Способ получения высококонцентрированной суспензии пигмента на основе двуокиси титана

 

СОЮЗ СОВЕТСМИ}с социАлистичесних

РЕСПУБЛИН

С 09 С !/36 >3 м г(. .<> ч >, } 1 Г (>

L < }<

Ь .4:ь

} сЬ

ГОсудАРстВенный нОмитет

}10 изоБРетениям и от}}Р}:<}ти}}м

ПРИ ГНЕТ СССР ()1,:. }6}(750/2! (22) 1 <,01 .88 <- б/ 15,03.91, Б(ол. (ч }P

° H ° KB !!T.aEf } ° А ° } р; зпaв. .I Крас<(ого(зов, А.И,закон< .. „ !. ., А -(< ". !" >, Л„<}>,} }<атяж, }1, Ь, «; суй! ° ! „}}.} !В<;!, И P< ° }, TPOI(1

66 / . 6? 2 . 1 1 8, 3 2:,, > /, 8 < (8 .< 8 }

Пят< .;. Анг", ÿ.tf "" l I5 < > с<

0 } }<} } Ц7,<<

Л, с< i. СК<> ° ГBIE<1«- " - ВС Т <; Ч Р

} 3<8с}/, кл, 22, !, 1" .7 .

/"./!) (,ППС(}В }!СЛУ1(,(}И"., <, }!"(: }-,с <}! !:- л !,}}<>}» Г"г }, (! « ((},

« > }) }< <}}> (! К,«(т} < ! (. }(C. i ) 1}з<>бретс Hif(< т><о<..и I <. (! к . Tl 1O Г ИН П И Г МЕ Н Т (, 1!. y О К >1 И и по <го1!<(ет улу !EIEI t /1ис «...:..: . и пир м>е11 > а в Во/1< 3 i tl r а " l,< (!

ВЯЗКОСТИ С С(1< H-3ИИ l> . "ЕС(I<

Изобретение относится к .. х!«>1:! пи пигментно}} /1Byoi.иси титана, В ч;< -тн >сти в виде ее суспенз. и, H .! .n:It- зуе†мо(< В производс Тле бумаги, х>(м! !ески :. волокс н, водно-дис перси(>х кр" с >(:, Е1 лъ из.>бретени>(— упуч!>(ение дис-перГирования пигмента R Гол< > - з Iptl<1a его час тш;.

С) щность способа з;>кл(с<ч,l< l ;" в в следувп! - и.

,!онерхность частин Tiо обр б,>тмв,.— (тт неорганическими веществ;ми; растао<>atми суль<рата ал><>миния и жи/1 >го

СТЕКЛа, аатЕМ ОСЛ Ia(<>T Гминич it<>i(< (!I>, fl > 1 B

„„SIJ „„1634688

>;Н,;,! (ЕЛТ,ifO< O > !Р il l< >1 t .}в" .ки Итяна, TI«г чен>< i« н.!. g . T< тс и<;. обраб» т(!»-а> т < е;,(инеи! . > .(>(!П> «п<ия и крс миH:и><><

8! О,, /А («О = } и конеч>(ом f}} (<р

7,; (., >, ъ <<-->T>н < !и I iиf>>. ;tоn::слë<е-,,>tбifр >П тл

ОТ(>(< (ЬТР(iB>»E>a>TТ И (> (>". Tf fil У "

;1! от>>, «<1>о> 1>! f(c t в ((с пл ((oн((< ит I1,(t!>i(<

200 / tl 1 0-„, (}>! П1-жр;» (B

В > . ((>>l<; 0> 1 < B t> (,1 .. р >С <>ор (»о « }> ! а н,, ; Р .; . t l f lit- и . I»,, . >

100 /11 и 1 с} !«(И(>л иа 1 < >

i <(,>р<(пo;« tti tJif t в ! >< Т» >С> "t il> ((тС»! >< Г!

К: Ч 1!-;>t>:(;-«(I!< ((а Г ТЬ; 1 i! (,, р;;(Ч,!t l I! <>1,<, ".;.- Il. <1(-!< П >(,Г i< (lt T a B В " >! < . - >! <, > >, ; ! (С>, « ((< (! . >i- Т, К >, i

Р, . < >, f< Ci l< t P )

/О, ((П(, ров, а пс с "е ос а>(<дення 8! <}, и А},, ..

B ". о > Ho(!le i!!ill l; 1 и:.! и ве рх><< c тч,Il l мент f(t < I<- tt iав >" < нь!!! р;>отt>r }, .(с< че t «<>t>(t,(«(;(j Гf>t( (}} }<}>}>}а) к.нп< нтрапии } 00 г/л и

0 } -0 57 .i в 1нл((< р <с тв в}> >л! .<1чн>! > =f t, » ИХ >>>! E (}}A i.=}!./ н к гпче TBl 0,2J 1,> э. - н

Ting °

h 0 (E >f< ET ".ò f .-. Ими заряд позс. р с но о T: (( частип TiCE„, т.е. наличие гидо«к:-fvf, ных Г<>ъ и (! < (!ooобствус. . т хор< . ем<у

ДИСПЕРГИРПВВНН« ПИГМЕита B В <В

Взаимо/1е йствие пс>верхнос ти, <>< к р((1 гидро к < и/<лил>ми группами, с

ПРОИ-Хо/сн- В Результате обр, . з< ва <

Водор(Лн! t. : < вя зе (1! между Гндр" к (<

1634688 и молекулой роды. Чем ныше отрицательный заряд -потенциал, тем прочнее снязь.

Кроме того, при вязко.ти суспензни менее 200 сП происходит оседание частиц на дно тары, а при вязкости более 500 сП она плохо выгружается. Опытным путем установлен оптимальный предел ее изменения. 10

При соотношении SiO .A1 0> более

2 заряд частиц отрицательный 3040 мВ, но имеет место трудности с отделением твердой фазы на фильтрах.

Паста стекает с барабана. При отношении SiO<. А1 0 менее 1, заряд частиц положительный, что затрудняет диспергирование двуокиси титана в воде. При отношении SiO<. А1 Оэ, равном I частицы имеют небольшой 20 л-10 мВ отрицательный заряд.

Добавка О,IX ГМФМа увеличивает отрицательный заряд поверхности до

20-30 мВ и облегчает диспергирование

Т10 в воде, в то же время вязкость 25 суслензии снижается ниже 40 cII. Увеличение массовой доли ГМФНа до 0,5Х способствует возрастанию отрицательного заряда до 30-40 мВ, хорошему диспергированию в воде, но вязкость 30 снижается до 7,6 сП. Дальнейшее увеличение массовой доли ГИФИа нецелесооб— разно из экономических соображений.

Добавление 0 05Х ПААЭС приводит к возрастанию вязкости по сравнению с образцами беэ ПААЭС, но она ниже необходимой величины 200 сП, достигаемой при 0 25Х ПААЭС. Максимальная величина вязкости 410 сП имеет место лри I,OX ПААЭС. лри 1,85Х ола вновь снижается за счет перезарядки поверхности частиц. Увеличение массовой доли ПААЭС выше 1,85Х приводит к снижению вязкости ниже требуемой величины и получению положительного заряда час- 45 тиц.

Пример 1 (по прототипу).

Рутильную двуокись титана релульпируют н дистиллированной воде с температурой 45 С до концентрации 100 г/л

TiO@ в течение 15 мин с добавлением

0,5Х SiO (на массу TiO ) н виде

8-9Х-ного раствора жидкого стекла. При медленном перемешивании добавляют раствор сульфата алюминия в количестве 2X or TiO с содержанием 50 г/л

Аl О . Температура суспензии поддерживается на отметке 45 С при леремешинакпи н течение 30 м 1Н. Неорганическне оксиды осаждаются на лонерхность частиц Т10 с помощью IОХ-ного раствора Na

IОХ-ного раствора NaOH до рН 9,7.

Далее суспенэию фильтруют и промывают дистиллированной водой без промежуточной репульпации при 45 С, соб держание сухого остатка н пасте 75Х; рН водной вытяжки 7,0; содержание нодорастворимых веществ (BPB) 0,04Х; вязкость пасты 38 сП и положительный заряд частиц неудовлетворительно сказывается на дислергиронании ТдО в бумаге.

Пример 2. Двуокись титана, полученного сульфатным способом, обрабатывают соединениями алюминия и кремния, как в примере I, только при соотношении SiO . Al О э= 1:1 и конечном рН продукта 7,П-7,5. Суспенэию после обработки отфильтровывают и репульпируют н дистиллированной воде до концентрации 200 г/л TiO@ фильтруют и в пасту добавляют О,IX гексаметафосфата натрия (ГМФ) и

1,ОХ ПААЭС к 710 Вязкость пасты

340 сП.

В таблице представлены данные примеров ло вязкости пасты и диспергируемости пигмента в нодно-целлюлозной среде н зависимости от количества и концентраций ГМФ и ПААЭС, Массовая концентрация нысококонцентриронанных суспензий после фильтрации во всех примерах по изобретению изменяется в пределах 620-625 кг/и э а после p,oáàâëåíèÿ ГМФ и ПААЭС 610615 кг/м .

Формула и э обретения

Способ получения нысокококцентрированной суспензии пигмента на основе двуокиси титана, включающий введение и водную суспенэию ее растворов жидкого стекла н сульфата алюминия при перемешинании, взаимодействие полученной суспензии с растворами едкого натра и карбоната натрия, последующую фильтрацию реакционной суспензии лолученногб пигмента и промывку пасты, отличающийся тем, что, с целью улучшения диспергирования пигмента н. воде за счет стабилизации вязкости суспензии и обеспечения отрицательного. заряда его частиц, растноры жидкого стекла и сульфата

1 63468b алюминия берут в отношении 1: l в расчете ча отношение 810 и А1 0з в пигменте, а в полученную пасту пигмента добавляют раствор гексаметафосфата натрия и раствор полиамидоаминоэпихлоргндриновой .. смолы в количестве 0,1-0,5 мас.Е и 0,251 85 маг.7 к Ti0p.

Диспергируемость

+ «-» пигмента

Вязкость пасты

Заряд частиц пасты

Приме р

КолиКолиКонцентрация, г/л

Концентрация, у 4чество, X чество, Е ред.

Не пп20+!

0,7

10(ср) 100

870

5,8

l,0

РедНе оп0,05 257

20+1

0,3

50 ред.

He nn80

40+ 1

I,85

210

0,3

l 00

12 ред.

20+ l

500

0,3

100

Концентрация ПАЛЭС дана на основное вещество.

"He опред." — означает, что заряд не определялся.

Лиспергируемость оценивали по количеству белка вкраплений раэмером более О, 1 мм . на 1 м бумаги.

Составитель Л.Романцева

Техред И.Дидык Корректор A. Обруч ар

Редактор Н.Киттулинец

Заказ 732 Тиралс 417 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР ,113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патен ". r.Óïrîðoä, ул. Гагарина,!01!

3

4 (ср)

6

8 (ср)

9 (ср) l 00

l 00

100 !

100

О,!

0,5

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,05

20+1

20+1

20+1

20+1

20+1

20+l

20+ 1

20+ 1

1,0

1,0

0,05

0,25

l,0

1,85

3,0

1,0

38 +

67

29 +

60 Не on780

460