики пігменту латом. за винаходом і довідкового пігменту Таблиця 2 Характеристики розміру часток крупнозернистого каоліну, після вилучення піску Розмір Фракція крупнозернистого ( m) каоліну без піску (% за масою менше за) 10 91.5 5 81.8 2 61.5 1 41.3 0.5 19.5 0.2 4.2 Характеристики розміру часток дрібнозернистого каоліну, що використовується представлено в Таблиці 3. Дрібнозернистий каолін диспергується при 50% вмісту твердих речовин з додаванням поліакрилат натрію у співвідношенні 5кг/т і кальцинованої соди для корегування рівня рН. Диспергована рідка глина піддається вилученню піску в ситі 325. Рідка глина, позбавлена піску, піддається центрифугуванню в центрифузі Bird, що таким чином, призводить до отримання дрібних і крупних фракцій. Крупні фракції відкидаються, а дрібні фракції демонструються наступні характеристики: 98,7% за масою менше за 2 m і 62,6% за масою Розмір ( m) Пігмент за Довідковий винаходом пігмент % за масою менше за 99.8 99.7 99.7 99.6 97.4 90.0 82.9 70.9 50.6 44.7 18.3 14.2 10 5 2 1 0.5 0.2 Яскравість % ISO 89.2 89.2 В'язкість @ при 71% вмісту твердих речовин В'язкість за Брукфі280 cps 520 cps льдом @20rpm 3.5дин@ 725о/х @ В'язкість Геркулес 1100о/х 18дин Приклад 1 - Порівняння пігменту за даним винаходом і довідкового пігменту, що використовуються для крейдування паперу, що отримані через вилуговування. Загалом в паперовій промисловості використовуються суміші, каоліну і карбонату кальцію у співвідношенні 50/50. Крейдування паперу виконується дослідним обладнанням, спостерігаються гарні реологічні характеристики всієї фарби для крейдування. Результати представлені в Таблиці 13 76947 14 5, суміш - 50% пігменту каоліну / 50% карбонату ються для крейдування паперу, що отримані через кальцію. окислення. В даному прикладі використовується тільки суміш каоліну, як пігменту. Як і в попередТаблиця 5 ньому прикладі крейдування паперу виконувалось дослідним обладнанням, спостерігались гарні реХарактеристики крейдованого паперу. ологічні характеристики всієї фарби для крейдуСуміш - 50% пігмент каоліну / 50% карбонату кавання. Результати, представлені в Таблиці 6 знову льцію доводять, що показники яскравості, блиску паперу, блиску паперу після друку, і непрозорості, що отримані для пігменту за даним винаходом вищі, Пігмент за Довідковий Характеристика за значення, отримані для довідкового пігменту. винаходом пігмент Показник рівності перебуває на тому ж рівні. Яскравість ISO (%) 82.1 82.0 Блиск паперу (%) 62.8 60.2 Таблиця 6 Блиск паперу після друку 85.5 82.0 (%) Характеристики крейдованого паперу. Непрозорість (%) 90.7 90.6 Суміш -100% пігмент каоліну Рівність (PPS) 1.30 1.35 Дані значення отримано при вазі крейдування паперу 12г/м2, і, як можна пересвідчитись - показники яскравості, блиску паперу, блиску паперу після друку і непрозорості вищі за значення, отримані для довідкового пігменту. Рівність пігменту за винаходом також вище (PPS нижче). Приклад 2 - Порівняння пігменту за даним винаходом і довідкового пігменту, що використову Комп’ютерна верстка Т. Чепелева Пігмент за Довідковий винаходом пігмент Яскравість ISO (%) 76.8 76.7 Блиск паперу (%) 63.3 58.2 Блиск паперу після друку 80.8 75.7 (%) Непрозорість (%) 96.2 96.1 Рівність (PPS) 1.30 1.30 Характеристика Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюHigh-performance kaolin pigment, paint for coating paper containing high-performance kaolin pigment, and method for producing high-performance kaolin pigment
Назва патенту російськоюВысокоэффективный каолиновый пигмент, краска для покрытия бумаги, содержащая высокоэффективный каолиновый пигмент, и способ изготовления высокоэффективного каолинового пигмента
МПК / Мітки
МПК: C09C 1/40, D21H 19/00
Мітки: пігмент, містить, пігменту, фарба, високоефективний, покриття, паперу, каолінового, високоефективного, виготовлення, спосіб, каоліновий
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/7-76947-visokoefektivnijj-kaolinovijj-pigment-farba-dlya-pokrittya-paperu-shho-mistit-visokoefektivnijj-kaolinovijj-pigment-ta-sposib-vigotovlennya-visokoefektivnogo-kaolinovogo-pigmentu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Високоефективний каоліновий пігмент, фарба для покриття паперу, що містить високоефективний каоліновий пігмент, та спосіб виготовлення високоефективного каолінового пігменту</a>
Попередній патент: Застосування сполук для лікування чи профілактики захворювань, медійованих альфа-2b-адреноцепторами (варіанти), та спосіб лікування таких захворювань
Наступний патент: Дротяна підставка для нагрівання, придатна для складання в стос
Випадковий патент: Стенд дослідження температурного режиму і корозії теплонавантаженого каналу