FI111649B - Kalsiumoksalaatista valmistetun kalsiumkarbonaatin käyttö pigmenttinä - Google Patents

Description

111649

Kalsiumoksalaatista valmistetun kalsiumkarbonaatin käyttö pigmenttinä

Keksinnön kohteena on pigmentin käyttö väriainetta tai liuotinta absorboivana aineena 5 selluloosapitoisen materiaalirainan pinnalla.

Kalsiumkarbonaattipigmenttejä käytetään yleisesti materiaalirainan, kuten paperin tai kartongin, päällystämiseen. Päällystettyjä tulostusalustoja puolestaan käytetään alustoina tekstin, kuvien tms. symbolien muodostamisessa paino- tai tulostusväriä alustalle 10 lisäämällä. Tyypillisiä paino- tai tulostustekniikoita ovat nestettä sisältäviä paino- tai tulostusvärejä käyttävät tekniikat, erityisesti mustesuihkutulostus.

Tyypillisiä tulostusalustoja ovat paperi ja kartonki. Tulostusalusta voi olla myös mus-tesuihkutulostuspaperi. Mustesuihkutulostuspaperilla tarkoitetaan paperia, jota käytetään 15 tulostusalustana mustesuihkutulostustekniikkaa käytettäessä. Mustesuihkutulostuspaperi voi olla esim. voimakkaasti tai heikosti massaliimattua paperia, puuvapaata massa- tai pintaliimattua paperia tai mustesuihkutulostusta varten kehitettyä erikoispaperia.

Hyvän painojäljen aikaansaaminen mustesuihkutulostustekniikalla asettaa paperin pinta-20 osalle sekä rakenteellisia että fysikokemiallisia vaatimuksia. Päätavoitteena paperilla on, että muste kuivuisi mahdollisimman nopeasti paperin pintaan eikä pääsisi tunkeutumaan kuitukerroksen sisään. Tällöin saavutetaan parempi värin densiteetti ja kontrasti ja lisäksi läpipainatus vähenee.

25 Tärkeimmät vaatimukset onnistuneelle mustesuihkutulostukselle ovat: - musteen tulee kuivua hyvin nopeasti tulostusalustan pinnalla, - painojäljen densiteetin tulee olla korkea, - pisteiden reunojen täytyy muodostua teräviksi, - pisteiden leviämisen tulee olla hallittavissa j a 30 - painojäljen tulee kestää hyvin vettä, valoa ja hankausta.

i · .· · Tärkein mustesuihkutulospaperin pinnan ominaisuus edellä mainittujen vaatimusten täyttämiseksi väritulostuksessa on absorptiokyky, johon kuuluvat absorptionopeus, ab-sorptiokapasiteetti ja absoiptiosuunta. Absoiptionopeuden tulee erityisesti väritulostuk-35 sessa olla niin suuri, että edellinen pisara ehtii imeytyä ennen seuraavan väripisaran tulostamista sen kanssa kosketukseen. Näin voidaan vähentää värien sekoittumista ja parantaa tulostusjälkeä. Pisaran absorptioajan tulisi edullisesti olla korkeintaan joitakin 2 111649 millisekunteja. Korkea absorptiokapasiteetti paperin pinnassa puolestaan auttaa sitomaan riittävän määrän väriainetta paperin pinnan läheisyyteen. Mikäli väriä imeytyy liian vähän, huononee painojäljen hankauksenkesto, ja mikäli väri imeytyy liian voimakkaasti, pienenee densiteetti ja läpipainatus voi lisääntyä. Absorptiosuunta puolestaan vaikuttaa 5 mustepisteiden leviämiseen.

Yksiväritulostuksessa absorptio-ominaisuuksille ei aseteta niin suuria vaatimuksia kuin väritulostuksessa. Yksiväritulostimissa pisaran asettumisaika voi olla jopa 1-10 sekuntia kun taas moniväritulostimissa voidaan vaatia jopa alle 1 ms:n asettumisaikaa, jotta väri-10 pisarat eivät sekoittuisi. Mikäli paperin pinta on riittävän huokoista, voidaan saavuttaa nopea asettuminen, jolloin mustepisaran liuotin ei ehdi levittää pisaraa liikaa eikä peräkkäisesti tulostetut pisarat myöskään sekoitu keskenään. Paperin pinnan huokoisuuden tulisi olla myös tasaista, jotta absorptio tapahtuisi mahdollisimman homogeenisesti. Tulostusalustan pinnassa tulisi edullisesti olla tiheästi ja tasaisesti jakautuneena kapeita 15 alustan paksuussuuntaisia huokosia.

Tulostusalustaa valmistettaessa sen pinnalle esim. tulostus-ja optisten ominaisuuksien parantamiseksi levitetään tunnetusti pigmenttejä sisältäviä päällystysseoksia. Tunnetussa tekniikassa ei ole ollut saatavana sellaista edullista, mineraalipohjaista pigmenttiä, jonka 20 avulla paperille voitaisiin saada riittävän hyvä absorptiokyky taloudellisesti.

Paperin ja kartongin absorptiokyvyn kasvattamiseksi on käytetty synteettisiä, silikaatti-pohjaisia huokoisia pigmenttejä. Nämä ovat kuitenkin varsin kalliita.

25 Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä kuvatut puutteellisuudet ja aikaansaada aivan uudentyyppinen pigmenttiaine käytettäväksi väriainetta tai liuotinta absorboivana aineena selluloosapitoisen materiaalirainan pinnalla.

Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että hyvän absorptiokyvyn omaavan pigmentin 30 valmistamiseksi tuotetaan huokoisia kalsiumkarbonaattipartikkeleita hajoamisreaktion kautta kiteisestä lähtömateriaalista, joka sisältää lähtöaineet kalsiumkarbonaatin muodostamiseksi sekä lisäksi lähtöaineita lähtömateriaalista poistettavien reaktiotuotteiden muodostamiseksi. Reaktiossa olennainen osa kalsiumkarbonaatista muodostaa huokoisen rungon lähtömateriaalin varaamaan tilaan lähtömateriaalista poistuvan aineen jättämän 35 avoimen tilan ympärille. Keksintö perustuu myös siihen, että tällaisia huokoisia kalsium-karbonaattipartikkeleita käytetään paino- tai tulostusväriä tai näiden liuottimia absor- 3 111649 hoivana pigmenttiaineena tulostusalustan pinnalla.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle käytölle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksessa 1.

5

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja. Niinpä keksinnön avulla voidaan valmistaa olennaisesti kalsiumkarbonaatista koostuvia pigmenttipartikkeleita, joilla on nykyistä suurempi huokostilavuus ja näin ollen edullisempi ominaispinta-alan ja massan suhde.

10

Edullisessa sovellusmuodossa keksinnön lisäetuna on se, että valmistetut huokoiset partikkelit lisäävät väriaineen absorptionopeutta tulostusalustan pintaan suhteessa tunnetun tekniikan mukaisiin kalsiimikarbonaattipartikkeleihin. Tällä on edullinen vaikutus tulostettaessa tai painettaessa nestettä sisältäviä paino- tai tulostusvärejä käyttävillä 15 tekniikoilla. Eräs merkittävä tällainen tekniikka on mustesuihkutulostus.

Keksintöä mustesuihkutulostusalustoihin sovellettaessa voidaan parantaa tulostusalustan absorptiokykyä j a siten parantaa tulostusj älkeä erityisesti väritulostuksessa, erityisesti käytettäessä liukoisia tulostusvärejä. Liukoisten tulostusvärien lisäksi mustesuihkutulos-20 tuksessa voidaan käyttää myös esim. pigmentoituja tai nk. hot-melt-värejä. Väritulostuksessa väriaineena käytetään yleisesti syaania, magentaa ja keltaista väriä. Mustesuihkutu-lostustekniikkaa käytetään myös eräissä värikopiokoneissa, värifakseissa ja monitoimikoneissa, jotka ovat esim. tulostimen, kopiokoneen, faksin ja skannerin yhdistelmiä.

I · < 25 Keksintöä edullisella tavalla sovellettaessa voidaan myös pienentää paperin neliömassaa ilman, että paperin muut ominaisuudet, kuten lujuus- tai optiset ominaisuudet, heikentyvät.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan yksityiskohtaisen selityksen .., avulla oheisiin piirustuksiin viitaten.

30 35 4 111649

Kuvio 1 esittää aluksi kalsiumoksalaattimonohydraattia ja myöhemmin sen hajoamistuotetta olevan materiaalin massaa lämpötilan funktiona materiaalia kuumennettaessa.

Kuvio 2 esittää elektronimikroskooppikuvana kalsiumoksalaattimonohydraattia 20 °C:n lämpötilassa.

5 Kuvio 3 esittää elektronimikroskooppikuvana materiaalia, joka on tuotettu kuvion 2 materiaalista kuvion 1 mukaisesti ilma-atmosfäärissä 550 °C:n lämpötilaan kuumentamalla.

Kuvio 4 esittää elektronimikroskooppikuvana materiaalia, joka on tuotettu kuvion 2 materiaalista kuvion 1 mukaisesti ilma-atmosfäärissä 570 °C:n lämpötilaan kuumenta-10 maila.

Kuvio 5 esittää elektronimikroskooppikuvana materiaalia, joka on tuotettu kuvion 2 materiaalista kuvion 1 mukaisesti ilma-atmosfäärissä 600 °C:n lämpötilaan kuumentamalla.

Kuvio 6 esittää elektronimikroskooppikuvana materiaalia, joka on tuotettu kuvion 2 15 materiaalista kuvion 1 mukaisesti ilma-atmosfäärissä 700 °C:n lämpötilaan kuumentamalla.

Kuvio 7 esittää elektronimikroskooppikuvana materiaalia, joka on tuotettu kuvion 2 materiaalista kuvion 1 mukaisesti ilma-atmosfäärissä 800 °C:n lämpötilaan kuumentamalla.

20

Huokoiset kalsiumkarbonaattipartikkelit valmistetaan kiinteästä kalsiumoksalaatista Ca(0X)2‘H20 kuumentamalla. Kuviossa 1 on esitetty kiintoaineen massa lämpötilan funktiona aluksi kalsiumoksalaattia olevaa kiintoainetta kuumennettaessa. Kiintoaineen massa on esitetty kuumennettaessa sekä typpi-, ilma- että hiilidioksidiatmosfaäreissä.

25 Kuumennettaessa kiintoainetta hieman yli 100 °C lämpötilaan alkaa tapahtua reaktio, jossa kidevesi eroaa kiintoaineesta. Reaktion kuluessa kiintoaineen massa vähenee vastaavasti reaktioyhtälön I mukaisesti:

Ca(00C)2H20 -> Ca(OOC)2 + H20. (I) 30

Vesi poistuu höyrynä, ja kiintoaineen massa putoaa teoreettisesti 87,7 %:iin lähtömassasta. Kidevesi on poistunut lämpötilan noustua 160 °C:seen. Lämpötilaa edelleen nostettaessa noin 440 °C:seen alkaa tapahtua seuraava reaktio, jossa kiintoaineesta poistuu hiilimonoksidia ja jäljelle jää huokoista kalsiumkarbonaattia. Reaktioyhtälö II on seuraa- 5 111649 va:

Ca(OOC)2 -> CaC03 + CO. (II) 5 Ca(OOC)2 on hajonnut täydellisesti lämpötilan noustua typpi- ja ilma-atmosfäärissä noin 480 °C:seen ja hiilidioksidiatmosfaärissä noin 510 °C:seen. Tällöin kiintoaineen massa on teoreettisesti 68,5 %:a lähtömassasta. Kuumennettaessa syntynyttä kalsiumkarbonaat-tia edelleen yli noin 580 °C:een alkaa typpi- tai ilma-atmosfäärissä tapahtua reaktioyhtälön ΙΠ mukainen reaktio, jossa kiintoaineesta poistuu hiilidioksidia.

10

CaC03 -> CaO + C02. (3) Tämän reaktion lopputuotteena on kalsiumoksidia, joka ei sovellu päällystepigmentiksi. Tämän vuoksi kalsiumkarbonaattipartikkeleita valmistettaessa typpi- tai ilma-atmosfääris-15 sä kuumentamalla lämpötilaa ei tule nostaa yli 580 °C:een. Hiilidioksidiatmosfäärissä kuumennettaessa reaktioyhtälön III mukaista kalsiumkarbonaatin hajoamista kalsium-monoksidiksi ei kuitenkaan tapahdu, ja korkeampia lämpötiloja voidaan käyttää.

Kalsiumoksalaattilähtöaine on edullisesti kidevedellisessä muodossa sisältäen yhden tai 20 kaksi vesimolekyyliä kalsiumoksalaattimolekyyliä kohti. Lähtöaine on edullisesti ainakin 50 %:sesti puhdasta.

Kuviossa 2 on nähtävissä yhden lähtömateriaalin rakenne elektronimikroskoopilla katsottuna, ja kuvioissa 3 - 7 on nähtävissä lähtömateriaalista eri lämpötiloihin kuumentamalla 25 syntyneen materiaalin rakenteet. Kuumentaminen on tehty typpiatmosfäärissä. Rakenteen sisään muodostuu avoimia huokosia niihin paikkoihin, joista vettä tai hiilimonoksidia on haihtunut ja höyrystynyt. Kuvioista nähdään, että materiaalin huokoisuus kasvaa kuu-mennuslämpötilan funktiona. Tämän takia kalsiumkarbonaattipartikkeleiden huokoisuutta ajatellen on edullista kuumentaa materiaali 480 - 800 °C:n lämpötilaan, erittäin edullises-30 ti 550 - 650 °C:n lämpötilaan. Kuumennus yli 580 °C:een on tehtävä hiilidioksidiatmosfäärissä.

Lämpökäsittelyn seurauksena materiaalin ominaispinta kasvaa monikertaiseksi. Keksinnön mukaisen pigmentin ominaispinta-ala on ainakin 4,0 m2/g, edullisesti noin 5,0 -35 100,0 m2/g ja erityisen edullisesti yli noin 10 m2/g.

6 111649

Kalsiumkarbonaattipartikkelit voidaan valmistaa siten, että jauhetaan kalsiumoksalaatti-lähtömateriaali sellaiseen karkeuteen, että tätä jauhetta kuumennettaessa päädytään soveltuvaan kalsiumkarbonaattipartikkelikokoon.

5 Eräässä edullisessa huokoisten kalsiumkarbonaattipartikkeleiden valmistusprosessissa toimitaan seuraavasti: - Otetaan kalsiumoksalaattimonohydraattia olevaa j auhetta.

- kuumennetaan jauhetta kideveden poistamiseksi j a kalsiumoksalaatin hajottamiseksi siten, että nostetaan jauheen lämpötilaa alkaen huoneenlämpötilasta noin 10 600 °C:n lämpötilaan, ja pidetään tätä lämpötilaan yllä noin 40 -100 minuuttia.

Kuumennus yli 550 °C:n tehdään hiilidioksidiatmosfäärissä. Tätä alhaisemmissa lämpötiloissa voidaan käyttää esim. ilma-atmosfääriä.

- Jäähdytetään syntynyt kalsiumkarbonaattimateriaali huoneenlämpöön noin 50 -200 minuutissa. Hiilidioksidiatmosfääriä pidetään yllä kunnes lämpötila on 15 laskenut alle 500 °C:n.

- Valinnanvaraisesti j auhetaan kalsiumkarbonaattimateriaalia edelleen haluttuun karkeuteen.

Tämän jälkeen huokoista kalsiumkarbonaattia oleva jauhe voidaan liettää ja käyttää 20 päällysteaineen valmistuksessa.

Päällysteseoksessa huokoisten kalsiumkarbonaattipartikkeleiden ohella mahdollisesti käytettävistä pigmenteistä voidaan mainita jauhettu kalsiumkarbonaatti, saostettu kalsiumkarbonaatti, kalsiumsulfaatti, alumiinisilikaatti, kaoliini (kidevedellinen alu-25 miinisilikaatti), alumiinihydroksidi, magnesiumsilikaatti, talkki (kidevedellinen mag- nesiumsilikaatti), titaanidioksidi ja bariumsulfaatti sekä näiden seokset. Myös synteettiset pigmentit saattavat tulla kyseeseen. Erikoispigmenteistä voidaan vielä mainita erikoislaatuiset kaoliinit ja kalsiumkarbonaatit sekä bariumsulfaatti ja sinkkioksidi.

30 Sideaineina päällysteseoksessa voidaan periaatteessa käyttää mitä tahansa tunnettuja sideaineita, joita yleisesti käytetään paperinvalmistuksessa. Yksittäisten sideaineiden ohella voidaan myös käyttää sideaineseoksia. Esimerkkeinä tyypillisistä sideaineista voidaan mainita synteettiset lateksit, jotka muodostuvat etyleenisesti tyydyttämättömien yhdisteiden polymeereistä tai kopolymeereistä, esim. butadieeni-styreeni -tyyppiset kopolymeerit, 35 j oissa vielä mahdollisesti on karboksyyliryhmän sisältävä komonomeeri, kuten akryylihappo, itakonihappo tai maleiinihappo, sekä polyvinyyhasetaatti, jossa on 7 111649 karboksyyliryhmiä sisältäviä komonomeerejä. Edellä mainittujen aineiden kanssa voidaan sideaineina edelleen käyttää esim. vesiliukoisia polymeerejä, tärkkelystä, CMC:tä, hydroksietyyliselluloosaa ja polyvinyylialkoholia.

5 Päällystysseoksessa voidaan vielä käyttää tavanomaisia lisä- ja apuaineita, kuten disper-gointiaineita (esim. polyakryylihapon natriumsuola), seoksen viskositeettiin ja vesireten-tioon vaikuttavia aineita (esim. CMC, hydroksietyyliselluloosa, polyakrylaatit, alginaatit, bentsoaatti) ns. voiteluaineet, vedenkestävyyden parantamiseksi käytetyt kovettunet, optiset apuaineet, vaahdonestoaineet, pH:n säätöaineet ja pilaantumisen estoaineet.

10 Voiteluaineista voidaan mainita sulfonoidut öljyt, esterit, aminit, kalsium- tai am-moniumstearaatit, vedenkestävyyden parantajista glyoksaali, optisista apuaineista dia-minostilbeeni disulfoni-hapon johdannaiset, vaahdonestoaineista fosfaattiesterit, silikonit, alkoholit, eetterit, kasviöljyt, pH:n säätöaineista natriumhydroksidi, ammoniakki ja lopuksi pilaantumisen estoaineista formaldehydi, fenoli, kvatemaariset ammoniumsuolat.

15

Edellä kuvattuja päällysteseoksia voidaan käyttää sekä nk. esipäällystyspastoina että pintapäällystyspastoina. Päällystysseos sisältää pääasiassa 100 paino-osaa ainakin yhtä pigmenttiä, 0,1-50 paino-osaa ainakin yhtä sideainetta, 0-10 paino-osaa muita sinänsä tunnettuja lisäaineita. Pigmentistä 1-100 paino-osaa on keksinnön mukaisista huokoisista 20 kalsiumkarbonaattipartikkeleista koostuvaa pigmenttiä.

Päällystysseoksen tyypillinen koostumus on seuraava: :· huokoinen kalsiumkarbonaattipigmentti 20 - 100 paino-osaa 25 tavanomainen kalsiumkarbonaattipigmentti 80-0 paino-osaa paksuntaja 0,1 - 2,0 paino-osaa sideaine 1-20 paino-osaa lisä-ja apuaineita 0,1 -10 paino-osaa vesi loput 30

Seoskomponenttien lisäysjäqestys on tyypillisesti seuraava: 1. pääpigmentti 2. muut pigmentit 3. vesiliukoiset sideaineet 35 4. lateksit 1Ί1649 8 5. lisävesi japH:n säätöaineet.

Pigmentit sekoitetaan päällysteseokseen tavallisimmin lietettyinä.

5 Tulostusalustalla tarkoitetaan tässä keksinnössä materiaalirainaa tai päällysteaineella päällystettyä materiaalirainaa. Materiaalirainalla puolestaan tarkoitetaan paperia tai kartonkia tai vastaavaa selluloosaa sisältävää materiaalia, joka on peräisin lignosellu-loosapitoisesta raaka-aineesta, etenkin puusta tai yksi- tai monivuotisista kasveista. Kyseinen materiaali voi olla puupitoinen tai puuvapaa ja se voidaan valmistaa mekaanisesta, 10 puolimekaanisesta (kemimekaanisesta) tai kemiallisesta sellusta. Sellu voi olla valkaistua tai valkaisematonta. Materiaaliin voi myös sisältyä kierrätyskuituja, etenkin kierrätyspa-peria tai kierrätyskartonkia. Materiaalirainan paksuus vaihtelee tyypillisesti välillä 30 - 250 g/m2, edullisesti se on noin 30-100 g/m2 valmistettaessa päällystettyä paperia.

15 Valmistettaessa tällaista tulostusalustaa levitetään selluloosapitoisen materiaalirainan ensimmäiselle, toiselle tai molemmille pinnoille päällysteainetta, joka sisältää huokoista kalsiumkarbonaattia olevan pigmenttikomponentin. Pigmentin sisältämät huokoiset kalsiumkarbonaattipartikkelit voi olla valmistettu esim. edellisen esimerkin kaltaisella menetelmällä. Huokoisiksi kalsiumkarbonaattipartikkeleiksi katsotaan olennaisesti 20 kalsiumkarbonaattia olevat partikkelit, jotka käsittävät huokosia siten, että näiden partikkeleiden massa on ainakin 10 %, edullisesti 20 - 80 %, erittäin edullisesti 40 - 70 %, vastaavan ulkotilavuuden omaavan yhtenäisestä kalsiumkarbonaattikiteestä valmistetun partikkelin massasta. Huokoisten kalsiumkarbonaattipartikkeleiden ominaispinta-ala on ... ainakin 10 m2/g, edullisesti yli 15 m2/g, erittäin edullisesti yli 30 m2/g. Sovellusmuodossa 25 tällaisia partikkeleita tulee olla tulostusalustan kalsiumkarbonaattipartikkeleista vähintään 1 %, edullisesti yli 10 %, erittäin edullisesti yli 40 % ja sopivimmin 80 % -100 %. Tällaista pigmenttiä tavanomaisen kalsiumkarbonaattipigmentin sijasta käytettäessä voidaan tulostusalustan absorptiokykyä parantaa ainakin 10 % ja edullisesti ainakin 30 %.

30

Keksinnön puitteissa voidaan ajatella myös yllä kuvatuista sovellusmuodoista poikkeavia ratkaisuj a. Yllä kuvattuj a kalsiumkarbonaattipartikkeleita j a pigmenttiaineita voidaan käyttää nestemäisen aineen imeyttämiseen myös esim. imupapereissa. Yllä kuvattua pigmenttiä voidaan myös lisätä muihin päällysteaineisiin, kuten maaleihin.

35

Seuraavat ei-rajoittavat esimerkit havainnollistavat keksintöä: 9 111649

Esimerkki 1. Kalsiumkarbonaatipartikkeleiden valmistaminen Tässä kokeessa otettiin 2 - 4 g analyyttisesti puhdasta kalsiumoksalaattia (CaC204 · H20), 5 joka jaettiin ja asetettiin posliiniupokkaisiin. Näytteitä kuumennettiin kutakin vuorollaan muhveliuunissa ilma-atmosfäärissä huoneenlämpötilasta siten, että ensimmäisen näytteen lämpötila nostettiin 510 °C:seen, toisen 530 °C:seen ja seuraavien vastaavasti 550 °C:seen, 570 °C:seen, 600 °C:seen, 700 °C:seen ja 800 °C:seen. Näytteitä pidettiin maksimilämpötilassa kutakin noin 2 - 3 tuntia, minkä jälkeen ne jäähdytettiin uunin 10 sisällä hitaasti huoneenlämpötilaan.

Osa kustakin näytteestä päällystettiin erittäin ohuella kultakerroksella, minkä jälkeen näytteitä tutkittiin elektronimikroskoopilla. Joitakin kuvia on esitetty noin 10 000-ker-taisena suurennoksena kuvioissa 3-7.

15 Jäähdytetyistä näytteistä valittiin 550 °C:seen ja 800 °C:seen kuumennetut näytteet määritettäväksi röntgendiffraktiomittauksen avulla. Vertailunäytteiksi valittiin alkuperäistä kalsiumoksalaattia ja hienojakoista kalsiittia olevat näytteet. Näytteitä analysoitaessa havaittiin, että 550 °C:seen kuumennettu näyte oli kalsiittia. 800 °C:seen kuumennettu 20 näyte oli puolestaan kalsiumoksidia. Kalsiumoksidi oli amorfisessa muodossa siten, että rakeet olivat selvästi toisistaan erillään. 550 °C:seen kuumennettu näyte oli kiteistä kalsiittia.

•

Lisäksi 600 °C:seen kuumennettua näytettä tutkittiin mittaamalla näytteen ominaispinta-25 ala Micromeritics 2200 & 2205 -tyyppisellä pinta-ala-analysaattorilla. Näytteen ominaispinta-alaksi saatiin 15 m2/g olettamalla kalsiitin ominaispainoksi 2,71 g/cm3.

Esimerkki 2. Paperinrainan päällystäminen 30

Tuotetaan päällystysseos sekoittamalla keskenään 70 paino-osaa esimerkin 1 mukaan tuotettua huokoista kalsiumkarbonaattipigmenttiä, 30 paino-osaa kaoliinia, 0,4 paino-osaa CMC:tä sekä 12 paino-osaa styreeni-butadieeni-lateksia.

35 Päällystyspastaa käytetään paperirainan päällystykseen Heli-coater laboratoriopäällysti-messä (teräpäällystin). Paperirainana käytetään puuvapaata paperia, jonka pintapaine on 10 111649 60 g/m2, ja sille levitetään 10 g päällystysseosta neliömetriä kohti.

Päällystetyllä paperilla on erinomainen väriaineen ja liuottimien absorptiokyky, mikä estää värien leviämisen mustesuihkupainatuksen yhteydessä ja nopeuttaa värin kuivumis-5 ta.

Claims (13)

111649

1. Kalsiumoksalaatista kuumentamalla valmistetun huokoisen kalsiumkarbonaatin käyttö väriainetta tai liuotinta absorboivana aineena selluloosapitoisen materiaalirainan 5 pinnalla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että huokoisen kalsiumkarbonaatin ominaispmta-ala on ainakin 10 m /g.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että huokoista kalsiumkarbonaattia käytetään sellaisten huokoisten kalsiumkaibonaattipartikkeleiden muodossa, joiden ominaispinta-ala on ainakin 10 m /g ja massa 20 - 80 % vastaavan ulkotilavuuden omaavan tiivistä yhtenäistä kalsiumkarbonaattia olevan partikkelin massasta. 15

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että huokoisia kalsiumkarbonaattipartikkeleita käytetään tulostusalustan kalsiumkarbonaattipitoisessa päällystekerroksessa siten, että ainakin 5 % kalsiumkarbonaattipartikkeleista on : * huokoisia kalsiumkarbonaattipartikkeleita. 20

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että huokoisten partikkelien ominaispinta-ala on ainakin 20 m /g.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että huokoisten 25 partikkelien massa on 40 - 70 % vastaavan ulkotilavuuden omaavan yhtenäisestä kalsiumkarbonaattikiteestä valmistetun partikkelin massasta. 111649

7. Jonkin patenttivaatimuksen 4-6 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että kalsiumkarbonaattipartikkeleista ainakin 10 % on huokoisia partikkeleita.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 4-7 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että 5 kalsiumkarbonaattipartikkeleista ainakin 20 - 80 % on huokoisia partikkeleita.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 4-8 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että selluloosapitoinen alusta on paperi tai kartonki, jonka neliöpaino on 30 - 500 g/m2.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 4-9 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että tulostusalusta on mustesuihkutulostuspaperi.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 4-10 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että päällystekerros sisältää kalsiumkarbonaattipartikkelien ja huokoisten 15 kalsiumkarbonaattipartikkelien lisäksi ainakin yksiä kolmansia partikkeleita.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että päällystekerros sisältää kalsiumsulfaatti-, alumiinisilikaatti-, kaoliini-, alumiinihydroksidi-, magnesiumsilikaatti-, talkki-, titaanidioksidi-, bariumsulfaatti- ja/tai 20 sinkkioksidipartikkeleita.

13. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että päällystekerros sisältää synteettisiä pigmenttipartikkeleita. 25 111649