Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

FI67568C - GIPSPIGMENT ELLER FILMEDEL - Google Patents

GIPSPIGMENT ELLER FILMEDEL Download PDF

Info

Publication number
FI67568C
FI67568C FI834418A FI834418A FI67568C FI 67568 C FI67568 C FI 67568C FI 834418 A FI834418 A FI 834418A FI 834418 A FI834418 A FI 834418A FI 67568 C FI67568 C FI 67568C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
pigment
gypsum
dry matter
matter content
grinding
Prior art date
Application number
FI834418A
Other languages
Finnish (fi)
Other versions
FI67568B (en
FI834418A0 (en
Inventor
Hannu Armas Aeijaelae
Timo Valdemar Loefgren
Kirsti Uimonen
Original Assignee
Kemira Oy
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 Kemira Oy filed Critical Kemira Oy
Priority to FI834418A priority Critical patent/FI67568C/en
Publication of FI834418A0 publication Critical patent/FI834418A0/en
Priority to SE8406073A priority patent/SE457447B/en
Publication of FI67568B publication Critical patent/FI67568B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI67568C publication Critical patent/FI67568C/en
Priority to SE8800621A priority patent/SE464195B/en

Links

Classifications

    • 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
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/36Coatings with pigments
    • D21H19/38Coatings with pigments characterised by the pigments
    • 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
    • C09C3/00Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/04Physical treatment, e.g. grinding, treatment with ultrasonic vibrations
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/46Sulfates
    • 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
    • C09C1/025Calcium sulfates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/51Particles with a specific particle size distribution
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/51Particles with a specific particle size distribution
    • C01P2004/52Particles with a specific particle size distribution highly monodisperse size distribution
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/54Particles characterised by their aspect ratio, i.e. the ratio of sizes in the longest to the shortest dimension
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Description

1 675681 67568

Kipsipigmentti tai -täyteaineGypsum pigment or filler

Keksintö koskee uudentyyppistä kipsipigmenttiä tai -täyteainetta, jonka keskimääräinen hiukkaskoko on 0,5-5 ^um.The invention relates to a new type of gypsum pigment or filler having an average particle size of 0.5 to 5.

Nykyisin käytettävistä päällystyspigmenteistä on kaoliini levymäistä. Sen keskimääräinen muototekijä, eli suurimman dimension suhde pienimpään, on noin 20-30. Talkki on vielä levymäisempää. Tällaisia päällystyspigmenttejä käytettäessä pystytään suhteellisen helposti valmistamaan kiiltäviä päällysteitä, joiden huonona puolena kuitenkin on liian alhainen painovärin absorptiokyky ja usein myös huono vaaleus tai opasiteetti, samoin taipumus bliste-ring-ilmiöön painovärin kuivatusvaiheessa. Näiden puutteiden korjaamiseksi lisätään usein myös kiiltävään paperiin tarkoitettuun päällysteeseen pienet määrät kalsiumkarbonaattia. Karbonaatti lisäys alentaa kuitenkin kiiltoa ja vaikuttaa päällystyspastan sta-biilisuuteen haitallisesti. Karbonaatista aiheutuu vaikeuksia myös puupitoista paperia valmistavan tehtaan vesisysteemissä, kalsiumkarbonaatti kun reagoi alumiinisulfaattia kuluttavasti, jolloin hylkypaperin määrissä tapahtuvat heilahtelut vaikuttavat vesisysteemin pH-arvoon.Of the coating pigments currently in use, kaolin is plate-like. Its average form factor, i.e. the ratio of the largest dimension to the smallest, is about 20-30. Talc is even more plate-like. When using such coating pigments, it is relatively easy to produce glossy coatings, which, however, have the disadvantage of too low ink absorption and often also poor brightness or opacity, as well as a tendency to bliste-ring phenomenon during the ink drying step. To remedy these shortcomings, small amounts of calcium carbonate are also often added to the glossy paper coating. However, the addition of carbonate lowers the gloss and adversely affects the stability of the coating paste. Carbonate also causes difficulties in the water system of a wood-containing paper mill, calcium carbonate reacts consuming aluminum sulphate, whereby fluctuations in the amounts of waste paper affect the pH of the water system.

Mattapaperia voidaan periaatteessa valmistaa päällystämällä samalla kaoliinia sisältävällä pastalla kuin kiiltävää paperia, mutta käsittelemällä kalanteroinnissa niin lievästi, että saavutetaan haluttu sileys, mutta ei kiiltoa. Tällaisessa paperissa toivotaan parempaa vaaleutta. Paperia käsiteltäessä syntyy myös helposti häiritseviä jälkiä.Matte paper can in principle be produced by coating with the same kaolin-containing paste as glossy paper, but by treating in calendering so lightly that the desired smoothness is achieved, but not gloss. In such a paper, better brightness is desired. Interfering marks are also easily generated when handling paper.

Puuvapaisiin paperilaatuihin soveltuvia, muototekijältään keskimäärin 1-3 olevia märkäjauhettuja kalsiumkarbonaattiperustaisia mattapäällystyspigmenttejä on saatavilla. Kun niitä käytetään happamissa paperinvalmistusolosuhteissa syntyy edellä mainittuja ongelmia.Wet-ground calcium carbonate-based matt coating pigments having an average form factor of 1-3 are suitable for wood-free paper grades. When used in acidic papermaking conditions, the above problems arise.

2 675682 67568

Kuivajauhamalla valmistettu paperin päällystykseen tarkoitettu kipsipigmentti tunnetaan FI-hakemuksesta 750387. Tällaisessa kip-sipigmentissä muototekijä vaihtelee n. 2-6 välillä ja sillä voidaan saavuttaa korkeampia kuiva-ainepitoisuuksia kuin jäljempänä mainituilla kipsipigmenttilaaduilla. Tällainen pigmentti soveltuu hyvin mattapaperin valmistukseen. Kiiltäviin paperilaatuihin sitä ei ole voitu käyttää, sillä yli 40 % kipsiä päällysteen pig-menttimäärästä johtaa kiillon selvään alentumiseen ja alle 40 % osuus kaoliinia sisältävässä pastassa on erittäin vaikeata saada stabiiliksi. Tämä johtunee pigmenttilaadun sisältämästä hienoim-masta, alle 0,3 ^um hiukkaskokoa olevasta fraktiosta, jota kuiva jauhatuksessa välttämättä syntyy ja jota flokkautumisen vuoksi ei saada poistetuksi. Riittävän hienon pigmentin valmistus kuiva-jauhatuksella on vaikeata myös siksi, että kipsi helposti jauha-tusenergian vaikutuksesta menettää kidevesiään muuttuen reaktiiviseksi hemihydraatiksi.Dry-ground gypsum pigment for paper coating is known from FI application 750387. In such a gypsum pigment, the form factor varies between about 2-6 and higher dry matter contents can be achieved than with the gypsum pigment grades mentioned below. Such a pigment is well suited for the production of matte paper. It has not been possible to use it on glossy paper grades, since more than 40% of the amount of pigment in the gypsum coating results in a clear reduction in gloss and less than 40% in the paste containing kaolin is very difficult to stabilize. This is probably due to the finest fraction of pigment grade, with a particle size of less than 0.3, which is necessarily formed during dry milling and which cannot be removed due to flocculation. The production of a sufficiently fine pigment by dry grinding is also difficult because the gypsum easily loses its crystal water under the influence of the grinding energy, becoming a reactive hemihydrate.

US-patentissa 4310360 ja SE-patenttihakemuksessa 8200586 esitetään menetelmät valmistaa kipsipigmenttiä märkäjauhatusmenetelmällä, esimerkiksi fosforihapon valmistuksen yhteydessä kiteytettävästä prosessikipsistä. Näissä menetelmissä jauhatus suoritetaan käyttäen 0,5-3,0 % karboksimetyyliselluloosaa tai karboksimetyylisel-luloosan ja eräiden muiden polymeerien yhdistelmiä jauhatusapuai-neina myllyissä, jotka on täytetty n. 0,5-4 mm läpimittaisilla mikrojauhinkappaleilla.U.S. Pat. No. 4,310,360 and SE Patent Application No. 8200586 disclose methods for preparing gypsum pigment by a wet milling process, for example from process gypsum to be crystallized in connection with the production of phosphoric acid. In these processes, milling is performed using 0.5-3.0% carboxymethylcellulose or combinations of carboxymethylcellulose and certain other polymers as milling aids in mills filled with microfill bodies of about 0.5-4 mm in diameter.

Näillä menetelmillä saadun pigmentin muototekijä on n. 15 tai yli. Se on eräiltä ominaisuuksiltaan varsin mielenkiintoinen. Levymäisen hiukkasmuotonsa ansiosta se soveltuu kaoliinin korvaamiseen kiiltävissä paperilaaduissa, jos se on jauhettu tarpeeksi hienojakoiseksi, ainakin 70 % alle 2 ^um, mieluummin ainakin 80 % alle 2 ^um hienouteen. Pigmentin hiukkaskokojakautuma tulee tällöin loivaksi. On osoittautunut, että tällainen suurissa leik-kausvoimissa tapahtuvassa jauhatuksessa syntyvä levymäinen kipsi-pigmentti on suuren ominaispintansa vuoksi vaikeata sekoittaa 3 67568 muiden pigmenttien, kuten kaoliinin tai talkin kanssa. Niinpä esimerkiksi stabiilin päällystyspastan valmistus kaoliinin kanssa 75:25 pigmenttisuhteessa (kaoliini ensin mainittuna) on lähes mahdotonta. Lisäksi tällaisen pigmentin valmistus on erittäin vaikeata teknillisesti pigmenttilietteen suuren viskositeetin ja tiksotrooppisuuden vuoksi. Suuri ominaispinta johtaa samalla erittäin korkeaan polyfosfaatti- tai polyakrylaattityyppisten dispergointiaineiden tarpeeseen CMC:n lisäksi, jotta pastat olisivat stabiileja.The pigment obtained by these methods has a form factor of about 15 or more. It is quite interesting in some of its features. Due to its plate-like particle shape, it is suitable for replacing kaolin in glossy paper grades if it is ground to a sufficiently fine, at least 70% less than 2 [mu] m, preferably at least 80% less than 2 [mu] m fineness. The particle size distribution of the pigment then becomes gentle. It has been found that such a plate-like gypsum pigment resulting from high shear grinding is difficult to mix with 3,67568 other pigments such as kaolin or talc due to its high specific surface area. Thus, for example, the preparation of a stable coating paste with kaolin in a pigment ratio of 75:25 (kaolin first mentioned) is almost impossible. In addition, the production of such a pigment is very difficult technically due to the high viscosity and thixotropic nature of the pigment slurry. At the same time, the high specific surface area results in a very high need for dispersants of the polyphosphate or polyacrylate type in addition to CMC in order for the pastes to be stable.

Tunnetun menetelmän mukaan valmistettu päällystyspigmentti mat-talaatuisia papereita varten on sikäli helpommin sovellettavissa, että pigmentti on karkeampaa ja käsittely sen vuoksi helpompaa. Niinpä sitä voidaankin käyttää esimerkiksi hyvää pintalujuutta ja märkahankauskestävyyttä vaativissa kohteissa tavanomaisiin pig-mentteihin verrattuna paremmin tuloksin. Sekoitettavuus kaoliinin kanssa ei kuitenkaan ole toivottavalla tasolla. Toinen puutteellisuus on päällysteen suhteellisen alhainen painovärin absorptio, jota eräissä sovellutuksissa haluttaisiin paremmaksi. Myöskään painettavauus syväpainomenetelmällä ei ole riittävän hyvä. Tällä menetelmällä ei voida valmistaa kipsipigmenttiä, joka antaisi yhtä hyviä sileyksiä ja tasaisuuksia mattapaperille kuin mitä on saatavissa uudentyyppisillä kalsiumkarbonaattiin perustuvilla päällystyspigmenttilaaduilla.The coating pigment prepared according to the known method for low-quality papers is easier to apply in that the pigment is coarser and therefore easier to handle. Thus, it can be used, for example, in applications requiring good surface strength and wet abrasion resistance compared to conventional pigments with better results. However, miscibility with kaolin is not at the desired level. Another shortcoming is the relatively low ink absorption of the coating, which would be desired in some applications. The printability by the gravure printing method is also not good enough. This method cannot produce a gypsum pigment that would provide as good smoothness and uniformity to matte paper as is available with new types of calcium carbonate based coating pigment grades.

Espanjalaisessa patentissa 498334 esitetään menetelmä luonnon kipsin jalostamiseksi paperin päällystyspigmentiksi menetelmällä, jonka mukaan ensimmäinen vaihe on kipsin (0,5-100 ^um) disper-gointi anionisten tai nonionisten pinta-aktiivisten aineiden, tyyppiä dikarboksyylihappoesterijohdannainen tai polyoksietyloitu rasva-alkoholi, taikka selluloosaeetterityyppisen suojakolloidin kanssa, toisena vaiheena näin tehdyn kipsilietteen jauhatus keskimäärin 1,4-1,8 mm läpimittaisilla jauhinkappaleilla varustetussa myllyssä noin 0,5-1,0 ^um:n hiukkaskokoon ja kolmantena vaiheena levymäistä tai neulamaista hiukkasmuotoa edustavan, 8-68 % 4 67568Spanish Patent 498334 discloses a process for processing natural gypsum into a paper coating pigment by a first step of dispersing the gypsum (0.5-100 μm) with anionic or nonionic surfactants of the dicarboxylic acid ester derivative type or a polyoxyethylated fatty alcohol ether or cellulose ether , in the second stage, grinding of the gypsum slurry thus obtained in a mill equipped with grinding pieces with an average diameter of 1.4-1.8 mm to a particle size of about 0.5-1.0 μm and in the third stage representing a plate-like or needle-like particle form, 8-68% 4 67568

Al^O^ sisältävän, hienojakoisen mikropigmentin lisäämisen kipsipigmenttiin. Tässä patentissa mainitaan ylimalkaisesti li-säainemääriksi kipsin dispergoinnissa 0,2-5 % kipsistä ja kuiva-ainepitoisuudeksi 40-80 %.Addition of a finely divided micropigment containing Al 2 O 3 to the gypsum pigment. This patent mentions in general terms the amount of additive in the dispersion of gypsum from 0.2 to 5% of the gypsum and the dry matter content from 40 to 80%.

Espanjalaisessa patentissa 498334 ei esitetä suoritusesimerkkien muodossa yksityiskohtaisia tietoja käyttökelpoisista kemikaaleista, niiden annostelusta tai kuiva-ainepitoisuudesta. Koska kipsi-pigmentin käyttökelpoisuus kuitenkin täytyy varmistaa mikropig-menttiä lisäämällä, on ilmeistä, että menetelmässä on toimittu alhaisella viskositeettialueella, jolloin pigmentti saadaan muodoltaan pyöreähkönä, sen muototekijä on n. 1-4, ja samalla saadaan jyrkkä hiukkaskokojakautuma. Tällaisen pigmentin Teologian ja päällystysominaisuuksien korjaamiseksi on mikropigmenttilisäys tarpeen.Spanish Patent 498334 does not provide detailed information on usable chemicals, their dosage or dry matter content in the form of working examples. However, since the usefulness of the gypsum pigment must be ensured by the addition of a micropigment, it is obvious that the process has operated in a low viscosity range, giving the pigment a round shape, a form factor of about 1-4, and at the same time a steep particle size distribution. To correct the theology and coating properties of such a pigment, the addition of a micropigment is necessary.

FI-patenttihakemuksessa 803245 esitetään menetelmä valmistaa kal-siumkarbonaatista päällystyspigmenttiliete, jossa on erittäin suuri kuiva-ainepitoisuus, jopa 80 %. Tulokseen päästään julkaisun mukaan siten, että kalsiumkarbonaatti jauhetaan alhaisessa kuiva-ainepitoisuudessa ilman dispergointiaineita. Saatu pig-menttiliete, jossa hiukkasten kokojakautuma on jyrkkä, suodatetaan ja lietetään sitten uudelleen dispergointiaineiden kanssa.FI patent application 803245 discloses a method for preparing a coating pigment slurry from calcium carbonate with a very high dry matter content, up to 80%. According to the publication, the result is obtained by grinding calcium carbonate at a low dry matter content without dispersants. The resulting pigment slurry with a steep particle size distribution is filtered and then reslurried with dispersants.

Pigmenttien ja täyteaineiden hiukkaskokojakautuman ja hiukkasmuo-don vaikutuksesta pigmenttien pakkautuvuuteen ja edelleen tuotteiden (esim. paperin päällysteiden) ominaisuuksiin on olemassa useita julkaisuja. Hiukkaskokojakautuman korjaamiseksi luokitellaan liika esiintyvää hiukkaskokofraktio pois tai lisätään puuttuvaa fraktiota. Pakkautuvuutta muutetaan haluttuun suuntaan usein myös lisäämällä joukkoon eri muotoista pigmenttiä.There are several publications on the effect of particle size distribution and particle size distribution of pigments and fillers on the packability of pigments and further on the properties of products (e.g. paper coatings). To correct for the particle size distribution, the excess particle size fraction is reclassified or the missing fraction is added. The compressibility is often changed in the desired direction also by adding a variety of pigments of various kinds.

Tehtäessä kipsipigmentin valmistuskokeita todettiin, että alhaisessa kuiva-ainepitoisuudessa saatiin jyrkempi hiukkaskokojakautuma kuin edellä mainitun US-patentin 4310360 ja SE-patenttihake- 5 67568 muksen 8200586 mukaan toimittaessa. Ilman jauhatusapuaineita jauhetun, suodatetun ja uudelleen dispergoidun kipsipigmentin kuiva-ainepitoisuus oli sensijaan vaikea saada edes samalle tasolle kuin mainituilla tunnetuilla menetelmillä.In gypsum pigment fabrication experiments, it was found that a lower particle size distribution was obtained at a low dry matter content than when supplied in accordance with the aforementioned U.S. Patent 4,310,360 and SE Patent Application No. 5,67568,8200,586. On the other hand, without the grinding aids, the dry matter content of the ground, filtered and redispersed gypsum pigment was difficult to obtain even at the same level as with the said known methods.

Nyt huomattiin täysin yllättäen, että kun kipsin kuiva-ainepitoisuus lietteessä säädettiin dispergointiaineiden avulla 2-22 %-yk-sikköä korkeammaksi kuin mitä ilman dispergointiaineita todettiin käyttökelpoiseksi, saatiin syntymään uusi kipsipigmenttilaatu, josta puuttuu kokonaan kuivajauhetussa kipsipigmentissä esiintyvä pölymäinen hieno fraktio ja hemihydraattijäänteet eikä siinä myöskään ole n. 0,3 ^um alittavia suomumaisia pigmenttihiukka-sia, joita on tunnettujen US-patentin 4310360 ja SE-patenttihake-muksen 8200586 mukaisissa pigmenteissä. Uuden pigmenttilaadun hiukkasten pituuden suhde paksuuteen on alempi kuin edellä mainituilla menetelmillä saatu (n. 15), mutta suurempi kuin keskimäärin 2-3, mikä suunnilleen on alhaisessa viskositeetissa ilman apuaineita tai ES-patentin 498334 menetelmän mukaan saatu suhde. Uuden pigmentti laadun hiukkaskokojakautuma on tunnetuilla menetelmillä saatujen välillä.It was now found, quite surprisingly, that when the dry matter content of gypsum in the slurry was adjusted by 2 to 22% units higher with dispersants than was found to be useful without dispersants, a new quality of gypsum pigment was obtained. there are no scaly pigment particles below about 0.3 microns as are known in the pigments of U.S. Pat. No. 4,310,360 and SE Patent Application No. 8200586. The length to thickness ratio of the new pigment grade particles is lower than that obtained by the above methods (about 15), but greater than an average of 2-3, which is approximately the low viscosity without excipients or the ratio obtained according to the method of ES patent 498334. The particle size distribution of the new pigment grade is between those obtained by known methods.

Keksintöä selostetaan alla lähemmin viitaten oheisiin piirustuksiin, joissaThe invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which

Kuvio IA esittää tunnetun tekniikan mukaan tehtyä levymäistä kip-sipigmenttiä, jossa hiukkasten pituuden suhde paksuuteen on n. 15-20. Kuvio IB esittää kaoliinipigmenttiä. Kuviossa 1C nähdään alhaisessa kuiva-ainepitoisuudessa ilman jauhatusapuaineita valmistettu kipsipigmentti, jossa hiukkasten muototekijä on n. 1-3 ja hiukkaskokojakautuma on jyrkkä. Kuvio ID esittää märkäjauhamalla valmistettua kalsiumkarbonaattipigmenttiä. Kuvio IE esittää kuivajauhamalla saatua kipsipigmenttiä ja kuvio 1F keksinnön mukaista kipsipigmenttiä. Kuvioissa 1A-F on 3000 kertainen suurennos .Figure 1A shows a prior art sheet-like gypsum pigment in which the ratio of the length of the particles to the thickness is about 15-20. Figure IB shows a kaolin pigment. Figure 1C shows a gypsum pigment made at a low dry matter content without grinding aids, with a particle shape factor of about 1-3 and a steep particle size distribution. Figure ID shows a wet ground calcium carbonate pigment. Fig. IE shows a gypsum pigment obtained by dry grinding and Fig. 1F shows a gypsum pigment according to the invention. Figures 1A-F are 3000x magnification.

6 675686 67568

Kuvio 2A esittää keksinnön mukaista kipsipigmenttiä, jonka muoto-tekijä on n. 3-4 ja kuvio 2B vastaavaa pigmenttiä, jossa muotote-kijä on n. 4-6. Molemmat on jauhettu käyttäen 0,8 % anionista pinta-aktiivista ainetta ja dispergoiden ilmaa joukkoon n. 1-10 % lietetilavuudesta. Kuiva-ainepitoisuus kuviossa 2A oli 69 % ja o o lämpötila 70 C ja tapauksessa 2B 72 % ja lämpötila 45 C. Kuvio 2C esittää märkäjauhettua kalsiumkarbonaattia ja kuvio 2D keksinnön mukaista kipsipigmenttiä, jonka valmistuksessa käytettiin 0,6 % anionista pinta-aktiivista ainetta ja samalla 0,2 % karboksimetyyliselluloosaa viskositeetin lisäämiseksi.Figure 2A shows a gypsum pigment according to the invention having a form factor of about 3-4 and Figure 2B a corresponding pigment having a form factor of about 4-6. Both are ground using 0.8% anionic surfactant and dispersing air in about 1-10% of the slurry volume. The dry matter content in Fig. 2A was 69% and the temperature was 70 ° C and in the case of 2B 72% and the temperature was 45 ° C. Fig. 2C shows wet powdered calcium carbonate and Fig. 2D a gypsum pigment according to the invention using 0.6% anionic surfactant and 0 , 2% carboxymethylcellulose to increase viscosity.

Kuviossa 3 käyrä A esittää ilman apuaineita alhaisessa kuiva-ainepitoisuudessa jauhetun ja käyrä B SE-patenttihakemuksen 8200586 mukaan samaan keskimääräiseen hiukkaskokoon jauhetun kip-sipigmentin hiukkaskokojakautumaa. Kun jauhatus tapahtuu keksinnön mukaan muototekijän arvoon 3-15, saadaan käyrien A ja B välillä oleva optimaalinen hiukkaskokojakautuma.In Fig. 3, curve A shows the particle size distribution of a gypsum pigment ground without additives in a low dry matter content and curve B according to SE patent application 8200586 ground to the same average particle size. When the grinding takes place according to the invention to the value of the shape factor 3-15, an optimal particle size distribution between curves A and B is obtained.

Uuden pigmenttilaadun hiukkasten pituuden suhde paksuuteen vaih-telee siis keskimäärin välillä 3 ja 15 ja edullisesti se on 4-6. Tällaisen pigmentin syntyminen edellyttää kiteitä leikkaavien ja katkovien voimien optimaalista suhdetta jauhimessa.The ratio of the length to the thickness of the new pigment grade particles thus varies on average between 3 and 15 and is preferably 4-6. The formation of such a pigment requires an optimal ratio of crystal cutting and breaking forces in the refiner.

Kun valmistetaan hienojakoista pigmenttiä kiiltäviin paperilaatuihin, toimitaan lähempänä annetun kuiva-ainepitoisuuden alarajaa ja karkeampien mattapigmenttien ja täyteaineiden valmistuksessa lähempänä ylärajaa, jotta pigmentin muoto säilyisi samanlaisena.When producing a fine pigment for glossy paper grades, one works closer to the lower limit of the given dry matter content and closer to the upper limit in the production of coarser matte pigments and fillers in order to keep the shape of the pigment similar.

Uuden pigmentin valmistuksessa käytetään jauhatusapuaineita. Tarkoitukseen soveltuvat erityyppiset dispergointiaineet tai pinta-aktiiviset aineet. Nämä vaikuttavat kuitenkin siihen kuiva-ainepitoisuuteen, jossa optimaalinen tulos saavutetaan.Grinding aids are used in the production of the new pigment. Different types of dispersants or surfactants are suitable for this purpose. However, these affect the dry matter content at which the optimal result is achieved.

Il 7 67568 Käytettäessä pinta-aktiivisia jauhatusapuaineita on keksinnön mukaisen menetelmän yllättäen havaittu toimivan vasta silloin, kun lisäaineen tai lisäaineyhdistelmän avulla saadaan dispergoiduksi ilmaa jauhettavaan kipsilietteeseen hienoina kuplina. Tavanomaisesti laskettu kuiva-ainepitoisuus on tässä tapauksessa korkea, noin 67-75 %. Tämän kuiva-ainealueen alaosassa viskositeetti las-ee tällöinkin optimaalisen alapuolelle. Viskositeetin ostamiseksi on tällöin edullista laskea jauhettavan lietteen lämpötilaa tai lisätä paksuntajaksi esimerkiksi matala- tai keskiviskoottista karboksimetyyliselluloosaa noin 0,05-0,5 % käytetystä kuiva-ainepitoisuudesta riippuen. Samaan tulokseen päästään myös alemmassa kuiva-ainepitoisuudessa käyttämällä enemmän paksuntajaa.Il 7 67568 When surfactant grinding aids are used, it has surprisingly been found that the method according to the invention only works when the additive or combination of additives is used to disperse the air in the gypsum slurry to be ground in fine bubbles. The conventionally calculated dry matter content is high in this case, about 67-75%. In the lower part of this dry matter range, the viscosity still falls below the optimum. In order to purchase the viscosity, it is then advantageous to lower the temperature of the sludge to be ground or to add, for example, low or medium-viscosity carboxymethylcellulose as a thickener, depending on the dry matter content used. The same result is also achieved at a lower dry matter content by using more thickener.

Se, että keksinnön mukaista kipsipigmenttilaatua ei aikaisemmin ole valmistettu, johtunee siitä, että yleensä on toimittu kauppa-laatuiselta päällystyspigmentiltä kuljetettavuuden ja korkean kuiva-ainepitoisen päällystyspastan vaatiman vähintään 67 % kui-ainepitoisuudessa tai, jos mahdollisesti on kokeiltu alhaista kuiva-ainepitoisuutta, on vettä käytetty niin paljon, että pigmentin jälkikäsittely suodattamalla on mahdollista ilman eri prosessivaiheita. Keksinnön mukainen kipsipigmentti saadaan tavanomaisia dispergointiaineita käytettäessä alle 67 % kuiva-ainepitoisuudessa, mutta niin sakeana ja viskoottisena, että se on syytä laimentaa tai jälkidispergoida, ennenkuin ylimääräisen veden poisto suodattamalla tai linkoamalla voi vaivattomasti tapahtua. Pinta-aktiivisten aineiden avulla jauhettaessa ei aikaisemmin korkeassa kuiva-ainepitoisuudessa tapahtuvassa kipsin jauhatuksessa ole oivallettu kiinnittää huomiota mahdollisuuteen parantaa kipsiliet-teen juoksevuutta dispergoimalla ilmakuplia lietteeseen, niin että sen tilavuus lisääntyy n. 1-10 %.The fact that the gypsum pigment grade according to the invention has not previously been produced is probably due to the fact that a commercial grade coating pigment has generally been supplied with a dry matter content of at least 67% required for transportability and a high dry matter coating paste or, if possible, a low dry matter content has been tested. so much so that post-treatment of the pigment by filtration is possible without different process steps. The gypsum pigment according to the invention is obtained using conventional dispersants at a dry matter content of less than 67%, but so thick and viscous that it should be diluted or post-dispersed before the removal of excess water by filtration or centrifugation can take place effortlessly. When surfacing with surfactants, it has not previously been realized in gypsum grinding at high dry matter content to pay attention to the possibility of improving the flowability of gypsum slurry by dispersing air bubbles in the slurry so that its volume increases by about 1-10%.

**

Keksintöä selostetaan alla lähemmin esimerkein.The invention is described in more detail below by way of examples.

I: 67568I: 67568

Esimerkeissä käytetty synteettinen kipsi on peräisin fosforiha-pon valmistuksesta märkämenetelmällä. Satu kaksikidevedellinen kipsi on ennen kokeita puhdistettu joko pelkällä vesipesulla tai luokittelemalla jätteeksi hienoin fraktio. Jauhettavan kipsin dispergointi, jauhatus ja jauhetun kipsin seulonta on tehty tavanomaisilla laitteilla, jollaisia on kuvattu mm. US-patenttijulkaisussa 4310360.The synthetic gypsum used in the examples is derived from the production of phosphoric acid by the wet process. Before the experiments, the fairy-tale bicrystalline gypsum has been purified either by water washing alone or by classifying it as the finest fraction. The dispersion, grinding and screening of the ground gypsum have been performed with conventional equipment, such as those described in e.g. U.S. Patent No. 4,310,360.

Esimerkki 1 (Vertailukoe)Example 1 (Comparative experiment)

Kalsiumkarbonaatin jauhatuksesta tunnetun tekniikan soveltaminen kipsiin:Application of the technique known from the grinding of calcium carbonate to gypsum:

Suoritettiin kokeita synteettisen kipsin jauhamiseksi FI-hakemuk-sessa 803245 esitetyn menetelmän mukaan siinä kuvatulla jauhimel-la. Osoittautui mahdottomaksi suorittaa jauhatusta n. 70-85 % alle 2 ^um hiukkaskokon asti niin, että lietteen kuiva-ainepitoisuus olisi ilman dispergointiaineita voitu saada korkeammaksi kuin 50-55 %. Kokeissa käytetyt myllyt olivat jauhatuksen aikana lisäksi niin alttiina rasituksille, että tuotantomittainen jauhatus ei olisi mahdollista. Jauhettu pigmenttiliete jähmettyi myllystä tullessaan ja oli väriltään poikkeuksellisen tummaa. Näissä olosuhteissa tapahtui siis myös myllyn voimakasta kulumista.Experiments were performed to grind synthetic gypsum according to the method described in FI application 803245 with the grinder described therein. It proved impossible to carry out grinding up to a particle size of about 70-85% below 2 [mu] m, so that the dry matter content of the slurry could have been made higher than 50-55% without dispersants. In addition, the mills used in the experiments were so exposed to stresses during grinding that production-scale grinding would not be possible. The ground pigment sludge solidified on entering the mill and was exceptionally dark in color. Thus, under these conditions, heavy mill wear also occurred.

Esimerkki 2 (Vertailukoe)Example 2 (Comparative experiment)

Kipsiä jauhettiin ilman jauhatusapuaineita myllyn jatkuvan toiminnan kannalta sopivalla 45-50 % kuivapainoalueella. Näytteistä poistettiin ylimääräinen vesi painesuodattimella. Kiintoainepi-toisuus suodatinkakuissa oli parhaimmillaan 70 % paikkeilla ja suodatinkakut olivat olomuodoltaan kiinteitä. Dispergoitaessa suodatinkakkuja veteen kipsin dispergoinnissa hyviksi havaituilla aineilla (CMC + polyakrylaatti + polyfosfaatti) päästiin suunnilleen samaan kuiva-ainepitoisuuteen (67-70 %) kuin aikaisemmin kuvatun US-patentin mukaan toimittaessa. Menetelmän avulla ei siis kipsilietteen kuiva ainepitoisuus parane. Saadun kipsipigmentin hiukkaskokojakautuma todettiin jyrkäksi, ja hiukkasten pituuden 9 suhde paksuuteen oli keskimäärin noin 1-3. 67568The gypsum was ground without grinding aids in a dry weight range of 45-50% suitable for continuous operation of the mill. Excess water was removed from the samples with a pressure filter. The solids content of the filter cakes was around 70% at best and the filter cakes were solid. When dispersing the filter cakes in water with substances found to be good in dispersing gypsum (CMC + polyacrylate + polyphosphate), approximately the same dry matter content (67-70%) was achieved as supplied under the previously described U.S. patent. Thus, the method does not improve the dry matter content of the gypsum slurry. The particle size distribution of the obtained gypsum pigment was found to be steep, and the ratio of the length of the particles 9 to the thickness was on average about 1-3. 67568

Esimerkki 3 (Vertailukoe)Example 3 (Comparative experiment)

Esimerkin 2 mukaisella kipsipigmentillä tehtiin edelleen paperin päällystyskokeita pilot-koneella terämenetelmällä Noin 68 % kuiva-ainepitoisuudessa jauhettiin SE-patenttihakemuksessa 8200586 kuvattuja dispergointiaineita käyttäen vertailupigmentit. Näillä saatiin 2-3 %-yksikköä korkeammassa kuiva-ainepitoisuudessa ajokelpoiset, 10 osaa styreenibutadieenilateksia ja 1,5 osaa CMC:aa sisältävät päällystyspastat. Vertailupastoja käyttäen saatiin papereihin myös parempi kiilto kuin esimerkin 1 mukaan valmistetulla kipsipigmentillä. Koe osoittaa, että ilman dispergointiaineita jauhettaessa kipsistä ei saada korotetussa kuiva-ainepitoisuudessa ajokelpoisia pastoja.The gypsum pigment according to Example 2 was further subjected to paper coating tests on a pilot machine by the blade method. About 68% of the dry matter content was ground using the dispersants described in SE patent application 8200586 as reference pigments. These gave coating pastes containing 10 parts of styrene-butadiene latex and 1.5 parts of CMC, which could be run at a dry matter content of 2-3%. Using control pastes, the papers also had a better gloss than the gypsum pigment prepared according to Example 1. The experiment shows that when dispersed without dispersants, gypsum does not yield pastable pastes at elevated dry matter content.

Esimerkki 4Example 4

Valmistettiin kipsipigmenttiä erilaisissa olosuhteissa, jolloin pigmentin muototekijä vaihteli välillä n. 1-20. Näytteet laimennettiin pumpattavissa oleviksi lietteiksi, jotka lingottiin mahdollisimman kuiviksi (20 min 2990 m/min kehänopeudella). Tulokset on esitetty taulukossa 1.Gypsum pigment was prepared under various conditions, with the shape factor of the pigment varying from about 1 to 20. The samples were diluted into pumpable slurries which were centrifuged as dry as possible (20 min at a circumferential speed of 2990 m / min). The results are shown in Table 1.

Taulukko 1table 1

Olosuhteet pigmentin Hiukkasen pituuden Sakan kuiva- jauhatuksessa suhde paksuuteen ainepitoisuus, % n. 50 % kuiva-aine- n. 1-3 66 pitoisuus (KAP), ei apuaineita 72 % KAP, anioninen 2-4 84 tensidi 0,8 % 67568 I.Conditions for pigment Particle length In dry grinding of the precipitate, the ratio to thickness is the content of the substance,% approx. 50% of the dry matter approx. 1-3 66 content (KAP), no excipients 72% KAP, anionic 2-4 84 surfactant 0.8% 67568 I .

10 65 % KAP, anioninen ten- sidi 1 %, CMC 1 % 2-10 84 US-patentin 4310360 mukainen pigmentti n. 20 7865% KAP, anionic surfactant 1%, CMC 1% 2-10 84 Pigment according to U.S. Pat. No. 4,310,360 approx. 20 78

Koe osoittaa, että jauhettaessa keksinnön mukaan olosuhteissa, joissa kuiva-ainepitoisuus ja viskositeetti on optimaalinen, saadaan veden poiston kannalta tiiveimmäksi pakkautuva pigmentti. Keksinnön menetelmää voidaan hyödyntää valmistettaessa kauppalaa-tuista pigmentti lietettä alle 67 % kuiva-ainepitoisuudessa jauhetusta lietteestä tai kuivaa pigmenttiä. Pilot-mittaisissa kokeissa ovat dekantterityyppinen linko tai painesuodatin osoittautuneet käyttökelpoisiksi veden erotuslaitteiksi.The experiment shows that grinding according to the invention under conditions in which the dry matter content and viscosity are optimal gives a pigment which is more compact in terms of dewatering. The process of the invention can be utilized in the preparation of commercially available pigment sludge from a slurry or dry pigment with a dry matter content of less than 67%. In pilot-scale experiments, a decanter-type centrifuge or pressure filter has proven to be useful water separation devices.

Esimerkki 5 (Vertailukoe)Example 5 (Comparative experiment)

Puhdistettua fosfokipsiä jauhettiin US-patentin 4310360 mukaan 68 % kuiva-ainepitoisuudessa n. 40 % alle 2 ^um hiukksakokoon käyttäen jauhatusapuaineena 1,5 % matalaviskoottista CMC:tä kuivaksi lasketun kipsin painosta. Saatujen hiukkasten pituuden suhde leveyteen oli välillä 15-20. Pigmenttiä kokeiltiin erikoiskar-tongin päällystykseen. Kartonkilaadun tärkeitä tuoteominaisuuksia ovat mm. matta pinta, hyvä pesunkesto ja syväpainettavauus. Pääl-lystyspastassa korvattiin normaalisti käytetystä kaoliinista toinen puoli kipsillä. Sideaineena käytettiin lateksia 21 % pigment-timäärästä. Vertailukelpoisista näytteistä mitattiin mm. seuraa-vat arvot (taulukko 2).Purified phosphogypsum was ground according to U.S. Patent 4,310,360 at 68% dry matter content to about 40% less than 2 microns in particle size using 1.5% low viscosity CMC by weight of dry gypsum as a grinding aid. The length to width ratio of the particles obtained ranged from 15 to 20. The pigment was tested for coating special board. Important product properties of board quality include e.g. matte surface, good washability and gravure printability. In the coating paste, one half of the kaolin normally used was replaced with gypsum. Latex was used as a binder in 21% of the Pigment. From comparable samples, e.g. the following values (Table 2).

Esimerkki 6Example 6

Puhdistettua fosfokipsiä jauhettiin US-patentin 4310360 mukaan n. 40 % alle 2 ^um hiukkaskokoon 58 % kuiva-ainepitoisuudessa käyttäen jauhatusapuaineena 1,5 % matalaviskoottista karboksime-tyyliselluloosaa kuivaksi lasketun kipsin määrästä. Saatiin pigmentti, jossa levymäisten hiukkasten pisimmän dimension suhde ly-himpään oli keskimäärin noin 15. Pigmenttiä kokeiltiin päällys- 11 67568 tyspastassa, jossa puolet pigmentistä oli kaoliinia ja jonka si-deainepitoisuus oli 21 %. Keksinnön mukainen pigmentti valmistettiin 58 % kuiva-aineitoisuudessa jauhamalla samaan hienousastee-seen käyttäen jauhatusapuaineena 0,25 % natriumheksametafosfaattia kipsin määrästä. Tästä pigmentistä, jonka hiukkasten pituuden suhde paksuuteen oli keskimäärin n. 2-6, valmistettiin samanlainen pasta kuin edellisestä. Kaoliini lisätiin kipsilietteeseen kuivana, jotta päästiin teräpäällystyksen edellyttämään pastan kuiva-ainepitoisuuteen. Vertailupastana oli lisäksi pelkkää kaoliinia sisältävä pasta.Purified phosphogypsum was ground according to U.S. Patent 4,310,360 to a particle size of less than about 2 microns at a dry matter content of 58% using 1.5% low viscosity carboxymethylcellulose as the drying aid in the amount of dry gypsum. A pigment was obtained in which the ratio of the longest dimension of the plate-like particles to the shortest was on average about 15. The pigment was tested in a coating paste in which half of the pigment was kaolin and the binder content was 21%. The pigment according to the invention was prepared in a dry matter content of 58% by grinding to the same degree of fineness using 0.25% sodium hexametaphosphate from the amount of gypsum as a grinding aid. From this pigment, the ratio of the length of the particles to the thickness averaging about 2-6, a similar paste was prepared as from the previous one. Kaolin was added to the gypsum slurry dry to achieve the dry matter content of the paste required for blade coating. The comparison paste was also a paste containing only kaolin.

Päällystyskoe tehtiin pilot-koneella erikoiskartongille, jonka tärkeitä tuoteominaisuuksia ovat mattaisuus, syväpainettavuus ja märkähankauslujuus. Saatiin taulukon 2 esittämät tulokset.The coating test was performed on a pilot machine for special board, the important product properties of which are matte, gravure and wet abrasion strength. The results shown in Table 2 were obtained.

Taulukko 2Table 2

Muutos kaoliinivertailuun nähden, %Change compared to kaolin comparison,%

Ominaisuus US-patentin 4310360 Keksinnön mukainen pigmentti pigmenttiFeature The pigment according to the invention of U.S. Pat. No. 4,310,360

Vaaleus +0 +0,2Brightness +0 +0.2

Opasitetti -1,8 +0,9Opacity -1.8 +0.9

Painovärin absorptio,K&N -21 +128 Öljyn imeytymisaika, Patra +30 -91Ink absorption, K & N -21 +128 Oil absorption time, Patra +30 -91

Sileys, Fogra -5,8 -25Sileys, Fogra -5.8 -25

Syväpainettavuus +10 +50Gravure printing +10 +50

Kiilto +0 -16Gloss +0 -16

Pintalujuus, IGT +59 +43Surface strength, IGT +59 +43

Pesutesti lievä parannus merkittävä parannusWashing test slight improvement significant improvement

Esimerkki 7Example 7

Esimerkin 6 mukaisen kartonkituotteen päällystyksessä kokeiltiin SE-patenttihakemuksen 8200586 menetelmällä tehtyä kipsipigmenttiä 12 67568 (hiukkasten pituuden suhde paksuuteen n. 20) ja keksinnön mukaista (mainittu suhde keskimäärin n. 3-4), joka valmistettiin 69 % kuiva-ainepitoisuudessa käyttäen apuaineena 0,85 % anionista pinta-aktiivista ainetta (Na-dioktyylisulfosukkinaattia). Kipsiä dispergoitiin ennen jauhatusta niin kauan, että havaittiin kip-sierän kuohkeutuvan ja sen tilavuuden kasvavan n. 1-10 %. Molempia pigmenttejä käyttäen tehtiin 75 osaa kipsiä ja 25 osaa kaoliinia sekä 20 osaa lateksia sisältävät pastat, joilla tehtiin päällystyskoe. Saatiin taulukon 3 mukaiset tulokset.In the coating of the board product according to Example 6, gypsum pigment 12,67568 made by the method of SE patent application 8200586 (particle length to thickness ratio approx. 20) and according to the invention (said ratio averaging about 3-4) were prepared at 69% dry matter content using 0.85 as excipient. % anionic surfactant (Na-dioctyl sulfosuccinate). The gypsum was dispersed before grinding until it was found that the gypsum sieve fluffed and its volume increased by about 1-10%. Using both pigments, pastes containing 75 parts of gypsum and 25 parts of kaolin and 20 parts of latex were made for a coating test. The results according to Table 3 were obtained.

Taulukko 3Table 3

Ominaisuus Keksinnön mukaisella pigmentillä SE- patenttihakemuksen 8200586 mukaiseen pigmenttiin nähden saatu muutos, %Property Change with the pigment according to the invention relative to the pigment according to SE patent application 8200586,%

Vaaleus +1,9Brightness +1.9

Opasiteetti +3,2 K&N +59 Öljyn imeytymisaika -64Opacity +3.2 K&N +59 Oil absorption time -64

Sileys, Fogra +29Sileys, Fogra +29

Syväpainettavuus +28Gravure printability +28

Kiilto -10Gloss -10

Pesutesti lievä parannusWash test slight improvement

Esimerkki 8Example 8

Tehtiin kipsin ja talkin seospastoja käyttäen kaupallista pääl-lystystalkkilietettä, korkeassa kuiva-ainepitoisuudessa (67 %) 1,2 % CMC-määrän avulla jauhettua, 0,4 % polyakrylaattimäärällä jälkidispergoitua kipsiä sekä ilman apuaineaita alhaisessa pH:ssa jauhettua, sitten suodatettua ja lopuksi 67 % kuiva-ainepitoisuuteen 1,2 % CMC- ja 0,4 % polyakrylaattimäärällä dispergoitua kipsiä. Edellisen kipsin hiukkasten pituuden suhde paksuuteen oli yli 15, jälkimmäisen n. 2-3. Tehtiin 80:20 (talkki:kipsi) pastat käyttämällä 10 % lateksia ja vielä 1,2 % matalahkoviskositettistaGypsum and talc blend pastes were made using a commercial coating talc slurry, gypsum ground at a high dry matter content (67%) with 1.2% CMC, post-dispersed with 0.4% polyacrylate, and ground at low pH without excipients, then filtered and finally 67 to a dry matter content of 1.2% CMC and 0.4% polyacrylate-dispersed gypsum. The ratio of the length of the former gypsum particles to the thickness was over 15, the latter about 2-3. 80:20 (talc: gypsum) pastes were made using 10% latex and a further 1.2% low viscosity

IIII

i3 67568 CMC:aa pigmenttien yhteismäärästä laskettuna. Korkeassa kuiva-ainepitoisuudessa jauhettua kipsiä käytettäessä pastaan jouduttiin lisäämään vielä 0,3 % polyakrylaattidispergointiainetta.i3 67568 CMC based on the total amount of pigments. When using gypsum ground at a high dry matter content, an additional 0.3% of polyacrylate dispersant had to be added to the paste.

Viskositeetti (Brookfield) oli 1520 mP. Pasta oli stabiili pari o päivää 45 C lämpökaapissa. Matalassa kuiva-ainepitoisuudessa jauhetusta kipsistä tehtiin samanlainen pasta. Polyakrylaatin lisätarve oli vain 0,1 %. Pastan viskositeetti oli samassa kuiva- o ainepitoisuudessa 1260 mP. Pasta oli 45 C lämpötilassa stabiili vielä 4 kk kuluttua.The viscosity (Brookfield) was 1520 mP. The pasta was stable for a couple of days in a 45 C oven. A similar paste was made from ground dry gypsum. The additional need for polyacrylate was only 0.1%. The viscosity of the paste was 1260 mP at the same dry matter content. The paste was stable at 45 ° C after a further 4 months.

Koe osoittaa, että kipsipigmentin sekoitettavuus talkin kanssa paranee, kun pigmentin muototekijä alenee ja hiukkaskokjakautuma jyrkkenee. Sama koskee sekoitettavuutta muidenkin pigmenttien kuin talkin kanssa. Keksinnön mukaiset pigmentit käyttäytyvät stabiili-suuden suhteen tämän esimerkin ääritapausten välillä.The experiment shows that the miscibility of the gypsum pigment with talc improves as the shape factor of the pigment decreases and the particle size distribution steepens. The same applies to miscibility with pigments other than talc. The pigments according to the invention behave in terms of stability between the extreme cases of this example.

Esimerkki 9Example 9

Kipsiä dispergoitiin veteen n. 72 % kuiva-ainepitoisuudessa käyttäen apuaineena Na-dioktyylisulfosukkinaattia 1 % kipsin määrästä niin, että syötteeseen dispergoitui ilmaa hienojakoisina kuplina. Tämän jälkeen liete jauhettiin päällystyspigmenttihienouteen ja kuivattiin joko semmoisenaan tai yli 80 % kuiva-ainepitoisuuteen lingottuna. Kuivatut näytteet voitiin muodostuneiden kokkareiden murskauksen jälkeen helposti dispergoida alkuperäiseen hiukkasko-koon. Vertailun vuoksi meneteltiin samalla tavoin US-patentin 4310360 ja SE-patenttihakemuksen 8200586 mukaan valmistetuilla kipsipigmenteillä. Kun nämä kuivattiin, murskattiin ja dispergoitiin uudelleen vesilietteiksi Diaf-dispergaattorilla, osoittautui mahdottomaksi saavuttaa alkuperäistä pigmenttihienoutta.Gypsum was dispersed in water at a dry matter content of about 72% using Na-dioctyl sulfosuccinate as an excipient in 1% of the amount of gypsum so that air was dispersed in the feed in fine bubbles. The slurry was then ground to a fineness of coating pigment and dried either as such or centrifuged to a dry matter content of more than 80%. After crushing the formed lumps, the dried samples could be easily dispersed to the original particle size. For comparison, the procedure was similar for gypsum pigments prepared according to U.S. Patent 4,310,360 and SE Patent Application 8200586. When these were dried, crushed and redispersed into aqueous slurries with a Diaf disperser, it proved impossible to achieve the original pigment fineness.

Keksimääräisellä hiukkaskoolla tarkoitetaan tässä sitä hiukkasko-koa, jonka alapuolelle jää 50 painoprosenttia pigmentistä. Keskimääräisellä muototekijällä tarkoitetaan 10000 kertaisena suurennoksella otetusta mikroskooppikuvasta katsottuna näytteen yleisintä 14 67568 hiukkasmuotoa edustavista hiukkasista arvoitua pisimmän dimension (=pituus) suhdetta lyhimpään (=paksuus). Viimemeinitun menetelmän karkeuden vuoksi ilmoitetaan yleensä muototekijän suuruusluokka-alue, jolloin esimerkiksi hiukkasmuotoalue 3-4 tarkoittaa keskenään enemmän samanmuotoisia hiukkasia kuin esim. 3-6.By particle size is meant herein the particle size below which 50% by weight of the pigment remains. The average shape factor is the ratio of the longest dimension (= length) to the shortest (= thickness) of the 14 67568 particles representing the most common particle shape of the sample, viewed from a microscopic image taken at 10,000 times magnification. Due to the roughness of the latter method, the order of magnitude of the shape factor is usually indicated, in which case, for example, the particle shape range 3-4 means more particles of the same shape than e.g. 3-6.

Claims (6)

15 6756815 67568 1. Kipsipigmentti tai täyteaine, jonka keskimääräinen hiuk-kaskoko on välillä 0,5-5 ^um, tunnettu siitä, että sen hiukkaskokoalue on käytännöllisesti katsoen kokonaisuudessaan yli 0,3 ^um ja hiukkasten pisimmän dimension suhde lyhimpään on keskimäärin 3-15, edullisesti 4-6.Gypsum pigment or filler having an average particle size of between 0.5 and 5, characterized in that it has a substantially total particle size range of more than 0.3 and the ratio of the longest dimension of the particles to the shortest is on average 3 to 15, preferably 4-6. 2. Menetelmä vaatimuksen 1 mukaisen pigmentin valmistamiseksi, tunnettu siitä, että kipsin vesilietettä jauhetaan hiukkaskokoon 0,5-5 ^um dispergointiaineiden läsnäollessa olennaisesti korkeammassa kuiva-ainepitoisuudessa kuin mitä ilman dispergointiaineita tehdyssä jauhatuskokeessa todetaan käyttökelpoiseksi .A process for preparing a pigment according to claim 1, characterized in that the aqueous gypsum slurry is ground to a particle size of 0.5 to 5 μm in the presence of dispersants at a substantially higher dry matter content than is found useful in a grinding test without dispersants. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jauhatus suoritetaan 3-22 %-yksikköä korkeammassa kuiva-ainepitoisuudessa kuin ilman dispergointiaineita todetaan käyttökelpoiseksi .Process according to Claim 2, characterized in that the grinding is carried out at a dry matter content 3 to 22% higher than that found to be useful without dispersants. 4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuiva-ainepitoisuudeltaan 67-75 % kipsi-lietteeseen, joka sisältää pinta-aktiivisia aineita, dispergoi-daan ennen jauhatusta niin paljon ilmaa, että lietteen tilavuus kasvaa n. 1-10 %.Process according to Claim 1 or 2, characterized in that so much air is dispersed in the gypsum slurry containing surfactants with a dry matter content of 67 to 75% before grinding that the volume of the slurry increases by about 1 to 10%. . 5. Jonkin patenttivaatimuksen 2-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lietteen kuiva-ainepitoisuus nostetaan jauhatuksen jälkeen linkoamalla tai suodattamalla, edullisesti painesuodatuksella, ja suodatuksesta tai linkouksesta saatu yli 67. kuiva-ainetta sisältävä suodatinkakku dispergoidaan uudestaan lietemuotoon käyttäen tarvittaessa jotakin kipsin dispergointiai-netta.Process according to one of Claims 2 to 4, characterized in that the dry matter content of the slurry is increased after grinding by centrifugation or filtration, preferably by pressure filtration, and the filter cake containing more than 67 dry matter obtained by filtration or centrifugation is redispersed in a slurry form using a gypsum dispersant. structure. 6. Jonkin patenttivaatimuksen 2-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lietteen kuiva-ainepitoisuus nostetaan jauhatuksen jälkeen linkoamalla tai suodattamalla, ja saatu yli 75 % kuiva-ainetta sisältävä suodatinkakku kuivataan.Process according to one of Claims 2 to 4, characterized in that the dry matter content of the slurry is increased after grinding by centrifugation or filtration, and the filter cake containing more than 75% dry matter is dried.
FI834418A 1983-12-02 1983-12-02 GIPSPIGMENT ELLER FILMEDEL FI67568C (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI834418A FI67568C (en) 1983-12-02 1983-12-02 GIPSPIGMENT ELLER FILMEDEL
SE8406073A SE457447B (en) 1983-12-02 1984-11-30 PROCEDURES FOR PREPARING PLASTIC PIGMENTS OR FILLERS
SE8800621A SE464195B (en) 1983-12-02 1988-02-23 Plaster pigment or filler

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI834418 1983-12-02
FI834418A FI67568C (en) 1983-12-02 1983-12-02 GIPSPIGMENT ELLER FILMEDEL

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI834418A0 FI834418A0 (en) 1983-12-02
FI67568B FI67568B (en) 1984-12-31
FI67568C true FI67568C (en) 1985-04-10

Family

ID=8518163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI834418A FI67568C (en) 1983-12-02 1983-12-02 GIPSPIGMENT ELLER FILMEDEL

Country Status (2)

Country Link
FI (1) FI67568C (en)
SE (2) SE457447B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI915948A0 (en) * 1991-12-18 1991-12-18 Flexpap Oy BELAEGGNINGSMATERIAL, FOERFARANDE ATT BEKLAEDA MATERIAL FOER AOSTADKOMMANDE AV BELAEGGNING OCH APPARATUR.
FI104502B (en) 1997-09-16 2000-02-15 Metsae Serla Oyj A method of making a paper web
FI108950B (en) 1998-03-13 2002-04-30 M Real Oyj A process for making coated wood-free paper
FI111649B (en) 1998-05-11 2003-08-29 M Real Oyj The use of calcium carbonate is made from calcium oxalate as pigment

Also Published As

Publication number Publication date
SE8406073L (en) 1985-06-03
FI67568B (en) 1984-12-31
SE457447B (en) 1988-12-27
SE8406073D0 (en) 1984-11-30
SE8800621D0 (en) 1988-02-23
SE464195B (en) 1991-03-18
SE8800621L (en) 1988-02-23
FI834418A0 (en) 1983-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6402826B1 (en) Kaolin clay pigment for paper coating and method for producing same
US7208039B2 (en) Hyperplaty clays and their use in paper coating and filling, methods for making same, and paper products having improved brightness
FI112085B (en) Paper coating pigment and process for its preparation
FI100980B (en) Filler pigments of calcined kaolin clay process for the preparation thereof and paper containing it and prepared from a mechanical pulp
US6149723A (en) Engineered kaolin pigment composition for paper coating
JP2591756B2 (en) Heat stabilized aqueous slurry
US6814796B2 (en) Pigment products
US4732748A (en) Finely divided calcium carbonate compositions
AU2002323615A1 (en) Hyperplaty clays and their use in paper coating and filling, methods for making same, and paper products having improved brightness
KR100778426B1 (en) Method for recycling pulp rejects
JP2907331B2 (en) Coating pigment
US5061461A (en) Cationic processing of kaolin ores
FI67568C (en) GIPSPIGMENT ELLER FILMEDEL
US5207822A (en) Synergistic filler blends for wood-containing papers
FI96627C (en) Pigment for paper coating
BRPI0202268B1 (en) high performance kaolin pigment, high performance kaolin pigment paper coating ink and method for producing high performance kaolin pigment
WO2004016697A2 (en) Kaolin pigment products
JP2001098482A (en) Method for producing calcium carbonate for loading material
DE69030020T2 (en) Cationic treatment of ores
WO2000008106A1 (en) Inorganic particulate materials and their production
KR100494217B1 (en) Method of reusing fillers and coating pigments used in paper, paperboard and cardboard manufacture
JPH11335119A (en) Preparation of aqueous slurry of light calcium carbonate

Legal Events

Date Code Title Description
MA Patent expired

Owner name: KEMIRA OY