Encolado de superficie de papel.

Un procedimiento de preparación de una composición de encolado de superficie que comprende la adición por separado de un componente acuoso que es una solución acuosa que comprende almidón y al menos el 80% en peso de agua:

(a) una dispersión acuosa que comprende un anhídrido alquenilsuccínico (ASA); y,

(b) un polímero no iónico, anfótero, catiónico o aniónico

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/061572.

Solicitante: Chemische Fabrik Brühl Mare GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Kölnstr. 235-237a 50321 Brühl ALEMANIA.

Inventor/es: KRÜCKEL,Ralf.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA > COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA... > Materiales no fibrosos añadidos a la pasta, caracterizados... > D21H21/16 (Agentes de encolado o hidrófobos)

PDF original: ES-2478492_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Encolado de superficie de papel

La invención se refiere a una composición de encolado de superficie, su preparación y un procedimiento de tratamiento de superficie de una banda continua de papel.

En general, se sabe que el encolado de papel hace referencia a la capacidad de papel (un sustrato fibroso) para resistir la humectación o penetración de un líquido en el mismo. Los agentes de encolado basados en anhídrido alquenilsuccínico pertenecen al grupo de agentes de encolado reactivos con celulosa y han sido ampliamente usados para el encolado interno de una amplia diversidad de tipos de papel, tales como papel para impresión y escritura, y papel blanqueado y cartón no blanqueado. Típicamente, se asume que los agentes de encolado, incluyendo los agentes reactivos con celulosa tales como anhídridos alquenilsuccínicos, imparten propiedades hidrófobas a los productos de papel y cartón resultantes.

En el encolado interno, los agentes de encolado se añaden en el extremo húmedo de la máquina de papel antes de formar la banda de papel a partir de la pulpa. Un inconveniente de los agentes de encolado interno es la retención de encolado que normalmente será menor del 1%, de manera que, por lo tanto, los agentes de encolado no se usan de manera óptima. También, la presencia de un agente de encolado interno puede afectar adversamente el procedimiento de producción de una banda de papel, específicamente, puede afectar al entrelazamiento y/o unión de las fibras en la pulpa, influyendo, de esta manera, en la resistencia del papel húmedo y otras propiedades. Además, parte del agente de encolado interno se perderá en el agua blanca, lo cual no es deseable ni desde un punto de vista económico ni desde un punto de vista medioambiental.

Normalmente, se usa anhídrido alquenilsuccínico (ASA) como un agente de encolado interno y se aplica en forma de una dispersión acuosa, que incluye también principalmente un dispersante y/o un estabilizador, tal como tensioactivos catiónicos y polímeros catiónicos, tales como almidones modificados, así como polímeros hidrófilos anfóteros (incluidos almidones). Por ejemplo, el documento EP-A-151994 divulga el uso de una formulación acuosa que comprende ASA como un agente de encolado interno y se usa un polímero específico para emulsionar el ASA. Además, el documento WO 23/22898 divulga una resina promotora anfótera para agentes de encolado.

Con el propósito de optimizar la distribución de los agentes de encolado sobre el producto de papel, pueden aplicarse agentes de encolado a la superficie de una banda de papel, normalmente inmediatamente o poco después de formar la banda, cuando el papel todavía está húmedo pero parcialmente seco. Dichos agentes de encolado se conocen como agentes de encolado externos o superficiales y normalmente se aplican en la forma de una composición acuosa de encolado de superficie.

Se ha encontrado que el uso de ASA como un agente de encolado de superficie bajo condiciones prácticas de fabricación de papel implica un mayor problema con el ensuciamiento de los equipos de fabricación de papel, particularmente cuando hay iones de calcio (Ca2+) presentes en cantidades significativas. Este ensuciamiento se conoce también como formación de depósitos sobre el equipo de aplicación.

El documento WO 24/5982 divulga el uso de polímeros para emulsionar el ASA para el encolado de superficie.

El documento US 26/6814 divulga la formación de una emulsión a partir de ASA y un agente tensioactivo y la combinación de esa emulsión con almidón.

Sin embargo, siguiendo los procedimientos de estas divulgaciones todavía se forman depósitos significativos en el equipo de aplicación, normalmente, una prensa de encolado.

El documento JP7-138898 A describe el uso de un polímero como agente de procesamiento, junto con ASA para el encolado de superficie de papel de periódico, pero no hay ninguna divulgación de cómo reducir o prevenir la formación de depósitos en una prensa de encolado.

Según la presente invención, ahora se ha encontrado que es posible disminuir significativamente el problema del ensuciamiento, abriendo de esta manera la posibilidad de usar un ASA normal y bien aceptado como un agente de encolado de superficie para todos los productos de papel.

Un aspecto de la invención se refiere a un procedimiento de preparación de la composición de encolado de superficie que comprende la adición por separado de un componente acuoso que es una solución acuosa que comprende almidón y al menos el 8% en peso de agua:

(a) una dispersión acuosa que comprende un anhídrido alquenilsuccínico (ASA); y,

(b) un polímero no iónico, anfótero, catiónico o aniónico.

Un aspecto adicional de la invención se refiere a una composición de encolado que puede obtenerse mediante dicho un procedimiento.

Un aspecto adicional más de la invención se refiere a un procedimiento de tratamiento superficial de una banda de papel, que comprende las etapas de preparar una composición de encolado de superficie, tal como se describe en la presente memoria, y la aplicación de dicha composición de encolado de superficie a la superficie de la banda de papel.

El componente acuoso puede incluir sólo pequeñas cantidades de diversas impurezas inevitables, tales como iones de calcio. La solución acuosa que comprende almidón (denominada en la presente memoria almidón de superficie) tiene, preferentemente, un contenido de agua de al menos el 85% en peso o al menos el 9% en peso, o incluso al menos el 95% en peso. La solución acuosa puede tener al menos un componente adicional, en el que el al menos un componente adicional puede ser, por ejemplo, al menos uno de entre harina de trigo, carboxi metil celulosa (CMC) o cualquier otro componente adecuado o sus mezclas. El almidón de superficie puede ser, por ejemplo, almidón aniónico, catiónico, no iónico o anfótero, particularmente almidón aniónico, no iónico o anfótero, procedente de diversas plantas, Incluyendo maíz, patata, trigo, tapioca o sorgo, opclonalmente modificado por enzimas, técnicas de conversión a altas temperaturas o químicas/térmicas, tal como almidón oxidado, almidón etllado o almidón perla. En algunas realizaciones, el almidón de superficie es, por ejemplo, almidón oxidado. La solución acuosa puede comprender, por ejemplo, un mínimo de aproximadamente un 1% en peso de almidón en agua, típicamente del 3 al 19% en peso o del 5 al 15% en peso. Un nivel máximo preferente de almidón en la solución acuosa es de aproximadamente el 2% en peso. El pH del componente acuoso, por ejemplo, solución de almidón de superficie, puede ser, por ejemplo, de entre aproximadamente 4 y 9, o entre 5 y 7. El almidón de superficie puede mejorar la propiedad de resistencia de las fibras de la superficie del papel y puede servir también como un vehículo para el ASA.

La dispersión acuosa del ASA puede comprender, por ejemplo, ASA en una cantidad de al menos el ,1% en peso, particularmente al menos el ,1% en peso, o al menos el ,3% en peso, y de hasta el 2% en peso o hasta el 15% en peso en base al peso total de la dispersión. Generalmente, el ASA está en forma de partículas finamente divididas o gotitas dispersadas en una fase acuosa y las gotitas o las partículas pueden tener, por ejemplo, un tamaño tal que el valor d5 de la distribución de tamaños de las gotitas (tal como se determina de la manera convencional mediante difracción láser, tal como Malvern) es de ,5 micrómetros a menos de 5 micrómetros.

El término "dispersión", tal como se usa en la presente memoria, pretende incluir todos los tipos de sistemas en los que las partículas se dispersan en una fase continua, Incluyendo emulsiones en las que la fase dispersada es un líquido.

Generalmente,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento de preparación de una composición de encolado de superficie que comprende la adición por separado de un componente acuoso que es una solución acuosa que comprende almidón y al menos el 8% en peso de agua:

(a) una dispersión acuosa que comprende un anhídrido alquenilsuccínico (ASA); y,

(b) un polímero no iónico, anfótero, catiónico o aniónico.

2. Procedimiento según se reivindica en la reivindicación 1, en el que el almidón es almidón aniónico, anfótero o no iónico.

3. Procedimiento según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en el que la solución acuosa comprende del 3 al 19% en peso de almidón.

4. Procedimiento según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 -3, en el que el polímero no iónico, anfótero, catiónico o aniónico se añade como una solución acuosa del mismo.

5. Procedimiento según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 -4, en el que el peso molecular promedio en peso (Mw) del polímero es de 5. a 1.. Dalton.

6. Procedimiento según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 -5, en el que el polímero es soluble en agua a un pH < 6 a 25°C.

7. Procedimiento según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 -6, en el que el polímero es seleccionado entre el grupo que consiste en poliacrilamidas anfóteras (PAM), poliacrilamidas catiónicas, almidones catiónicos, aminas de pollamlda y pollaminas.

8. Procedimiento según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que el polímero es un polímero anfótero que tiene una carga neta total de ,1 a 6 meq/g.

9. Procedimiento según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 -8, en el que la PAM anfótera contiene funciones ácido aniónico de ácido itacónico y/o ácido acrílico y grupos nitrógeno cuaternarios catiónicos de (met) acrilato de bencilo quat o (met) acrilato de trimetilo quat.

1. Una composición de encolado de superficie obtenible mediante el procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1-9.

11. Procedimiento de tratamiento de superficie de una banda continua de papel, que comprende las etapas de preparación de una composición de encolado de superficie según el procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1-9 y la aplicación de dicha composición de encolado de superficie a la superficie de la banda continua de papel.

12. Procedimiento según se reivindica en la reivindicación 11, en el que el componente acuoso está circulando a través de un equipo de aplicación y la dispersión de ASA y el polímero se añaden continuamente como corrientes separadas al componente acuoso en circulación para formar la composición de encolado de superficie final aplicada a la banda continua de papel.

13. Procedimiento según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 11-12, en el que la composición de encolado de superficie, en condiciones estables, tiene un nivel de Ca2+ superior a 5 mg/l.

14. Procedimiento según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 11-13, en el que la composición de encolado de superficie, en condiciones estables, tiene un pH inferior a 8.