Una formulación de revestimiento o aglutinación de papel, que comprende:

una dispersión acuosa de polímero que comprende un copolímero obtenido mediante la polimerización de unmonómero insaturado y un compuesto derivado de carbohidrato que tiene un equivalente de dextrosa (DE) de10 a 35; y

un agente blanqueador fluorescente basado en tetrasulfonato.

Formulaciones de revestimiento o aglutinación de papel y métodos para elaborar y usar las mismas

CAMPO TÉCNICO

Esta invención se refiere a formulaciones de revestimiento o aglutinación de papel y más particularmente a dispersiones acuosas de polímero y a métodos para elaborar y usar las mismas en formulaciones de revestimiento y aglutinación de papel.

ANTECEDENTES

En la producción de papel tal como hojas de papel, cartón y cartulina, a menudo es importante proporcionar un producto con propiedades estéticas deseables. Por ejemplo, el papel que es blanco y/o brillante es más atractivo para el consumidor y proporciona un mayor contraste con la tinta u otros medios proporcionados sobre él que el papel que es menos blanco o brillante. Típicamente, las fibras usadas para formar el papel se impregnan o se revisten con una composición aglutinante que incluye un látex de polímero y una o más fibras que proporcionan la blancura o el brillo deseados del papel.

Un tipo de carga que se usa para proporcionar la blancura o el brillo deseados del papel incluye agentes blanqueadores fluorescentes o FWA. Los agentes blanqueadores fluorescentes pueden estar basados, por ejemplo, en derivados de estilbeno sulfonados. En las formulaciones de revestimiento o aglutinación de papel, los agentes blanqueadores fluorescentes se proveen de "activadores" o "portadores" para proporcionar los efectos blanqueadores deseados de los agentes blanqueadores fluorescentes sobre el papel. La publicación de Bayer Blankophor ® P liquid/Blankophor® P150 liquid Fluorescent Whitening Agents describe el uso de poli (alcohol vinílico) (PVOH) y carboximetilcelulosa (CMC) como portadores para el uso con agentes blanqueadores fluorescentes. Sin embargo, la presencia de estos portadores o activadores incrementa la viscosidad de la formulación de revestimiento o aglutinación y también incrementa el coste de la formulación.

Los documentos WO 01/11139 A, EP 0 806 522 A y EP 0 408 099 A divulgan composiciones aglutinantes para papel que comprenden copolímeros obtenidos mediante la polimerización de un monómero insaturado y un compuesto de dextrina. El documento US 2002/260509 divulga generalmente una composición aglutinantes que comprende un agente blanqueador fluorescente.

SUMARIO

Una formulación de revestimiento o aglutinación de papel comprende una dispersión acuosa de polímero que comprende un copolímero obtenido mediante la polimerización de un monómero insaturado y un compuesto derivado de carbohidrato que tiene un equivalente de dextrosa (DE) de aproximadamente 10 a aproximadamente 35; y un agente blanqueador fluorescente basado en tetrasulfonato. El compuesto derivado de carbohidrato puede tener un peso molecular de aproximadamente 3000 a aproximadamente 20.000 y puede seleccionarse del grupo que consiste en dextrinas, maltodextrinas y sus mezclas. El copolímero puede ser un copolímero acrílico puro, un copolímero estirénico-acrílico, un copolímero de estireno-butadieno o un copolímero vinílico-acrílico. El copolímero puede derivarse de aproximadamente 5 a aproximadamente 45 por ciento en peso del compuesto derivado de carbohidrato basado en el peso total de monómeros. En algunas realizaciones, el agente blanqueador fluorescente no está activado. La formulación puede estar sustancialmente libre de poli (alcohol vinílico) , carboximetilcelulosa, polivinilpirrolidona y almidones insolubles en agua.

Un método para preparar una formulación de revestimiento o aglutinación de papel incluye polimerizar una mezcla de un monómero insaturado y un compuesto derivado de carbohidrato que tiene un equivalente de dextrosa (DE) de aproximadamente 10 a aproximadamente 35, en un medio acuoso para producir un copolímero en una dispersión acuosa de polímero; y mezclar la dispersión acuosa de polímero con un agente blanqueador fluorescente basado en tetrasulfonato. El compuesto derivado de carbohidrato puede seleccionarse del grupo que consiste en dextrinas, maltodextrinas y sus mezclas.

Un método para mejorar las propiedades blanqueadoras del papel incluye proporcionar una dispersión acuosa de polímero que comprende un copolímero obtenido mediante la polimerización de un monómero insaturado y un compuesto derivado de carbohidrato que tiene un equivalente de dextrosa (DE) de aproximadamente 10 a aproximadamente 35; mezclar la dispersión acuosa de polímero con un agente blanqueador fluorescente basado en tetrasulfonato para producir una formulación de revestimiento o aglutinación de papel; y aplicar la formulación como un revestimiento a papel. La dispersión acuosa de polímero puede proporcionarse al polimerizar una mezcla de un monómero insaturado y un compuesto derivado de carbohidrato que tiene un equivalente de dextrosa (DE) de aproximadamente 10 a aproximadamente 35, en un medio acuoso para producir el copolímero. El compuesto derivado de carbohidrato puede seleccionarse del grupo que consiste en dextrinas, maltodextrinas y sus mezclas.

Además, el papel, tal como hojas de papel, cartulina o cartón, comprende una matriz fibrosa y una composición aglutinante que comprende un copolímero obtenido mediante la polimerización de un monómero insaturado y un compuesto derivado de carbohidrato que tiene un equivalente de dextrosa (DE) de aproximadamente 10 a aproximadamente 35 y/o un peso molecular de aproximadamente 3000 a aproximadamente 20.000, y un agente blanqueador fluorescente basado en tetrasulfonato. El compuesto derivado de carbohidrato puede seleccionarse del grupo que consiste en dextrinas, maltodextrinas y sus mezclas. El aglutinante puede proporcionarse como una capa de revestimiento sobre un sustrato de papel.

Las formulaciones de revestimiento o aglutinación de papel proporcionan mejoras en la reología tales como capacidad de circulación sobre el equipo de revestimiento y bajo coste mientras que mantienen un blanqueamiento deseable del papel. Era inesperado que un copolímero derivado de un monómero insaturado y un compuesto derivado de carbohidrato que tiene el DE o el peso molecular descritos en la presente memoria proporcionaran un blanqueamiento deseable del papel incluso hasta niveles comparables con los obtenidos cuando se usan en la formulación portadores o activadores.

Los detalles de una o más realizaciones se indican en los dibujos adjuntos y la descripción posterior. Otras características, objetivos y ventajas serán evidentes a partir de la descripción y los dibujos, y de las reivindicaciones.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Figura 1 es una gráfica que muestra el brillo CIE de muestras de hojas de papel libre de pasta papelera mecánica incluyendo y excluyendo la luz UV.

La Figura 2 es una gráfica que muestra el brillo CIE con UV incluida menos el brillo CIE con UV excluida de muestras de hojas de papel libre de pasta papelera mecánica.

La Figura 3 es una gráfica que muestra el brillo TAPPI de muestras de hojas de papel libre de pasta papelera mecánica.

La Figura 4 es una gráfica que muestra el Ófset de Prufbau para muestras de hojas de papel libre de pasta papelera mecánica.

La Figura 5 es una gráfica que muestra el Repelado ("Picking") en Seco IGT en pies/min para muestras de hojas de papel libre de pasta papelera mecánica.

La Figura 6 es una gráfica que muestra el Repelado en Húmedo de Prufbau de muestras de hojas de papel libre de pasta papelera mecánica.

La Figura 7 es una gráfica que muestra el brillo TAPPI de muestras de cartulina.

La Figura 8 es una gráfica que muestra el brillo CIE con UV incluida menos el brillo CIE con UV excluida de formulaciones aplicadas a vidrio con un reverso de papel.

Símbolos de referencia similares en los diversos dibujos indican elementos similares.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

El término "que comprende" y sus variaciones, según se usan en la presente memoria, se usan sinónimamente con el término "que incluye" y sus variaciones y son términos abiertos no limitativos. El término "papel", según se usa en la presente memoria, incluye hojas libres de pasta papelera mecánica, cartulina, cartón y similares.

Una formulación de revestimiento o aglutinación de papel comprende una dispersión acuosa de polímero y un agente blanqueador fluorescente basado en tetrasulfonato. La dispersión acuosa de polímero comprende un copolímero obtenido mediante la polimerización de uno o más monómeros insaturados y un... [Seguir leyendo]

1. Una formulación de revestimiento o aglutinación de papel, que comprende:

una dispersión acuosa de polímero que comprende un copolímero obtenido mediante la polimerización de un monómero insaturado y un compuesto derivado de carbohidrato que tiene un equivalente de dextrosa (DE) de 10 a 35; y un agente blanqueador fluorescente basado en tetrasulfonato.

2. La formulación según la reivindicación 1, en la que el compuesto derivado de carbohidrato se selecciona del grupo que consiste en dextrinas, maltodextrinas y sus mezclas.

3. La formulación según la reivindicación 1 o 2, en la que el DE del compuesto derivado de carbohidrato es de 12, 5 a 25, preferiblemente de 15 a 20.

4. La formulación según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en la que el peso molecular del compuesto derivado de carbohidrato es de 3000 a 20.000, preferiblemente de 5000 a 17000.

5. La formulación según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en la que el compuesto derivado de carbohidrato es soluble en agua a temperatura ambiente en una cantidad de más de 40% en peso.

6. La formulación según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en la que el copolímero se selecciona del grupo que consiste en copolímeros acrílicos puros, copolímeros estirénicos-acrílicos, copolímeros de estireno-butadieno y copolímeros vinílicos-acrílicos.

7. La formulación según cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en la que el copolímero se selecciona del grupo que consiste en copolímeros estirénicos-acrílicos.

8. La formulación según cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en la que el monómero insaturado incluye un monómero seleccionado del grupo que consiste en estireno, ácido (met) acrílico, ésteres de ácido (met) acrílico, (met) acrilamida, (met) acrilonitrilo y sus mezclas.

9. La formulación según cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en la que el copolímero se deriva de 5 a 45, preferiblemente de 8 a 40 por ciento en peso del compuesto derivado de carbohidrato basado en el peso total de monómeros.

10. La formulación según cualquiera de las reivindicaciones 1-9, en la que la dispersión acuosa de polímero comprende una fase dispersa y una fase acuosa y el compuesto derivado de carbohidrato proporcionado en el copolímero está presente en la fase dispersa.

11. La formulación según cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en la que dicho agente blanqueador fluorescente no está activado.

12. La formulación según cualquiera de las reivindicaciones 1-11, en la que la formulación está libre de poli (alcohol vinílico) , carboximetilcelulosa, polivinilpirrolidona y almidones insolubles en agua.

13. La formulación según cualquiera de las reivindicaciones 1-12, en la que la dispersión acuosa de polímero comprende además un agente blanqueador fluorescente basado en hexasulfonato.

14. Un método para preparar una formulación de revestimiento o aglutinación de papel, que comprende:

polimerizar una mezcla de un monómero insaturado y un compuesto derivado de carbohidrato que tiene un equivalente de dextrosa (DE) de 10 a 35, en un medio acuoso para producir un copolímero en una dispersión acuosa de polímero; y mezclar la dispersión acuosa de polímero con un agente blanqueador fluorescente basado en tetrasulfonato.

15. Un método para mejorar las propiedades de blanqueamiento de papel; que comprende:

proporcionar una dispersión acuosa de polímero que comprende un copolímero obtenido mediante la polimerización de un monómero insaturado y un compuesto derivado de carbohidrato que tiene un equivalente de dextrosa (DE) de 10 a 35;

mezclar la dispersión acuosa de polímero con agente blanqueador fluorescente basado en tetrasulfonato para producir una formulación de revestimiento o aglutinación de papel; y aplicar la formulación como un revestimiento a papel.

16. El método según la reivindicación 15, en el que dicha etapa de provisión comprende polimerizar una mezcla de un monómero insaturado y un compuesto derivado de carbohidrato que tiene un equivalente de dextrosa (DE) de 10 a 35, en un medio acuoso para producir el copolímero.

17. El método según cualquiera de las reivindicaciones 14-16, en el que el compuesto derivado de carbohidrato es un compuesto como el definido en las reivindicaciones 2-4.

18. El método según cualquiera de las reivindicaciones 14 y 16-17, en el que dicha etapa de polimerización comprende mezclar en primer lugar a temperatura ambiente una solución acuosa de un compuesto derivado de carbohidrato que comprende más de 40% en peso del compuesto derivado de carbohidrato con el monómero insaturado y polimerizar la mezcla para formar el copolímero.

19. El método según la reivindicación 14-18, en el que el copolímero se deriva de 5 a 45 por ciento en peso del compuesto derivado de carbohidrato basado en el peso total de monómeros.

20. El método según la reivindicación 14-19, en el que dicho agente blanqueador fluorescente no está activado.

21. El método según la reivindicación 14-20, en el que la formulación está libre de poli (alcohol vinílico) , carboximetilcelulosa, polivinilpirrolidona y almidones insolubles en agua.

22. Papel que comprende una matriz fibrosa y una composición aglutinante que comprende un copolímero obtenido mediante la polimerización de un monómero insaturado y un compuesto derivado de carbohidrato según se define en las reivindicaciones 1-5 que tiene un equivalente de dextrosa (DE) de 10 a 35 y un agente blanqueador fluorescente basado en tetrasulfonato.

23. Papel según la reivindicación 22, en el que el copolímero se deriva de 5 a 45 por ciento en peso del compuesto derivado de carbohidrato basado en el peso seco de polímero.

24. Papel según cualquiera de las reivindicacione.

2. 23, en el que el agente blanqueador fluorescente no está activado.

25. Papel según cualquiera de las reivindicacione.

2. 24, en el que el aglutinante está libre de poli (alcohol vinílico) , carboximetilcelulosa, polivinilpirrolidona y almidones insolubles en agua.

26. Papel según cualquiera de las reivindicacione.

2. 25, en el que el aglutinante se proporciona como una capa de revestimiento sobre un sustrato de papel.