Un proceso para la producción de papel, proceso que comprende:

- proporcionar una suspensión de pasta que comprende fibras y cargas, - someter la citada suspensión de pasta a un tratamiento con polímeros, en el que se añade a la suspensión de pasta un exceso de polímeros por adiciones alternativas de polímero catiónico y polímero aniónico en por lo menos tres etapas, - desgotar la suspensión de pasta en una malla o tela para formar una hoja continua de papel, - prensar la citada hoja continua de papel y - secar la hoja continua de papel para formar el citado papel final; conteniendo la citada suspensión de pasta cargas en una cantidad tal que el papel final obtenido por el proceso contiene por lo menos 15% en peso de cargas

La presente invención se refiere a un proceso para la producción de un papel con un alto contenido de cargas, en el que la suspensión de pasta usada se trata con polímeros en etapas.

Antecedentes de la invención

En el proceso de fabricación de papel hay un interés creciente de encontrar métodos para producir papel a costes reducidos. Puesto que las cargas son más económicas que las fibras, un método es incrementar el contenido de cargas y poder así reducir la cantidad de fibras en el papel. Además de ser beneficiosas económicamente, las cargas también mejoran la opacidad y propiedades de impresión del papel. Sin embargo, una gran cantidad de cargas en el papel disminuye su resistencia. Por lo tanto, debe haber un equilibrio entre la cantidad posible de cargas añadidas y la resistencia requerida del papel producido. Los niveles actuales de cargas en el papel varían dependiendo del tipo de papel, por ejemplo, el contenido de cargas en el papel prensa puede ser hasta aproximadamente 12-14%. Actualmente el contenido máximo de cargas, considerando tipos disponibles de papel de impresión y de papeles finos, es aproximadamente 35%, como es en el papel no estucado para revistas.

Un método de compensar la disminución de resistencia causada cuando se añaden cargas es mejorar las propiedades de unión de las fibras entre sí en el papel, con lo que se mantiene la resistencia del papel. Con una mayor resistencia del papel, es posible incrementar el contenido de cargas. El tratamiento predominante para mejorar la resistencia del papel, particularmente la resistencia en seco, ha sido añadir a la suspensión de pasta un agente de resistencia, preferiblemente almidón catiónico, antes de la operación de formación de la hoja. Las moléculas del almidón catiónico añadido a la suspensión de pasta se pueden adherir a las fibras de pasta de carácter aniónico por atracción electrostática y, por lo tanto, son retenidas en la hoja continua húmeda y permanecen en el papel o cartón final. Sin embargo es difícil que las fibras adsorban cantidades grandes de almidón catiónico.

Cuando se añaden cantidades grandes de almidón catiónico a una suspensión de pasta para conseguir una alta resistencia en el papel resultante, surgen dos problemas importantes. El primero es que las moléculas de almidón catiónico tienden a saturar la carga aniónica de las fibras de celulosa estableciéndose así un límite a la cantidad de almidón catiónico que se puede añadir a la suspensión de pasta. Si se añade un exceso de almidón catiónico, será retenido en la hoja sólo una porción del almidón añadido y el resto circulará en el sistema de aguas blancas de la máquina de fabricación de papel o cartón. Un segundo problema es que las fibras que se vuelven catiónicas por la adición excesiva de almidón catiónico no podrán adsorber otros aditivos catiónicos que se añaden comúnmente a la suspensión de pasta, como agentes de encolado y adyuvantes de retención.

Otro método de mejorar las propiedades de resistencia del papel es tratar las fibras con polímeros en etapas sucesivas. La solicitud internacional WO 2006041401 describe un método en el que una parte de la suspensión de pasta se trata con polímeros en etapas sucesivas con lo que se obtiene un papel o cartón con mayor resistencia y con una cantidad reducida de polímeros.

Otro método de mejorar las propiedades de resistencia del papel se describe en la solicitud internacional WO 0032702, en la que se proporcionan partículas (como fibras o cargas) con un recubrimiento de varias capas de polímeros que interactúan.

Sin embargo, todavía hay necesidad de un proceso por el que se pueda producir a bajo coste un papel que tenga igual o mayor resistencia.

Resumen de la invención

El objeto de la presente invención es proporcionar un proceso por el que se pueda producir a bajo coste un papel que tenga una alta resistencia.

Sorprendentemente se ha encontrado ahora que sometiendo tanto las cargas como las fibras de una suspensión de pasta a un tratamiento con polímeros de acuerdo con la reivindicación 1 se mejora significativamente la resistencia del papel resultante, incluso aunque el contenido de cargas sea alto. El objeto antes mencionado se consigue por la presente invención definida por las reivindicaciones independientes adjuntas. Realizaciones preferidas se especifican en las reivindicaciones dependientes y en la siguiente descripción.

La presente invención se refiere a un proceso para la producción de papel, proceso que comprende proporcionar una suspensión de pasta que comprende fibras y cargas, someter la suspensión de pasta a un tratamiento con polímeros, en el que los polímeros se añaden a la suspensión de pasta en por lo menos tres etapas, desgotar la suspensión de pasta en una malla o tela para formar una hoja continua de papel y prensar y secar la citada hoja continua para formar el citado papel, conteniendo la citada suspensión de pasta cargas en tal cantidad que el papel obtenido por el proceso contiene por lo menos 15% en peso de cargas. Tratando con polímeros la suspensión de pasta, que contiene fibras y una cantidad alta de cargas, se obtiene un papel con una alta resistencia.

El papel producido contiene preferiblemente 15-70% de cargas en peso, referido al peso total de papel.

El polímero usado en cada una de las etapas sucesivas de tratamiento con polímeros es uno que preferiblemente interacciona con el polímero usado en la etapa posterior. El tratamiento con polímeros incluye preferiblemente una etapa en la que se añade un polímero catiónico y por lo menos una etapa en la que se añade un polímero aniónico. Por adiciones alternativas de polímero aniónico y polímero catiónico se cree que se obtienen capas de polímero que interaccionan. El polímero catiónico es preferiblemente almidón catiónico y el polímero aniónico es preferiblemente carboximetilcelulosa (CMC). El tratamiento con polímeros comprende preferiblemente tres a siete etapas sucesivas.

La invención se refiere también a un papel producido de acuerdo con el proceso de la presente invención.

Descripción detallada de la invención

La presente invención se refiere a un proceso para la producción de un papel a partir de una suspensión de pasta que comprende cargas y fibras, en el que la suspensión de pasta se trata con polímeros en por lo menos tres etapas y en el que la citada suspensión de pasta contiene cargas en tal cantidad que el papel producido contiene por lo menos 15% en peso de cargas. La invención se refiere también a un papel producido de acuerdo con el proceso de la presente invención.

Es posible producir un papel o cartón con cantidades elevadas de almidón catiónico y, en consecuencia, producir un producto resistente. Esto se indica en las solicitudes internacionales WO 0032702 y WO 200641401.

Se ha encontrado ahora que tratando con polímeros, en tres o más etapas de tratamiento, una suspensión de pasta que contiene cargas y fibras, se puede incrementar la cantidad de cargas en el papel producido y la resistencia del papel es muy buena a pesar del elevado contenido de cargas en el papel. Sorprendentemente se puede incrementar aún más el contenido de cargas cuando la suspensión de pasta tratada contiene cargas y fibras en comparación con tratar sólo las fibras o las cargas de la suspensión de pasta con polímeros en etapas sucesivas. Una teoría para justificar esto es que cuando una suspensión de pasta que contiene fibras y cargas se trata con polímeros de acuerdo con la invención, las partículas de las cargas se unen más fuertemente a otras partículas de las cargas o a las fibras y, en consecuencia, se puede incrementar el contenido de cargas sin afectar negativamente a la resistencia del papel. Tratando con polímeros en etapas sucesivas la suspensión completa de pasta y no sólo una parte de la suspensión de pasta como se indica en la solicitud internacional WO 200601401, se ha visto aún más sorprendentemente que la resistencia del papel se mantiene o incluso se incrementa, incluso aunque se incremente el contenido de cargas del papel.

El presente proceso para producir un papel o cartón comprende proporcionar una suspensión de pasta que comprende cargas y fibras, someter la suspensión de pasta a un tratamiento con polímeros, en el que los polímeros se añaden a la suspensión de pasta en por lo menos tres etapas, desgotar la suspensión de pasta en una malla o tela para formar una hoja continua de papel y prensar y secar la hoja continua... [Seguir leyendo]

1. Un proceso para la producción de papel, proceso que comprende: –proporcionar una suspensión de pasta que comprende fibras y cargas, –someter la citada suspensión de pasta a un tratamiento con polímeros, en el que se añade a la suspensión

de pasta un exceso de polímeros por adiciones alternativas de polímero catiónico y polímero aniónico en por lo menos tres etapas, –desgotar la suspensión de pasta en una malla o tela para formar una hoja continua de papel, –prensar la citada hoja continua de papel y

–secar la hoja continua de papel para formar el citado papel final; conteniendo la citada suspensión de pasta cargas en una cantidad tal que el papel final obtenido por el proceso contiene por lo menos 15% en peso de cargas.

2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el papel final contiene 15-70% en peso de cargas.

3. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que el polímero usado en cada una de las etapas sucesivas de tratamiento con polímeros interacciona con el polímero usado en la etapa posterior.

4. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el polímero aniónico es carboximetilcelulosa (CMC).

5. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el polímero catiónico es almidón catiónico.

6. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el tratamiento con polímeros comprende tres a siete etapas.