DE69010738T2

DE69010738T2 - Verfahren zur Herstellung von gereinigten Pigmenten und gereinigte Pigmente.

Info

Publication number: DE69010738T2
Application number: DE1990610738
Authority: DE
Inventors: Nobuo Furuno
Original assignee: FINE CLAY CO; Kimoto Co Ltd
Current assignee: FINE CLAY CO; Kimoto Co Ltd
Priority date: 1989-04-10
Filing date: 1990-04-09
Publication date: 1994-10-27
Anticipated expiration: 2010-04-10
Also published as: EP0392778B1; EP0392778A1; DE69010738D1; CA2014284A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung gereinigter Pigmente, in dem Feinteilchen der entgegengesetzten Polarität, Elektrolytionen und dergleichen entweder vollständig oder teilweise entfernt werden, so daß das gereinigte Pigment in einem Aufschlämmungszustand kein harter Kuchen wird und kaum sekundäre Aggregation eingeht, sogar wenn es getrocknet ist.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Pigment sedimentiert, konzentriert und aus einer wäßrigen Dispersion von Teilchen des Pigments isoliert werden. Entweder umgeht oder reduziert das erfindungsgemäße Verfahren die Notwendigkeit zur Verarbeitung durch mechanische Dispergierung, die im allgemeinen erforderlich ist, um Aggregate von Pigmentteilchen aufzubrechen, so daß ein gereinigtes Pigment geliefert werden kann, ohne Eigenschaften der Pigmentteilchen, wie Polarität, Form, Teilchengröße und elektrische und magnetische Eigenschaften, zu ändern oder zu beeinträchtigen.
Erfindungsgemäße gereinigte Pigmente können in einem weiten Bereich industrieller Anwendungsgebiete, einschließlich Keramik, Papier, Farben, Kautschuken, Kunststoffen, Medikamenten, Kosmetika und dergleichen verwendet werden.

Beschreibung des verwandten Gebiets der Technik:

Mahl- und Klassieroperationen sind bei der Herstellung eines Pigments besonders wichtig, da Funktionen des Pigments, wie Färbekraft und Deckkraft, durch seine Teilchengröße und seine Teilchengrößenverteilung bestimmt werden.
Beim mechanischen Mahlen, wie Naß- oder Trockenvermahlung, konkurriert die Trennung der Teilchen durch das Mahlen mit der Aggregation derselben durch das Mahlen, wenn die Teilchengröße des Pigments mehrere Mikrometer oder kleiner wird. Es ist daher schwierig, sogenannte Submikron-Teilchen als Primärteilchen zu erhalten.
Klassierverfahren für Pigmente können grob in hydraulische Schlämmverfahren, die Wasser als Klassiermedium verwenden, und Luft-Schlämmverfahren, die Luft als Klassiermedium einsetzen, eingeteilt werden. Aufgrund der Aggregation von Feinteilchen von mehreren Mikrometern und kleiner haben die herkömmlichen Verfahren Schwierigkeiten beim effektiven Klassieren von Teilchen eines solch kleinen Größenbereichs.
Bei der Klassierung eines Pigments durch ein herkömmliches hydraulisches Schlämmverfahren wird eine wäßrige Dispersion verwendet, in der das Pigment durch die Zugabe eines Entflockers entflockt wurde. Die wäßrige Dispersion wird für einen bestimmten Zeitraum stehen gelassen, und durch Ausnutzung von Unterschieden in der Sedimentationsgeschwindigkeit unter den Pigmentteilchen unterschiedlicher Teilchengröße wird ein Teil der resultierenden wäßrigen Dispersion, wobei besagter Teil in einem vorher festgelegten Höhenbereich liegt, gesammelt. Ein Koagulierungsmittel, wie Schwefelsäure, Salzsäure, Phosphorsäure oder Chlorgas, wird dann der so gesammelten Dispersion zugegeben, wodurch das Pigment koaguliert und sedimentiert wird und danach gewonnen wird.
Die Verwendung eines derartigen Koagulierungsmittels und Entflockers führt jedoch zum Einschluß verschiedener Elektrolytionen in Pigmentteilchen, selbst nachdem sie gewaschen sind, so daß die elektrischen Eigenschaften und dergleichen des Pigments beeinträchtigt sind. Außerdem können die herkömmlichen Pigmentherstellungsverfahren den Einschluß von Elektrolytionen nicht vermeiden. Eine durch die Zugabe eines Koagulans koagulierte Pigmentaufschlämmung neigt dazu, die Form eines harten Kuchens anzunehmen, dessen Redispergierung schwierig ist. Wenn ein Elektrolytionen enthaltendes Pigment beispielsweise in eine Farbe gemischt wird, werden überdies ungünstige Effekte hervorgebracht, die Korrosion und Rosten des beschichteten Metalls und Verschlechterung der Beschichtung einschließen. Pigmentteilchen werden üblicherweise als trockenes Pulver hergestellt und verkauft. Da diese Pigmentteilchen in aggregierter oder zusammengebackener Form vorliegen, werden sie vor Gebrauch durch eine Dispergiermaschine, wie eine Sandmühle, redispergiert. Die Pigmentteilchen werden jedoch aufgrund der Verwendung der Dispergiermaschine über das nötige Maß hinaus gemahlen, was zu dem Problem führt, daß, wenn das Pigment in der kristallinen Form ein charakteristisches Merkmal aufweist, wie Platten- oder Nadelform, dieses charakteristische Merkmal beeinträchtigt, modifiziert oder verloren wird. Außerdem ist ein solches Übermahlen vom Energie- Standpunkt unwirtschaftlich.
Als nächstes wird eine Beschreibung der Klassierung eines Pigments gegeben. Die Klassierung sogenannter grober Teilchen kann geeigneterweise durch hydraulische Schlämmung oder Luft-Schlämmung bewirkt werden. Es ist jedoch schwierig, für Feinteilchen im Teilchengrößenbereich von mehreren Mikrometern und kleiner eine Schlämmung zu bewerkstelligen. Es ist daher noch keine geeignete Klassiermethode vorgeschlagen worden.
Teilchen in diesem kleinen Teilchengrößenbereich machen einen sehr kleinen Anteil der ganzen Pigmentteilchen aus, solange der Anteil sich auf das Gewicht bezieht. Wenn dieser Anteil im Hinblick auf die Anzahl der Teilchen betrachtet wird, stellen diese Feinteilchen einen äußerst großen Anteil und verleihen daher den physikalischen Eigenschaften des Pigments große Wirkungen.
Dieser kleine Teilchengrößenbereich wird im allgemeinen unbeachtet gelassen, da man glaubt, es sei praktisch unmöglich, Feinteilchen von mehreren Mikrometern und kleiner und Ultrafeinteilchen von mehreren Nanometern und kleiner, wie Moleküle, Atome und Ionen, zu klassieren.
Nebenbei bemerkt definiert die International Society of Pedology (Internationale Gesellschaft für Bodenkunde), daß Gestein, wenn es Verwitterung ausgesetzt ist, in der folgenden Reihenfolge eingeteilt wird: Trümmergestein T grober Sand (2 mm ≥ d > 0,2 mm) T feiner Sand (0,2 mm ≥ d > 0,02 mm) T Silt (0,02 mm ≥ d > 0,002 mm (2 um)) T Ton (d ≤ 0,002 mm (2 um)). Der weite Bereich von 2 um bis zu den Durchmessern von Molekülen, Atomen und Ionen von 1/10000 von 2 um und kleiner (d.h., 2 nm und kleiner) wird nicht weiter eingeteilt und bleibt uneingeteilt. Das Fehlen irgendeiner Einteilung für den Bereich von 2 um und kleiner kann den Schwierigkeiten beim Klassieren von Teilchen jenseits von 2 um zugeschrieben werden. Deshalb wird jeder Versuch der Klassierung von feinen Pigmentteilchen von 2 um und kleiner tatsächlich als einem unerforschten Gebiet zugehörig angesehen.
Die Gewinnung von Pigmentteilchen in einer Klassieroperation durch hydraulische Schlämmung an einem tatsächlichen Industriestandort wird unter Verwendung eines Koagulationsmittels, wie einem sauren Material, z.B. Phosphorsäure, Schwefelsäure, Salzsäure oder Chlorgas, oder eines Polyelektrolyts, durchgeführt. Unter den Umständen werden das Mischen und Verbleiben eines derartigen ionisierbaren chemischen Materials in Pigmentteilchen als unvermeidbar angesehen.
Wie oben beschrieben wurde, schließen die herkömmlichen Herstellungsverfahren für Pigmente keine wirksamen Mittel zum Erhalten eines Pigmentteilchen-Konzentrats, das kein harter Kuchen wird, oder trockener Pigmentteilchen, die ohne weiteres redispergiert werden können, ein.
Aufgrund des Fehlens irgendwelcher effektiven Mittel zur Klassierung von Teilchen im Feinteilchen-Größenbereich war es extrem schwierig, die physikalischen Eigenschaften eines Pigments zu verbessern oder zu modifizieren.
Wegen des unausweichlichen Einschlusses von Elektrolytionen war es überdies unmöglich, das Auftreten von Sekundäraggregation und/oder die Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften zu vermeiden.
Bei den herkömmlichen Gewinnungsmethoden, die ein Aggregationsmittel, wie ein Koagulierungs- oder Flockungsmittel, verwenden, sedimentieren zusammen mit den Pigmentteilchen auch verschiedene Feinteilchen, die in entgegengesetzter Polarität zu den Pigmentteilchen geladen sind. Demgemäß kann der Einschluß dieser feinteiligen Verunreinigungen nicht vermieden werden.

AUFGABEN UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines gereinigten Pigments bereitzustellen, welches ohne Verwendung eines Aggregationsmittels, wie einem Koagulierungs- oder Flockungsmittel, gewonnen oder konzentriert werden kann, und von welchem Elektrolytionen völlig oder teilweise entfernt wurden, und auch ein derartiges gereinigtes Pigment bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines gereinigten Pigments, das kein harter Kuchen wird, wenn es in Form einer Aufschlämmung übrig geblieben ist, und das, selbst nachdem es getrocknet ist, keine wesentliche Sekundäraggregation eingeht.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines hoch-klassierten gereinigten Pigments bereitzustellen, insbesondere eines gereinigten Pigments, das sogar im Feinteilchenbereich von mehreren Mikrometern und kleiner klassierbar ist, indem man, als qualitätsbezogene Eigenschaft von Pigmentteilchen, klärt, ob das Pigment sauer oder basisch ist, und auch ein solches gereinigtes Pigment bereitzustellen.
Der vorliegende Erfinder hat im Hinblick auf die Überwindung der oben beschriebenen Probleme der herkömmlichen Verfahren umfangreiche Forschung durchgeführt. Als Ergebnis wurde gefunden, daß ein gereinigtes Pigment - von dem Elektrolytionen und Teilchen entgegengesetzter Polarität, wobei diese Teilchen als Verunreinigungen in einer wäßrigen Pigmentteilchen-Dispersion enthalten sind, vollständig oder teilweise entfernt wurden und das kein harter Kuchen wird, selbst wenn es in Form einer Aufschlämmung übrig geblieben ist, und das, selbst nachdem es getrocknet ist, keine wesentliche Sekundäraggregation eingeht - erhalten werden kann, indem man eine wäßrige Suspension der Pigmentteilchen mit einem Kationenaustauscherharz vom H-Typ oder einem Anionenaustauscherharz vom OH-Typ in Berührung bringt, damit verbundene Gegenionen austauschen läßt und den pH der wäßrigen Dispersion senkt oder anhebt, und dadurch die Dispersionsstabilität der Pigmentteilchen zerstört, und die Pigmentteilchen sedimentieren und abtrennen läßt (dieses Verfahren wird im folgenden die "Ionenaustauschbehandlung zur Zerstörung der Stabilität der Pigmentteilchen-Dispersionsstabilität" oder kurz die "stabilitätszerstörende Ionenaustauschbehandlung" genannt).
Der vorliegende Erfinder hat auch gefunden, daß eine wäßrige Dispersion mit darin stark entflockten Pigmentteilchen erhalten werden kann, indem man zur Herstellung einer wäßrigen Pigmentteilchen-Dispersion zu verwendendes Wasser und/oder eine wäßrige Pigmentteilchen-Dispersion in Berührung bringt mit (a) einem Anionenaustauscherharz vom OH-Typ, wenn die Pigmentteilchen saure Teilchen sind, wodurch man Anionen, die in dem Wasser und/oder der wäßrigen Dispersion vorhanden sind, durch OH&supmin; austauscht, um den pH des Wassers und/oder der wäßrigen Dispersion anzuheben, oder (b) einem Kationenaustauscherharz vom H-Typ, wenn die Pigmentteilchen basische Teilchen sind, wodurch man Kationen, die in dem Wasser und/oder der wäßrigen Dispersion vorhanden sind, durch H&spplus; austauscht, um den pH des Wassers und/oder der wäßrigen Dispersion zu senken (dieses Verfahren wird im folgenden die "Ionenaustauschbehandlung zur Entflockung von Pigmentteilchen" oder kurz die "Entflockungs-Ionenaustauschbehandlung" genannt).
Es wurde auch gefunden, daß ein gereinigtes Pigment, aus dem Elektrolytionen effektiver entfernt wurden, erhalten werden kann, wenn die obige Operation, nämlich die Ionenaustauschbehandlung zur Zerstörung der Dispersionsstabilität von Pigmentteilchen, unter Verwendung einer wäßrigen Pigmentteilchen-Dispersion durchgeführt wird, wobei besagte wäßrige Dispersion durch Durchführung der Ionenaustauschbehandlung zur Entflockung der Pigmentteilchen erhalten wurde.
Es wurde ebenso gefunden, daß ein sogar im Feinteilchen-Bereich hoch klassiertes gereinigtes Pigment erhalten werden kann, wenn eine Klassieroperation an einer wäßrigen Pigmentteilchen-Dispersion durchgeführt wird, während Unterschiede in der Sedimentationsgeschwindigkeit genutzt werden, wobei besagte wäßrige Dispersion durch Durchführen der Ionenaustauschbehandlung zur Entflockung der Pigmentteilchen erhalten wurde, und die so gesammelte (fraktionierte) wäßrige Dispersion der zuvor genannten Operation, nämlich der Ionenaustauschbehandlung zur Zerstörung der Dispersionsstabilität der Pigmentteilchen, unterzogen wird.
Die vorliegende Erfindung wurde auf der Basis dieser Feststellungen vollendet.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird so ein Verfahren zur Herstellung eines gereinigten Pigments bereitgestellt, welches umfaßt das In-Berührung-Bringen einer wäßrigen Pigmentteilchen- Dispersion mit (a) einem Kationenaustauscherharz vom H-Typ, wenn die Pigmentteilchen saure Teilchen sind und Gegenionen davon Kationen sind, wodurch man die Gegenionen durch H&spplus;-Ionen austauschen läßt und den pH der wäßrigen Dispersion senkt, oder (b) einem Anionenaustauscherharz vom OH-Typ, wenn die Pigmentteilchen basische Teilchen sind und Gegenionen davon anionisch sind, wodurch man die Gegenionen durch OH&supmin;-Ionen austauschen läßt und den pH der wäßrigen Dispersion anhebt, wodurch die Dispersionsstabilität der Pigmentteilchen zerstört wird, um die Pigmentteilchen ohne in der wäßrigen Dispersion als Verunreinigungen enthaltene Feinteilchen entgegengesetzter Polarität sedimentieren und abtrennen zu lassen.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auch ein Verfahren zur Herstellung eines gereinigten Pigments bereitgestellt, welches umfaßt das In-Berührung-Bringen von Wasser, das zur Herstellung einer wäßrigen Pigmentteilchen-Dispersion verwendet werden soll, mit (a) einem Anionenaustauscherharz vom OH- Typ, wenn die Pigmentteilchen saure Teilchen sind, wodurch man die Anionen, die in dem Wasser anwesend sind, durch OH&supmin;-Ionen austauscht, um den pH des Wassers anzuheben, oder (b) einem Kationenaustauscherharz vom H-Typ, wenn die Pigmentteilchen basische Teilchen sind, wodurch man die Kationen, die in dem Wasser vorhanden sind, durch H&spplus;-Ionen austauscht, um den pH des Wassers zu senken, die Verwendung des pH-regulierten Wassers und die Herstellung einer wäßrigen Dispersion mit den darin entflockten Pigmentteilchen und anschließende Durchführung der stabilitätszerstörenden Ionenaustauschbehandlung, um die Pigmentteilchen sedimentieren und abtrennen zu lassen.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auch ein Verfahren zur Herstellung eines gereinigten Pigments bereitgestellt, welches das der Entflockungs- Ionenaustauschbehandlung-Unterziehen einer wäßrigen Pigmentteilchen-Lösung und das anschließende Durchführen der stabilitätszerstörenden Ionenaustauschbehandlung, um die Pigmentteilchen stark zu entflocken, umfaßt.
Wiederum in einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auch ein Verfahren zur Herstellung eines hoch-klassierten gereinigten Pigments bereitgestellt, welches umfaßt das Klassieren einer wäßrigen Pigmentteilchen-Dispersion, die durch Durchführen der Entflockungs-Ionenaustauschbehandlung unter Ausnutzung von Unterschieden in der Sedimentationsgeschwindigkeit erhalten wurde, und das anschließende Durchführen der stabilitätszerstörenden Ionenaustausch-behandlung.
In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auch ein gereinigtes Pigment in trockener Form oder in einem aufschlämmungsartigen oder breiartigen Konzentrat bereitgestellt, das durch irgendein derartiges Herstellungsverfahren erhalten wurde.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

(Definition)

Der Begriff "Pigment", wie hierin verwendet, umfaßt Teilchen mit einer Teilchengröße von nicht größer als 20 um, vorzugsweise nicht größer als 2 um, belanglos, ob sie organisch oder anorganisch oder natürlich oder synthetisch sind, und nicht auf diejenigen beschränkt, die farbgebende Funktion haben, sondern jene mit einer oder mehreren von verschiedenen Funktionen einschließend.
Der Begriff "Wasser", das als Medium zum Dispergieren von Pigmentteilchen eingesetzt wird, schließt verschiedene in der Herstellung von Pigmenten verwendete Wasser ein, wie Grundwasser, Flußwasser, Regenwasser und Leitungswasser. Sie können auch hydrophiles organisches Lösungsmittel, wie einen Alkohol, enthalten, falls nötig.

(Ionenaustauschbehandlung von Gegenionen)

Der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert ein geeignetes Mittel zur Kontrolle von Ionen mit einer der Oberflächenladung von Pigmentteilchen entgegengesetzten Ladung, wobei besagte Ionen bei der Stabilisierung einer wäßrigen Pigmentteilchen-Dispersion (d.h., der Dispersionsstabilität der Pigmentteilchen) eine wichtige Rolle spielen und "Gegenionen" genannt werden.
In der vorliegenden Erfindung werden die zu behandelnden Pigmentteilchen grob in entweder saure Teilchen oder basische Teilchen eingeteilt. In einer wäßrigen Dispersion neigen Pigmentteilchen dazu, als Gegenionen Kationen, wie Natriumionen, auf ihren Oberflächen stark anzuziehen, wenn die Pigmentteilchen saure Teilchen sind, oder Anionen, wie Chlorionen, auf ihren Oberflächen, wenn die Pigmentteilchen basische Teilchen sind, wodurch auf jedem Pigmentteilchen doppelte Ionenschichten gebildet werden, von denen die eine eine Oberflächenladungs-Schicht und die andere eine Gegenionen-Schicht ist.
Demgemäß wird die wäßrige Pigmentteilchen-Dispersion aufgrund der Gegenwart dieser Gegenionen stabilisiert. Insbesondere wird eine mit einem Entflockungs- oder Dispergiermittel versetzte wäßrige Dispersion wegen der von solch einem Additiv abgegebenen Gegenionen in einem stabilisierten Zustand dispergiert oder wird entflockt.
Die Pigmentteilchen tragen, wenn sie entflockt sind, als Gegenionen Kationen, wie Na&spplus;-Ionen, die um die Pigmentteilchen herum als Makroionen angezogen werden, wenn die Pigmentteilchen saure Teilchen (feste Säure) sind. Aufgrund des Anwesenheit dieser Gegenionen ist die Dispersionsstabilität der Pigmentteilchen sichergestellt, so daß sie, je nach ihren Eigenschaften, wie Teilchengrößen und -formen, unabhängig und frei sedimentieren können.
Bei der Gewinnung von Pigmentteilchen aus einer wäßrigen Dispersion derselben oder beim Klassieren von Pigmentteilchen durch hydraulisches Schlämmen, wurde herkömmlicherweise der wäßrigen Dispersion ein Koagulans, das ein Elektrolyt ist, zugegeben, um die Pigmentteilchen zu koagulieren.
Wenn die Pigmentteilchen saure Teilchen sind, die Gegenionen Kationen sind und ihre wäßrige Dispersion beispielsweise alkalisch ist, d.h., von pH 8-13, wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die wäßrige Dispersion mit einem Kationenaustauscherharz vom H- Typ behandelt, um die Gegenionen durch H&spplus;-Ionen austauschen zu lassen, so daß der pH der wäßrigen Dispersion auf 6 oder niedriger, vorzugsweise 5 oder niedriger, noch bevorzugter 4 oder niedriger, gesenkt wird.
Wenn die resultierende wäßrige Dispersion mit einem Kationenaustauscherharz vom H-Typ behandelt wird, werden die Gegenionen durch H&spplus;-Ionen ausgetauscht. Diese H&spplus;-Ionen kuppeln dann an OH&supmin;- Ionen an, um H&sub2;O-Moleküle zu bilden, so daß die Gegenionen auf das Ionenprodukt von Wasser, [H&spplus;] [OH&supmin;] = 10&supmin;¹&sup4;, reduziert werden. Als Ergebnis werden die Gegenionen, Na&spplus;, eliminiert, und der pH der Dispersion wird gesenkt, wodurch die Dispersionsstabilität der Pigmentteilchen zerstört wird und die sauren Pigmentteilchen nur veranlaßt werden, zu sedimentieren.
Wenn die Pigmentteilchen basische Teilchen sind (feste Base), liegen die Pigmentteilchen in einem von Gegenionen, d.h., Anionen wie Cl&supmin;, umgebenen Zustand in der Dispersion vor.
Wenn die wäßrige Dispersion, deren pH im allgemeinen 6 oder niedriger ist, mit einem Anionenaustauscherharz vom OH-Typ behandelt wird, werden die Gegenionen durch OH&supmin;-Ionen ausgetauscht.
Als Ergebnis werden Elektrolytionen, nämlich Anionen, wie Cl&supmin;, entfernt, so daß der pH der Dispersion auf 8 oder höher, vorzugsweise 9 oder höher, noch bevorzugter 10 oder höher, ansteigt. Die Dispersionsstabilität der Pigmentteilchen wird so zerstört, wodurch die basischen Pigmentteilchen nur veranlaßt werden, zu sedimentieren.
Die so ohne Gegenionen sedimentierten Pigmentteilchen werden kein harter Kuchen, selbst wenn sie in Form einer Aufschlämmung übriggelassen werden, und werden, selbst nachdem sie getrocknet sind, an sekundärer Aggregation gehindert.
Gemäß diesen Ionenaustauschbehandlungen kann der pH ohne Erhöhung der Elektrolyte eingestellt werden, da kein Koagulierungsmittel zugegeben wird. Es ist überraschend, daß Pigmentteilchen ohne die Zugabe irgendeines Koagulans leicht sedimentieren, wenn die Gegenionen durch Ionenaustausch entfernt werden. Es wurde nicht völlig aufgeklärt, warum eine derartige Sedimentation stattfindet. Ionen, die in entgegengesetzter Polarität zu den Gegenionen geladen sind, verbleiben noch in einer Konzentration von mehreren ppm bis zu mehreren hundert ppm. Diese Ionen scheinen zur Sedimentation der Pigmentteilchen beizutragen. Außerdem verbleiben Feinteilchen von Verunreinigungen, die in entgegengesetzter Polarität zu den Pigmentteilchen geladen sind, ohne Sedimentation in der Dispersion. Diese verbleibenden Ionen können durch Abtrennen und Konzentrieren des Sediments entfernt werden.

(Entflockung von Pigmentteilchen durch Ionenaustauschbehandlung)

Im zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine wäßrige Dispersion, in der Pigmentteilchen durch Ionenaustauschbehandlung entflockt wurden, verwendet.
Es wird nämlich eine wäßrige Dispersion mit darin stark entflockten Pigmentteilchen erhalten durch In-Berührung-Bringen von Wasser und/oder einer wäßrigen Pigmentteilchen-Dispersion mit (a) einem Anionenaustauscherharz vom OH-Typ, wenn die Pigmentteilchen saure Teilchen sind, wodurch man die Anionen, die in dem Wasser und/oder der wäßrigen Dispersion anwesend sind, durch OH&supmin;-Ionen austauscht, um den pH des Wassers und/oder der wäßrigen Dispersion anzuheben (auf etwa pH 8-13), oder (b) einem Kationenaustauscherharz vom H- Typ, wenn die Pigmentteilchen basische Teilchen sind, wodurch man die Kationen, die in dem Wasser und/oder der wäßrigen Dispersion vorhanden sind, durch H&spplus;-Ionen austauscht, um den pH des Wassers und/oder der wäßrigen Dispersion zu senken (auf etwa pH 1-6).
Wenn die obige Ionenaustauschbehandlung unter Verwendung einer wäßrigen Dispersion von entflockten Pigmentteilchen, erhalten durch Verwendung von Wasser, das durch Ionenaustauscherharz im pH eingestellt ist, durchgeführt wird, werden Ionen, die in den Pigmentteilchen enthalten sind und dieselbe Ladungsart wie die Pigmentteilchen aufweisen, einem Ionenaustausch unterzogen, so daß eine wäßrige Dispersion mit darin stärker entflockten Pigmentteilchen erhalten werden kann.
Durch Durchführung derartiger Ionenaustauschbehandlungen wird die gegenseitige Interferenz zwischen dispergierten Pigmentteilchen verringert, so daß der entflockte Zustand gefördert wird.
Ein gereinigtes Pigment, aus dem Elektrolytionen noch effektiver entfernt wurden, kann erhalten werden durch Verwendung einer wäßrigen Pigmentteilchen-Dispersion, die entflockt wurde, indem man Ionenaustauschbehandlung durchführte, wie oben beschrieben, und anschließende Durchführung der obigen Operation, nämlich In- Berührung-Bringen der wäßrigen Dispersion der Pigmentteilchen mit einem Kationenaustauscherharz vom H-Typ oder einem Anionenaustauscherharz vom OH-Typ, um Gegenionen auszutauschen, wodurch man den pH der wäßrigen Dispersion senkt oder anhebt und die Dispersionsstabilität der Pigmentteilchen zerstört, um die Pigmentteilchen sedimentieren und abtrennen zu lassen.
Mit anderen Worten, Elektrolytionen können wirksam eliminiert werden, wenn von den Gegenionen verschiedene Ionen aus einer wäßrigen Pigmentteilchen-Dispersion durch Durchführung der Entflockungs-Ionenaustauschbehandlung entfernt werden und die Gegenionen dann der Ionenaustauschbehandlung unterzogen werden.

(Klassierung)

Durch die Entflockungs- Ionenaustauschbehandlung können Pigmentteilchen ohne die Notwendigkeit der Zugabe eines Entflockungs- oder Dispergiermittels effektiv entflockt werden, wodurch die Pigmentteilchen in der wäßrigen Dispersion frei sedimentieren können. Wenn die wäßrige Dispersion mit den darin entflockten Pigmentteilchen klassiert wird, indem man die Unterschiede in der Sedimentationsgeschwindigkeit unter den Pigmentteilchen ausnutzt, ist Klassierung sogar für Feinteilchen im Bereich von nicht größer als 2 um durchführbar, da die Pigmentteilchen in einem hohem Grad entflockt wurden.
Der Begriff "Klassierung", wie hierin verwendet, bedeutet eine Klassier-Grundoperation, in der eine wäßrige Pigmentteilchen- Dispersion für einen vorher festgelegten Zeitraum stehen gelassen wird, um den Pigmentteilchen zu gestatten, eine natürliche oder Schwerkraft-Sedimentation einzugehen, und ein oberer Teil der resultierenden Dispersion, wobei dieser Teil innerhalb eines vorher festgelegten Tiefenbereichs lokalisiert ist, gesammelt wird. Mit anderen Worten ist es lediglich notwendig, den Tiefenbereich eines oberen Teils, der Teilchen einer gewünschten Teilchengröße enthält, nach der Stokes'schen Sedimentationsgleichung zu berechnen und dann den entsprechenden Teil der Dispersion zu sammeln. Übrigens kann die Klassieroperation prompt durchgeführt werden, wenn ein Zentrifugalabscheider verwendet wird, anstatt sich auf die natürliche oder Schwerkraft-Sedimentation zu verlassen.
Die Klassierung von Pigmentteilchen wird als nächstes in bezug auf die Teilchengröße des Pigments detailliert beschrieben.
Wenn beispielsweise Pigmentteilchen, die hauptsächlich aus 2 um- bis 600 nm-Teilchen bestehen, durch Klassierung gesammelt werden, enthalten die Pigmentteilchen nicht viele 600-200 nm - Teilchen, die sich teilweise mit dem Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts überlagern. Die Transparenz wird daher erhöht, wodurch es ermöglicht wird, ein charakteristisches Aussehen zu erhalten.
Pigmentteilchen, deren Teilchengrößen innerhalb des Bereichs von 600 bis 200 nm liegen, stehen in enger Beziehung zur Färbe- und Deckkraft. Es ist daher möglich, den Glanzgrad, das Aussehen und dergleichen zu steuern, wenn Pigmentteilchen im Bereich von 600 bis 200 nm unter den Pigmentteilchen kontrolliert (erhöht oder vermindert) werden können.
Wenn man sich als nächstes dem Silt-Bereich zuwendet, können Verbesserungen der Funktionen wie Durchlässigkeit und Atmungsaktivität erwartet werden, vorausgesetzt, daß grobe Teilchen von 20 um und größer und Feinteilchen von 2 um und kleiner ausklassiert werden können.
Gebrannte und/oder gesinterte Produkte von Pigmentteilchen, die genau klassiert wurden, wie oben beschrieben, sind als sogenannte neue Keramik nützlich.
Man erwartet, daß Pigmente, die Teilchengrößen in einem vorher festgelegten engen Bereich aufweisen, d.h., die Teilchengrößen haben, deren Ober- und Untergrenzen beide definiert sind, Brauchbarkeit als bisher noch nicht erhältliche neue funktionelle Materialien finden.

(Elektrische Leitfähigkeit)

Ein in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung erhaltenes Pigmentteilchen-Sediment ist eine ohne weiteres redispergierbare Aufschlämmung. Wasser wird frei durch das Sediment fließen gelassen, und eine klare Wasserschicht wird als Oberschicht gebildet. Es ist daher möglich, die elektrische Leitfähigkeit und den pH des Mediums, d.h., des Wassers, genau zu messen, indem man dieses charakteristische Merkmal ausnutzt, so daß die elektrische Leitfähigkeit des Wassers über dem Sediment leicht auf 100 uS/cm oder niedriger geregelt werden kann.
Die elektrische Leitfähigkeit der oberen Wasserschicht kann durch vollständige Durchführung der Ionenaustauschbehandlung des Wassers oder der Dispersion und ferner der stabilitätszerstörenden Ionenaustauschbehandlung auf 25 uS/cm oder niedriger geregelt werden. Die elektrische Leitfähigkeit kann auf 2 uS/cm oder niedriger geregelt werden, vorausgesetzt, die Ionenaustauschbehandlungen werden unter von der Atmosphäre isolierten Bedingungen durchgeführt.
Wie oben beschrieben wurde, können durch das erfindungsgemäße Verfahren hochreine Pigmente erhalten werden.
Wenn das erfindungsgemäße Verfahren mit der Technik kombiniert wird, daß Pigmentteilchen allmählich zugegeben (geflusht) werden, während das Medium, d.h., Wasser, erhitzt wird oder durch Druckabbau des Produktionssystems zum Kochen gebracht wird, werden die Pigmentteilchen teilweise oder vollständig sterilisiert, so daß eine blasenfreie wäßrige Pigmentdispersion erhalten werden kann. Dies kann die Wirkungen der vorliegenden Erfindung weiter verbessern.
Der als Ergebnis der Sedimentation der Pigmentteilchen gebildete Überstand (die obere Wasserschicht) ist dank der Ionenaustauschbehandlungen frei von Elektrolytionen. Der Überstand kann daher als Wasser für die Herstellung einer wäßrigen Pigmentteilchen- Dispersion wiederverwendet werden. Dies ermöglicht es, die Produktion durch ein geschlossenes System zu betreiben, wodurch die Herstellung ohne das Problem der Verunreinigung durch Abwasser effizient praktiziert werden kann.

(Ionenaustauscherharz)

Als Ionenaustauscherharz wird entweder ein Kationenaustauscherharz vom H-Typ oder ein Anionenaustauscherharz vom OH-Typ verwendet.
Diese Ionenaustauscherharze waren im Stand der Technik bereits gut bekannt, und handelsübliche Produkte können verwendet werden. Bei der Anwendung ist es notwendig, jedes Ionenaustauscherharz in H- Typ oder OH-Typ zu regenerieren. Der Regenerationsrate ist keine besondere Beschränkung auferlegt. Um eine qualitative Operation durchzuführen, ist es jedoch gewünscht, die Regenerationsbedingungen so konstant wie möglich unter Kontrolle zu halten.
Was die Teilchengröße eines Ionenaustauscherharzes betrifft, ist es um so mehr vorzuziehen, je größer und je enger die Teilchengrößenverteilung ist. Es ist nicht nötig, die Teilchengröße eines Ionenaustauscherharzes auf irgendeinen besonderen Bereich zu beschränken, da jedes übliche Handelsprodukt zur Verwendung in der Praxis der vorliegenden Erfindung gewählt werden kann, vorausgesetzt, es ist größer als die Größe der Öffnungen eines Harz-Rückhalte-Siebs in einer Ionenaustauschbehandlungssäule.
Der Kontakt einer wäßrigen Pigmentteilchen-Dispersion mit einem Ionenaustauscherharz vom H-Typ oder OH-Typ kann in der vorliegenden Erfindung bewirkt werden, indem man die wäßrige Dispersion durch eine Ionenaustauschbehandlungssäule oder einen Kolonnenapparat laufen läßt, durch einfaches mechanisches Mischen der wäßrigen Dispersion und des Ionenaustauscherharzes oder durch Einsatz irgendeiner anderen gewünschten Methode.

(Pigmentteilchen)

In der vorliegenden Erfindung verwendbare Pigmentteilchen schließen Feinteilchen der Oxide von Metallen, wie Magnesium, Aluminium, Titan, Mangan, Eisen, Nickel, Zink und Blei; Feinteilchen der Carbonate von Metallen, wie Magnesium, Calcium, Beryllium und Blei; Feinteilchen von Tonmineralien, wie Kaolinit, Pyrophyllit, Bentonit, Montmorillonit, Imogolit, Zeolith, Sericit, Vermiculit, Perlit, Glimmer, Talkum, Hydrotalkit und Hydrotalkitverbindungen; organische Pigmente, wie Phthalocyaninpigmente, Chinacridonpigmente, Azopigmente, Thioindigopigmente, Anthrachinonpigmente, Nitropigmente und Isoindolinonpigmente; Feinteilchen, wie Kieselgel und Rußschwarz; zerkleinerte Teilchen von Ionenaustauscherharzen; organische Teilchen, wie Mikrogele; etc., ein, sind aber nicht besonders darauf beschränkt.
In der vorliegenden Erfindung soll der Ausdruck, Pigmentteilchen seien saure Teilchen, bedeuten, daß, wenn die Pigmentteilchen in eine wäßrige Dispersion geformt werden, die Teilchen negativ (-) geladen sind und Kationen als Gegenionen anziehen, um die negativen Ladungen zu neutralisieren.
Andererseits soll der Ausdruck, Pigmentteilchen seien basische Teilchen, bedeuten, daß, wenn die Pigmentteilchen in eine wäßrige Dispersion geformt werden, die Teilchen positiv (+) geladen sind und Anionen als Gegenionen anziehen, um die positiven Ladungen zu neutralisieren.
Typische saure Teilchen schließen Kaolinit, Pyrophyllite, Siliciumdioxid und Metalloxide ein, während typische basische Teilchen Calciumcarbonat, Bleicarbonat, Talkum und Hydrotalkit einschließen. Es muß jedoch angemerkt werden, daß diese Pigmentteilchen oft oberflächenbehandelt sind. Beispielsweise werden Pigmentteilchen, die durch eine Oberflächenbehandlung basisch gemacht wurden, als basische Teilchen aufgefaßt, selbst wenn sie vor der Oberflächenbehandlung saure Teilchen sind. Die Frage, ob zu verwendende Pigmentteilchen saure Teilchen oder basische Teilchen sind, kann leicht bestimmt werden, je nachdem, ob die Pigmentteilchen entflockt oder sedimentiert werden, wenn eine wäßrige Dispersion der Pigmentteilchen mit einem Kationenaustauscherharz vom H-Typ oder mit einem Anionenaustauscherharz vom OH-Typ behandelt werden. Wenn die Beschaffenheit von Pigmentteilchen bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens nicht gewiß ist, ist es daher lediglich notwendig, ein provisorisches Experiment unter Verwendung einer kleinen Menge der Pigmentteilchen als Probe durchzuführen.
Veranschaulichende Beispiele für die in der vorliegenden Erfindung verwendbaren Pigmentteilchen schließen verschiedene Pigmentteilchen ein, wie diejenigen, die durch Mahlen von Roherzen erhalten wurden, Pigmente, die durch Klassierung erhalten wurden, und ihre wäßrigen Dispersionen, Pigmentteilchen enthaltende Abwässer, synthetisierte organische und anorganische Teilchen und handelsübliche Pigmente. Um die Reinigung und Klassierung effektiv durchzuführen, ist es wünschenswert, eine hohes Verdünnungsverhältnis zu verwenden, zum Beispiel die Konzentration einer wäßrigen Pigmentteilchen- Dispersion auf 5 Gew.-% oder niedriger, bevorzugter auf 3 Gew.-% oder niedriger, zu regeln.
Es ist möglich, als wäßrige Pigmentteilchen-Dispersionen jene zu verwenden, die ein Entflockungs- oder Dispergiermittel enthalten. Die Verwendung von Wasser und/oder einer wäßrigen Dispersion, in dem/der zur Entflockung der Pigmentteilchen in derselben Polarität wie die Pigmentteilchen geladene Ionen durch ein Kationenaustauscherharz vom H-Typ oder ein Anionenaustauscherharz vom OH- Typ ausgetauscht wurden, macht es möglich, Elektrolytionen und Verunreinigungsionen noch weiter zu eliminieren und außerdem ein hoch-klassiertes gereinigtes Pigment zu erhalten.
Das erste Merkmal der vorliegenden Erfindung beruht darin, daß man der positiven oder negativen Ladung von Pigmentteilchen und den damit verbundenen Gegenionen Aufmerksamkeit schenkt.
Wenn der pH einer wäßrigen Dispersion der Pigmentteilchen eingestellt wird, indem man die Gegenionen Ionenaustausch mit einem Kationenaustauscherharz vom H-Typ oder einem Anionenaustauscherharz vom OH-Typ unterzieht, wird die Stabilität der wäßrigen Dispersion zerstört, so daß nur sauren Pigmentteilchen oder basischen Pigmentteilchen gestattet wird, ohne weiteres zu sedimentieren. Außerdem wird das resultierende Pigment kein harter Kuchen werden und wird keine wesentliche Sekundäraggregation eingehen, selbst nachdem es getrocknet ist.
Das zweite Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß man die Reihenfolge der Ionenaustauschbehandlungen beachtet. Zuerst werden von den Gegenionen verschiedene Ionen in dem zu verwendenden Wasser und/oder einer wäßrigen Dispersion einer Ionenaustauschbehandlung mit einem Kationenaustauscherharz vom H- Typ oder einem Anionenaustauscherharz vom OH-Typ unterzogen, um die Pigmentteilchen zu entflocken, wodurch eine wäßrige Dispersion in einem freien Sedimentationszustand hergestellt wird. Als nächstes wird die wäßrige Dispersion, entweder wie sie ist oder nachdem sie klassiert wurde, mit einem Kationenaustauscherharz vom H-Typ oder einem Anionenaustauscherharz vom OH-Typ in Berührung gebracht, so daß die Gegenionen einer Ionenaustauschbehandlung unterzogen werden. Als Ergebnis wird der pH der wäßrigen Dispersion eingestellt, um die Dispersionsstabilität der Pigmentteilchen zu zerstören, wodurch saure oder basische Pigmentteilchen nur veranlaßt werden zu sedimentieren. Es ist demgemäß möglich, ein gereinigtes Pigment zu erhalten, aus dem Elektrolytionen und Feinteilchen von Verunreinigungen vollständig oder teilweise entfernt wurden und dessen Polarität auf entweder sauer oder basisch konsistent gemacht wurde. Das gereinigte Pigment wird kein harter Kuchen werden und keine wesentliche Sekundäraggregation eingehen. Wenn es nach der oben beschriebenen Methode klassiert wurde, ist es insbesondere möglich, ein gereinigtes Pigment zu erhalten, das selbst im Feinteilchen-Bereich von 2 um und kleiner in einem hohen Grad klassiert ist.
Als pH-Regulierungsmittel macht die vorliegende Erfindung Gebrauch von dem Verfahren, bei dem Acidität oder Alkalinität zeigende Anionen oder Kationen durch Ionenaustauschbehandlung eliminiert werden, anstatt ein Koagulierungsmittel oder dergleichen zuzugeben. Die Elektrolyt-Konzentration in der gesamten wäßrigen Dispersion ist daher verringert. Außerdem kann die Entflockung, Sedimentation, Abtrennung oder hochgradige Klassierung der Pigmentteilchen unter den Bedingungen, daß die Elektrolyt-Gesamtkonzentration reduziert werden kann, durchgeführt werden.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, die Sedimentationsgeschwindigkeit von Pigmentteilchen, die von dem -Potential, der Teilchengröße und dem spezifischen Gewicht der Pigmentteilchen bestimmt wird, genau einzustellen. Aufgrund der Behandlung durch das Ionenaustauscherharz ist eine quantitative Operation durchführbar.
Die Ziele der vorliegenden Erfindung können, selbst wenn eine einfache Entionisierungsoperation durchgeführt wird, durch Nicht- Beachtung des Zustands der positiven oder negativen Ladung von Pigmentteilchen oder der damit verbundenen Gegenionen nicht erreicht werden.
Wenn Pigmentteilchen beispielsweise in entionisiertem Wasser dispergiert werden, sedimentieren die Pigmentteilchen zusammen, so daß auf den Pigmentteilchen abgelagerte Elektrolytionen nicht in irgendeinem ausreichenden Ausmaß entfernt werden können. Ferner können die Pigmentteilchen nicht klassiert werden, da sie zusammen sedimentieren.
Wenn gleichzeitig ein Kationenaustauscherharz vom H-Typ und ein Anionenaustauscherharz vom OH-Typ in Kombination verwendet werden, wird der pH der wäßrigen Dispersion fast neutral, so daß die Pigmentteilchen veranlaßt werden, zu sedimentieren. Daher ist Behandlung über einen langen Zeitraum unabdingbar, um die auf den Pigmentteilchen abgelagerten Elektrolytionen vollständig zu entfernen. Da die Pigmentteilchen durch dieses Verfahren in einen sedimentierten Zustand gebracht werden, ist ihre Klassierung schwierig. Es ist vielleicht möglich, das Mischungsverhältnis von Kationenaustauscherharz vom H-Typ zu Anionenaustauscherharz vom OH-Typ einzustellen, um den pH in einem Versuch im kleinen Maßstab zu variieren. Es ist jedoch äußerst schwierig, ein derartiges gemischtes Harz zu regenerieren und auch das Mischungsverhältnis aufrechtzuerhalten. Daher ist es unpraktisch, das Kationenaustauscherharz vom H-Typ und das Anionenaustauscherharz vom OH- Typ in Kombination zu verwenden.
Die vorliegende Erfindung kann daher ein gereinigtes, redispergierbares Pigment bereitstellen, aus dem Elektrolytionen und Feinteilchen entgegengesetzter Polarität vollständig oder teilweise entfernt wurden und das kein harter Kuchen werden wird, selbst wenn es in einem Aufschlämmungszustand übriggeblieben ist, und keine wesentliche Sekundäraggregation eingehen wird, selbst nachdem es getrocknet ist.
Die vorliegende Erfindung kann auch ein gereinigtes Pigment bereitstellen, dessen Teilchengröße eng klassiert wurde. Durch diese Klassierung können eine oder mehrere neue Funktionen abgeleitet werden, ohne die chemische Zusammensetzung abzuändern.
Außerdem kann die Teilchengröße sogar im bisher unerforschten Submikron-Bereich kontrolliert werden, so daß die Entwicklung neuer Materialien erwartet wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann nicht nur auf anorganische Mineralien, sondern auch auf organische Materialien angewendet werden, solange sie ein spezifisches Gewicht größer als 1 aufweisen. Zum Beispiel hat die "Mikrogel" genannte Granulationstechnik, deren Entwicklung in den letzten Jahren im Gange ist, auch technische Schwierigkeiten bei der Klassierung, wie die Entfernung und/oder Reinigung von Ausgangsmonomeren und Katalysator. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch auf diesen technischen Gebieten eingesetzt werden.
Erfindungsgemäße gereinigte Pigmente können geeigneterweise als trockene Pulver oder Aufschlämmungen für eine breite Vielfalt von Anwendungen, wie Papier und Papier-verwandte Produkte, Farben, Kautschuke, Kunststoffe, Medikamente, Kosmetika und wärmeakkumulierende Medien eingesetzt werden.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend speziell durch die folgenden Beispiele, Vergleichsbeispiele und Bezugsbeispiele beschrieben.

(Kaolin)

Nachfolgend wird eine Beschreibung der in den Beispielen 1-4 und Vergleichsbeispielen 1-4 verwendeten handelsüblichen Kaoline gegeben.
Handelsübliche Kaoline schließen jene mit verschiedenen Teilchengrößenverteilungen ein. Repräsentative Beispiele (a-d) sind in Tabelle 1 gezeigt.
Die Teilchengrößenverteilungen der in Tabelle 1 gezeigten handelsüblichen Kaoline (Produkte der Georgia Kaolin Co., Inc.) sind Werte, die durch das Coulter-Zählverfahren gemessen wurden, nachdem Natriumpolyphosphat als Entflockungsmittel zu wäßrigen Dispersionen der jeweiligen Kaoline gegeben worden war und dann die resultierenden Mischungen Ultraschallwellen ausgesetzt wurden, um die Entflockung ausreichend zu fördern. In den nachfolgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen wurden die Teilchengrößenverteilungen auf dieselbe Art gemessen.
Als einer der Indices, die die Qualität eines handelsüblichen Pigments repräsentierten, wird im allgemeinen der Gehalt an Teilchen von 2 um und kleiner angegeben. Diejenigen, die Teilchen von 2 um und kleiner im Bereich von 85-95 Gew.-% enthalten, werden als hochwertige Produkte angesehen. Im Falle des in Tabelle 1 gezeigten Produkts a ist der Gehalt an Teilchen von 2 um und kleiner 92 Gew.-%. Produkt a ist daher ein hochwertiges Produkt.
Produkt a enthält auch 9 Gew.-% Teilchen im Feinteilchen- Größenbereich von 200 nm und kleiner. Obwohl der Gewichtsanteil 9 Gew.-% beträgt, machen diese Feinteilchen einen sehr großen Prozentsatz aus, wenn ihr Anteil hinsichtlich der Teilchenanzahl betrachtet wird. Ihr Einfluß auf die physikalischen Eigenschaften des Pigments kann daher nicht ignoriert werden. Jedoch wurde die Klassierung von Teilchen im Feinteilchen-Größenbereich von 200 nm und kleiner bisher als unmöglich angesehen.
Auf der anderen Seite ist Produkt d relativ preisgünstig. Es enthält große Teilchen von 6 um und größer in einer so großen Menge wie 12 Gew.-% und Feinteilchen von 600 nm und kleiner in einer Menge von 7 Gew.-%. Die Teilchengrößenverteilung ist daher ziemlich breit. Derartige minderwertige Produkte werden, nachdem sie gemahlen sind, weiter durch Dispersion auf Seiten der Anwender verwendet. Die Kontrollniveaus der Teilchengrößen-verteilungen sind jedoch immer noch gering, da durch das mechanische Mahlen auch mehr Feinteilchen gebildet werden.

Beispiel 1

20 kg von Produkt b in Tabelle 1 wurden als Kaolin verwendet. Es wurde nach und nach zu 1 t alkalischem Wasser (Entflockungsmittel: NaOH) von pH 10 gegeben, während letzteres gerührt wurde, wodurch eine wäßrige Dispersion mit einer Kaolinkonzentration von 2 Gew.- % hergestellt wurde. Als Wasser wurde Brunnenwasser verwendet. Die wäßrige Dispersion enthielt als Haupt-Gegenionen Na&spplus;-Ionen und war eine sedimentationsfreie stabile Dispersion.
Ein Teil der wäßrigen Dispersion wurde in einem Glasrohr als Probe entnommen und wurde unter stationären Bedingungen beobachtet. Er befand sich in einem freien Sedimentationszustand, so daß keine Sedimentationsgrenzfläche beobachtet wurde. Man fand heraus, daß das Kaolin aus Feinteilchen bestand, die nicht sedimentierten, selbst wenn sie 1 Monat lang stehen gelassen wurden. Sogar wenn ein Zentrifugalabscheider verwendet wurde, war es schwierig, diese Feinteilchen zu gewinnen.
Ein Teil der Sedimentations-freien wäßrigen Dispersion wurde herausgenommen, zu dem 10 l eines Kationenaustauscherharzes vom H- Typ ("Duolite C20", Handelsbezeichnung, Produkt der Sumitomo Chemical Co., Ltd.) zugegeben wurden, gefolgt von Kationenaustauschbehandlung, bis der pH-Wert auf 4 fiel. Nach der Behandlung wurde das Kationenaustauscherharz vom H-Typ abfiltriert.
Die nach der Ionenaustauschbehandlung erhaltene wäßrige Dispersion wechselte von dem freien Sedimentationszustand, in dem keine Grenzfläche beobachtet wurde, in einen gebundenen Sedimentationszustand, in dem eine Sedimentationsgrenzfläche beobachtet wurde. Als ein Zeitraum von 3 Tagen natürlicher Sedimentation verstrichen war, wurde der Überstand entfernt. Als Ergebnis war es möglich, die wäßrige Dispersion auf 67 kg einer 20 Gew.-%igen Aufschlämmung zu konzentrieren. Einen Monat später wurde ein weicher Kuchen mit einer Kaolinkonzentration von etwa 40 Gew.-% erhalten. Es war lediglich möglich, einen ähnlichen weichen Kuchen zu erhalten, wenn diese Konzentration in einem kurzen Zeitraum mittels eines Zentrifugalabscheiders bewirkt wurde. Die elektrische Leitfähigkeit des Überstands betrug 85 uS/cm.
Wenn der so erhaltene weiche Kuchen 1 Jahr stehengelassen wurde, ging er keinerlei Veränderungen ein und blieb in dem breiartigen Zustand. Er wurde kein harter Kuchen.
Es war einfach, den weichen Kuchen zu trocknen. Die so erhaltenen trockenen Teilchen waren redispergierbar. Als Ergebnis einer mikroskopischen Untersuchung fand man, daß das trockene Kaolin, verglichen mit dem Ausgangs-Kaolin, viel weniger Teilchen- Sekundäraggregate enthielt.
Aus dem obigen Ergebnis ist es klar, daß Kaolin durch Ionenaustausch von Gegenionen mit einem Kationenaustauscherharz vom H-Typ ohne Zugabe eines Koagulierungsmittels zu einer wäßrigen Kaolindispersion in Form eines weichen Kuchens gewonnen werden kann. In diesem Beispiel wurde keine Klassierung durchgeführt, so daß die Teilchengrößenverteilung des so erhaltenen Kaolins im wesentlichen dieselbe wie die des Ausgangsmaterials war, wie in Tabelle 1 gezeigt.
Durch das Verfahren von Beispiel 1 ist es möglich, ein gereinigtes Pigment zu erhalten, bei dem die Elektrolyten-Gesamtmenge, verglichen mit dem herkömmlichen Schwefelsäureverfahren, in dem Schwefelsäure als Koagulierungsmittel verwendet wird, nicht erhöht ist und Feinteilchen der entgegengesetzten Polarität entfernt wurden.

Vergleichsbeispiel 1

Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 wurden 20 kg des Kaolins von Produkt b in Tabelle 1 nach und nach zu 1 t alkalischem Wasser von pH 10 gegeben, während letzteres gerührt wurde, wodurch eine wäßrige Dispersion mit einer Kaolinkonzentration von 2 Gew.-% hergestellt wurde.
Durch ein im Stand der Technik an sich bekanntes Verfahren wurde Schwefelsäure als Koagulierungsmittel zugegeben, um den pH auf 4 einzustellen. Die Dispersion schlug in einen koagulierten Zustand um, und das Kaolin begann zu sedimentieren. Nach 3 Tagen natürlicher Sedimentation war die Aufschlämmung auf 60 kg einer 33 Gew.-%igen Aufschlämmung konzentriert. Einen Monat später wurde die Aufschlämmung jedoch zu einem harten Kuchen, so daß ihre Handhabung nicht länger machbar war.
So wurde die Aufschlämmung am vierten Tag der Konzentrierung durch eine Filterpresse entwässert. Die Teilchengrößenverteilung des so getrockneten Pigments ist unter Vergleichsbeispiel 1 in Tabelle 1 gezeigt. Folglich wurde die Teilchengrößenverteilung von der des Ausgangspigments unverändert gefunden.

Beispiel 2

Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 wurden 20 kg des Kaolins von Produkt b in Tabelle 1 nach und nach zu 1 t alkalischem Wasser von pH 10 in einem Behälter zugegeben, während letzteres gerührt wurde, wodurch eine wäßrige Dispersion mit einer Kaolinkonzentration von 2 Gew.-% hergestellt wurde.
Die wäßrige Dispersion enhielt kleine Mengen verschiedener Anionen, wie Cl&supmin;, das im Ausgangs-Kaolin inhärent enthalten war, und SO&supmin;&supmin; , das von der Schwefelsäure als Koagulierungsmittel abgeleitet war.
Zu der wäßrigen Dispersion wurden 10 l eines Anionenaustauscherharzes vom OH-Typ ("Duolite A101", Produkt der Sumitomo Chemical Co., Ltd.) gegeben, so daß die wäßrige Dispersion einer Anionenaustauschbehandlung unterzogen wurde. Der pH wurde bei 10,5 stabilisiert. Es scheint, daß Anionen in der wäßrigen Dispersion durch das Anionenaustauscherharz eingefangen wurden, und OH&supmin;-Ionen stattdessen freigesetzt wurden, was zu dem höheren pH-Wert führte. Übrigens wurde das Anionenaustauscherharz vom OH-Typ nach der Behandlung abfiltriert.
Die Entflockung der Kaolinteilchen in der wäßrigen Dispersion wurde durch die Anionenaustauschbehandlung weiter gefördert.
Die so erhaltene wäßrige Dispersion wurde aufrechterhalten, wie sie war, nämlich in einem freien Sedimentationszustand, und die Dispersion wurde im Bereich von Sedimentationsabständen, die Stokes-Durchmessern von 0,6 um und größer, aber nich größer als 2 um, entsprachen, abgetrennt. Spezifisch beschrieben, wurde die wäßrige Dispersion 10 Stunden/10 cm, nämlich 100 Stunden, stehengelassen, während die Temperatur der Dispersion bei 10-13ºC gehalten wurde. Danach wurde die Dispersion im Tiefenbereich von 9-100 cm von der Wasseroberfläche gesammelt. Um die Zeit zu verkürzen, kann diese Sedimentation durch einen "Decantor" genannten kontinuierlichen Zentrifugalabscheider durchgeführt werden.
Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 wurde die so gesammelte Dispersion einer Kationenaustauschbehandlung mit einem Kationenaustauscherharz vom H-Typ unterzogen, bis ihr pH auf 4 fiel, wodurch die Kaolinteilchen veranlaßt wurden zu sedimentieren. Als Ergebnis wurde ein weicher Kuchen (Aufschlämmung) erhalten, in dem das Sediment konzentriert war. Die Teilchengrößenverteilung des Kaolins in dem weichen Kuchen ist in Tabelle 1 gezeigt, so daß eine wesentliche Abnahme in der Feinteilchen-Fraktion beobachtet wurde (insbesondere im Vergleich mit dem unten zu beschreibenden Vergleichsbeispiel 2). Die elektrische Leitfähigkeit des Überstands war 37 uS/cm.
Die Aufschlämmung wurde überhaupt nicht härter, sogar wenn sie 1 Jahr stehen gelassen wurde. Ferner wurde keine Teilchenaggregation beobachtet, wenn die Aufschlämmung getrocknet wurde.
Wie in Tabelle 1 gezeigt, wurden von einer elektronenmikroskopischen Beobachtung der getrockneten Teilchen überhaupt keine Teilchen im Bereich von 6 um und größer beobachtet. Außerdem wurde bestätigt, wie ebenfalls in Tabelle 1 angegeben, daß Teilchen im Bereich von 2-6 um und jene im Bereich von 200-600 nm nur kleine Fraktionen ausmachten.
Die Aufschlämmung wies ausgezeichnete thixotrope Eigenschaften auf, ließ sowohl Lagerung als auch Pumpenförderung zu und war äußerst leicht zu handhaben. Als daran ein Gefrierversuch vorgenommen wurde, wurde sie nicht unterkühlt, sondern war, ähnlich reinem Wasser, bei 0ºC gefroren. Außerdem wurde sie durch Sprühtrocknen leicht in feines Pulver umgewandelt. Sie war auch durch ein herkömmliches Lufttrocknungsverfahren leicht zu trocknen, so daß sie leicht zu Pulver wurde. Diese trockenen Pulver ließen sich in Wasser leicht dispergieren, wodurch sie wieder in stabile Aufschlämmungen zurückverwandelt wurden. Wenn sie gemäß einem Flushverfahren Lösungsmittelsubstitution nicht nur mit Wasser, sondern auch mit verschiedenen Lösungsmitteln, wie hydrophilen Lösungsmitteln und hydrophoben Lösungsmitteln, unterzogen wurden, wurden, anders als bei Aufschlämmungen, die respektive mit herkömmlichen Herstellungsverfahren erhalten wurden, gute Dispersionen frei von Aggregation oder Koagulation erhalten.
Übrigens wurden der Aufschlämmungs- und Sedimentationsrückstand, der den Sedimentationsabständen für Stokes-Durchmesser von 2 um und größer entsprach, als in der nächsten Entflockungsoperation zuzugebendes Rohmaterial genutzt. Der Sedimentationsrückstand wurde in einer Kugelmühle gemahlen und dann verwendet, so daß das Ausgangs-Kaolin schließlich gänzlich entflockt wurde. Daher wurde das Ausgangsmaterial in toto in ein Pigment in Form eines weichen Kuchens mit einem Stokes-Durchmesser von nicht größer als 2 um umgewandelt.

Vergleichsbeispiel 2

Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 wurden 20 kg des Kaolins von Produkt b in Tabelle 1 allmählich zu 1 t alkalischem Wasser von pH 10 in einem Behälter zugegeben, während letzteres gerührt wurde, wodurch eine wäßrige Dispersion mit einer Kaolinkonzentration von 2 Gew.-% hergestellt wurde.
Von der wäßrigen Dispersion, die sich in einem freien Sedimentationszustand befand, wurde die Dispersion im Bereich von Sedimentationsabständen, die Stokes-Durchmessern von 0,6 um und größer, aber nich größer als 2 um, entsprachen, gesammelt.
Der so gesammelten Dispersion wurde auf eine im Stand der Technik an sich bekannte Weise Schwefelsäure als Koagulierungsmittel zugesetzt, wodurch der pH der Dispersion auf 4 gesenkt wurde. Als Folge sedimentierten die Kaolinteilchen, und eine konzentrierte Aufschlämmung wurde erhalten.
Die konzentrierte Aufschlämmung wurde durch eine Filterpresse entwässert, gefolgt von Trocknung, um ein pulverförmiges Pigment zu erhalten.
Die Teilchengrößenverteilung des so erhaltenen trockenen Kaolins ist unter Vergleichsbeispiel 2 in Tabelle 1 gezeigt. Unerwarteterweise war sie im wesentlichen dieselbe wie die Teilchengrößenverteilung von dem im Handel erhältlichen Produkt a. Wenn sie in Abhängigkeit von den Unterschieden in der Sedimentationsgeschwindigkeit klassiert wurde, war die Obergrenze der Teilchengröße steuerbar. Teilchen von 2 um und größer wurden auf 7 Gew.-% verringert, aber der Prozentsatz an Feinteilchen von 200 nm und kleiner wurde verhältnismäßig erhöht. Bei elektronenmikroskopischer Beobachtung wurden viele Kaolinteilchen- Aggregate beobachtet, und keine Primärteilchen von Feinteilchen waren vorhanden. Es war nicht möglich, die Untergrenze der Teilchengröße zu steuern, da der Elektrolyt (Schwefelsäure) zugegeben wurde.
Im Vergleich zu Beispiel 2 wird eine prozentuale Erhöhung von Teilchen im Bereich von 600-200 nm beobachtet.

Vergleichsbeispiel 3

20 kg von Produkt b in Tabelle 1 wurden nach und nach zu 1 t entionisiertem Wasser (elektrische Leitfähigkeit: 1 uS/cm) gegeben, während letzteres gerührt wurde, wodurch eine wäßrige Dispersion mit einer Kaolinkonzentration von 2 Gew.-% hergestellt wurde.
Der pH der wäßrigen Lösung war 5,5. Als das Rühren eingestellt wurde, begann bald die Sedimentation und eine Sedimentationsgrenzfläche wurde beobachtet. Da große Teilchen und kleine Teilchen koagulierten und zusammen sedimentierten, war keine Klassierung durchführbar.
Obwohl das entionisierte Wasser gewisse Wascheffekte aufweist, erhöhte sich die elektrische Leitfähigkeit des Überstands allmählich. Es war extrem schwierig, die elektrische Leitfähigkeit unter 50 uS/cm zu regeln. Dies zeigte an, daß die Entionisierungswaschung der Teilchenaggregate nicht in irgendeinem ausreichendem Ausmaß vonstatten ging.
Das Waschen eines Pigments mit entionisiertem Wasser führt daher nicht zu Verbesserungen der Pigmentqualität.

Vergleichsbeispiel 4

Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 wurden 20 kg des Kaolins von Produkt b in Tabelle 1 nach und nach zu 1 t alkalischem Wasser von pH 10 in einem Behälter gegeben, während letzteres gerührt wurde, wodurch eine wäßrige Dispersion mit einer Kaolinkonzentration von 2 Gew.-% hergestellt wurde.
Um Entionisierung durchzuführen, wurden sowohl 10 l eines Kationenaustauscherharzes vom H-Typ als auch 10 l eines Anionenaustauscherharzes vom OH-Typ zur wäßrigen Dispersion gegeben, gefolgt von Rühren. Der pH der wäßrigen Dispersion fiel auf 5,5-6,7, d.h., auf ungefähr das neutrale Niveau, so daß auf den ersten Blick die Entionisierung abgeschlossen worden zu sein schien.
Jedoch begannen Kaolinteilchen zu sedimentieren, so daß es schwierig war, die Klassierung der wäßrigen Dispersion durchzuführen. Die Dispersion wies äußerst geringe pH-Pufferungsfähigkeit auf, da sie sich im entionisierten Zustand befand. Der pH-Wert variierte daher von einem Behandlungsvorgang zum anderen, wodurch schlechte Reproduzierbarkeit bei Konzentrierungsvorgängen und dergleichen gezeigt wurde. Obwohl die elektrische Leitfähigkeit so wenig wie etwa 50 uS/cm erreichte, solange beide Ionenaustauscherharze vorhanden waren, erhöhte sich die elektrische Leitfähigkeit allmählich, während die Dispersion nach der Entfernung beider Ionenaustauscherharze stehengelassen wurde. Behandlung über einen größeren Zeitraum ist daher erforderlich, um die elektrische Leitfähigkeit auf 50 uS/cm oder niedriger zu senken. Dies macht enorme Kosten notwendig.
Aus dem bisher Gesagten weist die gemischte Verwendung von Kationenaustauscherharz vom H-Typ und Anionenaustauscherharz vom OH-Typ schlechte Reproduzierbarkeit auf und hat Schwierigkeiten bei der Durchführung der Klassierung. Es ist auch klar, daß in der Praxis kaum ein hochreines Pigment erhalten werden kann.

Beispiel 3

Brunnenwasser wurde mit einen Anionenaustauscherharz vom OH-Typ behandelt, um alkalisches Wasser von pH 11 zu erhalten. Eine Analyse des alkalischen Wassers durch Ionenchromatographie fand heraus, das die Konzentrationen von Chloridionen und Sulfationen Spuren waren, nämlich 2 ppm bzw. 3 ppm.
20 kg von Produkt b wurden dem alkalischen Wasser von pH 11 nach und nach zugegeben, während letzteres gerührt wurde, wodurch eine wäßrige Dispersion mit einer Kaolinkonzentration von 2 Gew.-% hergestellt wurde. Die wäßrige Dispersion hatte pH 10,3 und ausgezeichnete Dispersionsstabilität.
Die so erhaltene wäßrige Dispersion wurde stehengelassen, wie sie war, nämlich in einem freien Sedimentationszustand, und auf ähnliche Weise wie in Beispiel 2 wurde die Dispersion in dem Stokes-Durchmessern von 0,6 um und größer, aber nicht größer als 2 um, entsprechenden Sedimentationsabstands-Bereich gesammelt.
Dann wurde unter Verwendung von 10 l eines Kationenaustauscherharzes vom H-Typ ("Duolite C20", Handelsname; Produkt der Sumitomo Chemical Co., Ltd.) Kationenaustauschbehandlung durchgeführt, bis der pH-Wert auf 4 fiel. Die so behandelte Dispersion wechselte vom Sedimentationszustand, in dem Kaolinteilchen frei sedimentieren gelassen wurden, zu einem gebundenen Sedimentationszustand, in dem eine Sedimentationsgrenzfläche beobachtet wurde. In drei Tagen natürlicher Sedimentation war es möglich, die Dispersion auf 20 Gew.-% zu konzentrieren. Die elektrische Leitfähigkeit des Überstands fiel auf 13 uS/cm und zeigte dadurch an, daß die Entionisierung effektiv durchgeführt wurde.
Die resultierende Pigmentaufschlämmung wurde entwässert und ohne weiteres getrocknet, wodurch 15 kg eines pulverförmigen Pigments erhalten wurden. Die Teilchengröpßenverteilung des Pigments ist in Tabelle 1 gezeigt.
Es wurde eine äußerst scharf abgegrenzte Teilchengrößenverteilungs- Zentrierung beim Teilchengrößenbereich von 2 um - 600 nm gezeigt. Eine mikroskopische Beobachtung zeigte extrem wenig Aggregationen an.
Brunnenwasser wurde mit einen Anionenaustauscherharz vom OH-Typ behandelt, so daß alkalisches Wasser von pH 11 erhalten wurde.
20 kg von Produkt d wurden dem alkalischen Wasser von pH 11 nach und nach zugegeben, während letzteres gerührt wurde, wodurch eine wäßrige Dispersion mit einer Kaolinkonzentration von 2 Gew.-% hergestellt wurde. Die wäßrige Dispersion wies pH 9,9 und ausgezeichnete Dispersionsstabilität auf.
Die so erhaltene wäßrige Dispersion wurde 100 Stunden stehengelassen, wie sie war, nämlich in einem freien Sedimentationszustand. Eine obere Schicht im Bereich von Sedimentationsabständen, die Stokes-Durchmessern von kleiner als 2 um entsprachen, wurde verworfen, und die Stokes-Durchmessern von 2 um und größer, aber nicht größer als 6 um, entsprechende Dispersion wurde gesammelt.
Die so gesammelte wäßrige Dispersion wurde mit einem Kationenaustauscherharz vom H-Typ behandelt, so daß ihr pH-Wert auf 4,5 gesenkt wurde. Es begann eine gebundene Sedimentation von Kaolinteilchen. Die Dispersion wurde dann auf ähnliche Weise wie in Beispiel 3 behandelt, wodurch 16 kg eines pulverigen Pigments erhalten wurden.
Seine Teilchengrößenverteilung ist in Tabelle 1 gezeigt. Eine äußerst scharfe Teilchengrößenverteilungs-Zentrierung beim Teilchengrößenbereich von 2-6 um wurde gezeigt. Eine elektronenmikroskopische Beobachtung zeigte extrem wenig Aggregationen an. Die Teilchen hatten im wesentlichen ein einheitliches Teilchen, von denen die meisten eine Teilchengröße von 5 um aufwiesen.
Die Teilchengrößenverteilungen der oben in Beispielen 1-4 und Vergleichsbeispielen 1-2 erhaltenen Kaoline und diejenigen der handelsüblichen Kaoline sind zusammengefaßt in Tabelle 1 gezeigt. TABELLE 1 Teilchengrößenverteilung von Kaolin (Gew.-%) Teilchengrößenbereich (d) Klassierung Handelsübliches Kaolin-Pigment Beispiel Vergleichsbeispiel Produkt

Beispiel 5

Dieses Beispiel demonstriert die Anwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens auf ein Pigment-Herstellungsverfahren, bei dem natürlich vorkommende Erze gemahlen werden.
Agalmatolith wird gemahlen, durch hydraulische Schlämmung klassiert, entwässert, getrocknet und dann gemahlen, wodurch Ton als weißes Pulver hergestellt wird.
Chlorgas wird eingesetzt, um den Weißheitsgrad zu verbessern und auch um die Sedimentation nach der hydraulischen Schlämmung zu fördern. Das resultierende Tonpulver wird gewaschen, um das Chlorgas daran zu hindern, im Ton zu verbleiben. Dieses Waschen ist jedoch nicht ausreichend. Als Folge führt mit Chlorgas gebleichter Ton Korrosion herbei, wenn er mit Metallen in Berührung gebracht wird, so daß der Ton selbst als korrodierend angesehen wurde.
Wenn kein Bleichen erforderlich war, wurde eine Suspension (Wasserdispersion) vor dem Einspritzen von Chlorgas auf eine ähnliche Weise wie in Beispiel 1 einer Kationenaustauschbehandlung mit einem Kationenaustauscherharz vom H-Typ unterzogen. Als Ergebnis war es möglich, den pH auf 4 einzustellen. Es war daher möglich, die Sedimentation der Tonteilchen zu fördern. Außerdem lag die resultierende konzentrierte Aufschlämmung in Form eines weichen Kuchens vor.
Dieses Verfahren bringt kein Problem oder keine Unannehmlichkeit hervor, selbst wenn der Vorgang im Verlauf der Behandlungsreaktion beendet wird. Selbst wenn die Behandlungszeit übermäßig lang wird, gibt es, anders als bei Chlorgas, keine Gefahr. Die Prozeßsteuerung kann daher sicher und leicht erfolgen.
Wenn Bleichen nötig war, wurde eine 3 Gew.-%ige Suspension eines bereits mit Chlorgas gebleichten Tonprodukts einer Anionenaustauschbehandlung mit einem Anionenaustauscherharz vom OH-Typ unterzogen, so daß der pH sich auf 11,9 erhöhte. Die Tonteilchen wurden daher entflockt und die Suspension wechselte in einen freien Sedimentationszustand, in dem keine Sedimentationsgrenzfläche beobachtet wurde.
Die so erhaltene wäßrige Dispersion wurde stehengelassen, wie sie war, nämlich im freien Sedimentationszustand, und eine obere Schicht im Bereich von Sedimentationsabständen, die Stokes- Durchmessern von kleiner als 2 um entsprachen, wurde gesammelt.
Die so gesammelte Dispersion wurde Kationenaustauschbehandlung mit einem Kationenaustauscherharz vom H-Typ unterzogen, bis ihr pH auf 4 fiel, wodurch Tonteilchen veranlaßt wurden zu sedimentieren. Als Ergebnis wurde ein weicher Kuchen, in dem das Sediment konzentriert war, erhalten. Die elektrische Leitfähigkeit des Überstands war 43 uS/cm. Chlorionen-Bestandteile, die auf die Korrosion von Metallen negative Auswirkungen haben würden, wurden also erfolgreich entfernt.

Beispiel 6

Von der Mühle jeder Agalmatolithmine fällt ziemlich viel Ton enthaltendes Abwasser an. Die Sedimentationsgeschwindigkeit von Teilchen im Tonbereich von Stokes-Durchmessern von nicht größer als 2 um ist so langsam wie etwa 1 cm pro Stunde. Nach der herkömmlichen Abwasserbehandlungsmethode, wird ein "Eindicker" genanntes Flockungsmittel zugegeben, um sie sedimentieren zu lassen, und das Sediment wird durch eine Filterpresse entwässert und wird dann gewonnen. Der Ton, der durch Durchführen einer derartigen Ausflockungsbehandlung, wie oben beschrieben, erhalten wird, kann leicht entwässert werden. Jedoch muß er verworfen werden oder wird nur für Dachziegel und Mauerziegel verwendet.
Das obige Abwasser (300 t), dessen Feststoffkonzentration 5 Gew.- % war, wurde mit einem Anionenaustauscherharz vom OH-Typ in Berührung gebracht, und die Anionenaustauschbehandlung wurde fortgeführt, bis der pH sich auf 10,5 erhöhte. Die Entflockung der Tonteilchen wurde gefördert. Nachdem die resultierende Dispersion 10 Stunden lang in einem freien Sedimentationszustand gehalten wurde, wurde die obere Schicht in dem Tiefenbereich von 40 cm von der Wasseroberfläche gesammelt. Die so gesammelte wäßrige Dispersion wurde mit einem Kationenaustauscherharz vom H-Typ in Berührung gebracht, und die Kationenaustauschbehandlung wurde fortgesetzt, bis der pH auf 4 fiel.
Die Tonteilchen wurden sedimentieren gelassen und dann gewonnen. Als Ergebnis wurden 1,5 t Sericitton von einer vorherrschend abgeflachten Kristallstruktur erhalten. Dies kann der Entflockung zugeschrieben werden, die als Folge der Entfernung von Anionen als Koagulierungsursache gefördert wurde.
Als nächstes wurde die obere Schicht im Bereich von der Wasseroberfläche der verbleibenden wäßrigen Dispersion bis zur Tiefe von 90 cm gesammelt. Sie wurde in ähnlicher Weise mit einem Kationenaustauscherharz vom H-Typ behandelt, wodurch 7,0 t guter Kaolinton mit Teilchengrößen von nicht größer als 6 um erhalten wurden.
Der nach diesen Operationen erhaltene Rückstand enthielt keinen Ton und hatte eine geringe Viskosität. Der Rückstand hatte deshalb den Vorzug, daß seine Handhabung leicht war.
Ein noch größerer Vorteil liegt darin, daß das verbrauchte Wasser (der Überstand) im Kreislauf geführt und wiederverwendet werden kann, so daß kein Abwasser in den Fluß abgelassen wird, die Zufuhr von Frischwasser auf ein Mindestmaß reduziert werden kann und die Behandlung sogar mit Regenwasser durchgeführt werden kann. Ferner kann die Mahlstelle innerhalb der Mine selbst gewählt werden, obwohl sie herkömmlicherweise in einem Tal sein muß. Ein Apparat mit einem eingebauten Zentrifugalabscheider ist bequem, so daß der Ton an der Förderstelle der Erze gewaschen werden kann und das Wasch-Abwasser dort klassiert und konzentriert werden kann.
Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist nicht auf Agalmatolithminen beschränkt. Es kann auf alle Minen natürlicher Resourcen, bei denen ein Tonausstoß stattfindet, und ferner auf voluminöse Industrieabwässer angewendet werden.

Beispiel 7

Als Anwendungsbeispiel, das Pigmenten gemein ist, die aus den Oxiden bzw. Hydroxiden von Metallen, wie Magnesium, Aluminium, Titan, Vanadium, Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer, Zink und Blei, zusammengesetzt sind, wird beispielhaft ein Herstellungsverfahren für ein Eisenoxidpigment, das eine rote Eisenoxid-Farbe aufweist, beschrieben werden.
Der Farbton von rotem Eisenoxid reicht von einer orange-gelben Farbe bis zu einer purpurroten Farbe und hängt von der Größe der Teilchen ab. Rotes Eisenoxid mit Teilchengrößen von 0,1-0,1 um hat eine gelbe Farbe. Je größer die Teilchengröße, desto rötlicher die Farbe. Eine purpurrote Farbe wird erhalten, wenn sich die Teilchengröße auf 0,5-1,0 um erhöht. Der Farbton wird nicht nur von der Größe der Primärteilchen beeinflußt, sondern auch von derjenigen von Teilchen-Sekundäraggregaten. Wenn die Teilchengröße kleiner als 0,1 um wird, ist sie etwa 1/4 bis 1/6 der Wellenlänge sichtbaren Lichts, so daß das rote Eisenoxid keine Deckkraft mehr besitzt und durchsichtiges Eisenoxid wird.
Nachbehandlungs- oder Verarbeitungsstufen wie Waschen mit Wasser, Trocknen und Mahlen sind üblicherweise wichtiger als Synthesebedingungen. Entionisierungswaschen wurde bereits versucht. Jedoch kann es, verglichen mit den erforderlichen Zusatzkosten, nur einenn geringen Effekt hervorbringen.
10 kg handelsübliches purpurfarbenes Eisenoxid wurden in Übereinstimmung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt.
Da erwartet wurde, daß die Synthese-Reaktionsmischung noch Anionen in hohen Konzentrationen enthielt, wurde alkalisches Wasser, dessen pH durch Verwendung eines Anionenaustauscherharzes vom OH-Typ auf 10,5 eingestellt worden war, verwendet. 10 kg des purpurfarbenen Eisenoxids wurden in dem alkalischen Wasser dispergiert, wodurch eine wäßrige Dispersion mit einer 2 Gew.-%igen Konzentration erhalten wurde.
Die so erhaltene wäßrige Dispersion wurde weiter mit einem Anionenaustauscherharz vom OH-Typ behandelt, um ihren pH auf 10,7 anzuheben, wodurch die in der wäßrigen Dispersion enthaltenen Anionen genügend entfernt wurden und auch die Entflockung der Eisenoxidteilchen gefördert wurde.
Purpurfarbene Eisenoxidteilchen wurden entflockt und Teilchen- Aggregate konnten praktisch nicht mehr beobachtet werden, so daß die Dispersion in einen freien Sedimentationszustand wechselte, in dem keine Sedimentationsgrenzfläche beobachtet wurde.
Die resultierende wäßrige Dispersion wurde gemäß den in bezug auf Stokes-Durchmesser definierten Teilchengrößen klassiert. Jede gesammelte Fraktion der wäßrigen Dispersion wurde dann mit einem Kationenaustauscherharz vom H-Typ behandelt, um ihren pH auf 4 zu senken. Entsprechend wurden Eisenerzteilchen sedimentiert, konzentriert und gewonnen.
Als Ergebnis der Klassierung wurden 9,1 kg eines leuchtenden, purpurfarbenen Eisenoxidpigments gewonnen, während gelbe und rote Eisenerzpigmente jeweils in einer Menge von etwa 0,6 kg erhalten wurden.

Beispiel 8

Im Unterschied zu sauren Pigmenten werden basische Pigmente, wie Carbonate, z.B. Calciumcarbonat und Bleicarbonat, und Hydrotalkit zu Suspensionen entflockt, wenn sie acidifiziert werden.
Natriumrückstände in basischen Pigmenten enthalten Natrium. Es ist schwierig, Natrium durch Waschen derartiger basischer Pigmente mit Wasser ausreichend zu entfernen. Ferner enthalten basische Pigmente viele Aggregate. Unter den Umständen können diese basischen Pigmente nicht in Farben, Kunststoffe, Kautschuk und dergleichen gemischt werden, sofern nicht eine spezielle Maschine oder ein Dispergiermittel verwendet wird.
Als nächstes wird eine Beschreibung von Calciumcarbonat- Feinteilchen als beispielhafte basische Teilchen gegeben werden. 20 kg handelsübliches schweres Calciumcarbonat wurden zu 1 t Brunnenwasser gegeben, während letzteres gerührt wurde, wodurch eine wäßrige Dispersion hergestellt wurde.
Zuerst wurde die wäßrige Dispersion einer Kationenaustauschbehandlung unter Verwendung von 10 l eines Kationenaustauscherharzes vom H-Typ unterzogen, um Kationen derselben Ladung wie das positiv geladene Calciumcarbonat zu entfernen. Kohlendioxidgas wurde dann eingeblasen, um den pH auf 4 zu senken, wodurch die Suspension in einem freien Sedimentationszustand stabilisiert wurde.
Während die Suspension in dem freien Sedimentationszustand gehalten wurde, in dem keine Sedimentationsgrenzfläche beobachtet wurde, wurde die obere, dem Stokes-Durchmesser von 2 um entsprechende Suspension gesammelt, indem man von den Unterschieden in der Sedimentationsgeschwindigkeit unter den Teilchen Verwendung machte. Die so gesammelte Suspension wurde mit einem Anionenaustauscherharz vom OH-Typ behandelt, wodurch Carbonationen in der Suspension angezogen wurden und der pH auf 10 oder höher angehoben wurde. Die Suspension wechselte dann von dem freien Sedimentationszustand in einen gebundenen Sedimentationszustand, in dem eine Sedimentationsgrenzfläche beobachtet wurde. Calciumcarbonat-Teilchen wurden durch natürliche Sedimentation konzentriert und gesammelt. Die so konzentrierte Aufschlämmung wurde kein harter Kuchen. Ferner zeigte eine mikroskopische Beobachtung der getrockneten Teilchen den Einschluß nur weniger Teilchenaggregate an.

Beispiel 9

Als nächstes wird die Klassierung von Hydrotalkit als basische Teilchen beschrieben.
Aluminiumhydroxid und Magnesiumhydroxid wurden in einer wäßrigen Natriumcarbonat-Lösung gelöst. Während Kohlendioxidgas in die resultierende Lösung eingeblasen wurde, wurde die Lösung auf 80ºC erwärmt, so das Hydrotalkit veranlaßt wurde, auszufallen.
Die so ausgefällten Teilchen wurden abgetrennt, mit Wasser gewaschen, getrocknet und dann gemahlen. Viele Aggregate, die so groß wie 10 um waren, wurden gebildet, selbst wenn die Reinheit des Waschwassers erhöht wurde. Es war daher unmöglich, gewünschte Primärteilchen von 1 um und kleiner zu sammeln.
Daher wurde der so ausgefällte Hydrotalkit durch Filtration auf eine übliche Weise gesammelt und dann mit Wasser gewaschen, wodurch eine Aufschlämmung mit einer Konzentration von 20 Gew.-% erhalten wurde. Zu 1 t Wasser wurden dann 100 kg der Aufschlämmung gegeben, während ersteres gerührt wurde, so daß eine wäßrige Dispersion hergestellt wurde.
Um Kationen derselben Ladung wie der Hydrotalkit zu entfernen, wurden zuerst zur Durchführung einer Kationenaustauschbehandlung 10 l eines Kationenaustauscherhares vom H-Typ zugegeben. Als Ergebnis wurden Kationen, wie Natriumionen, Magnesiumionen und Aluminiumionen, in der Synthese-Reaktionsmischung durch H&spplus;-Ionen ausgetauscht, so daß die Dispersion angesäuert wurde, um pH 4,6 aufzuweisen, wodurch die Dispersion ein freier Sedimentationszustand wurde. Das Kationenaustauscherharz vom H-Typ wurde abfiltriert.
In dem freien Sedimentationszustand wurden die Teilchen gemäß vorgeschriebenen Sedimentationsgeschwindigkeiten unter Verwendung der Unterschiede in der Sedimentationsgeschwindigkeit unter den Teilchen klassiert. Es wurde nämlich die obere Suspension mit der Sedimentationsgeschwindigkeit, die dem Stokes-Durchmesser von 2 um entsprach, gesammelt und Anionen in der Suspension, wie Carbonationen, wurden durch eine Anionenaustauscherharz vom OH- Typ durch OH&supmin;-Ionen ausgetauscht, so daß der pH der Suspension auf 8,6 oder höher angehoben wurde. Dann wechselte die Suspension vom freien Sedimentationszustand in einen gebundenen Sedimentationszustand. Hydrotalkitteilchen wurden durch freie Sedimentation konzentriert und gewonnen.
Die so erhaltene konzentrierte Aufschlämmung lag in Form eines weichen Kuchens vor. Ferner zeigte eine mikroskopische Beobachtung der getrockneten Teilchen den Einschluß nur weniger Teilchenaggregate an.
Die getrockneten Teilchen dispergierten in einer Lackharzformulierung durch einen einfachen Rührer ohne die Notwendigkeit für irgendeine spezielle Dispergiermaschine, wodurch ein Korrosionsschutz-Lack leicht formuliert wurde.

Referenzbeispiel 1

Nachfolgend wird eine Beschreibung von Anwendungen gereinigter Pigmente, die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhalten worden waren, auf Lacke gegeben werden.

(1) Einmischung und Eindispergierung in Lackharze:

Es wurden Zinkweiß, Bleiweiß, Lithopon und Titanoxid als weiße Pigmente; Bleimennige, Chromgelb und Cadmiumgelb als gelbe Pigmente; Ultramarin als blaues Pigment und rotes Eisenoxid als rotes Pigment gekauft. Jedes der Pigmente wurde nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt, nämlich nacheinander einer Ionenaustauschbehandlung, in der die Teilchen des Pigmentes entflockt wurden, Klassierung und dann einer Ionenaustauschbehandlung, bei der Gegenionen ausgetauscht wurden, unterzogen, wodurch Pigmentteilchen und Aggregate von 6 um und größer, Feinteilchen von nicht größer als 0,2 um und Elektrolyte entfernt wurden.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Pigmente wurden alle erfolgreich durch einen einfachen Rührer in einen handelsüblichen Kunsthandwerks-Lackharzfirnis eingemischt und eindispergiert, so daß verschiedene einheitliche und glatte Lacke leicht formuliert wurden. Im Gegensatz dazu blieben die unbehandelten handelsüblichen Pigmente ungleichmäßig und mischten und dispergierten sich nicht ausreichend.
Die durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung erhaltenen trockenen Pigmente können leicht in einen Firnis eingemischt und eindispergiert werden, so daß Ölfarben, die in der Lage sind, verschiedenen Farben zu entsprechen, erhalten werden können. Da jedes Pigment eine scharfe Teilchengrößenverteilung hatte, wies es das charakteristische Merkmal auf, daß sein Farbton, verglichen mit dem entsprechenden unbehandelten Produkt, leuchtender war.

(2) Lacke auf Wasserbasis:

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene gereinigte Pigmente wurden in Form wäßriger Aufschlämmungen leicht in im Handel erhältliche Acrylemulsionen auf Wasserbasis eingemischt.
Farben, die erhalten wurden durch Einmischen verschiedener gereinigter Pigmente in handelsübliche Klarlacke auf Wasserbasis, die ein Trockenöl, wie Tungöl, Leinöl oder ein synthetisches Öl, enthielten, waren für Beschichtungsverfahren, wie Streichen und Florstreichen, geeignet. Insbesondere war das Beschichtungswerk dank ihrer ausgezeichneten thixotropen Eigenschaften glatt. Wegen des Ausschlusses grober Teilchen traten Beschichtungsfehler, wie Ausspritzer, Blasigwerden und Kraterbildung, auf den beschichteten Oberflächen nicht auf.

(3) Korrosionsschutzfunktion von Beschichtungen:

Selbst wenn ein herkömmliches Pigment verwendet wird, macht es der Einsatz einer leistungsstarken Dispergiermaschine möglich, das Auftreten offensichtlicher Beschichtungsfehler, wie Ausspritzer, Blasigwerden und/oder Kraterbildung, auf der beschichteten Oberfläche zu vermeiden. Wenn eine Stahlplatte beschichtet wird, traten jedoch in einem zehntägigen Salzsprühtest Rosten und Blasenbildung auf.
Im Gegensatz dazu waren Lacke, die von gereinigten Pigmenten, die in Übereinstimmung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten wurden, Gebrauch machten, alle in der Lage, ausgezeichnete, im wesentlichen von Rosten und Blasenbildung freie Schutzbeschichtungen zu liefern.
Um darauf Bezug zu nehmen, Rosten und Blasenbildung traten auf, wenn ein erfindungsgemäßes gereinigtes Pigment verwendet wurde, nachdem es mit 0,1%iger Salzlösung behandelt wurde. Dies zeigte, daß Natriumchlorid als Elektrolyt die Pigmentaggregation und Korrosion von Metallen beschleunigt und die Eliminierung dieses problematischen Materials unverzichtbar ist.

(4) Elektrochemische Phänomene

Ein erfindungsgemäßes gereinigtes Pigment wurde in Form einer konzentrierten Aufschlämmung in eine handelsübliche Acrylemulsion auf Wasserbasis eingemischt. Der resultierende Lack auf Wasserbasis wurde mit entionisiertem Wasser auf 15 Gew. -% verdünnt und bei 25ºC reguliert. Eine Stahlplatte wurde in einem 2 l-Becher aus rostfreiem Stahl mittig aufgehängt. Indem man die Stahlplatte und den Becher als Kathode bzw. Anode verwendete, wurde eine Gleichspannung von 50 V angelegt. Die Stahlplatte wurde herausgezogen, mit Wasser gewaschen und dann getrocknet, so daß eine gleichmäßige Elektrotauchbeschichtung von 30 um Dicke gebildet wurde.
Die erfolgreiche Elektrotauchbeschichtung trotz Verwendung der handelsüblichen Acrylemulsion auf Wasserbasis zeigt an, daß eine wäßrige Aufschlämmung eines erfindungsgemäßen gereinigten Pigments besonders günstig für Elektrotauchlacke ist, die äußerst anfällig sind, durch den Einschluß von Elektrolyten leicht beeinträchtigt zu werden. Erfindungsgemäße gereinigte Pigmente sind besonders vorteilhaft für Elektrotauchbeschichtung, in der jedes Pigment in hoher Konzentration verwendet wird.

(5) Strukturelle Teilchen-Charakteristika:

Sowohl Kaolin als auch Hydrotalkit sind als Ionenaustauscher mit einer Schichtstruktur bekannt. Sie weisen hohe Hydrophilie und auch hohe Wasser-, Ionen- und Luftdurchlässigkeit auf.
Entsprechend wurde nicht geglaubt, daß der Einschluß von einem oder mehreren dieser Pigmente in einer Farbe zu einer Beschichtung mit verbesserter Rostschutz-Funktion führen würde. Sie wurden als bloße Streckmittel in Rostschutzfarben eingemischt.
Ein Vergleichslack wurde durch Eindispergieren eines unbehandelten Pigments in einen handelsüblichen klaren Kunsthandwerkslack in einer Kugelmühle formuliert. Ferner wurden erfindungsgemäße Lacke durch Dispergieren der erfindungsgemäßen gereinigten Pigmente (des in Beispiel 2 erhaltenen gereinigten Kaolins bzw. des in Beispiel 9 erhaltenen gereinigten Hydrotalkits) in demselben handelsüblichen klaren Kunsthandwerkslack in der Kugelmühle formuliert. Stahlplatten wurden unter denselben Bedingungen einzeln mit dem klaren Kunsthandwerkslack und den erfindungsgemäßen Lacken beschichtet.
Diese beschichteten Stahlplatten wurden Außen-Licht ausgesetzt und jeden Tag 1 Minute mit Salzlösung derselben Zusammensetzung wie Meerwasser besprüht. Die mit dem handelsüblichen Kunsthandwerks- Klarlack bzw. dem Vergleichslack beschichteten Stahlplatten entwickelten nach dreimonatigem Einwirkenlassen von fehlerhaften Teilen der Beschichtungen her unter den jeweiligen Beschichtungen starkes lokalisiertes Rosten.
Im Gegensatz dazu waren die mit den erfindungsgemäßen Lacken beschichteten Stahlplatten dementsprechend frei von solch starkem Rosten unter den Beschichtungen. Die erfindungsgemäßen Lacke waren daher im ästhetischen Gesamtaussehen und in der Schutzfunktion weit überlegener.
Dies scheint der charakteristischen Schichtstruktur der gereinigten Pigmente zuzuschreiben zu sein. Ferner scheint jede Beschichtung mit Ionenaustauscheigenschaften versehen worden zu sein, so daß die Lokalisierung von Na&spplus; und dergleichen und die Lokalisierung von Cl&supmin;, die kathodisches Abblättern bzw. anodische Auflösung verursachen würden, verhindert wurde. Folglich scheint die Abtrennung der auf die Stahlplatten aufgetragenen Beschichtungen vermindert worden zu sein, so daß lokalisierte Korrosion verhindert worden zu sein scheint.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines gereinigten Pigments, umfassend eine Stufe, die besteht aus dem In-Berührung- Bringen einer wäßrigen Pigmentteilchen-Dispersion mit (a) einem Kationenaustauscherharz vom H-Typ, wenn die Pigmentteilchen saure Teilchen sind und Gegenionen davon Kationen sind, wodurch man die Gegenionen durch H&spplus;-Ionen austauschen läßt und den pH der wäßrigen Dispersion senkt, oder (b) einem Anionenaustauscherharz vom OH- Typ, wenn die Pigmentteilchen basische Teilchen sind und Gegenionen davon anionisch sind, wodurch man die Gegenionen durch OH&supmin;-Ionen aus tauschen läßt und den pH der wäßrigen Dispersion anhebt, wodurch die Dispersions- Stabilität der Pigmentteilchen zerstört wird, um die Pigmentteilchen ohne in der wäßrigen Dispersion als Verunreinigungen enthaltene Feinteilchen von entgegengesetzter Ladung sedimentieren und abtrennen zu lassen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, in welchem die wäßrige Pigmentteilchen-Dispersion mit dem Kationenaustauscherharz vom H-Typ in Berührung gebracht wird, um den pH der wäßrigen Dispersion auf 6 oder niedriger zu senken, wenn die Pigmentteilchen saure Teilchen sind, 25 oder mit dem Anionenaustauscherharz vom OH-Typ in Berührung gebracht wird, um den pH der wäßrigen Dispersion auf 8 oder höher anzuheben, wenn die Pigmentteilchen basische Teilchen sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, in welchem die wäßrige Pigmentteilchen-Dispersion entflockt worden ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, zusätzlich umfassend eine Stufe, in welcher für die Herstellung der wäßrigen Pigmentteilchen-Dispersion zu verwendendes Wasser und/oder eine wäßrige Pigmentteilchen-Dispersion in Berührung gebracht wird mit (a) einem Anionenaustauscherharz vom OH-Typ, wenn die Pigmentteilchen saure Teilchen sind, wodurch man Anionen, die in dem Wasser und/oder der wäßrigen Dispersion enthalten sind, durch OH&supmin; austauscht, um den pH des Wassers und/oder der wäßrigen Dispersion anzuheben, oder (b) einem Kationenaustauscherharz vom H-Typ, wenn die Pigmentteilchen basische Teilchen sind, wodurch man Kationen, die in dem Wasser und/oder der wäßrigen Dispersion vorhanden sind, durch H&spplus; austauscht, um den pH des Wassers und/oder der wäßrigen Dispersion zu senken, wodurch eine wäßrige Dispersion mit darin entflockten Pigmentteilchen bereitgestellt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, in welchem das für die Herstellung der wäßrigen Pigmentteilchen-Dispersion zu verwendende Wasser und/oder die wäßrige Pigmentteilchen- Dispersion in Berührung gebracht wird mit (a) einem Anionenaustauscherharz vom OH-Typ, um den pH der wäßrigen Dispersion auf 8 oder höher anzuheben, wenn die Pigmentteilchen saure Teilchen sind, oder (b) einem Kationenaustauscherharz vom H-Typ, um den pH der wäßrigen Dispersion auf 6 oder niedriger zu senken, wodurch eine wäßrige Dispersion mit den darin entflockten Pigmentteilchen bereitgestellt wird.

6. Verfahren nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, zusätzlich umfassend eine Stufe, in welcher die wäßrige Pigmentteilchen-Dispersion klassiert wird, indem man eine wäßrige Ausgangs-Dispersion von Ausgangs-Pigmentteilchen stehen läßt und dann einen Teil der resultierenden Dispersion sammelt, wobei dieser Teil innerhalb eines vorher festgelegten Höhenbereichs lokalisiert ist.

7. Verfahren zur Herstellung eines klassierten und gereinigten Pigments, umfassend die folgenden Stufen (1) bis (3):

(1) die in Anspruch 4 aufgeführte Stufe;

(2) die in Anspruch 6 aufgeführte Stufe;

(3) die in Anspruch 1 aufgeführte Stufe.

8. Verfahren nach Anspruch 7, in welchem in Stufe (1) das Wasser und/oder die wäßrige Dispersion in Berührung gebracht wird mit (a) dem Anionenaustauscherharz vom OH- Typ, um den pH der wäßrigen Dispersion auf 8 oder höher anzuheben, wenn die Pigmentteilchen saure Teilchen sind, oder (b) dem Kationenaustauscherharz vom H-Typ, um den pH der wäßrigen Dispersion auf 6 oder niedriger zu senken, wodurch eine wäßrige Dispersion mit den darin entflockten Pigmentteilchen bereitgestellt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, in welchem die so gesammelte wäßrige Pigmentteilchen-Dispersion in Berührung gebracht wird mit (a) dem Kationenaustauscherharz vom H-Typ, um den pH der wäßrigen Dispersion auf 6 oder niedriger zu senken, wenn die Pigmentteilchen saure Teilchen sind, oder (b) dem Anionenaustauscherharz vom OH-Typ, um den pH der wäßrigen Dispersion auf 8 oder höher anzuheben, wenn die Pigmentteilchen basische Teilchen sind, wodurch die Dispersionsstabilität der Pigmentteilchen zerstört wird.

10. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 7 bis 9, in welchem ein nach dem Sedimentierenlassen der gereinigten Pigmentteilchen aus der wäßrigen Pigmentteilchen- Dispersion gebildeter Überstand als Wasser für die Herstellung einer wäßrigen Pigmentteilchen-Dispersion wiederverwendet wird.

11. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 7 bis 10, in welchem der nach dem Sedimentierenlassen der gereinigten Pigmentteilchen aus der wäßrigen Pigmentteilchen- Dispersion gebildete Überstand eine elektrische Leitfähigkeit von nicht höher als 100 uS/cm aufweist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, in welchem der Überstand eine elektrische Leitfähigkeit von nicht höher als 25 uS/cm aufweist.