[go: up one dir, main page]

RU2530053C2 - Применение 2-аминоэтанола в качестве добавки в водных суспензиях материалов, содержащих карбонат кальция, при поддержании при этом стабильной удельной электропроводности суспензий - Google Patents

Применение 2-аминоэтанола в качестве добавки в водных суспензиях материалов, содержащих карбонат кальция, при поддержании при этом стабильной удельной электропроводности суспензий Download PDF

Info

Publication number
RU2530053C2
RU2530053C2 RU2012157816/05A RU2012157816A RU2530053C2 RU 2530053 C2 RU2530053 C2 RU 2530053C2 RU 2012157816/05 A RU2012157816/05 A RU 2012157816/05A RU 2012157816 A RU2012157816 A RU 2012157816A RU 2530053 C2 RU2530053 C2 RU 2530053C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
suspension
aminoethanol
specified
calcium carbonate
use according
Prior art date
Application number
RU2012157816/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012157816A (ru
Inventor
Маттиас Бури
Самуэль РЕНЧ
Патрик А.К. ГЕЙН
Original Assignee
Омиа Интернэшнл Аг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Омиа Интернэшнл Аг filed Critical Омиа Интернэшнл Аг
Publication of RU2012157816A publication Critical patent/RU2012157816A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2530053C2 publication Critical patent/RU2530053C2/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/02Compounds of alkaline earth metals or magnesium
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/06Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
    • H01B1/12Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/02Compounds of alkaline earth metals or magnesium
    • C09C1/021Calcium carbonates
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63Inorganic compounds
    • D21H17/67Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/61Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/62Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/22Rheological behaviour as dispersion, e.g. viscosity, sedimentation stability
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/40Electric properties
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/03Non-macromolecular organic compounds
    • D21H17/05Non-macromolecular organic compounds containing elements other than carbon and hydrogen only
    • D21H17/06Alcohols; Phenols; Ethers; Aldehydes; Ketones; Acetals; Ketals
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/03Non-macromolecular organic compounds
    • D21H17/05Non-macromolecular organic compounds containing elements other than carbon and hydrogen only
    • D21H17/07Nitrogen-containing compounds
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H23/00Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/04Addition to the pulp; After-treatment of added substances in the pulp
    • D21H23/06Controlling the addition
    • D21H23/08Controlling the addition by measuring pulp properties, e.g. zeta potential, pH

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано в производстве красок и бумаги. В качестве добавки к водной суспензии, по меньшей мере, одного материала, содержащего карбонат кальция, применяют 2-аминоэтанол в количестве от 500 до 15000 мг, предпочтительно, от 1000 до 5000 мг, и, более предпочтительно, 1300-2000 мг, на 1 л водной фазы указанной суспензии. Суспензия имеет рН в интервале 8,5-11 и содержит от 25 до 62 об.% по меньшей мере, одного материала, содержащего карбонат кальция, по отношению к общему объему суспензии. При этом рН суспензии увеличивается, по меньшей мере, на 0,3 рН единицы, а изменение удельной электропроводности суспензии составляет не более 100 мкСм/см на рН единицу. Изобретение позволяет повысить стабильность в отношении удельной электропроводности суспензий, содержащих карбонат кальция. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 1 пр.

Description

Настоящее изобретение относится к технической области водных суспензий материалов, содержащих карбонат кальция, и вводимых в них добавок.
В получении водных суспензий материалов, содержащих карбонат кальция, специалисту в данной области техники часто требуется выбирать и вводить добавки для того, чтобы регулировать одну или более характеристик данной суспензии.
При осуществлении указанного выбора добавки специалист в данной области техники должен учитывать, что данная добавка должна сохранять стоимость эффективной и не должна вести к нежелательным взаимодействиям или ухудшающим эффектам в процессе транспортировки, переработки и применения данной суспензии.
Среди соображений, к которым специалист в данной области техники обращается редко, но которые Заявитель считает важными, находится выбор добавок, которые не вызывают значительного отклонения, а именно увеличения удельной электропроводности водной суспензии материалов, содержащих карбонат кальция.
Действительно, может быть предпочтительным регулировать аспекты переработки и транспортировки такой суспензии на основе измерений удельной электропроводности суспензии.
Например, скорость потока такой суспензии через данный канал или устройство можно регулировать в соответствии с измерениями удельной электропроводности суспензии. В публикации, озаглавленной «Датчик концентрации сухого вещества на основе проводимости для суспензионных трубопроводов большого диаметра» Klausner F. et al. (J.Fluids Eng./Volume 122/Issue 4/Technical Papers), описан прибор, измеряющий концентрацию сухого вещества суспензии, проходящей через трубопроводы данного диаметра, на основе измерений проводимости. На основе указанных измерений проводимости можно получить график, показывающий изменение концентрации суспензии от верха до низа трубы, а также изменение во времени средней концентрации на площади.
Степень заполнения контейнера может аналогично контролироваться по определению удельной электропроводности на данной высоте вдоль стенки контейнера.
Однако для того, чтобы применить и использовать преимущество таких систем регулирования на основании измерений удельной электропроводности, специалист в данной области техники сталкивается с проблемой выбора добавок, необходимых, чтобы служить одной или нескольким функциям, которые не вызывают параллельно значительных отклонений значений удельной электропроводности.
Среди функций добавок, используемых в водных суспензиях материалов, содержащих карбонат кальция, находится регулирование рН суспензии либо подкислением, нейтрализацией, либо подщелачиванием данной суспензии.
Подщелачивание суспензии особенно требуется для того, чтобы согласовать рН со средой применения, в которую вводится суспензия, или при получении для введения рН-чувствительных добавок. Стадия увеличения рН может также служить для обеззараживания или поддержания обеззараживания суспензии. Регулирование рН может быть необходимо для того, чтобы избежать нежелательного растворения карбоната кальция при контакте с кислотной средой в процессе переработки.
Такие добавки, регулирующие рН, используемые в водной суспензии материалов, содержащих карбонат кальция и доступные для специалиста в данной области техники, являются многочисленными.
Первой группой добавок, которые могут использоваться для увеличения рН водной суспензии материалов, содержащих карбонат кальция, являются гидроксидсодержащие добавки и, особенно, гидроксиды щелочных металлов и щелочноземельных металлов.
Например, US 6991705 относится к увеличению щелочности суспензии пульпы, которая может содержать карбонат кальция, комбинацией подачи гидроксида щелочного металла, такого как подачи гидроксида натрия, и подачи диоксида углерода.
Гидроксид калия, гидроксид магния и гидроксид аммония являются другими такими добавками, используемыми для регулирования рН суспензии ОКК в интервале от 10 до 13, как указано в ЕР 1795502.
Второй группой добавок, которые могут использоваться для увеличения рН водной суспензии материалов, содержащих карбонат кальция, являются добавки, которые не содержат гидроксидные ионы, но которые образуют такие ионы реакцией с водой.
Такими добавками могут быть соли, такие как натриевые соли, слабых кислот. Примеры данного типа добавок включают в себя ацетат натрия, бикарбонат натрия, карбонат кальция и фосфаты щелочного металла (такие как триполифосфаты натрия и/или ортофосфаты калия).
Другой возможностью является использование азотсодержащих добавок, включающих, например, аммиак, амины и амиды, для того, чтобы увеличить рН водных суспензий материалов, содержащих карбонат кальция.
Каждая из вышеуказанных добавок увеличивает рН водной суспензии в соответствии с общим механизмом, который обеспечивается или создается по реакции с водой, гидроксидными ионами и суспензии.
Из литературы известно, что увеличение концентрации гидроксидного иона в щелочных условиях приводит параллельно к увеличенной удельной электропроводности (“Analytikum”, 5th Edition, 1981, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, page 185-186 refering to “Konduktometrishe Titration”).
Обладая общими сведениями, содержащимися в литературе, вместе с другими, свидетельствующими, что гидроксиды щелочных металлов и щелочноземельных металлов, а также амины, такие как триэтаноламин, вызывают значительное увеличение удельной электропроводности параллельно с увеличением рН водной суспензии материалов, содержащих карбонат кальция, как показано в разделе примеров далее, специалист в данной области техники не мог ожидать, что 2-аминоэтанол, который увеличивает рН суспензии в соответствии с тем же механизмом, как указанные добавки, т.е. при результирующем введении гидроксидных ионов в суспензию, будет вызывать только минимальное увеличение удельной электропроводности, как известно из неопубликованных заявок на Европейский патент с регистрационными номерами 09167246.9, 10151603.7 и 10151846.2, рассматривающих различные конкретные агенты регулирования рН.
Поэтому было полностью неожиданным и в противоположность ожидаемому по отношению к общеизвестным добавкам, используемым для увеличения рН, что Заявитель идентифицировал, что 2-аминоэтанол может быть использован в качестве добавки в водной суспензии, имеющей рН в интервале 8,5-11 и содержащей от 25 до 62% об. по отношению к общему объему суспензии, по меньшей мере, одного материала, содержащего карбоната кальция, для увеличения рН суспензии, по меньшей мере, на 0,3 единицы, при поддержании изменения удельной электропроводности суспензии в пределах 100 мкСм/см/единица рН.
Поэтому первой целью настоящего изобретения является применение 2-аминоэтанола в качестве добавки к водной суспензии, имеющей рН в интервале 8,5-11 и содержащей от 25 до 62% об. по отношению к общему объему суспензии, по меньшей мере, одного материала, содержащего карбоната кальция, для увеличения рН суспензии, по меньшей мере, на 0,3 единицы, отличающееся тем, что изменение удельной электропроводности суспензии поддерживается в пределах 100 мкСм/см/единица рН.
«Удельная электропроводность» согласно настоящему изобретению означает удельную электропроводность водной суспензии материалов, содержащих карбонат кальция, как измерено в соответствии с методом измерения, определенным в разделе примеров ниже.
В целях настоящего изобретения рН определяется в соответствии с методом измерения, определенным в разделе примеров ниже.
Процентное объемное содержание (% об.) твердого материала в суспензии определяется в соответствии с методом измерения, определенным в разделе примеров ниже.
В предпочтительном варианте указанная добавка 2-аминоэтанола вводится в водный раствор материала, содержащего карбонат кальция.
В другом предпочтительном варианте указанная добавка 2-аминоэтанола имеет химическую чистоту более 90% мас., предпочтительно, более 95% мас., более предпочтительно, более 99% мас. в отношении 2-аминоэтанола.
В предпочтительном варианте указанная суспензия имеет удельную электропроводность в интервале 700-2000 мкСм/см и, предпочтительно, в интервале 800-1300 мкСм/см, перед введением 2-аминоэтанола.
В другом предпочтительном варианте после введения указанного 2-аминоэтанола удельная электропроводность суспензии поддерживается в пределах 70 мкСм/см/единица рН и, предпочтительно, в пределах 50 мкСм/см/единица рН относительно значения удельной электропроводности суспензии перед введением 2-аминоэтанола.
В другом предпочтительном варианте после введения указанного 2-аминоэтанола изменение удельной электропроводность суспензии в мкСм/см/единица рН поддерживается при значении в пределах 10%, предпочтительно, в пределах 6% и, более предпочтительно, в пределах 3% значения удельной электропроводности суспензии перед введением 2-аминоэтанола.
В другом предпочтительном варианте перед введением указанного 2-аминоэтанола суспензия имеет рН от 9 до 10,3.
В другом предпочтительном варианте 2-аминоэтанол вводят в указанную суспензию в количестве для увеличения рН водной суспензии, по меньшей мере, на 0,4 рН единицы.
Когда рН суспензии перед введением 2-аминоэтанола составляет 8,5-9, указанный 2-аминоэтанол, предпочтительно, вводят в указанную суспензию в количестве для увеличения рН суспензии, по меньшей мере, на 1,0 рН единицы. В том случае, когда рН суспензии перед введением 2-аминоэтанола составляет 9-10, указанный 2-аминоэтанол, предпочтительно, вводят в указанную суспензию в количестве для увеличения рН водной суспензии, по меньшей мере, на 0,7 рН единицы.
Перед введением 2-аминоэтанола указанная суспензия, предпочтительно, имеет температуру в интервале 5-100°C, более предпочтительно, в интервале 35-85°C и, даже более предпочтительно, в интервале 45-75°C.
В предпочтительном варианте указанный 2-аминоэтанол вводят в указанную суспензию в количестве от 500 до 15000 мг, предпочтительно, от 1000 до 5000 мг, и, более предпочтительно от 1300 до 2000 мг на 1 л водной фазы указанной суспензии.
Что касается указанного материала, содержащего карбонат кальция, в суспензии, данный материал, предпочтительно, состоит из, по меньшей мере, 50% мас., предпочтительно, по меньшей мере, 80% мас. и, более предпочтительно, по меньшей мере, 98% мас. карбоната кальция, по отношению к общей эквивалентной сухой массе указанного материала, содержащего карбонат кальция.
Карбонатом кальция указанного материала, содержащего карбонат кальция, может быть осажденный карбонат кальция ((ОКК) (PCC)), природный дробленый карбонат кальция ((ПДКК)(NGCC)), поверхностно-обработанный карбонат кальция ((ПОКК) (SRCC)) или их смесь.
Предполагается, что термин «поверхностно-обработанный карбонат кальция» относится к продуктам, получающимся в результате взаимодействия карбоната кальция с кислотой и диоксидом углерода, причем указанный диоксид углерода образуется на месте при кислотной обработке и/или подается извне, и поверхностно-обработанный карбонат кальция получают как водную суспензию, имеющую рН больше 6,0, измеренный при 20°C. Такие продукты описаны среди других документов в WO 00/39222, WO 2004/083316 и ЕР 2070991, причем содержание указанных ссылок введено в настоящую заявку.
В предпочтительном варианте указанная суспензия содержит от 45 до 60% об. и, предпочтительно, от 48 до 58% об., и, наиболее предпочтительно, от 49 до 57% об. указанного материала, содержащего карбонат кальция, по отношению к общему объему указанной суспензии.
В другом предпочтительном варианте указанный 2-аминоэтанол вводят перед, в ходе или после и, предпочтительно, после стадии измельчения указанного материала, содержащего карбонат кальция.
Также может быть предпочтительным, что указанный 2-аминоэтанол вводят в сухую форму указанного материала, содержащего карбонат кальция, перед образованием указанной суспензии материала, содержащего карбонат кальция.
После введения указанного 2-аминоэтанола в указанную суспензию суспензия может быть введена в устройство, оборудованное регулирующим устройством на основе определения удельной электропроводности.
Например, суспензия может быть введена в контейнер или устройство до уровня, определяемого по измерению удельной электропроводности суспензии.
Дополнительно или альтернативно суспензия пропускается через канал, имеющий пропускную способность суспензии, регулируемую в качестве функции удельной электропроводности суспензии.
В данном отношении термин «канал» может относиться к ограниченной области пропускной способности, а также к пропускной способности без какого-либо определения ограничения, т.е. после одного канала способа.
Должно быть понятно, вышеуказанные варианты изобретения могут использоваться и рассматриваться как используемые в комбинации друг с другом.
Ввиду преимуществ применения 2-аминоэтанола, описанных выше, дополнительный аспект настоящего изобретения относится к способу увеличения рН водной суспензии, содержащей от 25 до 62% об. по отношению к общему объему суспензии, по меньшей мере, одного материала, содержащего карбонат кальция, и имеющей рН в интервале от 8,5 до 11, в котором способ содержит стадию введения 2-аминоэтанола в суспензию в таком количестве, что рН суспензии увеличивается, по меньшей мере, на 0,3 рН единицы, предпочтительно, по меньшей мере, на 0,5 или, по меньшей мере, на 0,7 рН единицы, и в тоже самое время изменение удельной электропроводности суспензии, вызванное введением 2-амино-этанола, составляет не более 100 мкСм/см на единицу рН, предпочтительно, не более 50 мкСм/см на единицу рН, и, очень предпочтительно, не более 20 мкСм/см на единицу рН.
Согласно другому варианту настоящего изобретения суспензии, полученные способом по изобретению, или их применение могут быть использованы в применениях для краски и/или бумаги.
Должно быть понятно, что предпочтительные варианты, описанные выше в отношении применения изобретения 2-аминоэтанола, также могут быть использованы для способа по изобретению. Другими словами, предпочтительные варианты, описанные выше, и любые комбинации указанных вариантов могут также использоваться для способа по изобретению.
Объем и значение изобретения будут лучше поняты на основе последующих примеров, которые предназначены иллюстрировать некоторые варианты изобретения и не являются ограничивающими.
Примеры
Методы измерений
Измерение рН суспензии
рН суспензии измеряют при 25°C с использованием рН-метра Mettler Toledo Seven Easy и рН-электрода Mettler Toledo InLab Expert Pro.
Трехточечное калибрование (согласно сегментному методу) прибора выполняют сначала с использованием коммерчески доступных буферных растворов, имеющих значения рН 4, 7 и 10 при 20°C (от фирмы Aldrich).
Регистрируемые значения рН являются значениями крайних точек, определенными прибором (крайняя точка - когда измеряемый сигнал отличается, по меньшей мере, на 0,1 мВ от среднего за последние 6 с).
Измерение удельной электропроводности суспензии
Удельную электропроводность суспензии измеряют при 25°C с использованием измерительной установки Mettler Toledo Seven Multi, оборудованной соответствующим расширительным устройством удельной электропроводности Mettler Toledo и датчиком удельной электропроводности Mettler Toledo InLab 730, сразу после перемешивания указанной суспензии при 1500 об/мин с использованием зубчатой дисковой мешалки Pendraulik.
Прибор сначала калибруют в рассматриваемом интервале удельной электропроводности с использованием коммерчески доступных растворов для калибрования удельной электропроводности от Mettler Toledo. Влияние температуры на удельную электропроводность автоматически корректируется линейной коррекцией.
Измеренные значения удельной электропроводности регистрируются для стандартной температуры 20°C. Регистрируемые значения удельной электропроводности являются значениями крайних точек, определенными прибором (крайняя точка - когда измеренная удельная электропроводность отличается менее, чем на 0,4% от среднего за последние 6 с).
Распределение частиц по размеру (% мас. частиц с диаметром <X) и средневесовой диаметр зерен (d50) дисперсного материала
Средневесовой диаметр зерен и массовое распределение зерен по диаметру дисперсного материала определяют с помощью седиментационного метода, т.е. анализом седиментационного поведения в гравиметрическом поле. Измерения выполняют прибором Sedigraph 5100.
Метод и прибор известны специалисту в данной области техники и широко используются для определения размера зерен наполнителей и пигментов. Измерение выполняют в водном растворе 0,1% мас. Na4P2O7. Образцы диспергируют с использованием высокоскоростной мешалки и ультразвука.
Измерение вязкости
Вязкость по Брукфилду измеряют после 1 мин перемешивания с использованием вискозиметра Брукфилда модели RVT при комнатной температуре и скорости вращения 100 об/мин (оборотов в минуту) с соответствующим дисковым веретеном 2, 3 или 4 при комнатной температуре.
Объемное содержание (% об.) сухого материала в суспензии
Объемное содержание сухого материала определяется делением объема сухого материала на общий объем водной суспензии.
Объем сухого материала определяется взвешиванием сухого материала, полученного выпариванием водной фазы суспензии и сушкой полученного материала до постоянной массы и преобразованием указанного массового значения в объемное значение делением на удельную плотность сухого материала.
В примерах, приведенных ниже, использующих материал, состоящий по существу только из карбоната кальция, используется значение удельной плотности 2,7 г/мл на основе указанного значения для природного кальцита в справочнике Handbook of Cemistry and Physics (CRC Press; 60th edition) в целях указанного расчета объемного содержания.
Массовое содержание (% мас.) сухого материала в суспензии
Массовое содержание сухого материала определяется делением массы сухого материала на общую массу водной суспензии.
Масса сухого материала определяется взвешиванием сухого материала, полученного выпариванием водной фазы суспензии и сушкой полученного материала до постоянной массы.
Количество введенной добавки в мг/л водной фазы суспензии
Для того чтобы определить количество добавки на литр водной фазы суспензии, объем в литрах (л) водной фазы сначала определяется вычитанием объема твердой фазы (см. выше определение объема сухого материала) из общего объема суспензии.
Пример 1
В данном примере используется природный карбонат кальция норвежского месторождения мрамора, полученный сначала автогенным сухим дроблением кусков породы 10-300 мм карбоната кальция до степени измельчения, соответствующей d50 в интервале 42-48 мкм и последующим мокрым дроблением суходробленого продукта в воде в 1,4 л вертикальной шаровой мельнице (Dynomill) c использованием 0,6-1 мм цирконийсиликатных шаров при массовом содержании сухого вещества в интервале 5-15% мас. до получения 95% мас. частиц с диаметром <2 мкм, 75% мас. частиц с диаметром <1 мкм, 8% мас. частиц с диаметром <0,2 мкм и d50 0,61 мкм. В процессе дробления ни диспергирующие, ни измельчающие добавки не вводятся.
Полученную суспензию затем концентрируют с использованием фильтр-пресса с образованием осадка на фильтре, имеющего объемное содержание сухого вещества приблизительно 45% об. Последующее тепловое концентрирование после введения 0,45% мас. по отношению к массе сухого вещества 50% мол. нейтрализованной натрием полиакриловой кислоты (Mw≈12000 г/моль, Mn≈5000 г/моль) и 0,20% мас. по отношению к массе сухого вещества натрийдиводородфосфата дает суспензию, имеющую объемное содержание сухого вещества приблизительно 50% об.
0,4 кг указанной суспензии вводят в 1-литровый химический стакан, имеющий диаметр 8 см. Зубчатую дисковую мешалку Pendraulik вводят в химический стакан так, что диск мешалки располагается приблизительно на 1 см выше дна стакана. Измеренные начальные значения удельной электропроводности суспензии и рН приведены в таблице ниже.
При перемешивании при 5000 об/мин тип добавки (в форме водной суспензии), указанный в каждом из экспериментов, описанных в таблице ниже (ПТ (РА) - добавка согласно прототипу, ИЗ (IN) - добавка согласно настоящему изобретению) вводится в указанном количестве в суспензию в течение одной минуты. После завершения введения суспензию перемешивают в течение дополнительных 5 мин, после чего измеряют рН и удельную электропроводность суспензии.
№ экспери-мента Объемное содержание сухого вещества в суспензии (% об.) Начальная удельная электропро-водность суспензии (+/- 10 мкСм/см)/рН (+/- 0,1) Тип добавки (в растворе)/Концент-рация раствора Кол-во введенной добавки (мг/л водной фазы) Удельная электропро-водность суспензии (+/- 10 мкСм/см)/рН (+/- 0,1) после введения добавки Δ удельной электро-проводнос-ти
1 ПТ 56,9 1024/8,8 КОН/30% 3565 1767/12,9 +743
2 ИЗ 56,9 1020/8,8 2-аминоэтанол 100% (Aldrich Nbr 02400) 5141 1019/11,0 -1
Различия в рН, удельной электропроводности и вязкости начальной суспензии обусловлены эффектами старения суспензии.
Другие подробные результаты экспериментов приведены в таблице ниже.
№ эксперимента Количество введенной добавки (мг/л водной фазы) Вязкость по Брукфилду (мПа·с) при 23°С±2°C рН при 23°С±2°C Удельная электропроводность при эталонной температуре 20°C
2 0 432 8,8 1020
734 338 9,6 991
1468 310 9,9 996
2205 298 10,3 997
2939 298 10,4 1007
4040 294 10,8 1011
5141 294 11 1019
Результаты, приведенные в таблице выше, показывают, что цели достигаются только способом согласно изобретению.

Claims (20)

1. Применение 2-аминоэтанола в качестве добавки в водной суспензии, содержащей от 25 до 62об.% по отношению к общему объему суспензии, по меньшей мере, одного материала, содержащего карбонат кальция, в количестве от 500 до 15000 мг, предпочтительно, от 1000 до 5000 мг, и, более предпочтительно, 1300-2000 мг, на 1 л водной фазы указанной суспензии и имеющей рН в интервале 8,5-11, для увеличения рН суспензии, по меньшей мере, на 0,3 рН единицы,
отличающееся тем, что изменение удельной электропроводности суспензии поддерживается в 100 мкСм/см/рН единица.
2. Применение по п.1, отличающееся тем, что указанная 2-аминоэтанольная добавка вводится как водный раствор в материал, содержащий карбонат кальция.
3. Применение по п.1 или 2, отличающееся тем, что указанная 2-аминоэтанольная добавка имеет химическую чистоту более 90мас.%, предпочтительно, более 95мас.%, более предпочтительно, более 99мас.% в отношении 2-аминоэтанола.
4. Применение по п.1 или 2, отличающееся тем, что указанная суспензия имеет удельную электропроводность в интервале 700-2000 мкСм/см, предпочтительно, в интервале 800-1300 мкСм/см, перед введением 2-аминоэтанола.
5. Применение по п.1 или 2, отличающееся тем, что после введения указанного 2-аминоэтанола изменение удельной электропроводности суспензии поддерживается в 70 мкСм/см/рН единица и, предпочтительно, в 50 мкСм/см/рН единица значения удельной электропроводности суспензии перед введением 2-аминоэтанола.
6. Применение по п.1 или 2, отличающееся тем, что после введения указанного 2-аминоэтанола изменение удельной электропроводности суспензии в мкСм/см/рН единица поддерживается при значении в 10%, предпочтительно, в 6% и, более предпочтительно, в 3% значения удельной электропроводности суспензии перед введением 2-аминоэтанола.
7. Применение по п.1 или 2, отличающееся тем, что перед введением указанного 2-аминоэтанола суспензия имеет значение рН в интервале 9-10,3.
8. Применение по п.1 или 2, отличающееся тем, что указанный 2-аминоэтанол вводится в указанную суспензию в количестве для увеличения рН суспензии, по меньшей мере, на 0,4 рН единицы.
9. Применение по п.1 или 2, отличающееся тем, что в том случае, когда рН суспензии перед введением 2-аминоэтанола составляет 8,5-9, указанный 2-аминоэтанол вводится в указанную суспензию в количестве для увеличения рН суспензии, по меньшей мере, на 1,0 рН единицы, и в том случае, когда рН суспензии перед введением 2-аминоэтанола составляет 9-10, указанный 2-аминоэтанол вводится в указанную суспензию в количестве для увеличения рН суспензии, по меньшей мере, на 0,7 рН единицы.
10. Применение по п.1 или 2, отличающееся тем, что перед введением 2-аминоэтанола указанная суспензия имеет температуру в интервале 5-100°C, предпочтительно, в интервале 35-85°C, и, более предпочтительно, в интервале 45-75°C.
11. Применение по п.1 или 2, отличающееся тем, что указанный материал, содержащий карбонат кальция, состоит из, по меньшей мере, 50мас.%, предпочтительно, по меньшей мере, 80мас.%, и, более предпочтительно, по меньшей мере, 98мас.% карбоната кальция по отношению к общей массе материала, содержащего карбонат кальция.
12. Применение по п.1 или 2, отличающееся тем, что карбонатом кальция указанного материала, содержащего карбонат кальция, является осажденный карбонат кальция ((ОКК) (РСС)), природный дробленый карбонат кальция ((ПДКК)(NGCC)), поверхностнообработанный карбонат кальция ((ПОКК)(SRCC)) или их смесь.
13. Применение по п.1 или 2, отличающееся тем, что указанная суспензия содержит от 45 до 60об.%, предпочтительно, от 48 до 58об.%, и, наиболее предпочтительно, от 49 до 57об.%, указанного материала, содержащего карбонат кальция, по отношению к общему объему указанной суспензии.
14. Применение по п.1 или 2, отличающееся тем, что указанный 2-аминоэтанол вводится до, в ходе или после и, предпочтительно, после стадии измельчения указанного материала, содержащего карбонат кальция.
15. Применение по п.1 или 2, отличающееся тем, что указанный 2-аминоэтанол вводится в сухую форму указанного материала, содержащего карбонат кальция, перед образованием указанной суспензии материала, содержащего карбонат кальция.
16. Применение по п.1 или 2, отличающееся тем, что после введения указанного 2-аминоэтанола в указанную суспензию суспензия вводится в устройство, оборудованное регулирующим устройством на основе удельной электропроводности.
17. Применение по п.16, отличающееся тем, что после введения указанного 2-аминоэтанола в указанную суспензию суспензия вводится в контейнер или устройство до уровня, определяемого по измерению удельной электропроводности суспензии.
18. Применение по п.16, отличающееся тем, что после введения указанного 2-аминоэтанола в указанную суспензию суспензия пропускается через канал, имеющий пропускную способность суспензии, регулируемую в качестве функции удельной электропроводности суспензии.
19. Способ увеличения рН водной суспензии, содержащей от 25 до 62об.% по отношению к общему объему суспензии, по меньшей мере, одного материала, содержащего карбонат кальция, и имеющей рН в интервале 8,5-11, отличающийся тем, что способ содержит стадию введения 2-аминоэтанола в суспензию в таком количестве, что рН суспензии увеличивается, по меньшей мере, на 0,3 рН единицы и в тоже самое время изменение удельной электропроводности суспензии составляет не более 100 мкСм/см на рН единицу, предпочтительно, не более 50 мкСм/см на рН единицу и, очень предпочтительно, не более 20 мкСм/см на рН единицу.
20. Способ по п.19, в котором суспензия, полученная указанным способом, используется в применениях для краски и/или бумаги.
RU2012157816/05A 2010-06-07 2011-05-31 Применение 2-аминоэтанола в качестве добавки в водных суспензиях материалов, содержащих карбонат кальция, при поддержании при этом стабильной удельной электропроводности суспензий RU2530053C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10165053A EP2392622B1 (en) 2010-06-07 2010-06-07 Use of 2-aminoethanol as additive in aqueous suspensions of calcium carbonate comprising materials
EP10165053.9 2010-06-07
US39817610P 2010-06-22 2010-06-22
US61/398,176 2010-06-22
PCT/EP2011/058940 WO2011154289A1 (en) 2010-06-07 2011-05-31 Use of 2-aminoethanol as additive in aqueous suspensions of calcium carbonate comprising materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012157816A RU2012157816A (ru) 2014-07-27
RU2530053C2 true RU2530053C2 (ru) 2014-10-10

Family

ID=42261959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012157816/05A RU2530053C2 (ru) 2010-06-07 2011-05-31 Применение 2-аминоэтанола в качестве добавки в водных суспензиях материалов, содержащих карбонат кальция, при поддержании при этом стабильной удельной электропроводности суспензий

Country Status (15)

Country Link
US (1) US9293237B2 (ru)
EP (2) EP2392622B1 (ru)
JP (1) JP5766791B2 (ru)
KR (1) KR101492547B1 (ru)
CN (1) CN102939344B (ru)
BR (1) BR112012031053B1 (ru)
CA (1) CA2800858C (ru)
DK (2) DK2392622T3 (ru)
ES (2) ES2411109T3 (ru)
HR (2) HRP20140722T1 (ru)
PL (2) PL2392622T3 (ru)
PT (2) PT2392622E (ru)
RU (1) RU2530053C2 (ru)
SI (2) SI2392622T1 (ru)
WO (1) WO2011154289A1 (ru)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103975025B (zh) * 2011-12-22 2016-09-07 罗门哈斯公司 碳酸钙浆液
EP2824147B1 (en) * 2013-07-12 2016-01-20 Omya International AG Use of 2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol as additive in aqueous suspensions of calcium carbonate-comprising materials while maintaining stable suspension conductivity
GB201322840D0 (en) 2013-12-23 2014-02-12 Imerys Minerals Ltd Aqueous suspension of inorganic particulate material
EP3561002B1 (en) * 2018-04-23 2020-08-12 Omya International AG Use of additives containing primary alkanolamines in aqueous mineral suspensions

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998049261A1 (en) * 1997-04-25 1998-11-05 Unilever Plc Abrasive cleaning composition
WO1999002608A1 (en) * 1997-07-08 1999-01-21 Ecc International Inc. Method for producing high solids aqueous acid-resistant calcium carbonate suspensions and product thereof
WO2001077273A1 (en) * 2000-04-05 2001-10-18 Unilever N.V. Solid dispersible abrasive compositions
RU2246510C2 (ru) * 1998-12-24 2005-02-20 Омя Аг, Сн Обработанный наполнитель, или пигмент, или минерал для бумаги, в частности, пигмент, содержащий природный карбонат кальция, способ его получения, содержащие его композиции и их применения
WO2009017660A2 (en) * 2007-07-31 2009-02-05 The Dial Corporation Shear-thinning, dispensable liquid abrasive cleanser with improved soil removal, rinseability and phase stability

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5914135A (en) * 1997-04-16 1999-06-22 Mcneil-Ppc, Inc. Liquid antacid compositions
FI102911B (fi) 1997-06-13 1999-03-15 Aga Ab Menetelmä massasuspension pH:n stabiloimiseksi ja paperin tuottamiseks i stabiloidusta massasta
JPH11246806A (ja) * 1998-03-02 1999-09-14 Toyo Ink Mfg Co Ltd 水性顔料分散体およびインクジェット用記録液
JP4328521B2 (ja) * 2002-12-10 2009-09-09 奥多摩工業株式会社 炭酸カルシウム高濃度スラリーの製造方法
JP2004244461A (ja) * 2003-02-12 2004-09-02 Maruo Calcium Co Ltd 着色顔料
FR2852600B1 (fr) 2003-03-18 2005-06-10 Nouveau pigment mineral contenant du carbonate de calcium, suspension aqueuse le contenant et ses usages
EP1795502A1 (en) * 2005-12-12 2007-06-13 SOLVAY (Société Anonyme) Particles of precipitated calcium carbonate, process for making the particles and use of the particles as filler
PL1845174T3 (pl) * 2006-04-13 2011-10-31 Sgl Carbon Se Katody do aluminiowego ogniwa elektrolitycznego o niepłaskiej konstrukcji szczeliny
DE602007009124D1 (de) 2007-12-12 2010-10-21 Omya Development Ag Verfahren zur Herstellung von oberflächenreaktives Fällungskalziumkarbonat
WO2010143554A1 (ja) * 2009-06-11 2010-12-16 東亞合成株式会社 顔料用分散剤及びその用途
JP5588161B2 (ja) 2009-12-09 2014-09-10 サカタインクス株式会社 体質顔料分散組成物の製造方法、および水性印刷用インキ組成物の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998049261A1 (en) * 1997-04-25 1998-11-05 Unilever Plc Abrasive cleaning composition
WO1999002608A1 (en) * 1997-07-08 1999-01-21 Ecc International Inc. Method for producing high solids aqueous acid-resistant calcium carbonate suspensions and product thereof
RU2246510C2 (ru) * 1998-12-24 2005-02-20 Омя Аг, Сн Обработанный наполнитель, или пигмент, или минерал для бумаги, в частности, пигмент, содержащий природный карбонат кальция, способ его получения, содержащие его композиции и их применения
WO2001077273A1 (en) * 2000-04-05 2001-10-18 Unilever N.V. Solid dispersible abrasive compositions
WO2009017660A2 (en) * 2007-07-31 2009-02-05 The Dial Corporation Shear-thinning, dispensable liquid abrasive cleanser with improved soil removal, rinseability and phase stability

Also Published As

Publication number Publication date
EP2392622A1 (en) 2011-12-07
JP5766791B2 (ja) 2015-08-19
RU2012157816A (ru) 2014-07-27
KR20130080032A (ko) 2013-07-11
US20130207054A1 (en) 2013-08-15
PL2392622T3 (pl) 2013-08-30
ES2411109T3 (es) 2013-07-04
KR101492547B1 (ko) 2015-02-12
CA2800858A1 (en) 2011-12-15
HRP20140722T1 (hr) 2014-08-29
PT2392622E (pt) 2013-06-03
US9293237B2 (en) 2016-03-22
EP2576705B1 (en) 2014-05-14
JP2013533336A (ja) 2013-08-22
DK2392622T3 (da) 2013-06-10
CN102939344B (zh) 2014-07-09
CA2800858C (en) 2017-08-22
EP2576705A1 (en) 2013-04-10
PL2576705T3 (pl) 2014-10-31
EP2392622B1 (en) 2013-03-06
BR112012031053A2 (pt) 2016-10-25
SI2392622T1 (sl) 2013-07-31
WO2011154289A1 (en) 2011-12-15
ES2488215T3 (es) 2014-08-26
PT2576705E (pt) 2014-07-25
DK2576705T3 (da) 2014-08-04
CN102939344A (zh) 2013-02-20
SI2576705T1 (sl) 2014-09-30
BR112012031053B1 (pt) 2019-12-24
HRP20130445T1 (hr) 2013-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2530053C2 (ru) Применение 2-аминоэтанола в качестве добавки в водных суспензиях материалов, содержащих карбонат кальция, при поддержании при этом стабильной удельной электропроводности суспензий
EP2281853B1 (en) Use of 2-amino-2-methyl-1-propanol as additive in aqueous suspensions of calcium carbonate comprising materials
RU2535692C2 (ru) Применение 2-((1-метилпропил)амино)этанола в качестве добавки к водным суспензиям материалов, содержащих карбонат кальция
RU2668662C2 (ru) Применение 2-амино-2-этил-1,3-пропандиола в качестве добавки в водных суспензиях материалов, содержащих карбонат кальция, при сохранении стабильной удельной проводимости суспензии