ES2273387T3 - Producto pigmentario seco, que comprende un pigmento que contiene carbonato aglomerado. - Google Patents
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Abstract
UN PIGMENTO SECO QUE CONTIENE UN PIGMENTO AGLOMERADO QUE LLEVA CARBONATO, QUE SE COMPONE DE 96 - 100 % EN PESO DE UN PIGMENTO AGLOMERADO QUE LLEVA CARBONATO, QUE SE PUEDE UTILIZAR DE MANERA VENTAJOSA EN LA FABRICACION DEL PAPEL ASI COMO EN LA INDUSTRIA DE LOS COLORANTES Y LAS PINTURAS. MEDIANTE UN NUEVO PROCEDIMIENTO PARA AGLOMERAR LAS PARTICULAS ULTRAFINAS FORMANDO UNA MASA PASTOSA, LA CUAL SE SOMETE A UN TRATAMIENTO TERMICO, HASTA QUE LA AGLOMERACION SE TERMINA.
Description
Producto pigmentario seco, que comprende un
pigmento que contiene carbonato aglomerado.
La invención se refiere a un producto
pigmentario seco, así como a procedimientos para su preparación así
como a su uso en la fabricación de papel y en la industria de
pinturas y barnices.
Cargas y pigmentos minerales son sustancias
relativamente económicas, que se adicionan, por ejemplo, a materias
primas, sustancias para pinturas, papel, plásticos y similares, para
aumentar su volumen y/o peso, pero también frecuentemente para
mejorar la aplicabilidad industrial.
Los términos carga y pigmento se usan
frecuentemente como sinónimos. En este documento no se hace
diferencia técnica o intrínseca alguna.
Un grupo de pigmentos de carbonato de calcio se
compone, por ejemplo, de material de origen natural. A estos
pertenecen caliza, mármol, creta así como las conchas de organismos
que viven en el mar y en la costa, por ejemplo, conchas de
ostras.
Las cargas minerales se deben moler en general
para hacerlas adecuadas para las distintas posibilidades de
aplicación. Cargas que contienen carbonato disponible en el mercado
se tratan de acuerdo con el estado de la técnica como sigue:
Se explotan materias primas que contienen
carbonato en todo el mundo en explotaciones a cielo abierto o
subterráneas. Las materias primas que contienen carbonato extraídas
presentan impurezas inorgánicas u orgánicas según cada zona de
explotación, se purifican y a continuación se seca y/o tratan en
húmedo. La molienda previa se realiza mediante molienda en molino de
bolas y, en caso que se requiera, subsiguiente flotación.
En materiales de partida de este tipo se realiza
una molienda en húmedo adicional en contenidos de sólido de 30 a 75%
en peso mediante molino de bolas con dispositivo agitador. A este
respecto se pueden seleccionar las condiciones de modo que los
productos resulten con granulometrías de 50 a 100% en peso < 2
\mum, con y sin dispersante.
Del documento US 4767464 ya se conocen pigmentos
que contienen carbonato que se pueden usar, por ejemplo, en pinturas
y papeles.
Del documento DE 4128570 A1 se conoce ya una
suspensión, que contiene cargas minerales que contienen carbonato,
pigmentos y materiales similares que se pueden usar en la industria
del papel.
Muy en general se puede decir que el tamaño de
partícula tiene una considerable influencia en las propiedades del
producto que contiene la carga, por ejemplo, sobre la opacidad. Las
cargas minerales, aún si se han molido muy finas, influyen siempre
de forma negativa en la calidad de productos, por ejemplo, en la
opacidad de papeles o en el poder de recubrimiento de pinturas. Por
tanto según el estado de la técnica se ha investigado mejorar de
distinta forma las propiedades de cargas minerales, especialmente
con el uso en pinturas y en pastas de papel, especialmente mejorar
la opacidad.
A este respecto ya se ha investigado también
mantener la proporción en partículas inferiores de 0,2 \mum tan
baja como sea posible, si es posible en cero. Se hace referencia al
documento DE 2808425, que describe una carga mineral, en la que
están contenidos el corte superior a 2 \mum, de 85 a 95% en peso
de partículas < 1 \mum y en la medida de lo posible ninguna
partícula < 0,2 \mum.
Estos experimentos han conducido hasta ahora a
resultados no satisfactorios. Se ha usado por tanto carbonatos de
calcio precipitados (en adelante abreviados como CCP) para conseguir
en papeles una mayor opacidad que con carbonatos de calcio
naturales.
Pero estos carbonatos de calcio precipitados
muestran por su parte desventajas que son conocidas por el
especialista en la técnica, por ejemplo, peor deshidratación sobre
la maquinaria de papel y peores propiedades de resistencia del
papel.
En los productos secos se indica adicionalmente
una buena procesabilidad. Esto significa que se deben considerar
especialmente la fluidez y la movilidad de polvos. Un aumento de la
densidad a granel conduce a un aumento de la capacidad de transporte
en volumen de tanque o silo predeterminado, lo que conduce a una
reducción de los costes de transporte. Paralelamente a esto se
aumenta la capacidad de almacenamiento existente.
Otro requisito en cargas, especialmente en
pinturas, es una alta resistencia a la abrasión en húmedo.
Estos requerimientos no se podrían cumplir hasta
hoy satisfactoriamente ni con carbonatos de calcio naturales
conocidos con elevada opacidad ni con carbonatos de calcio
precipitados.
\newpage
Un objetivo de la presente invención es, por
tanto, proporcionar un producto pigmentario seco para el uso en
pinturas y la fabricación de papel, que sea ventajoso frente a los
del estado de la técnica.
Este objetivo se consigue de acuerdo con la
invención con un producto pigmentario seco que se caracteriza porque
se compone de 96 a 100% en peso de pigmento que contiene carbonato
aglomerado, y de 0 a 4% en peso de humedad residual en forma de
agua, en donde el pigmento que contiene carbonato aglomerado
presenta las siguientes características granulométricas:
- a)
- de 80 a 99% en peso < 2 \mum
- b)
- de 50 a 90% en peso < 1 \mum
- c)
- de 0 a 10% en peso < 0,2 \mum y
- d)
- un factor de pendiente de 1,5 a 2,0 y
- e)
- una porosidad de 45 a 65%.
Preferiblemente están contenidos pigmentos con
la siguiente granulometría:
- a)
- de 82 a 98% en peso < 2 \mum
- b)
- de 51 a 89% en peso < 1 \mum
- c)
- de 0 a 9% en peso < 0,2 \mum, preferiblemente
- a)
- de 83 a 89% en peso < 2 \mum
- b)
- de 54 a 88% en peso < 1 \mum
- c)
- de 0 a 8% en peso < 2 \mum, preferiblemente
- a)
- de 84 a 97% en peso < 2 \mum
- b)
- de 55 a 85% en peso < 1 \mum
- c)
- de 0 a 7% en peso < 2 \mum.
Preferiblemente el factor de pendiente se
encuentra en un intervalo de 1,5 a 1,9. Se obtienen muy buenos
resultados con un factor de pendiente de 1,5 a 1,8. Se dan
resultados especialmente muy buenos con un factor de pendiente de
1,5 a 1,75.
Preferiblemente la porosidad es de 47 a 65%, es
más preferida una porosidad de 49 a 63% y se prefiere una porosidad
de 51 a 61%.
Preferiblemente los pigmentos que contienen
carbonato se componen de creta y/o caliza y/o mármol y/o carbonato
de calcio que contiene dolomita y/o dolomita o de creta natural y/o
caliza y/o mármol yo carbonato de calcio que contiene dolomita y/o
dolomita.
Los tecnicismos contenidos en la solución del
objetivo establecido indicada anteriormente, se definen a
continuación con uso de los términos conocidos en el campo técnico,
en donde también se describen los procedimientos de medida:
Todas las características granulométricas
mencionadas en la presente solicitud de patente de los productos
preparados de acuerdo con la invención y de los productos
comparativos se determinaron con análisis de sedimentación en campo
magnético con el sedígrafo 5100 de la compañía Micromeritics,
Estados Unidos. Este equipo es conocido por el experto medio y se
usa en todo el mundo para la determinación de la granulometría de
cargas y pigmentos.
Las muestras se prepararon para la determinación
de la granulometría como sigue:
Se adicionó a una muestra en suspensión que
contiene pigmento que contiene carbonato de 3 g (atro) poli(ácido
acrílico) al 0,1% en peso. Esta muestra se llevó con una solución de
dispersante catiónico acuoso al 0,3% hasta 75 ml y se dispersó
mediante agitador de alta velocidad (20.000 rpm) durante 1 minuto y
mediante ultrasonidos durante 10 minutos.
Como solución de dispersante catiónico se
usó:
Un copolímero compuesto por:
- a)
- amida del ácido N-propil-N'-trimetil-amino-acrílico, y
- b)
- un poli(ácido acrílico).
La relación de a) a b) se encuentra, de forma
ideal, en 95% en moles, hasta 5% en moles.
La distribución de tamaños de grano medida se
expresa como la curva de acumulaciones de diámetros y en forma
tabulada.
La expresión del resultado se puede programar de
modo que se pueden leer directamente todas las características
granulométricas contenidas.
El factor de pendiente se calcula según la
siguiente fórmula:
Factor de
pendiente = \frac{Diámetro \ de \ part\text{í}cula \ en \ \mu m \ a
\ 50% \ en \ peso}{Diámetro \ de \ part\text{í}cula \ en \ \mu m \ a
\ 20% \ en \
peso}
La medida de la porosidad se realiza con el
tamizador Hg-Pore 9310, de la compañía
Micromeritics, Estados Unidos.
El procedimiento de medida se basa en la
penetración continua de mercurio en los poros abiertos de una
muestra o de un cuerpo a vacío de hasta 20 psia (que corresponde a
138 kPa) así como mediante alta presión de hasta 25.000 psia (que
corresponde a 172.400 kPa).
Según Washburn la presión es inversamente
proporcional al diámetro de un cuerpo cilíndrico, que permite la
penetración de mercurio, según la ecuación de más abajo. El volumen
de mercurio que penetró se determina como volumen de poroso
acumulativo por gramo de muestra con la variación de capacidad en
cm^{3}/g.
Diámetro de
poros = \frac{-4 \cdot \gamma \cdot \ cos \
\sigma}{Presión}
\gamma = tensión superficial del mercurio
\sigma = ángulo de contacto entre mercurio y
material de ensayo
El ángulo de contacto se encuentra, de forma
ideal, a 130º.
La porosidad porcentual de la muestra se calcula
según la siguiente fórmula:
P =
\frac{V_{p} total - V_{p} marco}{v_{p} micro - \frac{1}{\rho
_{M}}}
V_{P} total = volumen de poros total por
cantidad de muestra en cm^{3}/g
V_{P} macro = volumen de macroporos por
cantidad de muestra en cm^{3}/g
V_{P} micro = volumen de microporos por
cantidad de muestra en cm^{3}/g
\rho_{M} = densidad de la muestra en
cm^{3}/g
A este respecto se observan poros > 10 \mum
como macroporos.
La humedad del producto seco se determina
mediante una balanza de secado calentada por infrarrojos del tipo
Sartorius MA30 de la compañía Sartorius AG, Göttingen, D. Se añaden
aproximadamente 2 g del polvo que se va a ensayar a una columna de
aluminio. La balanza de secado indica directamente la pérdida en
peso por el agua evaporada a 150ºC.
Se pueden determinar la fluidez y movilidad de
polvos a partir de una serie de parámetros individuales. Para este
fin se usó un "Analizador de características de polvo" modelo
PT-N de la compañía Hosokawa Micron B.V.,
Doetinchem, Países Bajos.
El equipo detecta las propiedades del polvo de
forma automática según las indicaciones de la compañía fabricante.
Los resultados se expresan como cifras en forma tabulada y con una
palabra clave como clasificación verbal.
Para la determinación de la fluidez se calculan
los valores individuales ponderados de ángulo de reposo, ángulo de
emplastamiento, compresibilidad y cohesión respecto a un índice
fluidez.
- a)
- Ángulo de reposo \alpha_{R}. El ángulo de reposo \alpha_{R} se define como aquel ángulo que se forma en la conformación cuidadosa de un cono de polvo entre la cúspide del cono y una horizontal dispuesta sobre la misma.
- b)
- Ángulo de emplastamiento \alpha_{S}. El ángulo de emplastamiento \alpha_{S} se define como el ángulo que resulta cuando el emplastamiento claramente colmatado con polvo se separa verticalmente hacia la parte superior desde la masa polvo. El ángulo de emplastamiento \alpha_{S} se define y determina de forma análoga al ángulo de reposo \alpha_{R}.
- c)
- Compresibilidad C. La compresibilidad de un polvo se calcula a partir de la densidad de masa apisonada y densidad a granel según la fórmula
C = \frac{P -
A}{P} \cdot
100%
- c1)
- Densidad de masa apisonada P. La densidad de masa apisonada P se determina según la norma ISO 787/11. Se trata de la densidad aparente del polvo que se compactó en condiciones definidas más adelante.
- c2)
- Densidad a granel A. La densidad a granel A es la densidad aparente de un polvo que se presenta suelto a granel.
- d)
- Cohesión K. La cohesión K se determina en el equipo PT-N de modo que se hace vibrar el polvo sobre distintos tamices en condiciones exactamente definidas y se miden por gravimetría los residuos individuales.
Para la determinación de la movilidad se
calculan los valores individuales ponderados de fluidez, ángulo de
caída, ángulo diferencial, y dispersividad respecto a un índice de
movilidad.
- a)
- Fluidez. Para la fluidez se usa el valor obtenido anteriormente.
- b)
- Ángulo de caída \alpha_{F}. Previamente a la determinación del ángulo de caída \alpha_{F} se hace vibrar el cono de polvo en el equipo de medida en condiciones estándar. El ángulo de caída se define y mide de forma análoga al ángulo de reposo.
- c)
- Ángulo diferencial \alpha_{D}. El ángulo diferencial \alpha_{D} se calcula a partir del ángulo de reposo y del ángulo de caída \alpha_{D} = \alpha_{R} - \alpha_{F}.
- d)
- Dispersividad D. Para la determinación de la dispersividad D se dejan caer en el aparato 10 g del producto seco a través de un cilindro. Se pesa la cantidad cargada M en un vidrio de reloj que se encuentra en la parte inferior. D = (10 - M) \cdot 10t
Se mide el poder de recubrimiento en seco según
DIN 53140.
La carga que se va a ensayar se usa en una
pintura estándar que contiene el 46,5% en peso de la carga que
contiene carbonato. Esta pintura se aplica por medio de una rasqueta
de ranura con una altura de ranura de 150 \mum sobre un cartón de
contraste de forma uniforme y se seca al aire.
Se define el poder de recubrimiento en seco como
sigue:
Poder de
recubrimiento en seco = \frac{R_{\gamma} sobre \ oscuro}{R_{\gamma}
sobre \ blanco} \cdot
100%
Los valores R_{\gamma} son los valores de
reflexión medidos sobre un cartón de contraste sobre un fondo oscuro
respecto a uno blanco.
Igual que en la determinación del poder de
recubrimiento en seco se aplica un cartón de contraste con la
pintura estándar y se seca al aire. El cartón se introduce a
continuación durante 30 minutos en agua e inmediatamente después se
mide el poder de recubrimiento en húmedo en concordancia con DIN
53140.
Se prepara y ensaya una pintura de dispersión
interna con 13% en peso de la carga que se va a ensayar según DIN
53778-W-M.
A continuación se describe la preparación de los
productos para experimentación de acuerdo con la invención:
En primer lugar se describe un procedimiento de
preparación de acuerdo con la invención general, luego se describen
otras formas de realización del procedimiento de preparación de
acuerdo con la invención, que se refieren a los usos especiales de
los productos de acuerdo con la invención.
- 1)
- El material de partida preparado de acuerdo con el estado de la técnica (véase página 2 anterior) se muele en una molienda en húmedo adicional, a un contenido en sólido de 25 a 40% en peso, mediante un molino de bolas con dispositivo agitador con macroporos de 1 a 2 mm de diámetro, sin dispersante hasta una granulometría de 50 a 90% en peso < 1 \mum.
- 2)
- El tratamiento térmico subsiguiente sin dispersante provoca la aglomeración de las partículas ultrafinas del pigmento.
- 3)
- La suspensión aglomerada se deshidrata a continuación mecánica o térmicamente, por ejemplo, mediante centrífugas, filtros prensa de cámara o equipos de deshidratación térmica, a saber hasta 96 a 100% en peso del pigmento.
La etapa de procedimiento 2 (aglomeración
térmica) se lleva a cabo individualmente como sigue:
La suspensión obtenida según la etapa de
procedimiento 1 se incorpora a un recipiente agitado con buen
aislamiento, que se puede calentar. Preferiblemente el recipiente
agitado está construido de modo que se evite en lo posible la
pérdida de agua durante la aglomeración (por ejemplo, se usa un
dispositivo de condensación). La suspensión se agita ahora a una
temperatura de 65ºC a 80ºC durante un periodo de tiempo
(preferiblemente se agita lentamente) hasta que se completa la
aglomeración requerida. Esto se controla de modo que a intervalos
temporales adecuados, por ejemplo a un ritmo de 2 horas, se recogen
muestras y se mide su distribución de tamaños de grano. Cuando el
pigmento de la suspensión presenta las características
granulométricas de acuerdo con la invención (distribución de tamaños
de grano y factor de pendiente), entonces se ha completado la
aglomeración.
Se preparó a partir de 25 kg de mármol noruego,
sometido a flotación, premolido y secado mediante adición de agua
una suspensión con el 35% en peso de granulometría d_{50} = 12
\mum (50% en peso < 12 \mum). Se molió esta suspensión en un
molino de bolas con dispositivo agitador (compañía Drais) en modo
circuito cerrado. Las condiciones de molienda se ajustaron con
velocidad periférica de 10 m/s y caudal volumétrico de 4 l/min.
La granulometría determinada después de 115
minutos de duración de la molienda fue: 96% en peso < 2 \mum,
78% en peso < 1 \mum, 11% en peso < 0,2 \mum, factor de
pendiente: 2,0.
La suspensión se trató posteriormente en un
recipiente de doble pared de 7 l térmicamente a 65ºC, sin adición de
dispersante.
Después de 20 horas de aglomeración térmica se
determinaron las siguientes granulometrías: 76% en peso < 1
\mum, 5% en peso < 0,2 \mum, con un factor de pendiente de
1,69.
Después de la deshidratación de acuerdo con la
invención hasta 97,5% en peso del contenido en sólido la
granulometría fue de 94% en peso < 2 \mum 70% en peso < 1
\mum, 27% en peso < 0,5 \mum, 6% en peso < 0,2 \mum, con
un factor de pendiente de 1,70.
Se muelen 25 kg de mármol noruego, sometido a
flotación, premolido, seco, como en el ejemplo 1 durante 180
minutos. La granulometría resultante fue: 98% en peso < 2 \mum,
82% en peso < 1 \mum, 15% en peso < 0,2 \mum, el factor de
pendiente: 1,96. Después de 16 horas de aglomeración térmica la
granulometría fue de 81% en peso < 1 \mum, 7% en peso < 0,2
\mum y el factor de pendiente: 1,55. Después de la deshidratación
hasta 99,8% en peso de contenido en sólido la granulometría fue de
94% en peso < 2 \mum, 72% en peso < 1 \mum, 32% en peso
< 0,5 \mum, 8% en peso < 0,2 \mum, con un factor de
pendiente de 1,70.
Se molieron 25 kg de mármol noruego, sometido a
flotación, premolido, seco, como en el ejemplo 1. Después de 180
minutos de duración de molienda se determinaron las características
granulométricas con el sedígrafo 5100. La granulometría fue de 99%
en peso < 2 \mum, 90% en peso < 1 \mum, 14% en peso <
0,2%, el factor de pendiente 1,96. La suspensión se agitó lentamente
a continuación durante 20 horas en un recipiente de doble pared a
65ºC y se aglomeró en él.
Se consiguió una granulometría de 87% en peso
< 1 \mum, 6% en peso < 0,2 \mum y un factor de pendiente
de 1,64. Mediante la deshidratación se llevó a un contenido en
sólido de 99,8% en peso. La granulometría resultante fue de 97% en
peso < 2 \mum, 75% en peso < 1 \mum, 30% en peso < 0,5
\mum y 7% en peso < 0,2 \mum, el factor de pendiente
1,77.
1,77.
Se molieron 25 kg de mármol noruego, sometido a
flotación, premolido, seco, como en el ejemplo 1, durante 115
minutos. Granulometría: 98% en peso < 2 \mum, 82% en peso <
1 \mum, 11% en peso < 0,2 \mum, factor de pendiente: 1,96.
Después de 16 horas de aglomeración térmica se determinó la
siguiente granulometría: 84% en peso < 1 \mum, 5% en peso <
0,2 \mum, factor de pendiente: 1,66.
Después de la deshidratación hasta 99,6% en peso
la granulometría fue de 94% en peso < 2 \mum, 69% en peso <
1 \mum, 29% en peso < 0,5 \mum, 7% en peso < 0,2 \mum y
el factor de pendiente 1,72.
Todos los productos preparados de esta forma son
de uso como pigmentos secos.
Todas las aglomeraciones térmicas de los
ejemplos 1 a 4 se llevaron a cabo a 65ºC.
Como productos convencionales para carbonato de
calcio natural (CCN) se usaron dos carbonatos de calcio que se
pueden adquirir comercialmente.
CCN 1: OMYACARB EXTRA-CL de la
compañía Clarianacal SA, L'Arboc, E. Las granulometrías en este
producto se determinaron como sigue: 89% en peso < 2 \mum, 62%
en peso < 1 m, 29% en peso < 0,5 \mum, 7% en peso < 0,2
\mum y el factor de pendiente 2,14. El contenido seco es de 99,8%
en peso.
CCN 2: SETACARB-OG, de la
compañía OMYA S.A., Orgon, F. Este producto presenta las siguientes
granulometrías: 96% en peso < 2 \mum, 79% en peso < 1
\mum, 51% en peso < 0,5 \mum, 28% en peso < 0,2 \mum y
el factor de pendiente 3,06. El contenido seco es de 99,8% en
peso.
Como producto comparativo para carbonato de
calcio precipitado (CCP) se recurrió a un producto comercial de
carga conocido Socal P2 de la compañía Solvay Alkali GmbH,
Rheinberg, D. Este carbonato de calcio precipitado, que se presenta
seco (99,8% en peso de contenido sólido), se usa como patrón para
pinturas con mayor opacidad. Características granulométricas: 72% en
peso < 2 \mum, 34% en peso < 1 \mum, 13% en peso < 0,5
\mum, 0% en peso < 0,2 \mum y factor de pendiente: 2,16.
| Ejemplos | Poder de | Poder de |
| recubrimiento, % | recubrimiento en húmedo, % | |
| Nº 1 | 98,0 | 72,8 |
| Nº 2 | 97,8 | 72,1 |
| Nº 3 | 97,7 | 71,9 |
| Nº 4 | 97,9 | 72,5 |
| Para comparación: | 93,6 | 63,1 |
| CCN 1 | ||
| Para comparación: | 77,7 | 41,4 |
| CCN 2 | ||
| Para comparación: | 95,2 | 56,1 |
| CCP |
\vskip1.000000\baselineskip
La tabla 2 precedente muestra de forma
convincente que se consiguió el objetivo de la presente invención,
es decir, proporcionar productos pigmentarios secos de la clase
mencionada al comienzo para la fabricación de pinturas, que dan
lugar a un poder de recubrimiento en seco elevado en lo posible en
la película de pintura, que conducen especialmente a poderes de
recubrimiento en seco superiores a los de carbonatos de calcio
naturales usados disponibles en el mercado y carbonatos de calcio
precipitados usados disponibles en el mercado. Especialmente el
poder de recubrimiento en húmedo se podría aumentar claramente
frente a carbonatos de calcio naturales usados disponibles en el
mercado y carbonatos de calcio precipitados usados disponibles en el
mercado.
\vskip1.000000\baselineskip
| Ejemplos | Resistencia a la abrasión | Resistencia a la abrasión |
| en húmedo después de 7 días | en húmedo después de 28 días | |
| Número de ciclos | Número de ciclos | |
| Nº 1 | 945 | 1185 |
| Nº 2 | 842 | 1067 |
| Nº 3 | 894 | 1132 |
| Nº 4 | 902 | 1141 |
| Para comparación: | 1335 | 1376 |
| CCN 1 | ||
| Para comparación: | 819 | 849 |
| PCC |
\vskip1.000000\baselineskip
Los resultados indicados en la tabla 3 presentan
para los pigmentos secos 1 a 4 nivelados según DIN 53778 después de
28 días un número de ciclos > 1000. Con esto se cumple el
criterio de DIN 53778-W-M, a saber,
la característica de calidad "estable al lavado". Los
carbonatos de calcio naturales usados disponibles en el mercado con
opacidad claramente inferior cumplen también el criterio
anteriormente mencionado, sin embargo no cumplen los carbonatos de
calcio precipitados usados disponibles en el mercado que presentan
una resistencia a la abrasión en húmedo < 1000 ciclos. Por ello
los carbonatos de calcio precipitados usados disponibles en el
mercado no cumplen el criterio de DIN
53778-W-M en las pinturas de
dispersión mencionadas.
\vskip1.000000\baselineskip
| Ejemplos | Índice de fluidez | Grado de fluidez |
| Nº 1 | 62,0 | Normal |
| Nº 4 | 61,5 | Normal |
| Para comparación: | 41,0 | No buena |
| CCN 1 | ||
| Para comparación: | 42,0 | No buena |
| PCC |
\vskip1.000000\baselineskip
Los productos muy finos descritos en la
invención presentan en la tabla 4 de forma convincente un buen
índice de fluidez, que es extraordinariamente elevado para las
cargas secas de esta granulometría. Los carbonatos de calcio
naturales usados disponibles en el mercado y los carbonatos de
calcio precipitados usados disponibles en el mercado con intervalos
de granulometría similares presentan propiedades de fluidez
deficientes.
\vskip1.000000\baselineskip
| Ejemplos | Índice de movilidad | Grado de movilidad |
| Nº 1 | 73,0 | Alto |
| Nº 4 | 72,0 | Alto |
| Para comparación: | 48,0 | Bajo |
| CCN 1 | ||
| Para comparación: | 48,5 | Bajo |
| PCC |
\vskip1.000000\baselineskip
Además se consigue un índice de movilidad muy
elevado en la tabla 5 para las cargas secas de la clase mencionada
al principio, lo que conduce a significativas ventajas en los
procesos de bombeo neumático como en la carga y descarga de
vehículos cisterna y camiones cisterna, lo que se traduce en un
tiempo de carga muy reducido. En comparación directa, los carbonatos
de calcio naturales usados disponibles en el mercado y carbonatos de
calcio precipitados usados disponibles en el mercado tienen mala
movilidad, lo que equivale a peor manipulación.
| Ejemplos | Densidad a granel | Densidad de masa apisonada |
| g/cm^{3} | g/cm^{3} | |
| Nº 1 | 0,52 | 0,63 |
| Nº 4 | 0,50 | 0,61 |
| Para comparación: | 0,36 | 0,63 |
| CCN 1 | ||
| Para comparación: | 0,42 | 0,70 |
| CCN 2 | ||
| Para comparación: | 0,30 | 0,57 |
| CCP |
Los resultados descritos en la tabla 6 muestran
mejoras claras para los productos descritos de la presente
invención, especialmente los resultados de densidad a granel
muestran valores marcadamente altos. Con esto se pueden conseguir a
igual volumen de carga y almacenamiento cargas útiles elevadas en
silos y recipientes para transporte, que hasta ahora no se podían
usar a pleno rendimiento con los productos de esta granulometría.
Estas ventajas no se pueden conseguir con los carbonatos de calcio
naturales usados disponibles en el mercado y carbonatos de calcio
precipitados usados disponibles en el mercado.
El producto pigmentario seco de acuerdo con la
invención se puede usar de forma ventajosa en la fabricación de
papel, especialmente en la pasta de papel en papel pintado y en
cartón, así como en la industria de pinturas y barnices,
especialmente para la fabricación de sistemas de pintura
acuosas.
Claims (8)
1. Producto pigmentario seco, que comprende un
pigmento que contiene carbonato, caracterizado porque, se
compone de 96 a 100% en peso de pigmento que contiene carbonato
aglomerado, de 0 a 4% en peso de humedad residual en forma de agua,
en donde el pigmento que contiene carbonato aglomerado presenta las
siguientes características granulométricas
- a)
- de 80 a 99% en peso < 2 \mum
- b)
- de 50 a 90% en peso < 1 \mum
- c)
- de 0 a 10% en peso < 0,2 \mum y
- d)
- un factor de pendiente de 1,5 a 2,0 y
- e)
- una porosidad de 45 a 65%,
en donde la porosidad se calcula
según la siguiente
fórmula:
P =
\frac{V_{p} total - V_{p} marco}{V_{p} micro - \frac{1}{\rho
_{M}}}
V_{P} total = volumen de poros total por
cantidad de muestra en cm^{3}/g
V_{P} macro = volumen de macroporos por
cantidad de muestra en cm^{3}/g
V_{P} micro = volumen de microporos por
cantidad de muestra en cm^{3}/g
\rho_{M} = densidad de muestra en
cm^{3}/g
2. Producto pigmentario seco según la
reivindicación 1, caracterizado porque se compone 96 a 100%
de pigmento que contiene carbonato aglomerado, de 0 a 4% en peso de
humedad en forma de agua, en donde el pigmento que contiene
carbonato aglomerado presenta las siguientes características
granulométricas:
- a)
- de 80 a 99% en peso < 2 \mum
- b)
- de 50 a 90% en peso < 1 \mum
- c)
- de 0 a 10% en peso < 0,2 \mum y
- d)
- un factor de pendiente de 1,5 a 2,0 y
- e)
- una porosidad de 45 a 65%,
en donde la aglomeración del
pigmento que contiene carbonato se efectúa de modo que en primer
lugar se prepara mediante molienda en húmedo a partir de un material
de partida conocido con un contenido en sólido de 25 a 40% en peso
sin dispersante una suspensión con un pigmento que contiene
carbonato con una granulometría de 50 a 90% en peso < 1 \mum y
luego se somete esta suspensión a un tratamiento con calor hasta que
se completa la
aglomeración.
3. Producto pigmentario seco según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el pigmento que
contiene carbonato aglomerado se compone de creta y/o caliza y/o
mármol y/o carbonato de calcio que contiene dolomita y/o dolomita
y/o creta natural y/o caliza natural y/o carbonato de calcio que
contiene dolomita natural y/o dolomita natural.
4. Producto pigmentario seco según una o varias
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
pigmento que contiene carbonato aglomerado presenta las siguientes
características granulométricas:
- a)
- de 82 a 98% en peso < 2 \mum
- b)
- de 51 a 89% en peso < 1 \mum
- c)
- de 0 a 9% en peso < 0,2 \mum, preferiblemente
- a)
- de 83 a 89% en peso < 2 \mum
- b)
- de 54 a 88% en peso < 1 \mum
- c)
- de 0 a 8% en peso < 2 \mum, preferiblemente
- a)
- de 84 a 97% en peso < 2 \mum
- b)
- de 55 a 85% en peso < 1 \mum
- c)
- de 0 a 7% en peso < 2 \mum.
5. Producto pigmentario seco según una o varias
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
factor de pendiente es de 1,5 a 1,9, preferiblemente de 1,5 a 1,8 y
preferiblemente de 1,5 a 1,75.
6. Producto pigmentario seco según una o varias
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
porosidad es de 47 a 65%, preferiblemente de 49 a 63% y
preferiblemente de 51 a 61%.
7. Procedimiento para la preparación del
producto pigmentario seco según una o varias de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque
- a)
- se muele un material de partida preparado según el estado de la técnica en una molienda en húmedo a un contenido en sólido de 25 a 40% en peso sin dispersante hasta una granulometría de 50 a 90% en peso < 1 \mum,
- b)
- a continuación se lleva a cabo la aglomeración de las partículas ultrafinas mediante tratamiento térmico con calentamiento de la suspensión de 65ºC a 80ºC y agitación de la suspensión durante un periodo de tiempo, hasta que se completa la aglomeración. En donde el tratamiento se efectúa sin dispersante,
- c)
- a continuación se deshidrata la suspensión aglomerada hasta un contenido en sólido de al menos el 96% en peso de pigmento.
8. Uso del producto pigmentario seco según una o
varias de las reivindicaciones 1 a 6 en la industria de pinturas y
barnices, especialmente para la fabricación de sistemas de pintura
acuosos así como en la fabricación de papel, especialmente en la
pasta de papel, en papel pintado y en cartón.
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| DE19732429 | 1997-07-28 | ||
| DE19732429 | 1997-07-28 |
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