DE2153129B2 - Hexagonales, plattenartiges, weißes Pigment und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents

Description

3 CaO AI₂OjCa(X)_nW-H₂O,

in der X ein einwertiges oder zweiwertiges Anion, beispielsweise SO₄-, SOj-, COj-, CrO₄-, MnO₄--, Cl-, Br-, NOr, NO₂-, OH-, HCOr, oder CHj-COO-, bedeutet, π die ganze Zahl I ist, wenn X ein zweiwertiges Anion ist, und η die ganze Zahl von 2 ist, wenn X ein einwertiges Anion ist, und wobei weine der ganzen Zahlen 10,12 oder 13 ist. Der Pigmentkristall hat Beugungswinkel (2Θ), die mit Röntgenstrahlen (Cu · Κλ), bei 9,95 (sehr stark), 19,90 (sehr stark) und 22,5 (stark) bestimmt wurden.

Das Pigment wird dadurch hergestellt, daß (a) Calciumoxid oder Calciumhydroxid, (b) Aluminiumoxid· gel und (c) wenigstens ein wasserlösliches Calciumsal/ oder Aluminiumsalz in einer wäßrigen Suspension zur Reaktion gebracht werden. Falls erforderlich, kann das Reaktionssystem durchgemischt oder erhitzt werden. Die Durchmischung wird vorzugsweise durch F.inleitcn von Luft, die frei ist von Kohlendioxid. Sauerstoff oder Stickstoff, durchgeführt.

CaO -AIiO₃-GeI-CaQ₂-H₂O CaO-Al₂O₃-GeI-Ca(NOj)₂-HaO CaO-Al₂O₃-GeI-CaSO₄ · 2 H₂O-H₂O CaO-Al₂O₃-GeI-AlCI₃-H₂O CaO-AI₂O₃-GeI-CaCrO₄-H₂O CaO-AI₂O₃-GeI-Al(NOa)₃-H₂O CaO-Al₂O₃-GeI-CaBr₂-H₂O

Im allgemeinen werden Reaktionstemperaturen bis zu ungefähr 120°C eingestellt Je höher die Reaktionstemperatur ist, desto höher ist auch die Reaktionsgeschwindigkeit und desto größer werden u'e dabei gebildeten Kristalle. Wird jedoch das CaO-Al₂O₃-Gel —H₂O-System verwendet, so entsteht das gewünschte Produkt mit hexagonalen. plattenartigen Kristallen in einem niedrigeren Temperaturbereich und es besteht bei Temperaturanstieg eine Tendenz zur Umwandlung in ein kubhches Hexahydrat 3 CaO · AI₂O₃ · 6 H₂O. Im Anfangsstadium der Reaktion wird bei den Systemen

CaO-AI₂O₃-GeI-CaSO₄ · 2 H₂O-H₂O oder
CaO-Al₂O₃-GeI-Alj(SO₄)₃-H₂O

Satinweiß gebildet, das in das gewünschte hexagonale. plattenartige Produkt umgewandelt wird.

Es wird bevorzugt, daß die Verhältnisse der Zusätze im wäßrigen Reaktionssystem der Produktzusammensetzung entsprechen. Das Produkt hat eine Teilchengröße von ungefähr 1 bis 20 μηι. Es ist kein Wechsel in der Form des Produkts zu beobachten, wenn es erhitzt oder einer Kohlendioxid imosphäre unter 1 bar und bei 40 bis 60% relativer Feuchtigkeit ausgesetzt wird. Wird das Produkt einer Kohlendioxidatmosphäre unter I bar und bei 100% relativer Feuchtigkeit ausgesetzt, so ist ein bemerkenswerter Wechsel in der Gestalt beobachtbar, der von der Bildung von CaCO₃ herrührt. Das erfindungsgemäß hergestellte Produkt ist deshalb unter Normalbedingungen chemisch und thermisch stabil. Es ist deshalb als Pigment für die Papierherstellung geeignet.

Beispiel I

In ein Reaktionsgefäß mit Rührer wurden 1380 Gewichtsteile Wasser gegeben und auf 70°C erhitzt. Danach wurden ungefähr 100 Teile Calciumoxid unter Rühren und unter Bildung von Kalkmilch zugesetzt. Danach wurden ungefähr 330 Teile Aluminiumoxidgel (Wassergehall 90%) und 100 Teile Aluminiumsulfat (AI₂(SO₄)J · 17 H.'O) zugsgeben. Die Tempera'ur des Systems wurde erhöht und 10 Stunden lang auf 80 bis IOO°C gehalten, während die Reaktion zum Abschluß gebracht wurde.

Das erhaltene Produkt bestand aus weißen, hexagonalen, plattenartigen Kmtailen der chemischen Formel 3CaO · AIjOiCaSO₄ · 12 HjO. Die Teilchengröße reichte von I bis 5 μιτι.

Beispiele 2 br·. 7

In der Tabelle sind die Rcaktionsteilnchmer. die nach den Verfahren des Beispiels I umgesetzt wurde,., und die Produkte aufgeführt.

Tabelle Beispiel

H₂O (Teile)

CaO

(Teile)

AI₂O₃-GeI (Teile)

AI- oder Ce-SaIz (Teile)

Produkt

1079 1213 1344 1310 1472 1368

110	664	CaCl22H2O
		95,6
82	498	Ca(NO3MH2O
		11,5
81	492	CaSO42H2O
		83
78	471	CaBr2OHjO
		142
120	360	AlCl3
		48
79	480	CaCrO42H,O
		73

3CaOAl₂O₃CaCl₂ 10H₂O 3 CaOAI₂O₃Ca(NOj)₂IO H₂O 3CaO Al₂O₃ CaSO₄IOH₂O 3CaOAl₂OjCaBr₂IOH₂O 3CaOAl₃O₃CaCl₂IOH₂O 3CaO Al₂O₃ CaCrO₄WHjO

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Hexagonales, plattenartiges, weißes Pigment mit der chemischen Formel

3 CaO Al₂O₃ CaPC)_nW H₂O₁

kl der X ein einwertiges Anion und π die ganze Zahl 2 oder X ein zweiwertiges Anion und η die ganze Zahl 1 und wdie ganze Zahl 10,12 oder 13 darstellt, dessen Kristall mit Röntgenstrahlen (Cu · Kac) bestimmte Beugungswinkel (2Θ) von 9,95°, 19,90° und 224° aufweist

2. Verfahren zur Herstellung des Pigments des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß (a) Calciumoxid oder Calciumhydroxid, (b) Aluminiumoxidgel und (c) wenigstens ein wasserlösliches Aluminiumsalz oder Calciumsalz in wäßriger Suspension, gegebenenfalls unter Durchmischen oder Erhitzen, bei Temperaturen bis zu 120⁰C zur Umsetzung gebracht werden.

Die Reaktion zur Herstellung des Pigments wird beispielsweise mit folgenden Systemen durchgeführt:

CaO-Al₂O₃-GeI-H₂O

Die Erfindung betrifft ein hexagonales, plattenartiges, weißes Pigment und ein Verfahren zur Herstellung desselben.

Kaolinit, der in hexagonaler, plattenartiger Kristallform auftritt, verleiht Papier hohen Glanz und gute Uedruckbarkeit. Er wird deshalb bei der Papierherstellung in großem Ausmaß verwendet. Satinweiß ist für diesen Zweck ebenfalls verwendet worden, liegt jedoch in Torrn von Nadeln vor und ist deshalb bezüglich verschiedener Eigenschaften dem Kaolinit unterlegen.

Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, ein weiteres, für die Papierherstellung geeignetes, weißes Pigment, jedoch mit plattenartiger Kristallform, sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben vorzusehen. Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Ansprüchen.

Es ist somit gelungen, ein neuartiges, weißes Pigment herzustellen, dessen chemische Struktur derjenigen des Satinweiß ähnlich ist, das jedoch wie Graphit eine hexagonale, plattenartige Kristallform hat.

Das erfindungsgemäße Pigment hat die chemische Formel: