DE2740561C2 - - Google Patents
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- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
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- C09C1/3607—Titanium dioxide
- C09C1/3653—Treatment with inorganic compounds
- C09C1/3661—Coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
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- C01P2004/82—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases two phases having the same anion, e.g. both oxidic phases
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren
zur Herstellung von TiO₂-Pigmenten, die nach Dispergieren
in polymeren Trägern gegen Wärme, Licht und chemischen Angriff
beständig sind.
Titandioxidpigmente sind seit Jahrzehnten in verschiedenen Formen
das wesentliche Weißpigment im Welthandel gewesen.
In den USA allein betrug in den 70er Jahren der jährliche Versand
an TiO₂-Pigmenten mehr als 550 Millionen kg und für die 80er
Jahre werden Mengen zwischen 810 × 10⁶ kg im unteren Bereich und
1130 × 10⁶ kg im oberen Bereich vorhergesagt. Bei derartigen Mengen
an Produktausstoß sind selbstverständlich auch scheinbar kleine
Veränderungen in der Verfahrenswirksamkeit von günstiger Wirkung
auf Energie- und Kapitalanforderungen bei den TiO₂-Herstellern,
wenn sie den Forderungen des Marktes entsprechen wollen.
TiO₂-Pigmente werden für zahlreiche Endverwendungszwecke benötigt,
die anspruchsvollste Endverwendung vom Standpunkt der Produkt
qualität sind jedoch Farbsysteme zur Verwendung im Freien und
bei hohen Temperaturen verarbeitete Kunststoffe. Die für diese
Zwecke verwendeten TiO₂-Pigmente müssen neben Undurchsichtigkeit,
Deckkraft und Dispergierbarkeit eine außergewöhnliche Dauerhaftigkeit
besitzen. Diese dauerhaften TiO₂-Pigmente machen derzeit
mehr als 50 000 t des jährlich verwendeten Volumens aus und
erfordern wesentlich mehr Zeit- und Investitionsaufwand als die
für weniger anspruchsvolle Zwecke hergestellten Arten.
Es ist trotz eines nicht ganz verständlichen Mechanismus bekannt,
daß TiO₂ enthaltende Farbfilme durch photochemische Reaktion
zersetzt werden. Diese Zersetzung bei Farben im Freien führt
zu einem Versagen der Filme, das gewöhnlich als "Kalken"
bezeichnet wird.
Weiter ist es bekannt, daß pigmentierte thermoplastische Gegen
stände bei der Verarbeitung bei erhöhten Temperaturen zum Verfärben
neigen, wenn unbehandeltes TiO₂ als Pigment verwendet
wird.
Eine erfolgreiche Lösung zur Überwindung dieses Nachteils bei
TiO₂ als Pigment war - wenn außergewöhnliche Dauerhaftigkeit
gefordert wurde - das Überziehen der Pigmentteilchen mit einer
dichten, amorphen Schale aus Kieselsäure. Ursprünglich wurde
Kieselsäuregel auf den TiO₂-Teilchen abgeschieden und das erhaltene
überzogene Pigment zur Umwandlung der Kieselsäure in
einen dauerhaften Überzug calciniert.
Aus der US-PS 28 85 366 geht hervor, daß aktive Kieselsäure als eine Haut
undurchdringlicher amorpher Kieselsäure auf zahlreichen Substraten
ohne die Notwendigkeit einer Calcinierung abgeschieden werden
kann.
Anschließend wurde beschrieben, daß man ein TiO₂-Pigment von
außergewöhnlicher Dauerhaftigkeit, Glanz, Undurchsichtigkeit und
Dispergierbarkeit herstellen konnte, wenn nicht nur eine dichte
Haut aus amorpher Kieselsäure verwendet, sondern Tonerde als
zweite Beschichtung zugeführt wurde.
Schließlich beschreibt die DE-OS 15 92 951 ein Verfahren gemäß
Oberbegriff von Anspruch 1.
Die Herstellung dauerhafter Pigmente in dem zur Befriedigung
des wachsenden Marktes notwendigen Volumen erfordert erhebliche
Kapitalinvestitionen bei Anwendung der derzeit verfügbaren Technologie,
denen jedes bekannte Verfahren zur Herstellung eines
Pigmentes von hoher Dauerhaftigkeit erfordert lange Behandlungs
zeiten. Die vorliegende Erfindung erlaubt die TiO₂-Herstellung
in wesentlich kürzerer Behandlungszeit mit erhöhtem Produktdurchsatz
ohne erhebliche Kapitalinvestitionen.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch den obigen Haupt
anspruch wiedergegeben. Die Unteransprüche beziehen sich auf
bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu hochwertigen
Titandioxidpigmenten mit außergewöhnlicher Beständigkeit gegen ein Kalken,
ausgezeichneter Dispergierbarkeit und außergewöhnlicher Farbtonbewahrung
bei der Verwendung in Farbformulierungen. Dadurch ist das
erfindungsgemäß hergestellte Pigment für Finische für Industrie-,
Automobil- und andere Zwecke geeignet, wo außergewöhnliche
Dauerhaftigkeit, Dispergierbarkeit, Glanz, Farbtonbewahrung und
Nicht-kalken wesentlich sind. Die nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellten Pigmente eignen sich auch zur Verwendung
in Kunststoffen, bei denen ein Pigment auf Grund einer Wärmebehandlung
oder Haltung im Freien eine Beständigkeit gegen Vergilben
oder Verwittern haben muß. Die erfindungsgemäßen Produkte eignen
sich auch für hochwertige Tinten, bei denen eine Beständigkeit gegen
Kalken und die Bewahrung von Leuchtkraft in Schmucktinten für
Metalle gefordert werden, die hohe Aushärtungstemperaturen
benötigen.
Wie oben erwähnt, können TiO₂-Pigmente mit den obigen wünschenswerten
Eigenschaften nach bekannten Verfahren hergestellt werden.
Diese Verfahren sind jedoch auf Grund der geforderten langsamen und
vorsichtigen Reaktionsbedingungen zeitraubend und können so
den Durchsatz der Anlage beschränken. Das erfindungsgemäße
Verfahren ist eine Verbesserung dieser Verfahren auf Grund der
Feststellung, daß die Kontrolle verschiedener Reaktionsparameter
innerhalb kritischer Grenzen die Herstellung eines dauerhaften
TiO₂-Pigmentes mit den notwendigen Eigenschaften für eine
entsprechende Endverwendung, jedoch in einem Bruchteil der bisher
für erforderlich gehaltenen Zeit möglich macht.
Erfindungsgemäß ist ein vollständig kontinuierliches Verfahren
möglich. Das Verfahren der US-PS 28 85 366 erfordert z. B. die
Zugabe von Säure innerhalb von 2 Stunden nach der Natriumsilicat
zugabe für einen 6%igen Kieselsäureüberzug, um den pH-Wert
langsam zu verringern. Um daraus ein kontinuierliches Verfahren
zu machen, bedürfte man einer Leitung von 420 m Länge mit vielen
Säurezugabepunkten, wenn die Geschwindigkeit der Aufschlämmung
0,6 m/sec betrüge. Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann das
Natriumsilicat kontinuierlich in eine Leitung gegeben, Säure kann
kontinuierlich in einen Tank mit einer durchschnittlichen Verweilzeit
von nur einer halben Stunden gegeben und Natriumaluminat
und Säure können in eine Leitung gegeben werden, die direkt zum
Filter führt.
Zur Erzielung der gewünschten Ergebnisse ist eine Kontrolle von
Temperatur, Zeit und pH-Wert des Reaktionsmediums während der
Kieselsäureabscheidung wesentlich. Nach der Kieselsäureabscheidung
ist weiterhin eine Kontrolle des pH-Wertes des Reaktionsystems
für eine schnelle Ausfällung der Tonerde notwendig.
Im erfindungsgemäßen Verfahren wird eine wäßrige TiO₂-Aufschlämmung
während der Kieselsäureabscheidung auf einer Temperatur
zwischen 80-100°C gehalten. Die Temperatur der Aufschlämmung
wird vorzugsweise zwischen 85-95°C gehalten.
Die Kieselsäurequelle ist Natriumsilicat, welches schnell zur
TiO₂-Aufschlämmung zugefügt wird. Diese Zugabe erfolgt vorzugsweise
in einer Leitung und in einer Turbulenzzone. Ist jedoch eine
übliche Anlage vorhanden, dann kann diese verwendet werden, wenn
der pH-Wert der TiO₂-Aufschlämmung vor der Kieselsäurezugabe auf 9-10,5
eingestellt wird.
Nach Zugabe der Kieselsäure in Form von Natriumsilicat wird der
pH-Wert auf 7-10,5 eingestellt und es wird gealtert. Die Alterungszeit
beträgt zwischen 60 Minuten bei 80°C und pH 9 bis
15 Minuten bei 100°C und pH 10,5. Je niedriger die Temperatur,
umso höher sind gewöhnlich die für einen undurchdringlichen
Kieselsäureüberzug erforderlichen pH-Werte. Ein zu hoher pH-Wert,
d. h. oberhalb 11, während der Alterung führt auf Grund der
höheren Kieselsäurelöslichkeit dagegen nur zu einer teilweisen
Abscheidung. Wesentlich bei dieser Stufe des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist es, daß die Kieselsäure das TiO₂ bei einem pH-Wert
zwischen 9 und 10,5 mindestens 15 Minuten berührt. Die genaue
Zeit hängt, wie oben erwähnt, vom pH-Wert und der Temperatur des
Systems ab, bei einem einheitlichen pH-Wert von 9 und einer Temperatur
von 80°C sind jedoch nicht mehr als 60 Minuten vor Beginn
der nächsten Verfahrensstufe notwendig.
Nach der Kieselsäurealterung werden Natriumaluminat und eine Säure,
vorzugsweise HCl oder H₂SO₄ gleichzeitig zugegeben, um den pH-Wert der
Aufschlämmung auf etwa 8 zu halten. Dann kann diese filtriert werden,
jedoch wird vorzugsweise der pH-Wert vor dem Filtrieren auf 7
eingestellt, und dann wird getrocknet.
Im erfindungsgemäßen Verfahren werden etwa 1,5 bis 15 Gew.-%
Kieselsäure, vorzugsweise etwa 1,5 bis 6 Gew.-% Kieselsäure, als dichter,
amorpher, kontinuierlicher Überzug auf dem TiO₂ abgeschieden.
Außerdem werden im erfindungsgemäßen Verfahren etwa 1,5 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise
2 bis 3 Gew.-%, Tonerde auf dem kieselsäurebehandelten Pigment abgeschieden.
Wie aus dem oben Gesagten ersichtlich, umfassen die erfindungsgemäß
hergestellten Produkte einen TiO₂-Kern, eine amorphe
Kieselsäurehaut und abgeschiedene Tonerde.
Das erfindungsgemäß behandelte TiO₂-Pigment wird vorzugsweise
durch Oxidation von Titantetrachlorid bei hohen Temperaturen
gebildet.
Wie oben erwähnt, muß der Kieselsäureüberzug auf dem TiO₂ dicht,
amorph und kontinuierlich und nicht porös und diskontinuierlich
sein. Dieser Kieselsäureüberzug ist hauptsächlich verantwortlich
für die Dauerhaftigkeit des fertigen Titandioxids; ein Überzug
ohne Tonerdebehandlung verringert jedoch den Glanz, die Dispergier
barkeit und Deckkraft. Daher ist die Tonerdebehandlung der
oben beschriebenen Art für ein handelsüblich wertvolles Pigment
wesentlich.
Der Überzug aus dichter, amorpher Kieselsäure kann nach den folgenden
Verfahren identifiziert werden: Elektronenmikrographien,
Säurelöslichkeit, SIMS und ESCA.
Elektronenmikrographien eignen sich zur Feststellung, ob ein guter
Überzug erzielt wurde, hauptsächlich indem man die vorhandene
Menge an Trümmern feststellt. Ein guter Überzug zeigt
sich an einer Mindestmenge an Trümmern.
SIMS (secondary ion mass spectroscopy) ist ein äußerst oberflächen
empfindliches Mittel zum Analysieren der obersten oder oberen zwei
Atomschichten. Die Probe wird unter Vakuum mit inerten Gasionen
bombardiert; diese lösen Stücke von Atom- oder Molekülgröße aus der
Oberfläche der Probe. Diese ausgestoßenen Fragmente, die geeignet
geladene Ionen sind, werden in einem Massenspektrometer
beschleunigt, wo ihr e/m (Verhältnis von Ladung zu Masse) gemessen
wird. Indem man die Masse durch Ionen ständig anätzt, erhält
man Fragmente, deren Elementaranalyse die Konzentration
der Komponenten als Funktion der Tiefe ergibt.
ESCA (electron spectroscopy for chemical analysis) wird zur Bestimmung
der Elementaranalyse von Oberflächen einer Dicke von
etwa 1 bis 4 nm angewendet.
Die Probe wird in einer Vakuumkammer durch Röntgenstrahlen geringer
Energie bombardiert, was zum Ausstoßen von Photoelektronen
führt. Die Energie der Photoelektronen ist charakteristisch für
die in der Probe anwesenden Elemente und kann gewisse Informationen
über die Bindung des Elementes geben.
Die Analysentiefe wird durch die entkommenden (ausgestoßenen) Photoelektronen
bestimmt. Die Röntgenstrahlen dringen tief in die Probe ein
und bilden Photoelektronen innerhalb der Masse der Probe, aber
nur die nahe der Oberfläche entstehenden Photoelektronen haben
die Möglichkeit zum Entkommen, bevor sie von der Matrix einge
fangen werden.
Säurelöslichkeit des überzogenen TiO₂-Pigmentes ist ein Maß dafür,
wie einheitlich die dichte Kieselsäurehaut abgeschieden worden
ist. Ein loser Kieselsäureniederschlag, der die TiO₂-Oberfläche
nicht überzieht, führt zu einer hohen Säurelöslichkeit, während
ein dichter Überzug die Löslichkeit auf wenige Prozent verringert.
Unbehandeltes TiO₂ hat eine Säurelöslichkeit von 30-35%.
Die Säurelöslichkeit der erfindungsgemäßen überzogenen TiO₂-
Pigmente wurde durch Digerieren einer vorherbestimmten Menge des
überzogenen Pigmentes in Schwefelsäure und spektrophotometrischen
Vergleich mit einer ähnlich behandelten TiO₂-Standardprobe gemessen.
Die spektrophotometrische Standardkurve wurde wie folgt
hergestellt: es wird eine Standardlösung hergestellt, indem man
15 g Ammoniumsulfat und 1,0118 g TiO₂, das 98,83 Gew.-% TiO₂
enthält, in 20 ml Schwefelsäure von 66° B´ löst und mit Wasser
auf 800 ml verdünnt. Dann werden 80 ml der Schwefelsäurelösung
zu dieser Lösung zugefügt. Nach Abkühlen der erhaltenen Lösung
auf Zimmertemperatur wird mit Wasser auf 1 l verdünnt. Die Lösung
enthält 0,001 g TiO₂ pro ml und sollte vor Gebrauch 1 Woche
stehen gelassen werden.
Proben von 2, 4, 6 und 8 ml der oben hergestellten Standardlösung
wurden mit je 100 ml 30%igem Wasserstoffperoxid gemischt und
mit 10%iger Schwefelsäure auf 100 ml verdünnt. Nach 1stündigem
Stehen wurde die Absorption dieser Lösungen an einem Beckman
Spektrophotometer, Modell DK, DU oder B, bei 400 nm unter Verwendung
von 100 mm-Zellen gegen eine Bezugslösung abgelesen, die
durch Verdünnung von 10 ml 30%igem Wasserstoffperoxid auf 100 ml
mit 10%iger Schwefelsäure hergestellt worden war. Für diese
Proben wurde eine Kurve der Titanperoxidkonzentration in mg/l
optischer Dichte aufgestellt.
Zur Bestimmung der Säurelöslichkeit der überzogenen TiO₂-Pigmente
wurden 0,2000 g überzogenes TiO₂-Pigment unter Rühren zu 10 ml
66° B´ Schwefelsäure bei 175°C zugefügt. Das Pigment wurde 1
Stunde bei 175°C digeriert. Danach wurde die Probe durch Gießen
in zerstoßenes Eis (aus dest. Wasser hergestellt) abgeschreckt. Die
Probe wurde mit Wasser auf 100 ml verdünnt und filtriert. 10 ml
Filtrat wurden mit 2 ml 30%igem Wasserstoffperoxid gemischt
und mit 10%iger Schwefelsäure auf 25 ml verdünnt. Nach
1 Stunde wurde die Absorption der Probe gegen eine Bezugslösung
abgelesen, die durch Verdünnen von 2 ml 30%igem Wasserstoffperoxid
auf 25 ml mit 10%iger Schwefelsäure hergestellt wurde.
Die Konzentration an löslichem TiO₂ wurde aus der oben hergestellten
spektrophotometrischen Standardkurve aus der gemessenen optischen
Dichte bestimmt, und der Prozentsatz an löslichem TiO₂,
d. h. die Säurelöslichkeit, wurde durch Dividieren der Konzentration
des löslichen TiO₂ durch 8 berechnet.
Gemäß einer oder mehrerer der obigen Bestimmungsmethoden ist ersichtlich, daß
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die gesamte oder praktisch
die gesamte Kieselsäure als Überzug aus dichter, amorpher Kieselsäure
auf dem Kernmaterial aus Titandioxid abgeschieden wird.
Wenn viel freies Kieselsäuregel anwesend ist, dann wird die
Viskosität der Aufschlämmung beeinträchtigt.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung;
alle Teile und Prozentangaben sind Gew.-Teile und Gew.-%.
1000 Teile TiO₂ mit etwa 1% ko-oxidierter Tonerde wurden in ausreichend
Wasser auf eine Konzentration von 450 g/l aufgeschlämmt
und auf eine Temperatur von 100°C erhitzt. Der pH-Wert der Aufschlämmung
war äußerst tief und wurde auf 10 eingestellt. Dann
wurden 100 ml Natriumsilicat als 400 g/l Lösung (entsprechend
4% SiO₂) und ausreichend HCl so schnell wie möglich zur Erzielung
eines pH-Wertes von 9 zur Aufschlämmung zugefügt. Nach der Natrium
silicatzugabe wurde die Aufschlämmung 60 Minuten bei pH 9 und einer
Temperatur von 100°C gehalten.
Dann wurde der pH-Wert der Aufschlämmung auf 8 eingestellt. Es
wurden anschließend 57,1 ml Natriumaluminat mit 350 g/l Al₂O₃
Gehalt und HCl gleichzeitig zugefügt, um den pH-Wert auf etwa 8
zu halten. Die erhaltene Aufschlämmung wurde 30 Minuten bei 100°C
gealtert, der pH-Wert der Aufschlämmung wurde mit Salzsäure
auf 7 eingestellt und es wurde auf einem Büchner-Trichter mit dest.
Wasser bis zu einem Filtratwiderstand von 7000 Ohm gewaschen, getrocknet
und in üblicher Weise vermahlen.
Das Pigment war äußerst dispergierbar und hatte eine
Säurelöslichkeit von 2,3.
Beispiel 1 wurde mit den folgenden Änderungen bezüglich pH-Wert,
Zeit und Temperatur während der Kieselsäurezugabe wiederholt.
Die Tonerdezugabe erfolgte wie oben beschrieben. Die folgende
Tabelle gibt auch die Säurelöslichkeit des erhaltenen Pigmentes an.
Das gemäß Beispiel 6 hergestellte Pigment wurde durch ESCA-Verfahren
analysiert und mit einer nach dem Werner-Verfahren (DE-OS 15 92 951)
hergestellten Probe verglichen, bei deren Herstellung 6 Gew.-% Kieselsäure
zugefügt worden waren. Die Daten der Oberflächenanalyse waren
wie folgt:
Wie ersichtlich, liefert das erfindungsgemäße Verfahren ein
dem bekannten Pigment äquivalentes, mit Kieselsäure überzogenes
Pigment in nur einem Viertel der Zeit nach der Kieselsäurezugabe.
1000 Teile TiO₂ mit einem Gehalt von etwa 1% ko-oxidierter
Tonerde wurden in ausreichend Wasser auf eine Konzentration von
450 g/l aufgeschlämmt. Der pH-Wert der Aufschlämmung wurde mit
Natriumhydroxid auf 10,0 eingestellt, die Aufschlämmung wurde
auf 80°C erhitzt, und es wurde ausreichend Natriumsilicat als
400 g/l Lösung entsprechend 4% SiO₂ schnell zugefügt. Dann
wurde ausreichend Salzsäure für einen endgültigen pH-Wert der
Aufschlämmung von 10,0 zugefügt. Nach der Kieselsäurezugabe
wurde die Aufschlämmung unter Rühren bei 80°C 30 Minuten
gealtert. Die Tonerde wurde wie in Beispiel 1 zugefügt und die
Aufschlämmung wie dort filtriert, getrocknet und vermahlen. Die
Säurelöslichkeit des Pigmentes betrug 2,4.
Beispiel 8 wurde mit den im folgenden genannten pH-Werten,
Temperaturen und Alterungszeiten wiederholt. Die Säurelöslichkeit
des erhaltenen Pigmentes wurde vor dem Vermahlen bestimmt.
45 t TiO₂ mit einem Gehalt an ko-oxidierter Tonerde von etwa
1% wurden in ausreichend Wasser auf eine Konzentration von
etwa 450 g/l aufgeschlämmt. Der pH-Wert der anfänglichen Aufschlämmung
betrug 3,7, die während des Sammelns auf eine Temperatur
von 90°C erhitzt wurde. Dann wurde ihr pH-Wert mit 50%igem
Natriumhydroxid auf 10,0-10,5 eingestellt. Ausreichend
Natriumsilicatlösung mit einem SiO₂-Gehalt von 400 g/l
(entsprechend 6% Kieselsäure auf TiO₂-Basis) wurde schnell
zugefügt. Dann wurde der pH-Wert der Aufschlämmung mit konz.
Schwefelsäure auf 10,0-10,5 eingestellt. Die Aufschlämmung wurde
30 Minuten bei 90°C gealtert, und es wurde weitere Schwefelsäure
für einen pH-Wert von etwa 7,5 zugefügt.
Dann wurde ausreichend Natriumaluminat entsprechend 2% Tonerde
zugefügt, wobei der pH-Wert der Aufschlämmung auf etwa 8 gehalten
wurde. Während dieses Verfahrens wurde dafür gesorgt, daß
der pH-Wert der Aufschlämmung nicht unter 7,0 fiel oder über
9,0 anstieg, wozu H₂SO₄ verwendet wurde. Dann wurde der pH-Wert
mit H₂SO₄ auf 7 eingestellt und die Aufschlämmung filtriert,
gewaschen, getrocknet und vermahlen. Das Pigment konnte leicht
dispergiert werden und hatte eine Säurelöslichkeit von 0,9.
Eine wäßrige Aufschlämmung aus 450 g/l TiO₂ mit einem Gehalt
an ko-oxidierter Tonerde von 1% wurde bei einem pH-Wert von
3,7 kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 90,7 kg
pro Minute durch eine Leitung geführt und mit Wasserdampf auf
90°C erhitzt. Eine Natriumsilicatlösung mit 400 g/l SiO₂ wurde
durch einen Leitungsmischer mit einer Geschwindigkeit von 13,7 l/min
(entsprechend 6% SiO₂ auf TiO₂-Basis) zugefügt. Die
Aufschlämmung wurde kontinuierlich zu einem Tank von etwa 6500 l
Kapazität geführt, wo Säure zur Aufrechterhaltung eines pH-
Wertes von 10 zugefügt wurde. Zu der aus dem Tank fließenden
Aufschlämmung wurden 4,93 l/min Natriumaluminat mit 350 g/l
Al₂O₃ (2% Al₂O₃ auf TiO₂-Basis) und ausreichend Säure zur
Aufrechterhaltung eines pH-Wertes von etwa 8 zugefügt. Zum
leichteren Mischen erfolgten die Zugaben durch einen Leitungs
mischer. Dann wurde die Aufschlämmung kontinuierlich filtriert,
gewaschen, getrocknet und vermahlen. Das fertige Pigment war
leicht dispergierbar, hatte einen guten Glanz und eine
Säurelöslichkeit von 3,2%.
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung eines dauerhaften Titandioxid
pigments durch Beschichtung mit einem dichten amorphen,
praktisch kontinuierlichen Kieselsäureüberzug von 1,5 bis
15 Gew.-% Kieselsäure, bezogen auf Ausgangs-TiO₂, durch
Zugabe einer Natriumsilikatlösung, wobei man eine Titandioxid-
Aufschlämmung während der Kieselsäurebeschichtung
auf einer Temperatur von 80 bis 100°C hält, den pH-Wert der
Aufschlämmung zur Kieselsäurebeschichtung auf 7 bis 10,5
einstellt, die Kieselsäure altert, danach gleichzeitig
Natriumaluminat-Lösung und Säure für eine Beschichtung von
1,5 bis 5 Gew.-% Tonerde zufügt, die Aufschlämmung filtriert,
wäscht und trocknet, dadurch gekennzeichnet, daß man
die TiO₂-Aufschlämmung bereits vor der Kieselsäurebeschichtung
auf 80 bis 100°C erhitzt, die Natriumsilikatlösung
schnell zufügt, den pH-Wert der Aufschlämmung zur Kiesel
säurebeschichtung schnell einstellt und die Kieselsäure bei
einer Temperatur von 80 bis 100°C 15 bis 60 Minuten lang
altert und schließlich die Zugabe von Natriumaluminat-
Lösung und Säure bei pH-Werten zwischen 7 und 9 durchführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man den pH-Wert der TiO₂-Aufschlämmung vor der Natrium
silikatzugabe auf 9 bis 10,5 einstellt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Aufschlämmung nach der Natrium
silikatzugabe bei einer Temperatur von 85 bis 95°C gehalten wird
und der pH-Wert 30 bis 60 Minuten lang 9 bis 10,5 beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man die gleichzeitige Zugabe von Natriumaluminat-Lösung
und Säure schnell vornimmt, wobei man die Aufschlämmung bei
einem pH-Wert von 8 bis 9 hält, die Aufschlämmung bis zu 30
Minuten altert und den pH-Wert der Aufschlämmung auf 7 einstellt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß es kontinuierlich durchgeführt wird und das Natrium
silikat in einer Leitung in einer Turbulenzzone der TiO₂-
Aufschlämmung zugefügt wird.
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