Un procedimiento para la producción de papel.

Un procedimiento para producir papel que comprende:

(i) proporcionar una suspensión acuosa que comprende fibras celulósicas;

(ii) añadir a la suspensión después del último punto de alto cizallamiento:

(a) un primer componente aniónico que es un polímero orgánico aniónico soluble en agua;

(b) un segundo componente aniónico que es un polímero orgánico aniónico ramificado o que se puede dispersar en agua que tiene un tamaño de partícula no hinchada menor de 1000 nm y

(c) un tercer componente aniónico que es un material silíceo aniónico; y

(iii) deshidratar la suspensión obtenida para formar papel.

Un procedimiento para la producción de papel

Campo de la invención La presente invención se refiere a un procedimiento para la producción de papel y a una composición que comprende componentes aniónicos que es adecuada para usarse como aditivo en la fabricación de papel. De manera más específica, la invención se refiere a un procedimiento para la producción de papel que comprende añadir un primer, un segundo y un tercero componentes aniónicos a una suspensión celulósica después de todos los puntos de alto cizallamiento y deshidratar la suspensión obtenida para obtener papel.

Antecedentes de la invención En la técnica de la fabricación de papel, se alimenta una suspensión acuosa que contiene fibras celulósicas y materiales de relleno o cargas y aditivos opcionales, a través de bombas, tamices y limpiadores, que someten el material a grandes fuerzas de cizalladura a una caja de entrada que expulsa la suspensión sobre una tela metálica conformadora. El agua se drena de la suspensión a través de la tela metálica conformadora de tal modo que se forma una red húmeda de papel sobre la tela metálica y la red se deshidrata luego y se seca en la sección de secado de la máquina de papel. De manera convencional se introducen adyuvantes para el drenaje y la retención en diferentes puntos del flujo de la suspensión con el fin de facilitar en drenaje y aumentar la adsorción de las partículas finas como fibras finas, cargas y aditivos sobre las fibras de celulosa de tal modo que queden retenidas junto con las fibras sobre la tela metálica. Ejemplos de productos adyuvantes para el drenaje y la retención usados convencionalmente son polímeros orgánicos, materiales inorgánicos y combinaciones suyas.

El documento de la patente WO 98/56715 describe microgeles de poli-silicato acuosos, su preparación y su uso en la fabricación de papel y la purificación de agua. Los microgeles de poli-silicato pueden contener compuestos adicionales, por ejemplo polímeros que contienen grupos de ácido carboxílico y ácido sulfónico, como ácido poliacrílico.

El documento de la patente WO 00/006490 describe nanocompuestos aniónicos para usarlos como adyuvantes para drenaje y retención en la fabricación de papel, preparados añadiendo un polielectrolito aniónico a una disolución de silicato de sodio y combinando luego la disolución de silicato de sodio y de polielectrolito con ácido silícico.

El documento de la patente de Estados Unidos número 6.103.065 describe un método para mejorar la retención y el drenaje de pastas papeleras que comprende las etapas de añadir al menos un polímero catiónico de alta densidad de carga de peso molecular de 100.000 a 2.000.000 a dicha pasta después del último punto de alta cizalladura; añadir al menos un polímero que tiene un peso molecular mayor de 2.000.000 y añadir una arcilla bentonita hinchable.

El documento de la patente WO 01/34910 describe un procedimiento para fabricar papel o cartón en el cual se flocula una suspensión celulósica mediante la adición de un polímero sustancialmente soluble en agua escogido entre: (a) un polisacárido o (b) un polímero sintético con una viscosidad intrínseca de al menos 4 dl/g y luego se reflocula mediante la adición posterior de un sistema de refloculación que comprende (i) un material silíceo y (ii) un polímero aniónico sustancialmente soluble en agua. Preferentemente, el polímero sustancialmente soluble en agua se mezcla con la suspensión celulósica provocando la floculación y la suspensión floculada se somete luego a cizallamiento, por ejemplo haciéndola pasar a través de una o más etapas de cizallamiento. Preferentemente, el agente refloculante polimérico soluble en agua se añade tarde en el proceso, preferentemente después del último punto de alto cizallamiento, por ejemplo después del tamiz centrífugo. Se reivindica que el proceso proporciona mejoras en la retención y el drenaje.

El documento de la patente WO 02/33171 describe un procedimiento para fabricar papel o cartón en el cual se flocula una suspensión celulósica utilizando un sistema floculante que comprende un material silíceo y micropartículas orgánicas que tienen un diámetro de partícula no hinchada de menos de 750 μm.

El documento de la patente WO 02/101145 describe una composición acuosa que comprende partículas poliméricas orgánicas aniónicas y partículas a base de sílice aniónicas coloidales; las partículas poliméricas orgánicas aniónicas se pueden obtener polimerizando uno o más monómeros insaturados etilénicamente con uno o más agentes de ramificación polifuncionales y/o agentes de reticulación polifuncionales. La composición se usa como agente floculante en la deshidratación de tierras suspendidas, en el tratamiento de agua, aguas residuales y lodos acuosos y como adyuvante para retención y drenaje en la producción de papel.

Sería ventajoso ser capaz de proporcionar un procedimiento de fabricación de papel con mejoras adicionales en drenaje, retención y formación.

Compendio de la invención La presente invención se refiere a un procedimiento para producir papel que comprende:

(i) proporcionar una suspensión acuosa que comprende fibras celulósicas;

(ii) añadir a la suspensión después del último punto de alto cizallamiento: 5 (a) un primer componente aniónico que es un polímero orgánico aniónico soluble en agua;

(b) un segundo componente aniónico que es un polímero orgánico aniónico ramificado o que se puede dispersar en agua que tiene un tamaño de partícula no hinchada menor de 1000 nm y

(c) un tercer componente aniónico que es un material silíceo aniónico; y

(iii) deshidratar la suspensión obtenida para formar papel. 10 La presente invención se refiere además a un procedimiento para producir papel que comprende:

(i) proporcionar una suspensión acuosa que comprende fibras celulósicas;

(ii) añadir a la suspensión después del último punto de alto cizallamiento:

(a) un primer componente aniónico que es un polímero orgánico aniónico soluble en agua;

(b) un segundo componente aniónico que es un polímero orgánico aniónico ramificado o que se puede 15 dispersar en agua; y

(c) un tercer componente aniónico que es un material silíceo aniónico que comprende un polímero aniónico a base de sílice que comprende

(i) partículas a base de sílice aniónicas agregadas o

(ii) partículas a base de sílice que tienen un área superficial específica dentro del intervalo de 100 a 20 1700 m2/g; y

(iii) deshidratar la suspensión obtenida para formar papel. La presente invención se refiere además a una composición adyuvante de drenaje y retención que comprende:

(a) un primer componente aniónico que es un polímero orgánico aniónico soluble en agua;

(b) un segundo componente aniónico que es un polímero orgánico aniónico ramificado o que se puede dispersar en 25 agua que tiene un tamaño de partícula no hinchada menor de 1000 nm y

(c) un tercer componente aniónico que es un material silíceo aniónico;

de forma que el primer, el segundo y el tercer componentes aniónicos están presentes en un contenido de materia seca de 0, 01 a 50 % en peso. La presente invención se refiere además a una composición adyuvante de drenaje y retención que comprende:

(a) un primer componente aniónico que es un polímero orgánico aniónico soluble en agua;

(b) un segundo componente aniónico que es un polímero orgánico aniónico ramificado o que se puede dispersar en agua; y

(c) un tercer componente aniónico que es un material silíceo aniónico que comprende un polímero aniónico a base de sílice que comprende

(i) partículas a base de sílice aniónicas agregadas o (ii) partículas a base de sílice que tienen un área superficial específica dentro del intervalo de 100 a 1700 m2/g;

de forma que el primer, el segundo y el tercer componentes aniónicos están presentes en un contenido de materia seca de 0, 01 a 50 % en peso.

La presente invención se refiere además al uso de la composición como agente floculante en la producción de pasta de papel y de papel y para la purificación de agua.

Descripción detallada de la invención.

Según la presente invención, se ha encontrado que se puede mejorar la retención y el drenaje sin ninguna deficiencia significativa de formación o incluso con mejoras en la formación de papel, mediante un procedimiento que comprende añadir tres componentes aniónicos diferentes, es decir un primer componente, un segundo componente y un tercer componente aniónico, a una suspensión celulósica... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para producir papel que comprende:

(i) proporcionar una suspensión acuosa que comprende fibras celulósicas;

(ii) añadir a la suspensión después del último punto de alto cizallamiento:

(a) un primer componente aniónico que es un polímero orgánico aniónico soluble en agua;

(b) un segundo componente aniónico que es un polímero orgánico aniónico ramificado o que se puede dispersar en agua que tiene un tamaño de partícula no hinchada menor de 1000 nm y

(c) un tercer componente aniónico que es un material silíceo aniónico; y

(iii) deshidratar la suspensión obtenida para formar papel.

2. Un procedimiento para producir papel que comprende:

(i) proporcionar una suspensión acuosa que comprende fibras celulósicas;

(ii) añadir a la suspensión después del último punto de alto cizallamiento:

(a) un primer componente aniónico que es un polímero orgánico aniónico soluble en agua;

(b) un segundo componente aniónico que es un polímero orgánico aniónico ramificado o que se puede dispersar en agua; y

(c) un tercer componente aniónico que es un material silíceo aniónico que comprende un polímero aniónico a base de sílice que comprende

(i) partículas aniónicas a base de sílice agregadas o

(ii) partículas a base de sílice que tienen un área superficial específica dentro del intervalo de 100 a 1700 m2/g; y

(iii) deshidratar la suspensión obtenida para formar papel.

3. Una composición adyuvante de drenaje y retención que comprende:

(a) un primer componente aniónico que es un polímero orgánico aniónico soluble en agua;

(b) un segundo componente aniónico que es un polímero orgánico aniónico ramificado o que se puede dispersar en agua que tiene un tamaño de partícula no hinchada menor de 1000 nm y

(c) un tercer componente aniónico que es un material silíceo aniónico;

de forma que el primer, el segundo y el tercer componentes aniónicos están presentes en un contenido de materia seca de 0, 01 a 50 % en peso.

4. Una composición adyuvante de drenaje y retención que comprende:

(a) un primer componente aniónico que es un polímero orgánico aniónico soluble en agua;

(b) un segundo componente aniónico que es un polímero orgánico aniónico ramificado o que se puede dispersar en agua; y

(c) un tercer componente aniónico que es un material silíceo aniónico que comprende un polímero a base de sílice aniónico que comprende

(i) partículas aniónicas a base de sílice agregadas o

(ii) partículas a base de sílice que tienen un área superficial específica dentro del intervalo de 100 a 1700 m2/g;

de forma que el primer, el segundo y el tercer componentes aniónicos están presentes en un contenido de materia seca de 0, 01 a 50 % en peso.

5. La composición de las reivindicaciones 3 o 4, en las que los componentes aniónicos primero, segundo y tercero están presentes en cantidades de materia seca de 0, 1 a 30 % en peso.

6. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 3, 4 o 5, que es acuosa.

7. El procedimiento de las reivindicaciones 1 o 2, o la composición de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, en los que el tercer componente aniónico es un material aniónico silíceo que comprende un polímero aniónico a base de sílice que comprende partículas aniónicas a base de sílice agregadas.

8. El procedimiento de las reivindicaciones 1 o 2, o la composición de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7, en los que el tercer componente aniónico es un material aniónico silíceo que comprende un polímero aniónico a base de sílice que comprende partículas a base de sílice que tienen un área superficial específica dentro del intervalo de 100 a 1700 m2/g.

9. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 2, 7 y 8, o la composición de cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8, en los que el segundo componente aniónico tiene un tamaño de partículas no hinchadas menor de 1000 nm.

10. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 y 7 a 9, o la composición de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 9, en los que el segundo componente tiene un tamaño de partículas no hinchadas menor de 950 nm.

11. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 y 7 a 10, o la composición de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 10, en los que el tercer componente aniónico comprende partículas a base de sílice que tienen un tamaño promedio de partícula en el intervalo de 1 a 10 nm.

12. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 y 7 a 11, o la composición de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 11, en los que el tercer componente aniónico comprende partículas a base de sílice que tienen un área superficial específica en el intervalo de 500 a 950 m2/g.

13. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 y 7 a 11, o la composición de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 11, en los que el tercer componente aniónico comprende partículas a base de sílice que tienen un área superficial específica en el intervalo de 1050 a 1600 m2/g.

14. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 y 7 a 13, o la composición de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 13, en los que el primer componente aniónico es un polímero a base de acrilamida.

15. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 y 7 a 14, o la composición de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 14, en los que el primer componente aniónico tiene un peso molecular de al menos 500.000.

16. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 y 7 a 15, o la composición de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 15, en los que el segundo componente aniónico es un polímero a base de acrilamida.

17. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 y 7 a 16, o la composición de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 16, en los que el segundo componente aniónico es un polímero orgánico aniónico reticulado.

18. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 y 7 a 17, o la composición de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 17, en los que los componentes aniónicos primero, segundo y tercero están presentes en una proporción de pesos de 0, 1 – 2 : 0, 1 – 2 : 1.

19. Uso de la composición de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 18 como agente floculante en la producción de pasta de papel y papel y para la purificación de agua.