FI100659B

FI100659B - Paperipigmenttikomposiittituotteita ja menetelmä niiden valmistamiseks i

Info

Publication number: FI100659B
Application number: FI893665A
Authority: FI
Inventors: Satish K Wason; Michael C Withiam
Original assignee: Huber Corp J M
Priority date: 1988-08-05
Filing date: 1989-08-02
Publication date: 1998-01-30
Also published as: FI893665L; DE68917048D1; EP0355521A2; EP0355521B1; FI893665A0; ATE109184T1; CA1339880C; ES2057030T3; DE68917048T2; EP0355521A3

Description

100659

Paper ipigmenttikoinposiitti tuotte! ta ja menetelmä niiden valmistamiseksi Tämä keksintö koskee uusia paperipigmenttikompo-5 siitteja ja menetelmiä niiden valmistamiseksi ja tarkemmin ottaen se koskee täyteaineina käyttökelpoisia paperipig-menttejä, jotka muodostuvat mineraaliytimestä, joka on päällystetty olennaisesti peittävällä tasalaatuisella ma-teriaalikerroksella, joka toimii paperipigmenttinä.

10 Tekniikan tasolla on tunnettua käyttää vaihtelevan tyyppisiä mineraaleja paperin pinnoitus- ja täyteainepig-mentteinä. Erityisesti natriumaluminosilikaatit ovat tunnettuja paperin täyteaineita samoin kuin erilaiset savi-tyypit kuten kaoliini. Tekniikan tasolla on myös tunnettua 15 modifioida mineraaleja päällystämällä niiden pinta erilai silla epäorgaanisilla koostumuksilla. Niinpä Swiftin ja muiden US-patentissa 3 849 149 kuvataan menetelmä mineraa-lihiukkasten pinnan ominaisuuksien modifioimiseksi muodostamalla hiukkasten pinnalle päällyste, jossa on merkitsevä 20 määrä happamia kohtia. Tämän patentin mukaisesti määrät tyjen luonnonaluminosilikaattimineraalien, mm. kaoliinin ja bentoniitin, pinta voidaan modifioida siten, että hapan reaktio paranee menetelmällä, johon liittyy lämpökäsittely. Tässä patentissa mainitaan myös, että tällaisten savi-25 mineraalihiukkasten pinta voidaan varustaa happamilla päällysteillä erilaisten happamien pintojen toistettavuuden saavuttamiseksi. Tässä patentissa kuvataan pigmentti-eli täyteainemateriaali, joka muodostuu mineraalin kuten kaoliinin tai bentoniitin hiukkasista, joiden pinnan pääl-30 lysteessä on merkitsevä määrä happamia kohtia, joiden pKa- arvo on alle 2,8. Tämän patentin päätehtävänä on sijoittaa pinnan happamat päällysteet mineraalille siten, että mineraalille voidaan levittää lisäpäällysteitä, jotka muodostuvat orgaanisista materiaaleista kuten silaaneista.

2 100659

Kurrien US-patenteissa 4 026 721, 4 072 537 ja 4 117 191 kuvataan silikaattipigmenttikomposiitti käytettäväksi paperiin. Komposiitti valmistetaan saostusreaktion avulla, jossa pyöreät, hydratoituneet metallisilikaatti-5 hiukkaset saostetaan savihiukkasten tasopinnoille. Hiuk kasten rakenne on pienten levyjen tyyppiä. Näiden patenttien valikoidussa toteuttamismuodossa tämä pigmenttikom-posiitti on kaoliinisavikomponentti, jonka rakenne on pienten levyjen tyyppiä ja jossa pinnat muodostavat tasoja 10 ja jossa pienien savilevyjen tasopinnoille on saostettu metallisilikaattikomponentti pyöreiden maa-alkalimetalli-silikaattihiukkasten muodossa. Tämän patentin mukaisesti metallisilikaattihiukkaset toimivat lisättyinä paperiin välikkeinä yksittäisten savihiukkasten välissä siten, että 15 arkkia kuivattaessa muodostuu enemmän kosketuspintoja il man kanssa.

Julkaistussa PCT-patenttihakemuksessa nro WO 87/07884, julkaistu 30.12.1987, jona siirronsaaja on tämän patentin hakija, kuvataan koostumuksia, jotka muodostuvat 20 kaoliinin ja alkalimetallisilikaatin tai vastaavan reak- tantin reaktiotuotteista. Näille koostumuksille on ominaista muunnettu, särmällä, reunalla tai uralla varustettu kaoliiniydin, joka muodostuu kaoliinin ja alkalimetallisilikaatin tai vastaavan reaktantin reaktiotuotteesta.

25 Siten tämä tuote ei ole pigmenttikomposiitti, vaan pikem minkin kaoliinin ja alkalimetallisilikaatin tai vastaavan reaktantin reaktiotuote.

Käsiteltävänä oleva keksintö tarjoaa parannetun päällystetyn mineraalipigmenttikomposiittituotteen, joka 30 on käyttökelpoinen paperipigmenttinä.

Keksinnön lisätehtävänä on tarjota paperipigmentti, joka muodostuu saostetusta, kapseloidusta komposiittituot-teesta, jossa on olennaisesti inertti mineraaliydin päällystettynä olennaisen tasalaatuisesti aktiivilla paperi-35 pigmentillä.

3 100659 Käsiteltävänä olevan keksinnön tehtävänä on edelleen tarjota saostettu, kapseloitu komposiittituote, joka on käyttökelpoinen paperipigmenttinä ja täyteaineena ja joka muodostuu mineraaliytimestä päällystettynä olennaisen 5 peittävästi ja olennaisen tasalaatuisesti kerroksella, joka muodostuu silikaattireaktiotuotteesta ja vastaavasta.

Käsiteltävänä olevan keksintö tarjoaa myös uuden menetelmän keksinnön komposiittituotteiden valmistamiseksi .

10 Käsiteltävänä olevan keksinnön muut kohteet ja edut käyvät ilmeisiksi keksinnön kuvauksen myötä.

Yllä mainittujen tehtävien ja etujen toteuttamiseksi tämä keksintö tarjoaa komposiittituotteen, joka muodostuu mineraaliytimestä, joka on päällystetty aktiivipaperi-15 pigmenttipäällysteellä, joka mahdollisesti kapseloi mine- raaliytimen jatkuvasti ja tasalaatuisesti ja jolle on tunnusomaista se, mitä patenttivaatimuksessa 1 tunnusmerk-kiosassa on esitetty.

Käsiteltävänä oleva keksintö tarjoaa myös menetel-20 män tämän komposiittituotteen valmistamiseksi muodostamal la aktiivipaperipigmenttipäällyste in situ olennaisesti inertin mineraaliytimen läsnäollessa, jolle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 6 tunnusmerkkiosassa.

* 25 Käsiteltävänä oleva keksintö tarjoaa myös paperin täyteainepigmentin, jona on komposiittituote, joka muodostuu mineraaliytimestä päällystettynä kerroksella, joka muodostuu olennaisesti peittävästä, tasalaatuisesta aktii-vipaperipigmenttipäällysteestä.

30 Seuraavassa viitataan patenttihakemukseen liitet tyihin piirustuksiin, jossa 4 100659 kuvio 1 esittää SEM-mikrovalokuvaa keksinnön valikoidun toteuttamismuodon mukaisesti valmistetusta jauhetusta tuotteesta 10 000-kertaisena suurennoksena, kuvio 2 esittää 10 000-kertaisena suurennoksen SEM-5 mikrovalokuvaa kaupallisesta kaoliinisavituotteesta Hyd- rasperseR, jota voidaan käyttää lähtöaineena keksinnön tuotteiden valmistuksessa,

kuvio 3 esittää fysikaalista seosta, joka muodostuu aktiivista, kaupallisesta modifioidusta alkalimetallialu-10 minosilikaattipaperipigmentistä ja kuvion 2 HydrasperseR

kaoliinisavesta 10 000 suurennoksena, kuvio 4 esittää prosessivirtauskaaviota keksinnön valikoidun toteuttamismuodon mukaisen tuotteen valmistamiseksi , 15 kuviot 5A - 51 esittävät 10 000-kertaisena suuren nuksena SEM-mikrovalokuvia käsiteltävänä olevan keksinnön valikoidun toteuttamismuodon mukaisten tuotteiden ulkonäöstä aikasarjana, kuviot 6A - 6C esittävät SEM-mikrovalokuvia tuot-20 teista, jotka on valmistettu Kurrien US-patentin nro 4 026 721 esimerkin 1 mukaan, kuviot 7A - 7C esittävät 10 000-kertaisena suurennoksena SEM-mikrovalokuvia tuotteista, jotka on valmistettu Kurrien US-patentin 4 026 721 esimerkin 2 mukaan, 25 kuvio 8 esittää Kurrien US-patentin 4 026 721 esi merkin 1 mukaisen tuotteen suorituskykyä paperissa verrattuna käsiteltävänä olevan keksinnön tuotteeseen ja kuvio 9 esittää Kurrien US-patentin 4 026 721 esimerkin 1 mukaisen tuotteen alumiinioksidianalogin suori-30 tuskykyvertailua paperissa.

• Tämän keksinnön tuote on saostettu, kapseloitu kom- posiittituote, joka muodostuu mineraaliytimestä eli -sydämestä, joka on päällystetty ja mahdollisesti kapseloitu jatkuvalla tasalaatuisella aktiivipaperipigmenttikerrok-35 sella. Päällyste on olennaisesti tasalaatuinen ja sen mää- 5 100659 rä on vähintään noin 80 % ja edullisesti 100 %:iin saakka mineraaliytimen määrästä. Päällysteen paksuus voi olla alueella n. 0,3 - n. 1,0 mikrometriä.

Tässä keksinnössä sanalla "aktiivipaperipigmentti" 5 tarkoitetaan mitä tahansa materiaalia, joka paperiin li sättynä parantaa sen tunnusarvoja. Tällä tarkoitetaan sitä, että aktiivipaperipigmentti parantaa paperin opasiteettia, arkin vaaleutta ja/tai optista suorituskykyä mitattaessa standardimenetelmin. Yleisesti ottaen tällaiset 10 aktiivipaperipigmentit ovat metallisilikaatteja, saostet- tuja piidioksideja, alkalimetallialuminokarbonaatteja ja vastaavia, kuten seuraavassa kuvataan tarkemmin.

Käsiteltävänä olevan keksinnön komposiittituotteet parantavat paperin tunnusarvoja yhtä hyvin tai paremmin 15 kuin tavanomaiset paperipigmentit, vaikkakin suurin osa tuotteesta ei ole paperipigmentti. Niinpä keksinnön kom-posiittituotteella saavutetaan kaikki aktiivipaperipigmen-tin edut olennaisesti halvemmalla, koska olennainen osa tuotteesta muodostuu materiaalista, jota ei tavanomaisesti 20 käytetä paperipigmenttinä.

Käsiteltävänä olevan keksinnön tuotteiden suorituskyky paperin täyteaineina ja paperin päällysteinä on kasvanut yllättävästi verrattuna keskimääräiseen suorituskykyyn, joka on odotettavissa yksittäisten komponenttien 25 fysikaalisen seoksen perusteella. Niinpä on havaittu, että TAPPI-opasiteetti on kasvanut verrattuna joko mineraali-ytimeen tai aktiivipaperipigmenttiin mitattaessa samoissa olosuhteissa. Käsiteltävänä olevan keksinnön tuote parantaa samoin paperin vaaleutta verrattuna mineraaliytimeen.

30 Lisäksi käsiteltävänä olevan keksinnön tuotteen arvot ovat parantuneet verrattuna mineraaliytimen ja aktiivipaperi-pigmentin fysikaaliseen seokseen.

Painosta laskettuna käsiteltävänä olevan keksinnön tuote sisältää n. 10 - n. 90 % aktiivipaperipigmenttiä ja 35 n. 90 - 10 % mineraaliydintä. Opasiteetin kannalta koos- 6 100659 tumuksen sisältämän aktiivipaperipigmentin määrän on oltava alueella n. 25 - 75 paino-% ja mineraaliytimen n.

75 - 25 paino-%. Vaaleuden kannalta on eduksi, että aktiivipaperipigmentin määrä on n. 75 - 95 paino-% ja mineraa-5 liytimen määrä n. 5-25 paino-%.

Käsiteltävänä olevan keksinnön tuote voidaan valmistaa minkä tahansa menetelmän avulla, joka tuottaa hyvät tunnusarvot omaavan paperipigmentin, jossa mineraaliydin on kapseloitu olennaisesti tasalaatuisella aktiivipaperi-10 pigmenttikerroksella. Mutta käsiteltävänä olevan keksinnön mukaisesti on havaittu, että parhaan tuloksen saamiseksi tuote on valmistettava emäksisissä olosuhteissa ja aktii-vipaperipigmentti in situ -olosuhteissa mineraaliytimen läsnäollessa. Erityisen edullisessa valmistusmenetelmässä 15 käytetään sekoitettua reaktoria ja tuote valmistetaan panoksittaan. Näissä menetelmissä tuotteen valmistuksessa tarvittavat reaktantit lisätään edullisesti samanaikaisesti sekoitettuun reaktoriin lyhyen ajan kuluessa. Yleensä on eduksi ensin aloittaa aktiivipaperipigmentin muodosta-20 misessa tarvittavien reaktanttien lisäyksellä ennen aktiivipaperipigmentin muodostumisen varsinaista alkamista. Tässä kohdassa sekoitettuun reaktoriin lisätään mineraali-ydinmateriaalista muodostuva liete joko kerralla tai hitaasti. Sitten reaktanttien loppuosa lisätään jatkuvasti 25 emäksisissä olosuhteissa, kunnes kaikki reaktantti on li-sätty ja reaktio on päättynyt. Sitten muodostunut kompo-siittituote otetaan talteen, pestään edullisesti epäpuhtauksien kuten liukoisten suolojen poistamiseksi ja tuote otetaan talteen. Tuote voidaan myös jauhaa ja mahdollises-30 ti suihkukuivata lopputuotteen saamiseksi.

“ Tässä reaktiossa tuotteen valmistamiseksi on edul lista toteuttaa reaktio siten, että reaktion pH kasvaa tasaisesti ja asteittain reaktion päättymiseen saakka. Reaktio mineraaliytimen läsnäollessa tapahtuu tavallisesti 35 pH:ssa yli 7,0 ja edullisesti pH-alueella n. 8,0 - 9,0.

7 100659

Reaktion lopullinen pH voi olla alueella 5,0 - 10,0 reaktiosta ja lopputuotteen käytöstä riippuen. Reaktiolämpöti-la on edullisesti alueella n. 40 - 100 °C ja edullisemmin n. 50 - 75 eC. Reaktio tapahtuu panoksittain ja tavalli-5 sesti normaalipaineessa.

Käsiteltävänä olevien tuotteiden valmistuksessa edullinen mineraaliydin on olennaisesti inertti ja ytimenä on mineraali kuten kaoliinit, kaoliniitit, talkit, kiilteet, serpentiniitit, montmorilloniitit tai hapolla uute-10 tut mineraalit kuten savet ja bauksiitti. Kaupan oleva p hapolla uutettu savi on Essellar , valmistaja J. M. Huber Corporation. Muita käyttökelpoisia mineraaliytimiä ovat hydratoitunut alumiinioksidi, seostettu kalsiumkarbonaatti (PCC), uitrahienojakoinen, jauhettu kalkkikivi (UPGL), 15 magnesiumkarbonaatti ja piimaat. On ilmeistä, että keksinnöissä voidaan käyttää näitä materiaaleja vastaavia materiaaleja ja seoksia.

Mineraalille levitettävä päällyste voi muodostua mistä tahansa aktiivipaperipigmentistä, joka toimii kek-20 sinnön prosessin mukaisesti ja muodostaa olennaisesti tasalaatuisen ja peittävän päällysteen siten, että se olennaisesti kapseloi mineraalin. Aktiivipaperipigmentti on edullisesti metallisilikaatti kuten synteettiset alkali-metallisilikaatit, synteettiset alkalimetallialuminosili-25 kaatit, synteettiset maa-alkalimetallisilikaatit, synteettiset maa-alkalimetallialuminosilikaatit ja niiden seokset. Muita käyttökelpoisia aktiivipaperipigmenttejä ovat seostetut piidioksidit, maa-alkalimetallialuminokarbonaa-tit ja niiden seokset.

30 Tässä reaktanttien ryhmässä määrätyt yhdistelmät ovat erityisen käyttökelpoisia ja seuraavaan taulukkoon 1 on koottu keksinnön suojapiiriin kuuluvien edullisten yhdistelmien kaavio.

4-» 8 100659

4-J

*Ό

«tJ

C

0 X) L.

«O******** S .5 v> e >, ja Z! < :*0 4_) :fO —*

Q. *O

«Λ O******* T5

•H

01 4-> 4-» *o «o f*++^+M*** to o > * *5

Ό fO

^ E · · · * r Φ £

O E

_* O

^ a» 5r> * + * · 3 4-»

—« tO

3 —· —J

«O Ό h- x: a. ... * >> ^ ro c c o d; CSi 4-> T5 —

O C

3 * CL> ^ 4-> :θ — *»-> -Ϊ 4-> 2 •*w 03 ^ l_ :<t? φ ^ e . . . *

E

—· :to

5 B

CO di 4-»

tO

o f >>

4-» C

« ω

4-» C

♦o —«

4-> «O O

. —· C CL

-* 4-> O — ♦o ro — x> a> m o 4-j *σ t- ^ t- CM —· — fT3 :0 <P — 4-» CO 4-» CC «O li O 4-> — ro <o o e >> E · as j* — ·-* to -H u —I E — Ό E ^ > *σ o o — — —· 3 Π3 >» CL· U — — —· tox=>a.Q_too_c * 9 100659

Keksinnön erityisen edullisessa toteuttamismuodossa käytetään kaoliniittimineraaliydintä, joka on päällystetty synteettisillä alkalimetallisilikaateilla ja synteettisillä alkalimetallialuminosilikaateilla. Keksinnössä käyttö-5 kelpoisia edullisia kaoliniittiytimiä ovat savet, joita myy J. M. Huber Corporation tavaramerkeillä HydraglossR ja HydrasperseR.

Edullinen päällystysmateriaali on muunnettu, saos-tettu aluminosilikaattipigmentti, esim. sellainen, joka on 10 kuvattu US-patenteissa 3 798 046, 3 909 286 ja sen tilalle myönnetyssä uudessa patentissa RE 30 568, jotka kaikki on myönnetty Robert C. Fittonille ja siirretty samalle patenttihakemuksen siirronsaajalle. Kaikkien kolmen patentin selitykset on erityisesti liitetty käsiteltävänä olevaan 15 patenttihakemukseen viitteinä. Näissä patenteissa kuvatut pigmentit ovat maa-alkalimetalleilla muunnettuja alkalime-tallialuminosilikaattipigmenttejä. Nämä pigmentit valmistetaan lisäämällä alkalimetallisilikaatin laimeita liuoksia ja alumiinin ja vahvan hapon muodostamaa vesiliukoista 20 suolaa kuten alumiinisulfaattia vedelliseen reaktioväliai- neeseen, joka sisältää dispergoituneena maa-alkalimetal-lisuolaa tai -hydroksidia. Kun alkalimetallisilikaatin ja alumiinisulfaatin liuoksia lisätään reaktlomassaan, joka sisältää maa-alkalimetallisuolaa tai -hydroksidia, jälkitn-25 mäinen toimii ytimenä tai ytimenmuodostusaineena, joka muuttaa muodostuneen modifioidun pigmentin rakennetta. Niinpä, kun tämä pigmentti toimii käsiteltävänä olevassa keksinnössä mineraalin päällysteenä, ydin eli mineraa-lisydän muodostuu maa-alkalimetallisuolasta tai -hydroksi-30 dista, joka on päällystetty alkalimetallisilikaatin ja alumiinisulfaatin reaktiotuotteella.

Tässä kuvatut edulliset pigmentit ovat hienojakoisia, saostettuja valkoisia jauhemaisia koostumuksia, jotka muodostuvat magnesiumin, natriumin, alumiinin ja piin ke-35 miallisesti sitoutuneista oksideista tasalaatuisessa mat- f 10 100659 riisissä siten, että olennaisesti kaikkien erillisten hiukkasten halkaisija on alle yksi mikroni. Si02:n ja Na20:n moolisuhde on n. 10,0 - 13,0:1 ja Na20:n ja Al203:n moolisuhde on n. 0,3 - 1,0:1. Maa-alkalimetallioksidin 5 määrä on n. 0,1 - 8 % koostumuksen kuivapainosta laskettuna. Koostumuksen tiheys on 2,0 - 2,4. Tämän patentin edullinen silikaatti käsittää mm. magnesiumin maa-alkali-metallina ja natriumin alkalimetallina.

Erityisen edullinen menetelmä käsiteltävänä olevan 10 keksinnön prosessin toteuttamiseksi ilmenee kuvion 4 pro- sessivirtauskaaviosta. Tämä virtauskaavio kuvaa edullista toteuttamismuotoa, jossa mineraali on kaoliniitti ja päällyste on natriummagnesiumaluminosilikaattituote, jonka tyyppinen on kuvattu Fittonin uudelleenmyönnetyssä paten-15 tissa 30 568. Tässä prosessissa valmistetaan natriumsili- kaattia, alumiinisulfaattia tai alunaa ja magnesiumhydrok-sidia sisältävät vedelliset reaktioväliaineet ja lisätään kuvan osoittamalla tavalla vastaaviin reaktoreihin 1, 2 ja 3. Kaoliniitti- tai kaoliniliete lisätään reaktoriin 4.

20 Mukana on sekoitettu reaktori 5, jossa ylläpidetään hyvät sekoitusolosuhteet. Magnesiumhydroksidireaktioväliaine lisätään reaktoriin ja sitten lisätään magnesiumhydroksi-diin pieni määrä alumiinisulfaattiliuosta. Tässä kohdassa lisätään samanaikaisesti alumiinisulfaatti- ja natriumsi-25 likaattiliuoksen loppuosa lämpötilassa yleensä alueella n.

50 - 100 °C, edullisesti 60 °C ja samalla ylläpidetään hidas lisäysnopeus hyvin sekoittaen. Tässä kohdassa lisätään kaoliiniliete ja sekoitetaan niin voimakkaasti, että kaoliinihiukkaset suspendoituvat ja samalla jatketaan alu-30 miinisulfaatin ja natriumsilikaatin lisäämistä. Kaoliini- lietteen kokonaislisäysaika on tavallisesti alle n. 10 minuuttia panosta kohti. Kaoliinin lisäämisen jälkeen silikaatti- ja alumiinisulfaattiliuoksen loppuosa lisätään aikana 20 minuutista yhteen tuntiin. Sitten alumiinisul-35 faatin lisääminen lopetetaan ja reaktiolietettä sekoite- 11 100659 taan, kunnes saostus/kapselointireaktio on päättynyt. Tämän jälkeen pH säädetään alueelle n. 8,0 - 10,0 lisäämällä ylimäärin tähän reaktoriin varattua natriumsilikaatti-liuosta. Sitten muodostunut liete syötetään suodattimeen 5 7, josta tuote poistetaan putkijohdon 8 kautta dispersio- myllyyn 9, jossa se jauhetaan haluttuun hiukkaskokoon. Tämän jälkeen tuote voidaan ottaa talteen putkijohdon 10 kautta. Kun halutaan kuivata edelleen, tuote syötetään valinnaisesti putkijohdon 11 kautta kuivaimeen 12, josta 10 kuivattu tuote otetaan talteen putkijohdon 13 kautta.

On tietenkin selvää, että voidaan käyttää mitä tahansa reaktiomenettelyä, jos reaktioaika on riittävä siten, että paperipigmenttireaktantti ehtii muodostamaan olennaisesti tasalaatuisen päällysteen mineraaliytimelle.

15 Magnesiumhydroksidi ja kaoliiniliete voivat esim. olla reaktorissa, johon alumiinisulfaatti lisätään sekoittaen. Sitten natriumsilikaattiliuos voidaan lisätä samanaikaisesti alumiinisulfaattiliuoksen kanssa sellaisella nopeudella, että pH kasvaa asteittain saostuksen aikana. Tämän 20 jälkeen reaktiolietteen pH säädetään halutulle alueelle.

Seuraavien esimerkkien tehtävänä on valaista keksintöä sitä rajoittamatta. Esimerkeissä ja selityksessä kokonaisuudessaan osat ovat paino-osia, jollei muuta ilmoiteta .

25 Esimerkki 1

Valmistettiin pigmenttipanos lisäämällä 1 020 g taan vettä 60 eC:ssa 248,40 g savilietettä, joka sisälsi 69,79 % kaoliinia ja niin paljon Mg(OH)2-lietettä, että koko vesilietteessä oli 0,53 % Mg(0H)2:ta. Tähän liettee-30 seen lisättiin sekoittaen niin paljon selkeytettyä alunaa, että konsentraatioksi tuli 0,75 % Al^SO^^ra. Tähän lietteeseen lisättiin 831,6 g natriumsilikaattiliuosta, jossa oli 8,69 % Na20:ta ja 22,39 % Si02:ta, ja samanaikaisesti lisättiin 349,35 g alunaliuosta, jossa oli 28,33 % 35 Al2(SO^)2ta· Lisäysnopeudet säädettiin siten, että pH kas- 12 100659 voi astettain saostuksen aikana. Sekoitettiin riittävästi kaolllnlhiukkasten suspendolmlseksi. Lopullisen reaktio-lietteen pH säädettiin arvoon 9,2. Pigmentti otettiin talteen suodattamalla, pestiin ja dispergoitiin pigmentti-5 lietteeksi. Kulloisestakin sovellutuksesta riippuen liete voidaan kuivata ja jauhaa. Saatiin hienojakoinen pigmentti.

Esimerkki 2

Valmistettiin panos, jossa oli 1 031,41 g vedellis-10 tä reaktioväliainetta, joka sisälsi 0,65 % Mg(0H)2:ta. Lisättiin hitaasti ja sekoittaen 60 °C:ssa selkeytettyä alunaa niin paljon, että konsentraatioksi tuli 0,92 % Al2(S04)3:a. Tässä kohdassa alettiin samanaikaisesti lisätä alunaliuosta ja natriumsilikaattiliuosta, joissa oli 15 vastaavasti 28,33 % Al2(S04>3:a 60 °C:ssa ja 8,69 %

Na20:ta ja 22,39 % Si02:ta 60 °C:ssa ja lisäystä jatkettiin hitaasti ja hyvin sekoittaen 6,5 minuuttia. Tässä kohdassa alettiin lisätä 154,20 g savilietettä, jossa oli 69,70 % kaoliinia, samalla ylläpitäen riittävää, sekoitusta 20 kaoliinihiukkasten suspendoimiseksi ja jatkettiin alunaan ja natriumsilikaatin samanaikaista lisäämistä. On eduksi, että savilisäyksen kokonaisaika on alle 5 minuuttia. Silikaatti- ja alunaliuoksen lisäystä jatkettiin kaikkiaan 35 minuuttia. Alunan lisääminen lopetettiin ja reaktioliet-25 teen pH säädettiin arvoon 9,2 ylimäärällä natriumsilikaattiliuosta. Pigmentti otettiin talteen ja pestiin liukoisten suolojen poistamiseksi. Pestyn pigmenttilietteen pH säädettiin arvoon 8,0 alunaliuoksella, jossa oli 28,33 % Al2(S04)3:a. Pigmenttiliete jauhettiin hienodispersseiksi 30 hiukkasiksi ennen kuivatusta ja jauhatusta. Kulloisestakin • sovellutuksesta riippuen tämä tuote on käyttökelpoinen joko kuivana tai lietemuodossa.

Esimerkki 3

Sen sijaan, että esimerkin 2 menetelmän mukaan val-35 mistetut pigmenttinäytteet olisivat paperissa aiheuttaneet 13 100659 odotetun optisen suorituskyvyn, niiden suorituskyky oli odottamatta parempi kuin yksittöiskomponenttien tai fysikaalisen seoksen painotettu keskimääräinen suorituskyky. Seuraavasta taulukosta 2 ilmenee tämän keksinnön pigmen-5 teillä saavutettava edullinen suorituskyky. Taulukossa ilmenee pigmentin sisältämän kaoliinin pitoisuuden vaikutus paperin optiseen suorituskykyyn. Taulukossa 2 esitetty paperin optinen suorituskyky on määritetty käytännön kokein ja sen pohjana on laskettu suorituskyky. Esimerkin 2 10 menetelmällä saatu pigmenttikoostumus sisälsi 70 % nat-riummagnesiumaluminosilikaattla sakan muodossa ja 30 % kaoliiniydintä. Paperiin lisätyistä pigmenteistä tutkittiin TAPPI-opasiteetti ja ISO-vaaleus. Taulukossa ilmenee sekä opasiteetin että vaaleuden todellinen suorituskyky 15 pienillä pitoisuuksilla eli 3%ja6%ja taulukossa verrataan todellista suorituskykyä, laskettuna suorituskykyä ja kaoliinin ja natriummagnesiumaluminosilikaattipigmentin tai -sakan fysikaalisen seoksen suorituskykyä. On huomattava, että laskettu suorituskyky käsittää sekä reaktio-20 tuotteen suorituskyvyn että kummankin yksittäiskomponentin eli kaoliinin ja sakan suorituskyvyn.

Taulukko 2

Paperin todellisen ja lasketun suorituskyvyn vertailu 25 Pigmenttikoostumus 70 % saostumaa ja 30 X kaoliinia

Pigmentti TAPPI-opasiteetti ISO-vaaleus 3 X täyte- 6 X täyte- 3 X täyte- 6 X täyteainetta ainetta ainetta ainetta

Todellinen suorituskyky 84,1 86,9 86,3 87,2 30 Laskettu suorituskyky (70/30) 82,9 85,6 86,1 87,0 100 X:inen kaoliini 81,0 84,0 84,4 83,9 100 X:inen saostuma 83,7 86,3 86,8 88,3

Fysikaalinen seos (70/30) 83,0 85,6 86,5 87,3 14 100659

Seuraava taulukko 3 valaisee pigmentin sisältämän kaoliiniytimen pitoisuuden vaikutusta paperin optisiin ominaisuuksiin. Tässä tutkimuksessa käytettiin esimerkin 2 menettelyä siten, että vaihdeltiin mineraaliytimenä toi-5 mivan kaoliinin määrää ja muodostuvan päällysteen eli ak- tlivipaperipigmentln määrää. Taulukossa ilmenee, että pig-menttikoostumus sisältää saostumaa ja kaoliinia 0 - 100 % 25 %:n lisäyksin. Tämän jälkeen määritettiin pigmenttien optinen suorituskyky valmistamalla laboratorioarkkeja hy-10 väksyttyjen TAPPl-standardimenetelmien mukaan. Kaikissa tapauksissa plgmenttinäytteet lisättiin lietteinä standar-dimassaseokseen ja saatiin yhtä täyteainetta sisältävä hienopaperisulppu. Laboratorioarkeista määritettiin paperin opasiteetti (laskettu TAPPI) ja vaaleus (ISO) ISO-15 standardimenetelmien mukaan (2469, 2470, 2471 ja 3680).

Optisen ominaisuudet mitattiin laitteella Technldyne, Technlbrlght TB-1C. Tästä taulukosta voidaan havaita, että opasiteetin kannalta edulliset tuotteet sisältävät vähintään n. 25 % saostumaa ja n. 25 - 75 % kaoliiniydintä.

20 Vaaleuden kannalta vaikuttaa siltä, että suurehkot määrät saostumaa parantavat vaaleusarvoja. Taulukko osoittaa, että saadaan erinomaisia vaaleusarvoja 6 %:n täyteainemää-rillä, kun käytetään vähintään 50 % aktiivipaperipigment-tiä tai saostumaa. Taulukko 3 on seuraavanlainen: 25

Taulukko 3

Paperin optinen suorituskyky pigmenttikoostumuksen funktiona

Pigmenttikoostumus TAPPI-opasiteetti ISO-vaaleus % % 3 X täyte- 6 X täyte- 3 X täyte- 6 X täyte- saostumaa kaoliinia ainetta ainetta ainetta ainetta 30 --- 0 100 81,0 84,0 84,4 83,9 25 75 82,4 85,3 85,1 85,3 50 50 83,8 86,5 85,8 86,6 75 25 84,2 87,0 86,3 87,2 35 100 0 83,7 86,3 86,8 88,3

Huom. Pigmentti valmistettu esimerkissä 2 kuvatun menetelmän mukaan.

i 15 100659

Suorituskyvyn kasvu, joka toteutuu käytettäessä keksinnön tuotetta, johtuu pigmentin parantuneesta valon-slrontakyvystä. Se näyttää olevan parempi kuin muilla paperin täyteaineina yleisesti käytetyillä pigmenteillä.

5 Seuraavasta taulukosta 4 Ilmenevät tämän keksinnön kompo-sllttlplgmentin erilaisten yhdistelmien pigmentin valon-slrontakertoimet käytettäessä yhdistelmää, jossa on 50-80 % aktiivipaperipigmenttiä ja 20 - 50 % kaoliiniytimiä, tuotteessa, joka on tyypiltään sama kuin esimerkissä 2 10 valmistettu. Kaikkien näiden yhdistelmien valonsironta-arvoja verrattiin keskenään ja kalsinoidun saven ja seostetun natriumaluminosilikaatin vastaaviin sirontakerroin-arvoihin. Sirontakerroinarvot laskettiin asianomaisten Kubelka-Munk-yhtälöiden avulla. Ilmoitetut arvot on saatu 15 6 %:n täyteainepanoksella.

Kuten taulukosta 4 käy ilmi, keksinnön tuotteen kaikki arvot ovat parantuneet olennaisesti verrattuna kal-sinoituun saveen tai seostettuun silikaattiin ja arvot ovat peräti erinomaisia tuotteilla, jotka sisältävät 70-20 80 %:iin saakka aktiivipaperipigmenttiä yhdistelmänä 20- 30 %:n kanssa kaoliiniydintä. Taulukko 4 on seuraavanlainen.

Taulukko 4

Pigmentin sirontakerroin 25

Pigmentti koostumus Sirontakerroin 2 % saostumaa % kaoliinia Jokaisessa 8 % täyteainetta, S cm /g 50 50 2657 65 35 2779 30 70 30 2903 80 20 3004

Kalsinoitu savi - 2343

Seostettu silikaatti - 2572 16 100659

Esimerkki 4 Tässä esimerkissä toistettiin esimerkin 2 menetelmä sillä erolla, että tässä menetelmässä tuote pyyhkäisyel-ektronimikroskopoitiin (SEM) reaktion eri vaiheissa tuot-5 teen kehittymisen seuraamiseksi. Nämä SEM-valokuvat ilmenevät oheisista kuvioista 5A, 5B, 5C, 5D, 5F, 5G, 5H ja 51. Kaikissa SEM-valokuvissa suurennus oli 10 000-kertai-nen.

Kuvioista 5A ja 5B ilmenee, että 10 ja 14 minuutin 10 reaktioajan jälkeen modifioidusta alkalimetallialuminosi-likaattimateriaalista muodostui tuote ennen kuin kaoliinia on lainkaan lisätty. Kaoliiniliete lisättiin 15 minuutin reaktioajan kuluttua. Kuviossa 5C, joka on otettu 16 minuutin kuluttua, nähdään päällystämättömien kaoliinihiuk-15 kasten ja muodostuneen modifioidun alkalimetallialuminosi-likaatin seos. Kuvioissa 5D, 5E, 5F, 5G, 5H ja 51 nähdään tuotteen muodostumisen jatkuminen 20 minuutin, 25 minuutin, 30 minuutin, 35 minuutin, 40 minuutin ja vastaavasti 43,5 minuutin kuluttua. Kuvion 1 mikrovalokuva esittää 20 lopputuotetta saostuksen päätyttyä.

Tästä valokuvion aikasarjasta ilmenee, että alussa muodostuu modifioitu alkalimetallialuminosilikaattituote, joka sitten saostuu pienten kaoliinilevyjen tai hiukkasten pinnalle.

25 Esimerkki 5

Esimerkin 2 tuotteen tunnusarvojen määrittämiseksi suoritettiin SEM-valokuvien avulla vertailu, jonka kohteena olivat mineraaliydin, kaoliinisavihiukkaset, joina täs-sä tapauksessa oli Hydrasperse , kaupallinen kaoliinisavi, 30 valmistaja J. M. Huber Corporation, Hydrasperse -kaoliini-·· saven ja kaupallisen, modifioidun alkalimetallialuminosi- likaattituotteen muodostama pelkkä seos sekä esimerkin 2 tuote. Kuvio 2 esittää kaoliinisavituotetta, kuvio 3 esittää kaoliinisaven ja modifioidun alkalimetallialuminosili-35 kaatin fysikaalista seosta ja kuvio 1 esittää esimerkin 2 17 100659 lopputuotteen jauhettua muotoa. Kaikki nämä hiukkaset on esitetty 10 000-kertaisena suurennoksena.

Kuvioiden 1, 2 ja 3 vertailu osoittaa selvän eron lähtöaineena käytetyn kuvion 2 kaoliinisaven, kaupallisen, 5 modifioidun alkalimetallialuminosilikaattipaperipigmentin,

HydrasperseR-kaoliinin ja kuvion 1 käsiteltävänä olevan keksinnön mukaisen tuotteen hiukkasten muodossa, ulkonäössä ja koossa. Kuvion 1 tuote sisältää enemmän tasalaatuisia hiukkasia ja hiukkasia kattaa yleisesti ottaen peittä-10 vä ja tasalaatuinen päällyste.

Esimerkki 6

Ilmeinen samanlaisuus Kurrler US-patentissa 4 026 721 kuvatun tuotteen kanssa vaatii toistamaan Kurrien patentin esimerkissä 1 kuvattu tutkimus. Kurrien US-15 patentin 4 026 721 mukaan valmistettu tuote on kalsiumsi- likaatti, joka muodostuu in situ kalsiumkloridin ja nat-riumsilikaatin reaktiossa, jonka jälkeen kalsiumsilikaat-tireaktiotuote saostetaan kaoliinialusta-aineen tasopin-noille. Patentin mukaisesti kalsiumsilikaatti saostetaan 20 pyöreinä hiukkasina. Seuraavassa tutkimuksessa kalsiumsi- likaattiin viitataan nimellä Casil. Toistettiin selostetulla tavalla pigmenttisarja, jonka muodostivat 100 % synteettistä pigmenttiä, 80 % synteettistä Casilia/20 % kaoliinia ja 60 % synteettistä Casilia/40 % kaoliinia. Koe 25 toistettiin käyttäen Hydragloss 90R -savilietettä kuivana.

Kaikki reaktanttikonsentraatiot toistettiin nimenomaan kahdesti, mutta spesifioitu 3,22 MR natriumsilikaatti korvattiin 3,33 MR natriumsilikaatilla.

Paperin optiset ominaisuudet mitattiin laboratorio-30 arkeista, joiden valmistuksessa oli käytetty Kurrle-pig- menttejä, ja verrattiin tämän keksinnön pigmentteihin.

Kuviossa 8 nähdään esimerkin 2 pigmenttien (kaoliinipitoi-suuden vaihdellessa) suorityskykytaso verrattuna Kurrle-pigmentteihin. Kaikilla kaoliinipitoisuustasoilla Kurrle-35 pigmenttien optinen suorituskyky paperissa on huonompi kuin esimerkin 2 tuotteiden.

18 100659

Esimerkki 7

Lisätutkimuksissa toistettiin Kurrien esimerkki 1, mutta CaCl2*2H20 korvattiin Kurrle-reaktiossa A12(S04)3*-14H20:lla. Korvaaminen tapahtui metallioksidlen ekvimooli-5 seita pohjalta (ell 1 > 1 CaO). Reaktionkonsentraa- tlot toistettiin kahdesti, mutta tälläkin kertaa spesifioitu 3,22 MR natrlumslllkaattl korvattiin 3,33 MR nat-rlumsllikaatilla. Alumllnlsulfaattlllsäys, jota Kurrle käytti pH:n säätämiseksi, lisättiin tai jätettiin pois 10 tarpeen mukaan patentissa spesifioidun pigmentti-pH:n saavuttamiseksi. Valmistettiin pigmenttinäytteitä, jotka sisälsivät vastaavasti 40%, 20%ja0% kaoliinia.

Sitten synteettisen pigmentin (joka sisälsi 40 % kaoliniittia) kemiallista analyysiä verrattiin esimerkissä 15 valmistetun synteettisen pigmentin (joka sisälsi 40 % kaoliinia) analyysiin. On ilmeistä, että valmistettujen pigmenttien koostumukset muistuttivat vain lievästi toisiaan.

Tämän keksinnön esimerkin 2 pigmentissä (jossa oli 40 % kaoliinia), oli olennaisesti enemmän Na20:ta ja A^O^sa 20 ja lisäksi siinä oli Mg0:ta.

Kemiallisen koostumuksen vertailu Tämän keksinnön pigmentti Kurrle A12(S04 ) 3 25 % LOI 12,0 11,5 X Si02 57,8 66,6 X AI203 21,7 17,1 % Na20 4,6 2,5 30 X MgO 0,9 X Na2S04 3.1 4.3

Esikuivattu 2 h 105°C

Tämän keksinnön pigmentti: 0,35 Na20:0,10 MgO:AI203:4,53 Si02:3,14 H20.

35

Kurrle: 0,24 Na20:Al203:6,63 Si02:3,81 H20.

19 100659

Patenttivaadittu pigmentti on valmistettu käyttäen 2,6 MR silikaattia, mikä voi selittää osan kemiallisten koostumusten Si02-pitoisuuserosta.

Näiden pigmenttien määritys paperista osoittaa sel-5 västi, että Kurrien patentin mukaan valmistettujen pig menttien optinen suorituskyky on huonompi kuin keksinnön pigmenttien suorituskyky (kuvio 9).

Suorituskyky paperissa johtuu tyypillisesti pigmentin kyvystä sirottaa valoa. Tästä syystä laskettiin Kubel-10 ka-Munk-sirontakertoimen asianmukaisten yhtälöiden avulla.

Arvojen vertailu 6 %:n täyteainetasolla osoittaa selvästi patenttivaaditun pigmentin erinomaisen valonsirontakyvyn verrattuna pigmentteihin, jotka on valmistettu Kurrien patentin kuvaaman menetelmän mukaan.

15 Sirontakertoimien vertailu

Pigmentti (jokaisessa 60 % kaoliinia) Sirontakerroin, jokaisessa 6 % täyte- 2 ainetta S cm /g

Kurrle (CaSil) 1834

Kurrle (A1203 ) 1340 20

Taman keksinnön pigmentti 2389

Oheisten kuvioiden 6A, 6B ja 6C ja 7A, 7B ja 7C pyyhkäisyelektronimikroskooppikuvissa nähtävän pigmentti -25 rakenteen yksityiskohtainen tutkiminen osoittaa selvästi kahden pigmentin eron. On ilmeistä, että alumiinioksi-di/Kurrle-pigmentti ei peitä kaoliinihiukkasia. Mikroku-vista näkyy, että pigmentin muodostumisen jälkeen monet kaoliinihiukkaset ovat erillään ja poikkeavat siten pa-30 tenttivaaditusta pigmentistä, jossa saostuma peittää lähes täysin kaoliinihiukkaset.

Esitettyjen arvojen perusteella on täysin selvää, että patenttivaaditut pigmentit ja niiden valmistusmenetelmät eivät ole samoja kuin kalsiumsilikaatti/Kurrle-pig-35 mentit. Analoginen alumiinioksidipigmentti, joskin on i 20 100659 koostumukseltaan samanlainen, eroaa rakenteeltaan, ulkonäöltään ja mikä on tärkeintä, toiminnaltaan patenttivaa-dituista pigmenteistä.

Esimerkki 8 5 Pigmentin valmistamiseksi 730,0 g vedellistä reak- tioväliainetta pidettiin 60 °C:ssa. Tähän väliaineeseen lisätään 1 447,2 g natriumsilikaattiliuosta, jossa oli 5,40 % Na20:ta ja 17,00 % Si02:ta 60 °C:ssa ja samanaikaisesti lisättiin 623,7 g alumiinisulfaattiliuosta, jossa 10 oli 17,90 % Al2 (S04) 3:a. Ylläpidettiin riittävä sekoitus pigmenttihiukkasten suspendoimiseksi. Noin 5 minuuttia samanaikaisen lisäyksen aloittamisesta lisättiin 206,36 g jauhettua kalsiumkarbonaattilietettä (jauhettuna kalkkikiveä) , joka sisälsi 50 % kiintoainesta.

15 Samanaikaisen lisäyksen päätyttyä lisättiin vielä 311,85 g alumiinisulfaattia lietteen pH:n alentamiseksi arvoon 6,5. Pigmenttiliete otettiin talteen, suodatettiin, pestiin ja kuivattiin. Saatiin hienojakoinen komposiitti-pigmentti .

20 Esimerkki 9

Pigmentin valmistamiseksi preparoitiin 1 031,41 g vedellistä reaktioväliainetta, jossa oli 0,65 %

Mg(OH)2: ta. Lisättiin hitaasti ja sekoittaen niin paljon selkeytettyä alunaa, että konsentraatioksi tuli 0,92 % 25 Al2(S04)3:a 60 °C:ssa. Tässä kohdassa alettiin lisätä sa manaikaisesti alunaliuosta ja natriumsilikaattiliuosta, joissa oli 28,33 % Al2(S04)3:a 60 °C:ssa ja vastaavasti 8,96 % Na20:ta ja 22,39 % Si02:ta 60 °C:Ssa ja lisäystä jatkettiin hitaasti ja hyvin sekoittaen 6,5 minuuttia.

30 Tässä kohdassa alettiin lisätä 346,36 g kalsiumkarbonaat- ! tilietettä (dolomiittikalkkikiveä), jossa oli 50 % kiin toainesta, sekoittaen riittävästi pigmenttihiukkasten suspendoimiseksi. Samanaikaista lisäystä jatkettiin 35 minuuttia. Pigmentti otettiin talteen, pestiin, kuivattiin 35 ja jauhettiin. Saatiin hienojakoinen komposiittipigmentti.

21 100659

Vertailutarkoituksessa verrattiin esimerkin 9 pigmenttiä, jossa oli 25 % jauhettua kalsiumkarbonaattia, toiseen näytteeseen, joka saatiin yhdistämällä pelkäksi seokseksi 75 % synteettistä natriummagnesiumaluminoslli-5 kaattla ja 25 % jauhettua kalsiumkarbonaattia. Käyttäen yllä kuvattuja TAPPI-ja ISO-standardimenetelmiä valmistettiin laboratorioarkkeja, Jotka tutkittiin seuraavan taulukon osoittamalla tavalla. Taulukosta ilmenee täysin selvästi, että uusien yhteenliittyneiden pigmenttien suori-10 tuskyky on opasiteetin ja vaaleuden suhteen parempi kuin yksittäiskomponenteista laskettu keskimääräinen painotettu suorituskyky.

Paperin suorituskykyvertailu 15 TAPPI-opasiteetti ISO-vaaleus 2 X täyte- 4 X täyte- 2 X täyte- 4 X täyte -_ ainetta ainetta_ainetta ainetta

Uusi pigmentti 25 X do 1 omiittikalkkikiveä 87,5 89,0 59,9 61 4 20 Pelkkä seos A. Synt. aluminosi1ikaatti 87,4 88,9 59,9 62 2 B. Jauhettu kalkkikivi 85,0 86,5 56,7 56 2 .Laskettu keskimääräinen paino- 87,1 88,3 59,1 6q 7

tettu arvo 75 X A + 25 % B

Ei täyteainetta 85,5 - 58,1 25 ’

Esimerkki 10 Käyttäen TAPPI-standardimenetelmiä hiokesulpusta 30 valmistettiin laboratorioarkkeja. Arkkeja, jotka sisälsivät uusia pigmenttejä, joissa oli kahdentyyppistä karbo-naattimineraalia, verrattiin seuraavassa taulukossa muihin paperiteollisuudessa yleisesti käytettyihin täyteaineisiin.

35 22 100659

Tyypillinen paperinsuorituskyky TAPPI-opasiteetti ISO-vaaleus 2 % täyte- 4 % täyte- 2 % täyte- 4 % täyte-5 _ainetta ainetta_ainetta ainetta_

Uusi pigmentti 25 % dolomiittikalkkikiveä 88,8 89,9 55,8 58,2 (esimerkki 8)

Uusi pigmentti 25 % kalsiumkarbonaattia 88,5 90,0 56,1 58,5 (esimerkki 9)

Synteettinen a 1uminosi1ikaatti 88,1 89,5 55,9 58,0

Kalsinoitu savi 88,7 89,8 56,0 58,1

Ei täyteainetta 86,6 - 53,9 15 Tämän keksinnön pigmentit (jotka sisältävät 25 %:lln saakka halpaa mineraalialusta-ainetta) aikaansaa kalslnoidussa savessa tai synteettisissä aluminopigmen-20 teissä erinomaisen suorituskyvyn 4 %:n täyteinetasolla.

Keksintöä on kuvattu tässä viittaamalla määrättyihin edullisiin toteuttamismuotoihin. Koska keksinnön ilmeiset muunnokset ovat ammattimiehelle itsestään selviä, keksintöä ei voi katsoa rajoittuvan mainittuihin toteut-25 tamismuotolhin.

Claims

100659

1. Komposiittituote, joka muodostuu inertistä mine-raaliytimestä, joka on päällystetty aktiivipaperipigment-5 tipäällysteellä, joka mahdollisesti kapseloi mineraaliyti- men jatkuvasti ja tasalaatuisesti, tunnettu siitä, että mineraaliydin valitaan ryhmästä kaoliinit, uutetut savet, talkit, kiilteet, serpentiniitit, montmoril-loniitit, hydratoitunut alumiinioksidi, kalsiumkarbonaat- 10 ti, magnesiumkarbonaatti, jauhettu kalkkikivi, piimää ja niiden seokset ja että aktiivipaperipäällyste muodostuu erillisten aktiivipaperipigmenttipartikkelien muodostamasta tasalaatuisesta päällysteestä pigmenttipartikkelien ollessa valittuna ryhmästä synteettiset alkalimetallisil- 15 ikaatit, synteettiset alkalimetallialuminosilikaatit, syn teettiset maa-alkalimetallialuminosilikaatit, synteettiset maa-alkalimetallisilikaatit, saostetut piidioksidit, maa-alkalimetallialuminokarbonaatit ja niiden seokset ja että komposiittituote on valmistettu 20 (a) muodostamalla vedellinen väliaine/-aineita, joka/jotka sisältää/sisältävät mainitun aktiivipaperipig-mentin muodostuksessa tarvittavat reagenssit, (b) muodostamalla mainitusta mineraaliytimestä vesiliete , . 25 (c) varaamalla sekoittimella varustettu reaktorias- tia mainittujen reagenssien vastaanottamista varten, (d) lisäämällä riittävä määrä reagensseja, jotka ovat tarpeen mainitun aktiivipaperipigmentin valmistamiseksi, mainittuun reaktoriastiaan muodostamaan vähintään 30 osa mainitusta aktiivipaperipigmentistä, (e) lisäämällä mainittua mineraaliydinlietettä (f) jatkamalla mainittujen aktiivipaperipigmentti-reagenssien ja mainitun mineraaliytimen mainitun vesilietteen pääosan samanaikaista lisäämistä emäksisissä reaktio- 35 olosuhteissa lämpötila-alueella n. 40 - 100 °C siksi, kun nes kaikki reagenssit on lisätty seokseen, ja (g) ottamalla kiinteä komposiittituote talteen. 100659

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen komposiittituote tunnettu siitä, että vähintään 80 % ytimestä on päällystetty paperipigmentillä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen komposiittituote, 5 tunnettu siitä, että paperipigmenttipäällysteen paksuus on vähintään n. 0,3 mikrometriä.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen komposiittituote, tunnettu siitä, että ydin on kaoliniitti ja päällyste on alkalimetallialuminomagnesiumsilikaatti.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen komposiittituote, tunnettu siitä, että mineraaliydin on kao-liinisavea ja jatkuva päällyste on natriumalumiinomagne-siumsilikaattia.

6. Menetelmä patenttivaatimuksen 1 mukaisen kompo-15 siittituotteen valmistamiseksi, joka muodostuu olennaises ti inertistä mineraaliytimestä kapseloituna olennaisesti jatkuvalla, olennaisesti tasalaatuisella aktiivipigment-tipäällysteellä, joka on reaktiotuote, joka on muodostunut reagensseista, jotka ovat välttämättömiä alkalimetallialu-20 minosilikaatin, alkalimetallisilikaatin, maa-alkalimetal- lisilikaatin, maa-alkalimetallialuminosilikaatin, seostetun piidioksidin tai maa-alkalimetallialuminokarbonaatin tai niiden seosten muodostamiseksi, ja jossa komposiitti-tuotteessa mineraaliydin on valittu ryhmästä kaoliinit, 25 uutetut savet, talkit, kiilteet, serpentiniitit, montmo- rilloniitit, hydratoitunut alumiinioksidi, kalsiumkarbo-naatti, magnesiumkarbonaatti, jauhettu kalkkikivi, piimää ja niiden seokset tunnettu siitä, että menetelmä käsittää vaiheet, joissa 30 (a) muodostetaan vedellinen väliaine/-aineita, jo ka/ jotka sisältää/sisältävät mainitun aktiivipaperipigmen-tin muodostuksessa tarvittavat reagenssit, (b) muodostetaan mainitusta mineraaliytimestä vesi- liete , * 100659 (c) varataan sekoittimella varustettu reaktoriastia mainittujen reagenssien vastaanottoa varten, (d) lisätään riittävä määrä reagensseja, jotka ovat tarpeen mainitun aktiivipaperipigmentin valmistamiseksi, 5 mainittuun reaktoriastiaan muodostamaan vähintään osa mai nitusta aktiivipaperipigmentistä, (e) lisätään mainittua mineraaliydinlietettä, (f) jatketaan mainittujen aktiivipaperipigmentti-reagenssien ja mainitun mineraaliytimen mainitun vesiliet- 10 teen pääosan samanaikaista lisäämistä emäksisissä reaktio- olosuhteissa lämpötila-alueella n. 40 - 100 °C siksi, kunnes kaikki reagenssit on lisätty seokseen, ja (g) otetaan kiinteä komposiittituote talteen.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, 15 tunnettu siitä, että se muodostuu vaiheista, jois sa (a) muodostetaan natriumsilikaatin ja alumiinisul-faatin vesiliuokset, (b) muodostetaan magnesiumhydroksidin ja kaoliini- 20 saven vesilietteet, (c) lisätään ainakin osa mainitusta alumiinisul-faatista ja mainitusta magnesiumhydroksidilietteestä sekoittimella varustettuun reaktoriastiaan, (d) aloitetaan mainitun natriumsilikaattiliuoksen 25 lisääminen riittävänä määränä muodostamaan ainakin nat- riummagnesiumaluminosilikaatti, (e) lisätään mainittu kaoliiniliete, (f) jatketaan kaikkien mainittujen reagenssien samanaikaista lisäämistä, kunnes jokainen reagenssi on li- 30 sätty mainittuun sekoitusreaktoriin siten, että reagenssit lisätään reaktoriin lämpötilassa n. 40 - 100 °C ja emäksisessä pH:ssa, (g) tämän jälkeen jatketaan natriumsilikaattiliuoksen lisäämistä, kunnes saavutetaan lopullinen pH 35 8,0 - 10,0, ja 100659 (h) otetaan muodostunut kiinteä komposiittituote talteen.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiinteä komposiittituote ote- 5 taan talteen suodattamalla ja jauhetaan sitten haluttuun hiukkaskokoon.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jauhettu tuote suihkukuiva-taan sitten tuotteeksi. 100659