ОСАЖДЕННЫЙ КАЛЬЦИЕВО-КАРБОНАТНЫЙ ПИГМЕНТ, ОСОБЕННО ПРИМЕНИМЫЙ В КАЧЕСТВЕ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ БУМАГИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННОЙ ДЛЯ КРАСКОСТРУЙНОГО ПЕЧАТАНИЯ

1. Способ получения РСС, который может быть использован для краскоструйного печатания, согласно которому суспензию гидроксида кальция вначале получают смешиванием негашеной извести (СаО) с водой в перемешиваемом реакторе или баке ("гашение"), затем суспензию гидроксида кальция фильтруют, например, через 100 мкм фильтр, для удаления всех остаточных загрязняющих веществ и/или нереакционноспособной необожженной извести, затем отфильтрованную суспензию направляют в реактор из нержавеющей стали, оборудованный мешалкой; температуру обычно устанавливают на уровне от 10 до 70°С, после чего суспензию направляют в реактор или бак для карбонизации, где через суспензию барботируют содержащий диоксид углерода газ; суспензию выпускают из бака в нужное время с учетом проводимости и рН, обычно тогда, когда проводимость достигнет минимального уровня, а рН упадет ниже 8; крупные частицы удаляют на 45 мкм фильтре таким образом, чтобы суспензия содержала только ультратонкие агломераты РСС согласно данному изобретению, отличающийся осуществлением стадий способа, включающих:
А первые стадии, получение РСС:
А1
стадию карбонизации осуществляют при скорости потока карбонизационного газа, составляющего менее 30 л в минуту при стандартной температуре и давлении на килограмм гидроксида кальция во время осаждения.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что
А2
суспензию гидроксида кальция, покидающую упомянутый реактор из нержавеющей стали после упомянутого отделения упомянутых остаточных загрязняющих веществ и/или нереакционноспособной необожженной извести, обрабатывают сочетанием сульфата магния и сульфатов металлов группы II и группы III, наиболее предпочтительно в присутствии кислоты, при этом упомянутая кислота наиболее предпочтительно представляет собой серную кислоту, до получения устойчивых, пористых агломератов/агрегатов, содержащих от 5 до 25% твердых веществ, предпочтительно от 15 до 20% твердых веществ ("предшественник").
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что
A3
упомянутую суспензию гидроксида кальция вначале получают смешиванием негашеной извести с водой в перемешиваемом реакторе или баке ("гашение") при весовом соотношении CaO:вода, составляющем от 1:3 до 1:20, предпочтительно от 1:5 до 1:12, наиболее предпочтительно от 1:7 до 1:10.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что
А4
температуру предпочтительно устанавливают на уровне от 15 до 50°С, наиболее предпочтительно от 15 до 30°С, до подачи суспензии в реактор или бак для карбонизации.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что после стадий А осуществляют следующие стадии, стадии В:
В повышение концентрации "предшественника": стадии обезвоживания/повторного диспергирования после вышеописанных "стадий А",
повышение концентрации РСС, полученного во время стадий А, осуществляют в достаточно умеренных или мягких условиях, не вызывающих существенного разрушения агрегатов/агломератов,
упомянутое повышение концентрации осуществляют без использования способствующего диспергированию средства либо с использованием катионного диспергатора, и
количество любого добавляемого катионного диспергатора контролируют таким образом, чтобы всего лишь покрыть агломераты/агрегаты предшественника, при этом данное количество соответствует количеству, добавленному до повышения вязкости суспензии,
до достижения концентрации от 15 до 50%, предпочтительно в диапазоне от 20 до 30%, наиболее предпочтительно от 23 до 26 мас.% твердых веществ.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что на стадиях А применяют по меньшей мере один из следующих параметров:
скорость потока карбонизационного газа предпочтительно выбирают в диапазоне от 1 до 30, предпочтительно от 10 до 20, наиболее предпочтительно около 19,7 л в минуту при стандартной температуре и давлении на килограмм гидроксида кальция во время осаждения,
2
2
упомянутый карбонизационный газ представляет собой СО или смесь CO и одного или более других газов, таких как воздух и/или азот,
суспензию гидроксида кальция наиболее предпочтительно обрабатывают сочетанием сульфата магния и сульфата алюминия,
либо сочетанием сульфата магния и сульфата цинка.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что на стадиях А применяют по меньшей мере один из следующих параметров:
сульфат цинка может быть добавлен к сочетанию сульфата магния и сульфата алюминия,
сульфат алюминия может быть добавлен к сочетанию сульфата магния и сульфата цинка,
добавление сульфата магния наиболее предпочтительно осуществляют до карбонизации,
согласно менее предпочтительному варианту, сульфат магния может быть добавлен либо до добавления других сульфатов, либо во время такого добавления,
согласно менее предпочтительному варианту, сульфат магния может быть добавлен во время карбонизации вместе с алюминием и/или сульфатом цинка,
сульфат магния может быть добавлен во время карбонизации либо в начале карбонизации,
добавление сульфата алюминия и/или сульфата цинка происходит во время карбонизации,
2
4
добавление кислоты, в частности серной кислоты, наиболее предпочтительно в виде 10 мас.% HSO, происходит предпочтительно в начале карбонизации,
2
4
наиболее предпочтительно добавление HSO происходит одновременно с добавлением сульфата алюминия или сульфата цинка,
во всех вышеприведенных вариантах сульфаты группы II и/или III могут быть добавлены помимо сульфатов алюминия и/или цинка либо вместо сульфатов алюминия и/или цинка,
температуру в баке для карбонизации поднимают под наблюдением до уровня от 40 до 80°С, предпочтительно от 50 до 60°С, наиболее предпочтительно от 56 до 57°С,
удаление остаточных загрязняющих примесей и/или нереакционноспособной негашеной извести производят при помощи фильтра с размером ячеек 45 мкм в том случае, если вязкость по Брукфильду материала, удаляемого из бака для карбонизации, достаточно низка, в частности менее 100 мПа при 100 об/мин,
конечный суспензионный продукт, по существу, состоит из устойчивых пористых агломератов/агрегатов.
8. Способ по п.5, отличающийся тем, что на стадиях В
под "умеренными или мягкими условиями" подразумевается, что деагломерацию/деагрегацию агломератов/агрегатов сводят к минимуму таким образом, что агломераты/агрегаты не подвергаются "существенному разрушению", т.е. во время стадий повышения концентрации:
увеличение фракции частиц размером менее 2 мкм ограничено менее чем 30%, предпочтительно менее чем 20%, наиболее предпочтительно менее чем 10%, и/или
уменьшение среднего диаметра агрегатов ограничено менее чем 20%, предпочтительно менее чем 15%, наиболее предпочтительно менее чем 10%, согласно измерениям, проведенным на приборе Helos,
под "деагломерацией/деагрегацией" подразумевается, что агломераты/агрегаты, полученные в конце стадий А конкретным способом согласно данному изобретению, распадаются,
стадия повышения концентрации может быть осуществлена с использованием любой методики термического или механического разделения для твердых/жидких суспензий при условии, что агрегаты/агломераты, полученные на стадиях А ("предшественник"), достаточно устойчивы и не подвержены "существенному разрушению" в результате использования такой методики.
9. Способ по любому из пп.5-8, отличающийся тем, что
повышение концентрации осуществляют в центрифуге или фильтре под давлением, или путем вакуумной фильтрации, или термического повышения концентрации, без диспергатора или в присутствии катионного диспергатора, и
отличается тем, что концентрация конечной суспензии составляет приблизительно от 23 до 26 мас.% твердых веществ.
10. Способ по п.5, отличающийся тем, что
повышение концентрации, например концентрированием на фильтре под давлением или в центрифуге, или путем вакуумной фильтрации, ведет к образованию фильтровального осадка, после чего:
материал с повышенной концентрацией необязательно промывают водой,
осуществляют его повторное диспергирование,
до тех пор, пока конечный материал, по существу, не превратится в устойчивые, пористые агломераты/агрегаты, идентичные или очень похожие на агломераты/агрегаты, полученные на стадиях А пп.1-4,
повышение концентрации может быть осуществлено на стадии термического испарения, при этом конечный материал, по существу, остается в виде устойчивых, пористых агломератов/агрегатов, полученных на стадиях А пп.1-4.
11. Способ по п.5, отличающийся тем, что
повышение концентрации части или всего предшественника ведет к образованию сухого продукта, после чего:
осуществляют его повторное диспергирование,
до тех пор, пока конечный материал, по существу, не превратится в устойчивые, пористые агломераты/агрегаты, идентичные или очень похожие на агломераты/агрегаты, полученные на стадиях А пп.1-4.
12. Способ по п.5, отличающийся тем, что приблизительно от 5 до 9% мас./мас. катионного диспергатора, такого как катионный сополимер хлорида [2-(метакрилоилокси)этил]триметиламмония и хлорида [3-(метакриламидо)пропил]триметиламмония в расчете на сухой карбонат кальция наряду с НЕС добавляют к суспензии, содержащей пигмент, полученный в любом из пп.1-4 (стадии А).
13. Способ по п.5, отличающийся тем, что концентрацию конечной суспензии частично или полностью получают в результате добавления одного или более дополнительных пигментов или суспензий пигментов во время стадий В.
14. Устойчивые, пористые агрегаты/агломераты из РСС, отличающиеся тем, что они были получены по любому из пп.1-13.
15. Устойчивые, пористые агрегаты/агломераты из РСС, отличающиеся тем, что они обладают следующими свойствами:
2
2
удельная поверхность составляет от 30 до 100 м/г, предпочтительно от 50 до 80 м/г, и/или
усредненный диаметр агрегатов составляет от 1 до 5 мкм, а средний диаметр - 2 мкм, и/или
фракция мелкоизмельченных веществ размером менее 2 мкм составляет менее 20%, предпочтительно менее 15% (согласно измерениям Helos Sympatec), и/или
первичный размер игольчатых частиц составляет от 20 до 50 нм, при этом их отношение ширины к длине составляет от 1:2 до 1:10, и/или
содержание твердых веществ, в расчете на массу, составляет от 5 до 25%, предпочтительно от 15 до 20%, в конце стадий А, и содержание твердых веществ составляет от 15 до 50%, предпочтительно от 20 до 30% твердых веществ, в частности от 23 до 26% твердых веществ, в конце стадий В.
16. Новые пигменты, отличающиеся тем, что они включают устойчивые, пористые агрегаты/агломераты из РСС по п.14 или 15.
17. Новые пигменты или суспензии РСС, отличающиеся тем, что они включают устойчивые, пористые агрегаты/агломераты из РСС по п.14 или 15.
18. Новые пигменты или суспензии из РСС по п.17, отличающиеся тем, что содержание твердых веществ в них составляет, в расчете на массу:
от 5 до 25%, предпочтительно от 15 до 20%, предпочтительно от 15 до 20%, твердых веществ в виде "предшественника" в конце стадий А,
от 15 до 50% твердых веществ, предпочтительно от 20 до 30% твердых веществ, в частности от 23 до 26% твердых веществ, в виде конечного РСС с повышенной концентрацией (стадии В).
19. Составы для покрытий, применимые в бумагоделательной промышленности, отличающиеся тем, что они включают новые агрегаты/агломераты из РСС, новые пигменты и/или новые суспензии по любому из пп.16-18.
20. Составы для покрытий по п.19, отличающиеся тем, что содержащаяся в них суспензия РСС обладает следующими свойствами:
содержание твердых веществ от 15 до 25%, предпочтительно от 20 до 30%, в частности приблизительно от 23 до 26 мас.%, и/или
2
2
большая удельная поверхность РСС, при этом удельная поверхность составляет от 30 до 100 м/г, предпочтительно от 50 до 80 м/г.
21. Нанесение составов для покрытий по любому из пп.19 или 20 на покрытие бумаги для краскоструйного печатания, а именно на специальную или высококачественную бумагу для краскоструйного печатания.
22. Нанесение составов для покрытий по любому из пп.19 или 20 на покрытие матовой бумаги для краскоструйного печатания.
23. Бумага для краскоструйного печатания, а именно специальная или высококачественная бумага для краскоструйного печатания, отличающаяся тем, что ее покрывают по меньшей мере одним составом для покрытий по п.19 или 20.