CARGAS Y PIGMENTOS INORGANICOS MODIFICADOS EN LA SUPERFICIE.

Procedimiento para la preparación de materiales de carga o pigmentos inorgánicos,

modificados en la superficie, de un tamaño de grano deseado, caracterizado porque suspensiones de materiales de carga o de pigmentos de materiales de carga o pigmentos inorgánicos con un contenido en sólidos de 40 a 95% en peso se muelen, bajo la acción de fuerzas de compresión y de cizalladura y con el empleo de

(a) dispersiones de polímeros en una cantidad de 0,1 a 50% en peso, referido a los materiales de carga o pigmentos, seleccionados de caucho natural, caucho sintético, resinas sintéticas y materiales sintéticos a base de poliuretano, estireno/butadieno, estireno/ácido o éster de ácido acrílico, estireno/butadieno/ácido o éster de ácido acrílico, así como acetato de vinilo/ácido o éster de ácido acrílico y

(b) coadyuvantes de molienda y/o agentes dispersantes, en sí conocidos, en una cantidad de más de 0,2 a 0,4% en peso (sustancia activa), referido a los materiales de carga o pigmentos,

a un tamaño de grano de los materiales de carga o pigmentos de 10 a 95% de partículas < 1 µm, referido al diámetro equivalente, los agentes aglutinantes de las dispersiones de polímeros se frotan sobre los materiales de carga o pigmentos y se les cubre con ello con una película

Cargas y pigmentos inorgánicos modificados en la superficie.

Objeto de la invención es un procedimiento para la preparación de materiales de carga y pigmentos inorgánicos, modificados en la superficie, de un tamaño de grano definido, los materiales de carga y pigmentos, así obtenidos, y su uso.

En muchos sectores de la técnica pigmentos o materiales de carga inorgánicos se ligan con agentes aglutinantes en forma de dispersiones de polímeros, por ejemplo en la producción de pinturas de dispersión, adhesivos o papel.

El documento EP 0 515 928 B1 se refiere a pigmentos en forma de plaquitas, modificados en la superficie, con un comportamiento mejorado en agitación, así como a sus procedimientos de preparación y uso. Los pigmentos en forma de plaquitas, por ejemplo metales, óxidos de metales y pigmentos de mica en forma de plaquitas, y demás sustratos en forma de plaquitas, se revisten en un recipiente de mezcladura, bajo agitación, con un poliacrilato o polimetacrilato, o sus sales solubles en agua y, eventualmente, un disolvente o mezcla de disolventes.

Por ejemplo, en la producción de papel se emplea una gran cantidad de materiales de carga. Casi la totalidad de los papeles se mezclan con materiales de carga que proporcionan, en especial a papeles de impresión y de escritura, una formación uniforme, una mejor blandura, blancura y tacto.

Los papeles de impresión naturales (papeles no estucados) contienen hasta 35% en peso de papel estucado y 25% en peso a 50% en peso de materiales de carga. La cantidad de material de carga depende en gran medida de la finalidad de uso del papel. Papeles con cargas elevadas poseen menores resistencias mecánicas y una peor capacidad de encolado.

La proporción de materiales de carga en la masa de papel se encuentra habitualmente entre 5 y 35% en peso y se compone de pigmentos primarios o pigmentos para estucado reciclados que pueden proceder de colores para estucado residuales o costeros de estucado. Junto a la blancura del material de carga, que es importante para papeles de tonalidad blanca, el tamaño de los granos juega un papel esencial, ya que influye grandemente sobre el rendimiento del material de carga y las propiedades físicas del papel, en particular la porosidad. La cantidad de material de carga, remanente en el papel, oscila entre 20 y 80% en peso de la cantidad añadida a la suspensión de fibras. El rendimiento depende tanto del tipo de material de carga como de la composición del material, del grado de molienda, de la fijación de las partículas del material de carga por parte de resina y sulfato de aluminio, del peso del papel, de la velocidad de la máquina de papel, del tipo de extracción de agua y de la finura del tamiz.

De manera correspondiente al consumo, los siguientes productos tienen la mayor importancia como material de carga y pigmento para estucado: caolín, carbonato de calcio, silicatos y oxihidratos de aluminio sintéticos, dióxido de titanio, blanco satino, talco y silicato de calcio.

El documento EP 0 595 723 B1 describe un procedimiento para la preparación de pigmentos de carga sobre una base mineral, caracterizado porque en medio acuoso se lleva a cabo una molienda en común de un mineral de compactación, un mineral estratificado y/o un pigmento sintético en presencia de al menos un coadyuvante de la molienda que comprende al menos un agente dispersante. Sin embargo, este documento es demasiado vago en relación con las condiciones en la molienda en común de mineral y pigmento sintético y no menciona el empleo de agentes dispersantes.

El documento DE 102 09 448 A1 se refiere a suspensiones acuosas de materiales de carga de partículas finas que, al menos en parte, están revestidos con polímeros, y que se pueden obtener mediante tratamiento de suspensiones acuosas de materiales de carga de partículas finas con al menos un agente aglutinante para colores para estucado de papel, a la preparación de las suspensiones acuosas y a su uso como aditivo a la pasta de papel en la fabricación de papel con contenido en materiales de carga, cartón a modo de material de carga o cartulina con contenido en materiales de carga mediante deshidratación de la pasta de papel.

El documento WO 98/01621 describe un procedimiento para el reciclaje de materiales de carga y pigmentos para estucado de la fabricación de papel, cartulina y cartón a partir de los lodos de las aguas residuales del estucado, instalaciones de destintado, instalaciones de clarificación internas o dispositivos de depósito, así como el uso de una suspensión de pigmentos, que resulta de esta forma, para la producción de una masa para estucado para la industria papelera o para su empleo en masa en la fabricación de papel. Un elemento esencial de la invención consiste en un procedimiento para el reciclaje de materiales de carga y pigmentos para estucado de la fabricación de papel, cartulina y cartón a partir de los lodos de las aguas residuales del estucado, instalaciones de destintado, instalaciones de clarificación internas o dispositivos de depósito, que se caracteriza porque los lodos de las aguas residuales con contenido en materiales de carga y pigmentos para estucado se aportan a la mezcladura y, a continuación de la molienda, a una suspensión de pigmentos con pigmento reciente o material de carga reciente en forma de polvo, suspensión con contenido en pigmento reciente y/o con contenido en materiales de carga recientes.

La misión de la presente invención consiste en la mejora del contacto de materiales de carga y pigmentos inorgánicos y agentes aglutinantes (ligantes) en forma de dispersiones de polímeros y, con ello, en una reducción de la cantidad necesaria de agentes aglutinantes o en una unión mejorada de los materiales de carga o de los pigmentos entre sí y al sustrato para la preparación de suspensiones de materiales de carga o pigmentos, en particular en la industria del papel y demás sectores de aplicación, tales como la industria de las pinturas o la industria de los adhesivos.

De acuerdo con la invención, se encontró que pigmentos inorgánicos de un tamaño de grano definido, cuya superficie se puso en contacto durante la molienda con agentes aglutinantes, en lo que sigue denominadas dispersiones de polímeros, se pueden emplear ventajosamente en muchos sectores de la técnica, por ejemplo en la industria papelera y en la industria de las pinturas o la industria de los adhesivos.

Por consiguiente, una primera forma de realización de la presente invención consiste en un procedimiento para la preparación de materiales de carga o pigmentos inorgánicos, modificados en la superficie, de un tamaño de grano deseado, caracterizado porque suspensiones de materiales de carga o de pigmentos de materiales de carga o pigmentos inorgánicos con un contenido en sólidos de 40 a 95% en peso se muelen, bajo la acción de fuerzas de compresión y de cizalladura y con el empleo de

a un tamaño de grano de los materiales de carga o pigmentos de 10 a 95% de partículas < 1 µm, referido al diámetro equivalente, los agentes aglutinantes de las dispersiones de polímeros se frotan sobre los materiales de carga o pigmentos y se les cubre con ello con una película.

Se encontró que dispersiones de polímeros las cuales, habitualmente, deberían presentar un efecto adhesivo, son adecuadas para poner a disposición materiales de carga y pigmentos inorgánicos en una forma que confieran una capacidad de unión incrementada a materiales de carga y pigmentos de la misma granulometría, conocidos por el estado de la técnica, si durante la molienda de los materiales de carga y pigmentos al tamaño de grano deseado se ponen en contacto agentes aglutinantes con superficies de materiales de carga y pigmentos. Los agentes aglutinantes pueden proceder, en este caso, de materiales reciclables, por ejemplo lodos de aguas residuales, o pueden añadirse también directamente.

Sorprendentemente, se encontró que las...

1. Procedimiento para la preparación de materiales de carga o pigmentos inorgánicos, modificados en la superficie, de un tamaño de grano deseado, caracterizado porque suspensiones de materiales de carga o de pigmentos de materiales de carga o pigmentos inorgánicos con un contenido en sólidos de 40 a 95% en peso se muelen, bajo la acción de fuerzas de compresión y de cizalladura y con el empleo de

a un tamaño de grano de los materiales de carga o pigmentos de 10 a 95% de partículas < 1 µm, referido al diámetro equivalente, los agentes aglutinantes de las dispersiones de polímeros se frotan sobre los materiales de carga o pigmentos y se les cubre con ello con una película.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se muelen carbonato de calcio natural y/o precipitado, caolín, silicatos y oxihidratos de aluminio sintéticos y/o naturales, dióxido de titanio, blanco satino, dolomita, mica, escamas de metales, en particular de aluminio, bentonita, rutilo, hidróxido de magnesio, yeso, silicatos estratificados, talco, silicato de calcio, así como demás rocas y tierras, o sus mezclas.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se emplean suspensiones de materiales de carga o de pigmentos con un contenido en materiales de carga o pigmentos de hasta 90% en peso, referido a la suspensión.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se emplean dispersiones de polímeros que se seleccionan de polímeros naturales y/o sintéticos con un tamaño de partículas de, en particular, 0,005 a 6 µm en fases acuosas o no acuosas.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los materiales de carga y/o pigmentos se ponen en contacto con una cantidad de 5 a 15% en peso de dispersión de polímeros (sustancia sólida), referida a la cantidad de pigmento.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los materiales de carga y/o pigmentos se ponen en contacto con poliacrilatos.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque las suspensiones de materiales de carga y/o pigmentos se ponen en contacto con una suspensión de pigmentos para estucado y/o un lodo de las aguas residuales con contenido en materiales de carga y pigmentos para estucado de las aguas residuales del estucado, instalaciones de destintado, instalaciones de clarificación internas o dispositivos de depósito de fábricas papeleras, de pinturas, adhesivos o demás fábricas.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque se emplea una suspensión de pigmentos para estucado y/o un lodo de las aguas residuales con contenido en materiales de carga y/o pigmentos para estucado con una relación de porción de fibras a porción de materiales de carga y/o pigmentos de 2 a 98% en peso hasta 98 a 2% en peso.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque se emplea una suspensión de pigmentos para estucado y/o un lodo de las aguas residuales con contenido en materiales de carga y/o pigmentos para estucado con una concentración de sólidos de 0,02 a 80% en peso, en particular de 20 a 70% en peso.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque los materiales de carga y/o pigmentos de las suspensiones se muelen a una granulometría de

en cada caso referida al diámetro equivalente.

11. Materiales de carga y/o pigmentos inorgánicos, modificados en la superficie, obtenibles según un procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1 a 10.

12. Uso de los materiales de carga y/o pigmentos modificados en la superficie según la reivindicación 11, para la producción de pinturas de dispersión, adhesivos, revestimientos o masas para estucado para la industria papelera, en particular de masas para estucado para diferentes segmentos, tal como offset en pliegos, offset en rollos, huecograbado, cartón y papeles especiales.