发明名称 以矽石为主之溶胶和以矽石为主之颗粒,彼等之制法及用途
摘要 本发明系关于一种制造包含以矽石为主之颗粒的水溶性溶胶的方法,其包括:(a)酸化水溶性的矽酸盐溶液至 pH从1至4,以形成酸溶胶;(b)硷化SiO2含量在4.5至8重量%范围内的该酸溶胶;(c)使该硷化溶胶的颗粒生长至少10分钟;或在至少30℃的温度下热处理该硷化溶胶;(d)硷化所得的溶胶至pH至少10.0;以及(e)可选择地浓缩根据(b)、(c)或(d)所得的溶胶,以提供包含以矽石为主之颗粒并且具有至少90平方公尺/公克水溶性溶胶之比表面积的水溶性溶胶;以及可藉由此方法获得之包含以矽石为主之颗粒的水溶性溶胶。本发明亦关于一种包含以矽石为主之颗粒的水溶性溶胶,该溶胶具有至少115平方公尺/公克水溶性溶胶之比表面积及在10至45%范围内之S-值,或着该溶胶包含具有至少550且小于1000平方公尺/公克SiO2之比表面积的以矽石为主之颗粒。本发明系进一步关于包含以矽石为主之颗粒的水溶性溶胶在纸张生产中作为排水和保留助剂的用途;以及自包含纤维素纤维及可选择之填充物的水溶性悬浮液制造纸张的方法,其中系将以矽石为主之颗粒及至少一种带电荷的有机聚合物添加到该纤维素悬浮液中。
申请公布号 TW568884 申请公布日期 2004.01.01
申请号 TW089111220 申请日期 2000.06.08
申请人 阿克左诺贝尔公司 发明人 皮尔森 麦可;戴尔 葛伦 马吉 里斯;托卡兹 马瑞克
分类号 C01B33/143;C01B33/146;D21H21/10 主分类号 C01B33/143
代理机构 代理人 林镒珠 台北市中山区长安东路二段一一二号九楼
主权项 1.一种制造包含以矽石为主之颗粒之水溶性溶胶 的方法,其包括: (a)酸化水溶性的矽酸盐溶液至pH1至4,以形成酸溶 胶; (b)将SiO2含量在4.5至8重量%范围内之该酸溶胶硷化 至pH至少7; (c)使该硷化溶胶的颗粒生长至少10分钟; (d)硷化该所得的溶胶至pH至少10.0;以及 (e)可选择地浓缩根据(b)、(c)或(d)所得的溶胶,以提 供包含以矽石为主之颗粒并且具有比表面积至少 90平方公尺/公克水溶性溶胶的水溶性溶胶。2.一 种制造包含以矽石为主之颗粒之水溶性溶胶的方 法,其包括: (a)酸化水溶性的矽酸盐溶液至pH1至4,以形成酸溶 胶; (b)硷化SiO2含量在4.5至8重量%范围内的该酸溶胶; (c)在至少30℃的温度下热处理该硷化溶胶; (d)硷化该热处理过的溶胶至pH至少10.0;以及 (e)可选择地浓缩根据(b)、(c)或(d)所得的溶胶,以提 供包含以矽石为主之颗粒并且具有比表面积至少 90平方公尺/公克水溶性溶胶的水溶性溶胶。3.根 据申请专利范围第1或2项之方法,特征在于其包括( e)浓缩根据(c)或(d)所得的溶胶,以提供具有比表面 积至少95平方公尺/公克水溶性溶胶的溶胶。4.根 据申请专利范围第1或2项之方法,其特征在于根据( b)及(d)的硷化是藉由水溶性矽酸盐溶液来进行。5. 根据申请专利范围第1或2项之方法,其特征在于根 据(c)的颗粒生长及热处理是在范围从35至95℃的温 度下进行。6.根据申请专利范围第1或2项之方法, 其特征在于根据(c)的颗粒生长及热处理系进行20 至240分钟。7.根据申请专利范围第1或2项之方法, 其特征在于根据(d)的硷化产生具有SiO2对M2O(其中M 为硷金属离子或铵)之莫耳比在15:1至30:1范围内且 pH至少10.6的溶胶。8.根据申请专利范围第1或2项之 方法,特征在于其进一步包括添加含铝的化合物及 /或含硼的化合物。9.根据申请专利范围第1或2项 之方法,其特征在于所得之以矽石为主之颗粒具有 至少550平方公尺/公克SiO2的比表面积。10.一种包 含以矽石为主之颗粒的水溶性溶胶,其可藉由根据 申请专利范围第1至9项任一项之方法获得。11.一 种包含以矽石为主之颗粒的水溶性溶胶,特征在于 其具有至少115平方公尺/公克水溶性溶胶之比表面 积,并且该以矽石为主之颗粒具有至少550平方公尺 /公克且小于1000平方公尺/公克SiO2的比表面积。12. 一种包含以矽石为主之颗粒的水溶性溶胶,特征在 于其具有至少115平方公尺/公克水溶性溶胶之比表 面积及在10至45%范围内之S-値。13.根据申请专利范 围第11或12项之水溶性溶胶,特征在于其具有SiO2对M 2O(其中M为硷金属离子或铵)之莫耳比率在15:1至40:1 的范围内。14.根据申请专利范围第12项之水溶性 溶胶,其特征在于该以矽石为主之颗粒具有至少550 平方公尺/公克SiO2之比表面积。15.根据申请专利 范围第11或12项之水溶性溶胶,特征在于其具有在25 至35%范围内之S-値。16.根据申请专利范围第11或12 项之水溶性溶胶,特征在于其具有至少10重量%之矽 石含量。17.一种根据申请专利范围第10至16项任一 项或藉由根据申请专利范围第1至9项任一项的方 法所制得之包含以矽石为主之颗粒的水溶性溶胶 的用途,其系用于纸张生产中作为排水和保留的助 剂。18.一种自含有纤维素纤维及可选择之填充物 的水溶性悬浮液制造纸张的方法,其包括将以矽石 为主之颗粒及至少一种带电荷的有机聚合物添加 到该悬浮液中,使该悬浮液在一个网上成形并排水 ,该方法特征在于该以矽石为主之颗粒是藉由根据 申请专利范围第1至9项中任一项的方法所得到的, 或是存在于根据申请专利范围第10至16项中任一项 的水溶性溶胶中。19.一种生产纸张的方法,其包括 : (a)提供包含纤维素纤维及可选择之填充物的水溶 性悬浮液; (b)提供包含以矽石为主之颗粒的水溶性溶胶,该溶 胶具有至少90平方公尺/公克水溶性溶胶之比表面 积,并且该以矽石为主之颗粒具有小于1000平方公 尺/公克SiO2之比表面积; (c)提供至少一种带电荷的有机聚合物; (d)添加该带电荷的有机聚合物及以矽石为主之颗 粒到该悬浮液中; (e)使所得的悬浮液在网上成形并排水。20.一种生 产纸张的方法,其包括: (a)提供包含纤维素纤维及可选择之填充物的水溶 性悬浮液; (b)提供包含以矽石为主之颗粒的水溶性溶胶,该溶 胶具有至少90平方公尺/公克水溶性溶胶之比表面 积及在10至45%范围内之S-値; (c)提供至少一种带电荷的有机聚合物; (d)添加该带电荷的有机聚合物及以矽石为主之颗 粒到该悬浮液中; (e)使所得的悬浮液在网上成形并排水。21.根据申 请专利范围第19或20项的方法,其特征在于该溶胶 具有范围从95至150平方公尺/公克水溶性溶胶之比 表面积。22.根据申请专利范围第19或20项的方法, 其特征在于该以矽石为主之颗粒具有至少550平方 公尺/公克SiO2之比表面积。23.根据申请专利范围 第19或20项的方法,其特征在于该带电荷的有机聚 合物为阳离子淀粉或阳离子聚丙烯醯胺。24.根据 申请专利范围第19或20项的方法,其特征在于在添 加以矽石为主之颗粒到悬浮液之前,该水溶性溶胶 系被稀释到矽石含量为约0.05至5重量%。25.根据申 请专利范围第19或20项的方法,其特征在于以矽石 为主之颗粒被添加到悬浮液中的份量范围是从0. 005至0.5重量%,此系以SiO2计算并且以乾燥纤维素纤 维及可选择之填充物为基础。
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