Un método para mejorar la deshidratación de una hoja de papel en una máquina para papel,

que comprende añadir a la hoja de papel de 0, 0225 a 6, 75 kg/ton, basado en la fibra seca, de uno o más polímeros funcionalizados con aldehído que comprenden grupos amino o amido, en los que al menos 20 por ciento en moles de los grupos amino o amido son funcionalizados haciéndolos reaccionar con uno o más aldehídos y en el que los polímeros funcionalizados con aldehído tienen un peso molecular medio ponderado de al menos 300.000 g/mol.

Método para usar polímeros funcionalizados con aldehído para mejorar la deshidratación de una máquina para papel.

Campo técnico

Este es un método para mejorar la deshidratación de una máquina para papel usando polímeros funcionalizados con aldehído que tienen un nivel específico de funcionalización.

Antecedentes de la invención

La fabricación de papel comprende tomar una suspensión de materias primas para la fabricación de papel con una consistencia (porcentaje en peso de sólidos) comprendida en el intervalo de 0, 1 a 1, 0 por ciento en peso y deshidratarla para formar una hoja con una consistencia final de aproximadamente 95 por ciento en peso. Las máquinas para papel realizan este deshidratado a través de una serie de diferentes procedimientos que incluyen desde el comienzo hasta el final: 1) deshidratado por gravedad o por inercia (primera sección de conformado de la máquina) ; 2) deshidratado en vacío (última sección de conformado de la máquina) ; 3) deshidratado por presado (sección de prensado de la máquina) ; y 4) evaporación térmica del agua (sección de secado de la máquina) . El coste de la deshidratación aumenta a medida que se va de 1 a 4, lo que hace ventajoso retirar la mayor cantidad de agua posible en las primeras etapas. El rimo de producción del papel o, de forma equivalente, la velocidad de la máquina está impuesta por el ritmo al que el agua puede ser retirada, y por lo tanto, cualquier tratamiento químico que pueda aumentar el ritmo de retirada de agua es valorado por el fabricante del papel. Muchas calidades de papel requieren el uso de compuestos químicos adyuvantes de retención para su fabricación para retener las partículas finas encontradas en la materia prima usada para fabricar el papel. Es bien conocido en la industria del papel, que estos adyuvantes de retención pueden mejorar también el ritmo de deshidratación o drenaje por gravedad, inercia y en vacío, como se denomina a menudo. Dichos compuestos químicos de retención incluyen los bien conocidos floculantes, coagulantes y micropartículas usados en la industria. Un laboratorio independiente y los ensayos de drenaje en vacío pueden identificar fácilmente los efectos de drenaje de estos compuestos químicos adyuvantes de retención.

El ritmo de producción para la amplia mayoría de las máquinas para papel está limitando por la capacidad de secado de la sección de secado de la máquina. Como consecuencia, la consistencia de la hoja de papel que sale de la sección de prensado y entra en la sección de secado es, a menudo, lo más crítico para determinar la velocidad de la máquina para papel o el ritmo de producción. Los efectos de los aditivos químicos sobre la deshidratación por prensado no están claros habiendo poca información disponible a este respecto. A menudo se menciona que el efecto de los compuestos químicos adyuvantes de retención sobre la deshidratación por prensado resulta perjudicial como consecuencia de la disminución de la consistencia que entra en la prensa como resultado del aumento en la retención de agua o la reducción de la eficiencia del prensado derivada de una pérdida en el conformado de la hoja. Ambos factores son causados por la floculación de las partículas de la fabricación del papel por los compuestos químicos de retención. Debido a que la consistencia de la hoja que sale de la sección de prensado es, en la mayoría de los casos, el factor más crítico para determinar la velocidad de la máquina, cualquier tratamiento capaz de aumentar esta consistencia sería obviamente muy deseable. Comúnmente, no se conocen tratamientos químicos comercializados como adyuvantes de deshidratación por prensado comerciales, aunque algunos documentos anecdóticos sugieren que algunos polímeros pueden afectar favorablemente a la consistencia de prensado saliente. Por lo tanto, existe una necesidad actual de desarrollar composiciones que tengan una actividad de deshidratación por presado efectiva.

En la Patente de EE.UU. Nº 3.556.932 se describen polivinilamidas glioxiladas preparadas a partir de glioxal y polivinilamida como resinas resistentes a la humedad.

En la Patente de EE.UU. Nº 4.605.702 se describen poliacrilamidas catiónicas glioxiladas de bajo peso molecular preparadas a partir de glioxal y polivinilamida catiónica en una relación de 0, 1-0, 5:1 como resinas eventualmente resistentes a la humedad.

En la patente de EE.UU. Nº 5.674.362 se describe un método para impartir resistencia al papel añadiendo a una suspensión de pulpa una resina mixta que comprende una resina de aminopoliamida-epiclorohidrina y una resina de acrilamida-cloruro de dimetil-dialil-amonio glioxilada preparada a partir de glioxal y copolímero de acrilamida-cloruro de dimetil-dialil-amonio en una relación molar de 2-0, 5:1.

Se describen diversas poliacrilamidas para su uso como aditivos de la parte húmeda para aumentar la resistencia en seco de los productos de papel. Véase la Patente de EE.UU. Nº 6.315.866. Se han descrito monómeros aniónico, catiónicos, no iónicos o anfotéricos de tratamiento con agua, para su uso en el tratamiento de sistemas acuosos para problemas asociados a materiales en partículas e incrustaciones minerales, corrosión, emulsificación, floculación y otras contaminaciones. Véase la Patente de EE.UU. Nº 5.654.198. En la Patente de EE.UU. Nº

4.603.176 se describen polímeros de resinas resistentes a la humedad provisionales con un peso molecular de aproximadamente 5.000 a aproximadamente 200.000.

Sumario de la invención

Esta invención es un método para mejorar la deshidratación de un hoja de papel en una máquina para papel que comprende añadir a la hoja de papel de 0, 225 a 6, 75 Kg/ton, basado en la fibra seca, de uno o más polímeros funcionalizados con aldehídos que comprenden grupos amino o amido, en los que al menos el 20 por ciento en moles de los grupos amino o amido son funcionalizados haciéndolos reaccionar con uno o más aldehídos y en el que los polímeros funcionalizados con aldehído tienen un peso molecular medio ponderado de al menos 300.000 g/mol.

Descripción detallada de la invención

"Monómero de acrilamida" se refiere a un monómero de fórmula En la que R1 es H o alquilo de C1-C4 y R2 es H, alquilo, arilo o arilalquilo de C1-C4. Monómeros de acrilamida preferidos son acrilamida y metacrilamida. La acrilamida es más preferida.

"Aldehído" se refiere a un compuesto que contiene uno o más grupos aldehído (-CHO) , en los que dichos grupos aldehído son capaces de reaccionar con los grupos amino o amido de un polímero que comprende grupos amino o amido como se describe en esta memoria. Aldehídos representativos incluyen formaldehído, paraformaldehído, glutaraladehído, glioxal y compuestos similares. Se prefiere glioxal.

"Alquilo" se refiere a un grupo monovalente derivado de un compuesto hidrocarbonado saturado de cadena lineal o ramificada mediante la retirada de un único átomo de hidrógeno. Grupos alquilo representativos incluyen metilo, etilo, n- e isopropilo, cetilo, y grupos similares.

"Alquileno" se refiere a un grupo divalente derivado de un compuesto hidrocarbonado saturado de cadena lineal o ramificada mediante la retirada de dos átomos de hidrógeno. Grupos alquileno representativos incluyen metileno, etileno, propileno, y grupos similares.

"Grupo amido" se refiere a un grupo de fórmula -C (O) NHY1 en el que Y1 se selecciona de H, alquilo, arilo y 25 arilalquilo.

"Grupo amino" se refiere a un grupo de fórmula -NHY2 en el que Y2 se selecciona de H, alquilo, arilo y arilalquilo.

"Anfótero" se refiere a un polímero derivado tanto de monómeros catiónicos como de monómeros aniónicos y, posiblemente, de otro o de otros monómeros no iónicos. Polímeros anfóteros representativos incluyen copolímeros compuestos de ácido acrílico y DMAEA-MCQ, tercpolímeros compuestos de ácido acrílico, DADMAC y acrilamida, y polímeros similares.

"Arilo" se refiere a un sistema de anillos monocíclicos o multicíclicos aromáticos de aproximadamente 6 a aproximadamente 10 átomos de carbono. El arilo está opcionalmente sustituido por uno o más grupos alquilo, alcoxi o haloalquilo de C1-C20. Grupos arilo representativos incluyen fenilo o naftilo, o fenilo sustituido o naftilo sustituido.

"Arilaquilo" se refiere a un grupo aril-alquileno en el que el arilo y el alquileno se definen en esta memoria. Grupos arilalquilo representativos incluyen bencilo, feniletilo, fenilpropilo,... [Seguir leyendo]

1. Un método para mejorar la deshidratación de una hoja de papel en una máquina para papel, que comprende añadir a la hoja de papel de 0, 0225 a 6, 75 kg/ton, basado en la fibra seca, de uno o más polímeros funcionalizados con aldehído que comprenden grupos amino o amido, en los que al menos 20 por ciento en moles de los grupos amino o amido son funcionalizados haciéndolos reaccionar con uno o más aldehídos y en el que los polímeros funcionalizados con aldehído tienen un peso molecular medio ponderado de al menos 300.000 g/mol.

2. . El método de la reivindicación 1, en el que los polímeros funcionalizados con aldehído se seleccionan de poliaminas funcionalizadas con aldehído y poliamidas funcionalizadas con aldehído, y los aldehídos se seleccionan de formaldehído, paraformaldehído, glioxal y glutaraldehído.

3. El método de la reivindicación 1 ó 2, en el que el polímero funcionalizado con aldehído es una poliamida funcionalizada con aldehído y dicho polímero funcionalizado con aldehído comprende 100 por ciento en moles de uno o más monómeros no iónicos.

4. El método de la reivindicación 2, en el que la poliamida funcionalizada con aldehído es un copolímero funcionalizado con aldehído que comprende de 5 a 99 por ciento en moles de uno o más monómeros de acrilamida y de 95 por ciento en moles a 1 por ciento en moles de uno o más monómeros catiónicos, aniónicos o anfotéricos, o una de sus mezclas.

5. El método de la reivindicación 2, en el que la poliamida funcionalizada con aldehído es un copolímero funcionalizado con aldehído que comprende de 1 a 50 por ciento en moles de uno o más monómeros aniónicos y de 99 a 50 por ciento en moles de uno o más monómeros no iónicos.

6. El método de la reivindicación 4, en el que la poliamida funcionalizada con aldehído es un copolímero funcionalizado con aldehído que comprende de 1 a 30 por ciento en moles de uno o más monómeros aniónicos y de 99 a 70 por ciento en moles de uno o más monómeros no iónicos.

7. El método de la reivindicación 4, en el que el copolímero funcionalizado con aldehído es un polímero anfótero funcionalizado con aldehído que comprende hasta 40 por ciento en moles de uno o más monómeros catiónicos y hasta 20 por ciento en moles de uno o más monómeros aniónicos.

8. El método de la reivindicación 4, en el que el copolímero funcionalizado con aldehído es un polímero anfotérico funcionalizado con aldehído que comprende de 1 a 95 por ciento en moles de uno o más monómeros anfotéricos.

9. El método de la reivindicación 4, en el que la poliamida funcionalizada con aldehído es un copolímero funcionalizado con aldehído que comprende de 50 a 99 por ciento en moles de uno o más monómeros de acrilamida y de 50 a 1 por ciento en moles de uno o más monómeros catiónicos y al menos el 20 por ciento en moles de los grupos amido de la poliamida han reaccionado con aldehído.

10. El método de la reivindicación 1 ó 2, en el que el polímero funcionalizado con aldehído es un copolímero que comprende de 50 a 99 por ciento en moles de uno o más monómeros de acrilamida y de 50 a 1 por ciento en moles de uno o más monómeros catiónicos, en el que el copolímero se funcionaliza con glioxal y el monómero catiónico es un monómero de haluro amónico dialil-N, N- disustituido, en el que de 20 a 50 por ciento en moles de los grupos amido del copolímero han reaccionado con glioxal.

11. El método de la reivindicación 10, en el que el monómero no iónico es acrilamida y el monómero de haluro amónico dialil-N, N-disustituido es cloruro de dialildimetilamonio y tiene un peso molecular de al menos 300.000 g/mol.

12. El método de la reivindicación 11, en el que el polímero funcionalizado con aldehído es un copolímero que comprende de 70 a 99 por ciento en moles de acrilamida y de 1 a 30 por ciento en moles de cloruro de dialildimetilamonio funcionalizado con glioxal.

13. El método de la reivindicación 12, en el que se añade a la hoja de papel de 0, 225 a 1, 35 kg/ton, basado en la fibra seca, de copolímero glioxilado.

14. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que el polímero funcionalizado con aldehído se pulveriza sobre la hoja de papel antes de la deshidratación por prensado.