經(jīng)表面處理的碳酸鈣材料的制備方法及其控制水介質(zhì)中的有機物的用途技術

本發(fā)明專利技術涉及一種用于制備經(jīng)表面處理的碳酸鈣之方法、此經(jīng)表面處理的碳酸鈣于用于控制水介質(zhì)中的有機物之方法中的用途，以及經(jīng)表面處理的碳酸鈣與有機物之復合物，諸如經(jīng)表面處理的碳酸鈣之復合物，及此種復合物之用途。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】經(jīng)表面處理的碳酸鈣材料的制備方法及其控制水介質(zhì)中的有機物的用途本專利技術涉及一種用于制備經(jīng)表面處理的碳酸鈣材料之方法、由此獲得的經(jīng)表面處理的碳酸鈣材料、此經(jīng)表面處理的碳酸鈣材料用于控制有機物之用途，以及經(jīng)表面處理的碳酸鈣與有機物之復合物及其用途。以“粘性”為特征，亦即相對于某些表面呈現(xiàn)相對高度的膠粘性和/或粘附性之有機物在多種情形中存在問題。在天然水介質(zhì)中釋放的油性有機物(諸如石油及其衍生物)當粘附于與此環(huán)境接觸之物種的內(nèi)部或外部表面(例如粘附于鳥翅膀或肺表面)時，該等物質(zhì)已與環(huán)境災難相關聯(lián)。已開發(fā)出許多處理以自水表面移除油。如US3，414，511中所提及，鋸屑、泥碳纖維、硅藻土、膨脹珍珠巖及蛭石皆已用于吸收油。鑒于相同目標，US3，855，152及US4, 011，175提及使用與浙青、纖維素纖維及粘土混合之膨脹珍珠巖以形成待散布于溢油 上之混合物。先前技術亦提及用于達成此目的之經(jīng)表面處理的材料，如US3，382，170中所提及，其中采用經(jīng)硅氧烷涂布之膨脹珍珠巖。在JP7445，467中，珍珠巖顆粒經(jīng)聚丙烯涂布以產(chǎn)生用于處理溢油之親油性-疏水性顆粒；而US3，696，051提及使用經(jīng)金屬環(huán)戊二烯基化合物涂布之蛭石。在US2，464，204中，諸如砂之礦物聚集體與石油浙青及燃料油混合且加熱以形成具有固體碳涂層之聚集粒子。US5，035，804提及包含細粒狀微粒材料(諸如膨脹珍珠巖或蛭石或砂)之組成物，其被涂布以親油性/疏水性層，該親油性/疏水性層包含硫、金屬硫酸鹽、堿金屬硝酸鹽及經(jīng)燃燒的烴油。包括例如硅氧烷橡膠及消泡劑之粘性有機物在造紙工業(yè)中亦存在問題，在此工業(yè)中已知出現(xiàn)“樹脂物問題(P i tch prob I em) ”或“粘性物問題(St i cki eS prob I em) ”,據(jù)報道主要為來自水懸浮液中之有機粘性材料沉積至造紙設備上或以斑點形式沉積于紙張本身中。造紙中之主要纖維來源為木材，在制漿期間通過研磨、熱處理及化學處理之組合將木材縮減成其組成性纖維。在此過程中，木材內(nèi)所含之天然樹脂以微觀小滴形式釋放至過程用水中。此等小滴稱作樹脂物(Pitch)。當膠狀樹脂物自原始乳液形式變得失穩(wěn)且沉積于造紙廠之濕端回路(wet-end circuit)中之表面上時，出現(xiàn)問題,其中粒子可形成聚結體，其最終散開且在紙張中呈現(xiàn)為顏色自黃色至黑色之可見斑點。當今日益增多的情況是，造紙pH值為中性或弱堿性，使得樹脂物之移除不再為使用明帆之必然結果。pH值增加至假中性(pseudo-neutral)在機械制紙中為一種增長之趨勢，且因此在此等條件下移除樹脂物之研究的重要性亦增長。此外，機械紙漿與化學紙漿和再循環(huán)紙漿相比帶有更多溶解物質(zhì)及膠狀物質(zhì)。為完整起見，本申請人想提及其名稱涉及樹脂物控制的以下專利申請。W02008/077877提及適用于以白樹脂物為目標之經(jīng)濕磨膨潤土與滑石。W02008/113839提及一種用于控制水介質(zhì)中的樹脂物之方法，在該方法中，將經(jīng)表面反應之天然碳酸鈣或包含經(jīng)表面反應的碳酸鈣且在20°C下測量之pH值大于6. O之水懸浮液添加至該介質(zhì)中，其中經(jīng)表面反應的碳酸鈣為天然碳酸鈣與二氧化碳和一種或多種酸之反應產(chǎn)物。此外，本申請人想提及其名稱涉及用于塑料應用中之經(jīng)表面處理的碳酸鈣的以下專利申請。W02005/121257提及一種干礦物顏料，其特征為含有通過碳酸鈣與一種或多種中強至強H3O+離子供給體、氣態(tài)CO2和一種或多種式R-X化合物之間的多重反應而就地形成之產(chǎn)物，其中R-X表示含碳基團且X表示諸如羧酸、胺、羥基、膦酸或其混合物之基團。W02008/125955提及一種用于制備具有較少揮發(fā)物之經(jīng)處理礦物填料產(chǎn)品的方法，其中該方法包含以下步驟用C8至C24脂族單羧酸之至少一種第II族或第III族鹽處理至少一種干礦物填料以產(chǎn)生中間礦物填料產(chǎn)品，隨后用至少一種C8至C24脂族單羧酸處理該中間礦物填料產(chǎn)品以產(chǎn)生經(jīng)處理的礦物填料產(chǎn)品。最后，W02010/023144提及一種經(jīng)處理的礦物填料產(chǎn)品，其包含至少一種礦物填料和位于所述礦物填料之表面上的處理層，其中該處理層包含至少一種飽和C8至C24脂族羧酸；和一種或多種飽和C8至C24脂族羧酸之至少一種二價和/或三價陽離子鹽，其中所有所述脂族羧酸鹽與所有所述脂族羧酸之重量比為51:49至75:25 ;且該處理層以每平方米該礦物填料至少2. 5毫克的量存在。最后，本申請人將提及未公布的歐洲專利申請09167246. 9及10151846. 2，其提 及分別使用AMP及PEI作為所用礦物懸浮液中之添加劑以增加懸浮液pH值，同時限制電導率變化。未公布的歐洲專利申請09178228. 4提及使用一元醇伯烷醇胺作為殺生物劑增強劑，而未公布的歐洲專利申請10157099. 2提及經(jīng)改質(zhì)的聚亞烷基亞胺作為漂浮助劑(flotation aid)?；还J為樹脂物沉積物之有效控制劑，且已用于處理溢油。據(jù)設想，滑石通過覆蓋諸如樹脂物及石油之有機物質(zhì)之油性聚結體的表面而降低該等有機物質(zhì)之膠粘性。然而，因為有必要不僅針對處于水介質(zhì)表面處之有機物，而且針對分散于此環(huán)境內(nèi)之膠狀有機物，則需要提供一種呈水懸浮液形式的處理劑。諸如滑石之處理劑存在以下缺點其必須進行大量的表面處理和/或機械剪切以變得充分潤濕，從而進入水相之主體。因此，持續(xù)需要可容易獲得的替代性經(jīng)濟型材料，其可以水懸浮液之形式提供且能夠控制水系統(tǒng)內(nèi)部與表面上的有機物。令人驚訝的是，上述目標已由用于制備經(jīng)一種或多種C5-C28脂肪酸鹽進行表面處理之碳酸鈣材料的本專利技術的方法、由此獲得的經(jīng)表面處理的碳酸鈣材料，及添加此經(jīng)表面處理的碳酸鈣材料或包含此經(jīng)表面處理的碳酸鈣材料之水懸浮液至水介質(zhì)中來解決，以控制水介質(zhì)中所含之有機物。由該控制方法獲得的產(chǎn)品，亦即由經(jīng)表面處理的碳酸鈣材料及有機物形成之復合材料，亦為本專利技術之一目的。該等復合材料可具有多種應用，包括作為紙張中之填料。出于本專利技術的目的，“控制”水介質(zhì)中的有機物應意謂(I)降低此有機物之膠粘性，和/或(2)與此有機物締合以形成復合物，和/或(3)減少水相的化學需氧量(C0D)?；瘜W需氧量(COD)可如以下實施例部分來測量。復合物之形成由水介質(zhì)之濁度降低來評估，且可如以下實施例部分中所述來測量。根據(jù)本專利技術的經(jīng)表面處理的碳酸鈣材料之制備方法包含以下步驟a)提供至少一種含碳酸鈣的材料；b)提供至少一種(5_(28脂肪酸鹽，其選自包含一元醇伯烷醇胺鹽、聚乙烯亞胺鹽及其混合物之群；c)通過使步驟a)之該含碳酸鈣的材料與步驟b)之所述脂肪酸鹽接觸來處理該含碳酸鈣的材料；d)獲得經(jīng)表面處理的碳酸鈣材料。該含碳酸鈣的材料之碳酸鈣優(yōu)選選自包含研磨天然碳酸鈣、白云石、沉淀碳酸鈣及其混合物之群。該碳酸鈣可與諸如滑石和/或云母之其他礦物組合存在于該含碳酸鈣的材料中。 白云石是指白云石礦物且為碳酸鈣鎂，亦即CaMg(C03)2。白云石礦物存在于基本上完全由白云石組成之白云石巖石中，或與碳酸鈣一起存在于白云石灰石(dolomiticlimestone)中。在本專利技術之含義中，“研磨天然碳酸鈣”(GNCC)為自天然來源(諸如石灰石、大理石或白堊)獲得且經(jīng)諸如研磨、篩選和/或濕法和/或干法分級(例如由旋風本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.07.20 EP 10170110.0;2011.06.23 US 61/500,1711.一種用于制備經(jīng)表面處理的碳酸鈣材料之方法，其包含以下步驟a)提供至少一種含碳酸鈣的材料；b)提供至少一種c5_c28脂肪酸鹽，其選自包含一元醇伯烷醇胺鹽、聚乙烯亞胺鹽及其混合物之群；c)通過使步驟a)之該含碳酸鈣的材料與步驟b)之該脂肪酸鹽接觸來處理該含碳酸鈣的材料；d)獲得經(jīng)表面處理的碳酸鈣材料。2.根據(jù)權利要求1的方法，其特征為步驟a)之該含碳酸鈣的材料之碳酸鈣選自包含研磨天然碳酸鈣、白云石、沉淀碳酸鈣及其混合物之群，該含碳酸鈣的材料相對于該含碳酸鈣的材料之總重量優(yōu)選含有至少50重量％、優(yōu)選至少90重量％的碳酸鈣。3.根據(jù)權利要求1或2中任一項的方法，其特征為步驟a)之碳酸鈣材料的粒子的10 至90重量％、優(yōu)選30至85重量％、更優(yōu)選60至80重量％呈現(xiàn)出小于I μ m的顆粒直徑。4.根據(jù)權利要求1一 3中任一項的方法，其特征為步驟a)之該碳酸鈣材料的d5(l值為.0.4至5 μ m,且優(yōu)選為O. 5至I μ m。5.根據(jù)權利要求1一 4中任一項的方法，其特征為步驟a)之該碳酸鈣材料的BET比表面積為I至200m2/g,優(yōu)選為7至15m2/g。6.根據(jù)權利要求1一 5中任一項的方法，其特征為步驟a)之該含碳酸鈣的材料以水懸浮液之形式提供，基于該懸浮液之重量，含碳酸鈣的材料之含量優(yōu)選在Iwt. %至79wt. %、更優(yōu)選在3wt. %至78wt. %且甚至更優(yōu)選在55wt. %至75wt. %的范圍內(nèi)。7.根據(jù)權利要求6的方法，其特征為該含碳酸鈣的材料懸浮液包含O.05至I毫克分散劑或助磨劑/平方米含碳酸鈣的材料。8.根據(jù)權利要求1— 7中任一項的方法，其特征為該C5-C28脂肪酸鹽為C6-C24脂肪酸鹽，優(yōu)選為C8-C18脂肪酸鹽。9.根據(jù)權利要求1一 8中任一項的方法，其特征為該C5-C28脂肪酸鹽為碘值小于5g I2/100g脂肪酸鹽之脂肪酸鹽。10.根據(jù)權利要求1一 9中任一項的方法，其特征為若該脂肪酸為C6-C9脂肪酸，則該 C5-C28脂肪酸鹽為直鏈脂肪酸鹽。11.根據(jù)權利要求1一 9中任一項的方法，其特征為該C5-C28脂肪酸鹽為棕櫚酸鹽與硬脂酸鹽之摻合物，棕櫚酸之脂肪酸硬脂酸之脂肪酸的重量比優(yōu)選為2:1至1:2。12.根據(jù)權利要求1一 11中任一項的方法，其特征為該C5-C2iJg肪酸鹽優(yōu)選被所述一元醇伯烷醇胺和/或聚乙烯亞胺中和了 30至110摩爾％，其中在聚乙烯亞胺鹽的情況下，該 C5-C2Jg肪酸鹽優(yōu)選被中和了 35至45摩爾％ ;且在一元醇伯烷醇胺鹽的情況下，該C5-C2Jg 肪酸鹽優(yōu)選被中和了 90至100摩爾％。13.根據(jù)權利要求1一 12中任一項的方法，其特征為，若該C5-C28脂肪酸鹽為聚乙烯亞胺鹽，...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：M·布里，S·瑞恩特什，P·A·C·甘恩，D·甘滕貝恩，J·舍爾科普夫，
申請(專利權)人：OMYA發(fā)展股份公司，
類型：
國別省市：