Un procedimiento para fabricar papel aprestado que comprende añadir a una suspensión acuosa que contiene fibras celulósicas y cargas opcionales,

(i) una dispersión de apresto que comprende un agente de apresto y un polímero que tiene uno o más grupos aromáticos, y (ii) un promotor de apresto que comprende un polímero que tiene uno más grupos aromáticos, formar y drenar la suspensión obtenida, en el que la dispersión de apresto y el promotor de apresto se añaden separadamente a la suspensión acuosa.

Procedimiento para aprestar papel.

La presente invención se refiere a un procedimiento para aprestar papel que comprende añadir a una suspensión que contiene fibras celulósicas y cargas opcionales, una dispersión de apresto que comprende un agente de apresto y un polímero que tiene uno o más grupos aromáticos, y un promotor de apresto que comprende un polímero que tiene uno o más grupos aromáticos, formar y drenar la suspensión obtenida, en el que la dispersión de apresto y el promotor de apresto se añaden separadamente a la suspensión acuosa.

Antecedentes

Se usan dispersiones o emulsiones de agentes de apresto en la fabricación de papel para dar al papel y al cartón resistencia mejorada al humedecimiento y penetración por varios líquidos. Las dispersiones de apresto se añaden usualmente a una suspensión acuosa que contiene fibras celulósicas, opcionalmente cargas y varios aditivos. La suspensión acuosa se alimenta a la caja de entrada que eyecta la suspensión sobre una tela metálica en la que se forma una banda continua húmeda de papel. A la suspensión se añaden común y adicionalmente compuestos tales como almidones y materiales de micropartículas que facilitan la desecación de la suspensión sobre la tela metálica. El agua drenada de la tela metálica, denominada agua blanca, usualmente se recircula parcialmente en el procedimiento de fabricación de papel. La suspensión celulósica contiene una cierta cantidad de material no fibroso, por ejemplo, cargas, polímeros cargados, agentes de apresto y varios contaminantes cargados, es decir, desechos aniónicos, electrólitos, substancias coloidales, etc.. Parte del material no fibroso tiene una influencia sobre la eficiencia de apresto y probablemente afectará a la eficiencia de apresto. Altas cantidades de compuestos cargados tales como altos contenidos de sales en la suspensión dan una suspensión que es cada vez más difícil de aprestar, es decir, obtener un papel con propiedades satisfactorias de apresto. Otros compuestos contenidos en la suspensión que deterioran el apresto son varios extractos lipófilos de la madera que pueden venir de fibras recicladas y pastas papeleras de alto rendimiento, es decir, pastas papeleras mecánicas. Una cantidad incrementada de agente de apresto añadido a menudo mejora el apresto, conduciendo sin embargo a más altos costes así como a una acumulación incrementada de agentes de apresto en el agua blanca. La acumulación de material no fibroso así como cualquier otro componente presente en la suspensión será incluso más pronunciada en fábricas en las que el agua blanca se recircula extensivamente con la introducción de solo pequeñas cantidades de agua de nueva aportación en el procedimiento de fabricación de papel. De este modo, es un objetivo de la presente invención mejorar adicionalmente el apresto. Otro objetivo de la presente invención es mejorar el apresto aplicando aprestos a suspensiones celulósicas que tienen alta conductividad y/o altas cantidades de extractos lipófilos de la madera. Más objetivos adicionales aparecerán aquí a continuación.

El documento WO 99/55964 se refiere a un procedimiento para la producción de papel, en el que se añade una ayuda de drenaje y retención a una suspensión que comprende un polisacárido catiónico o anfótero que tiene un grupo hidrófobo. El polisacárido se puede usar junto con materiales de micropartículas aniónicas y agentes de apresto.

El documento WO 99/55965 se refiere a un procedimiento para la producción de papel, en el que se añade una ayuda de drenaje y retención a una suspensión que comprende un polímero orgánico catiónico que tiene un grupo aromático. El polímero orgánico catiónico se usa apropiadamente junto con materiales de micropartículas aniónicas.

El documento US 6001166 se refiere a dispersiones acuosas de alquil-dicetena que contienen almidón catiónico y dispersantes aniónicos tales como ácidos ligninasulfónicos, condensados de ácido naftalenosulfónico y formaldehído.

El documento WO 9833979 describe dispersiones acuosas de agentes de apresto reactivos con celulosa que comprenden compuestos orgánicos catiónicos y estabilizantes aniónicos.

Invención

Se ha encontrado que la invención según las reivindicaciones sorprendentemente mejora el apresto en general y específicamente mejora el apresto de suspensiones acuosas que contienen fibras celulósicas que tienen altas conductividades. Más específicamente, la invención se refiere a un procedimiento para aprestar papel que comprende añadir a una suspensión que contiene fibras celulósicas y cargas opcionales, una dispersión de apresto que comprende un agente de apresto y un polímero que tiene uno o más grupos aromáticos, y un promotor de apresto que comprende un polímero que tiene uno o más grupos aromáticos, formar y drenar la suspensión obtenida, en el que la dispersión de apresto y el promotor de apresto se añaden separadamente a la suspensión acuosa.

El agente de apresto comprendido en la dispersión del presente procedimiento añadido a la suspensión es apropiadamente cualquier agente de apresto conocido, tal como agentes no reactivos con celulosa que incluyen colofonias, por ejemplo, colofonias enriquecidas y/o esterificadas, ceras, ácidos grasos y derivados ácidos de resina, por ejemplo, amidas grasas y ésteres grasos, por ejemplo, triésteres de glicerol de ácidos grasos naturales, y/o agentes reactivos con celulosa. Preferentemente, la dispersión de apresto contiene agentes de apresto reactivos con celulosa. Los agentes de apresto reactivos con celulosa comprendidos en la dispersión de apresto se pueden seleccionar de cualquier agente reactivo con celulosa conocido en la técnica. Apropiadamente, el agente de apresto se selecciona de dímeros de cetena hidrófobos, multímeros de cetena, anhídridos de ácido, isocianatos orgánicos, cloruros de carbamoilo y sus mezclas, preferentemente dímeros de cetena y anhídridos de ácido, lo más 5 preferentemente dímeros de cetena. Los dímeros de cetena apropiados tienen la fórmula general (I) a continuación, en la que R1 y R2 representan grupos hidrocarbonados saturados o insaturados, usualmente hidrocarburos saturados, teniendo los grupos hidrocarbonados apropiadamente de 8 a 36 átomos de carbono, siendo usualmente grupos alquilo de cadena lineal o ramificada que tienen de 12 a 20 átomos de carbono, tales como grupos hexadecilo y octadecilo. Los dímeros de cetena pueden ser líquidos a temperatura ambiente, es decir, a 25ºC, 10 apropiadamente a 20ºC. Comúnmente, los anhídridos de ácido se pueden caracterizar por la fórmula general (II) a continuación, en la que R3 y R4 pueden ser idénticos o diferentes y representan grupos hidrocarbonados saturados o insaturados que contienen apropiadamente de 8 a 30 átomos de carbono, o R3 y R4 junto con el resto -C-O-C- pueden formar un anillo de 5 a 6 miembros, estando opcionalmente substituido adicionalmente con grupos hidrocarbonados que contienen hasta 30 átomos de carbono. Los ejemplos de anhídridos de ácido que se usan 15 comercialmente incluyen anhídridos alquil- y alquenil-succínicos y particularmente anhídrido isooctadecenilsuccínico.

Los dímeros de cetena, anhídridos de ácido e isocianatos orgánicos apropiados incluyen los compuestos descritos en la patente de EE.UU. No. 4.522.686, que se incorpora aquí como referencia. Los ejemplos de cloruro de carbamoilo apropiado incluyen los descritos en la patente de EE.UU. No. 3.887.427.

La dispersión de apresto añadida a la suspensión puede tener un contenido de agente de apresto de 0, 1 a 50% en peso basado en la suspensión/dispersión total, aproximadamente alrededor de 20% en peso. Las dispersiones que comprenden agentes de apresto de dímeros de cetena pueden tener contenidos de dímero de cetena de 5 hasta 50% en peso basado en la dispersión total, preferentemente de 10 hasta 35% en peso. Las dispersiones o emulsiones fue comprenden agentes de apresto de anhídrido de ácido pueden tener contenidos de anhídrido de ácido de 0, 1 hasta 30% en peso basado en la dispersión/emulsión total, apropiadamente de 0, 1 hasta 20% en peso. Las dispersiones que contienen agente de apresto no reactivo con celulosa apropiadamente tienen contenidos de agente de apresto de 5 hasta 50% en peso, preferentemente de 10 hasta 35% en peso. El polímero que tiene uno o más grupos aromáticos, es decir, polímero tanto catiónico como aniónico que tiene uno o más grupos aromáticos, comprendido en la dispersión de apresto está apropiadamente presente en una cantidad de alrededor de 0, 1% en peso hasta alrededor de 15% en peso basado en... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para fabricar papel aprestado que comprende añadir a una suspensión acuosa que contiene fibras celulósicas y cargas opcionales, (i) una dispersión de apresto que comprende un agente de apresto y un polímero que tiene uno o más grupos 5 aromáticos, y (ii) un promotor de apresto que comprende un polímero que tiene uno más grupos aromáticos, formar y drenar la suspensión obtenida, en el que la dispersión de apresto y el promotor de apresto se añaden separadamente a la suspensión acuosa.

2. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el polímero que tiene uno o más grupos aromáticos 10 comprendido en el promotor de apresto está cargado.

3. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el polímero que tiene uno o más grupos aromáticos comprendido en la dispersión de apresto es aniónico o catiónico.

4. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el promotor de apresto comprende un primer polímero que tiene uno o más grupos aromáticos y un segundo polímero que tiene uno o más grupos aromáticos.

5. El procedimiento según la reivindicación 4, en el que el primer y segundo polímero del promotor de apresto se añaden separadamente a la suspensión acuosa.

6. El procedimiento según la reivindicación 4 o 5, en el que el primer y segundo polímero comprendido en el promotor de apresto están cargados.

7. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en el que las cargas netas del primer y 20 segundo polímero comprendido en el promotor de apresto son opuestas.

8. El procedimiento según la reivindicación 1 o 4, en el que el promotor de apresto comprende un polímero orgánico catiónico que tiene uno o más grupos aromáticos, y un polímero aniónico que tiene uno o más grupos aromáticos.

9. El procedimiento según la reivindicación 8, en el que el polímero orgánico catiónico del promotor de apresto 25 es un polisacárido catiónico o un polímero de adición de vinilo catiónico.

10. El procedimiento según la reivindicación 8, en el que el polímero orgánico catiónico del promotor es un polisacárido catiónico.

11. El procedimiento según la reivindicación 8, en el que el polímero aniónico del promotor es un polímero de crecimiento por etapas, un polisacárido o un polímero aromático natural.

12. El procedimiento según la reivindicación 8, en el que el polímero aniónico del promotor es un polímero de crecimiento por etapas o un polímero aromático natural.

13. El procedimiento según la reivindicación 8, en el que el polímero aniónico del promotor es un polímero de condensación de naftalenosulfonato o un polímero de lignina modificada.

14. El procedimiento según la reivindicación 8, en el que el polímero aniónico del promotor es 35 naftalenosulfonato condensado o sulfonato de lignina.

15. El procedimiento según la reivindicación 8, en el que el polímero orgánico catiónico es un polisacárido catiónico que tiene la fórmula estructural (I) :

en la que P es un resto de un polisacárido; A es una cadena de átomos que comprende átomos de C e H que unen el N al resto de polisacárido, R1 y R2 son cada uno H o un grupo hidrocarbonado, R3 es un grupo hidrocarbonado aromático, n es un número entero de 2 hasta 300000, y X-es un contraión aniónico; o un polímero de adición de vinilo obtenido polimerizando un monómero catiónico o una mezcla monomérica que comprende un monómero catiónico representado por la fórmula general (II) :

en la que R1 es H o CH3; R2 y R3 son cada uno un grupo alquilo que tiene de 1 a 3 átomos de carbono, A1 es O o NH, B1 es un grupo alquileno que tiene de 2 a 8 átomos de carbono o un grupo hidroxipropileno, Q es un sustituyente que contiene un grupo aromático, y X- es un contraión aniónico.

16. El procedimiento según la reivindicación 8, en el que el polímero orgánico catiónico es un polisacárido catiónico que tiene la fórmula estructural (I) :

en la que P es un resto de un polisacárido; A es una cadena de átomos que comprende átomos de C e H que unen el N al resto de polisacárido, R1 y R2 son cada uno H o un grupo hidrocarbonado, R3 es un grupo hidrocarbonado 10 aromático, n es un número entero de 2 hasta 300000, y X-es un contraión aniónico.

17. El procedimiento según la reivindicación 16, en el que A es un grupo alquileno con de 2 a 18 átomos de carbono, opcionalmente interrumpido o substituido con uno o más heteroátomos; R1 y R2 son cada uno H o un grupo alquilo que tiene de 1 a 3 átomos de carbono; R3 es un grupo bencilo o feniletilo.

18. El procedimiento según la reivindicación 8, en el que el polímero orgánico catiónico y el polímero aniónico 15 comprendido en el promotor de apresto se añaden separadamente a la suspensión acuosa.

19. El procedimiento según la reivindicación 8, en el que el polímero aniónico comprendido en el promotor de apresto se añade a la suspensión acuosa después tanto de la dispersión de apresto como del polímero orgánico catiónico comprendido en el promotor de apresto.

20. El procedimiento según la reivindicación 8, en el que el polímero que tiene uno o más grupos aromáticos 20 comprendido en la dispersión de apresto es aniónico.

21. El procedimiento según la reivindicación 20, en el que la dispersión de apresto comprende adicionalmente un polímero orgánico catiónico que tiene uno o más grupos aromáticos.

22. El procedimiento según la reivindicación 21, en el que el polímero orgánico catiónico es un polisacárido catiónico o un polímero de adición de vinilo catiónico.

23. El procedimiento según la reivindicación 21, en el que el polímero orgánico catiónico es un polisacárido catiónico.

24. El procedimiento según la reivindicación 21, en el que el polímero orgánico catiónico es un polisacárido catiónico que tiene la fórmula estructural (I) :

en la que P es un resto de un polisacárido; A es una cadena de átomos que comprende átomos de C e H que unen el N al resto de polisacárido, R1 y R2 son cada uno H o un grupo hidrocarbonado, R3 es un grupo hidrocarbonado aromático, n es un número entero de 2 hasta 300000, y X-es un contraión aniónico; o un polímero de adición de vinilo obtenido polimerizando un monómero catiónico o una mezcla monomérica que comprende un monómero catiónico representado por la fórmula general (II) :

en la que R1 es H o CH3; R2 y R3 son cada uno un grupo alquilo que tiene de 1 a 3 átomos de carbono, A1 es O o NH, B1 es un grupo alquileno que tiene de 2 a 8 átomos de carbono o un grupo hidroxipropileno, Q es un sustituyente que contiene un grupo aromático, y X- es un contraión aniónico.

25. El procedimiento según la reivindicación 21, en el que el polímero orgánico catiónico es un polisacárido catiónico que tiene la fórmula estructural (I) :

en la que P es un resto de un polisacárido; A es una cadena de átomos que comprende átomos de C e H que unen el N al resto de polisacárido, R1 y R2 son cada uno H o un grupo hidrocarbonado, R3 es un grupo hidrocarbonado aromático, n es un número entero de 2 hasta 300000, y X-es un contraión aniónico.

26. El procedimiento según la reivindicación 25, en el que A es un grupo alquileno con de 2 a 18 átomos de carbono, opcionalmente interrumpido o substituido con uno o más heteroátomos; R1 y R2 son cada uno H o un grupo alquilo que tiene de 1 a 3 átomos de carbono; R3 es un grupo bencilo o feniletilo.

27. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 26, en el que el polímero aniónico es un 15 polímero de crecimiento por etapas, un polisacárido o un polímero aromático natural.

28. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 26, en el que el polímero aniónico de la dispersión de apresto y promotor es un polímero de crecimiento por etapas o un polímero aromático natural.

29. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 26, en el que el polímero aniónico es un

polímero de condensación de naftalenosulfonato, un polímero de poliestirenosulfonato o un polímero de lignina 20 modificada.

30. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 26, en el que el polímero aniónico es un polímero de condensación de naftalenosulfonato o un polímero de lignina modificada.

31. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 26, en el que el polímero aniónico es naftalenosulfonato condensado o sulfonato de lignina.

32. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 31, en el que la cantidad de polímero orgánico catiónico del promotor de apresto añadido a la suspensión es de alrededor de 0, 001% hasta alrededor de 3% en peso basado en la fibra seca, y la cantidad de polímero aniónico del promotor de apresto añadido a la suspensión es de alrededor de 0, 001% hasta alrededor de 3% en peso basado en la fibra seca.

33. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la cantidad de dispersión de apresto añadida a la suspensión es de alrededor de 0, 01% hasta alrededor de 5, 0% en peso calculado como agente de apresto basado en las fibras secas.

34. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la dispersión de apresto es aniónica o catiónica.

35. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el agente de apresto es 35 un agente de apresto reactivo con celulosa.

36. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el agente de apresto es un dímero de cetena o un anhídrido de ácido.

37. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el agente de apresto es un dímero de cetena.

38. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la conductividad de la suspensión es por lo menos 3, 5 mS/cm.

39. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la conductividad de la suspensión es por lo menos 4, 5 mS/cm.