ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ КОМПОЗИТНОЙ СТРУКТУРЫ, СОДЕРЖАЩЕЙ ОСАЖДЕННЫЙ КАРБОНАТ

1. Способ получения композитной структуры, имеющей полисахаридное тело, на которое осажден карбонат, отличающийся тем, что
готовят раствор карбонатных ионов;
смешивают полисахарид в форме, имеющей свободные гидроксильные группы на его поверхности, с раствором карбонатных ионов с получением карбонатно-полисахаридной суспензии; и
осаждают карбонатную соль из суспензии на полисахарид.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что раствор карбонатных ионов получают из ионов кальция или магния, или их комбинации, бикарбоната и других форм карбоната, предпочтительно из раствора их гидроксидов, более предпочтительно путем введения диоксида углерода в раствор гидроксида.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что раствор гидроксида получают путем взмучивания в воде негашеной извести, обожженного доломита, MgO или другого источника кальция или магния, или смеси двух или более из указанных веществ, которые при взмучивании в воде образуют щелочной раствор.
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что полисахарид выбирают из крахмала, холодно-растворимого крахмала, карбоксиметилцеллюлозы, гуаровой камеди или наноцеллюлозы, или смеси любых из указанных веществ, более предпочтительно из крахмала или наноцеллюлозы.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что полисахарид выбирают из крахмалов и обрабатывают путем тепловой обработки, предпочтительно путем периодической тепловой обработки, где температура тепловой обработки составляет, например, приблизительно 95°C, или с использованием пароструйного варочного аппарата, где температура тепловой обработки составляет, например, 125-135°C.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что тепловую обработку осуществляют таким образом, что
частицы крахмала подвергают тепловой обработке таким образом, что частицы частично или полностью разрушаются, посредством чего полимеры крахмала выходят из структуры частиц; или
осуществляют быстрое нагревание и затем быстрое охлаждение, посредством чего частицы крахмала набухают, сохраняя свою форму.
7. Способ по п. 5 или 6, отличающийся тем, что крахмал разбавляют раствором карбонатных ионов либо до, либо после тепловой обработки, предпочтительно до тепловой обработки.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
pH раствора карбонатных ионов устанавливают на уровне ниже 6,5 перед тем, как полисахаридное тело смешивают с этим раствором, предпочтительно путем введения диоксида углерода в этот раствор; и
pH полученной суспензии доводят до уровня более 6,5, предпочтительно путем нагревания, введения добавки, которая содержит щелочные добавки, низкого давления, перемешивания или комбинации этих средств, посредством чего высвобождается диоксид углерода, а карбонат осаждается на полисахаридном теле.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что pH доводят до уровня более 6,5 в связи с тепловой обработкой крахмала или разбавлением крахмала, подвергнутого тепловой обработке.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что карбонат осаждают на полисахаридном теле путем изменения pH от щелочного до нейтрального, например, с использованием диоксида углерода.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что карбонат осаждают на полисахаридном теле таким образом, что pH, по существу, остается в диапазоне 6,5-8, когда полисахаридное тело смешивают с раствором карбонатных ионов, а также в течение осаждения.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, когда полисахаридное тело смешивают с раствором карбонатных ионов, дополнительно добавляют карбонат кальция, в частности в форме осажденного карбоната кальция (РСС), тонкодисперсного карбоната кальция (GCC) или их смеси.
13. Композитная структура, образованная из полисахарида и карбоната, отличающаяся тем, что тело этой структуры получено из полисахарида, на которое осажден карбонат.
14. Композитная структура по п. 13, отличающаяся тем, что полисахарид представляет собой крахмал, холодно-растворимый крахмал, карбоксиметилцеллюлозу, гуаровую камедь или наноцеллюлозу, или смесь любых из указанных веществ, более предпочтительно крахмал или наноцеллюлозу, причем форма полисахаридного тела предпочтительно является набухшей или частично или полностью разрушенной.
15. Композитная структура по п. 13 или 14, отличающаяся тем, что осажденный карбонат представляет собой карбонат кальция или магния, или их комбинацию, и по меньшей мере часть карбоната предпочтительно осаждена непосредственно на полисахаридное тело из раствора.
16. Композитная структура по п. 15, отличающаяся тем, что часть карбоната является добавленным карбонатом, который представляет собой предпочтительно карбонат кальция, такой как осажденный карбонат кальция (РСС) или тонкодисперсный карбонат кальция (GCC), или их смесь.
17. Композитная структура по п. 13, отличающаяся тем, что она получена способом по любому из пп. 1-12.
18. Применение композитной структуры по любому из пп. 13-17 в качестве наполнителя в производстве бумаги или картона, в пластмассе, резине, в производстве гипсокартона или в производстве слоистых материалов, которые изготавливают из декоративной бумаги.
19. Применение по п. 18, где в процессе производства бумаги или картона композитную структуру добавляют в волокнистую массу вместе с тонкодисперсным карбонатом кальция (GCC), осажденным карбонатом кальция (РСС), каолиновыми агломератами, карбонатными агломератами, каолин-карбонатными агломератами или смесью любых из указанных веществ.
20. Применение по п. 18 или 19, где композитную структуру дозируют в бумаго- или картоноделательную машину либо в высококонцентрированную, либо в разбавленную волокнистую массу перед формованием бумаги или картона в сеточной части.
21. Применение по п. 18, где изготавливают бумагу для печати, упаковочный картон, тонкую мягкую бумагу, крафт-бумагу или другие сорта бумаги, где используются волокна древесной механической массы или целлюлозной массы.