Partículas de carbonato de calcio hidrofobizadas.

Procedimiento para la reducción de pez en un medio acuoso generado en un proceso de formación de pulpa ofabricación de papel,

comprendiendo el procedimiento las siguientes etapas:

a) proporcionar un medio acuoso que comprende pez generado en un proceso de formación de pulpa o fabricaciónde papel;

b) proporcionar un carbonato de calcio molido y/o un carbonato de calcio precipitado;

c) proporcionar un agente hidrofobizante seleccionado de un ácido carboxílico alifático que tiene entre 5 y 24 átomosde carbono;

d) poner en contacto el carbonato de calcio molido y/o el carbonato de calcio precipitado de la etapa b) con el agentehidrofobizante de la etapa c) para obtener un carbonato de calcio molido hidrofobizado y/o un carbonato de calcioprecipitado hidrofobizado; y

e) poner en contacto el medio acuoso proporcionado en la etapa a) con el carbonato de calcio molido hidrofobizadoy/o el carbonato de calcio precipitado hidrofobizado obtenidos en la etapa d).

Partículas de carbonato de calcio hidrofobizadas La presente invención se refiere a un procedimiento para la reducción de pez en un medio acuoso generado en un proceso de formación de pulpa o fabricación de papel.

En las industrias de fabricación de papel, se obtienen fibras de diversas fuentes y calidades mediante el procesamiento y la refinación, por ejemplo por medio de combinaciones de molienda, tratamiento térmico y químico, de madera para la obtención de fibras. Durante este proceso de formación de pulpa, la resina natural contenida dentro de la madera se libera al circuito de agua de la producción en forma de gotas microscópicas. Esta resina de madera a menudo se denomina “pez”, y puede depositarse sobre la superficie del equipo de fabricación de papel, lo que puede provocar limpiezas que requieren mucho tiempo del equipo, y da como resultado costosos tiempos de inactividad de las máquinas. Además, dichos depósitos aparecen ocasionalmente como puntos visibles en el producto de papel final, que varían de un color amarillo a negro; o pueden conducir a una rotura del rollo de papel implicando una pérdida de rendimiento y una reducción en la calidad del papel.

Puede describirse conceptualmente que la formación de pez se desarrolla por medio de tres mecanismos principales. La primera ruta mecanística es la formación de una película orgánica de material, que puede ser transparente o translúcida. Su grosor varía según su concentración, y la película necesita un núcleo para formar una coalescencia inicial. Este tipo de pez, tal como sugiere su mecanismo de formación, se denomina “de tipo película”. El segundo tipo de pez es uno que puede coagularse y formar glóbulos de 0, 1 - 1, 0 μm de diámetro y en consecuencia se denomina pez globular. La tercera forma comúnmente desarrollada de pez es un tipo de bola de pez o aglomerada, y se observa con frecuencia en sistemas que tienen los mayores problemas con la deposición de pez. Las bolas formadas son de 1 - 120 μm de diámetro. En el estado de tipo película o globular, la pez generalmente no causa problemas, pero una vez que se aglomera entonces comienza a producirse la deposición de pez. Dicho deposición de pez también puede ser un problema en procesos de fibra reciclada o secundaria, donde contaminantes tales como adhesivos, tintas, masas fundidas calientes, látex y ceras se aglomeran y forman depósitos sobre el equipo de fabricación de papel.

En la técnica se han hecho varios intentos para controlar la deposición de pez en procesos de fabricación de papel. En este sentido, una estrategia implica la introducción de materiales adsorbentes en forma de diversos minerales como talco, bentonita o sílice de diatomeas en el proceso de fabricación de papel, que absorberán la pez en forma de pequeñas gotas.

Por ejemplo, el documento JP 2004292998 A se refiere a talco que se utiliza como adsorbente de pez. El documento WO 03/085199 A2 se refiere a un sistema de control de la deposición que consiste en un coagulante inorgánico u orgánico y un material microparticulado tal como arcilla bentonita, polímero reticulado, sílice coloidal, polisilicato para pulpa que contiene pez blanca/adhesiones. El documento US 2003/0096143 A1 describe un método de tratamiento de partículas de talco que mejora la capacidad de humectación del talco o la afinidad del talco por fibras celulósicas. El documento JP 6065892 A se refiere a un adsorbente de pez compuesto por mineral de arcilla esmectita modificada con magnesio producido mediante la modificación de la capa superficial de un mineral de arcilla esmectita con magnesio. El documento FR 2 900 410 y el documento FR 2 900 411 se refieren al tratamiento de minerales y/o talco con polímeros anfóteros que van a usarse en el control de la pez. El documento CA 2.205.277 se refiere a un método para la minimización de depósitos de partículas de pez, tinta y adhesiones en el proceso de fabricación de papel, provocando la retención de dichas partículas sobre la fibra, que comprende las etapas de la adición de una cantidad de talco eficaz en el control de pez, tinta y adhesiones a una suspensión de fibra en contacto con la máquina de papel y partes asociadas, y la adición de una cantidad de bentonita eficaz en el control de pez, tinta y adhesiones a la suspensión.

El documento US 2008/087396 A1 se refiere a métodos para preparar cargas modificadas para su utilización en un proceso de fabricación de papel, a métodos para fabricar un papel usando las cargas modificadas y a cargas modificadas y papel producidos con los mismos. En un aspecto, la presente invención proporciona un método para preparar una carga modificada para su uso en un proceso de fabricación de papel, que comprende aplicar una composición de almidón que comprende almidón a una composición de reacción que comprende por lo menos uno de ácido graso, ácido de colofonia y sulfato de amonio para formar una mezcla de reacción; y aplicar una composición de carga que comprende una carga a la mezcla de reacción, formando por lo cual una carga modificada. En otro aspecto, la presente invención proporciona un método de utilización de una carga modificada en un proceso de fabricación de papel, que comprende aplicar una carga modificada a una composición que comprende fibra para formar una mezcla; y procesar la mezcla, produciendo por lo cual un papel.

El documento US 5 411 639 A se refiere a un proceso de fabricación de papel con eficacia de dimensionamiento mejorada y reversión de tamaño reducida que se caracteriza por la utilización de un pigmento de carbonato de calcio que se trata en la superficie con un complejo de jabón-almidón aniónico. El complejo de jabón-almidón precipita sobre las superficies del pigmento para proporcionar sitios de unión para agentes de dimensionamiento que confieren repelencia al agua al papel.

El documento EP 1 314 763 A2 se refiere a un método para mejorar el dimensionamiento de papel alcalino, que comprende preparar un material de carga y añadir el mismo a fibra de celulosa. El material de carga se prepara seleccionando partículas finamente divididas de un material inorgánico y modificando sustancialmente toda la superficie de una mayoría de las partículas con una sal de ácido graso C12-C22, formando un recubrimiento hidrófobo sobre la misma.

Esta estrategia posee la ventaja de que la pez se elimina con el producto final y, en consecuencia, no puede concentrarse adicionalmente en el circuito de agua de la máquina de papel. En particular, el talco es ampliamente aceptado como un agente de control muy eficaz para depósitos de pez. Sin embargo, la acción del talco en el control de la pez no está exactamente establecida. Se asume que el talco reduce la pegajosidad de materiales de tipo pez o adherencias, de modo que tienen menos tendencia a formar aglomerados o depósitos sobre el equipo de fabricación de papel o a crear puntos en el producto de papel final. Además, la función del talco es reducir la pegajosidad de materiales que ya se han depositado, de manera que la acumulación adicional de materiales pegajosos sobre dichas superficies se ralentiza. Es importante agregar suficiente talco de modo que se reduzca la pegajosidad global de las superficies en el sistema.

Sin embargo, un problema del talco es que si no se usa suficiente talco, éste tiende a incorporarse meramente en depósitos y aglomerados de materiales pegajosos. Además, se sabe que el talco pierde una parte de su afinidad por sustancias coloidales en procesos de fabricación de papel neutros y alcalinos.

Otra estrategia implica la estabilización coloidal de la pez mediante el uso de dispersantes o tensioactivos. La aplicación de esta estrategia conduce a una concentración de las gotas de pez en el circuito de agua de la máquina de papel. Por ejemplo, el documento EP 0 740 014 se refiere a un agente de control de la pez que puede comprender una arcilla kandita (grupo de serpentina) cuyas partículas están revestidas con un homo o copolímero que comprende melamina-formaldehído. El documento US 5.626.720 A describe un método para el control de la pez en un sistema acuoso utilizado en la fabricación de pulpa o papel, que comprende la adición al sistema, o a la maquinaria de fabricación de papel o de fabricación de pulpa, de un polímero soluble en agua derivado de (a) : una epihalohidrina, un diepóxido o un precursor de una epihalohidrina o un diepóxido; (b) una alquilamina que tiene una funcionalidad con respecto a una epihalohidrina de 2; y (c) una amina que tiene una funcionalidad con respecto a una epihalohidrina superior a 2 y que no posee ningún grupo carbonilo. El documento JP 11043895 A se refiere a supresión de pez mediante el uso de un compuesto catiónico que... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la reducción de pez en un medio acuoso generado en un proceso de formación de pulpa o fabricación de papel, comprendiendo el procedimiento las siguientes etapas:

a) proporcionar un medio acuoso que comprende pez generado en un proceso de formación de pulpa o fabricación de papel;

b) proporcionar un carbonato de calcio molido y/o un carbonato de calcio precipitado;

c) proporcionar un agente hidrofobizante seleccionado de un ácido carboxílico alifático que tiene entre 5 y 24 átomos de carbono;

d) poner en contacto el carbonato de calcio molido y/o el carbonato de calcio precipitado de la etapa b) con el agente hidrofobizante de la etapa c) para obtener un carbonato de calcio molido hidrofobizado y/o un carbonato de calcio precipitado hidrofobizado; y

e) poner en contacto el medio acuoso proporcionado en la etapa a) con el carbonato de calcio molido hidrofobizado y/o el carbonato de calcio precipitado hidrofobizado obtenidos en la etapa d) .

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la fuente de carbonato de calcio molido (GCC) se selecciona de mármol, creta, calcita, dolomía, caliza y sus mezclas, y/o el carbonato de calcio precipitado (PCC) se selecciona de una o más de las formas cristalinas mineralógicas aragonítica, vaterítica y calcítica.

3. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el carbonato de calcio molido y/o el carbonato de calcio precipitado están en forma de un polvo o en forma de una suspensión.

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las partículas de carbonato de calcio molido y/o las partículas de carbonato de calcio precipitado tienen un valor de mediana en peso de diámetro de partícula d50 de desde 0, 1 hasta 50 μm, preferiblemente desde 0, 1 hasta 25 μm, más preferiblemente desde 0, 1 hasta 15 μm y lo más preferiblemente desde 0, 5 hasta 5 μm, medido según el método de sedimentación.

5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las partículas de carbonato de calcio molido y/o las partículas de carbonato de calcio precipitado tienen un área de superficie específica de desde 0, 5 m2/g hasta 25 m2/g, preferiblemente de 0, 5 m2/g a 15 m2/g y más preferiblemente de 1 m2/g a 11 m2/g, medido usando nitrógeno y el método BET.

6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el agente hidrofobizante se selecciona del grupo que consiste en ácido pentanoico, ácido hexanoico, ácido heptanoico, ácido octanoico, ácido nonanoico, ácido decanoico, ácido undecanoico, ácido láurico, ácido tridecanoico, ácido mirístico, ácido pentadecanoico, ácido palmítico, ácido heptadecanoico, ácido esteárico, ácido nonadecanoico, ácido araquídico, ácido heneicosílico, ácido behénico, ácido tricosílico, ácido lignocérico y sus mezclas; preferiblemente, el agente hidrofobizante se selecciona del grupo que consiste en ácido octanoico, ácido decanoico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido araquídico y sus mezclas y lo más preferiblemente, el agente hidrofobizante se selecciona del grupo que consiste en ácido mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico y sus mezclas.

7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el agente hidrofobizante comprende una mezcla de dos ácidos carboxílicos alifáticos que tienen entre 5 y 24 átomos de carbono, con la condición de que un ácido carboxílico alifático sea ácido esteárico.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que un ácido carboxílico alifático es ácido esteárico y el otro se selecciona del grupo que consiste en ácido octanoico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido araquídico, ácido behénico y ácido lignocérico.

9. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa d) se lleva a cabo mezclando el carbonato de calcio molido y/o un carbonato de calcio precipitado con el agente hidrofobizante.

10. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa d) se caracteriza porque tanto el carbonato de calcio molido y/o el carbonato de calcio precipitado de la etapa b) como el agente hidrofobizante de la etapa c) se proporcionan en estado seco o en un disolvente.

11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la etapa d) se caracteriza porque o

bien el carbonato de calcio molido y/o el carbonato de calcio precipitado de la etapa b) o bien el agente hidrofobizante de la etapa c) se proporcionan en un disolvente.

12. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa d) se lleva a cabo a temperatura elevada de modo que el agente hidrofobizante está en estado líquido o fundido.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que la etapa d) se lleva a cabo a una temperatura de por lo menos 50ºC, preferiblemente de por lo menos 75ºC, más preferiblemente de entre 50ºC y 120ºC y lo más preferiblemente de entre 70ºC y 100ºC.

14. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el carbonato de calcio molido hidrofobizado y/o el carbonato de calcio precipitado hidrofobizado obtenidos en la etapa d) se usan en forma de 10 polvo, en forma de gránulos o en forma de suspensión.

15. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el pH del medio acuoso que contiene pez se ajusta a un valor de > 6, más preferiblemente > 6, 5 e incluso más preferiblemente > 7 antes de la adición del carbonato de calcio molido hidrofobizado y/o del carbonato de calcio precipitado hidrofobizado.

16. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el medio acuoso que contiene

pez se selecciona del grupo que comprende pulpa mecánica, por ejemplo madera molida, TMP (pulpa termomecánica) o pulpa quimiotermomecánica (CTMP) , al igual que pulpa química, por ejemplo pulpa kraft o pulpa de sulfato, o pulpa reciclada utilizada en el proceso de fabricación de papel.

FIGURA 1

FIGURA 2 FIGURA 3

FIGURA 4 FIGURA 5

FIGURA 6 FIGURA 7

FIGURA 8 FIGURA 9

FIGURA 10