Promotor funcional aniónico y agente de control de carga.

Un procedimiento para preparar un producto de papel mediante la adición,

sobre una suspensión de pasta papelera que contiene un substrato fibroso, de componentes de resistencia de papel que comprenden un agente catiónico de resistencia en estado húmedo y un polímero aniónico soluble en agua que mejora la resistencia en estado húmedo, en el que la suspensión que contiene el substrato fibroso es una suspensión de pasta papelera fina, una suspensión de pasta papelera para papel de periódico, una suspensión de pasta papelera para cartón, una suspensión de pasta papelera para papel higiénico o una suspensión de pasta papelera para papel tisú, y el polímero aniónico soluble en agua presenta un peso molecular que varía de 50 000 dalton a 500 000 dalton y un valor de índice de carga de peso molecular mayor que 10.000 y menor que 500.000.

Promotor funcional aniónico y agente de control de carga Antecedentes La industria de papel ha necesitado durante alguno tiempo mejorar la resistencia en estado húmedo de los productos de papel. La importancia comercial de los productos de papel tal como cartón, papel fino, papel de periódico, papel tisú y papel higiénico ha acaparado la necesidad de mejores composiciones y procedimientos que mejoren la resistencia en estado húmedo de los productos de papel.

La información conocida ofrece elecciones limitadas que presentan desventajas técnicas y económicas. Se sabe que se puede usar carboximetilcelulosa, por ejemplo, para promover la resistencia en estado húmedo que confiere capacidad de las resinas de poliamida. No obstante, el uso de carboximetilcelulosa presenta varias desventajas. Por ejemplo, la carboximetilcelulosa es un material seco, con el que resulta difícil trabajar y requiere un equipamiento especial descendente. Con frecuencia, carboximetilcelulosa requiere aplicaciones en dosificaciones significativas. De igual forma, carboximetilcelulosa puede implicar peligro de explosión en determinadas condiciones, y de este modo puede resultar un material peligroso y de riesgo.

La patente de EE.UU. Nº. 3.049.469 enseña la adición de soluciones acuosas diluidas de una resina catiónica y un material soluble en agua que contiene carboxilo (un aditivo de resistencia en seco acrílico) sobre una suspensión acuosa diluida de una pasta papelera. La patente muestra de forma amplia que el laminado y el secado de la pasta de papel forma un producto de papel que exhibe unas propiedades mejoradas de resistencia en estado húmedo y en seco. La patente también muestra de forma amplia que la mejora en cuanto a la resistencia en estado húmedo es mayor que la que cabría esperar a partir de la acción combinada de los ingredientes, lo que indica un efecto sinérgico cuando los dos componentes se usan juntos.

Desafortunadamente, las consideraciones de la patente de EE.UU. Nº. 3.049.469 son tan amplias y generales que a la hora de describir los materiales apropiados que contienen carboxilo, la patente no enfatiza qué características, si es que existen, de los materiales que contienen carboxilo pueden afectar de forma crítica a su rendimiento. El único ejemplo proporcionado por la patente no indica el peso molecular de la carga del copolímero de acrilamida-ácido acrílico que se menciona. La patente no proporciona ninguna recomendación sobre qué materiales que contienen carboxilo pueden resultar inapropiados. La patente no proporciona ninguna recomendación sobre el modo en el que el peso molecular de los polímeros aniónicos y las propiedades de carga de los polímeros aniónicos pueden afectar al rendimiento de los agentes de resistencia.

Huaiyo et al., Study of the Co-Use Technology of PolyamidePolyamineEpichlorhydrinResinwithAnionicPolymertoKraft Reed PulpZhongguoZaozhi (1997) , 16 (1) , pp. 34-38 divulga en parte que una resina de epiclorihidrina de poliamida y poliamina, usada en combinación con poliacrilamida que presenta un peso molecular de más que cinco millones de daltons, puede mejorar la resistencia en seco y en húmedo del papel. Huaiyo, no obstante, no proporciona recomendaciones sobre el modo en el que el peso molecular y las propiedades de carga de los polímeros aniónicos pueden afectar al rendimiento de los agentes de resistencia en estado húmedo. Los polímeros de peso molecular elevado que se divulgan en el artículo no resultan ventajosos desde el punto de vista comercial. Por ejemplo, dichos polímeros de peso molecular elevado floculan las láminas provocando una pobre formación de papel. De igual forma, se sabe que cuando se usa un polímero que presenta un peso molecular elevado en disolución, la disolución puede presentar de forma impráctica bajo contenido en sólidos con el fin de mantener unas propiedades de flujo aceptables.

Las deficiencias anteriormente mencionadas y las desventajas resultan típicas en la bibliografía. De hecho, la técnica se encuentra llena de información que no proporciona recomendaciones de forma positiva sobre qué características, si es que existen, de los materiales que contienen carboxilo resultan críticas, a la hora de conferir resistencia en estado húmedo a los productos de papel. La bibliografía no proporciona ninguna recomendación positiva que permitiría al artesano desarrollar un procedimiento que mejorase las propiedades de resistencia en estado húmedo del agente de resistencia catiónico sin que ello suponga aumentar las cantidades de materiales.

Por los motivos anteriores, resultan necesarios procedimientos mejores para mejorar la resistencia en estado húmedo de los productos de papel.

Por los motivos anteriores, resultan necesarias composiciones mejoradas para preparar productos de papel que presenten una mejor resistencia en estado húmedo.

Por los motivos anteriores, resultan necesarias composiciones y procedimientos que puedan promover las propiedades mejoradoras de resistencia en estado húmedo de un agente de resistencia catiónico sin que se requieran cantidades mayores del agente de resistencia en estado húmedo o del material que contiene carboxilo.

Sumario La invención se refiere a un promotor funcional que comprende un polímero aniónico soluble en agua que presenta un peso molecular de al menos 50.000 daltons a 500.000 daltons y un valor del índice de carga de peso molecular que es más que 10.000 y menos que 500.000.

La invención también se refiere a un producto de papel que comprende un producto de reacción de (a) un componente de resistencia catiónico, (b) un componente de substrato fibroso, y (c) un promotor funcional que comprende un polímero aniónico soluble en agua que presenta un peso molecular que es de al menos 50.000 daltons y un valor de índice de peso de carga de peso molecular que es de al menos 10.000 como se define en las reivindicaciones adjuntas.

La invención también se refiere a un procedimiento para la preparación de un producto de papel que comprende añadir, sobre una suspensión de pasta papelera que contiene un componente de substrato fibroso, una composición que comprende (a) un promotor funcional que comprende un polímero aniónico soluble en agua que presenta un peso molecular que es de al menos 50.000 daltons y un valor de índice de carga de peso molecular que es mayor que 10.000, y (b) un componente de resistencia catiónico como se define en las reivindicaciones.

Estas y otras características, aspectos y ventajas de la presente invención se comprenderán mejor haciendo referencia a la siguiente descripción y a las reivindicaciones adjuntas.

Descripción La invención está basada en el descubrimiento de que se puede mejorar, de forma inesperada, la resistencia en estado húmedo del producto de papel mediante el uso de un agente de resistencia catiónico junto con un polímero aniónico específico soluble en agua que presenta un determinado peso molecular y propiedades de carga, referido en el presente documento como "promotor funcional". De manera remarcable, mediante la modificación de las propiedades de carga del polímero aniónico, la invención puede promover las propiedades mejoradoras de la resistencia del agente de resistencia catiónico, sin requerir cantidades mayores de agente de resistencia en estado húmedo o de polímero aniónico. De igual forma, la invención está basada en el descubrimiento de que los polímeros aniónicos que presentan un peso molecular específico y las propiedades de carga funcionan excepcionalmente bien en aplicaciones que implican polímeros de resistencia catiónica y polímeros aniónicos bajo determinadas condiciones.

El promotor funcional es un polímero aniónico soluble en agua o un polímero dispersable en agua que presenta un peso molecular que varía de al menos 50.000 daltons hasta 500.000 daltons y un valor de índice de peso molecular mayor que 10.000 y menor que 500.000. Según se usa en el presente documento, el término "carga" se refiere al porcentaje de peso molecular de los monómeros aniónicos en el promotor funcional. Por ejemplo, si un promotor funcional está formado con monómero aniónico 30 % en moles, la carga del promotor funcional es de 30 %. La frase "valor de índice de carga de peso molecular" significa el valor del producto de multiplicación del peso molecular y la carga del promotor funcional. Por ejemplo, un promotor funcional que tiene un peso molecular de 100.000 daltons y una carga de 20 % presenta un valor de índice de carga de peso molecular que es de 20.000. Todos los pesos moleculares comentados en... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para preparar un producto de papel mediante la adición, sobre una suspensión de pasta papelera que contiene un substrato fibroso, de componentes de resistencia de papel que comprenden un agente catiónico de resistencia en estado húmedo y un polímero aniónico soluble en agua que mejora la resistencia en estado húmedo, en el que la suspensión que contiene el substrato fibroso es una suspensión de pasta papelera fina, una suspensión de pasta papelera para papel de periódico, una suspensión de pasta papelera para cartón, una suspensión de pasta papelera para papel higiénico o una suspensión de pasta papelera para papel tisú, y el polímero aniónico soluble en agua presenta un peso molecular que varía de 50 000 dalton a 500 000 dalton y un valor de índice de carga de peso molecular mayor que 10.000 y menor que 500.000.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el peso molecular varía de 50.000 a 250.000 dalton.

3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el peso molecular varía de 50.000 a 100.000 dalton.

4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el peso molecular varía de 300.000 a 250.000 dalton.

5. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que valor de índice de carga de peso molecular varía de 10.000 a

100.000.

6. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que valor de índice de carga de peso molecular varía de 25.000 a

7. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el polímero aniónico se encuentra en solución.

8. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el polímero aniónico se escoge entre el grupo que consiste en copolímeros de acrilamida-ácidos acrílicos, copolímeros de ácido metacrílico, copolímeros que presentan acrilatos de alquilo y ácido acrílico, copolímeros de metacrilatos de alquilo y ácido acrílico, copolímeros de acrilato de hidroxialquiloaniónicos, copolímeros de metacrilato de hidroxi alquilo, copolímeros de éteres de alquilo y vinilo y ácido acrílico, polímeros aniónicos preparados por medio de hidrólisis de un polímero de acrilamida, polímeros aniónicos preparados por medio de polimerización (i) de ácido (metil) acrílico, (ii) sales de ácido (metil) acrílico, (iii) sulfonato de 2-acrilamido-2-metilpropano, (iv) sulfoetil (met) acrilato, (iv) ácido vinilsulfónico, (v) ácido estiren sulfónico, (vi) ácidos dibásicos, (vii) sales de los monómeros anteriores y sus mezclas, y polímeros aniónicos preparados con agentes de reticulación.

9. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el agente catiónico de resistencia en estado húmedo es (i) una resina de resistencia de poliamida, (ii) un polímero catiónico glioxilado o (iii) una resina de resistencia de poliamida y un almidón catiónico.

10. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el polímero aniónico y el agente catiónico de resistencia en estado húmedo se encuentran presentes con una proporción de polímero aniónico con respecto a agente de resistencia catiónico en húmedo que varía de 1/20 a 1/1.

11. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el polímero aniónico se añade a la suspensión a una dosificación de al menos 0, 045 kilogramos/tonelada y el agente catiónico de resistencia en estado húmedo se añade a la suspensión a una dosificación de al menos 0, 045 kilogramos/tonelada.

12. El uso de un polímero aniónico soluble en agua que presenta un peso molecular de 50.000 dalton a 500.000 dalton y un valor de índice de carga de peso molecular de 10.000 a 500.000, junto con un agente catiónico de resistencia en estado húmedo, para preparar un producto de papel que presenta una mejor resistencia en estado húmedo, siendo el producto papel fino, papel para periódico, cartón, papel higiénico o papel tisú.

13. El uso de la reivindicación 12, en el que el polímero aniónico se encuentra en solución.

14. El uso de la reivindicación 12, en el que el polímero aniónico se escoge entre el grupo que consiste en copolímeros de acrilamida-ácidos acrílicos, copolímeros de ácido metacrílico, copolímeros que presentan acrilatos de alquilo y ácido acrílico, copolímeros de metacrilatos de alquilo y ácido acrílico, copolímeros de acrilato de hidroxialquiloaniónicos, copolímeros de metacrilato de hidroxi alquilo, copolímeros de éteres de alquilo y vinilo y ácido acrílico, polímeros aniónicos preparados por medio de hidrólisis de un polímero de acrilamida, polímeros aniónicos preparados por medio de polimerización (i) de ácido (metil) acrílico, (ii) sales de ácido (metil) acrílico, (iii) sulfonato de 2-acrilamido-2-metilpropano, (iv) sulfoetil (met) acrilato, (iv) ácido vinilsulfónico, (v) ácido estiren sulfónico, (vi) ácidos dibásicos, (vii) sales de los monómeros anteriores y sus mezclas, y polímeros aniónicos preparados con agentes de reticulación.

15. Un producto de papel que se puede obtener por medio del procedimiento de la reivindicación 1, que comprende un substrato fibroso y componentes de resistencia de papel que se añaden a la suspensión de pasta papelera durante la fabricación del producto de papel, consistiendo sustancialmente dichos componentes de resistencia de papel en un agente catiónico de resistencia en estado húmedo y un polímero aniónico, soluble en agua mejorador de la resistencia en estado húmedo, en el que el polímero aniónico presenta un peso molecular que varía de 50 000

100.000.

dalton a 500 000 dalton y un valor de índice de carga de peso molecular de más que 10 000 y menos que 50 000, y el substrato fibroso, el agente catiónico de resistencia en estado húmedo y el polímero aniónico se encuentran presentes como producto de reacción, siendo el producto papel fino, papel para periódico, cartón, papel higiénico o papel tisú.

16. El producto de papel de la reivindicación 15, en el que el polímero aniónico presenta un peso molecular que varía de 50.000 a 250.000 dalton.

17. El producto de papel de la reivindicación 15, en el que el polímero aniónico presenta un peso molecular que varía de 50.000 a 100.000 dalton.

18. El producto de papel de la reivindicación 15, en el que el polímero aniónico presenta un peso molecular que 10 varía de 300.000 a 500.000 dalton.

19. El producto de papel de la reivindicación 15, en el que el polímero aniónico presenta un valor de índice de carga de peso molecular que varía de 10.000 a 100.000 dalton.

20. El producto de papel de la reivindicación 15, en el que el polímero aniónico presenta un valor de índice de carga de peso molecular que varía de 25.000 a 100.000 dalton.

21. El producto de papel de la reivindicación 15, en el que el agente catiónico de resistencia en estado húmedo es (i) una reina de resistencia de poliamida o (ii) un polímero catiónico glioxilado o (iii) una resina de resistencia de poliamida y un almidón catiónico.

22. El producto de papel de la reivindicación 15, en el que el polímero aniónico se escoge entre el grupo que consiste en copolímeros de acrilamida-ácidos acrílicos, copolímeros de ácido metacrílico, copolímeros que 20 presentan acrilatos de alquilo y ácido acrílico, copolímeros de metacrilatos de alquilo y ácido acrílico, copolímeros de acrilato de hidroxialquiloaniónicos, copolímeros de metacrilato de hidroxi alquilo, copolímeros de éteres de alquilo y vinilo y ácido acrílico, polímeros aniónicos preparados por medio de hidrólisis de un polímero de acrilamida, polímeros aniónicos preparados por medio de polimerización (i) de ácido (metil) acrílico, (ii) sales de ácido (metil) acrílico, (iii) sulfonato de 2-acrilamido-2-metilpropano, (iv) sulfoetil (met) acrilato, (iv) ácido vinilsulfónico, (v)

ácido estiren sulfónico, (vi) ácidos dibásicos, (vii) sales de los monómeros anteriores y sus mezclas, y polímeros aniónicos preparados con agentes de reticulación.

23. El producto de la reivindicación 15, en el que el polímero aniónico y el agente catiónico de resistencia en estado húmedo se encuentran presentes con una proporción de polímero aniónico con respecto a agente catiónico de resistencia en estado húmedo que varía de 1/20 a 1/1.