Composición de apresto para papel.

Una composición de apresto para papel que comprende:

a) una dispersión de dímero de ceteno,

y

b) polímero que contiene vinilamina con el pH ajustado,

en el que el pH del polímero que contiene la vinilamina con el pH ajustado es inferior a 3,3, y en el que la composición de apresto para papel es estable y proporciona una eficiencia de apresto mejorada.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2010/060984.

Solicitante: HERCULES INCORPORATED.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 500 Hercules Road Wilmington, DE 19808 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: BOTTORFF, KYLE J., EHRHARDT,SUSAN M.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08K5/07 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08K UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS NO MACROMOLECULARES COMO INGREDIENTES DE LA COMPOSICION (colorantes, pinturas, pulimentos, resinas naturales, adhesivos C09). › C08K 5/00 Utilización de ingredientes orgánicos. › Aldehídos; Cetonas.
  • C08L3/00 C08 […] › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos C09; filamentos o fibras artificiales D01F; composiciones para el tratamiento de textiles D06). › Composiciones de almidón, amilosa o amilopectina o de sus derivados o productos de degradación.
  • D21H17/45 SECCION D — TEXTILES; PAPEL.D21 FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA.D21H COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA POR LAS SUBCLASES D21C, D21D; IMPREGNACION O REVESTIMIENTO DEL PAPEL; TRATAMIENTO DEL PAPEL TERMINADO NO CUBIERTO POR LA CLASE B31 O LA SUBCLASE D21G; PAPEL NO PREVISTO EN OTRO LUGAR.D21H 17/00 Materiales no fibrosos añadidos a la parte caracterizados por su constitución; Materiales de impregnación del papel caracterizados por su constitución. › Grupos que contienen nitrógeno.

PDF original: ES-2432239_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Composición de apresto para papel

Campo de la invención Esta invención se refiere a mejoras en el apresto de papel con dispersiones acuosas de dímero de ceteno y la estabilidad de las dispersiones de dímero de ceteno que contienen vinilamina.

Antecedentes de la invención Weisgerber (US 2.961.266) muestra el uso de polivinilamina para mejorar la retención de dímero de ceteno por las fibras de papel, dando lugar la retención incrementada a un mayor grado de apresto. En su contenido, Weisgerber indicó que la polivinilamina se podría añadir separadamente desde el agente de apresto a la suspensión de pulpa, pero el modo preferido de adición era a la emulsión acuosa de dímero de ceteno justo antes de añadir el dímero de ceteno al sistema de fabricación del papel.

Cuando Weisgerber mostró la adición de polivinilamina a la emulsión acuosa de dímero de ceteno justo antes de añadir la emulsión al sistema de fabricación de papel, no le preocupaba la estabilidad a largo plazo de la mezcla. Sin embargo, para emulsiones acuosas de dímero de alquil-ceteno que son comercialmente viables, deben ser estables durante periodos prolongados de tiempo. Las emulsiones acuosas de dímero de ceteno deben ser estables tanto física como químicamente. La estabilidad física se refiere a una viscosidad suficientemente estable para que las emulsiones permanezcan bombeables y diluibles hasta ser añadidas al sistema de fabricación de papel. La estabilidad química se refiere a mantener la calidad del dímero de ceteno en la emulsión a un alto nivel hasta que se añada al sistema de fabricación del papel.

La estabilidad física de las emulsiones de dímero de ceteno ha sido el tema principal de muchas patentes. Por ejemplo, Edwards, et al. (US 4.861.376) muestra que la combinación de pequeñas cantidades de ácidos carboxílicos de bajo peso molecular con almidón catiónico, lignosulfonato sódico y sulfato de aluminio aumenta la estabilidad coloidal de las dispersiones de dímero de ceteno en más de cuatro semanas a 32ºC. Schmid, et al. (US2008/0041546 A1) también describen composiciones de apresto estables de agentes de apresto reactivos. Las emulsiones de su invención se estabilizan con una mezcla de almidón catiónico con un dispersante aniónico de DS >/= 0, 05 y un polímero lineal que contiene nitrógeno. Aunque se demuestra la estabilidad física, la estabilidad química no se discute.

Las dispersiones estables estabilizadas con almidón de dímero de ceteno son bien conocidas en la industria, véase, por ejemplo, el documentos US 4.861.376 de Edwards et al, el documento US 4.964.915 de Blixt, et al. Las mezclas sencillas de estas dispersiones estabilizadas con almidón de dímero de ceteno con polivinilamina comercial dan lugar a productos físicamente inestables que gelifican en pocos minutos. Las mezclas de dispersiones estabilizadas con almidón de dímero ceteno y polivinilamina, en las que se ha ajustado el pH como se describe en el documento US2008/0041546 A1, son también físicamente inestables, solidificando durante el almacenamiento (véase el Ejemplo 5 del documento US2008/0041546 A1) .

Sumario de la invención Se ha encontrado que se pueden preparar dispersiones de dímero de ceteno que contienen polímeros que contienen vinilamina, tal como polivinilamina, que son tanto física como químicamente estables mediante la adición posterior sencilla del polímero que contiene vinilamina a una dispersión de dímero de ceteno con un ajuste de pH apropiado del polímero que contiene vinilamina. Se consiguen mezclas estables usando polímeros que contienen vinilamina, tales como polivinilamina, en los que se ha ajustado el pH por debajo de 3, 3. Se ha descubierto también que el envejecimiento de estas composiciones de apresto durante cierto periodo de tiempo antes de la adición al sistema de fabricación de papel puede mejorar la eficiencia del apresto.

Se describe una composición de apresto de papel. La composición comprende una dispersión de dímero de ceteno y un polímero que contiene vinilamina con el pH ajustado que son estables y proporcionan una eficiencia de apresto mejorada en las que el pH del polímero que contiene vinilamina con el pH ajustado está por debajo de 3, 3.

Se describe un método para preparar una composición de apresto estable. El método comprende 1) ajustar el pH de un polímero que contiene vinilamina por debajo de 3, 3 y 2) mezclar el polímero que contiene vinilamina con el pH ajustado con una dispersión de dímero de ceteno.

Se describe un método de apresto para papel. El método comprende 1) ajustar el pH de un polímero que contiene vinilamina por debajo de 3, 3, 2) mezclar el polímero que contiene vinilamina con el pH ajustado con una dispersión de dímero de ceteno, 3) mantener la mezcla del polímero que contiene vinilamina y la dispersión de dímero de ceteno durante al menos una hora y 4) aplicar la mezcla del polímero que contiene vinilamina y la dispersión de dímero de ceteno a la suspensión de pulpa en un procedimiento de fabricación de papel o aplicada en la prensa de apresto.

En una realización preferida de la invención, la dispersión de dímero de ceteno es una dispersión de dímero de ceteno estabilizada con almidón.

Descripción detallada de la invención Esta invención proporciona composiciones de apresto de papel que comprenden dispersiones de dímero de ceteno y polímero que contiene vinilamina, tal como polivinilamina, que son estables y proporcionan una eficiencia de apresto mejorada. Las composiciones de apresto de papel estables contienen un polímero que contiene vinilamina, un sistema dispersante y un dímero de alquil-ceteno. Estas composiciones de apresto se preparan 1) ajustando el pH del polímero por debajo de 3, 3 antes de mezclarlo con la dispersión de dímero de ceteno y luego 2) mezclar el polímero con una dispersión de dímero de ceteno, y 3) opcionalmente envejecer esta mezcla antes de introducirla en el sistema de fabricación de papel para un rendimiento de apresto óptimo. Preferiblemente la dispersión de dímero de ceteno está estabilizada con almidón.

Las composiciones de apresto de la presente invención son tanto física como químicamente estables. Para los propósitos de esta patente se dice que una dispersión es físicamente estable si la viscosidad no supera 4g/cm.s durante 4 semanas de almacenamiento a 32ºC. Se dice que la dispersión es químicamente estable si la pérdida de calidad no es superior a 10% durante las mismas 4 semanas de almacenamiento a 32ºC. La calidad se refiere a la cantidad de dímero de ceteno presente en la formulación de emulsión inicial. El dímero de ceteno puede reaccionar con agua durante un tiempo para formar lo que comúnmente se denomina como la dicetona, que da lugar a una pérdida de calidad. La dicetona no es un agente de apresto efectivo, de manera que resulta deseable mantener esta pérdida a un mínimo.

Ejemplos de dicetonas incluyen 16-hentriacontanona, dipentadecil-cetona, palmitona, pentadecil-cetona, 18pentatriacontanona, di-n-heptadecil-cetona, diheptadecil-cetona, heptadecil-cetona, estearona y sus mezclas.

Se puede usar cualquiera de los dímeros de ceteno conocidos en la técnica en el procedimiento de la presente invención. Los dímeros de ceteno usados como agentes de apresto son dímeros que tienen la fórmula:

en la que R1 y R2 son radicales alquilo, que pueden estar saturados o insaturados, que tienen de 6 a 24 átomos de carbono, preferiblemente más de 10 átomos de carbono y más preferiblemente de 14 a 16 átomos de carbono. R1 y R2 pueden ser los mismos o diferentes. Estos dímeros de ceteno son bien conocidos, por ejemplo en la Patente de EE.UU. 2.785.067

Dímeros de ceteno adecuados incluyen dímeros de decil, dodecil, tetradecil, hexadecil, octadecil, eicosil, docosil, tetracosil-ceteno, así como dímeros de ceteno preparados a partir de ácido palmitoleico, ácido oleico, ácido ricinoleico, ácido linoleico, ácido miristoleico, ácido isoesteárico y ácido eleoesteárico. El dímero de ceteno puede ser una única especio o puede contener una mezcla de especies. Los dímeros de ceteno más preferidos son dímeros de alquil-ceteno preparados a partir de ácidos grasos naturales saturados lineales de C12-C22, ácido oleico, ácido isoesteárico o sus mezclas.

Dímeros de ceteno adecuados usados como agentes de apresto son también conocidos como: 4-heptadeciliden-3hexadecil-2-oxetanona; ácido 2-hexadecil-3-hidroxi-3-eicosenoico, β-lactona (6CI) ; dímero de cetilceteno; dímero de hexadecilceteno; dímero de pamitilceteno; 4-heptadeciliden-3-tetradecil-2-oxetanona; 3-hexadecil-4-pentadeciliden2-oxetanona; 4-pentadeciliden-3-tetradecil-2-oxetanona; dímero de miristilceteno;... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una composición de apresto para papel que comprende: a) una dispersión de dímero de ceteno, y b) polímero que contiene vinilamina con el pH ajustado, en el que el pH del polímero que contiene la vinilamina con el pH ajustado es inferior a 3, 3, y en el que la

composición de apresto para papel es estable y proporciona una eficiencia de apresto mejorada.

2. La composición de la reivindicación 1, en la que el pH del polímero que contiene vinilamina con el pH ajustado es inferior a 3, 0, o inferior a 2, 5 o entre 2, 1 y 2, 5. 3. La composición de la reivindicación 1, en la que la dispersión de dímero de ceteno es una dispersión estabilizada

con almidón de dímero de ceteno.

4. La composición de la reivindicación 1, en la que el ácido usado para ajustar el pH del polímero que contiene vinilamina con el pH ajustado comprende ácido clorhídrico. 5. Un método para preparar una composición de apresto estable que comprende: 1) ajustar el pH de un polímero que contiene vinilamina por debajo de 3, 3 y 2) mezclar el polímero que contiene vinilamina con el pH ajustado con una dispersión de dímero de ceteno. 6. El método de la reivindicación 5, en el que la mezcla de polímero que contiene vinilamina y dímero de ceteno es

envejecida durante al menos una hora antes de su uso, o durante al menos tres horas antes de su uso.

7. El método de la reivindicación 5, en el que el pH del polímero que contiene vinilamina se ajusta por debajo de 3, 0, o por debajo de 2, 5, o entre 2, 1 y 2, 5. 8. El método de la reivindicación 5, en el que el dímero de ceteno es un dímero de alquil-ceteno en el que dicho

dímero de alquil-ceteno se prepara a partir del grupo que consiste en ácidos grasos naturales saturados lineales de C12-C22, ácido oleico, ácido isoesteárico, o sus mezclas. 9. El método de la reivindicación 5, en el que el polímero que contiene vinilamina comprende polivinilformamida total

o parcialmente hidrolizada.

10. El método de la reivindicación 9, en el que la polivinilformamida total o parcialmente hidrolizada está de 80 a 100% hidrolizada.

11. El método de la reivindicación 9, en el que la polivinilformamida total o parcialmente hidrolizada está de 90 a 100% hidrolizada. 12. El método de la reivindicación 5, en el que el polímero que contiene vinilamina comprende polivinilamina. 13. El método de la reivindicación 5, en el que la dispersión de dímero de ceteno está estabilizada con almidón.

14. Un método de apresto de papel que comprende: 1) ajustar el pH de un polímero que contiene vinilamina por debajo de 3, 3, 2) mezclar el polímero que contiene vinilamina con el pH ajustado con una dispersión de dímero de ceteno, 3) conservar la mezcla del polímero que contiene vinilamina y la dispersión de dímero de ceteno durante al menos

una hora, 4) aplicar la mezcla del polímero que contiene vinilamina y la dispersión de dímero de ceteno a la suspensión de pulpa o en la prensa de apresto.

15. El método de la reivindicación 14, en el que el pH del polímero que contiene vinilamina se ajusta por debajo de 2, 5.


 

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