METODO PARA MEJORAR LA CAPACIDAD DE IMPRESION Y LA CAPACIDAD DE REVESTIMIENTO DE PAPEL Y CARTON.

Un método para mejorar la capacidad de impresión de papel y cartón calandrado,

especialmente de papel supercalandrado, o tratado de un modo similar y producido al menos parcialmente a partir de fibra que contiene lignina, caracterizado porque un polisacárido y, además, como un agente hidrófobo, al menos un polímero dispersado que contiene monómeros hidrófobos se añaden a la base fibrosa en la producción del papel o el cartón

Método para mejorar la capacidad de impresión y la capacidad de revestimiento de papel y cartón.

La presente invención se refiere a un método para mejorar la capacidad de impresión y la capacidad de revestimiento de papel con respecto a su producción. En primer lugar, el método está destinado a producir papel, que, después del calandrado, bien acabado a máquina (MF) o bien supercalandrado (SC), ha ganado propiedades de lisura y brillo muy adecuadas para la impresión.

En la Patente Europea 0 759 041 se divulga un aditivo para fabricar papel. El aditivo comprende un poliisocianato y otros componentes seleccionados de un grupo que comprende polisacárido. El aditivo proporciona propiedades mejoradas de resistencia e impresión.

La Solicitud de Patente Internacional WO96/31650 describe mezclas para apresto de papel preparadas mediante la dispersión en agua de alquildicetenos, almidón catiónico con un alto contenido de amilopectina y un polímero para apresto de papel. Las mezclas son útiles como aprestos para base ("stock") o superficiales.

El término "papel" se usa a este respecto para referirse a papel y cartón, que se produce usando fibra procedente de métodos de formación de fibras que preservan la lignina. Ejemplos de este tipo de fibra son madera triturada (GW), madera triturada a presión (PGW), pasta papelera de refinería, de madera triturada y termomecánica (TMP). La invención también es aplicable en procedimientos de producción de papel en los que se usa fibra tratada químicamente. Tales fibras incluyen pasta papelera quimiotermomecánica (CTMP), así como pastas papeleras al sulfato y al sulfito. La fibra también puede haberse procesado solo en condiciones químicas suaves para reblandecer la porción de lignina, tal como fibra NSSC y similares. La invención puede llevarse a cabo usando fibra restituida, incluyendo fibra destintada (DIP). La invención puede ponerse en práctica sobre fibra tanto blanqueada como no blanqueada.

Las fibras del tipo mencionado anteriormente y las mezclas de las mismas, que contienen habitualmente una alta proporción de lignina, se usan ampliamente para varias clases de papel para impresión. Un ejemplo puede denominarse papel para revistas.

El papel para revistas supercalandrado (SC) contiene habitualmente aproximadamente 75% de fibra rica en lignina, tal como madera triturada blanqueada. Fibra al sulfito no blanqueada o fibra al sulfato semiblanqueada se usa como fibra de refuerzo. Una porción de la fibra rica en lignina también puede consistir en fibra de refinería termomecánica, con lo que la cantidad de la fibra de refuerzo puede ser menor. Este papel puede contener material de carga en una cantidad de 12 a 30%. El material de carga promueve la obtención de buenas propiedades de lisura y brillo al papel supercalandrado. El material de carga puede consistir en caolín, aluminosilicatos, talco, carbonato cálcico, tanto basado en tierra como precipitado (PCC), y las mezclas de los materiales mencionados anteriormente. Un procedimiento de producción de papel ventajoso de acuerdo con la invención implica el uso de materiales de carga en cantidades de, preferiblemente, más de 5%, más preferiblemente más de 10%, aún más preferiblemente más de 15% y lo más preferiblemente más de 20%.

Materias primas para papel prensa habituales consisten en una mezcla de fibras que tiene una porción de pasta papelera química de aproximadamente 10 a 20%, con lo que el resto de la fibra consiste principalmente en pasta papelera mecánica, tal como madera triturada (GW), madera triturada a presión (PGW), madera triturada refinada o pasta papelera termomecánica (TMP), pero también se usa papel residual destintado (DIP) como parte de las materias primas. El papel residual reemplaza a una parte de la pasta papelera mecánica.

Las materias primas para papeles revestidos ligeros (LWC) contienen un porcentaje superior de fibra de refuerzo, hasta 50%, y el resto consiste en pasta papelera termomecánica o madera triturada rica en lignina. Las fibras producidas en diversos métodos se blanquean ligeramente, usando la fibra rica en lignina métodos de conservación de lignina conocidos, y usando la pasta papelera química métodos de semiblanqueo. El uso de material de carga en la producción de esta clase de papel no es frecuente. Una excepción también en este caso es el uso de pasta papelera destintada que lleva consigo material de carga habitualmente inevitable, que tiene sus propios efectos sobre las propiedades del papel.

El papel fabricado de acuerdo con el método divulgado en esta solicitud al menos se ha acabado a máquina, preferiblemente se ha supercalandrado, y lo más preferiblemente se ha sometido a un tratamiento de acabado usando modernos métodos de calandrado, incluyendo moldeo de sustratos, que producen una calidad de papel igual a o que supera la calidad supercalandrada.

El alto porcentaje de fibra rica en lignina en el papel disminuye las propiedades de resistencia del papel. Los problemas se contrarrestan tradicionalmente añadiendo al papel, en su fase de producción en la que las fibras todavía forman una base, el llamado almidón de base, es decir almidón que tiene una estructura de cadena íntegra, habitualmente al menos 5 kg/tonelada. El almidón tiene habitualmente propiedades electroquímicas catiónicas, aniónicas o anfóteras corregidas alcanzadas incorporando compuestos a los grupos OH en la estructura monómera del almidón, compuestos que producen propiedades catiónicas, aniónicas o anfóteras. El grado de sustitución (DS) puede ser de 0,01 a 1, habitualmente por debajo de 0,1, con lo que la cadena de almidón permanece íntegra. El uso de un almidón de base apropiado mejora la resistencia del papel requerida, por ejemplo, en la impresión y el revestimiento del papel. Para recibir una alta resistencia para los papeles en cuestión, la utilización de almidón puede ser de hasta 15 kg/tonelada. Especialmente, un papel producido para impresión por transferencia se elabora con un alto porcentaje de almidón de base para alcanzar las propiedades requeridas de resistencia y penetración adecuada de líquidos. La cantidad del almidón aplicada está típicamente por encima de 3 kg/tonelada de fibra.

Sin embargo, un alto porcentaje de almidón en un papel altera las propiedades del papel y limita su capacidad de uso. Un alto porcentaje de almidón hace al papel duro y rígido, con lo que se disminuye su capacidad de compresión. Esto tiene un efecto adverso sobre la capacidad de trabajado de la superficie del papel en el calandrado. El papel también es menos adecuado para el huecograbado, en el que una buena calidad de impresión presupone, además de alta lisura, un cierto grado de compresibilidad. Un papel producido para ser aplicable en la impresión por transferencia poseería una composición de materias primas fibrosas también adecuada para el uso en el huecograbado, pero las propiedades resultantes del uso de almidón impiden el uso del papel para este propósito. En la producción de papel adecuado para huecograbado, es habitual una adición de almidón de base de menos de 1,5 kg/tonelada de fibra.

También se conoce el uso de un almidón catiónico altamente diluido como coloide protector y adyuvante de retención para dispersiones de apresto hidrófobas (tales como AKD). Sin embargo, este método no produce resistencia ni compresibilidad, propiedades que son características del papel producido por el método de la invención.

Los problemas encontrados en papeles producidos a partir de fibras que tienen un alto porcentaje de lignina, y en los que la producción implica tradicionalmente el uso de apresto basado en polisacárido, tal como almidón para apresto interno, de acuerdo con la invención, se obvian añadiendo a la base fibrosa, además de un polisacárido, como un agente que incrementa la hidrofobia, al menos un polímero dispersado que contiene monómeros hidrófobos.

El nuevo método de acuerdo con la invención, que es aplicable a la producción de clase de papel calandrado y supercalandrado tanto para impresión por transferencia como para huecograbado, implica el uso de la dispersión de polisacárido y polímero mencionada anteriormente.

La temperatura de formación de película del polímero es preferiblemente de -50ºC a 200ºC, más preferiblemente de -25ºC a 100ºC y lo más preferiblemente de 0 a 80ºC. El uso de tal polímero, además de un polisacárido, o la sustitución de una parte del polisacárido por este polímero, ha dado como resultado una reducción de la rigidez y una mejora en el comportamiento de calandrado del papel y, por consiguiente,...

1. Un método para mejorar la capacidad de impresión de papel y cartón calandrado, especialmente de papel supercalandrado, o tratado de un modo similar y producido al menos parcialmente a partir de fibra que contiene lignina, caracterizado porque un polisacárido y, además, como un agente hidrófobo, al menos un polímero dispersado que contiene monómeros hidrófobos se añaden a la base fibrosa en la producción del papel o el cartón.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos una parte del polisacárido se añade simultáneamente con la dispersión de polímero hidrófobo bien como una mezcla o bien en el mismo punto de adición.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque un almidón catiónico, no iónico y/o aniónico se añade como el polisacárido a la base fibrosa.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque un almidón catiónico que tiene un grado de sustitución de 0,02 a 2 en la cadena de almidón se añade como el polisacárido a la base fibrosa.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque un almidón catiónico que tiene un grado de sustitución de 0,02 a 0,4 en la cadena de almidón se añade como el polisacárido a la base fibrosa.

6. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque manano catiónico, no iónico y/o aniónico se añade como el polisacárido a la base fibrosa.

7. El método de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque manano catiónico que tiene un grado de sustitución de 0,02 a 2 en la cadena de manano se añade como el polisacárido a la base fibrosa.

8. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque se usa una dispersión de polímero, en cuya producción se han usado estireno, butadieno, acetato de vinilo, acrilonitrilo y/o acrilatos, preferiblemente estireno, butadieno y/o acrilatos.

9. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque se usa una dispersión de polímero, en cuya producción se han usado polímeros y/o monómeros catiónicos, no iónicos y/o aniónicos.

10. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque se usa una dispersión de polímero, en cuya producción se ha usado un polisacárido catiónico, no iónico y/o aniónico.

11. El método de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque se usa una dispersión de polímero, en cuya producción se ha usado un almidón catiónico, no iónico y/o aniónico.

12. El método de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque se usa una dispersión de polímero, en cuya producción se ha usado manano catiónico, no iónico y/o aniónico.

13. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque se usa una dispersión de polímero, en cuya producción se ha usado al menos un monómero vinílico.

14. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque se usa una dispersión de polímero que se ha producido con polimerización en emulsión.

15. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la dispersión de polímero se usa en una cantidad de 0,5 a 20 kg/tonelada de papel calculada como la materia seca de la dispersión y la materia seca de la composición fibrosa total.

16. El método de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque la dispersión de polímero se usa en una cantidad de 0,5 a 10 kg/tonelada de papel calculada como la materia seca de la dispersión y la materia seca de la composición fibrosa total.

17. El método de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque la dispersión de polímero se usa en una cantidad de 0,5 a 5 kg/tonelada de papel calculada como la materia seca de la dispersión y la materia seca de la composición fibrosa total.

18. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se usa una composición fibrosa en la producción del papel, que consiste en fibra tratada químicamente o fibra destintada que contiene lignina o una mezcla de los tipos de fibra mencionados anteriormente.

19. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se usa material de carga en la producción del papel en una cantidad de más de 5% calculada como materia seca sobre la materia seca total de la composición fibrosa.

20. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se usa material de carga en la producción del papel en una cantidad de más de 10% calculada como materia seca sobre la materia seca total de la composición fibrosa.

21. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se usa material de carga en la producción del papel en una cantidad de más de 15% calculada como materia seca sobre la materia seca total de la composición fibrosa.

22. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se usa material de carga en la producción del papel en una cantidad de más de 20% calculada como materia seca sobre la materia seca total de la composición fibrosa.

23. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, además de la dispersión de polímero, un agente hidrófobo adicional se añade a la base fibrosa.

24. El método de acuerdo con la reivindicación 23, caracterizado porque se añade ácido alquenilsuccínico, como el agente hidrófobo adicional.

25. El método de acuerdo con la reivindicación 23, caracterizado porque se añade un apresto de resina de trementina, como el agente hidrófobo adicional.

26. El método de acuerdo con la reivindicación 23, caracterizado porque se añade un dímero de alquilceteno, como el agente hidrófobo adicional.

27. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 26, caracterizado porque el polisacárido se añade a la base fibrosa en una cantidad de 0,1 a 20 kg/tonelada de fibra.

28. El método de acuerdo con la reivindicación 27, caracterizado porque el polisacárido se añade a la base fibrosa en una cantidad de 0,1 a 15 kg/tonelada de fibra.

29. El método de acuerdo con la reivindicación 27, caracterizado porque el polisacárido se añade a la base fibrosa en una cantidad de 0,5 a 6 kg/tonelada de fibra.

30. El método de acuerdo con la reivindicación 27, caracterizado porque el polisacárido se añade a la base fibrosa en una cantidad de 0,1 a 3 kg/tonelada de fibra.

31. El método de acuerdo con la reivindicación 27, caracterizado porque el polisacárido se añade a la base fibrosa en una cantidad de más de 1,5 kg/tonelada de fibra.