Способ получения высококонцентрированной пигментной суспензии

 

Изобретение относится к технологии приготовления пигментных суспензий и может найти применение в целлюлозно-бумажной промышленности и в промстройматериалах. Цель изобретения - снижение вязкости высококонцентрированной пигментной суспензии. Это обеспечивается способом получения высококонцентрированной пигментной суспензии, включающим введение в водный раствор анионного полиэлектролита пигмента - карбоната кальция или его смеси с каолином при содержании карбоната и каолина в смеси 10-80 и 20-90 мас.%, добавление к полученной смеси водной суспензии бентонита в количестве 0,5-5,0 мас.%, причем в качестве полиэлектролита используют сополимер стирола с малеиновым ангидридом или этиловый, или гексиловый, или гептиловый эфиры этого сополимера в количестве 0,5-2,0 мас.%. Свойства суспензии: при концентрации 50 и 60% вязкость 164 и 395,1 МПа.с/СП/, относительная масса осадка при седиментации 0,8560 и 0,9143, изменение вязкости по сравнению с прототипом 35,80-68,44 МПа.с /СП/. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 С 09 С 1/42, 1/02 с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ. СССР

1 (21) 4350666/23-26 (22) 28,12,87 (46) 30.09.89, Бюл, и 36 (71 ) Центральный научно-исследовательский институт бумаги (72) Т,И,Третьякова, В.В.Тесленко, В.В.Лапин, А.И,Бондарев и В .Я,Падерин (53) 667.622,1:546,41 264:66.063.62 (088,8) (56) Кузьмичев В.И., Абрамян P.Ê, Водорастворимые пленкообразователи и лакокрасочные материалы на их основе ° M. Химия, 1986, с, 85.

Патент США 11 - 4017324, кл. 106-288, 1977, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОКОНЦЕНТРИРОВАННОЙ ПИГМЕНТНОЙ СУСПЕНЗИИ (57) Изобретение относится к технологии приготовления пигментных суспензий и может найти применение в целлюлозно-бумажной промышленности и в промстройматериалах. Цель изобретения — снижение вязкости высокоИзобретение относится к пигментному производству, в частности к тех« нологии приготовления пигментных суспензий, и может найти применение в целлюлозно-бумажной промышленности и в промстройматериалах.

Цель изобретения — снижение вязкости высококонцентрированной пигментной суспензии, Способ осуществляют следующим образом, 2 концентрированной пигментной суспензии. Это обеспечивается способом получения высококонцентрированной пигментной суспензии, включающим введение в водный раствор анионного полиэлектролита пигмента — карбоната кальция или его смеси с каолином— при содержании карбоната и каолина в смеси 10-80 и 20-90 мас,%, добавльние к полученной смеси водной суспензии бентонита в количестве 0,55,0 мас.%, причем в качестве полиэлектролита используют сополимер стирола с малеиновым ангидридом .или этиловый, или гексиловый, или гептиловый эфиры этого сополимера в количестве О, 5 — 2, О мас.%

Свойства суспензии . при концентрации

50 и 60%, вязкость 164 и 395,1 МПа с(СП) относительная масса осадка при седи.ментации 0,8560 и 0,9143, изменение вязкости по сравнению с прототипом

35,80 — 68,44 MIIa с(СП), 1 з,п, ф-лы, 1 табл.

Готовят водный раствор полиэлектролита с концентрацией 1 5%, при перемешивании в него вводят карбонат кальция или последовательно карбонат кальция и каолин. Перемешивание ведут до однородного состояния. После этого в смесь добавляют бентонит в виде

20-30%-ной суспензии и продолжают перемешивание до однородного состояния еще в течение 30-40 мин, Количество полиэлектролита и бентонита в смеси

3 1511263

0,5-2,0 и 0,5-5,0 мас,Х.соответственно, а содержание карбоната кальция (мела) и каолина в смеси поддерживают 10-80 и 20-80 мас ° % В качестве полиэлектролита используют сополимер стирола с малеиновым ангидридом (NaCMA) или его эфиры — этиловый (NaCMA-С <), гексиловый (NaCMA-С6), гептиловый (NaCMA-С >) . 10

Пр им е р 1, Берут 81 мл воды, в нее приливают 5 мл 107-ного раствора NaCMA и перемешивают до однородного состояний, после чего вводят

lOO r карбоната кальция и подвергают 15 интенсивному перемешиванию в течение

30 мин при 3000 об/мин, К полученной суспензии добавляют 25 r 20 -ной суспенэии бентонита и перемешивание продолжают еще в течение 10 мин. В качестве карбоната кальция используют.щелочной продукт — отход производства каустической соды, имеющий РН водной- вытяжки 10,5-12,5, растворимость 0,35 по ГОСТ, основной размер частиц, Х: > 40 мкм 9,7; (40 мкм

90,3, в том числе 20 мкм 26,9;

10 мкм 11,4; 5 мкм 7,0; 2 мкм 4,1.

Вязкость полученной 50Х-ной суспен- зии, содержащей 0,5X NaCMA 5X бентонита от абсолютно сухого пигмента, и прочность структуры определяют с помощью ротационного вискозиметра

Реотест-2, Центрифугированием при

5000 об/мин в течение 20 мин опреде- 35 ляют объем осадка при центрифугировании, который также служит мерой стабильности пигментной суспензии, Свойства полученной суспензии приведены в таблице.

Пример 2, Способ приготовления пигментной суспензии осуществляют аналогично примеру 1, но в качестве карбоната кальция используют высокодисперсный химически осажденный45 мел. Свойства суспензии приведены в таблице.

Пример 3, К 40,7 мл воды приливают 20 мп lOX-ного раствора

NaCMa-С6, пеРемешивают и в полученный раствор вводят 80 r карбоната кальция — щелочной отход производства каустической соды, перемешивают в течение 30 мин при 3000 об/мин, затем вводят 20 r каолина и перемешивают в течение 20 мин, Затем в полученную суспенэию добавляют 10 г

20Х-ной суспензии бентонита и перемешивают 10 мин, Получают 60Х-ную

4 суспенэию, содержащую 27. НаСМА-С и

27 бентонита от абсолютно сухого пигмента, Пример 4. К 40,7 мл воды приливают 20 мл 10Х-ного раствора

NaCMA-С, перемешивают и в полученный раствор вводят 10 г карбоната кальция — щелочной отход производства каустической соды, перемешивают в течение 30 мин, затем вводят 90 г каолина и перемешивают в течение

20 мин при 3000 об/мин. Затем в полученную суспенэию вводят 1 0 г 207.— ной суспензии бентонита и перемешивают 10 мин. Получают 607-ную суспензию, содержащую 27- NaCMA-С и 27 бентонита от абсолютно сухого пигмента.

Пример 5. К 16,9 мл воды приливают 20 мл 10Х-ного раствора

NaCMA- Ñ, перемешивают и в полученный раствор вводят 50 г карбоната кальция — щелочного отхода производства каустической соды, перемешивают в течение 30 мнн при 3000 об/мин, затем вводят 50 г каолина и перемешивают в течение 20 мин, Затем в полученную суспензию добавляют 2,5Х

20Х-ной суспензия бентонита и перемешивают 10 мин. Получают 72Х-ную суспенэию, содержащую 27 NaCMA-С6 и

0,5 бентонита от абсолютно сухого пигмента, Пример 6 (по прототипу), К 40,7 мл воды приливают 5 мл 107.-ного раствора NaCMA добавляют 2,5 г

207-ной суспенэии бентонита и перемешивают до однородного состояния., Затем вводят 75 г кальцинированного каолина, подвергают перемешиванию в течение 30 мин при 3000 об/мин и вводят 25 r каолина при перемешивании, продолжающемся еще 20 мин.

Получают 607-ную суспенэию, содержащую 0,5X NaCMA и 0,57 бентонита от. абсолютно сухого пигмента, Пример 7 {контрольный/ . Способ осуществляют аналогично примеру

6, но порядок введения пигмента осуществляют до введения бентонита.

В таблице представлены данные по свойствам пигментной суспензии для примеров осуществления предлагаемого способа и для контрольных примеров по прототипу при тех же концентрациях составляющих компонентов, Данные таблицы показывают, что вязкость пигментной суспенэии по преп" венно, Формула изобретения

1, Способ получения высококонцентрированной пигментной суспензии, включающий приготовление смеси иэ

Концентрация пигментной

Пример

Вид пигм его весо количест

Свойства пигментной суспенэни личестбеитота, Z

Изменение

Наимеиьюая вязкость, МПа>с(СП) Относительная масса осадка прн седиментацин, me/в сусиеиэни, l вязкости суспеиэин по изобретению по сравнению спрототипом с 1 50

te 50

2 50

164

5l 9,5

201,8

О,S

0 5

0,5 68,44

0,8560

0 9100

0,8610

3 60

z,о

2,0 41,20

1о4,г

0 ° 9020 за 6О

4 60

2,0

2,0

177>1

449>4

2>0 г,о

0,9260

О,9О84

35,8

0,9310

0,9143

4а 60

5 65

2,0

0 5

Z,0

2 ° О

805,9

395, l

40,53

0,9358

0,8946

664,4

95,74

5а 65

6 60

2,0

0,5

0 5

0,5

31,8

25 каолин

Каолин

Каолнн

0 5 58,46 а 60

0 5

0,8717

П р н м е ч а н и е. Примеры lа, 3а, 4а, 5а> 6 н 6а — контрольные по прототипу, Составитель Л,Романцева

Редактор М.Петрова Техред А.Кравчук Корректор Т.Палий

I Заказ 586) /27 Тираж 63! Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

151126 лагаемому способу на 36-68X" ниже, чем по прототипу. Причем это различие тем больше, чем больше концентрация суспензии.

Величина относительной массы осадка при седиментации характеризует стабильность суспенэии.

Снижение вязкости и рост стабильности суспензии по предлагаемому слов !О собу приводит к экономии энергозат- . рат на приготовление, перемешивание и транспортировку высококонцентрированных суспензий.

Снижение структурной вязкости обеспечивает уменьшение плотности суспензий и способствует повьш1ению КПД центробежных перекачивающих насосов.

Щелочной отход

Осахденный мел

Щелочной отход 80

Каолин 20

Каолин

Щелочной отход 10

Каолин 90 .

Каолин

Щелочной отход 5

Каолин 50

Каолин

Кальцннированный

3 6 водного раствора анионного полиэлектролита в количестве 0,5-2,0 мас,X водной суспензии бентонита в количестве 0,5-5,0 мас.Ж и неорганического пигмента при интенсивном перемешивании, отличающийся тем, что, с целью снижения вязкости суспензии, в водный раствор полиэлектролита сначала вводят пигмент и к полученной смеси добавляют водную суспензию бентонита, при этом в качестве пигмента используют карбонат кальция или его смесь с каолином при содержании карбоната и каолина в смеси 10-80 и 20-90 мас,K соответст2, Способ по п. I о т л и ч а юшийся тем, что в качестве анионного полиэлектролита используют сополимер стирола с малеиновым ангидридом или этиловый, или гексиловый, или гептиловый эфиры этого сополимера,