RS55049B1 - Hidrofobisane čestice kalcijum karbonata - Google Patents

Description

Opis pronalaska

Predmetni pronalazak odnosi se na postupak za smanjivanje smole u vodenoj sredini generisanoj u procesima izrade papira ili pulpiranja, na upotrebu hidrofobisanog usitnjenog kalcijum karbonata i/ili hidrofobisanog precipitiranog kalcijum karbonata za redukovanje količine smole u vodenoj sredini kao i na hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat i kompozit koji sadrži hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat i smolu.

U industrijama proizvodnje papira, obradom i preradom dobijaju se vlakna različitih izvora i kvaliteta, npr., kombinacijama mrvljenja, termalnog i hemijskog tretiranja, drveta u vlakna. Tokom ovog procesa pulpiranja prirodna smola koja se nalazi unutar drveta, oslobađa se u vodeno kolo proizvodnje u obliku mikroskopskih kapljica. Drvena smola obično se naziva „smola", i može se nataložiti na površinu opreme za proizvodnju papira što može izazvati dugotrajna čišćenja opreme i rezultirati kao skupi zastoji mašina. Štaviše, ovakvi taloži povremeno se pojavljuju kao vidljive tačke u finalnom papirnom proizvodu bivajući od žute do crne boje, ili mogu dovesti do cepanja papirne mreže što uključuje gubitak proizvodnog izlaza i smanjenja u kvalitetu papira.

Formiranje smole može se opisati konceptualno kao razvoj preko tri osnovna mehanizma. Prvi mehanički put je formiranje organskog filma materijala, koji može biti transparentan ili providan. Njegova debljina zavisiće od u zavisnosti od njegove koncentracije, a filmu je potrebno jezgro kako bi formirao inicijalnu koalescenciju. Ovakva vrsta smole, kako njen mehanizam formiranja sugeriše, naziva se slojasta. Druga vrsta smole predstavlja onu koja je u stanju da se zgrušava i formira loptice od 0,1-1,0 um prečnika, zbog čega se naziva loptičasta smola. Treći često razvijeni oblik smole je aglomerisana ili smola u obliku lopte, i često je primećena u sistemima koji imaju najveće probleme sa taloženjem smole. Formirane lopte su od 1-120 pm u prečniku. U slojastom ili loptičastom stanju, smola generalno ne izaziva probleme, ali kada se aglomerati formiraju, tada taloženje smole počinje da se dešava. Ovakvo taloženje smole takođe može predstavljati problem u obradjivanju recikliranih ili sekundarnih vlakana gde se zagađivači kakvi su lepkovi, mastila, vrući rastopi, lateksi i voslovi aglomerišu i formiraju naslage na opremi za proizvodnju papira.

U stanju tehnike, učinjeno je nekoliko pokušaja u kontroli taloženja smole u postupcima proizvodnje papira. U ovom smislu, jedna od strategija obuhvata uvođenje adsorpcionih materijala u obliku različitih minerala kao sto je talk, bentonit, dijatomejski silicij um dioksid u procese proizvodnje papira, koji bi adsorbovali smolu o obliku manjih kapljica.

Na primer, JP 2004292998 A odnosi se na talk koji je upotrebljen kao adsorbent smole. WO 03/085199 A2 odnosi se na sistem za kontrolu taloženja koji se sastoji od neorganskih ili organskih koagulanata i materijala od mikročestica kao što je bentonit glina, unakrsno vezan polimer, koloidni silicijum dioksid, polisilikat za pulpu koji sadrži belu smolu/lepljive materije. US 2003/0096143 Al opisuje postupak za tretiranje čestica talka koji poboljšava vlažnost talka i/ili afinitet talka ka celuloznim vlaknima. JP 6065892 A odnosi se na adsorbent smole sačinjen od magnezijumom modifikovanog smektit glinenog minerala proizvedenog modifikovanjem površinskog sloja smektit glinenog minerala sa magnezijumom. FR 2 900 410 i FR 2 900 411 odnose se na tretiranje minerala i/lli talka amfoteričnim polimerima koji se upotrebljava u kontroli smole. CA 2,205,277 odnosi se na postupak za smanjivanje smole, mastila, i lepljivih čestica taloga u procesu proizvodnje papira izazivanjem zadržavanja ovakvih čestica na vlaknu, koji obuhvata fazu dodavanja efikasne smole, mastila i lepljivih čestica kontrolišući količinu talka u suspenziji vlakna u kontaktu sa mašinom za izradu papira i povezanih delova i dodavanje smole, mastila i lepljivih čestica kontrolišući količinu bentonita u suspenziji. US 2008/087396 odnosi se na postupak za izrađivanje modifikovanih punioca za upotrebu u postupku za izrađivanje papira, pri čemu modifikovani punilac sadrži Pcc i kompoziciju masne kiselinc/skroba.

Ova strategija ima prednost u tome što je smola uklonjena sa finalnim proizvodom i, zbog toga, ne može se dalje koncentrisati u vodenom kolu mašine za izradu papira. Tačnije, talk je široko prihvaćen kao veoma efikasan kontrolišući agens za smolna taloženja. Dejstvo talka u kontrolisanju smole, međutim, nije tačno utvrđeno. Pretpostavlja se da talk redukuje Iepljivost smolastih materijala ili lepljivih čestica tako da imaju manje tendencije da formiraju aglomerate ili taloge na opremi za proizvodnju papira ili da stvore tačke na finalnom papirnom proizvodu. Takođe, funkcija je da smanji Iepljivost materijala koji su već nataloženi, tako da je dalja akumulacija lepljivih materijala na te površine usporeno. Zbog toga je bitno da se doda dovoljno talka tako da je ukupna Iepljivost površina sistema smanjena.

Međutim, jedan problem sa talkom je taj da ukoliko nije upotrebljeno dovoljno talka, postoji tendencija da jednostavno bude uključen u taloge i aglomerate lepljivih materijala. Dalje, talk je poznat po tome da gubi deo svog afiniteta ka koloidnim supstancama u neutralnim i alkalnim procesima proizvodnje papira.

Još jedna strategija uključuje koloidalnu stabilizaciju smole upotrebom disperzanata ili surfaktanata. Primena ove strategije vodi ka koncentraciji kapljica smole u vodenom kolu mašine za izradu papira. Na primer, EP 0 740 014 odnosi se na agens za kontrolu smole koji može da sadrži kanditnu glinu (serpentinska grupa) čije su čestice obložene homo- ili ko-polimerom koji obuhvata melaminski formaldehid. US 5,626,720 A opisuje objavljeni postupak za kontrolu smole u vodenim sistemima upotrebljenim u pravljenju pulpi ili papira koji postupak obuhvata dodavanje u sistem, ili mašineriju za izradu pulpe ili papira, polimera rastvorljivog u vodi izvedenog od (a) epihalohidrina. diepoksida ili prekursora epihalohidrina ili diepoksida, (b) alkil amina koji ima funkcionalnost u odnosu na apihalohidrin od 2 i (c) amina koji funkcionalnost u odnosu na epihalohidrin veći od 2 i koji ne poseduje ni jednu karbonil grupu. JP 11043895 A odnosi se na suzbijanje smole upotrebom katjonskog jedinjenja koje je pripremljeno reakcijom alkilendiamina sa epihalohidrina. WO 98/05819 Al odnosi se na tečno jedinjenje za kontrolu taloženja smole u prozvodnji puple i papira koje obuhvata vodeni rastvor (1) katjonski guar polimer, i (2) izobutilen/maleinskog anhidrid kopolimera. EP 0 586 755 Al opisuje postupak za kontrolisanje taloženja smole u procesima pupliranja ili proizvodnje papira, gde je inkorporisan u kompoziciju koja obuhvata vlakna za proizvodnju papira sve čak do l,0mas.%, u odnosu na težinu suvih vlakana u kompoziciji, katjonskog polielektrolita koji je poli(dialil di(vodonik ili niži alkil)so amonijuma) koja ima određen broj prosečnih molekularnih masa većih od 500,000. US 2011/0094695 Al opisuje postupak kontrolisanja taloga organskih zagađivača iz sistema proizvodnje pulpe i papira upotrebom rastvorljivih aminoplast etarskih kopolimera. EP 1 950 342 Al odnosi se na vodene emulzije dialkilamida i nejonskih surfaktanata. US 2004/0231816 Al opisuje postupak za kontrolisanje smole i lepljivih čestica koji obuhvata faze dodavanja hidrofobno modifikovane hidroksietilne celuloze (HMHEC) i kat jonskih polimera celuloznoj suspenziji vlakana (pulpa) ili obradi papira ili sistemu za dobijanje papira, a kao rezultat ima visok stepen inhibicionog organskog taloga i zadržavanje taloga na papirnim vlaknima u odnosu na inhibiciju pojedinačnih sastojaka. US 6,153,049 se odnosi na jedinjenje(a) etilenamina, ili njihove mešavine. koja su upotrebljena u efikasnim količinama da smanje ili inhibiraju taloženje bele smole na opremi za proizvodnju papira tokom obrade kako bi se reciklirao papir sa premazom. US 6,051,160 A odnosi se na tečnu kompoziciju za kontrolu taloženja smole u proizvodnji pulpe ili papira koja obuhvata vodeni rastvor (1) derivatizovanog katjonskog guara, i (2) stirenskog maleinskog anhidriđ kopolimera.

JP 2002212897 A odnosi se na inhibitor problema smole za izradu papira koji obuhvata so polidialildimetilamonijuma koja ima 20,000-200,000 molekularnu masu t neorgansko aluminijumsko jedinjenje kao aktivne sastojke.

Međutim, ovakva strategija često izaziva probleme zato što promene u temperaturi, pH ili koncentracijama elektrolita mogu da za rezultat imaju aglomeraciju sa konsekventnim talogom kapljica smole na površini mašinske opreme i/ili pojavljivanje tačaka u krajnjem papirnom proizvodu.

Zbog toga, postoji neprekidna potreba za alternativnim materijalima, koji obezbeđuju bolje osobine od postojećih adsorpcionih materijala, i efikasno redukovanje u vodenoj sredini generisanoj u procesima pulpiranja ili proizvodnje papira.

Ovaj kao i drugi ciljevi razrešeni su predmetom ovog pronalaska kao što je definisan predmetnim trenutnim patentnim zahtevima 1 i 17. Prema prvom aspektu ovog pronalaska, obezbeđen je postupak za redukciju smole u vodenoj sredini koja se generiše u procesu pulpiranja i proizvodnje papira, gde postupak obuhvata sledeće faze: a) Obezbeđivanje vodene sredine koja obuhvata generisanu smolu u procesima pulpiranja ili izrade papira; b) Obezbeđivanje usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata; c) Obezbeđivanje agensa za hidrofobisanje odabranog od alifatične karboksilne kiseline koja ima između 5 i 24 atoma ugljenika; d) Dovođenje u kontakt usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata iz faze b) sa agensom za hidrofobisanje iz faze c) za dobijanje

hidrofobisanog usitnjenog kalcijum karbonata i/ili hidrofobisanog precipitiranog kalcijum karbonata; i

e) Dovođenje u kontakt vodene sredine obezbeđene u fazi a) sa hidrofobisanim usitnjenim kalcijum karbonatom i/ili hidro fobisanim precipitiranim kalcijum

karbonatom dobijenim u fazi d).

Začuđujuće, pronalazači su otkrili da prethodno pomenuti postupci prema ovom pronalasku vode do vodene sredine koja sadrži određenu količinu smole koja je manja od količine koja je sadržana u odgovarajućoj vodenoj sredini dobijene istim postupkom, ali bez dovođenja u kontakt sa hidrofobisanim usitnjenim kalcijum karbonatom i/ili hidrofobisanim precipitiranim kalcijum karbonatom (faza e)). Preciznije, pronalazači su otkrili da se količina količina smole u vodenoj sredini generisana u postupcima pulpiranja ili proizvodnje papira može redukovati dovođenjem u kontakt vodene sredine sa definisanim hidrofobisanim usitnjenim kalcijum karbonatom i/ili hidrofobisanim precipitiranim kalcijum karbonatom.

Treba imati u vidu da u smislu ovog pronalaska, sledeći termini imaju sledeća značenja: „Smola" u smislu ovog pronalaska odnosi se na lepljive materijale koji formiraju nerastvorljive naslage u procesima pulpiranja i izrade papira. Ovi lepljivi materijali mogu poticati iz drveta od koga se pravi papir. Komponente smole obuhvataju rastvorene i koloidalne supstance (DCS) i naznačene su od strane četiri klase liofilnih komponenti kao što su i) masti i masne kiseline, ii) sterilni estri i steroli, iii) terpenoidi, i iv) voskovi koji obuhvataju masne alkohole i estre. Hemijska kompozicija smole zavisi od izvora vlakna, kao što je različito drveće, i od sezonskog rasta od kojeg je proizveden uzorak. Ove liofilne smolaste komponente mogu se stabilizovati prisustvom lignosulfonata i polisaharida. Ukoliko se reciklirani papir upotrebi u procesima proizvodnje papira, termin je često upotrebljen kao opšti termin koji uključuje sve lepljive materijale koji su rastvorljivi u organskim rastvaračima ali nisu rastvorljivi u vodi, i uključuju, na primer. mastilo ili adhezivne materijale koji su prisutni u recikliranom papiru. Materijali koji se talože koji potiču iz recikliranog vlakna takođe se nazivaju „lepljive materije". Međutim, za svrhu ovog pronalaska, termin „smola" ukljuČiće ne samo prirodno stvorene čestice smole izvedene od papirne pulpe, već i bilo koje sintetičke i lepljive materijale dobijene od recikliranih vlakana, a koja formiraju naslage u procesima proizvodnje papira.

„Usitnjeni kalcijum karbonat" (GCC) u smislu ovog pronalaska je kalcijum karbonat dobijen iz prirodnih izvora, kao što je krečnjak, mermer ili kreda ili dolomit, i obrađen putem

tretmana kao što su mlevenje, skrining i/ili frakcionisanje vlažnim i/ili suvim, npr., ciklonom ili klasifikatorom.

„Precipitirani kalcijum karbonat" (PCC) u smislu ovog pronalaska je sintetizovani materijal, generalno dobijen precipitacijom koja prati reakciju ugljen dioksida i kreča u vodenoj sredini ili precipitacijom kalcijumnog i karbonatnog izvora u vodi.

„Vodena sredina" u smislu ovog pronalaska, predstavlja tečnu sredinu koja obuhvata vodu, nerastvorljive čvrste materije kao što su vlakna i komponente smole.

Termin „alifatična karboksilna kiselina" u smislu ovog pronalaska odnosi se na normalan lanac, razgranati lanac, nezasićena ili aciklična organska jedinjenja sačinjena od ugljenika ili vodonika. Navedeno organsko jedinjenje dalje sadrži karboksilnu grupu smeštenu na kraju ugljeničnog kostura.

Termin „hidrofobisani" usitnjeni kalcijum karbonat i/ili „hidrofobisani" precipitirani kalcijum karbonat u smislu ovog pronalaska odnosi se na usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat koji je obrađen putem dodatne obrađivačke aze u cilju da učini površinu kalcijum karbonatnih čestica još hidrofobičnije.

Sledeći aspekt predmetnog pronalaska je usmeren na hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat gde je između 10% i 19% specifične površine usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata pokriveno premazom koji se sastoji od alifatične karboksilne kiseline koja ima između 5 i 24 atoma ugljenika i njihovih proizvoda reakcije. Poželjno je da je između 10% i 19% specifične površine usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata pokriveno premazom koji se sastoji od stearinske kiseline i njenih proizvoda reakcije. Dalje je poželjno daje između 13% i 17% specifične površine usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata pokriveno premazom koji se sastoji od alifatične karboksilne kiseline koja ima između 5 i 24 atoma ugljenika i njihovih proizvoda reakcije, poželjno premazom koji se sastoji od stearinske kiseline i njenih proizvoda reakcije. Takođe je poželjno da je izvor usitnjenog kalcijum karbonata (GCC) odabran od mermera, krede, kalcita, dolomita, krečnjaka i njihovih mešavina, i/ili precipitirani kalcijum karbonat (PCC) odabran od jednog ili više aragonitnih, vateritnih i kalcitnih mineraloških kristalnih oblika. Dalje je poželjno da čestice usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata imaju vrednost srednjeg prečnika dsood 0,1 um do 50 um, poželjno od 0.1 um do 25 um, poželjnije od 0,1 um i 15 um, i najpoželjnije od 0,5 um do 5 um, izmereno u skladu sa sedimentacionom metodom. Takođe je poželjno da čestice usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata specifičnu površinu od 0.5 m<2>/g do 25 m<2>/g, poželjno od 0.5 m<2>/g do 15 m<2>/g, a još poželjnije od 1 m<2>/g do 11 m2/g, izmereno upotrebom azota i BET metode. Dalje je poželjno da je hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat u obliku praha i/ili u obliku granula ili u obliku guste suspenzije.

Sledeći aspekt predmetnog pronalaska je usmeren na upotrebu hidrofobisanog usitnjenog kalcijum karbonata i/ili hidrofobisanog precipitiranog kalcijum karbonata za redukovanje količine količine smole u vodenoj sredini generisanoj u procesima pulpiranja ili izrade papira. Sledeći aspekt predmetnog pronalaska je usmeren na mešavinu koja obuhvata hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat i smolu.

Prema jednom poželjnom ostvarenju postupka prema ovom pronalasku, izvor usitnjenog kalcijum karbonata (GCC) odabran je od mermera, krede, kalcita. dolomita, krečnjaka ili njihovih mešavina, a/ili precipitirani kalcijum karbonat (PCC) odabran je od jednog ili više aragonitnih, vateritnih i kalcitnih mineraloških kristalnih oblika.

Prema još jednom poželjnom ostvarenju postupka prema ovom pronalasku, usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat je u obliku praha ili u obliku guste suspenzije.

Prema još jednom poželjnom ostvarenju postupka prema ovom pronalasku, čestice usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata imaju vrednost mase srednjeg prečnika čestica d^ood 0,1 do 50 pm, poželjno od 0.1 do 25 um, još poželjnije od 0,1 do 15 pm, i najpoželjnije od 0,5 do 5 pm, izmereno u skladu sa sedimentacionom metodom merenja srednjeg prečnika čestice.

Prema jednom poželjnom ostvarenju, čestice usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata imaju specifičnu površinu od 0,5m7g do 25 m7g, poželjnije od 0,5 m7g do 15 m7g, još poželjnije od 1 m 7g do 11 m7g, izmereno upotrebom azota i BET metodom. Prema još jednom poželjnom ostvarenju postupka prema ovom pronaliasku, hidrofobišući agens je odabran iz grupe koju čine pentanska kiselina, heksanska kiselina, heptanska kiselina, oktanska kiselina, nonanska kiselina, dekanska kiselina, undekanska kiselina, laurinska kiselina, tridekanska kiselina, miristinska kiselina, pentadekanska kiselina, palmitinska kiselina, heptadekanska kiselina, stearinska kiselina, nonadekanska kiselina, arahidna kiselina, heneikosilna kiselina, beheninska kiselina, trikosilična kiselina, lignocerinska kiselina i njihove mešavine, poželjno hidrofobišući agens je odabran iz grupe koju čine oktanska kiselina, dekanska kiselina, laurinska kiselina, miristinska kiselina, palmitinska kiselina, stearinska kiselina, arahidna kiselina i njihove mešavine, a najpoželjnije hidrofobišući agens je odabran iz grupe koju Čine miristinska kiselina, palmitinska kiselina, stearinska kiselina i njihove mešavine.

Prema još jednom poželjnom ostvarenju, hidrofobišući agens obuhvata mešavinu dve alifatične karboksilne kiseline koje imaju između 5 i 24 atoma ugljenika, uz uslov da je jedna alifatična karboksilna kiselina stearinska kiselina.

Prema još jednom poželjnom ostvarenju, jedna alifatična karboksilna kiselina je stearinska kiselina, a druga je izabrana iz grupe koju čine oktanska kiselina miristinska kiselina, palmitinska kiselina, arahidna kiselina, beheninska kiselina i lignocerinska kiselina.

Prema jednom poželjnom ostvarenju postupka prema ovom pronalasku, faza d) izvodi se mešanjem usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata sa hidrofobišućim agensom.

Prema sledećem poželjnom ostvarenju postupka prema predmetnom pronalasku, faza d) izvodi se tako da su i usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat iz faze b) i hidrofobišući agens iz faze c) obezbeđeni u suvom stanju ili u rastvaraču.

Prema još jednom poželjnom ostvarenju postupka prema ovom pronalasku, faza d) izvodi se

tako da su bilo usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat iz faze b) ili hidrofobišući agens iz faze c) obezbeđeni u rastvaraču.

Prema jednom poželjnom ostvarenju postupka prema predmetnom pronalasku, dovođenje u kontakt usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata sa hidrofobišućim agensom iz faze d) izvodi se pri povišenoj temperature tako da je hidrofobišući agens u tečnom ili istopljenom stanju. Poželjno, dovođenje u kontakt iz faze d) izvodi se na temperaturi od najmanje 50°C, poželjno od najmanje 75°C, poželjnije od između 50°C i 120°C i najpoželjnije od između 70°C i 100°C.

Prema drugom poželjnom ostvarenju postupka prema predmetnom pronalasku, manje od 20% specifične površine od hidrofobisanog usitnjenog kalcijum karbonata i/ili hidrofobisanog precipitiranog kalcijum karbonata obezbedenog u fazi d) prekriveno je premazom koji se sastoji od hidrofobišućeg agensa i njihovih proizvoda reakcije.

Prema još jednom poželjnom ostvarenju postupka prema ovom pronalasku, između 10% i 19% specifične površine hidrofobisanog usitnjenog kalcijum karbonata i/ili hidrofobisanog precipitiranog kalcijum karbonata obezbedenog u fazi d). prekriven je premazom koji se sastoji od hidrofobišućeg agensa i njihovih proizvoda reakcije, poželjno između 13% i 17% specifične površine.

Prema jednom poželjnom ostvarenju postupka prema ovom pronalasku, vodena sredina koja se tretira, dovedena je u kontakt sa 0,05 do 20 mas.% , poželjno sa 0,5 do 10 mas. % i najpoželjnije sa 0,1 do 5 mas.% hidrofobisanog usitnjenog kalcijum karbonata i/ili hidrofobisanog precipitiranog kalcijum karbonat, u odnosu na ukupnu težinu vodene sredine.

Prema drugom poželjnom ostvarenju postupka prema ovom pronalasku, hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat obezbeđen u fazi d), upotrebljen je u obliku praha i/ili u obliku granula ili u obliku guste suspenzije.

Prema još jednom poželjnom ostvarenju postupka prema predmetnom pronalasku, pH vodene sredine koja sadrži smolu prilagođena je na vrednost > 6, poželjnije>6,5 i još poželjnije > 7 pre dodavanja hidrofobisanog usitnjenog kalcijum karbonata i/ili hidrofobisanog precipitiranog kalcijum karbonata.

Prema jednom poželjnom ostvarenju postupka prema ovom pronalasku, vodena sredina ko ja sadrži smolu odabrana je iz grupe koja sadrži mehaničku pulpu, npr. usitnjeno drvo, TMP (termo mehanička pulpa), ili hemiotermomehaničku pulpu ((.TMP). kao i hemijsku pulpu, na primer kraft pulpu ili sulfat pulpu, ili recikliranu pulpu upotrebljene u procesu proizvodnje papira.

Kao što je prethodno navedeno, inventivni postupak za smanjenje smole u vodenoj sredini generisanoj u procesu proizvodnje papira ili pulpiranja obuhvata faze a), b). c), d) i e). U nastavku, to se odnosi na dalje detalje ovog pronalaska i posebno navedenih koraka inventivnog procesa za smanjenje smole u vodenoj sredini generisane u procesu proizvodnje papira ili pulpiranja.

Faza a): Obezbeđivanje vodene sredine koja sadrži smolu

Prema fazi a) procesa ovog pronalaska, obezbeđena je vodena sredina koja sadrži smolu generisanu u procesu proizvodnje papira ili pulpiranja.

Vodena sredina koja sadrži smolu podrazumeva se da je mehanička pulpa, npr. Usitnjeno drvo, TMP (termo mehanička pulpa), ili hemotermomehanička pulpa (CTMP), kao i hemijska pulpa, na primer kraft pulpe ili sulfat pulpa, ili reciklirana pulpa upotrebijena u procesu proizvodnje papira ili pulpiranja.

"Mehanička pulpa" u smislu ovog pronalaska pripremljena je usitnjavanjem cepanica ili iverice celuloze u odgovarajuće komponente vlakana korišćenjem mehaničke energije. Pulpa koja sadrži smolu, a koja se mogu podvrgnuti procesu ovog pronalaska naročito dolazi iz celuloze drveta, što je najčešći materijal koji se koristi u proizvodnji papirnih materijala. "Usitnjena drvena celuloza", kako se ovde koristi, obično dolazi od četinara kao što su smreka, bor, jela, ariša i kukuta, ali i od lišćara, kao što su i eukaliptus i proizvodi se usitnjavanjem drveta na relativno kratka vlakana kamenim usitnjavanjem.

"Termomehanička pulpa", kako se ovde koristi, proizvodi se u termo-mehaničkom procesu u kome se iverica ili piljevina omekšane parom pre ulaska u prerađivač pod pritiskom.

"Hemitermomehanička pulpa", kako se ovde koristi, proizvodi se tretiranjem iverice sa hemikalijama, kao što je natrijum sulfit i parom i naknadnim mehaničkim tretmanom.

"Hemijska pulpa", kako se ovde koristi, proizvodi se tretiranjem iverice ili piljevine sa hemikalijama kako bi se oslobodila celulozna vlakna uklanjanjem vezujućeg agensa kao što su lignin smole i gume. Sulfat ili Kraft su dve vrste hemijske pulpiranja, pri čemu je Kraft dominantan proces pulpiranja u prozvodnji hemijske pulpe.

"Reciklirana pulpa", kako se ovde koristi, izvedena je iz recikliranog papira i kartona ili otpadnog papira.

Smola, koji može da se redukuje prema predmetnom pronalasku, može se opisati kao rastvorene i koloidne supstance (DCS) i obuhvata takve vrste kao što su masti i masne kiseline, sterilni estri i steroli, terpenoidi, i voskovi koji se sastoje od masnih alkohola i estara, Hemijski sastav zavisi od izvora vlakana, kao što su različita stabla, i od sezonskog rasta iz kojeg je uzorak proizveden.

U pogledu reciklirane pulpe, treba napomenuti da se termin smola takođe koristi da opiše lepljive, hidrofobne i/ili površinski napunjenje, savitljive organske materije pronađene u recikliranim sistemima papira. Ovi organski materijali sadrže mnoštvo različitih materijala kao što su lepkovi, stiren- butadien veziva, lateks uopšte, gume. vini] akrilate, poliizopren, polibutađien, topiva, itd.

Opciono, uzorku vodene sredine koja sadrži smolu a koji treba da se tretira, mogu se dodati aditivi. To mogu biti agensi za podešavanje pH, itd.

Faza b): Obezbeđivanje usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata

Prema fazi b) postupka ovog pronalaska, obezbeđen je usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat.

Podrazumeva se da je usitnjeni (ili prirodni) kalcijum karbonat (GCC) prirodan oblik kalcijum karbonata u kojem se javlja, dobijen iz sedimentnih stena, kao što su krečnjak ili kreda, ili od metamorfnih mermernih stena. Poznato je da kalcijum karbonat postoji kao tri vrste kristalnih polimorfa: kalcit, aragonit i vaterit. Kalcit, najčešći kristalni polimorf. smatra se da je najstabilniji kristalni oblik kalcijum karbonata. Manje uobičajen je aragonit, koji ima diskretnu ili grupisanu iglastu ortorombičnu kristalnu strukturu. Vaterit je najređi kalcijum karbonatni polimorf i generalno je nestabilan. Usitnjeni kalcijum karbonat je skoro isključivo kalcitni polimorf, za koji se kaže da je trigonal- rombohedralan i predstavlja najstabilniji od kalcijum karbonatnih polimorfa.

Poželjno, izvor usitnjenog kalcijum karbonata izabran iz grupe koju čine mermer, kreda, kalcit, dolomit, krečnjak i njihove mešavine. U poželjnom ostvarenju, izvor usitnjenog kalcijum karbonata je kalcit.

Termin " izvor" kalcijum karbonata u smislu ove prijave odnosi se na prirodni mineralni materijala od kojeg je dobijen kalcijum karbonat. Izvor kalcijum karbonata može dalje da sadrži komponente koje se javljaju u prirodi kao što su magnezij um karbonat, alumino silikat, itd.

Dodatno ili alternativno, obezbeđen je precipitirani kalcijum karbonat (PCC). Kalcijum karbonatni polimorfni oblici PCC tipa često uključuju, pored kalcita, manje stabilne polimorfe aragonitinskog - tipa, koji ima ortorombični, acirkularni kristalni oblik, i šestougaoni vateritinski - tip, koji ima još manju stabilnost nego aragonit. Različiti PCC oblici mogu biti identifikovani prema njihovim karakterističnim pikovima difrakcije x - zraka na prahu (XRD). PCC sinteza najčešće se dešava sintetičkom reakcijom taloga koji obuhvata fazu dovođenja u kontakt ugljen dioksida sa rastvorom kalcijum hidroksida. gde je drugi najčešće obezbeđen u formiranju vodene suspenzije kalcijum oksida, takođe poznat kao pečeni kreč, i suspenzije koja je obično poznata kao krečno mleko. U zavisnosti od uslova reakcije, ovaj PCC može se pojaviti u različitim oblicima, uključujući i stabilne i nestabilne polimorfe. Zaista, PCC često predstavlja termodinamički nestabilan kalcijum karbonatni materijal. Kada se pominje u kontekstu ovog pronalaska, PCC treba shvatiti da označava sintetičke kalcijum karbonatne proizvode dobijene karbonacijom guste suspenzije kalcijum hidroksida, obično se u tehnici odnosi na krečnu suspenziju i krečno mleko kada potiče od fino podeljenih čestica kalcijum oksida u vodi.

Poželjni sintetički kalcijum karbonat predstavlja istaloženi kalcijum karbonat koji sadrži aragonitine, vateritine ili kalcitne mineraloške kristalne oblike ili njihove mešavine.

U jednom poželjnom ostvarenju, obezbeđen je usitnjeni kalcijum karbonat.

U posebno poželjnom ostvarenju, usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat obezbeđen u fazi b) ovog postupka nije površini ođreagovan usitnjeni kalcijum karbonat i/ili površini ođreagovan precipitirani kalcijum karbonat. Posebno, usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat obezbeđen u fazi b), u smislu ovog pronalaska, nije tretiran kiselinom i ugljendioksidom pre faze d) ovog postupka. Pored toga, poželjno je da usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat ima vrednost mase srednjeg prečnika čestice djood 0,1 do 50 um, poželjno od 0,1 do 25 um, poželjnije od 0,1 do 15 (im, a najpoželjnije od 0,5 do 5 pm, izmereno u skladu sa sedimentacionom metodom. Na primer, čestice usitnjenog kalcijum karbonata i/ili čestice precipitiranog kalcijum karbonata imaju vrednost mase srednjeg prečnika čestica d5ood 1,5 um.

Cestice usitnjenog kalcijum karbonata i/ili čestice precipitiranog kalcijum karbonata poželjno imaju specifičnu površinu od 0,5 m<2>/g do 25 m<2>/g, poželjno 0.5 m<2>/g do 15 m<2>/g i poželjnije 1 ni 2 /g do 11 m 2/g, izmerena korišćenjem azota i BET metode. Na primer, čestice usitnjenog kalcijum karbonata i/ili čestice precipitiranog kalcijum karbonata imaju specifičnu površinu od 3,5 m<2>/g do 4 m<2>/g. Alternativno, čestice usitnjenog kalcijum karbonata i/ili čestice precipitiranog kalcijum karbonata imaju specifičnu površinu od 1,0 m<2>/g do 1,5 m<2>/g. Alternativno, čestice usitnjenog kalcijum karbonata i/ili čestice precipitiranog kalcijum karbonata imaju specifičnu površinu od 10 m<2>/g do 10,5 m7g.

U jednom poželjnom ostvarenju, čestice usitnjenog prirodnog kalcijum karbonata i/ili čestice precipitiranog kalcijum karbonata imaju specifičnu površinu unutar opsega od 0,5 m<2>/g do 25 m /g i vrednost mase srednjeg prečnika čestice djou rasponu od 0,1 do 50 pm. Poželjnije, specifična površina je u opsegu od 0.5 m<2>/g do 15 m2/g. a vrednost mase srednjeg prečnika Čestice dsou rasponu od 0,1 do 25 um. Još poželjnije, specifična površina je u opsegu od 0, 5 do 15 m<2>/g, a vrednost mase srednjeg prečnika čestice djou rasponu od 0.1 do 15 pm. Najpoželjnije, specifična površina je u opsegu od 1 m7g do 11 m /g, a vrednost mase srednjeg prečnika čestice dso u rasponu od 0,5 do 5 pm. Na primer. čestice usitnjenog kalcijum karbonata i/ili Čestice precipitiranog kalcijum karbonata imaju specifičnu površinu unutar opsega od 3.5 m 2 /g do 4 m 2/g, a vrednost mase srednjeg prečnika čestice đ>ou rasponu od 1,5 um. Alternativno, čestice usitnjenog kalcijum karbonata i/ili čestice precipitiranog kalcijum karbonata imaju specifičnu površinu u okviru opsega od 10 m<2>/g do 10.5 m<2>/g, a vrednost mase srednjeg prečnika čestice d'.ood 0,6 um.

U jednom posebno poželjnom ostvarenju, obezbeđene su čestice usitnjenog kalcijum karbonata koje imaju specifičnu površinu unutar opsega od 3.5 m<2>/g do 4 m<2>/g, a vrednost mase srednjeg prečnika Čestice dsou rasponu od 1,5 pm. U drugom posebno poželjnom ostvarenju, obezbeđene su čestice usitnjenog kalcijum karbonata koje imaju specifičnu površinu u okviru opsega od 10 m<2>/g do 10,5 nr/g, a vrednost mase srednjeg prečnika čestice dso od 0,6 um.

U jednom poželjnom ostvarenju, usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat obezbeđen je u obliku praha.

Termin "prah" koji se koristi u ovom pronalasku, obuhvata čvrste mineralne prahove od najmanje 90 mas. % neorganskih mineralnih materija, u odnosu na ukupnu težinu praha, pri Čemu čestice praha imaju vrednost mase srednjeg prečnika čestica dso 50 pm ili manje, poželjno manje od 25 pm, a još poželjnije manje od 15 um, najpoželjnije između 0,5 pm i 5.0 pm, izmereno u skladu sa sedimentacionom metodom.

Alternativno ili dodatno, usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat obezbeđen je u obliku guste suspenzije.

"Gusta suspenzija " u smislu ovog pronalaska je gusta suspenzija koja sadrži nerastvorljive čvrste supstance i vodu i opciono druge aditive. Guste suspenzije obično sadrže velike količine čvrstih supstanci i više su viskozna i generalno veće gustine od tečnosti iz koje su formirane. Prihvaćeno je u tehnici da opšti termin "disperzija" između ostalog obuhvata "suspenzije" kao određeni tip disperzije.

U cilju dobijanja čestica usitnjenog kalcijum karbonata i/ili čestica precipitiranog kalcijum karbonata odgovarajućih dimenzija, usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat može da se podvrgne procesu mlevenja pre tretiranja hidrofobišućim agensom u skladu sa fazom d) postupka ovog pronalaska. Faza mlevenja može biti sprovedena sa bilo kojim konvencionalnim uređajem za mlevenje poput mlina za mlevenje poznatog stručnjaku.

Takva faza mlevenja može zahtevati isušivanje usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata, čime se dobija usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat u obliku praha.

Termin "osušen" razume se da se odnosi na čestice usitnjenog kalcijum karbonata i/ili čestica precipitiranog kalcijum karbonata koje imaju ukupni površinski sadržaj vlage manji od 0,5 mas. %, poželjno manji od 0,2 mas. %, a još poželjnije manje od 0,1 mas. %. u odnosu na ukupnu težinu čestica usitnjenog kalcijum karbonata i/ili čestica precipitiranog kalcijum karbonata.

Faza c): Obezbeđivanje hidrofobišućeg agensa

Prema fazi c) postupka ovog pronalaska, obezbeđen je hidrofobišući agens odabran od alifatične karboksilne kiseline koja ima između 5 i 24 ugljenikovih atoma.

Alifatična karboksilna kiselina u smislu ovog pronalaska može da bude izabrana iz jedne ili više karboksilinih kiselina normalnog tanca, razgranatog lanca, zasićene, nezasićene i/ili aliciklične. Poželjno, alifatična karboksilna kiselina je monokarboksilna kiselina, tj. alifatična karboksilna kiselina je naznačen time, što je prisutna jedna karboksilna grupa. Navedena karboksilna grupa postavljena je na kraju skeleta ugljenika.

U jednom poželjnom ostvarenju, hidrofobišući agens odabran je od zasićenih nerazgranatih karboksilnih kiselina, tj. hidrofobišući agens poželjno je odabran iz grupe karboksilnih kiselina koju čine pentanska kiselina, kapronska kiselina, enantna kiselina, oktanska kiselina, nonanska kiselina, dekanska kiselina, undekanska kiselina, laurinska kiselina, tridekanska kiselina, miristinska kiselina, pentadekansa kiselina, palmitinska kiselina, heptadekanska kiselina, stearinska kiselina, nonadekanska kiselina, arahidonska kiselina, heneikosilna kiselina, beheninska kiselina, trikosilna kiselina, lignocerinska kiselina i njihove mešavine.

U daljem poželjnom ostvarenju, hidrofobišući agens je odabran iz grupe koju čine oktanska kiselina, dekanska kiselina, laurinska kiselina, miristinska kiselina, palmitinska kiselina, stearinska kiselina, arahidonska kiselina i njihove mešavine. Poželjno, hidrofobišući agens je odabran iz grupe koju čine miristinska kiselina, palmitinska kiselina, stearinska kiselina i njihove mešavine.

U posebno poželjnom ostvarenju, hidrofobišući agens je stearinska kiselina.

U jednom poželjnom ostvarenju, hidrofobišući agens sadrži mešavinu najmanje dve alifatične karboksilne kiseline koje imaju između 5 i 24 atoma ugljenika. Poželjno, mešavina dve karboksilne kiseline koje imaju između 5 i 24 atoma ugljenika je obezbeđena, uz uslov da je jedna alifatična karboksilna kiselina stearinska kiselina.

U još poželjnijem ostvarenju, jedna alifatična karboksilna kiselina je iz kiseline i druga je oadbrana iz grupe koju čine oktanska kiselina, miristinska kiselina, palmitinska kiselina, arahidonska kiselina, beheninska kiselina i lignocerinska kiselina.

Ako hidrofobišući agens prema predmetnom pronalasku obuhvata mešavinu dve alifatične karboksilne kiseline koje imaju između 5 i 24 atoma ugljenika, molami odnos stearinske kiseline i druge alifatične karboksilne kiseline je od 99:1 do 1:99. još poželjnije od 50:1 do 1:50, još poželjnije od 25:1 do 1:25, a najpoželjnije od 1 do 10:11:10. U jednom posebno poželjnom ostvarenju ovog pronalaska, molami odnos stearinske kiseline i druge alifatične karboksilne kiseline je od 90:1 do 1:1, poželjnije od 90:1 do 10:1 i najpožel jnije od 90:1 do 50:1. U drugom poželjnom ostvarenju, molami odnos stearinske kiseline i druge alifatične karboksilne kiseline je 1:1.

Ako hidrofobišući agens prema predmetnom pronalasku obuhvata mešavinu dve alifatične karboksilne kiseline koje imaju između 5 i 24 atoma ugljenika, hidrofobišući agens poželjno sadrži mešavinu stearinske kiseline i miristinske kiseline. U daljem poželjnom ostvarenju, hidrofobišući agens obuhvata mešavinu stearinske kiseline i palmitinske kiseline. U još jednom poželjnom ostvarenju, hidrofobišući agens obuhvata mešavinu stearinske kiseline i arahidonske kiseline. U još jednom drugom poželjnom ostvarenju, hidrofobišući agens obuhvata mešavinu stearinske kiseline i beheninske kiseline. U daljem poželjnom ostvarenju, hidrofobišući agens obuhvata mešavinu stearinske kiseline i lignocerinske kiseline. U još jednom poželjnom ostvarenju, hidrofobišući agens obuhvata mešavinu stearinske kiseline i oktanske kiseline.

Hidrofobišući agens je poželjno u obliku pahulja dotične alifatične karboksilne kiseline. Dodatno ili alternativno, hidrofobišući agens je obezbeđen u rastvaraču, tj. hidrofobišući agens je u rastvorenom stanju." Rastvoreno stanje" u smislu ovog pronalaska se definiše kao slanje u kome hidrofobišući agens i rastvarač formiraju homogenu fazu.

Poželjno, rastvarač je odabran iz grupe alkohola, ketona, karboksilestara, etara, alkana ili aril jedinjenja. RastvaraČi imaju tačku topljenja poželjno između -90°C do 0°C. Na primer, može biti izabran etanol, aceton ili toluen.

U jednom poželjnom ostvarenju, hidrofobišući agens je obezbeđen u tečnom ili istopljenom stanju odgovarajuće alifatične karboksilne kiseline, tj. ako je alifatična karboksilna kiselina u Čvrstom stanju na sobnoj temperaturi, hidrofobišući agens se zagreva do temperature tako da se dobije tečni oblik alifatične karboksilne kiseline. Poželjno, hidrofobišući agens se zagreva do temperature od najmanje 50°C, poželjno najmanje 75°C, poželjnije od između 50°C i 120°C i najpoželjnije od između 70°C i 100°C. Na primer, hidrofobišući agens se zagreva do temperature od 80°C.

Faza d): Dovođenje u kontakt usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata sa hidrofobišući m agensom

Prema fazi d) postupka ovog pronalaska, usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat iz faze b) doveden je u kontakt sa hidrofobišućim agensom iz faze c ) radi dobijanja hidrofobisanog usitnjenog kalcijum karbonat i/ili hidrofobisanog precipitiranog kalcijum karbonata.

U postupku ovog pronalaska, dovođenje u kontakt usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata sa hidrofobišućim agensom poželjno se izvodi mešanjem usitnjenog kalcijum karbonat i/ili precipitiranog kalcijum karbonata sa hidrofobišućim agensom. "Mešanje"u smislu ovog pronalaska može se izvršiti bilo kojim procesom konvencionalnog mešanja poznatog stručnjaku. Poželjno, mešanje se odvija pod kontinualnim mućkanjem u cilju ravnomernog dovođenja u kontakt čestica usitnjenog kalcijum karbonata i/ili čestica precipitiranog kalcijum karbonata iz faze b) sa hidrofobišućim agensom iz faze c ).

U jednom poželjnom ostvarenju, dovođenje u kontakt iz faze d) izvodi se tako da bilo da je usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat iz faze b) ili hidrofobišući agens iz faze c ) obezbeđen u rastvaraču. To znači da je, ili usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat iz faze b ) obezbeđen u obliku guste suspenzije ili da je hidrofobišući agens iz faze c) rastvoren u rastvaraču. Na primer. ako je usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat iz faze b ) obezbeđen u obliku guste suspenzije, hidrofobišući agens iz faze c ) obezbeđen je u obliku pahuljica ili je hidrofobišući agens iz faze c) obezbeđen u tečnom ili istopljenom stanju. Alternativno, ako je hidrofobišući agens iz faze c) obezbeđen u rastvaraču. usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat iz faze b ) obezbeđen je u obliku praha.

U jednom poželjnom ostvarenju, usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat iz faze b ) obezbeđen je u obliku guste suspenzije, a hidrofobišući agens iz faze c ) obezbeđen je u istopljenom stanju. U jednom poželjnom ostvarenju, suspenzija usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata je prethodno zagrejana.

U drugom poželjnom ostvarenju, dovođenje u kontakt iz faze d) može da se izvesti dovođenjem u kontakt i usitnjenog kalcijum karbonat i/ili precipitiranog kalcijum karbonata iz faze b) i hidrofobišućeg agensa iz faze c ) (i) kako u suvom stanju, tako i (ii) u rastvaraču.

Na primer, ako se dovođenje u kontakt iz faze d) obavlja u rastvaraču, tada hidrofobišući agens iz faze c ) mora da bude u rastvorenom stanju unutar rastvarača, a usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat iz faze b ) obezbeđen u obliku suspenzije. U jednom poželjnom ostvarenju, suspenzija usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata prethodno je zagrejana.

Alternativno, dovođenje u kontakt iz faze d) izvodi se dovođenjem u kontakt usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata iz faze b ) i hidrofobišućeg agensa iz faze c ) u suvom stanju. Na primer, dovođenje u kontakt iz faze d) izvodi se tako što je usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat iz faze b ) obezbeđen u obliku praha, a hidrofobišući agens iz faze c) obezbeđen u obliku pahuljica ili je hidrofobišući agens iz faze c) obezbeđen u tečnom ili istopljenom stanju. U jednom poželjnom ostvarenju, usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat iz faze b) dat je u obliku praha, a hidrofobišući agens iz faze c) dat je u istopljenom stanju.

U jednom poželjnom ostvarenju ovog postupka, dovođenje u kontakt usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata sa hidrofobišućim agensom izvodi se na povišenoj temperaturi, tako daje hidrofobišući agens u tečnom ili istopljenom stanju.

"Tečno" ili "istopljeno" stanje u smislu ovog pronalaska definiše se kao stanje u kome je hidrofobišući agens u potpunosti tečan, drugim recima potpuno istopljen. Dok se fenomen topljenja javlja pri konstantnoj temperaturi na primeni energije, supstanca se kvalifikuje kao istopljena od trenutka nakon topljenje kada temperatura počne da raste, kako je zapaženo na krivoj crtanja temperaturi u odnosu na ulaznu energiju dobijenoj pomoću Dinamic Scanning Calorimetrv, DSC. ( DIN 51005:1983-11}.

Poželjno, usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat doveden je u kontakt sa hidrofobišućim agensom na temperaturi od najmanje 50°C, poželjno najmanje 75°C, poželjnije između 50°C i 120°C i najpoželjnije između 70°C i 100°C. U jednom poželjnom ostvarenju, usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat doveden je kontakt sa hidrofobišućim agensom na temperaturi od 80°C. U posebno poželjnom ostvarenju, usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat doveden je kontakt sa hidrofobišućim agensom konstantnoj temperaturi.

Na primer, ukoliko je stearinska kiselina upotrebljena kao hidrofobišući agens, usitnjeni kalcijum karbonata i/ili precipitirani kalcijum karbonat poželjno je dovođen u kontakt sa hidrofobišućim agensom na temperaturi od najmanje 70°C, a poželjnije na temperaturi od 80°C. Ako je oktanska kiselina ili miristinska kiselina upotrebljena kao hidrofobišući agens, usitnjenju kalcijum karbonata i/ili precipitirani kalcijum karbonat poželjno je dovođen u kontakt sa hidrofobišućim agensom na temperaturi od najmanje 55°C, a poželjnije na temperaturi od 65°C. Ukoliko je palmitinska kiselina upotrebljena kao hidrofobišući agens, usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat poželjno je doveden u kontakt sa hidrofobišućim agensom na temperaturi od najmanje 65<C>C, a poželjnije na temperaturi od 75°C. Ukoliko se arahidonska kiselina koristi kao hidrofobišući agens, usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat poželjno je dovođen u kontakt sa hidrofobišućim agensom na temperaturi od najmanje 75°C. a poželjnije na temperaturi od 85°C. Ukoliko se beheninska kiselina koristi kao hidrofobišući agens, usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat poželjno je doveden u kontakt sa hidrofobišućim agensom na temperaturi od najmanje 80°C, a poželjnije na temperaturi od 90°C. Ukoliko se lignocerinska kiselina koristi kao hidrofobišući agens, usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat poželjno je doveden u kontakt sa hidrofobišućim agensom na temperaturi od najmanje 85°C, a poželjnije na temperaturi od 95°C.

U jednom poželjnom ostvarenju, hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat priprema se dovođenjem u kontakt usitnjenog kalcijum karbonata sa stearinskom kiselinom na temperaturi od 80°C.

U jednom drugom poželjnom ostvarenju, hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat pripremljen je dovođenjem u kontakt precipitiranog kalcijum karbonata sa stearinskom kiselinom na temperaturi od 80°C.

U daljem poželjnom ostvarenju, usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat prethodno je zagrejan, tj. prah ili suspenzija usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata mešana je tokom dovoljnog perioda na povišenoj temperaturi u cilju obezbeđivanja i jednake raspodele toplote unutar Čestica ili unutar guste suspenzije.

Poželjno, predzagrevanje čestica usitnjenog kalcijum karbonata i/ili čestica precipitiranog kalcijum karbonata izvodi se uz stalno mešanje na povišenoj temperaturi. U jednom poželjnom ostvarenju, prethodno zagrevanje usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata izvodi se uz stalno mešanje na konstantnoj temperaturi od najmanje 50°C, poželjno od najmanje 75°C, poželjnije od između 50°C i 120°C i najpoželjnije od između 70°C i 100°C. U daljem poželjnom ostvarenju, prethodno zagrevanje usitnjenog kalcijuma karbonat i/ili precipitiranog kalcijum karbonat izvodi se uz stalno mešanje na konstantnoj temperaturi od 80°C.

U slučaju kada je usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat prethodno zagrejan, prethodno zagrevanje poželjno je izvedeno u periodu od najmanje 30 s, poželjnije od najmanje 90 s, a najpoželjnije od najmanje 120 s. U jednom poželjnom ostvarenju, predzagrevanje je izvedeno tokom perioda od između 1 min i 5 minuta, poželjno između 1 min i 4 minuta i najpoželjnije između 2 min i 3 min, npr. za 2,5 min. Na primer, predzagrevanje usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata izvedeno je uz stalno mešanje na konstantnoj temperaturi od 80 °C tokom perioda od 2,5 min.

Nakon što je hidrofobišući agens dodat usitnjenom kalcijum karbonatu i/ili precipitiranom kalcijum karbonatu, mešavina hidrofobišućeg agensa i usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata, poželjno je dovedena u kontakt mešanjem tokom dovoljnog perioda na povišenoj temperaturi kako bi se osigurala ravnomerna distribucija hidrofobišućeg agensa na površini čestica usitnjenog kalcijum karbonata i/ili čestica precipitiranog kalcijum karbonata. U jednom poželjnom ostvarenju, mešavina hidrofobišućeg agensa i usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata umešava se na temperaturi od najmanje 50°C, poželjno od najmanje 75°C, poželjnije između 50°C i 120°C i najpoželjnije od između 70°C i 100°C. Na primer, mešavina hidrofobišućeg agensa i usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata meša se na temperaturi od 80°C.

Mešanje mešavine hidrofobišućeg agensa i usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata na povišenoj temperaturi poželjno se izvodi u periodu od najmanje 1 min. poželjnije od najmanje 2 min i najpoželjnije od najmanje 4 min.

Mešanje mešavine hidrofobišućeg agensa i usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata na povišenoj temperaturi izvodi se jednom ili više intervala. Izraz "jedan interval", kako se ovde koristi, odnosi se na kontinualno mešanje mešavine na povišenoj temperaturi tokom definisanog perioda. Termin "više intervala" odnosi se na diskontinuirano mešanje mešavine na povišenoj temperaturi tokom definisanog perioda u kome je mešanje prekinuta najmanje jednom.

U jednom poželjnom ostvarenju, mešanje mešavine hidrofobišućeg agensa i usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata, na povišenoj temperaturi, izvodi se u jednom intervalu. Na primer, mešavina hidrofobišućeg agensa i usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata neprekidno se meša u toku perioda od između 1 min i 10 min, poželjno između 2 min i 8 minuta i najpoželjnije između 4 min i 6 min, npr 5 min. Na primer, dovođenje u kontakt mešavine hidrofobišućeg agensa i usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata odvija se pod kontinualnim mešanjem na temperaturi od 80°C tokom 5 min.

U slučaju mešanja mešavine hidrofobišućeg agensa i usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata na povišenoj temperaturi izvodi se u više od jednog intervala, mešanje se poželjno izvodi u dva intervala. U jednom poželjnom ostvarenju, mešanje mešavine hidrofobišućeg agensa i usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata na povišenoj temperaturi izvodi se u dve jednaka intervala, tj. intervali su vremenski otprilike jednaki. Na primer, mešanje mešavine hidrofobišućeg agensa i usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata na povišenoj temperaturi izvodi se tako da svaki interval ima jednaku dužina od između 1 min i 5 minuta, poželjnije između 1 min i 4 minuta i najpoželjnije između 2 min i 3 min, npr. 2.5 min.

U drugom poželjnom ostvarenju, mešanje mešavine hidrofobišućeg agensa i usitnjenog kalcijum karbonata na povišenoj temperaturi izvodi se u dva nejednaka intervala, tj. intervali su vremenski nejednaki. Na primer, mešanje mešavine hidrofobišućeg agensa i usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata na povišenoj temperaturi izvodi se tako što svaki interval ima dužinu između 1 min i 5 minuta, poželjno između 1 min i 4 min i najpoželjnije između 2 min i 3 min.

Stepen hidrofobnosti (X) može da se podesi procentom raspoložive specifične površine pokrivene prevlakom koja se sastoji od hidrofobišućeg agensa i proizvoda reakcije istih. Stepen hidrofobnosti (X) može da se izračuna sledećom JednaČinom 1:

gdeje

X: stepen hidrofobnosti

5/mexP: Eksperimentalna gubitak mase u TGA između 150°C i 400°C

MfA:Molekulska masa karboksilne kiseline

As:Specifična površina čestice usitnjenog kalcijum karbonata i/ili čestice precipitiranog kalcij um karbonata

nA:Molekuli karboksilne kiseline potrebni da pokriju 1 m2 čestice usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata. Obično 6 umol<*>m<2>za karboksilne kiseline. ;Poželjno, stepen hidrofobnosti prilagođen je na vrednost koja i dalje omogućava formiranje suspenzije čestica hidrofobisanog usitnjenog kalcijum karbonata i/ili čestica hidrofobisanog precipitiranog kalcijum karbonata u vodenoj sredini koja se tretira pod razumnim stepen agitacije. Flotacija hidrofobisanog usitnjenog kalcijum karbonata i/ili hidrofobisanog precipitiranog kalcijum karbonat na površini vode, čak i pod razumnim stepenom agitacije, treba izbegavati. ;Termin "proizvodi reakcije" u smislu predmetnog pronalaska odnosi se na proizvode obično dobijene dovođenjem u kontakt usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata sa hidrofobišućim agensom odabranog iz alifatične karboksilne kiseline koja ima između 5 i 24 atoma ugljenika. Pomenuti proizvodi reakcije poželjno su formirani između upotrebljenog hidrofobišućeg agensa i molekula koji se nalaze na površini usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata. ;Posebno, manje od 20% specifične površine čestica usitnjenog kalcijum karbonata i/ili čestica precipitiranog kalcijum karbonata dobijenih u fazi d) je prekriveno je prevlakom koja se sastoji od hidrofobišućeg agensa i proizvoda reakcije istih. U poželjnom ostvarenju, između 10% i 19%o specifične površine čestica usitnjenog kalcijum karbonata i/ili čestica precipitiranog kalcijum karbonata dobijenih u fazi d ) prekriveno je prevlakom koja se sastoji od hidrofobišućeg agensa i njihovih proizvoda reakcije, poželjno između 13% i 17% specifične površine. Na primer, 15% specifične površine čestica usitnjenog kalcijum karbonata i/ili čestica precipitiranog kalcijum karbonata prekriveno je prevlakom koja se sastoji od hidrofobišućeg agensa i njihovih proizvoda reakcije. U posebno poželjnom ostvarenju, 15% specifične površine čestica usitnjenog kalcijum karbonata i/ili čestica precipitiranog kalcijum karbonata prekriveno je prevlakom koja se sastoji od stearinske kiseline i proizvoda reakcije iste. ;Hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/i li hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat dobijeni na ovaj način mogu povoljno biti implementiran u fazu e) postupka ove prijave za redukovanje smole u nekoj vodenoj sredini generisanoj u procesu proizvodnje u papira ili pulpiranja. ;Faza e): Dovođenje u kontakt vodene sredine sa hidrofobisanim usitnjenim kalcijum karbonatom i/ili hidrofobisanim precipitiranim kalcijum karbonatom ;Prema fazi e ) postupka ovog pronalaska, smola koja je sadržana u vodenoj sredini dobijenoj u fazi a) dovedena je u kontakt sa hidrofobisanim usitnjenim kalcijum karbonatom i/ili hidrofobisanim precipitiranim kalcijum karbonatom dobijenim u fazi d). ;U postupku ovog pronalaska, hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat može se dovesti u kontakt sa smolom sadržanom u vodenoj sredini bilo kojim konvencionalnim sredstvima uvođenja poznatih stručnjaku. ;Hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat može se dodati u vodenu sredinu koja se tretira u bilo kom odgovarajućem obliku, npr. u obliku granula ili praha, ili u obliku kolača. Poželjno, hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat u obliku praha i/ili u obliku granula. U jednom poželjnom ostvarenju, hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat je u obliku praha, pre nego što se dovode u kontakt sa vodenom sredinom koja se tretira. Alternativno, hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat može se dodati u vodenu sredinu kako bi se prečistio kao vodena suspenzija, npr. u obliku guste suspenzije. ;"Suspenzija " u smislu ovog pronalaska uključuje nerastvorljive čvrste supstance, odnosno hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat, i vodu i opciono druge aditive. Suspenzije obično sadrže velike količine čvrstih materija i viskoznije su i generalno veće gustine od tečnosti iz koje su formirane. Prihvaćeno je u tehnici da opšti termin "disperzija " između ostalog obuhvata "suspenzije" kao određeni tip disperzije. ;U jednom poželjnom ostvarenju prikazanog pronalaska, hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat je suspendovan u vodi pre nego što je dovođen u kontakt sa vodenom sredinom koja se tretira. Poželjno, takva suspenzija ima sadržaj hidrofobisanog usitnjenog kalcijum karbonata i/ili hidrofobisanog precipitiranog kalcijum karbonata u opsegu od 1 mas. % do 80 mas. %, poželjnije 3 mas. % do 60 mas. %, a još poželjnije 5 mas. % do 40 mas. %, u odnosu na težinu suspenzije. ;Hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat može da se čuva u suspenziji, koja je opciono dodatno stabilizovana disperzantom. Mogu da se koriste konvencionalni disperzanti poznati stručnjaku. Poželjan disperzant je poliakrilna kiselina. ;U kontekstu ovog pronalaska, takođe je moguće da se obezbedi nepokretna faza, npr. u obliku kolača ili sloja, koja sadrži hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat, vodenu sredinu koja prolazi kroz pomenutu nepokretnu faza. U alternativnom ostvarenju, vodena sredina koji se prečiđćava prolazi kroz propusni filter koji sadrži hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat, i opciono talk i ima sposobnost zadržavanja, preko veličine isključenja, nečistoća na površini filtera kako tečnost prolazi gravitacijom i/ili pod vakuumom i/ili pod pritiskom. Ovaj proces se naziva "površinska filtracija". ;U drugoj poželjnoj tehnici poznatoj kao dubinska filtracija, pomoćno filtriranje koji se sastoji od brojnih izuvijanih prolaza različitog prečnika i konfiguracije zadržava nečistoće molekularnim i/ili električnim silama adsorbujući nečistoće na hidrofobisanom usitnjenom kalcijum karbonatu i/ili hidrofobisanom precipitiranom kalcijum karbonatu koji je prisutan unutar navedenog prolaza, i/ili po veličini isključenja, zadržavajući čestice nečistoće ako su suviše velike da prođu kroz celu debljinu sloja filtera. ;Poželjno, hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat suspendovan je u smoli koja je sadržana u vodenoj sredini, npr. sredstvima agitacije, količina hidrofobisanog usitnjenog kalcijum karbonata i/ili hidrofobisanog precipitiranog kalcijum karbonata zavisi od tipa smole ili vrste smole koja treba da se adsorbuje. Poželjno, dodaje se količina od 0,05 - 25 mas. %, poželjnije 0,25 -10 mas. %, a najpoželjnije 0. 5 - 2 mas. %, u odnosu na težinu u pećnici (100°C) suvih vlakana. Alternativno, količina hidrofobisanog usitnjenog kalcijum karbonata i/ili hidrofobisanog precipitiranog kalcijum karbonata koji treba da se koristiti za tretiranje vodene sredine je 0,05 do 20 mas. %, poželjnije 0,5 do 10 mas. %, a još poželjnije od 0,1 do 5 mas. %, u odnosu na ukupnu masu vodene sredine koja se tretira. ;U poželjnom rešenju, pH smole koja je sadržana u vodenoj sredini prilagođena je vrednosti većoj od 6,0, poželjnije većoj od 6,5, a još poželjnije većoj od 7,0 pre dodavanja hidrofobisanog usitnjenog kalcijum karbonata i/ili hidrofobisanog precipitiranog kalcijum karbonata. ;U jednom poželjnom ostvarenju, smoli koja je sadržana u vodenoj sredini dodat je talk pored hidrofobisanog usitnjenog kalcijum karbonata i/ili hidrofobisanog precipitiranog kalcijum karbonata. ;Talkovi koji su korisni u ovom pronalasku su bilo koji komercijalno dostupni talkovi, kao što su, npr talkovi iz Sotkamo (Finska ). Three Springs (Australija). Haicheng (Kina), iz Alpa (Nemačka), Firenca (Italija ), Tirol (Austrija ). Shetland (Škotska ), Transvaal (Južna Afrika ), u Apalačani, Kalifornija, Vermont i Teksas (SAD). ;U zavisnosti od porekla sirovog talka, može postoji nekoliko nečistoća sadržanih u njima, kao što su hlorit, dolomit i magnezit, amfibol, biotit, olivin, piroksen. kvare i serpentin. ;Poželjeni za upotrebu u predmetnom pronalasku su talkovi koji imaju sadržaj čistog talka od> 90 mas. %, na primer, > 95 mas. % ili > 97 mas.%, i do > 100 mas. %. ;Čestica talka koje se koriste u predmetnom pronalasku mogu imati masu srednjeg prečnika Čestice dso. izmerenu u skladu sa postupkom sedimentacije, u opsegu od 0.1 do 50 pm, npr 0,2 do 40 um, poželjno 0,3 do 30 pm, poželjnije 0,4 do 20 pm, posebno 0,5 do 10 pm, npr. 1,4 ili 7 pm. ;Specifična površina talka može biti između 3 i 100 m<2>/g, poželjno između 7 nr/g i 80 m7g poželjnije između 9 m<2>/g i 60 m<2>/g, npr 51 m7g, naročito između 10 i 50 m7g, na primer, 30 m<2>/g, mereno pomoću azota i BET. ;Talk može da se koristi u obliku praha. Kao alternativa, može se držati u suspenziji, koja je opciono dodatno stabilizovana disperzantom. Mogu da se koriste konvencionalni disperzanti poznati stručnjaku. Dispersant može biti anjonski ili katjonski. ;Poželjno, hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat i talk se mešaju, poželjno u praškastom obliku, pre nego što se dovedu u kontakt sa smolom koja je sadržana u vodenoj sredini koja se tretira. Mešanje se može postići bilo kojim uobičajenim načinom poznatim stručnjaku. ;Alternativno, hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat i talk mogu se dodati vodenoj sredini koja sadrži smolu u odvojenim koracima. ;Poželjno, talk je suspendovan zajedno sa hidrofobisanim usitnjenim kalcijum karbonatom i/ili hidrofobisanim precipitiranim kalcijum karbonatom u vodenoj sredini koja sadrži smolu, npr. Agitacionim sredstvima. Količina talka zavisi od tipa smole ili vrste zagađivača koji se adsorbuju. ;Poželjno, dodaje se količina od 0,05 - 25 mas. %, još poželjnije 0,25 -10 mas. % i najpoželjnije 0,5 - 2 mas. %, u odnosu na težinu u peći (I00°C) suvih vlakana. Alternativno, količina talka koja će se koristiti za vodeni tretman je 0, 05 do 20 mas. %, poželjnije 0,5 do 10 mas. %, a još poželjnije 0,1 do 5 mas. %, u odnosu na ukupnu težine vodene sredine koja sadrži smolu koja se tretira. ;Nakon što se završi adsorpcija kompozita za hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat, smola, i opciono talk, mogu da se odvoje od vodene sredine konvencionalnim sredstvima odvajanja poznatih stručnjaku kao što su taloženje i filtracija. ;Vodena sredina obezbeđena u fazi e) ovog postupka sadrži količinu smole koja je niža od količine smole koja je sadržana u odgovarajućoj vodenoj sredini dobijenoj istim postupkom ali bez dovođenja u kontakt sa hidrofobisanim usitnjenim kalcijum karbonatom i/ili hidrofobisanim precipitiranim kalcijum karbonatom. U jednom poželjnom ostvarenju, vodena sredina obezbeđena u fazi e) ovog postupka sadrži količinu koloidne smole koja je niža od količine smole sadržane u odgovarajućoj vodenoj sredini dobijenoj istim postupkom ali bez dovođenja u kontakt sa hidrofobisanim usitnjenim kalcijum karbonatom i/ili hidrofobisanim precipitiranim kalcijum karbonatom. ;Poželjno, vodena sredina obezbeđena u fazi e) sadrži količinu smole koja je smanjena za najmanje 20 mas. %, poželjnije za najmanje 50 mas. %. a najpoželjnije za najmanje 75 mas. %, u odnosu na vodenu sredinu sa sadržajem slome dobijene u fazi a). ;Prema sledećem aspektu predmetnog pronalaska, obezbeđen je kompozit koji sadrži hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat, smolu, i opciono talk. U vezi sa definicijom hidrofobisanog usitnjenog kalcijum karbonata i/ili hidrofobisanog precipitiranog kalcijum karbonata, smole, talka, i njihovim poželjnim ostvarenjima, referenca se odnosi na prethodne izjave kada se opisivane faze postupka a), b ). ;c),d)ie). ;Hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat ;predmetnog pronalaska je pokazao je da lako adsorbuje određene vrste smole u okruženju za izradu papira. Posebno, vodena sredina dobijena postupkom iz ovog pronalaska naznačena je time što sadrži znatno smanjenu količinu smole ili vrsta smole, kao što je koloidna smola. Papiri proizvedeni iz ovakvih vodenih sredina naznačeni su time, što je manje fleka proizvedeno u konačnom proizvodu. Kao druga prednost, hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat smanjuje tendenciju formiranja taloga na opremi za proizvodnju papira. ;Imajući u vidu veoma dobre rezultate hidrofobisanog usitnjenog kalcijum karbonata i/ili hidrofobisanog precipitiranog kalcijum karbonata u redukovanju smole u vođenoj sredini generisanoj u procesima izrade papira ili pulpiranja kao što je prethodno đefinisano, sledeći aspekt predmetnog pronalaska je njihova upotreba u vodenoj sredini za redukovanje količine smole u njoj. Prema sledećem aspektu predmetnog pronalaska, obezbeđen je hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat naznačen time. daje između 10% i 19% specifične površine usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata prekriveno prevlakom koja se sastoji od alifatične karboksilne kiseline koja ima između 5 i 24 atoma ugljenika i njenih proizvoda reakcije. U vezi sa definicijom hidrofobisanog usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata i njihovim poželjnim ostvarenjima, napravljena je referenca koja se tiče prethodno datih izjava kada se radi o opisivanju faza postupka b ), c), d) i e). ;Sledeći crteži, primeri i testovi ilustruju ovaj pronalazak, ali ne treba da ograniče ovaj pronalazak da primerna ostvarenja. Dole navedeni primeri pokazuju efikasnost hidrofobisanog usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata u redukovanju smole u vodenoj sredini generisanoj u procesima proizvodnje papira i pulpiranja u skladu sa ovim pronalaskom. ;Opis crteža: ;Slika 1: ilustruje normalizovanu zamućenost nakon mineralnog tretmana TMP filtrata. 100 % odgovara 349 NTU. ;Slika 2: ilustruje normalizovanu hemijsku potrošnju kiseonika (COD) nakon mineralnog tretmana TMP filtrata. 100 % odgovara 3 644 mg 02/dm<3>. ;Slika 3: ilustruje termo-gravimetrijskog analizu minerala nakon adsorpcije. Masa frakcionog gubitka zabeležen je između 200 i 1000°C i je korigovana sa masenim gubitkom odgovarajućeg mineralnog praha. ;Slika 4: ilustruje vrednosti normalizovanu hemijsku potrošnju kiseonika (COD), gravimetriju i zamućenost TMP filtrata nakon adsorpcionog eksperimenta sa mineralnim prahom u odnosu na površinu pokrivenost mineralnih prahova sa stearinskom kiselinom. ;Slika 5: ilustruje termo gravimetrijsku analizu mineralne faze nakon adsorpcionih eksperimenata u odnosu na površinu pokrivenosti mineralnih prahova sa stearinskom kiselinom. Maseni gubitak polaznih mineralnih prahova (pre dodavanja na TMP filtrat) je oduzet (neto gubitak). ;Slika 6: ilustruje hidrofobnost testiranih mineralnih prahovi sa njihovim opsegom pokrivenosti stearinske kiseline XSA uključujući takođe i velike površine (FISA) uzorkatalka. Što je veća površina na desnoj strani linije, veća je i hidrofobnost. Osenčeno područje odražava situaciju za talk. ;Slika 7: ilustruje adsorpcionu izotermu na osnovu podataka zamućenosti za netretirani OMC - 1, tretirani (15 % pokrivenost površine) usitnjenog kalcijum karbonata (GCC) i HSA - talka. ;Slika 8: ilustruje petrolej etar sadržaj ekstraktiva TMP filtrata 4 pre i nakon adsorpcije. Ekstraktivi su podeljeni u grupe: masne kiseline, smolne kiseline, lignani, steroii, sterilestri, trigliceridi i nepoznata frakcija. ;Slika 9: ilustruje relativni sastav ekstraktivnih grupa u TMP filtratu pre i nakon adsorpcije. ;Slika 10: ilustruje sadržaj ugljenih hidrata, rastvorijive kiseline i nerastvorljive kiseline u TMP filtratima pre i nakon adsorpcije. ;PRIMERI ;A. Materijali i metode ;1. Pulpa koja sadrži smolu ;Obezbeđena su četiri odvojena ispitivanja korišćenjem neizbeljenog TMP koji se sastoji od 70 % smrče, i ostatka koji se sastoji od jela i manjeg dela borova. Ovi TMP uzorci sakupljeni su u fabrici papira u Svajcarskoj. Fabrika koristi 100 % svezu vodu u svojoj TMP fabrici. Sveža vlažna pulpa preuzeta je iz "prihvatanja" na ekranu pri temperaturi od 90°C pre faze izbeljivanja. TMP je ostavljena preko noći da se ohladi na sobnoj temperaturi (rt). TMP je izfiltriran kroz filter od 2 (.trn veličine pora ( filter papir, kružni 602 EH ). Filtrat je proveravan pod svetiosnim mikroskopom (Olvmpus AX - 70) na odsustvo vlakana i fibrilia. Adsorbcioni eksperimenti izvedeni su odmah nakon filtracije. pH filtrata obično je između 6,0 i 7,0. Podešena je sa 0,1 M natrijum hidroksidom do pH 7.0 - 7,5. pH titracija elektroforetske mobilnosti izvedena je u cilju kvantitativnog određivanja koloidne stabilnosti kapljica drvenih smola. Ovo je urađeno na Malvern Zetasizer NS-u korišćenjem 0,1 M hlorovodonične kiseline i 0,1 M natrijum hidroksidnih rastvora. Pored toga ukupno elektrohemijsko punjenje određeno je titracijom TMP filtrata sa 0,0025 M poli - DADMAC [poli-(alildimetil - amonijum hloridom) koristeći striming trenutnog detektora (SCD) iz Mutek-a (PDC - 03). Pored toga sadržaj jona kvantifikovan je jonskom hromatografijom na Dionex DX 120 jon-hromatografu. ;Nakon podešavanje pH, TMP filtrat je raspodeljen u staklene boce od kojih je svaka sadržala 200 cm<3>TMP filtrata. Željena količina i vrsta minerala dodata bilo kao prah ili dispergovana u vodi. U većini slučajeva mineralna doza bila 10 g/dm<3>, a u slučaju izoterma mineralno doziranje variralo je između 2,5 i 50,0 g/dm'. Za sve uzorke u probnom nizu dodata je ista količina vode (obično 18 cm<1>). Boce su opremljene sa magnetnom šipkom za mešanje, zatvorene sa vazdušnim čvrstim poklopcem i mešane na magnetnoj mešalici tokom 2 sata. Posle ovog perioda, uklonjena je magnetna šipka za mešanje, a eksperimentalne mešavine centrifugirane (Jouan C 312 1G instrumenata) tokom 15 minuta na 2600 g. Dve faze su sakupljene; gornja tečna faza i donja faza koja sadrži istaložene minerale. Centrifugiranje netretiranog TMP filtrata nije dalo nikakav talog. Međutim, taloženje čistih mineralnih disperzija pokazalo se u nekim slučajevima vazdušnih mehurića sa zarobljenim mineralnim česticama. ;Gornja tečna faza analizirana je na zamućenost pomoću NOVASINA 1 55 modela NTM - S sonde zamućenosti. Veličina čestice izmerena je fotonskom korelacionom spektroskopijom na Malvern Zetasizer NS-u bez ikakvog daljeg tretmana ili razblaživanja. Hemijska potrošnja kiseonika (COD) izmerena je korišćenjem Lange CSB LCK 014, sa opsegom od 1000 - 10000 mg/dm<3>sa Lasa l/Plus kivetom. 100 cm<J>tečne faze je osušeno aluminijumskoj peći na 90°C tokom 12 sati, a ostatak izmeren kako bi se dobio rezultat za gravimetrijski ostatak. ;Svojstva četiri TMP uzorka sumirana su u sledećoj Tabeli 1. Prikazani opsezi zasnovani su na standardnoj devijaciji tri nezavisna eksperimenta. ;U jednom ispitivanju takođe je analizirana i gornja tečna faza na sadržaj drvenih ekstraktiva i sadržaj ugljenih hidrata. Sadržaj drvenih ekstraktiva određen je ekstrakcijom TMP filtrata sa petrolejom (Saltsman et al., 1959, Estimation of tali oil in sulphate black liquor, Tappi, 42(11), 873). GC - FID analiza za grupno u drvenim ekstraktivima izvodi se u skladu sa postupkom - Orsa i Holmbom (Orsa et al.. 1994. A convenient method forthe determination of wood extractives in papermaking process waters and efftuents; J. Pulp. Pap. Sci., 20 (12), 361). Uzorci su hidrolizovani sumpornom kiselinom na 121°C u autoklavu prema SCAN - CM 71:09. Rastvoreni monosaharidi su kvantifikovani korišćenjem jonskog hromatografa povezanog sa impulsnim amperometrijskini detektorom (IC - PAD ). Ostatak nerastvorljiv u kiselini određen je gravimetrijski, a ostatak rastvorljiv u kiselini (lignin) izmeren UV spektrofotometrijom na 205 nm i kvantifikovan korišćenjem adsorpcionim koeficijentom 110 dm3 /(gcm). ;Donja faza koja sadrži sedimentirane minerale analizirana je termo-gravimetrijskom analizom (TGA) na Mettler Toledo TGA/STDA 85 le. Uzorci su zagrevani od 20 do 1000°C sa brzinom zagrevanja od 20°C/min. Maseni gubitak zabeležen je između 200 i 1000°C. ;2. Minerali ;Razni mineralni prahovi testirani su u ovom ispitivanju. S jedne strane, dva vrste finskog talka upotrebljene su kao reference. Jedan je komercijalno dostupan talk, Finntalc P05 iz Mondo Minerals, a druga vrsta talka izvedena je iz Finntalc P05 sa naknadnim usitnjavanjem i razdvajanjem do generisanje finog, visokog aspekta odnosa i poboljšane specifične površine. Finntalc P05 će biti označen kao LSA (niske površine) talk, a razdvojeni kvalitet biće obeležen kao talk visoke površine (HSA -talk). Specifične površine i veličine čestica različitih mineralnih prahova su prijavljeni u sledećoj Tabeli 2. ;Specifična površina, veličina čestica (djo) i pokretljivost elektroforeze utvrđeni su u 0.01 M rastvoru NaCl kao medij umu za suspenziju ispitivanih minerala. ;S druge strane, testirane su razne sorte usitnjenog kalcijum karbonata. Jedan je komercijalno dostupan kao Omvacarb 10 (OMC -10), drugi kao Omvacarb 1 (OMC -1), a treći kvalitet proizveden je od OMK -1 mlevenjem bez hernije kako bi se dobio usitnjeni kalcijum karbonat sa visokom površinom (HSA - GCC)u odnosu na OMC -1 i OMC -10, koji su sami usitnjeni kalcijum karbonati niske površine. Uzorci usitnjenog kalcijum karbonata obezbeđeni su od strane Omya, poreklom iz Italije, Avenza. ;Specifična površina izmerena je azotnom adsorpcijom na Micromeritics Tristar-u zasnovanog na BET adsorpcionom modelu prema ISO 9277 pomoću azota. nakon uslovljavanja uzorka zagrevanjem na 250°C u trajanju od 30 minuta. Pre takvih merenja, uzorak je filtriran u Buchner-ovom levku, ispran sa dejonizovanom vodom i osušen preko noći na 90 do 100°C u peći. Nakon toga, suvi kolač je temeljno usitnjen u avanu, a dobijem prah postavljena u uravnoteživač vlage na 130°C dok nije postignuta konstantna težina. ;Masa srednjeg ekvivalentnog sferičnog hidrodinamičkog prečnika čestice (dso) izmerena je pod sedimentacijom pomoću Micromeritics Sedigraph 5120. Sedimentacioni metod je analiza sedimentacionog ponašanja u gravimetrijskoj polju. Metod i instrument su poznati stručnjaku i obično se koriste za utvrđivanje veličine zrna od punilaca i pigmenata. Merenje se izvodi u vodenom rastvoru od 0,1 mas.% N^P^O?. Uzorci su raspršeni korišćenjem supersonične mešalice velike brzine. ;3. Tretman stearinskom kiselinom ;Upotrebljena je vrsta stearinska kiselina visoke čistoće dobijene od strane Sigma Aldrich-a. GCC prah je napunjen u MTI mešalicu (Tip M3/1.5) koji je zagrevan do 80°C. Prah je mešan tokom 2,5 min na 3 000 o/min. Stearinska kiselina je dodata u prethodno zagrejani prah. Količina stearinske kiseline izračunata je u skladu sa Eq 1 kao što je prethodno definisano kako bi se dobio proizvod sa definisanim faktorom pokrivenosti. Mešavina je ponovo mešana 2,5 min na 3 000 o/min. Mikser je otvoren, prah ručno mešan kako bi se obezbedila podjednaka distribucija u mikseru i ponovo zatvoren zbog još jednog 2,5 minutnog mešanja na 3000 o/rpm. U toku čitavog postupka, temperatura miksera je održavana na 80°C. ;Za izračunavanje površine pokrivenosti korišćena je Eq 2 u kojoj je m$ A masa stearinske kiseline (SA) koja treba da se doda za tretiranje 1 g kalcita sa frakcije površinske pokrivenosti od strane stearinske kiselineXsA.Ovo je izračunato sa specifičnom površinom od minerala o"m dobijenog preko azotne adsorpcije, molekulskom težinom stearinske kiselineMw$ A.konstantnim Avogadrova konstantaNAi površina koja je pokrivena jednim molekulom stearinska kiselineA$ Akoja je 0,26 nm<2.> ;4. Polukvantitativan test kvašenja ;Mešavine vode i etanola pripremljene su u zapreminskim odnosima od 100:0, 90:10, 80:20, 70:30, 60:40, 50:50, 40 : 60, 30:70, 20:80, 10:90 i 0:100. 50 cm<3>svakog od ovih smeša postavljeni su u 100 cm<3>pehar. Oko 0,5 - 1,0 g praha o kome se govori, pažljivo je stavljeno na vrh tečnosti. Ponašanje vlaženja kvantifikovano je vremenom potrebnim da se prah pokvasi, a u skladu sa sledećom procenom: ;0 —> momentalno kvašenje praha (tone u roku od 30 sekundi) ;0.25 —» u roku od 5 minuta sav prah je nakvašen ;0,5 —> nakon 5 minuta više od 50 % praha je nakvašeno ;0. 75 —+ posle 5 minuta, manje od 25 % praha je nakvašeno ;1 —» prah nije nakvašen ni u roku od 5 minuta ;B. Rezultati ;1. Površina pokrivenost sa stearinskom kiselinom i sposobnost adsorpcije smole ;Za određivanje stepena površinske pokrivenost sa stearinskom kiselinom i njene sposobnosti adsorpcije smole, nekoliko uzoraka, odnosno OMC -10. OMC -1 i HSA - GCC, tretirano je sa 30 % i 60 % stearinske kiseline (na osnovu površine) i na ekranu posmatran uticaj stepena tretmana stearinskom kiselinom i površine. Poređenja radi, netretirani usitnjeni kalcijum karbonat i LSA talk takođe su testirani. ;Upotrebljeni TMP filtrat je uzorak 1 (uzorak uzet u novembru 2009) koji je analiziran kao što je prethodno opisano u Tabeli 1. Elektroforetska pokretljivosti čestica u TMP filtratu 1 utvrđena je -0,5xl0"<8>m<2>/(Vs). EM ostaje konstantan u relevantnom pH opsegu od 7-8. ;Utvrđeno je da usitnjeni kalcijum karbonatni proizvodi sa 60% površine pokrivenosti sa stearinskom kiselinom ne mogu biti navlaženi od strane TMP filtrata, što dovodi do penušanja i nedefinisanih faza nakon centrifugiranja. Tako. nijedan rezultat nije dobijen za ove proizvode. Čak i sa 30% površinski tretiranih uzoraka kvašenje predstavljalo je problem. Interesantno, kvašenje je poboljšano tokom eksperimenta, ukazujući na taj način adsorpciju površinski aktivnih jedinjenja iz TMP filtrata. ;Zamućenost TMP filtrata jasno je smanjena kao rezultat mineralnog dodavanja (pogledati SI. 1). Povećana specifična površina (SSA) dalje unapređuje efikasnost uklanjanja za koloidni materijal. U slučaju 30% površinski pokrivenog usitnjenog kalcijum karbonata, zamućenost je smanjena do 77% originalne 349 NTU sa OMK -10, do 41% sa OMC -1 i do 21% sa HSA - GCC. Tretman sa stearinskom kiselinom povećao je efikasnost koloidne adsorpcije smole. Oba, i površinski tretirani i površinski netretirani usitnjeni kalcijum karbonatni proizvodi još efikasnije smanjuju zamućenost više nego LSA talk. koji je obezbedio smanjenje samo od 50%. Primećena efikasnost može, međutim, biti izazvana postupkom aglomeracije kapljica smole iz drveta. Veličina čestica pre i nakon adsorpcije u tečnoj fazi blago je smanjena. ;Budući da analiza veličine u tečnoj fazi ne uključuje aglomerate koji su se nataložili tokom centigufiranja, takođe je važno uzeti u obzir i druge analize kao COD (videti SI. 2) ili TGA (videti SI. 3). COD analiza je pokazala nešto drugačiju naklonjenost. S druge strane, vrednosti za OMK -10, kao i za HSA - GCC tretiran masnim kiselinama , ali i HSA - GCC koji nije tretiran, nisu pokazali značajno različite vrednosti. Jedina razlika je primećena za OMK -1 za koji, suprotno u odnosu na zamućenost. je primećeno da je netretirani usitnjeni kalcijum-karbonat efikasniji. Moguće objašnjenje za ova suprotna zapažanja može biti da su različite vrste adsorpovane u tretiranim i netretiranim usitnjenim kalcijum karbonatnim prahovima. U slučaju tretiranih usitnjenih kalcijum karbonatnih prahova, adsorpciona jedinjena pre doprinose zamućenosti i zbog toga su koloidne prirode, a u slučaju netretiranih usitnjenih kalcijum karbonatnih prahova, adsorpciona vrsta je prilično rastvorljive prirode, doprinoseći preferencijalno COD-u pre nego zamućenosti. Takođe, prah talka pokazuje veoma skoro pa istu efikasnost kao usitnjeni kalcijum karbonatni prahovi. Analiza mineralne faze nakon adsorpcionih eksperimenata ponovo je potvrdila analizu zamućenosti. Adsorbovana količina na mineralne površini povećava sa specifičnom površinom. Delimično hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat adsorbovaće malo više materijala nego prirodni usitnjeni kalcijum karbonat, tj. nehidrofobisani usitnjeni i površinski netretirani usitnjeni kalcijum karbonat. Oba, i hidrofobisani i prirodni usitnjeni kalcijum karbonat adsorbuju više materijala nego talk. ;Pored toga, utvrđeno je da tretman sa usitnjenim kalci jum karbonatom jasno povećala pH od 7,0 do 7,8. Takođe, provodljivost je povećana sa 926 u.S/cm do 980 pS/cm. Veoma presudno u vodenim kolima fabrike papira je koncentracija kalcijuma jona. Joni kalcijuma mogu biti jedan od glavnih doprinositelja u aglomeraciji smole. Koncentracija je povećana sa 1,45 mM do 1.90 mM. Dodavanje talka nije imalo efekta na koncentraci ju jona kalci juma. ;Shodno tome, tretman površine usitnjenog kalcijum karbonata sa stearinskom kiselinom korisno je u adsorpciji smole ali previše površinskog tretiranja stearinskom kiselinom može da dovede do problema vlaženja. ;2. Stepen površinske pokrivenosti stearinskom kiselinom ;Pokušano je da se optimizuje količina površinskog tretmana stearinskom kiselinom između 0 i 30% površinskog pokrivanja XSA. Korišćen je OMC -1 za ovu optimizaciju. Ponovo je upotrebljen TMP filtrat 1. Elektroforetska pokretljivost (EM) čestica u originalnom TMP filtratu bila je - 0.8xl0"<8>m<2>/(Vs) i nisu primećene nikakve dramatične EM promene u relevantnom pH opsegu (7-8) za ovu studiju. ;Već tokom ispitivanja primećeno je da sa većom pokrivenost površine sa stearinskom kiselinom potapanja praha u TMP filtrata bilo je jače i kao posledica formiranje penasti sloj. Ova nedefinisana faza jasno utiče na merenje zamućenosti (videti SI. 4). Optimum u smanjenju zamućenosti dobijen je na 15% površinske pokrivenosti. COD i gravimetrijska merenja ne mogu se razlikovati između različitih stepena tretmana. Termo-gravimetrijsko merenje (videti SI. 5) takođe je pokazalo da je optimalna doza oko 15%. Konačno, polu - kvantitativni test hidrofobnosti (videti SI. 6) pokazao je da je uzorak sa oko 15% površine pokrivenosti imao uporedivu hidrofobnost u odnosu na onu od talka. ;3. Adsorpciona izoterma ;Za dalja ispitivanja upotrebljen je OMC -1 proizvod, sa specifičnom površinom od 3,9 m<2>/g i površinskim pokrivanjem sa stearinskom kiselinom od oko 15 %. ;U cilju kvantifikovanja efekta tretmana stearinskom kiselinom zabeležene su adsorpcione izoterme za netretirani OMC -1 i OMC -1 sa oko 15 % površinske pokrivenosti stearinskom kiselinom. Kao poređenje takođe je uključen i talk sa velikom površinom (HSA talk). Izoterma je zabeležena na 24°C. Za ovo, TMP filtrat 3 korišćen je pružajući elektroforetsku mobilnost čestica -0,8x10"<s>m<2>/(Vs). U okviru relevantnog pH opsega od 7-8, EM je tek neznatno promenjena. Analize TMP filtrata pre adsorpcionih eksperimenata prikazane su u prethodnoj Tabeli 1. ;Adsorpciona izoterma predstavlja opterećenje na mineralnu fazu u ravnoteži ( f£q"' b) u odnosu na ravnotežne koncentracije u tečnoj fazi (ccq<lurb>), kao što je određeno od strane zamućenosti, odnosno u ovom slučaju zamućenost je parametar koji sadrži informacije o ravnotežnoj koncentraciji koloida. Nastajanje "zamućenosti" koja izaziva određene vrste na mineralima, izračunata je sledećom Eq. 3, oduzimanjem ravnotežne koncentracije u tečnoj fazi (ccqt<Lirb>) od inicijalne zamućenosti pre adsorpcije (c<)lurb). ;Langmuir adsorpciona izoterma data je donjom Eq. 4. Tjc učitavanje adsorbata na adsorbenta (mineral) u ravnoteži. ccq je najveći deo koncentracije adsorbata u ravnoteži. Langmuir konstanta(KOukazuje da netretirani usitnjeni kalcijum karbonatni prah ima veći afinitet ;(0,025 (NTU)'<!>) za koloidni materijal od delimično hidrofobisanog (0.013 (NTU)')) (videti Tabelu 3). HSA -talk sorta ima najnižu afinitet (0.007 (NTU)"<1>)) sa najnižomKl.Maksimalno punjenje ( rmax) povećava sa netretiranog (25 NTU/g) na tretirani (37 NTU/g) OMC- 1, što se može videti u sledećoj Tabeli 3 i SI. 7. ;Parametri adsorpcione isoterme zasnovani su na nelinearnim najmanje kvadratima (NLLS) koji odgovaraju Langmiur-ovoj jeđnačini (Eq 4) izvedenoj na TableCurve ® 2D. ;Razlike između postavljenih parametaraKii rmaxsu značajne. Kao rezultat visoke specifične površine HSA talka (45 m<2>/g) maksimalna nosivost koloidnih čestica na talk (212 NTU/g) bila je proporcionalno veća u odnosu na specifičnu površinu OMK -1. koji ima samo oko 4m<2>/g. ;4. Hemijska analiza ;Za hemijsku analizu i testove aglomeracije, sakupljen je TMP filtrat 4 koji je imao elektroforetsku pokretljivosti čestica na originalnom pH 7. 2 - 0.6x10" JI m T/(Vs). Opet, EM je bila stabilna u relevantnom pH opsegu od 7 - 8. U svojstva TMP filtrata 4 navedena su u prethodnoj Tabeli 1. ;U cilju da pokrije relevantne regione adsorpcionih izoterma. različite količine minerala dodate su u TMP filtrat. U slučaju HSA - talka, doza talka od 0,4 g/dm<3>obezbeđena je kako bi predstavljala region gde su rastvorene i koloidne supstance u višku i doza talka od 4 g/dm<3>koja predstavlja region gde je površina talka dostupna u višku. Zbog toga što je specifična površina prahova usitnjenog kalcijum karbonata značajno manja (videti gornju Tabelu 2), mineralno dodavanje povećano je na 8 i 40 g/dm<3.>;Sadržaj ekstraktiva petroletra za TMP filtrata 4 iznosio je 142 mg/dm<3>kao što je navedeno u sledećoj Tabeli 4 i SI. 8. Tabela 4. dalje rezimira sadržaj ugljenih hidrata, sadržaj rastvoljiv u kiselini (lignin) i sadržaj koji je nerastvorljiv u kiselini za TMP filtrat 4 kao što je dalje opisano u nastavku. ;Sadržaj ekstraktiva petroletra za TMP filtrat 4 je oko 4% od ukupnog materijala u TMP filtratu. Glavni sastojci ekstraktiva su trigliceridi (44%, triacilgliceridi), zatim smolne kiseline (23%) i sterilestri (18%). Slobodne masne kiseline (6%), lignani (2 %) i steroli (2 %) bili su prilično manjem iznosu. Preostalih 5 % je nepoznatog porekla. Kao što se može zaključiti sa SI. 5, dodavanje 0,4 g/dm FISA - talka smanjuje sadržaj ekstraktiva do 120 mg/dm , a dodavanje 4 g/dnv' za rezultat ima sadržaj ekstraktiva od od 32 mg/dm<3>. Odnos grupa ekstraktiva u oba slučaja nije poremećen (videti SI. 9). Doza 8 g/dm<J>OMC -1 smanjuje sadržaj ekstraktiva do 107 mg/dm<J>, a 40 g/dm<3>na 28 mg/dnr\ respektivno. Odnos grupa ekstraktiva nije poremećen u slučaju niske mineralne doze ali je snažno poremećen kod visoke mineralne doze. Slična slika je primećena i za hidrofobisani OMC - 1 (OMK -1 "Tretirani" ). Manje mineralno doziranje dovelo je do zaostale količine ekstraktiva od 73 mg/dm<3>, a veće mineralno doziranje do 23 mg/dm\ respektivno. ;Pored toga, takođe je analiziran deo TMP filtrata rastvorljivog u vodi. Ova analiza je podeljena na tri frakcije: i) ugljeni hidrata. ii) rastvorljivo u kiselini (lignini) i iii) nerastvorljivo u kiselini (drvena smola, soli i si). U tom smislu upotrebljeno je samo da lignin u frakciji rastvorljivoj u kiselini ima adsotpcioni maksimum na 280 nm u UV - spektroskopiji. Dakle, merenjem UV spektra može se odrediti rastvorljivi lignin sadržan u frakciji rastvorljivoj u kiselini. Originalni TMP filtrat 4 sadrži 1052 mg/dm<3>ugljenih hidrata, 527 mg/dm3 u kiselini rastvoljive materije (lignin) i 403 mg/dm3 u kiselini nerastvorljive materije (videti SI. 10, Tabelu 4). Sadržaj ugljenih hidrata tokom tretiranja talkom smanjen je tek neznatno (1034 mg/dm<3>) u slučaju niske doze talka, ali je primećena velika redukcija sadržaja ugljenih hidrata u slučaju visoke doze talka (696 mg/dmJ). Netretirani OMC -1 adsorbovao je veoma mali deo ugljenih hidrata. Izmereno je 1024 mg/dm<3>za niske doze i 952 mg/dm"<*>za visoke doze OMC -1, respektivno. Takođe, hidrofobisani OMC -1 adsorbovao je veoma malu količinu. Za obe mineralne doze sadržaj ugljenih hidrata iznosio je oko 980 mg/dm<3>. U slučaju frakcije rastvorljive u kiselini (lignin), smanjenje posle mineralnog tretmana bilo je < 3 %, izuzev za HSA - talk sa 4 g/dm<3>. U ovom slučaju preostali sadržaj lignina bio je 396 mg/dm<3>. Frakcija nerastvorljiva u kiselini, konačno, varirala je srazmerno u odnosu na smanjivanje ekstraktiva.

pH uzoraka povećavana je kao rezultat alkalne prirode mineralnih prahova. pH za niže mineralne doze iznosila je između 7,3 i 7,6, a za više doze između 7,7 i 7.8.

Izračunati odnosi između rastvorenih i koloidnih materijala u TMP filtratu 4 pre i posle adsorpcije dati su u sledećoj Tabeli 5.

Odnosi količine ekstraktiva i količine ugljenih hidrata, plus u kiselini rastvorljivog lignina izračunati su slično kao prema Eq 2. Može se videti u Tabeli 5. da u slučaju visoke doze talka (viška površine talka) odnos rastvorenih do koloidnih supstanci jasno se pomera ka rastvorenoj frakciji (4.4). Moguće objašnjenje može biti da se kapljice smole adsorbuju zajedno sa zajedno sa svojim stabilizujućim slojem ugljenih hidrata (niska mineralna doza ), što za rezultat ima konstantan odnos. Nakon uklanjanja većine koloiđne frakcije (visoke mineralne dozejtalk takođe adsorbuje i rastvorene materijale kao što su ugljeni hidrati, lignini i rastvoreni sastojci smola iz drveta (smolne kiseline, itd). dok usitnjeni kalcijum karbonat ne adsorbuje materijal iz rastvorene frakcije. Takođe, adsorpcija izoterme za koloidne supstance u vidu Langmuir konstanteKlpokazala je ove različite adsorpcione preferencije. Talk je pokazao najniži afinitet za koloidnu frakciju, a netretirani GCC najveći afinitet. Interesantno, afinitet hidrofobisanog GCC bio je nešto između.

Drugo zapažanje je da pri visokim dozama usitnjenog kalcijum karbonata, značajan količina smolnih kiselina pronađena je u vodenoj fazi. Moguće objašnjenje može biti da su smolne kiseline rastvorene tokom adsorpcionog eksperimenta. Dobro je poznato da je oko 20 - 30 mg/dm<3>rastvoreno u pH opsegu od 7 do 8. pH posle adsorpcionih eksperimenata izmerena je kao 7,8 za visoke mineralne doze. Posto je pH pre ekstrakcione procedure zakišeljena, smolne kiseline će ponovo postati nerastvorljive i meriće se kao deo ekstraktiva.

Dakle, efektivna redukcija koloidnog materijala, tj. smole, iz uzorka favorizovana je od strane hidrofobisanog usitnjenog kalcijum karbonata, dok je preuzimanje rastvorenih frakcija ugljenih ugljenih hidrata favorizovan od strane talka.

Shodno tome, posebno je hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat pokazao da lako adsorbuje razne vrste smola u okruženju izrade papira. Tipičan talk za kontrolu smole pokazao je da nema dovoljnu površinu da se nosi sa svim mogućim sastojcima koji se nalaze u pulpi. Hidrofonisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat ili njihove kombinacije sa talkom pružaju mogućnosti za sinergetske tretmane vodenih sistema kao za TMP smole iz drveta.

Claims (24)

1. Postupak za redukovanje smole u vodenoj sredini generisanoj u procesu proizvodnje papira ili pulpiranja, koji obuhvata sledeće faze: a) Obezbeđivanje vodene sredine koja obuhvata smolu generisanu u procesu izrade papira ili pulpiranja; b) Obezbeđivanje usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata, gde je izvor usitnjenog kalcijum karbonata (GCC) izabran od mermera, krede, kalcita, dolomita, krečnjaka i njihovih mešavina i/ili precipitiranog kalcijum karbonata (PCC) gde je izvor odabran od jednog ili više aragoninskih, vateritinskih i kalcitnih mineraloških kristalnih oblika; c) Obezbeđivanje agensa za hidrofobisanje odabranog od alifatične karboksilne kiseline koja ima između 5 i 24 atoma ugljenika; d) Dovođenje u kontakt usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata iz faze b) sa agensom za hidrofobisanje iz faze c) za dobijanje hidrofobisanog usitnjenog kalcijum karbonata i/ili hidrofobisanog precipitiranog kalcijum karbonata; i e) Dovođenje u kontakt vodene sredine obezbeđene u fazi a) sa hidrofobisanim usitnjenim kalcijum karbonatom i/ili hidrofobisanim precipitiranim kalcijum karbonatom dobij enim u fazi d).

2. Postupak prema patentnom zahtevu 1, bilo kojem od prethodnih zahteva. gde je usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat u obliku praha ili u obliku suspenzije.

3. Postupak prema bilo kojem od prethodnih zahteva, gde čestice usitnjenog kalcijum karbonata i/ili čestice precipitiranog kalcijum karbonata imaju vrednost mase srednjeg prečnika čestice d5ood 0,1 do 50 pm, poželjno od OJ do 25 pm. još poželjnije od 0,1 do 15 pm, a najpoželjnije od 0,5 do 5 pm, izmereno u skladu sa sedimentacionim postupkom.

4. Postupak prema bilo kojem od prethodnih zahteva, gde čestice usitnjenog kalcijum karbonata i/ili čestice precipitiranog kalcijum karbonata imaju specifičnu površinu od 0,5 m<2>/g do 25 m<2>/g, poželjno 0,5 m<2>/g do 15 m<2>/g i poželjnije 1 m<2>/g do 11 m<2>/g, izmereno upotrebom azota i BET metode.

5. Postupak prema bilo kojem od prethodnih zahteva, gde je hidrofobišući agens odabran iz grupe koju čine pentanska kiselina, heksanska kiselina, heptanska kiselina, oktanska kiselina, nonanska kiselina, dekanska kiselina, undekanska kiselina, laurinska kiselina, tridekanska kiselina, miristinska kiseiina, pentadekanska kiselina, palmitinska kiselina, heptadekanska kiselina, stearinska kiselina, nonadekanska kiselina, arahidna kiselina, heneikosilna kiselina, beheninska kiselina, trikosilična kiselina, lignocerinska kiselina i njihove mešavine, gde je poželjno hidrofobišući agens odabran iz grupe koju čine oktanska kiselina, dekanska kiselina, laurinska kiselina, miristinska kiselina, palmitinska kiselina, stearinska kiselina, arahidonska kiselina i njihove mešavine. a najpoželjnije hidrofobišući agens je odabran iz grupe koju čine miristinska kiselina, palmitinska kiselina, stearinska kiselina i njihove mešavine.

6. Postupak prema bilo kojem od prethodnih zahteva, gde hidrofobišući agens obuhvata mešavinu dve alifatične karboksilne kiseline koje imaju između 5 i 24 atoma ugljenika, uz uslov da je jedna alifatična karboksilna kiselina stearinska kiselina.

7. Postupak prema zahtevu 6, gde je jedna alifatična karboksilna kiselina stearinska kiselina, a druga je izabrana iz grupe koju čine oktanska kiselina, miristinska kiselina, palmitinska kiselina, arahidonska kiselina, beheninska kiselina i lignocerinska kiselina.

8. Postupak prema bilo kojem od prethodnih zahteva, gde se faza d) izvodi mešanjem usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata sa hidrofobišućim agensom.

9. Postupak prema bilo kojem od prethodnih zahteva, gde se faza d) izvodi tako da su i usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat iz faze b) i hidrofobišući agens iz faze c) obezbeđeni u suvom stanju ili u rastvaraču.

10. Postupak prema bilo kojem od zahteva 1 do 10, gde se faza d) izvodi tako da su bilo usitnjeni kalcijum karbonat i/ili precipitirani kalcijum karbonat iz faze b) ili hidrofobišući agens iz faze c) obezbeđeni u rastvaraču.

11. Postupak prema bilo kojem od prethodnih zahteva, gde se faza d) izvodi pri povišenoj temperaturi tako da je hidrofobišući agens u tečnom ili istopljenom stanju.

12. Postupak prema zahtevu 11, gde se faza d) izvodi na temperaturi od najmanje 50°C, poželjno od najmanje 75°C, poželjnije od između 50°C i 120°C i najpoželjnije od između 70°Ci 100°C.

13. Postupak prema bilo kojem od prethodnih zahteva, gde je vodena sredina koja se tretira, dovedena u kontakt sa 0,05 do 20 mas.% . poželjno sa 0.5 do 10 mas. % i najpoželjnije sa 0,1 do 5 mas.%) hidrofobisanog usitnjenog kalcijum karbonata i/ili hidrofobisanog precipitiranog kalcijum karbonata, u odnosu na ukupnu težinu vodene sredine.

14. Postupak prema bilo kojem od prethodnih zahteva, gde je hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat obezbeđen u fazi d) upotrebljen u obliku praha i/ili u obliku granula ili u obliku suspenzije.

15. Postupak prema bilo kojem od prethodnih zahteva. gde je pH vodene sredine koja sadrži smolu prilagođena na vrednost > 6, poželjnije > 6.5 i još poželjnije > 7 pre dodavanja hidrofobisanog usitnjenog kalcijum karbonata i/ili hidrofobisanog precipitiranog kalcijum karbonata.

16. Postupak prema bilo kojem od prethodnih zahteva, gde je vodena sredina koja sadrži smolu odabrana iz grupe koja sadrži mehaničku pulpu, npr. usitnjeno drvo, TMP (termo-mehanička pulpa), ili hemitermomehaničku pulpu (CTMP), kao i hemijsku pulpu, na primer kraft pulpu ili sulfat pulpu, ili recikliranu pulpu upotrebljene u procesu proizvodnje papira.

17. Hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat gde je između 10% i 19% specifične površine usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata pokriveno premazom koji se sastoji od alifatične karboksilne kiseline koja ima između 5 i 24 atoma ugljenika i njihovih proizvoda reakcije i gde je izvor usitnjenog kalcijum karbonata (GCC) odabran od mermera, krede, kalcita, dolomita, krečnjaka i njihovih mešavina, i/ili precipitirani kalcijum karbonat (PCC) odabran od jednog ili više aragonitnih, vateritnih i kalcitnih mineraloških kristal nih oblika.

18. Hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat prema zahtevu 17, gde je između 10% i 19% specifične površine usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata pokriveno premazom koji se sastoji od stearinske kiseline i njihovih proizvoda reakcije.

19. Hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat prema zahtevu 7 ili 18, gde je između 13% i 17% specifične površine usitnjenog kalcijum karbonata i/ili precipitiranog kalcijum karbonata pokriveno premazom koji se sastoji od alifatične karboksilne kiseline koja ima između 5 i 24 atoma ugljenika i njihovih proizvoda reakcije, poželjno premazom koji se sastoji od stearinske kiseline i njihovih proizvoda reakcije.

20. Hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat prema bilo kom od zahteva 17 do 19. gde čestice usitnjenog kalcijum karbonata i/ili čestice precipitiranog kalcijum karbonata imaju vrednost mase srednjeg prečnika čestice dsood 0,1 do 50 pm, poželjno od 0,1 do 25 pm, još poželjnije od 0.1 do 15 pm, a najpoželjnije od 0,5 do 5 pm, izmereno u skladu sa sedimentacionim postupkom.

21. Hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat prema bilo kom od zahteva 17 do 20, gde čestice usitnjenog kalcijum karbonata i/ili čestice precipitiranog kalcijum karbonata imaju specifičnu površinu od 0,5 m<2>/g do 25 m2/g, poželjno 0,5 m<2>/g do 15 m<2>/g i poželjnije 1 m<2>/g do 11 m<2>/g, izmereno upotrebom azota i BET metode

22. Hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat prema bilo kom od zahteva 17 do 21, gde je hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat u obliku praha i/ili u obliku granula ili u obliku suspenzije

23. Upotreba hidrofobisanog usitnjenog kalcijum karbonata i/ili hidrofobisanog precipitiranog kalcijum karbonata prema bilo kom od zahteva 17 do 22 za redukovanje količine smole u vodenoj sredini generisanoj u procesu proizvodnje papira ili pulpiranja.

24. Kompozit koji sadrži hidrofobisani usitnjeni kalcijum karbonat i/ili hidrofobisani precipitirani kalcijum karbonat prema bilo kom od zahteva 17 do 22 i smolu.