Производство осажденного карбоната кальция - заявка 2016145929 на патент на изобретение в РФ

1. Способ производства водной суспензии осажденного карбоната кальция, включающий следующие стадии:
i) обеспечение материала, содержащего оксид кальция,
ii) обеспечение, по меньшей мере, одного водорастворимого полимера с молекулярным весом Mw в диапазоне от 200 до 6500 г/моль, при этом, этот, по меньшей мере, один полимер имеет химическую структуру, соответствующую формуле (I),
в которой m, n и p - целые числа, и, по меньшей мере, один из m, n и p больше нуля, и m+n+p меньше или равна 70,
R1 означает Н или СН3,
R2 означает Н или СН3,
R3 означает -С(=О)-О-R4 или -С(=О)-NH-R4, при этом, R4 означает алкильную группу С120, циклоалкильную группу С320 и/или арильную группу С630, необязательно, с одним или несколькими заместителями в виде сульфотантых групп, при этом, циклоалькильная группа и/или арильная группа включает одно кольцо или несколько колец, соединенных друг с другом,
R5 означает Н или СН3,
R6 означает Н или СН3, и
Х означает Н и/или М, где М означает Na, K, Li, Mg и/или Са, и где структурные звенья
расположены произвольно, регулярно и/или блоками,
iii) обеспечение, по меньшей мере, одной гасящей добавки, при этом, эта, по меньшей мере, одна гасящая добавка выбрана из группы, состоящей из органических кислот, солей органических кислот, сахарных спиртов, моносахаридов, дисахаридов, полисахаридов, глюконатов, фосфонатов, лигносульфонатов и их смесей,
iv) приготовление известкового молока путем смешивания воды, содержащего оксид кальция материала стадии i), по меньшей мере, одного полимера стадии ii) и, по меньшей мере, одной гасящей добавки стадии iii), при этом, содержащий оксид кальция материал и воду смешивают в весовом отношении от 1:1 до 1:12, и
v) карбонизация известкового молока, полученного на стадии iv), с образованием водной суспензии осажденного карбоната кальция.
2. Способ по п. 1, в котором, по меньшей мере, один полимер имеет химическую структуру, соответствующую формуле (II)
в которой m, n и p - целые числа, и, по меньшей мере, один из m, n и p больше нуля, и m+n+p меньше или равна 70,
R1 означает Н или СН3,
R2 означает Н или СН3,
R3 означает -С(=О)-О-R4 или -С(=О)-NH-R4, при этом, R4 означает алкильную группу С120, циклоалкильную группу С320 и/или арильную группу С630, необязательно, с одним или несколькими заместителями в виде сульфотантых групп, при этом, циклоалькильная группа и/или арильная группа включает одно кольцо или несколько колец, соединенных друг с другом, и
Х означает Н и/или М, где М означает Na, K, Li, Mg и/или Са, и где структурные звенья
расположены произвольно, регулярно и/или блоками.
3. Способ по п. 1, в котором R1 означает Н, и R5 означает Н.
4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором стадия iv) включает следующие стадии:
а1) смешивание, по меньшей мере, одного полимера стадии ii) и, по меньшей мере, одной гасящей добавки стадии iii) с водой и
а2) добавление содержащего оксид кальция материала стадии i) к смеси стадии а1).
5. Способ по любому из пп. 1-3, в котором стадия iv) включает следующие стадии:
b1) смешивание содержащего оксид кальция материала стадии i), по меньшей мере, одного полимера стадии ii) и, по меньшей мере, одной гасящей добавки стадии iii) и
b2) добавление воды к смеси стадии b1).
6. Способ по любому из пп. 1-3, в котором на стадии iv) содержащий оксид кальция материал стадии i), по меньшей мере, один полимер стадии ii), по меньшей мере, одну гасящую добавку стадии iii) и воду смешивают одновременно.
7. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором на стадии iv) содержащий оксид кальция материал и воду смешивают в весовом отношении от 1:1 до 1:9, предпочтительно, от 1:2,5 до 1:6, более предпочтительно, от 1:3 до 1:5.
8. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором по меньшей мере, одна гасящая добавка выбрана из группы, состоящей из цитрата натрия, цитрата калия, цитрата кальция, цитрата магния, моносахаридов, дисахаридов, полисахаридов, сахарозы, сахарных спиртов, меритола, лимонной кислоты, сорбитола, натриевой соли диэтилентриаминпентауксусной кислоты, глюконатов, фосфонатов, тартрата натрия, лигносульфоната натрия, лигносульфоната кальция и их смесей, предпочтительно, гасящая добавка представляет собой цитрат натрия и/или сахарозу.
9. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором известковое молоко стадии iv) характеризуется вязкостью по Брукфилду от 1 до 1000 мПа⋅с при 25°С, более предпочтительно, от 5 до 800 мПа⋅с при 25°С, наиболее предпочтительно, от 10 до 600 мПа⋅с при 25°С.
10. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором суспензия РСС стадии v) характеризуется вязкостью по Брукфилду, меньшей или равной 1000 мПа⋅с при 25°С, более предпочтительно, меньшей или равной 800 мПа⋅с при 25°С, наиболее предпочтительно, меньшей или равной 600 мПа⋅с при 25°С.
11. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором полученная суспензия осажденного карбоната кальция характеризуется содержанием твердой фазы, по меньшей мере, 20% вес., предпочтительно, от 20 до 50% вес., более предпочтительно, от 25 до 45% вес., наиболее предпочтительно, от 30 до 40% вес. относительно общего веса суспензии.
12. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором указанную по меньшей мере одну гасящую добавку вводят в количестве от 0,01 до 2% вес. относительно общего количества содержащего оксид кальция материала, предпочтительно, в количестве от 0,05 до 1% вес., более предпочтительно, от 0,06 до 0,8% вес., наиболее предпочтительно, от 0,07 до 0,5% вес.
13. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором температуру воды, которую используют на стадии iv) смешивания, регулируют так, чтобы она лежала в диапазоне от более, чем 0°С до менее, чем 100°С, предпочтительно, от 1°С до 70°С, более предпочтительно, от 2°С до 50°С, еще более предпочтительно, от 30°С до 50°С, наиболее предпочтительно, от 35°С до 45°С.
14. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором температуру известкового молока, которое получают на стадии iv) и используют на стадии v), регулируют так, чтобы она лежала в диапазоне от 20°С до 60°С, предпочтительно, от 30°С до 50°С.
15. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором известковое молоко после стадии iv) и перед стадией v) подвергают просеиванию, предпочтительно, при помощи сита с размером отверстий от 100 до 300 мкм.
16. Способ производства осажденного карбоната кальция, включающий стадии i)-v) способа по любому из пп. 1-15 и дополнительную стадию vi) отделения осажденного карбоната кальция от водной суспензии, полученной на стадии v).
17. Способ по п. 16, в котором осажденный карбонат кальция представляет собой высушенный осажденный карбонат кальция, предпочтительно, высушенный порошок осажденного карбоната кальция, и способ дополнительно включает стадию vii) сушки отделенного осажденного карбоната кальция, полученного на стадии vi).
18. Водная суспензия осажденного карбоната кальция, получаемая способом по любому из пп. 1-15.
19. Осажденный карбонат кальция, получаемый способом по п. 16 или 17.
20. Продукт, содержащий осажденный карбонат кальция по п. 19, предпочтительно, этот продукт представляет собой бумагу, бумажный продукт, чернила, краску, покрытие, пластмассу, полимерную композицию, клей, строительный продукт, пищевой продукт, сельскохозяйственный продукт, косметический продукт или фармацевтический продукт, более предпочтительно, осажденный карбонат кальция представляет собой высушенный осажденный карбонат кальция, и продукт представляет собой пластмассу или полимерную композицию.
21. Применение водной суспензии осажденного карбоната кальция по п. 18 и/или осажденного карбоната кальция по п. 19 в бумаге, пластмассах, полимерных композициях, краске, покрытиях, бетоне, косметических, фармацевтических и/или сельскохозяйственных продуктах, при этом, предпочтительно, высушенный осажденный карбонат кальция, предпочтительно, высушенный порошок осажденного карбоната кальция используют в пластмассах и/или полимерных композициях.
22. Применение сочетания, по меньшей мере, одного водорастворимого полимера и, по меньшей мере, одной гасящей добавки в способе производства водной суспензии осажденного карбоната кальция,
при этом водорастворимый полимер имеет молекулярный вес Mw в диапазоне от 200 до 6500 г/моль и химическую структуру, соответствующую формуле (I),
в которой m, n и p - целые числа, и, по меньшей мере, один из m, n и p больше нуля, и m+n+p меньше или равна 70,
R1 означает Н или СН3,
R2 означает Н или СН3,
R3 означает -С(=О)-О-R4 или -С(=О)-NH-R4, при этом, R4 означает алкильную группу С120, циклоалкильную группу С320 и/или арильную группу С630, необязательно, с одним или несколькими заместителями в виде сульфотантых групп, при этом, циклоалькильная группа и/или арильная группа включает одно кольцо или несколько колец, соединенных друг с другом,
R5 означает Н или СН3,
R6 означает Н или СН3, и
Х означает Н и/или М, где М означает Na, K, Li, Mg и/или Са, и где структурные звенья
расположены произвольно, регулярно и/или блоками, и
гасящая добавка выбрана из группы, состоящей из органических кислот, солей органических кислот, сахарных спиртов, моносахаридов, дисахаридов, полисахаридов, глюконатов, фосфонатов, лигносульфонатов и их смесей.
23. Применение по п. 22, при этом n и p равны нулю, R1 означает Н, Х означает Na; или m и р равны нулю, и Х означает Na; или n равен нулю, R1 и R2 означают Н, R3 означает -С(=О)-О-СН2СН3, и Х означает Na.
24. Применение по п. 22 или 23, при этом молярное отношение между структурными звеньями
и
лежит в диапазоне от 1:1 до 100:1, предпочтительно, от 1:10 до 50:1.
25. Применение по любому из пп. 22-24, при этом, по меньшей мере, один водорастворимый полимер характеризуется индексом полидисперсности, меньшим или равным 3, предпочтительно, меньшим или равным 2,5, более предпочтительно, меньшим или равным 2.
Наверх