Proceso para la fabricación de papel.

Un proceso para la fabricación de papel y cartón que comprende proporcionar una suspensión que comprende fibras celulósicas y al menos un agente de encolado seleccionado del grupo que consiste en dímeros de cetonas y anhídridos de ácidos

, escurrir dicha suspensión formando de este modo una banda continua de papel, caracterizado por que a la suspensión se añade un polímero de adición de vinilo catiónico que contiene aromáticos, y un polímero de adición de vinilo aniónico con un peso molecular promedio en peso en el intervalo de desde aproximadamente 6.000 hasta aproximadamente 100.000.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/SE2003/000112.

Solicitante: AKZO NOBEL N.V..

Nacionalidad solicitante: Países Bajos.

Dirección: P.O. BOX 9300 6800 SB ARNHEM PAISES BAJOS.

Inventor/es: ANDERSSON, KJELL, JOHANSSON-VESTIN, HANS, E., LINDGREN, ERIK, FROLICH, STEN, SOLHAGE,Fredrik.

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)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA > COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA... > D21H17/00 (Materiales no fibrosos añadidos a la parte caracterizados por su constitución; Materiales de impregnación del papel caracterizados por su constitución)
  • 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)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA > COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA... > Materiales no fibrosos añadidos a la parte caracterizados... > D21H17/44 (catiónicos)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA > MAQUINAS DE FABRICAR PAPEL; METODOS DE PRODUCCION... > D21F11/00 (Procedimientos de fabricación de longitudes continuas de papel o de cartón o de red húmeda para la producción de cartón de pasta de madera, sobre las máquinas de papel)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA > COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA... > Materiales no fibrosos añadidos a la parte caracterizados... > D21H17/45 (Grupos que contienen nitrógeno)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA > COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA... > Materiales no fibrosos añadidos a la parte caracterizados... > D21H17/42 (aniónicos)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA > COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA... > Procedimientos o aparatos para añadir materiales... > D21H23/14 (por selección del punto de adición o del tiempo de contacto entre los componentes)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA > COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA... > Materiales no fibrosos añadidos a la parte caracterizados... > D21H17/37 (Polímeros de ácidos insaturados o de sus derivados, p. ej. poliacrilatos)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA > COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA... > Materiales no fibrosos añadidos a la parte caracterizados... > D21H17/29 (catiónico)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA > COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA... > Materiales no fibrosos añadidos a la parte caracterizados... > D21H17/17 (Cetenas, p. ej. dímeros de cetena)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA > COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA... > Materiales no fibrosos añadidos a la parte caracterizados... > D21H17/16 (Sus productos de adición con hidrocarburos)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA > COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA... > Procedimientos o aparatos para añadir materiales... > D21H23/06 (Control de la adición)

PDF original: ES-2501166_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Proceso para la fabricación de papel La presente invención se refiere a un proceso para la fabricación de papel y cartón que comprende la adición de dos polímeros diferentes a una suspensión acuosa que contiene celulosa siendo uno un polímero de adición vinilo catiónico que contiene aromáticos y el otro un polímero aniónico con un peso molecular promedio en peso en el intervalo de desde aproximadamente 6.000 hasta aproximadamente 100.000 seleccionado del grupo que consiste en polímeros de adición de vinilo.

Antecedentes Los agentes de encolado interno normalmente se añaden al extremo húmedo del proceso de fabricación de papel por medio de los cuales se reduce la capacidad de adsorción del papel de líquidos. Los agentes de encolado internos usados comúnmente son agentes de encolado a base de derivados de colofonia y agentes de encolado reactivos con la celulosa, en particular dímeros de ceteno y anhídridos de ácidos. El papel de oficina de usos múltiples necesita ser encolado de forma más fuerte para poder funcionar correctamente en las máquinas de reproducción de alta velocidad de hoy en día. Una forma de obtener papel que esté completamente encolado, es decir, con un número cobb60 por debajo de 30 o con la medida del ángulo de contacto de una gota de agua en el papel, donde ángulos mayores de 80 grados después de 10 segundos indican un buen encolado, es añadir más agente de encolado a la suspensión. Sin embargo, aumenta la probabilidad de terminar con problemas de aptitud para el funcionamiento en la fábrica de papel, así como los costes de producción.

Aparte de la adición de agentes de encolado a la suspensión de pasta, también se añaden a la suspensión agentes de escurrido y de retención. Como su nombre indica, los últimos agentes mejoran tanto el escurrido y la retención de la suspensión de pasta. Según la presente invención sorprendentemente se ha encontrado que la eficacia del encolado se mejora mediante la adición de al menos dos tipos diferentes de polímeros a la suspensión de pasta con los polímeros funcionando simultáneamente como agentes de escurrido y de retención. Así, mediante la aplicación del presente proceso de encolado se influyen positivamente el escurrido y la retención. El efecto también se observa en suspensiones con altos niveles de conductividad.

El Documento de Patente de los EE.UU. de número US 5595629 se refiere a un proceso de fabricación de papel que comprende la formación de una suspensión acuosa celulósica para fabricar papel y la adición de un polímero catiónico y de un polímero aniónico a la suspensión para aumentar la retención y/o el drenaje.

El Documento de Patente de los EE.UU. de número US 5584966 describe un proceso para mejorar la formación de papel durante el proceso de fabricación de papel usando una combinación de microgeles de polisilicato (PSM, del inglés polysilicate microgels) en combinación con polímeros catiónicos y aniónicos.

Según la presente invención, se ha encontrado que se puede obtener un encolado específicamente mejorado mediante un proceso para la fabricación de papel y cartón que comprende proporcionar una suspensión que comprende celulosa y al menos un agente de encolado, escurrir dicha suspensión formando de este modo una banda continua de papel, por medio del cual se añade a la suspensión un polímero de adición de vinilo catiónico que contiene aromáticos y un polímero aniónico con un peso molecular promedio en peso en el intervalo de desde aproximadamente 6.000 hasta aproximadamente 100.000 seleccionado del grupo que consiste en polímeros de adición de vinilo y polímeros de condensación.

Descripción detallada de la invención La presente invención no se limita a tipos específicos de suspensiones de celulosa, pero se puede aplicar a suspensiones de celulosa que contienen pasta virgen o reciclada y diferentes cargas tales como carbonato de calcio. El pH de la suspensión también puede variar de ser ácida, que es el caso si se usan agentes de encolado derivados de colofonias, a ser neutro o alcalino. Si se usan agentes de encolado reactivos con la celulosa el pH de la suspensión de celulosa es neutro a alcalino, es decir, en el intervalo de aproximadamente 5 hasta aproximadamente 10, lo que también hace posible la inclusión en la suspensión de cargas inorgánicas, por ejemplo, carbonato de calcio precipitado y arcillas. Los dos polímeros diferentes son apropiados para añadir a una suspensión que contiene lignocelulosa bastante diluida comúnmente conocida como la alimentación fina que tiene una concentración de desde 0, 1 hasta 3, 0 % en peso basado en fibras secas.

La suspensión de celulosa contiene al menos un agente de encolado seleccionado del grupo que consisten en dímeros de ceteno y anhídridos de ácidos, normalmente presente en una cantidad de desde 0, 01 a 5 % en peso basado en fibras secas, y tiene un valor de pH donde el agente de encolado reactivo con la celulosa todavía funciona correctamente, es decir, un pH en el intervalo de desde 5 hasta 10. Los agentes de encolado reactivos con la celulosa son dímeros de ceteno, anhídridos de ácidos, y sus mezclas.

Según el presente proceso se añade a la suspensión de celulosa un polímero de adición de vinilo catiónico que contiene aromáticos y un polímero de adición de vinilo aniónico con un peso molecular promedio en peso en el intervalo de desde aproximadamente 6.000 hasta aproximadamente 100.000. Normalmente, el polímero catiónico se

añade a la suspensión antes de la adición del polímero aniónico. Idóneamente, la adición del polímero catiónico se sigue por una etapa o etapas de cizallamiento, mientras que el polímero aniónico se añade después de cualquier etapa que proporcione un cizallamiento significativo, pero antes de la formación de la banda continua de papel.

Polímero de adición de vinilo catiónico que contiene aromáticos El polímero de adición de vinilo catiónico que contiene aromáticos puede ser lineal o ramificado y contener monómeros con grupos aniónicos o potencialmente aniónicos, siempre y cuando la carga global del polímero sea catiónica. Sin embargo, el polímero catiónico se obtiene preferiblemente mediante la polimerización de una mezcla de reacción esencialmente libre de monómeros con grupos aniónicos o grupos que se pueden transformar a aniónicos en composiciones acuosas. El polímero catiónico puede ser un homopolímero o un copolímero que contiene monómeros aromáticos catiónicos, monómeros no aromáticos catiónicos y monómeros no iónicos, siendo éstos últimos también no aromáticos. Idóneamente, el polímero de adición de vinilo catiónico contiene monómeros aromáticos catiónicos seleccionados del grupo que consiste en acrilamida, (met) acrilamida, acrilato y (met) acrilato, por medio de los cuales dichos monómeros catiónicos preferiblemente tienen al menos un grupo aromático unido covalentemente a un átomo de nitrógeno, ya sea de forma directa o a través de grupos hidrocarburo que pueden tener heteroátomos. Preferiblemente, el polímero de adición de vinilo catiónico que contiene aromáticos contiene monómeros de (met) acrilamida y/o de (met) acrilato aromáticos que están presentes en el polímero en una cantidad de aproximadamente 2 % molar hasta aproximadamente 97 % molar. El polímero de adición de vinilo catiónico que contiene aromáticos se obtiene adecuadamente mediante la polimerización de un monómero catiónico o de una mezcla de reacción que contiene una mezcla de monómeros que comprende un monómero catiónico representado por la fórmula general (1) :

** (Ver fórmula) **

en donde R1 es H o CH3; R2 y R3 son independientemente uno del otro un hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 3 átomos... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un proceso para la fabricación de papel y cartón que comprende proporcionar una suspensión que comprende fibras celulósicas y al menos un agente de encolado seleccionado del grupo que consiste en dímeros de cetonas y anhídridos de ácidos, escurrir dicha suspensión formando de este modo una banda continua de papel, caracterizado por que a la suspensión se añade un polímero de adición de vinilo catiónico que contiene aromáticos, y un polímero de adición de vinilo aniónico con un peso molecular promedio en peso en el intervalo de desde aproximadamente

6.000 hasta aproximadamente 100.000.

2. A Un proceso según la reivindicación 1, caracterizado por que el polímero aniónico tiene un peso molecular promedio en peso en el intervalo de aproximadamente 6.000 hasta aproximadamente 80.000.

3. Un proceso según la reivindicación 1, caracterizado por que el polímero de adición de vinilo aniónico comprende monómeros aromáticos.

4. Un proceso según la reivindicación 3, caracterizado por que los monómeros aromáticos tienen al menos un grupo sulfonato.

5. Un proceso según la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero de adición de vinilo aniónico es sulfonato de poliestireno.

6. Un proceso según la reivindicación 1, caracterizado por que el polímero aniónico se añade a la suspensión en una cantidad de aproximadamente 0, 005 % en peso hasta aproximadamente 1, 0 % en peso basado en pasta seca.

7. A Un proceso según la reivindicación 1, caracterizado por que el polímero de adición de vinilo catiónico que contiene aromáticos tiene un peso molecular promedio en peso de al menos aproximadamente 500.000.

8. Un proceso según la reivindicación 1, caracterizado por que el polímero de adición de vinilo catiónico se prepara a partir de una mezcla de reacción que comprende de aproximadamente 1 hasta 99 % en moles de un monómero catiónico con un grupo aromático.

9. Un proceso según la reivindicación 8, caracterizado por que el monómero catiónico con un grupo aromático está representado por la fórmula (I)

** (Ver fórmula) **

en donde R1 es H o CH3; R2 y R3 son independientemente uno del otro un hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 3 átomos de carbono; A1 es O o NH; B1 es un grupo alquileno que tiene de 2 a 8 átomos de carbono; Q es un sustituyente que contiene un grupo aromático; y X- es un contraión aniónico.

10. Un proceso según la reivindicación 1, caracterizado por que el polímero de adición de vinilo catiónico que contiene aromáticos se añade en una cantidad de desde aproximadamente 0, 002 % en peso hasta aproximadamente 1, 0 % en peso basado en pasta seca.

11. A Un proceso según la reivindicación 1, caracterizado por que la suspensión que comprende fibras celulósicas tiene una conductividad de al menos aproximadamente 1, 0 mS/cm.