Способ получения высококонцентрированной суспензии пигмента на основе двуокиси титана Советский патент 1991 года по МПК C09C1/36 

Изобретение относится к iii si i ми пигментной двуоьиг И гигант, в ч ю г Hot. ти в виде ее t усгенти, HI г .ть чуемой ь производс.ьк буъ яги, мичест-и волокон, водно-дисперсн1гх KpTi о .

Цель итобретеии11 - утучпнчлн- дис- пергировлния пигмьнта Б ( it счет стабиличагши вязко(ти суспен чип и обеспечения отрицательного его чэгтнц.

Сущность способл ц,1ктктчаст t v в следуюпч- М.

Т1онерхность частии TiOg оПртГмтнг,1 ют неорганическими веществгми: ряп- ворами сульфата алюминия и жидкого стекла, чатем осаждают iH tpniot n кремния и алк)Уиння . ни p i i B.I

ров, т тюс ме ос ааденин 1 и 1, ,, в с о i nHomt linn 1:1 н п черхн. ти ni

-Ч НТ II Ч I HTlt-.ТЬЧО Ъ tMF -i fi Д

нъ й -.,г,лме i aibnc t IT мг,. () к нпснтр -цгнь 100 4/л и J, -0,- иодныГ рктво, 1.)л;-(МЧД01МТ1. I 1НЧПООГ 4-J.pHHOP t i

(1; лЛ1Г) и ч- иыеотви 0,(,10/ к 110.

, От рио теnv ный чарчд т , чистим TiO..T.e. наличие н кт .-{ьгх rovnn. способствует xopt «MV дне пер i upr B чниТ пигмент i в вопс . Вчаимояеи -т ВНР нонерхнос гн , м гидрокги ibHbiMH группами, t происходи к результате ЧОБШИ« водорс дн11 рятей межа у гкцр К я

ж

со u я

ос

GO

«яА

и молекулой роды. Чем выше отрицательный заряд Г-потенциал, тем прочнее связь.

Кроме того, при вязкости суспен- зии 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.

При соотношении SiOgCAl Oj более 2 заряд частиц отрицательный /v 30- 40 мВ, но имеет место трудности с отделением твердой фазы на фильтрах Ааста стекает с барабана. При отно- шении SiOj,: А120 менее I , заряд частиц положительный, что затрудняет диспергирование двуокиси титана в воде. При отношении Si02: А1гО, равном 1, частицы имеют небольшой л-10 мВ отрицательный заряд.

Добавка 0,1% ГМФЫа увеличивает отрицательный заряд поверхности до 20-30 мВ и облегчает диспергирование TiO в воде, в то же время вязкость суспензии снижается ниже 40 сП. Увеличение массовой доли ГМФЫа до 0,5% способствует возрастанию отрицательного заряда до 30-40 мВ, хорошему диспергированию в воде, но вязкость снижается до 7,6 сП. Дальнейшее увеличение массовой доли ГМФЫа нецелесообразно из экономических соображений,,

Добавление 0,05% ПААЭС приводит к возрастанию вязкости по сравнению с образцами без ПААЭС, но она ниже необходимой величины 209 сП, достигаемой при 0,25% ПААЭС. Максимальная величина вязкости 440 сП имеет место при 1,0% ПААЭС. при 1,85% она вновь снижается за счет перезарядки поверхности частиц. Увеличение массовой доли ПААЭС выше I,85% приводит к снижению вязкости ниже требуемой величины и получению положительного заряда час тиц.

Пример 1 (по прототипу).

Рутильную двуокись титана репульпи руют в дистиллированной воде с температурой 45°С до концентрации 100 г/л TiOg. в течение 15 мин с добавлением 0,5% SiOz (на массу TiO) в виде 8-9%-ного раствора жидкого стекла. Пр медленном перемешивании добавляют раствор сульфата алюминия в количест- ве 2% от Ti02 с содержанием 50 г/л . Температура суспензии поддерживается на отметке 45°С при перемешивании в течение 30 мин. Неоргани

Q с

Q .

5

ческие оксиды осаждаются на поверхность частиц TiO с помощью 10%-ного раствора ,, при рН 4,0-4,5 и 10%-ного раствора NaOH до рН 9,7, Далее суспензию фильтруют и промывают дистиллированной водой без промежуточной репульпации при 456С, содержание сухого остатка в пасте 75%; рН водной вытяжки 7,0; содержание водорастворимых веществ (ВРВ) 0,04%; вязкость пасты 38 сП и положительный заряд частиц неудовлетворительно сказывается на диспергировании TiO, в бумаге.

Приме р 2. Двуокись титана, полученного сульфатным способом, обрабатывают соединениями алюминия и кремния, как в примере 1, только при соотношении 1:1 и конечном рН продукта 7,О-7,5. Суспензию после обработки отфильтровывают и репульпируют в дистиллированной воде до концентрации 200 г/л TiOa, фильтруют и в пасту добавляют 0,1% гексаметафосфата натрия (ГМФ) и 1,0% ПААЭС к ТЮг. Вязкость пасты 340 сП.

В таблице представлены данные примеров по вязкости пасты и диспер- гируемости пигмента в водно-целлюлозной среде в зависимости от количества и концентраций ГМФ и ПААЭС.

i

Массовая концентрация высококонцентрированных суспензий после фильтрации во всех примерах по изобретению изменяется в пределах 620-625 кг/м , а после добавления ГМФ и ПААЭС 610- 615 кг/м3.

Формула изобретения

Способ получения высококонцентрированной суспензии пигмента на основе двуокиси титана, включающий введение в водную суспензию ее растворов жидкого стекла и сульфата алюминия при перемешивании, взаимодействие полученной суспензии с растворами едкого натра и карбоната натрия, последующую фильтрацию реакционной суспензии полученного пигмента и промывку пасты, отличающийся тем, что, с целью улучшения диспергирования пигмента в воде за счет стабилизации вязкости суспензии и обеспечения отрицательного- заряда его частиц, растворы жидкого стекла и сульфата

5163468Ь6

алюминия берут в отношении 1:1 в рас- фата натрия и раствор полиамидоами- чете ча отношение Alt03 в пиг- но пихлоргидриновой смолы в кпли- менте, а в полученную пасту пиг- честве 0,1-0,5 мас,% и 0,25- мента добавляют раствор гексаметафос- 1,85 мас.% к TiO.

Концентрация ТТАЛЭС дана на основное вещество. Не опред. - означает, что заряд не определялся. Диспергируемость оценивали по количеству белка вкраплений размером более 0,1 мм2- на 1 м бумаги