KR100204398B1 - 콜로이드 입자 수성현탁물과 이 현탁물 제조 및 사용방법 - Google Patents

Abstract

입자가 실리카 기초 음이온입자 및 물에 팽창할 수 있는 스멕타이트형 팽윤된 점토입자인 콜로이드 입자 수성현탁물을 발표한다. 현탁물은 응집제로 사용하며 제지공정에서 고분자와 혼합한다.

Description

콜로이드 입자 수성현탁물과 이 현탁물 제조 및 사용방법

본 발명은 입자가 실리카 기초 음이온 입자 또한 물속에서 팽창하는 스멕타이트형 수화된 점토입자인 콜로이드성 입자 수성 현탁물에 관계한다. 본 발명은 또한 현탁물 제조방법과 양쪽성 또는 양이온 고분자와 조합으로 제지 및 펄프 제조 또한 정수공정에 사용하는 응집제에 관계한다.

최근 수년간 음이온 콜로이드입자 기초 시스템과 양이온 또는 양쪽이온형 합성 또는 천연 고분자가 특히 보존력과 탈수력 증가를 위해 제지공정에서 그 사용이 증대되고 있다. 음이온 콜로이드 입자는 실리카 기초이거나 또는 벤토나이트 같은 점토물질로 구성되었다. 이러한 시스템은 공지이다(유럽특허 41056, 218674 와 0235893). 일반적으로 다량의 벤토니아트가 필요하나 비교적 값이 비싼 실리카졸이 소량으로도 우수한 결과를 가져온다. 유럽특허 0310959 에서 벤토나이트와 실리카졸은 양이온 전분과 혼합하여 사용하는 것이 공지되었다. 실리카졸과 벤토나이트는 동시에 또는 차례대로 첨가되며 원료에 첨가하기 직전에 실리카졸과 벤토나이트를 혼합할 수 있다.

실리카 기초 입자는 졸입자 크기에 따라 다양한 무수물 함량의 수성졸 형태로 전달된다. 졸입자는 기본적으로 구형이다. 예컨대 벤토나이트 같은 점토물질은 사용시 수화되어 원하는 효과를 얻으며, 이런 형태로는 저장 및 수송되기에 안정한 높은 무수물 함량의 수성제조물로서 공급될 수 없다. 따라서 벤토나이트는 분말형태로 취급되며 사용직전 습윤되어 필요한 만큼 팽윤되며 표면을 자유롭게 하는데 고전단력이 필요하다. 분말재료의 취급은 분진문제와 투입량 문제를 야기하며 모든 사용자가 습윤시설을 필요로하므로 바람직하지 않다.

본 발명에 따르면, 콜로이드 음이온 실리카 기초 입자와 스멕타이트형 팽창성 점토의 콜로이드성 수화입자를 함유하는 안정한 수성현탁물을 제조할 수 있음이 밝혀졌다. 소형 고체입자가 액체매질에 균일하게 분포된 시스템을 현탁물로 정의한다. 본 발명의 현탁물에서 여러종류의 콜로이드성입자, 구형실리카입자 또한 플레이크형 점토입자가 균일하게 물에 분산된다. 본 발명에 따른 현탁물은 최대 40%의 높은 무수물함량을 가지며 분말 취급과 관련된 문제가 없이 제조된 현탁물이 소비자에게 전달될 수 있다. 이 현탁물은 천연 및 합성고분자와 혼합하면 매우 우수한 효과를 주며 비용절감 효과도 있다. 현탁물에 각종 입자의 양으로 예측되는 것보다 더 큰 효과를 본 발명의 현탁물에서 얻을 수 있다. 특히 현탁물을 양이온 폴리아크릴아미드 같은 합성고분자와 혼합하여 사용하면 우수한 효과를 얻을 수 있다. 본 발명에 따른 현탁물 사용으로 비교적 작은 비표면적, 즉 큰 입자크기(약 50 내지 400㎡/g, 50 내지 7nm에 상응)의 실리카 기초입자가 사용되어서 양호한 결과를 낼 수 있다. 입자크기가 큰 실리카졸은 그 자체로는 보유-탈수응용 범위내에서 통상적으로 사용될 정도로 우수한 결과를 제공하지 않는다.

실리카 기초입자, 즉 본 발명의 현탁물에 사용할 수 있는 SiO₂기초입자는 콜로이드성 실리카 및 콜로이드성 알루미늄 변성 실리카나 다른 종류의 폴리규산을 포함한다. 적당한 실리카졸은 공지되었다(유럽특허 41056 및 185068). 졸에 들어 있는 콜로이드성 실리카는 50-1000㎡/g, 특히 100-1000㎡/g 비표면적을 갖는다.

400-600㎡/g 비표면적을 갖는 개별입자로된 졸을 보통 사용하고 평균 입자 크기는 20nm 이하이며, 보통 10 내지 1nm이다. 언급한 바와 같이, 더 큰 입자는 50 내지 400㎡/g 비표면적을 갖는다. 특히 적절한 실리카졸은 8 내지 45% 범위의 S-값을 갖고 또한 2 내지 25% 정도 알루미늄으로 표면변성된 750 내지 1000㎡/g의 비표면적을 갖는 실리카입자를 포함한다. 이러한 종류의 실리카졸은 PCT출원 WO 1991/07350 에서 발표하였다. 실리카 기초입자는 또한 폴리규산 기초졸에서 비롯된 것이며 규산물질이 1nm 정도의 매우 작은 입자형태로 존재하여 1000㎡/g 이상 1700㎡/g 까지의 큰 비표면적을 갖고 유럽특허출원 348366, 359552 또한 PCT 출원 WO 89/06637 에서 설명한 바와 같이 어느 정도 응집체 또는 마이크로겔을 형성한다. 더욱이, 실리카 기초입자는 15 내지 40% S-값에 상응하는 응집체 또는 마이크로겔 형성도를 가지며 알루미늄으로 변성될 수 있는 실리카입자를 함유하고 비표면적이 300 내지 700㎡/g 특히 400 내지 650㎡/g 정도인 실리카졸로부터 생성될 수 있다.

본 발명의 현탁물에 들어 있는 다른 종류의 입자는 물에 현탁되고 스멕타이트형이 수화된 점토입자이다. 스멕타이트형 점토는 층형 규산염 무기물이고 자연발생된 물질 또한 합성물질을 모두 함유한다. 이 물질은 알칼리 등 화학적으로 처리할 수 있다. 점토는 물에 분산가능하여서 팽창하여 큰 표면적을 가진 입자를 수득할 수 있어야 한다. 물에서 팽창 가능하여 본 발명의 현탁물에 사용할 수 있는 스멕타이트형 점토의 예는 몬트모릴로나이트/벤토나이트, 헥토라이트, 베이델라이트, 논트로나이트와 사포나이트 등이 있다. 벤토나이트는 팽윤후 400 내지 800㎡/g의 표면적을 가진 유럽 특허 0235893에서 발표된 것이 특히 바람직하다.

본 현탁물에서, 점토입자에 대한 졸입자 중량비는 무수물 중량으로 계산시 20 : 1 내지 1 : 10 이다. 중량비는 10 : 1 내지 1 : 5, 특히 6 : 1 내지 1 : 3이 적당하다. 현탁물의 무수물함량은 5 중량%를 초과하며 40중량%에 달할 수 있다. 8중량%를 초과하는 것이 적합하다. 최대치는 30중량% 특히 25중량%가 선호된다. 본 발명에 따른 현탁물은 높은 무수물 함량을 가지게 제조될 수 있다는 점에서 안정하고 일정 기간내에 나중 사용을 위해 제조, 저장 및 수송될 수 있다는 점에서 만족스러운 점도를 가진다. 안정도 측정시 제조후 3주 지난 뒤 현탁물의 점도가 브룩필드 점도계 DV III, 스핀들 18을 써서 30rpm과 20℃에서 측정했을 때 1000cp를 초과하지 않아야 한다. 본 발명에 따른 안정한 현탁물은 보호 콜로이드나 분산제 사용없이 제조할 수 있으며 구형 실리카입자가 어느정도 점토물질에 대한 분산제 역할을 하며 얇은 플레이크형 점토입자가 응집하는 것을 방지한다. 본 발명의 현탁물은 실리카 및 점토물질을 함유하고 이들은 상응한 양의 점토물질만을 함유한 현탁물 점도이하의 점도를 갖는다. 본 현탁물의 실리카 물질은 사용시 응집효과를 위한 활성물질 및 분산제의 이중효과를 갖는다. 분산제가 현탁물 사용시 응집효과에 부작용을 일으킬 수 있으므로 현탁물이 별도의 분산제 없이 제조될 수 있는 것은 이득이 된다. 그러나 보호 콜로이드나 분산제가 필요한 경우 더 큰 무수물함량의 현탁물을 위해 사용될 수 있다. 이들 작용제는 음이온 또는 비이온 특성을 갖는다. 적당한 보호 콜로이드의 예를 들면 히드록시에틸- 또한 히드록시프로필-, 메틸히드록시프로필- 또한 에틸히드록시 에틸-셀룰로오스, 메틸-과 카르복시메틸 셀룰로오스 같은 수용성 셀룰로오스 유도체, 젤라틴, 전분, 구아검, 크산탄검, 폴리비닐알코올 등이 있다. 보조 분산제는 음이온 또는 무이온 특성을 갖는다. 음이온 분산제는 알킬-이나 알킬아릴-황산염, -술폰산염, -에테르황산염, -인산염이나-에테르인산염, 폴리아크릴산과 그염등이 있다. 비이온 분산제는 예컨대 에톡실화 지방알코올, 지방산, 알킬페놀이나 지방산 아미드류, 에톡실화 또는 무-에톡실화 글리세롤 에스테르, 지방산 소르비탄 에스테르등이 있다. 현탁물은 방부제 같은 다른 첨가제를 함유할 수 있다.

본 발명에 따른 현탁물은 예컨대 점토를 물과 1차 혼합하고 점토가 물속에서 팽창하기전에 실리카 기초졸을 첨가한 후 천천히 분산시켜 제조한다. 그러나 현탁물은 점토를 실리카 기초 입자졸에 혼합한 후 고전단력을 써서 조심스럽게 분산시켜 제조하는 것이 선호된다. 분산 공정시간은 사용한 전단력에 따라 조절된다. 분산작용은 10 내지 15분내에 끝나며 전통적인 장치를 쓰면 분산에 한두시간 걸린다. 분산시 점토 입자가 팽윤한다. 현탁물 pH 값은 2 보다 낮거나 11 보다 크지 말아야 한다.

본 현탁물은 여러종류의 폐수를 정제하고 펄프와 제지공업에서 나온 백수(white water)를 정제하는 정수분야에서 응집제로 사용하기 적합하다. 이 현탁물은 탄수화물 기초의 천연 또는 합성 고분자인 양이온 또는 양쪽이 온형 고분자와 조합으로 응집제로 쓸 수 있다. 적절한 고분자의 예를 들면 양이온 및 양쪽이온형 전분, 양이온 및 양쪽이온형 구아검, 양이온 및 양쪽이온형 아크릴아미드 기초고분자, 양이온형 폴리에틸렌아민, 폴리아미도아민과 폴리(염화디알킬-디메틸암모늄)등이 있다. 특히 현탁물을 양이온 폴리아크릴아미드와 혼합하여 사용하면 더 우수한 결과를 얻을 수 있다. 첨가순서는 임의적이나 고분자를 펄프, 원료 또는 물에 첨가한 후 현탁물을 만드는 것이 바람직하다.

고분자와 혼합한 현탁물의 선호되는 사용분야는 제지공정에서 보존력 및 탈수 개선을 위한 것이다. 현탁물은 무수, 원료 시스템 즉 섬유와 충진제에 대해 계산하며 0.05 내지 5kg/톤 특히 0.1 내지 3kg/톤의 양으로 첨가하는 것이 적절하다. 원료에 첨가할 때 현탁물의 무수물함량은 0.1 내지 10중량%로 적절히 조절된다. 합성 양이온 또는 양쪽이온 고분자의 경우에 무수 원료 시스템 1톤당 0.01kg 고분자를 보통 사용하며 적절한 양은 0.01 내지 3 특히 0.03 내지 2kg/톤으로 사용한다. 이 고분자는 0.5 내지 30kg/톤 특히 1 내지 15kg/톤의 양으로 사용된다.

고분자와 혼합한 현탁물은 황산염 또한 아황산염 펄프 같은 화학 펄프, 화학-열기계적 펄프(CTMP), 열기계적 펄프, 또는 경목과 연목에서 얻은 리파이너 쇄목 펄프등으로부터 얻은 원료로부터 종이의 제조에 사용할 수 있고 또한 재생섬유에 기초한 원료에 사용할 수 있다. 원료는 예컨대 카올린, 이산화티타늄, 백악, 활석 또한 천연 및 합성 탄산칼슘 등 종래의 무기 충진제를 함유할 수 있다. 또한 처리하기 어려운 원료로도 우수한 결과를 얻을 수 있다. 원료의 예를 들면 쇄목 펄프 같은 기계적펄프, 재생섬유 기초의 원료와 또한 백수 시스템 탓에 리그닌이나 용해된 유기화합물 같은 다량의 음이온 불순물 또는 고함량의 전해질을 함유하는 원료이다. 보존력 및 탈수의 향상과 같은 효과가 실리카 기초졸에 대해 잘 알려진 바와 같이 원료에 알루미늄 화합물을 첨가하여 본 현탁물의 경우에 수득된다. 제지공정에서 알럼, 알루미네이트, 염화알루미늄, 질산알루미늄, 또한 염화 폴리알루미늄, 황산 폴리알루미늄 또한 염화물 이온과 황산염 이온을 모두 함유한 폴리알루미늄 화합물 같은 공지의 알루미늄 화합물을 사용할 수 있다.

본 발명은 다음 실시예에서 설명하며 이에 국한되지는 않는다. 별다른 언급이 없으면 백분율과 비율은 중량에 대한 것이다.

약 8.7%의 무수물함량을 갖는 두 현탁물(1a)과 (1b)이 실리카졸과 Na-벤토나이트로 부터 제조된다. 실리카-졸(졸1)은 890㎡/g의 비표면적을 가진 8.5% 졸이고 입자는 7%로 변성된 알루미늄이다. 졸의 S-값은 30%이고 pH 값은 9.2 정도이다.

100g 실리카졸, 8.93g의 벤토나이트 또한 91.07g의 물로된 현탁물(1a)을 제조한다. 이 현탁물에서 벤토나이트에 대한 알루미늄 변성 실리카 비율은 1 : 1이다. 133.3g의 실리카졸 5.95g의 벤토나이트와 60.72g의 물을 사용하여 현탁물(1b)을 제조하였다. 이 현탁물에서 벤토나이트에 대한 실리카 비율은 2 : 1 정도이다. 벤토나이트를 실리카졸에 첨가하고 10분동안 10,000rpm으로 울트라투렉스로 분산한다. 현탁물의 점도는 브룩필드 점도계 DV-III(스핀들 번호 18, 30rpm)로 측정한다. 현탁물은 55℃에서 40일간 저장하고 이것은 실온에서 400일간 저장하는 것과 같다. 20일 저장과 40일 저장후 점도를 측정한다.

점도 cp

처음 제조될 때 20일 40일

현탁물 1a 12.2 17.9 25.8

현탁물 1b 8.6 12.0 14.6

증명된 바와 같이 현탁물은 매우 우수한 안정성을 나타내는 매우 적은 점도변화를 보여준다.

[실시예 2]

실시예 1과 같은 방식으로 본 발명의 현탁물이 실시예 1과 같은 125g의 실리카졸과 5g의 Na-벤토나이트로 부터 제조된다. 6시간후 벤토나이트는 졸에 거의 분산된다. 이 현탁물(현탁물 2)은 벤토나이트에 대한 알루미늄 변성 실리카 비율이 2 : 1이고 무수물 함량은 12중량% 정도이다. 실시예 1에서처럼 측정된 점도는 11.3cp이다.

[실시예 3]

실시예 1과 같은 방식으로 550㎡/g 정도 비표면적의 입자를 가진 93g의 15% 실리카졸(졸2)과 7g의 Na-벤토나이트로 현탁물을 제조하고 표면의 9% 실리콘 원자를 알루미늄 원자로 대체하였다. 10시간후 벤토나이트는 실리카졸에 완전 분산되었다. 상기와 같이 측정한 현탁물 점도는 33cp이었다. 벤토나이트 단독의 6% 현탁물은 2900cp의 점도를 가지므로 취급이 매우 어렵다. 이 실시예의 현탁물은 현탁물(3)로 칭한다.

[실시예 4]

현탁물은 비표면적이 230㎡/g이고 29% SiO 와 0.3% Al₂O₃를 함유한 입자를 가진 졸을 그전에 물로 수화시킨 11.2g의 벤토나이트와 혼합하여 제조한다. 제조된 현탁물은 10중량% 무수물함량과 실리카 대 벤토나이트 비율 1 : 2를 가진 것이다.

[실시예 5]

이 실험에서 20일간 저장한후 종이 제조시 현탁물(1a)과 (1b)이 섬유와 충진제 보존에 미치는 효과가 조사되고 실리카졸만 사용한 것과 비교된다. 60% 표백된 자작나무 황산염 + 40% 표백된 소나무 황산염 조성의 펄프에 기초한 표준원료를 사용하고 여기에는 충진제로 30% 백악과 0.3g/l의 Na₂SO₄.10H₂O를 첨가한다. 원료는 4.9g/l 농도와 0.376g/l 미립자 함량을 갖는다.

이것과 다음 실시예에서 보존력을 800rpm의 Britt Dynamic Drainage Jar 로 평가했다. 이것은 제지공업에 있어서 종래의 보존력 실험법이다. 현탁물은 4kg/t의 고 양이온화 전분(0.8% N)과 혼합하여 0.8kg/t의 양으로 사용한다. 양이온 전분은 현탁물 또는 졸보다 먼저 첨가한다. 이것과 다음의 실시예에서 주어진 양은 무수원료 즉 섬유와 충진제에 대한 건조물로서 계산한다.

현탁물(1a)은 60.8% 보존율을 현탁물(1b)은 58.8% 보존율을 갖는다. 졸(1) 0.5kg/t의 양으로 첨가했을 때 51.8% 보존율을 또한 0.6kg/t의 양으로 첨가했을 때 55.6%의 보존율을 갖는다.

[실시예 6]

이 실시예에서, 실시예 2에 따른 현탁물의 보존효과를 조사했다. 현탁물(졸1)에 들어있는 것과 같은 종류의 실리카졸 및 벤토나이트를 비교하였다. 원료는 60% 표백된 자작나무 황산염 + 40% 표백된 소나무 황산염 조성으로된 표준 원료이다. 30% 백악을 충진제로 펄프에 첨가하고 펄프는 5g/l의 농도로 희석한다. 0.3g/l의 Na₂SO₄.10H₂O를 첨가한다. 원료는 36.6% 미립자함량과 pH 8.1 값을 갖는다. 현탁물, 실리카졸과 벤토나이트 효과는 0.042 치환도의 종래의 저 양이온화 전분과 조합으로 (Raisamyl 142 시판) 조사하고 이것은 모든 실험에서 8.0kg/톤의 무수 원료시스템(섬유+충진제)양으로 첨가한다.

실험결과 다음의 보존율이 얻어졌다 :

1kg/t의 현탁물 : 62.4%

0.5kg/t의 졸 1 : 47.0%

각각 2, 4와 6kg/t의 양으로 벤토나이트를 써서 시험하면 다음의 보존율 결과를 얻는다 : 34.3%, 42.0% 또한 48.1%

본 발명의 현탁물이 졸의 양에 상응하는 양으로 첨가될때와 현탁물에 혼합된 벤토나이트 양이 보존효과에 기여할 것이라 예측될 수 없을 때 개선된 결과가 수득된다.

[실시예 7]

실시예 5에서와 같은 원료를 사용하여 실시예 3에 따른 현탁물로 보존율 조사하며 또한 현탁물에 졸만이 사용된 것과 비교한다. 실시예 6에서와 같은 전분을 8.0kg/t의 양으로 사용하였다.

실험으로 다음의 보존율 결과를 얻었다 :

2kg/t 의 현탁물 3 : 62.4%

3kg/t 의 현탁물 3 : 73.5%

1kg/t 의 졸 2 : 48.7%

2kg/t 의 졸 2 : 69.1%

또한 이 현탁물에 있어서 이것을 졸 사용시와 같은 양으로 첨가할 때 또한 현탁물에 혼합된 벤토나이트 양이 보존율 개선에 기여할 것으로 예측되지 않는 경우에 아주 우수한 결과를 얻었다.

[실시예 8]

보존율 실험은 (60% 표백된 자작나무 황산염 + 40% 표백된 소나무 황산염의 펄프에 30% 백액과 0.3g/l의 Na₂SO₄.10H₂O 를 첨가하여 얻은) 표준원료에 대해 시행한다. 원료농도는 5g/l이었고 미립자 함량은 37.4%이었고 pH 8.1이다. 이들 실험에서, 현탁물 2, 졸 1 또한 벤토나이트를 10몰% 양이온 전하와 10 밀리이온 분자량의 양이온 폴리아크릴아미드(Floerger Fo 4190 PG)와 혼합하여 사용한다. 양이온 폴리아크릴아미드를 1.0kg/t 양으로 사용하였다.

보존율 수득 결과는 다음과 같다 :

현탁물 2 졸 1 보존율

kg/t kg/t %

0.1 48.9

0.2 58.6

0.3 74.2

0.4 80.0

0.5 85.0

0.1 44.6

0.2 53.7

0.3 68.8

0.4 72.6

0.5 76.9

0.5kg/t의 양으로 벤토나이트만을 첨가하면 72.0% 보존율을 얻는다.

따라서 현탁물이 이것을 첨가된 졸의 양에 상응하는 양으로 첨가될 때와 현탁물에 혼합된 벤토나이트가 보존율 향상에 기여하지 못할 경우에 양이온 폴리아크릴아미드와 혼합하여 개선된 결과를 얻는다.

[실시예 9]

이 실시예에서 실시예 4에 따른 현탁물로 보존율 실험한다. 현탁물에서와 같은 종류의 실리카졸 또한 벤토나이트와 비교한다. 모든 시험에서 초기에 활용한 바와 같은 0.5kg/t의 양이온 폴리아크릴아미드를 사용한다. 보존율 시험은 초기와 같은 종류의 표준펄프에 대해 실행한다. 원료의 농도는 5g/l 정도이고 미립자함량은 38.3%이다.

보존율 결과는 다음과 같다 :

1.5kg/t의 양으로 첨가된 현탁물 4 : 69.0%

1.0kg/t의 양으로 첨가된 졸 4 : 32.8%

각각 2, 4 및 6kg/t 의 양으로 첨가된 벤토나이트 : 51.4%, 53.5% 또한 54.0%

이 실시예에서 사용한 졸은 매우 낮은 비표면적과 그 자체로는 보존율에 유리한 효과를 주지 않는다. 그러나 이졸과 벤토나이트를 함유한 현탁물은 현저히 개선된 보존율을 제공하고 벤토나이트 양에 대해선 예상할 수 없었다.

[실시예 10]

이 실시예에서 일군의 현탁물을 실리카입자와 Na-벤토나이트(백색 벤토나이트) 함량 변화와 함께 제조한다. 15분간 최대 rpm으로 Waring-혼합기에서 분산시켜 현탁물을 제조한다. 사용된 실리카졸은 : 졸 A=비표면적이 890㎡/g인 입자를 가진 졸, 알루미늄 변성도는 5%이며 졸 A의 S-값은 30%이고 pH는 8.8이다; 졸 B=비표면적이 500㎡/g인 입자를 가진 졸 입자는 알루미늄 변성도가 9%이고 졸은 40 : 1의 SiO₂: Na₂O 몰비율로 알칼리 안정화한 것이다; 졸 C=입자가 알루미늄 변성되지 않은 것만 제외하고 졸 B에 상응한 졸; 졸 D=비표면적이 220㎡/g인 입자를 가진 졸, 알루미늄 변성도는 5% 이고 졸은 90 : 1의 SiO₂: Na₂O 몰비율로 알칼리 안정화하였다; 졸 E=입자는 알루미늄 변성되지 않은 것과 SiO₂: Na₂O 몰비율이 100 : 1인 것을 제외하고 졸 D에 상응한 졸.

제조된 현탁물에 관하여 브룩필드 점도계 RVT, 스핀들 4 로 20℃에서 제조후 10일간 50rpm으로 점도를 측정한다. 표본을 측정전 약간 흔든다.

하기의 표 1에서 현탁물 조성과 측정된 점도를 보여준다. Si : B 비율은 현탁물내 실리카 : 벤토나이트이며 무수물 상태로 계산하였다.

비교예로서 6.3% 벤토나이트를 함유한 현탁물 d 점도가 200cp이지만 6.3% 농도의 단독 벤토나이트 현탁물은 제조 30분후 벌써 3000cp 점도를 나타내므로 겔로 분류된다는 측면이 언급될 수 있다.

어떤 현탁물에서 SCAN-C 21 : 65 에 따른 탈수 또는 배출력 분석 방법인 Canadian Standard Freeness Tester로 탈수 효과를 조사하였다. 모든 화학약품 첨가는 1000rpm 혼합속도로 실시한다. 원료는 60/40 표백된 경목 황산염 펄프와 표백된 소나무 황산염 펄프로 된 표준원료에 30% 침전 탄산칼슘을 추가한 것이며 농도는 3g/l 이다. 현탁물에 대한 탈수효과는 현탁물보다 먼저 원료에 첨가한 양이온 전분과 양이온 폴리아크릴아미드 첨가와 조합으로 조사한다. 실시예 6에서와 동일한 종류의 전분 10kg/t의 양으로 첨가하고 실시예 8에서와 같은 종류의 양이온 폴리아크릴아미드를 0.5kg/t의 양으로 첨가한다. 제일 먼저 0.5kg/g의 알럼을 원료에 첨가한다. 현탁물은 모든 경우에서 0.5kg/t의 실리카 입자량에 상응한 양으로 첨가하였다.

비교예로서 0.5kg/t의 양으로 단독 첨가된 졸은 500 CSF 값을 또한 1kg/t의 양으로 단독 첨가된 벤토나이트는 380 CSF 값을 갖는다는 측면이 언급될 수 있다. 고분자와 알럼을 첨가한 원료의 CSF 는 355 였다.

Claims (14)

1. 입자가 실리카 기초 음이온 입자와 물속에 팽창하는 스멕타이트형 점토의 수화입자이며 점토입자에 대한 실리카 기초입자의 중량비가 20 : 1 내지 1 : 10이고 현탁물의 무수물함량은 5 내지 40중량% 범위인 것을 특징으로 하는 콜로이드 입자의 안정한 수성현탁물.
2. 제1항에 있어서, 점토입자에 대한 실리카 기초입자 중량비가 6 : 1 내지 1 : 3임을 특징으로 하는 현탁물.
3. 제1또는 2항에 있어서, 현탁물 무수물함량은 8 내지 30 중량%임을 특징으로 하는 현탁물.
4. 제1항에 있어서, 실리카 기초입자는 8 내지 45% 범위의 S-값과 750 내지 1000㎡/g 비표면적의 실리카 입자를 가진 실리카 기초졸에서 생기며 입자는 2 내지 25%로 알루미늄 변성됨을 특징으로 하는 현탁물.
5. 제1항에 있어서, 점토입자가 벤토나이트입자인 것을 특징으로 하는 현탁물.
6. 물속에서 팽창하는 스멕타이트형 점토를 실리카 기초입자 졸에 혼합하여 분산시켜 현탁물을 형성하고 점토입자에 대한 실리카 기초입자의 중량비가 20 : 1 내지 1 : 10 이고 현탁물의 무수물함량이 5 내지 40중량% 범위에 있는 것을 특징으로 하는 콜로이드 입자 수성 현탁물 제조방법.
7. 입자가 물에 팽창하는 점토입자와 실리카 기초입자이며 실리카 기초입자 대 점토입자의 중량비는 20 : 1 내지 1 : 10 범위이고 현탁물의 무수물함량은 5 내지 40중량% 범위이며 정수용 또한 펄프제조 및 제지 공정에서 양이온 또는 양쪽이온형 고분자와 혼합하여 응집제로 사용하는 것을 특징으로 하는 콜로이드 입자 수성현탁물.
8. 제7항에 있어서, 현탁물이 제지공정에서 보존력 향상과 탈수를 위한 응집제로 사용됨을 특징으로 하는 수성현탁물.
9. 제7항 또는 8항에 있어서, 현탁물이 양이온 전분 또는 양이온 아크릴아미드와 함께 사용됨을 특징으로 하는 수성현탁물.
10. 제9항에 있어서, 현탁물이 양이온 아크릴아미드 기초 고분자와 함께 사용됨을 특징으로 하는 수성현탁물.
11. 제1항에 있어서, 실리카 기초입자가 콜로이드성 실리카, 콜로이드성 알루미늄변성 실리카, 콜로이드성 규산염 또는 폴리규산에서 선택됨을 특징으로 하는 현탁물.
12. 제1항에 있어서, 실리카 기초 입자가 50 내지 1000㎡/g의 비표면적을 갖는 콜로이드성 실리카로 부터 선택됨을 특징으로 하는 현탁물.
13. 제1항에 있어서, 실리카 기초 입자가 1000 내지 1700㎡/g의 비표면적을 갖는 폴리규산에 기초한 졸에서 생성됨을 특징으로 하는 현탁물.
14. 제5항에 있어서, 벤토나이트가 나트륨-벤토나이트임을 특징으로 하는 현탁물.