METODO PARA ABRILLANTAMIENTO OPTICO DE PAPEL.

SE PRESENTA UN PROCEDIMIENTO SIMPLIFICADO PARA EL ABRILLANTADO OPTICO DE PAPEL BIEN EN LA MASA DE PULPA,

EN LA PRENSA DE CONFORMACION O DOSIFICACION O BIEN MEDIANTE REVESTIMIENTO MEDIANTE EL USO DE Y UNA FORMULACION DE UN AGENTE ABRILLANTADOR OPTICO JUNTO CON SILICATO ESTRATIFICADO ENGROSABLE

Método para abrillantamiento óptico de papel.

La presente invención se relaciona con un método simplificado para incrementar la blancura del papel mediante la aplicación de abrillantadores ópticos, también conocidos como agentes blanqueantes fluorescentes.

Las formulaciones para abrillantamiento óptico junto con silicatos en capas hinchables han sido descritas en la solicitud de patente alemana abierta números 19538029, como aditivos para detergentes con propiedades mejora- das.

La CH 409981 se relaciona con formulaciones estables en almacenamiento de líquidos concentrados con agentes blanqueantes fluorescentes con contenido de FWA, además de agua, solventes orgánicos miscibles en agua tales como glicoles, alcoholes, éteres amidas, etc. Sin embargo, no se hace mención de una formulación de FWA junto con una bentonita o zeolita sintética.

La CH 548484 divulga una composición que comprende un abrillantador óptico aniónico junto con una poliéter imina y el uso de la misma para blanquear pigmentos minerales que pueden ser utilizados como agentes de relleno en la producción de papel. No se hace mención de bentonitas sintéticas o zeolitas sintéticas en combinación con los FWA.

La FR 2355955 divulga un método para fabricación de papel en el cual un haluro de polipepiridina, absorbido sobre un portador en partículas finamente divididas se añade a la composición de la pulpa. Los materiales de relleno son los portadores de los aditivos de haluro de polipepiridina y no se citan ejemplos de bentonitas sintéticas ni de zeolitas sintéticas.

La US 5,622,749 divulga un método para el blanqueado fluorescente de superficies de papel poniéndolo en contacto con una composición de recubrimiento acuosa que comprende un pigmento blanco, una dispersión enlazante y 0.01 a 2% en peso de un FWA, el cual es un derivado de distiril bifenilo.

Sorprendentemente, se ha encontrado ahora que tales formulaciones pueden utilizarse ventajosamente para el abrillantamiento óptico de papel bien sea en la masa de la pulpa, en la prensa de tamaño, en la prensa de medición o en el recubrimiento.

El objeto de la presente invención, es por lo tanto un método para el abrillantamiento óptico de papel, que comprende el uso de una formulación que consiste esencialmente de silicato en capas hinchable el cual es una bentonita sintética o una zeolita sintética y un abrillantador óptico, el cual es un derivado del ácido 4,4'-bis-(triazinilamino)-estilbeno-2-2'-disulfónico.

Los silicatos en capas hinchables son por ejemplo minerales arcillosos naturales o sintéticos o silicatos de sodio. Un mineral arcilloso natural adecuado es por ejemplo montmorillonita, beidelita, saponita, o hectorita; especies sintéticas preferidas son las zeolitas (tipo A, X o ß, etc.) y bentonitas modificadas con ácido o alcalinas.

Las formulaciones de la invención utilizadas pueden estar en la forma de una mezcla seca o, alternativamente, en la forma de una dispersión acuosa.

Por lo tanto las ventajas conocidas de los silicatos en capas hinchables, que son por ejemplo minerales arcillosos naturales o sintéticos o silicatos de sodio sintéticos tales como alta opacidad, alta blancura, propiedades de intercambio de iones y propiedades de retención mejoradas pueden ser combinadas de manera simple con las propiedades de los abrillantadores ópticos sin perder el efecto fluorescente deseado de estos últimos.

Preferiblemente la formulación acuosa contiene de 0.1 a 15% en peso, preferiblemente de 1 a 10% en peso de abrillantador óptico, con base en el peso del silicato en capas hinchable.

Cuando la formulación está en la forma de una dispersión acuosa, contiene aproximadamente de 2 a 60% en peso del silicato en capas hinchable. El rango preferido de las bentonitas es aproximadamente de 2 a 25%, y lo más preferido de 2 a 20%, en peso; para las zeolitas sintéticas el rango adecuado es aproximadamente 2 a 50% en peso.

Los agentes dispersantes tales como los policondensados de ácido naftaleno sulfónico y formaldehído o sulfonatos de lignina pueden ser utilizados como auxiliares.

Cuando la formulación está en la forma de una mezcla seca, ésta puede contener de 0.1 a 90% en peso preferiblemente de 1 a 50% en peso del abrillantador óptico, con base en el peso del silicato en capas hinchable.

El abrillantador óptico usado en el método de la presente invención es un derivado del ácido 4,4'-bis-(triazinila- mino)-estilben-2,2'-disulfónico.

Preferiblemente el abrillantador óptico de 4,4'-bis-(triazinilamino)-estileben-2,2'-disulfónico es de la fórmula:

en el cual R₁ y R₂, independientemente, son fenilamino, fenilamino mono o disulfonado, morfolino, -N(CH₂CH₂ OH)₂, -N(CH₃)(CH₂CH₂OH), -NH₂, -N(C₁-C₄alquilo)₂, -OCH₃, -Cl, NHCH₂CH₂SO₃H, CH₂CH₂OH o amida del ácido etanolaminopropiónico; y M es H, Na, Li, K, Ca, Mg, amonio o amonio que está mono-, di-, tri- o tetrasustituido por C₁-C₄alquilo, C₁-C₄ hidroxialquilo o una mezcla de los mismos.

Más preferiblemente el abrillantador óptico es de la fórmula:

o mezclas de al menos dos de los compuestos (5) a (7).

Usando el método de la presente invención, se ha encontrado que es posible incrementar la blancura de una pulpa que contiene lignina mediante un proceso que comprende añadir a una pasta acuosa que comprende una pulpa que contiene lignina, durante la manufactura de la pulpa, antes de la etapa de secado o de la etapa de fabricación de papel si la pulpa no está aislada, una cantidad efectiva de un abrillantador óptico. Mientras que el abrillantador óptico puede ser añadido a la pasta acuosa que comprende la pulpa que contiene la lignina en cualquier etapa del proceso, para minimizar pérdidas, se añade ventajosamente en las últimas etapas de la manufactura de la pulpa, antes de las etapas de desaguado final y secado. Preferiblemente se añade después de terminar la última etapa de blanqueado.

Por "una pulpa que contiene lignina" se entiende cualquier pulpa que aún contenga aproximadamente 5% o más de lignina en peso sobre base seca. Por definición, la lignina es esa porción de la pulpa que es insoluble en ácido sulfúrico al 72% en peso. Procedimientos adecuados de prueba para el contenido de lignina se dan en TAPPI T 223 y ASTM D 1106.

El proceso de esta invención es útil para producir un blanqueamiento significativo de pulpas que contienen desde aproximadamente 5% de lignina sobre base en peso seco hasta 100% de la lignina presente en una cantidad equivalente de trozos de madera. Así el proceso puede ser empleado, por ejemplo, en pulpas de un contenido de lignina relativamente bajo tales como ciertas pulpas kraft blanqueadas y para incluir pulpas con contenido de lignina más alto, tales como pulpas termomecánicas, pulpas quimio-termomecánicas blanqueadas (CTMP), y aún pulpas termomecánicas blanqueadas destintadas. Preferiblemente las pulpas contienen al menos 10% de lignina en peso sobre una base de peso seco; más preferiblemente contienen al menos 15%. El rango de brillo que puede ser obtenido varía desde aproximadamente 50 hasta 90+ dependiendo del brillo de la pulpa de partida y el tipo de pulpa empleada.

Es conocido el empleo de agentes quelantes en procesos para blanquear pulpas a partir de procesos de fabricación de pulpa mecánicos. Véase V. N. Gupta, Pulp Paper Mag. Can., 71 (18), T391-399 (1970). La adición de in agente quelante a una pasta acuosa de pulpa controla la tendencia natural de amarillamiento de los ácido glucurónicos, los extractivos y la lignina presente en la pulpa eliminando o minimizando el hierro y otros metales pesados tales como el cobre, zinc y manganeso que catalizan las reacciones colaterales de formación de color. El hierro y otros metales pesados son convertidos en la forma de sus quelatos altamente solubles y son eliminados...

1. Un método para el abrillantamiento óptico de papel, que comprende el uso de una formulación que consiste esencialmente de un silicato en capas hinchable, el cual es una bentonita sintética o una zeolita sintética y un abrillantador óptico, la cual es un derivado de ácido 4,4'-bis-(triazinilamino)-estilben-2,2'-disufónico.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde la formulación está en la forma de una mezcla seca o una dispersión acuosa.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 2, donde la mezcla seca contiene 0.1 a 90% en peso del abrillantador óptico, con base en el peso del silicato en capas hinchable.

4. Un método de acuerdo con la reivindicación 2, donde la dispersión acuosa contiene 0.1 a 15% en peso del abrillantador óptico, con base en la cantidad de silicato en capas hinchable.

5. Un método de acuerdo con la reivindicación 4, donde la dispersión acuosa contiene de 1 a 10% en peso del abrillantador óptico, con base en la cantidad del silicato en capas hinchable.

6. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicación 2, 4 y 5, donde la dispersión acuosa contiene 2 a 60% en peso del silicato en capas hinchable.

7. Un método de acuerdo con la reivindicación 6, donde la dispersión acuosa contiene de 2 a 60%, preferiblemente de 2 a 25% en peso, de bentonita sintética.

8. Un método de acuerdo con la reivindicación 6, donde la dispersión acuosa contiene de 2 a 60%, preferiblemente de 2 a 50% en peso de zeolita sintética.

9. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, donde el ácido 4,4'- bis-(triazinilamino)-estilben-2,2'-disulfónico como abrillantador óptico es de la fórmula:

en la cual R₁ y R₂, independientemente, son fenilamino, fenilamino mono o disulfonado, morfolino, -N(CH₂CH₂ OH)₂, -N(CH₃)(CH₂CH₂OH), -NH₂, -N(C₁-C₄alquilo)₂, -OCH₃, -Cl, NHCH₂CH₂SO₃H, CH₂CH₂OH o amida del ácido etanolaminopropiónico; y M es H, Na, Li, K, Ca, Mg, amonio o amonio que está mono-, di-, tri- o tetrasustituido por C₁-C₄alquilo, C₁-C₄ hidroxialquilo o una mezcla de los mismos.

10. Un método de acuerdo con la reivindicación 9, donde el abrillantador óptico es de la fórmula:

o

o mezclas de al menos dos compuestos de las formulas (5) a (7).

11. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 en el cual la formulación es añadida a la masa de pulpa.

12. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 en el cual la formulación es usada para recubrimiento de papel.

13. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 en el cual la formulación se añade en la prensa de tamaño o en la prensa de medición.

14. Papel, el cual ha sido abrillantado ópticamente por el método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.