DISPERSIÓN.

Dispersión acuosa útil para encolado interno o encolado superficial en la producción de papel,

que comprende por lo menos un agente de encolado reactivo con la celulosa seleccionado del grupo que consiste en dímeros y multímeros de cetenas, por lo menos un agente de encolado no reactivo con la celulosa seleccionado del grupo que consiste en copolímeros de estireno o estireno sustituido con por lo menos otro tipo de monómeros etilénicamente insaturados, y por lo menos un emulsionante seleccionado del grupo que consiste en ésteres fosfatos de oxialquileno y sales de estos ésteres

Dispersión.

La presente invención se refiere a una dispersión acuosa que comprende un agente de encolado reactivo con la celulosa, un agente de encolado no reactivo con la celulosa y un emulsionante, a su preparación y a su uso en la fabricación de papel.

Los agentes de encolado reactivos con la celulosa, como los basados en dímeros de alquilcetenas (AKD) y anhídrido alquenilsuccínico (ASA) , se usan ampliamente para el encolado interno en la fabricación de papel. Proporcionan en general un buen encolado interno, incluso a dosis bajas. Sin embargo, se ha comprobado que, en algunas circunstancias, la eficacia de los agentes convencionales de encolado reactivos con la celulosa no es totalmente satisfactoria, por ejemplo, cuando se usan con pastas que tienen una demanda catiónica alta y contienen cantidades sustanciales de extractos lipófilos de la madera, como ácidos resínicos, ácidos grasos, ésteres grasos, triglicéridos, etc.

También se ha sugerido usar agentes de encolado reactivos con la celulosa para el encolado superficial, pero se ha encontrado que pueden causar problemas con reversión del encolado, adherencia del tóner y transformación del papel a alta velocidad.

Los agentes de encolado no reactivos con la celulosa se han usado hasta la fecha principalmente para el encolado superficial. Ejemplos de dichos materiales son almidón y otros agentes poliméricos de encolado, como copolímeros de estireno con monómeros vinílicos, como anhídrido maleico, ácido acrílico y sus ésteres alquílicos, acrilamida, etc. Los agentes de encolado no reactivos con la celulosa exhiben en general mejor adherencia del tóner, poco o ningún efecto sobre el coeficiente de fricción, ningún efecto o efecto mejorado sobre la transformación del papel a alta velocidad y reversión nula del encolado en comparación con agentes de encolado reactivos. Sin embargo, son menos eficientes que los agentes de encolado reactivos con la celulosa.

Los agentes de encolado reactivos con la celulosa se proporcionan en general en forma de dispersiones que contienen una fase acuosa y partículas o gotitas finamente divididas del agente de encolado dispersas en la fase acuosa. Las dispersiones se preparan de ordinario con ayuda de un sistema dispersante que consiste en un compuesto aniónico, por ejemplo, lignosulfonato sódico, junto con un polímero anfótero o catiónico de peso molecular alto, por ejemplo, almidón catiónico, poliamina, poliamida-amina o un polímero vinílico de adición. Dependiendo de la carga total de los compuestos del sistema dispersante, las dispersiones del agente de encolado pueden ser de carácter catiónico o aniónico.

La patente de Estados Unidos número 5.969.011 describe una dispersión acuosa mejorada de un agente de encolado reactivo con la celulosa disperso en la fase acuosa por medio de un sistema dispersante que comprende un compuesto orgánico catiónico de peso molecular bajo y un estabilizador aniónico.

La solicitud de patente WO 02/090653 describe una composición de encolado que comprende un agente de encolado, un tensioactivo no iónico, un tensioactivo aniónico y un alcohol monohidroxilado.

La patente de Estados Unidos número 4.529.447 describe una composición de encolado que comprende un anhídrido de ácido carboxílico y un tensioactivo no iónico de polioxialquileno bloqueado con un grupo alquilo inferior, acilo o carbamoílo y/o una sal de metal alcalinotérreo de un tensioactivo aniónico que contiene azufre.

La solicitud de patente EP-A1-151646 describe una composición de encolado basada en un anhídrido alquenilsuccínico.

La patente de Estados Unidos número 5.498.648 describe una mezcla para encolado del papel preparada mezclando una suspensión de almidón catiónico con una dispersión de un polímero y emulsionando una alquildicetena en esta mezcla. Sin embargo, dichas formulaciones son predominantemente catiónicas y se ha encontrado que interfieren con componentes aniónicos usados en la fabricación de papel, en particular, con agentes de blanqueo óptico.

La patente de Estados Unidos número 6.162.328 describe un proceso para la producción de papel en el que un agente de encolado reactivo con la celulosa, que no es sólido a 25ºC, y un agente de encolado no reactivo con la celulosa, que es un polímero de peso molecular medio ponderal mayor que aproximadamente 1.500, se aplican a papel obtenido formando una hoja continua a partir de una suspensión acuosa de pasta y secando dicha hoja continua. Sin embargo, se ha encontrado difícil proporcionar dispersiones de estabilidad alta que comprendan un agente de encolado reactivo con la celulosa y un agente de encolado no reactivo con la celulosa, en particular en el caso de dispersiones aniónicas.

La solicitud de patente de Estados Unidos 2002/0100567 describe un proceso de encolado de papel que comprende aplicar por separado una dispersión de encolado y un promotor de encolado que comprende un polímero orgánico catiónico y un polímero aniónico.

Un objeto de la invención es proporcionar una dispersión de gran estabilidad que comprende un agente de encolado reactivo con la celulosa.

Otro objeto de la invención es proporcionar una dispersión que comprende un agente de encolado reactivo con la celulosa y un agente de encolado no reactivo con la celulosa.

También otro objeto de la invención es proporcionar un agente de encolado de gran eficiencia para encolado interno.

Un objeto adicional de la invención es proporcionar un agente de encolado de gran eficiencia para encolado superficial.

Sorprendentemente se ha encontrado posible obtener dispersiones estables de agentes de encolado reactivos y no reactivos con la celulosa usando cierto tipo de emulsionante. Así, la invención se refiere a una dispersión acuosa útil para encolado interno o superficial en la producción de papel, que comprende por lo menos un agente de encolado reactivo con la celulosa seleccionado del grupo que consiste en dímeros y multímeros de cetenas, por lo menos un agente de encolado no reactivo con la celulosa seleccionado del grupo que consiste en copolímeros de estireno o estireno sustituido con por lo menos otro tipo de monómeros etilénicamente insaturados, y por lo menos un emulsionante seleccionado del grupo que consiste en ésteres fosfatos de oxialquileno.

La relación ponderal del agente de encolado reactivo con la celulosa y el agente de encolado no reactivo con la celulosa es preferiblemente de aproximadamente 1:99 a aproximadamente 99:1, lo más preferiblemente de aproximadamente 1:9 a aproximadamente 9:1. En una dispersión para encolado interno adecuada para ser añadida a una suspensión de pasta que contiene fibras celulósicas, la relación ponderal es preferiblemente de aproximadamente 0, 4:1 a aproximadamente 99:1, lo más preferiblemente de aproximadamente 1:1 a aproximadamente 9:1, mientras que en una dispersión para encolado superficial adecuada para ser añadida a una hoja continua de papel, la relación ponderal es de aproximadamente 1:99 a aproximadamente 1:1, lo más preferiblemente de aproximadamente 1:9 a aproximadamente 1:1, 5.

Preferiblemente, la dispersión comprende también por lo menos un compuesto orgánico catiónico que tiene un peso molecular medio ponderal menor que aproximadamente 10.000 o por lo menos un estabilizador aniónico o ambos compuestos, que es lo más preferido.

Por lo tanto, en la realización más preferida, la dispersión comprende un agente de encolado reactivo con la celulosa seleccionado del grupo que consiste en dímeros y multímeros de cetenas, un agente de encolado no reactivo con la celulosa y un sistema dispersante que comprende un emulsionante seleccionado del grupo que consiste en fosfatos de oxialquileno y sales de estos fosfatos, un compuesto orgánico catiónico que tiene un peso molecular medio ponderal menor que aproximadamente 10.000 y un estabilizador aniónico.

La cantidad de dímeros y multímeros de cetenas en la dispersión es preferiblemente de aproximadamente 0, 1 a aproximadamente 50% en peso, lo más preferiblemente de aproximadamente 0, 5 a aproximadamente 50% en peso. Preferiblemente está presente un dímero hidrófobo de cetena. Los dímeros preferidos de cetenas tienen la fórmula general R1 – CH = C – CH – R2

O – C = O

en la que R1 y R2 representan grupos hidrocarbonados saturados o insaturados iguales o diferentes, como alquilo, alquenilo, cicloalquilo, arilo... [Seguir leyendo]

1. Dispersión acuosa útil para encolado interno o encolado superficial en la producción de papel, que comprende por lo menos un agente de encolado reactivo con la celulosa seleccionado del grupo que consiste en dímeros y multímeros de cetenas, por lo menos un agente de encolado no reactivo con la celulosa seleccionado del grupo que consiste en copolímeros de estireno o estireno sustituido con por lo menos otro tipo de monómeros etilénicamente insaturados, y por lo menos un emulsionante seleccionado del grupo que consiste en ésteres fosfatos de oxialquileno y sales de estos ésteres.

2. Dispersión de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además por lo menos un compuesto orgánico catiónico que tiene un peso molecular medio ponderal menor que aproximadamente 10.000.

3. Dispersión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, que comprende además por lo menos un estabilizador aniónico.

4. Dispersión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en la que los ésteres fosfatos de oxialquileno tienen la fórmula:

R3 – A1 – O – Q – R4

en la que R4 es –OH u –O – A2 – R5, A1 y A2 son independientemente cadenas de oxialquileno, Q es PO (OH) y R3 y R5 son independientemente grupos hidrocarbonados.

5. Dispersión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en la que el citado otro tipo de monómeros etilénicamente insaturados se selecciona del grupo que consiste en ésteres alquílicos del ácido acrílico o del ácido metacrílico.

6. Dispersión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2-5, en la que el compuesto orgánico catiónico es un tensioactivo seleccionado del grupo que consiste en compuestos que tienen la fórmula general R4N+X–, en la que cada grupo R es independientemente hidrógeno o grupos hidrocarbonados que tienen 1 a 30 átomos de carbono, y X es un anión.

7. Dispersión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3-6, en la que el estabilizador aniónico se selecciona del grupo que consiste en naftaleno condensado y lignosulfonatos.

8. Dispersión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en la que la dispersión es predominantemente aniónica.

9. Dispersión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en la que el pH es de aproximadamente 2 a aproximadamente 6.

10. Un proceso para la preparación de una dispersión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-9, que comprende las etapas de mezclar entre sí por lo menos un agente de encolado reactivo con la celulosa seleccionado del grupo que consiste en dímeros y multímeros de cetenas, por lo menos un agente de encolado no reactivo con la celulosa seleccionado del grupo que consiste en copolímeros de estireno o estireno sustituido con otro tipo de monómeros etilénicamente insaturados, y por lo menos un emulsionante seleccionado del grupo que consiste en ésteres fosfatos de oxialquileno y sales de estos ésteres, en presencia de agua para obtener una mezcla, y homogeneizar la mezcla para obtener una dispersión acuosa.

11. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 10, que comprende además la etapa de añadir, antes de homogeneizar la mezcla, un compuesto orgánico catiónico que tiene un peso molecular medio ponderal menor que aproximadamente 10.000 y un estabilizador aniónico.

12. Uso de una dispersión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-9, para el encolado superficial de papel.

13. Uso de una dispersión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-9, para el encolado interno en la producción de papel.

14. Un proceso para la producción de papel, que comprende las etapas de formar una hoja continua de papel a partir de una suspensión que contiene fibras celulósicas y aplicar a la superficie de la hoja continua de papel una dispersión acuosa de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-9.

15. Un proceso para la producción de papel, que comprende las etapas de añadir una dispersión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-9 a una suspensión que contiene fibras celulósicas y desgotar la suspensión sobre una malla para obtener papel y aguas blancas.