Procedimiento para la producción de papel de gran gramaje.

Procedimiento para la producción de papeles de alto gramaje mediante deshidratación de una pasta de papel sobre un tamiz en presencia de una combinación de al menos dos polímeros como sistema de retención y de deshidratación con formación de hojas y secado de las hojas, caracterizado porque se lleva a cabo la formación de hojas en ausencia de agentes floculantes inorgánicos de partícula fina y como agente de retención y de deshidratación se usa

(a) al menos un polímero que contiene grupos amino

y

(b) al menos una poliacrilamida catiónica ramificada,

y el gramaje del papel llega al menos a 300 g/m2.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2005/012796.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.

Inventor/es: BLUM, RAINER, KOCH,OLIVER, VAN DIJK,RON.

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... > D21H21/10 (Agentes de retención o productos que mejoran el drenaje)

PDF original: ES-2539631_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la producción de papel de gran gramaje La presente invención se refiere a un procedimiento para la producción de papeles de gran gramaje, de forma particular cartón y cartón para cajas por deshidratación de una pasta de papel sobre un tamiz en presencia de una combinación de al menos un polímero que contiene grupos amino y al menos una poliacrilamida catiónica ramificada como agente de retención y deshidratación con formación de hojas y secado de las hojas.

Las polietileniminas y polietileniminas modificadas como agentes retención y de deshidratación se conocen, por ejemplo, del documento publicado alemán DE 24 34 816. En el documento DE 24 34 816 y la bibliografía ahí citada se describen las reacciones de polietilenimina con reticulantes como epiclorhidrina, reacciones de polietilenimina u otras oligoaminas con ácidos oligocarboxílicos dando poliamidoaminas, productos reticulados de estas poliamidoaminas así como reacciones de poliamidoaminas con etilenimina y reticulantes bifuncionales.

Otras polietileniminas modificadas se conocen de los documentos WO 00/67884 A1 y WO 97/25367. En los procedimientos ahí descritos se obtienen las polietileniminas modificadas mediante ultrafiltración.

Estas polietileniminas modificadas se caracterizan de forma particular por una buena aceleración de la deshidratación y formación, sin embargo se conocen en la práctica debilidades en la retención de cargas y fibras.

Igualmente son de uso poliacrilamidas catiónicas como agentes de retención, alcanzando solo difícilmente con tales agentes de retención un efecto deshidratante equilibrado o mejorado. Tales poliacrilamidas se conocen, por ejemplo, del documento EP 0 176 757 A2.

Poliacrilamidas catiónicas son conocidas también en combinación con otros componentes como los denominados sistemas microparticulados. En general se añaden a los sistemas de micropartículas polímeros, como polietileniminas o poliacrilamidas modificadas, como agentes floculantes, que mediante adición subsiguiente de micropartículas inorgánicas como bentonita o sílice coloidal se floculan adicionalmente. La secuencia de la adición de los componentes puede realizarse también inversamente.

El documento EP 0 608 986 A1 da a conocer un procedimiento para la producción de papel que contiene carga, en el que se añade un componente aniónico como bentonita a la pasta consistente y a continuación se añade un polímero catiónico a la pasta diluida.

Se conoce del documento EP 0 335 575 A2 un sistema de micropartículas adicional, en donde se dosifica un polímero catiónico de alto peso molecular como poliacrilamida antes de la última etapa de cizallamiento a la suspensión de fibras. A continuación se añade un componente inorgánico que puede ser bien bentonita o sílice coloidal, tras la última etapa de cizallamiento. Para la fijación de oxígeno se puede usar además una polietilenimina modificada.

Del documento WO 98/01623 A1 se conoce un procedimiento para la producción de papel y cartón para cajas, en el que se añaden distintos polímeros solubles en agua antes de una etapa de cizallamiento, en donde los polímeros pueden tratarse de una polietilenimina y un componente adicional, que se selecciona de poliacrilamidas lineales, almidón catiónico o polimerizados que contienen unidades de vinilamina. Tras la etapa de cizallamiento se realiza la adición de bentonita, ácido silícico coloidal o arcilla.

También el documento US 6.103.065 describe un sistema de micropartículas que se compone de un polímero catiónico que puede ser también una polietilenimina, con una densidad de carga > 4 meq/g, un polímero catiónico adicional, como una poliacrilamida lineal, con menor densidad de carga y una bentonita.

En "Wochenblatt für Papierfabrikation", año 1977, 11/12, página 397 y siguientes, se describe la combinación de poliacrilamidas lineales y polietilemininas. Mediante esta combinación se debe conseguir tanto una buena deshidratación con la polietilenimina como también una buena retención con la poliacrilamida. Si bien este procedimiento en el artículo se describe como poco exitoso, esta combinación se recomienda y aplica entre tanto en la práctica cuando se debe mejorar la retención y la deshidratación uniformemente.

El documento EP 0 278 336 A2 describe soluciones acuosas constituidas por una poliamidoamina modificada y una poliacrilamida catiónica lineal. Como grupo catiónico se describe el producto de cuaternización de dimetilaminopropilacrilamida. Este producto debe simplificar la manipulación de ambos tipos de adyuvante de papel e igualmente mejorar tanto la retención como también la deshidratación.

Es general en todas las combinaciones en conjunto que se puede mejorar bien solo la retención o la deshidratación.

De forma particular en papeles con gran gramaje como papel para envases y cartón para cajas son de importancia sin embargo tanto la retención como también la deshidratación. Esto no se puede conseguir con el procedimiento conocido del estado de la técnica.

La presente invención se fundamentó por tanto en el objetivo de proporcionar un procedimiento para la producción de papeles con gran gramaje con uso de un sistema adyuvante de papel, que mejora tanto la retención como también la deshidratación.

El objetivo se consiguió mediante un procedimiento para la producción de papeles de alto gramaje mediante deshidratación de una pasta de papel sobre un tamiz en presencia de una combinación de al menos dos polímeros como sistema de retención y de deshidratación con formación de hojas y secado de las hojas, llevándose a cabo la formación de hojas en presencia de agentes floculantes inorgánicos de partícula fina y se usa como agente de retención y deshidratación

(a) al menos un polímero que contiene grupos amino

y

(b) al menos una poliacrilamida catiónica ramificada,

Con papel de alto gramaje en el sentido de esta invención se entiende tal papel cuyo gramaje sea al menos 300 g/m2, preferiblemente al menos 500 g/m2, con especial preferencia al menos 750 g/m2, con muy especial preferencia al menos 1000 g/m2 y de forma particular al menos 1500 g/m2. A este respecto los gramajes no poseen límite alguno. Papel con gramajes de 2000 g/m2 o incluso 2500 g/m2 y más son en todo caso habituales.

Papeles con tales gramajes altos son, por ejemplo, papeles para envases, cartón y cartón para cajas.

Se describen en la bibliografía polímeros que contienen grupos amino. Se hace referencia aquí de forma expresa a algunas referencias bibliográficas en toda su extensión.

Los polímeros que contienen grupos amino se tratan en general de polímeros que contienen grupos amino solubles o dispersables en agua, de forma particular de polietileniminas o polietileniminas modificadas. En el sentido de la presente invención puede tratarse a este respecto de forma particular de los siguientes polímeros que contienen grupos amino o polietileniminas modificadas:

a) los productos de condensación que contienen nitrógeno descritos en la memoria de presentación alemana DE 24 34 816. Estos se obtienen mediante reacción de compuestos de poliamidoamina con derivados de poli (óxido de alquileno) , que se hacen reaccionar en los grupos hidroxilo terminales con epiclorhidrina. La reacción se lleva a cabo de modo que

(i) una parte en peso de una poliamidoamina, que se ha obtenido a partir de 1 parte en moles de un ácido dicarboxílico con 4 a 10 átomos de carbono y de 0, 8 a 1, 4 partes en moles de una polialquilenpoliamina con 3 a 10 unidades de alquilenimina, que contiene dado el caso hasta 10 % en peso de una diamina y que contiene injertado dado el caso hasta 8 unidades de etilenimina... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la producción de papeles de alto gramaje mediante deshidratación de una pasta de papel sobre un tamiz en presencia de una combinación de al menos dos polímeros como sistema de retención y de deshidratación con formación de hojas y secado de las hojas, caracterizado porque se lleva a cabo la formación de hojas en ausencia de agentes floculantes inorgánicos de partícula fina y como agente de retención y de deshidratación se usa

(a) al menos un polímero que contiene grupos amino y

(b) al menos una poliacrilamida catiónica ramificada, y el gramaje del papel llega al menos a 300 g/m2.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero que contiene grupos amino es una polietilenimina o una polietilenimina modificada.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque la polietilenimina modificada se obtiene mediante reacción de compuestos de poliamidoamina con derivados de poli (óxido de alquileno) , que se hace reaccionar en los grupos hidroxilo terminales con epiclorhidrina.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el polímero que contiene grupos amino se sometió a una ultrafiltración.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la poliacrilamida catiónica ramificada es un copolímero catiónico de acrilamida y un monómero de etileno catiónico no saturado.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque el monómero de etileno catiónico saturado se seleccionado de metocloruro de dimetilaminoetilacrilato y metacloruro de dimetilaminoetilacrilamida.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 5 ó 6, caracterizado porque se usa como agente reticulante metilenbisacrilamida.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la poliacrilamida catiónica ramificada presenta una recuperación iónica RI de > 20 %.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la poliacrilamida catiónica ramificada presenta una recuperación iónica RI de > 40 %.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la poliacrilamida catiónica ramificada es una mezcla de una poliacrilamida catiónica ramificada y una poliacrilamida lineal en la relación de 99:1 a 1:2.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque los componentes (a) y (b) del sistema de agente de retención y agente deshidratante, referidos a una tonelada de papel seco, se usan en una cantidad de

a. de 100 g a 3 kg de sólido, preferiblemente de 150 g a 2, 0 g, y

b. de 50 g a 800 g, preferiblemente de 65 g a 600 g.

12. Uso de una combinación de

c. al menos un polímero que contiene grupos amino, y

d. al menos una poliacrilamida catiónica ramificada

como agente de retención y agente de deshidratación únicos en la producción de papel de alto gramaje, llegando el gramaje del papel a al menos 300 g/m2.