Método para tratar fibras de celulosa.

Método de modificar fibras de celulosa, que comprende proporcionar una suspensión de pasta de fibras decelulosa y añadir un derivado de celulosa durante el blanqueo de las citadas fibras de celulosa en por lo menos unaetapa de blanqueo ácido,

en el que el pH de la suspensión de pasta es de aproximadamente 1 a aproximadamente 4 y la temperatura varía de aproximadamente 30 a aproximadamente 95ºC

Método para tratar fibras de celulosa La presente invención se refiere a un método para tratar fibras de celulosa. La invención implica también la producción de papel a partir de las citadas fibras tratadas y el papel obtenible a partir de ellas. La invención también se refiere al uso de un derivado de celulosa como aditivo en una etapa de blanqueo ácido.

Antecedentes de la invención En el campo de la fabricación de papel, se conocen diversos métodos de mejorar la resistencia en húmedo del papel reteniendo agentes de resistencia en húmedo en las fibras celulósicas de la suspensión de pasta durante la formación del papel. La resistencia en húmedo de un papel se refiere a su capacidad de conservar su integridad física y resistencia al desgarro, estallido y desintegración durante su uso, especialmente en condiciones húmedas. Una propiedad importante adicional del papel con resistencia en húmedo es la suavidad, especialmente del papel tisú o similar. La suavidad se puede describir como la sensación táctil percibida cuando se sujeta o frota un papel sobre la piel.

El documento WO 01/21890 describe un método de modificar fibras de celulosa para proporcionar alta resistencia en húmedo a un papel. Sin embargo, este método implica añadir un electrolito a la suspensión de pasta y tratarla a una temperatura de por lo menos 100ºC, lo cual limita la flexibilidad y uso de este proceso.

La presente invención pretende proporcionar un método simple y eficiente energéticamente para producir papel con mayor resistencia en húmedo y suavidad así como con otras propiedades ventajosas impartidas por modificación de las fibras. Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar un método que se pueda usar con equipo y maquinaria convencional existente.

Descripción de la invención La presente invención se refiere a un método de modificar fibras de celulosa que comprende proporcionar una suspensión de pasta de fibras de celulosa y añadir un derivado de celulosa durante el blanqueo de las citadas fibras de celulosa en por lo menos una etapa de blanqueo ácido.

Preferiblemente, no se añade ningún electrolito conjuntamente con la adición del derivado de celulosa, excepto la adición opcional de un ácido o base para ajustar el pH. La adición de un ácido o base para regular el pH se puede hacer en una cantidad de aproximadamente 0, 001 a aproximadamente 0, 5 M si el electrolito es monovalente. La adición, por ejemplo, de Ca2+ u otro electrolito divalente podría en algunos casos incrementar el riesgo de precipitación de oxalato cálcico. El equipo usado en el proceso de blanqueo se puede entonces obstruir con dichos precipitados derivados de electrolitos puesto que las pastas pueden contener por naturaleza, por ejemplo, ácido oxálico. Sin embargo, el electrolito no influye significativamente en la modificación de las fibras.

El pH de la suspensión de pasta en la etapa de blanqueo ácido es convenientemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 7, más preferiblemente de aproximadamente 2 a aproximadamente 6 y lo más preferiblemente de aproximadamente 2 a aproximadamente 4.

La temperatura durante el blanqueo ácido es convenientemente de aproximadamente 3 a aproximadamente 95ºC, preferiblemente de aproximadamente 60 a aproximadamente 90ºC.

Preferiblemente, el contenido seco de fibras de celulosa en la suspensión de pasta es de aproximadamente 1 a aproximadamente 50, más preferiblemente de aproximadamente 15 a aproximadamente 30 y lo más preferiblemente de aproximadamente 5 a aproximadamente 15% en peso.

El blanqueo se realiza convenientemente durante un tiempo de aproximadamente 0, 1 a aproximadamente 10, preferiblemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 y lo más preferiblemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 horas. La etapa de blanqueo ácido durante la cual se añade el derivado de celulosa puede ser cualquiera de las etapas en las que la pasta se trata con dióxido de cloro, ozono, perácido u otras etapas de tratamiento de blanqueo ácido, preferiblemente la etapa de tratamiento con dióxido de cloro. En este contexto, también se incluyen en el tratamiento de blanqueo etapas ácidas integradas en el proceso o secuencias de blanqueo de etapas de blanqueo ácido, como etapas de lavado, acidificación o etapas ácidas de adición de quelatos, durante las que se puede añadir un derivado de celulosa.

Se ha encontrado que la adsorción de derivados de celulosa sobre fibras de celulosa, particularmente la adsorción de CMC (carboximetilcelulosa) sobre las fibras, origina una carga superficial significativamente mayor en comparación con fibras de madera no tratadas con CMC.

Esta puede ser la explicación por lo que se incrementó significativamente la resistencia en húmedo de un papel producido a partir de la pasta tratada con CMC, en el que se añadió CMC en una etapa de blanqueo ácido, así como la resistencia relativa en húmedo cuando se añadió posteriormente un agente de resistencia en húmedo a la suspensión de pasta en un proceso de fabricación de papel.

El presente método también puede impartir propiedades aumentadas de suavidad al papel producido. La suavidad de una hoja de papel se puede estimar, al menos indirectamente, por medio del valor relativo de la resistencia en húmedo, que se define como la relación entre el índice de tracción en húmedo y el índice de tracción en seco de acuerdo con la fórmula RWS (%) = (WS/DS) x100, en la que RWS es la resistencia relativa en húmedo, WS es el índice de tracción en húmedo y DS es el índice de tracción en seco de un papel. Frecuentemente RWS es una buena medida de la suavidad de un papel: cuanto mayor sea RWS, mayor será la suavidad del papel.

La modificación con un derivado de celulosa también puede influir sobre el efecto de cualquier adición posterior de productos químicos papeleros a la suspensión de pasta, lo cual puede influir a su vez sobre la dosificación necesaria de los productos químicos papeleros a la suspensión de pasta así como sobre la calidad del papel obtenido.

También se ha visto que se puede mejorar en procesos de fabricación de papel el encolado, retención y desgote como resultado de las fibras celulósicas modificadas.

En el proceso de producción de papel se pueden añadir cualesquiera productos químicos papeleros a la suspensión de pasta que contiene las fibras modificadas de celulosa blanqueada. Dichos productos químicos pueden incluir, por ejemplo, agentes de resistencia en húmedo, agentes de retención, agentes de encolado, etc.

Las fibras de celulosa se pueden obtener de cualquier tipo de material basado en madera de coníferas o frondosas y no basado en madera, por ejemplo, pastas a la sosa, al sulfato o al bisulfito crudas, preblanqueadas o semiblanqueadas o pastas mecánicas, termomecánicas, quimicomecánicas o quimicotermomecánicas crudas, semiblanqueadas o preblanqueadas, y mezclas de estos tipos de pastas. Como ejemplos de materiales no leñosos se pueden mencionar, por ejemplo, fibras de bagazo, kenaf, hierbas, etc.

El derivado de celulosa, preferiblemente una alquilcelulosa y lo más preferiblemente carboximetilcelulosa, es soluble en agua o soluble al menos parcialmente en agua o dispersable en agua, preferiblemente soluble en agua o soluble al menos parcialmente en agua. Preferiblemente, el derivado de celulosa es iónico. El derivado de celulosa puede ser aniónico, catiónico o anfótero, preferiblemente aniónico o anfótero. Ejemplos de derivados de celulosa convenientes incluyen éteres de celulosa (por ejemplo, éteres de celulosa aniónicos y anfóteros) , alquilcelulosas, complejos de metal-celulosa y copolímeros de injertos de celulosa, preferiblemente éteres de celulosa. El derivado de celulosa tiene preferiblemente grupos iónicos o cargados, o sustituyentes. Ejemplos de grupos iónicos convenientes incluyen grupos carboxilatos (por ejemplo, carboxialquilo) , sulfonatos (por ejemplo, sulfoalquilo) , fosfatos y fosfonatos en los que el grupo alquilo puede ser metilo, etilo, propilo y mezclas de los mismos, convenientemente metilo; convenientemente el derivado de celulosa contiene un grupo aniónico que comprende un grupo carboxilato, por ejemplo, un grupo carboxialquilo. El ión opuesto del grupo aniónico es convenientemente un ión de metal alcalino o alcalinotérreo, convenientemente sodio.

Ejemplos de grupos catiónicos convenientes de derivados de celulosa de acuerdo con la presente invención incluyen sales de aminas, convenientemente sales de aminas terciarias, y grupos de amonio cuaternario, preferiblemente grupos de amonio cuaternario. Los sustituyentes unidos al átomo de nitrógeno de las aminas o grupos de amonio cuaternario pueden ser iguales o diferentes... [Seguir leyendo]

1. Método de modificar fibras de celulosa, que comprende proporcionar una suspensión de pasta de fibras de celulosa y añadir un derivado de celulosa durante el blanqueo de las citadas fibras de celulosa en por lo menos una etapa de blanqueo ácido, en el que el pH de la suspensión de pasta es de aproximadamente 1 a aproximadamente 4 y la temperatura varía de aproximadamente 30 a aproximadamente 95ºC.

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el derivado de celulosa se añade en una etapa final de blanqueo ácido.

3. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en el que el derivado de celulosa es una carboxialquilcelulosa.

4. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que el derivado de celulosa es carboximetilcelulosa.

5. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que la etapa final de blanqueo ácido es una etapa de dióxido de cloro.

6. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que el derivado de celulosa se añade en una cantidad de aproximadamente 0, 5 a aproximadamente 50 kg/tonelada de fibras secas de celulosa.

7. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en el que el contenido seco de fibras de celulosa en la suspensión es de aproximadamente 1 a aproximadamente 50% en peso.

8. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que posteriormente se añade un agente de resistencia en húmedo a la suspensión de pasta blanqueada.

9. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en el que posteriormente se añade un agente de resistencia en seco a la suspensión de pasta blanqueada.

10. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-9, en el que la etapa final de blanqueo se realiza a un pH de aproximadamente 2 a aproximadamente 4.

11. Método de producir papel que comprende proporcionar una suspensión de pasta blanqueada de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-10, desgotar la citada suspensión de pasta en una malla y formar un papel a partir de la citada suspensión de pasta desgotada.

12. Papel obtenible por el método de acuerdo con la reivindicación 11.

13. Uso de un derivado de celulosa como aditivo a una suspensión de fibras de celulosa que se trata en una etapa de blanqueo ácido a un pH de aproximadamente 1 a aproximadamente 4 y a una temperatura de aproximadamente 30 a aproximadamente 95ºC.

14. Uso de un derivado de celulosa de acuerdo con la reivindicación 13, en el que la etapa de blanqueo es una etapa ácida de dióxido de cloro.