BRPI0010239B1

BRPI0010239B1 - sols baseados em sílica

Info

Publication number: BRPI0010239B1
Application number: BRPI0010239A
Authority: BR
Inventors: Hans Johansson-Vestin; Maj-Lis Dahlgren; Marek Tokarz; Michael Persson
Original assignee: Akzo Nobel Nv
Priority date: 1999-05-04
Filing date: 2000-04-28
Publication date: 2016-10-25
Also published as: CA2502419A1; JP3785322B2; EP1619171A3; AU4789600A; BR0010238B1; RU2213053C2; CN1349480A; KR100473904B1; BR0010239A; PL351165A1; ATE334939T1; CN100340483C; ATE370098T1; AU758165B2; CZ20013895A3; DE60035980T2; KR100493487B1; BR0010238A; KR20020024583A; CA2371494A1

Abstract

"sols baseados em sílica". a presente invenção se refere a um processo para a produção de um sol aquoso contendo partículas baseadas em sílica que compreende as etapas de: (a) acidificação de uma solução de silicato aquosa em um ph a partir de 1 até 4 para formar um sol ácido; (b) alcalinização do sol ácido em um conteúdo de sio~ 2~ dentro da faixa a partir de 4,5 % em peso até 8,0 % em peso; (e) possibilitar crescimento de partícula do sol alcalinizado por pelo menos 10 minutos; ou tratamento de calor do sol alcalinizado a uma temperatura de pelo menos 30<198>c; (d) alcalinização do sol obtido em um pe de pelo menos 10,0; e (e) opcionalmente concentração do sol obtido em concordância com as etapas (b), (e) ou (d) para proporcionar um sol aquoso contendo partículas baseadas em sílica e possuindo uma área de superfície específica de pelo menos 90 m^ 2^/g de sol aquoso; bem como a um sol aquoso contendo partículas baseadas em sílica obteníveis pelo processo. a invenção também se refere a um sol aquoso contendo partículas baseadas em sílica cujo sol possui uma área de superfície específica de pelo menos 115 m^ 2^/g de sol aquoso e um valor s dentro da faixa a partir de 10% até 45 % ou contendo partículas baseadas em sílica possuindo uma área de superfície específica de pelo menos 550 m^ 2^/g de sio~ 2~ e de menos do que 1.000 m^ 2^/g de sio~ 2~. a invenção adicionalmente se refere à utilização do sol aquoso contendo partículas baseadas em sílica como um auxiliador de drenagem e retenção na produção de papel bem como a um processo para a produção de papel a partir de uma suspensão aquosa contendo fibras celulósicas, e enchimentos, opcionais, no qual partículas baseadas em sílica e pelo menos um polímero orgânico carregado são adicionados à suspensão celulósica.

Description

" SOLS BASEADOS EM SÍLICA " A presente invenção se refere genericamente a sois baseados em silica (sois = dispersões coloidais aquosas) adequados para utilização em fabricação de papel. Mais parti-cularmente, a presente invenção se refere a sois baseados em silica e à partículas baseadas em silica, a sua produção e a sua utilização na produção de papel. 0 processo desta invenção proporciona partículas baseadas em silica e sois contendo partículas baseadas em silica com alta performance de drenagem e retenção, alta estabilidade e altos conteúdos de sólidos.

Panorama da Invenção Na técnica de fabricação de papel, uma suspensão aquo-sa contendo fibras celulósicas, e enchimentos e aditivos opcionais, referidos como estoque, é alimentada dentro de uma caixa principal (headbox) que ejeta o estoque em e sob uma conformação de tela. Água é drenada a partir do estoque através da conformação de tela de maneira que uma rede úmida de papel é formada sobre a tela, e a rede de papel é adicionalmente desaguada e seca em uma seção de secagem da máquina de papel. Auxiliadores de drenagem e retenção são convencionalmente introduzidos dentro do estoque de maneira a facilitar drenagem e aumentar adsorsão de partículas finas na e sobre as fibras celulósicas de maneira que elas são retidas com as fibras sobre a tela.

Partículas baseados em silica são amplamente utilizadas como auxiliadores de drenagem e retenção em combinação com polímeros orgânicos carregados como polímeros aniônicos e catiônicos baseados em acrilamida e amidos catiônicos e anfotéricos. Tais sistemas de aditivos estão apresentados nas patentes norte americanas números ÜS 4.388.150; US 4.961.825; US 4.980.025; US 5.368.833; US 5.603.805; US 5.607.552; e US 5.858.174; e no pedido de patente internacional número WO 97/18.531. Estes sistemas são entre outros os mais eficientes auxiliadores de drenagem e retenção atualmente em utilização.

Partículas baseadas em sílica adequadas para utilização como auxiliadores de drenagem e retenção são normalmente supridas na forma de dispersões aquosas coloidais, assim chamadas sois. Sois baseados em sílica comercialmente utilizados possuem um conteúdo de sílica de cerca de 7 % em peso até 15 % em peso e contém partículas com uma área de superfície específica de pelo menos 300 m2/g. Sois de partículas baseadas em sílica com áreas de superfície específica maiores são usualmente mais diluídas para aperfeiçoar estabilidade ao armazenamento e evitar formação de gel.

Podería ser vantajoso ser capaz de proporcionar sois baseados em sílica e partículas baseadas em sílica com adicional performance de drenagem e retenção aperfeiçoada e mesmo melhor estabilidade. Poderia também ser vantajoso ser capaz de proporcionar um processo para preparação de sois baseados em sílica e partículas baseadas em sílica com propriedades de drenagem, retenção e estabilidade aperfeiçoadas. Poderia também ser vantajoso ser capaz de proporcionar um processo de fabricação de papel com drenagem e/ou retenção aperfeiçoadas.

Apresentação da Invenção Em concordância com a presente invenção são proporcionados sois baseados em sílica e partículas baseadas em sí-lica que são adequados para utilização como agentes de flo-culação em purificação de água e como auxiliadores de drenagem e retenção em fabricação de papel. Os sois baseados em sílica e as partículas baseadas em sílica em concordância com a presente invenção exibem boa estabilidade ao longo de períodos de tempo estendidos, notadamente alta estabilidade de área de superfície e alta estabilidade com respeito à gelificação (para evitar formação de gel), e portanto, eles podem ser preparados e carregados em altas áreas de superfície específica e altas concentrações de sílica. Os sois baseados em sílica e as partículas baseadas em sílica possuem capacidade aperfeiçoada para manter a alta área de superfície específica no armazenamento em altas concentrações de sílica. Os sois baseados em sílica e as partículas baseadas em sílica em concordância com a presente invenção adicionalmente resultam em muito boa ou aperfeiçoada drenagem e retenção quando utilizados em conjunção com polímeros orgânicos aniônicos, catiônicos e/ou anfoté-ricos. Por meio disso os sois baseados em sílica e as partículas baseadas em sílica em concordância com a presente invenção tornam possível aumentar a velocidade da máquina de papel e utilizar uma dosagem menor de aditivos para dar um correspondente efeito de drenagem e/ou retenção, conse-qüentemente conduzindo a um processo de fabricação de papel aperfeiçoado e benefícios econômicos. A presente invenção assim se refere à partículas baseadas em sílica e a um sol aquoso contendo partículas baseadas em sílica, aqui também referidas como sol baseado em silica, e à produção das mesmas. A presente invenção também se refere à utilização dos sois baseados em silica e das partículas baseadas em silica como auxiliadores de drenagem e retenção em fabricação de papel, preferivelmente em combinação com polímeros orgânicos como descritos aqui. A expressão "auxiliador de drenagem e retenção", como aqui utilizada, se refere a um ou mais componentes (auxiliadores, agentes ou aditivos) que, quando sendo adicionados a um estoque de fabricação de papel, dão melhor drenagem e/ou retenção do que aquela que é obtida quando não adicionando os componentes. A presente invenção adicionalmente se refere a um processo para a produção de papel a partir de uma suspensão aquosa contendo fibras celulósicas, e enchimentos opcionais, que compreende adicionar à suspensão partículas baseadas em silica e pelo menos um polímero orgânico carregado, conformando e drenando a suspensão sobre uma tela. A presente invenção assim se refere a um processo.

Os sois baseados em silica em concordância com a presente invenção são sois aquosos que contém partículas baseadas em silica aniônicas, isto é, partículas baseadas sobre silica (SÍO2) ou ácido silícico. As partículas são preferivelmente coloidais, isto é, na faixa coloidal de tamanho de partícula. As partículas baseadas em silica presentes no sol adequadamente possuem uma média de tamanho de partícula abaixo de cerca de 10 nm e preferivelmente dentro da faixa de cerca de 10 nm até cerca de 2 nm. Como convencional na química de partículas baseadas em sílica coloidais, tamanho de partícula se refere à média de tamanho das partículas primárias, que podem ser agregadas ou não agregadas. A área de superfície específica dos sois baseados em sílica é adequadamente de pelo menos 80 m2/g de sol aquoso, isto é, baseados no peso de sol aquoso, preferivelmente pelo menos 85 m2/g de sol aquoso, mais preferivelmente pelo menos 90 m2/g de sol aquoso e o mais preferivelmente pelo menos 95 m2/g de sol aquoso. Em uma concretização preferida desta invenção, a área de superfície específica dos sois aquosos baseados em sílica é adequadamente de pelo menos 115 m2/g de sol aquoso, preferivelmente pelo menos 120 m2/g de sol aquoso. Geralmente, a área de superfície específica do sol aquoso pode ser de até cerca de 200 m2/g de sol aquoso, adequadamente de até cerca de 150 m2/g de sol aquoso e preferivelmente de até 130 m2/g de sol aquoso. A área de superfície específica das partículas baseadas em sílica é adequadamente de pelo menos 300 m2/g de Si02, isto é, baseados no peso de Si02, preferivelmente pelo menos 400 m2/g de Si02 e o mais preferivelmente pelo menos 500 m2/g, de S1O2· Geralmente, a area de superfície específica das partículas pode ser de até cerca de 1.200 m2/g de Si02, adequadamente menos do que 1.000 m2/g de Si02 e preferivelmente de até 950 m2/g de Si02. Em uma concretização preferida desta invenção, a área de superfície específica das partículas está dentro da faixa a partir de 550 m2/g de Si02 até 725 m2/g de Si02, preferivelmente a partir de 575 m2/g de Si02 até 700 m2/g de SÍO2. Em uma outra concretização preferida desta invenção, a área de superfície específica das partículas está dentro da faixa a partir de 775 m2/g de SÍO2 até 1.200 m2/g de Si02, preferivelmente a partir de 800 m2/g de Si02 até menos do que 1.000 m2/g de Si02. A área de superfície específica pode ser medida por intermédio de titração com NaOH de maneira conhecida, por exemplo, como descrito por Sears em Analytical Chemistry 28 (1.956) : 12, 1.981 - 1.983 e na patente norte americana número US 5.176.891, após remoção adequada de ou ajustamento para quaisquer compostos presentes na amostra que possam perturbar a titração como espécies de alumínio e de boro. Quando expressado em metros quadrados por grama de sol aquoso, a área de superfície específica representa a área de superfície específica que está disponível por grama de sol aquoso baseado em sílica. Quando expressado em metros quadrados por grama de sílica, a área de superfície específica representa a média de área de superfície específica das partículas baseadas em sílica presentes no sol.

Os sois baseados em sílica usualmente possuem um valor S dentro da faixa a partir de 10 % até 45 %, adequadamente a partir de 20 % até 40 % e preferivelmente a partir de 25 % até 35 %. 0 valor S pode ser medido e calculado como descrito por Iler £ Dalton em J. Phys. Chem. 60 (1.956), 955 -957. O valor S indica o grau de agregado ou formação de microgel e um valor S mais baixo é indicativo de um grau mais alto de agregação.

Os sois baseados em sílica usualmente possuem uma pro- porção molar de SÍO2 para M20, onde M é um íon de metal alcalino por exemplo, Li, Na, K) e/ou amônio, adequadamente de pelo menos 12 : 1, adequadamente de pelo menos 15 : 1. A proporção molar de Si02 para M20 pode ser de até 100 : 1, adequadamente de até 40 : 1 e preferivelmente de até 30 : 1. Faixas preferidas são assim a partir de 10 : 1 até 100 : 1 e notadamente a partir de 15 : 1 até 30 : 1. Os sois baseados em silica usualmente possuem um pH de pelo menos 8,0, adequadamente pelo menos 10,0, preferivelmente pelo menos 10,5, e o mais preferivelmente pelo menos 10,6. 0 pH pode ser de até cerca de 11,5, adequadamente de até 11,0.

Os sois baseados em silica poderíam adequadamente possuir um conteúdo de silica de pelo menos 3 % em peso, mas é mais adequado que 0 conteúdo de silica esteja dentro da faixa a partir de 10 % em peso até 30 % em peso e preferivelmente a partir de 12 % em peso até 25 % em peso. De maneira a simplificar carregamento e reduzir custos de transporte, é geralmente preferível carregar sois baseados em silica de alta concentração, mas é evidentemente possível e usualmente preferível diluir e misturar os sois baseados em silica e as partículas baseadas em silica com água para conteúdos de silica substancialmente mais baixos precedentemente à utilização, por exemplo, para conteúdos de silica dentro da faixa a partir de 0,05 % em peso até 5 % em peso, de maneira a aperfeiçoar misturação com os componentes fornecidos. A viscosidade dos sois baseados em silica pode variar dependendo de, por exemplo, o conteúdo de silica do sol. Usualmente, a viscosidade é de pelo menos 5 cP, normalmente dentro da faixa a partir de 5 cP até 40 cP, ade- quadamente a partir de 6 cP até 30 cP e preferivelmente a partir de 7 cP até 25 cP. A viscosidade, que é adequadamente medida sobre sois possuindo um conteúdo de silica de pelo menos 10 % em peso, pode ser medida por intermédio de técnica conhecida, por exemplo, utilizando um viscosimetro Brookfleld LVDV 11+.

Os sois baseados em silica desta invenção são preferivelmente estáveis. A expressão "sol baseado em silica estável", como aqui utilizada, se refere a sois baseados em sí-lica que quando submetidos ao armazenamento ou envelhecimento por um mês a 20° C no escuro e condições de não agitação, exibem somente um acréscimo em viscosidade de menos do que 100 cP. Adequadamente o acréscimo em viscosidade, se algum, é de menos do que 50 cP e preferivelmente de menos do que 30 cP quando os sois são submetidos às condições acima.

Em uma concretização preferida desta invenção, o sol baseado em silica é substancialmente livre de alumínio, isto é, livre de modificadores adicionados contendo alumínio. Em uma outra concretização preferida desta invenção, o sol baseado em silica é substancialmente livre de boro, isto é, livre de modificadores adicionados contendo boro. Quantidades menores de tais elementos podem entretanto estar presentes nos materiais de partida utilizados para preparar os sois baseados em silica e as partículas baseadas em silica. Em ainda uma outra concretização preferida desta invenção, os sois baseados em silica são modificados utilizando vários' elementos, por exemplo, alumínio e/ou boro, que podem estar presentes na fase aquosa e/ou nas partícu- Ias baseadas em sílica. Se alumínio é utilizado, os sois podem possuir uma proporção molar de A1203 para Si02 dentro da faixa a partir de 1 : 4 até 1 : 1.500, adequadamente a partir de 1 : 8 até 1 : 1.000 e preferivelmente a partir de 1 : 15 até 1 : 500. Se boro é utilizado, os sois podem possuir uma proporção molar de B para Si02 dentro da faixa a partir de 1 : 4 até 1 : 1.500, adequadamente a partir de 1 : 8 até 1 : 1.000 e preferivelmente a partir de 1 : 15 até 1 : 500. Se ambos alumínio e boro são utilizados, a proporção molar de Al para B pode estar dentro da faixa a partir de 100 : 1 até 1 : 100, adequadamente a partir de 50 : 1 até 1 : 50.

Os sois baseados em sílica e as partículas baseadas em sílica em concordância com a presente invenção podem ser produzidos partindo de uma solução de silicato aquosa convencional como vidro solúvel alcalino (water glass = vidro solúvel, metassilicato de metal alcalino), por exemplo, vidro solúvel de potássio ou sódio, preferivelmente vidro solúvel de sódio. A proporção molar de Si02 para M20, onde M é metal alcalino, por exemplo, sódio, potássio, amônio, ou uma mistura dos mesmos, na solução de silicato ou vidro solúvel está adequadamente dentro da faixa a partir de 1,5 : 1 até 4,5 : 1, preferivelmente a partir de 2,5 : 1 até 3,9 : 1. Adequadamente uma solução de silicato diluída ou vidro solúvel diluído é utilizada que pode possuir um conteúdo de Si02 a partir de cerca de 3 % em peso até cerca de 12 % em peso, preferivelmente a partir de cerca de 5 % em peso até cerca de 10 % em peso. A solução de silicato ou vidro solúvel, que usualmente possui um pH em torno de 13 ou acima de 13, é acidificada para um pH de cerca de 1 até cerca de 4. A acidificação pode ser executada de uma maneira conhecida pela adição de ácidos minerais, por exemplo, ácido sulfúri-co, ácido hidroclórico e ácido fosfórico, ou opcionalmente com outros produtos químicos conhecidos como adequados para acidificação de vidro solúvel, por exemplo, sulfato de amô-nio e dióxido de carbono. Quando adicionando um ácido mineral, a acidificação é adequadamente executada em duas etapas, uma primeira etapa em um pH de cerca de 8 até 9, em conseqüência do que uma determinada maturação, isto é, um crescimento de partícula, é possibilitado ocorrer antes da acidificação adicional em um pH a partir de cerca de 1 até cerca de 4. Entretanto, é preferido que a acidificação seja executada por intermédio de um trocador de cátion ácido que, entre outras coisas, conduz a produtos mais estáveis. A acidificação é preferivelmente executada por intermédio de uma resina trocadora de cátion fortemente ácida, por exemplo, do tipo ácido sulfônico. É preferido que a acidificação seja executada em um pH a partir de cerca de 2 até 4, o mais preferivelmente a partir de cerca de 2,2 até 3,0. 0 produto obtido, um sol ácido ou ácido polisilicico, contém partículas baseadas em sílica com uma alta área de superfície específica, normalmente acima de 1.000 m2/g de Si02 e usualmente em torno de cerca de 1.300 m2/g de Si02 até 1.500 m2/g de Si02. 0 sol ácido é então submetido à alcalinização, aqui referida como uma primeira etapa de alcalinização. A primeira alcalinização pode ser executada pela adição de álca-lis convencionais, por exemplo, hidróxido de lítio, hidró- xido de sódio, hidróxido de potássio, hidróxido de amônio e misturas dos mesmos, e/ou uma solução de silicato aquosa como definida anteriormente. Vidro solúvel de potássio e sódio, particularmente vidro solúvel de sódio, com uma proporção molar de Si02 para M20 como definida anteriormente, é adequadamente utilizado na etapa de alcalinização. 0 conteúdo de Si02 das soluções de vidro solúvel utilizado para a primeira alcalinização está adequadamente dentro da faixa a partir de cerca de 3 % em peso até cerca de 35 % em peso e preferivelmente dentro da faixa a partir de 5 % em peso até 30 % em peso. A primeira alcalinização é usualmente executada em um PH de pelo menos 6, adequadamente de pelo menos 7 e preferivelmente pelo menos 7,5, e o pH é usualmente de até 10,5, adequadamente de até 10,0. A primeira alcalinização é adicionalmente adequadamente executada em uma proporção molar final de Si02 para M20, M sendo como definido anteriormente, de menos do que 100 : 1, adequadamente dentro da faixa a partir de cerca de 20 : 1 até cerca de 80 : 1, preferivelmente a partir de 30 : 1 até 70 : 1. Na preparação de um sol possuindo um valor S baixo como definido anteriormente o grau de microgel pode ser influenciado de várias maneiras e pode ser controlado para um valor desejado. O grau de microgel pode ser influenciado pelo conteúdo de sal, pelo ajustamento da concentração na preparação do sol ácido e na primeira etapa de alcalinização desde que nesta etapa o grau de microgel é influenciado quando a estabilidade mínima para o sol é passada, em um pH de cerca de 5. Pelos tempos prolongados nesta passagem o grau de microgel pode ser direcionado para o valor deseja- do. É particularmente adequado controlar o grau de microgel pelo ajustamento do conteúdo seco, o conteúdo de SÍO2, na primeira etapa de alcalinização por meio do qual um conteúdo seco mais alto dá um valor S mais baixo. Pela manutenção do conteúdo de Si02 na primeira etapa de alcalinização dentro da faixa a partir de 4,5 % em peso até 8,0 % em peso o valor S pode ser controlado para os valores desejados de, por exemplo, a partir de 10 % até 45 %. Para obter sois com valores S dentro da faixa a partir de 20 % até 40 %, o conteúdo de S1O2 na primeira etapa de alcalinização é adequadamente mantido dentro da faixa a partir de 5,0 % em peso até 7,5 % em peso.

As partículas baseadas em sílica presentes no sol al-calinizado obtidas na primeira etapa de alcalinização são então submetidas ao crescimento de partícula de maneira que partículas com uma área de superfície específica mais baixa e uma estabilidade mais alta são obtidas. 0 processo de crescimento de partícula poderia adequadamente ser executado para proporcionar partículas baseadas em sílica com uma área de superfície específica de pelo menos 300 m2/g de Si02, preferivelmente pelo menos 400 m2/g de Si02f e o mais preferivelmente pelo menos 550 m2/g de Si02, e de até cerca de 1.200 m2/g de Si02, adequadamente menos do que 1.000 m2/g de Si02 notadamente até 950 m2/g de Si02. Em uma concretização preferida desta invenção, o processo de crescimento de partícula é executado para proporcionar partículas com uma área de superfície específica dentro da faixa a partir de 550 m2/g de Si02 até 725 m2/g de Si02, preferivelmente a partir de 575 m2/g de Si02 até 700 m2/g de Si02. Em uma ou- tra concretização preferida desta invenção, o processo de crescimento de partícula é executado para proporcionar partículas com uma área de superfície específica dentro da faixa a partir de 775 m2/g até 1.050 m2/g, preferivelmente a partir de 800 m2/g de SÍO2 até menos do que 1.000 m2/g de Si02. 0 decréscimo em área de superfície pode ser obtido pelo armazenamento em temperatura ambiente durante períodos de tempo relativamente mais longos, um dia até cerca de dois dias e noites, ou, preferivelmente, por tratamento de calor. No tratamento de calor, tempos e temperaturas podem ser ajustados de maneira que tempos mais curtos são utilizados em temperaturas mais altas. Mesmo se evidentemente é possível utilizar convenientemente temperaturas altas durante tempos muito curtos é, a partir de um ponto de vista prático, mais adequado utilizar temperaturas mais baixas durante períodos de tempo relativamente mais longos. No tratamento de calor, 0 sol alcalinizado podería adequadamente ser aquecido em uma temperatura de pelo menos 30° C, adequadamente a partir de 35° C até 95° C e preferivelmente a partir de 40° C até 80° C. 0 tratamento de calor poderia adequadamente ser executado por pelo menos 10 minutos, adequadamente a partir de 15 minutos até 600 minutos e preferivelmente a partir de 20 minutos até 240 minutos.

Após a etapa de crescimento de partícula, e resfriamento opcional, 0 sol de sílica obtido é novamente submetido à alcalinização, aqui referida como uma segunda etapa de alcalinização, que adicionalmente aumenta o pH. A segunda etapa de alcalinização pode ser executada pela adição de álcalis convencionais, por exemplo, hidróxido de lítio, hi- dróxido de sódio, hidróxido de potássio, hidróxido de amô-nio e misturas dos mesmos, e/ou uma solução de silicato aquosa como definida anteriormente. Vidro solúvel de potássio e sódio, particularmente vidro solúvel de sódio, com uma proporção molar de Si02 para M20 como definida anteriormente, é adequadamente utilizado na segunda etapa de al-calinização. 0 conteúdo de Si02 das soluções de vidro solúvel utilizado para a segunda alcalinização está adequadamente dentro da faixa a partir de cerca de 3 % em peso até cerca de 35 % em peso e preferivelmente dentro da faixa a partir de 5 % em peso até 30 % em peso. A segunda alcalinização é adequadamente executada em um pH de pelo menos 8,0, adequadamente pelo menos 10,0, preferivelmente pelo menos 10,5 e o mais preferivelmente pelo menos 10,6. O pH pode ser de até cerca de 11,5, adequadamente de até 11,0. A segunda alcalinização é adicionalmente adequadamente executada em uma proporção molar final de Si02 para M20, M sendo como definido anteriormente, dentro da faixa a partir de cerca de 10 : 1 até 100 : 1 e adequadamente a partir de 12 : 1 até 40 : 1, preferivelmente a partir de 15 : 1 até 30 : 1.

Em uma concretização preferida da presente invenção, o processo também compreende concentração do sol baseado em silica. Concentração pode ser executada após a segunda alcalinização. Alternativamente, ou adicionalmente, o sol al-calinizado obtido após a primeira alcalinização, mas antes do crescimento de partícula ou da etapa de tratamento de calor, ou o sol obtido após o crescimento de partícula ou etapa de tratamento de calor, mas antes da segunda alcali- nização, pode ser submetido à concentração. A concentração pode ser executada de uma maneira conhecida, tal como, por exemplo, por métodos osmóticos, evaporação e ultrafiltra-ção. A concentração é adequadamente executada para conseguir conteúdos silica de pelo menos 10 % em peso, preferivelmente a partir de 10 % em peso até 30 % em peso, e mais preferivelmente a partir de 12 % em peso até 25 % em peso. A concentração é adicionalmente adequadamente executada de maneira que o sol baseado em silica obtido no processo possui uma área de superfície específica de pelo menos 80 m2/g de sol aquoso, isto é, baseada no peso de sol aquoso, preferivelmente pelo menos 85 m2/g de sol aquoso, mais preferivelmente pelo menos 90 m2/g de sol aquoso e o mais preferivelmente pelo menos 95 m2/g de sol aquoso. Em uma concretização preferida desta invenção, a área de superfície específica dos sois aquosos baseados em silica obtidos é adequadamente de pelo menos 115 m2/g de sol aquoso, preferivelmente pelo menos 120 m2/g de sol aquoso. Geralmente, a área de superfície específica do sol aquoso obtido pode ser de até cerca de 200 m2/g de sol aquoso, adequadamente de até cerca de 150 m2/g de sol aquoso e preferivelmente de até 130 m2/g de sol aquoso.

Se desejado, os sois baseados em silica e as partículas baseados em silica podem ser modificados pela adição de compostos contendo, por exemplo, alumínio e/ou boro. Compostos contendo alumínio adequados incluem aluminatos como aluminato de sódio e aluminato de potássio, adequadamente aluminato de sódio. 0 composto contendo alumínio é adequadamente utilizado na forma de uma solução aquosa. Compostos contendo boro adequados incluem ácido bórico, boratos como borato de sódio e borato de potássio, adequadamente borato de sódio, tetraboratos como tetraborato de sódio e tetrabo-rato de potássio, adequadamente tetraborato de sódio, e me-taboratos como metaborato de sódio e metaborato de potássio. 0 composto contendo boro é adequadamente utilizado na forma de uma solução aquosa.

Quando utilizando um composto contendo alumínio no processo, é adequado adicioná-lo ao sol submetido ao crescimento de partícula ou ao tratamento de calor, tanto antes ou quanto após a segunda etapa de alcalinização. Alternativamente, ou adicionalmente, o composto contendo alumínio pode ser adicionado à solução de silicato a ser acidifica-da, ao sol ácido ou ao sol alcalinizado obtido na primeira etapa de alcalinização antes do crescimento de partícula ou da etapa de tratamento de calor. 0 composto contendo alumínio pode ser adicionado em mistura com ácido na etapa de acidificação ou em mistura com álcali ou solução de silicato em quaisquer das etapas de alcalinização. 0 composto contendo alumínio é adequadamente adicionado em uma quantidade tal que o sol obtido possui uma proporção molar de AI2O3 para Si02 como definida anteriormente.

Quando utilizando um composto contendo boro no processo, é adequado adicioná-lo ao sol submetido ao crescimento de partícula ou ao tratamento de calor, tanto antes ou quanto após a segunda etapa alcalinização. Alternativamente, ou adicionalmente, o composto contendo boro pode ser adicionado à solução de silicato a ser acidificada, ao sol ácido ou ao sol alcalinizado obtido na primeira etapa de alcalinização antes do crescimento de particula ou da etapa de tratamento de calor. 0 composto contendo boro pode ser adicionado em mistura com ácido na etapa de acidificação ou em mistura com álcali ou solução de silicato em quaisquer das etapas de alcalinização. 0 composto contendo boro é adequadamente adicionado em uma quantidade tal que o sol obtido possui uma proporção molar de B para Si02 como definida anteriormente. Se são utilizados ambos os compostos contendo alumínio e os compostos contendo boro, eles são adequadamente adicionados em quantidades tais que o sol obtido possui uma proporção molar de Al para B adequadamente como definida anteriormente.

Se o sol, antes de qualquer modificação por alumínio e/ou boro, contém quantidades muito altas de íons de metal alcalino ou íons de amônio, é preferível remover pelo menos parte destes íons, por exemplo, por troca iôníca, para proporcionar sois baseados em sílica com uma proporção molar final de Si02 para M20 dentro da faixa desejada como definida anteriormente..

Em concordância com o presente processo, sois baseados em sílica e partículas baseadas em sílica, notadamente sois baseados em sílica e partículas baseadas em sílica estáveis, possuindo as características acima podem ser preparados e os sois produzidos exibem boa estabilidade ao armazenamento e podem ser armazenados por vários meses sem qualquer decréscimo substancial da área de superfície específica e sem gelificação (formação de gel).

Os sois baseados em sílica e as partículas baseadas em sílica desta invenção são adequados para utilização como agentes de floculação, por exemplo, na produção de polpa e papel, notadamente como auxiliadores de drenagem e retenção, e dentro do campo de purificação de água, tanto para purificação de diferentes espécies de água residual e quanto para purificação especialmente de água branca a partir da indústria de polpa e papel. Os sois baseados em silica e as partículas baseadas em silica podem ser utilizados como agentes de floculação, notadamente como auxiliadores de drenagem e retenção, em combinação com polímeros orgânicos que podem ser selecionados a partir de polímeros aniônicos, anfotéricos, não iônicos e catiônicos e misturas dos mesmos, aqui também referidos como "polímero principal". A utilização de tais polímeros como agentes de floculação e como auxiliadores de drenagem e retenção é bem conhecida no estado da técnica. Os polímeros podem ser derivados a partir de fontes naturais ou sintéticas, e eles podem ser lineares, ramificados ou de ligação cruzada. Exemplos de polímeros principais geralmente adequados incluem amidos aniônicos, anfotéricos e catiônicos, gomas guar anfotéricas e catiônicas, e polímeros baseados em acrilamida anfotéricos e catiônicos, bem como poli(cloreto de dialildimetil amônio) catiônico, polietileno iminas catiônicas, poliami-nas catiônicas, polímeros baseados em poliamidoaminas e polímeros baseados em vinilamida, resinas de melamina-formaldeído e resinas de uréia-formaldeído. Adequadamente, os sois baseados em silica são utilizados em combinação com pelo menos um polímero catiônico ou anfotérico, preferivelmente um polímero catiônico. Amido catiônico e poliacrila-mida catiônica são polímeros particularmente preferidos e eles podem ser utilizados sozinhos, juntos um com o outro ou juntos com outros polímeros, por exemplo, outros polímeros catiônicos ou poliacrilamida aniônica. 0 peso molecular do polímero principal é adequadamente acima de 1.000.000 e preferivelmente acima de 2.000.000. O limite superior não é crítico; ele pode ser de cerca de 50.000.000, usualmente 30.000.000 e adequadamente de cerca de 25.000.000. Entretanto, o peso molecular de polímeros derivados a partir de fontes naturais pode ser mais alto.

Quando utilizando os presentes sois baseados em sílica e as partículas baseadas em sílica em combinação com polímero (os) principal(ais) como anteriormente mencionado, é adicionalmente preferido utilizar pelo menos um polímero orgânico catiônico de baixo peso molecular (aqui posteriormente LMtf), comumente referido a e utilizado como pegadores de lixo aniônicos (ATC) . ATC's são conhecidos no estado da técnica como agentes neutralizadores e/ou fixadores para substâncias aniônícas prejudiciais presentes no estoque e a utilização dos mesmos em combinação com auxiliadores de drenagem e retenção frequentemente proporciona aperfeiçoamentos adicionais na drenagem e/ou retenção. O polímero orgânico catiônico LMW pode ser derivado a partir de fontes naturais ou sintéticas, e preferivelmente ele é um polímero sintético LMJy. Polímeros orgânicos adequados deste tipo incluem polímeros orgânicos catiônicos altamente carregados LMff tais como poliaminas, poliamidoaminas, polietilenoími-nas, homopolímeros e copolímeros baseados em cloreto de di-alildimetil amônio, (meta)acrilamidas e (meta)acrilatos. Em relação ao peso molecular do polímero principal, o peso mo- lecular do polímero orgânico catiônico iftflf é preferivelmente mais baixo; ele é adequadamente pelo menos 1.000 e preferivelmente pelo menos 10.000. 0 limite superior do peso molecular é usualmente de cerca de 700.000, adequadamente de cerca de 500.000, e usualmente de cerca de 200.000. Combinações preferidas de polímeros que podem ser co-utílizadas com os sois baseados em silica desta invenção incluem polímero orgânico catiônico LMSf em combinação com polímero(os) principal(ais), tais como, por exemplo, amido catiônico e/ou poliacrílamida catiônica, políacrilamida aniônica bem como amido catiônico e/ou poliacrílamida ca-tíôníca em combinação com poliacrílamida aniônica.

Os componentes dos auxiliadores de drenagem e retenção em concordância com a presente invenção podem ser adicionados ao estoque de uma maneira convencional e em qualquer ordem. Quando utilizando auxiliadores de drenagem e retenção compreendendo partículas baseadas em silica e um polímero orgânico, por exemplo, um polímero principal, é preferido adicionar o polímero ao estoque antes da adição das partículas baseadas em silica, mesmo se a ordem oposta de adição puder ser utilizada. É adicionalmente preferido adicionar o polímero principal antes de um estágio de cisalha-mento, que pode ser selecionado a partir de bombeamento, misturação, limpeza, etc., e adicionar as partículas baseadas em silica após aquele estágio de cisalhamento. Polímeros orgânicos catiônicos LMff, quando utilizados, são preferivelmente introduzidos dentro do estoque precedentemente à introdução do polímero principal. Alternatívamente, o polímero orgânico catiônico LMW e o polímero principal podem ser introduzidos dentro do estoque essencialmente simultaneamente, tanto separadamente ou quanto em mistura, por exemplo, como apresentado na patente norte americana número US 5.858.174, que é por isso aqui incorporada como referência. 0 polímero orgânico catiônico LMfí e o polímero principal são preferivelmente introduzidos dentro do estoque precedentemente à introdução das partículas baseadas em síli-ca.

Em uma concretização preferida desta invenção, os sois baseados em sílica e as partículas baseadas em sílica são utilizados como auxiliadores de drenagem e retenção em combinação com pelo menos um polímero orgânico, como anteriormente descrito, e pelo menos um composto de alumínio. Compostos de alumínio podem ser utilizados para aperfeiçoar adicionalmente a performance de drenagem e/ou retenção de aditivos de estoque compreendendo partículas baseadas em sílica. Sais de alumínio adequados incluem alume, alumina-tos, cloreto de alumínio, nitrato de alumínio e compostos de polialumínio, tais como cloretos de polialumínio, sulfa-tos de polialumínio, compostos de polialumínio contendo tanto íons cloreto e quanto íons sulfato, silicatos-sulfatos de polialumínio, e misturas dos mesmos. Os compostos de polialumínio podem também conter outros ânions, por exemplo, ânions de ácido fosfórico, ácidos orgânicos tais como ácido cítrico e ácido oxálico. Sais de alumínio preferidos incluem aluminato de sódio, alume e compostos de polialumínio. 0 composto de alumínio pode ser adicionado antes ou após a adição das partículas baseadas em sílica. Alternativamente, ou adicionalmente, o composto de alumínio pode ser adicionado simultaneamente com o sol baseado em silica em essencialmente o mesmo ponto, tanto separadamente ou quanto em mistura com ele, por exemplo, como apresentado na patente norte americana número US 5.846.384, que é por isso aqui incorporada como referência. Em muitos casos, é freqüentemente adequado adicionar um composto de aluminio ao estoque precedentemente no processo, por exemplo, precedentemente aos outros aditivos.

Os componentes dos auxiliadores de drenagem e retenção em concordância com a presente invenção são adicionados ao estoque a ser desaguado em quantidades que podem variar dentro de amplos limites dependendo de, inter alia, tipo e número de componentes, tipo de fornecimento, conteúdo de enchimento, tipo de enchimento, ponto de adição, etc. Geralmente os componentes são adicionados em uma quantidade que dá melhor drenagem e/ou retenção do que aquela que é obtida quando não adicionando os componentes. Os sois baseados em silica e as partículas baseadas em silica são usualmente adicionados em uma quantidade de pelo menos 0,001 % em peso, com freqüência de pelo menos 0,005 % em peso, calculada como SÍO2 e baseada sobre substância de estoque seco, isto é, fibras celulósicas e enchimentos opcionais, e 0 limite superior é usualmente 1,0 % «a peso e adequadamente 0,5 % em peso. 0 polímero principal é usualmente adicionado em uma quantidade de pelo menos 0,001 % em peso, com freqüência de pelo menos 0,005 % em peso, baseada sobre substância de estoque seco, e o limite superior é usualmente 3,0 % em peso e adequadamente 1,5 % em peso. Quando utilizando um polímero orgânico catiônico LMW no processo, ele pode ser adicionado em uma quantidade de pelo menos 0,05 % em peso, baseada sobre substância seca do estoque a ser desaguado. Adequadamente, a quantidade está na faixa a partir de 0,07 % em peso até 0,5 % em peso, preferivelmente na faixa a partir de 0,1 % em peso até 0,35 % em peso. Quando utilizando um composto de alumínio no processo, a quantidade total introduzida dentro do estoque a ser desaguado depende do tipo de composto de alumínio utilizado e de outros efeitos desejados a partir dele. É por exemplo bem conhecido no estado da técnica utilizar compostos de alumínio como precipitadores para agentes de engomadura baseados em rosi-na. A quantidade total adicionada é usualmente de pelo menos 0,05 % em peso, calculada como A1203 e baseada sobre substância de estoque seco. Adequadamente, a quantidade está na faixa a partir de 0,1 % em peso até 3,0 % em peso, preferivelmente na faixa a partir de 0,5 % em peso até 2,0 % em peso.

Aditivos adicionais que são convencionais em fabricação de papel podem evidentemente ser utilizados em combinação com os aditivos em concordância com a presente invenção, tais como, por exemplo, agentes de reforço seco, agentes de reforço úmido, agentes branqueadores (aclaradores) óticos, corantes, agentes de engomadura como agentes de engomadura baseados em rosina e agentes de engomadura de celulose reativa, por exemplo, dímeros de alquil ceteno e al-quenil ceteno e multímeros de ceteno, anidridos alquil e alquenil succínico, etc. A suspensão celulósica, ou estoque, pode também conter enchimentos minerais de tipos convencionais tais como, por exemplo, caulim, argila da china, dióxido de titânio, gipsita, talco e carbonatos de cálcio naturais e sintéticos tais como giz, mármore terroso e precipitado de carbonato de cálcio. 0 processo desta invenção é utilizado para a produção de papel. A expressão "papel", como aqui utilizada, evidentemente inclui não somente papel e a produção do mesmo, mas também outros produtos de folha contendo fibra celulósica ou assemelhados na forma de rede, tais como, por exemplo, cartão e papel cartão, e a produção dos mesmos. 0 processo pode ser utilizado na produção de papel a partir de diferentes tipos de suspensões de fibras contendo celulose e as suspensões poderíam adequadamente conter pelo menos 25 % em peso e preferivelmente pelo menos 50 % em peso de tais fibras, baseadas sobre substância seca. A suspensão pode ser baseada sobre fibras a partir de polpa química tais como sulfato, sulfito e polpas organosolv, polpa mecânica tais como polpa termomecânica, polpa química termomecânica, polpa de refino e polpa de madeira terrosa (groundwood), a partir tanto de madeira dura e quanto de madeira mole, e pode também ser baseada sobre fibras recicladas, opcionalmente a partir de polpas descoloridas, e misturas das mesmas . 0 pH da suspensão, o estoque, pode estar dentro da faixa a partir de cerca de 3 até cerca de 10. 0 pH é adequadamente acima de 3,5 e preferivelmente dentro da faixa a partir de 4 até 9. A invenção é adicionalmente ilustrada nos Exemplos a seguir que, entretanto, não são intencionados para limitar a mesma. Partes e percentagens se referem a partes em peso e percentagens em peso, respectivamente, a menos que de ou- tra maneira estabelecido.

Exemplo 1 Um sol de silica padrão (standard) foi preparado como segue: 762,7 g de vidro solúvel de sódio com uma proporção molar de SÍO2 para Na20 de 3,3 e conteúdo de Si02 de 27,1 % em peso foram diluídos com água para 3.000 g fornecendo uma solução de silicato (I) com um conteúdo de Si02 de 6,9 % em peso. 2.800 g deste silicato ou solução de vidro solúvel foram passadas através de uma coluna preenchida com uma resina trocadora de cátion forte saturada com íons hidrogênio. 2.450 g de vidro solúvel de íon trocado ou ácido poli-silícico (II) com um conteúdo de Si02 de 6,5 % em peso e um pH de 2,4 foram coletados a partir do trocador de íon. 1.988 g do ácido polisilícico (II) foram alimentados dentro de um reator e diluídos com 12,3 g de água. 173,9 g da solução de silicato (I) foram então adicionados sob vigorosa agitação. A solução resultante foi então aquecida a 85° C por 60 minutos e então resfriada para 20° C. 0 sol de síli-ca obtido (la) possuía as seguintes características: Sol la (referência): Conteúdo de Si02 = 7,3 % em peso; proporção molar Si02/Na20 = 40; pH = 10,2; Valor S =29 %; Viscosidade = 2,2 cP e áreas de superfície específica das partículas = 530 m2/g de Si02 e 39,0 m2/g de sol aquoso.

Dois sois de silica adicionais, Sol lb e Sol lc, foram produzidos os quais possuíam as seguintes características: Sol lb (referência): Conteúdo de Si02 = 7,3 % em peso; proporção molar Si02/Na20 = 63/ pH = 10,0; Valor S = 26 %; Viscosidade = 2,7 cP e áreas de superfície específica das partículas = 500 m2/g de Si02 e 36,5 m2/g de sol aquoso.

Sol lc (referência): Conteúdo de Si02 = 5,4 % em peso; proporção molar Si02/Na20 = 35; pH = 9,8; Valor S =32 %; Viscosidade =1,6 cP e áreas de superfície específica das partículas = 690 m2/g de Si02 e 37 m2/g de sol aquoso.

Exemplo 2 Seis sois de partículas baseadas em sílica em concordância com a presente invenção foram preparados a partir de um ácido polisilícico similar ao ácido polisilícico (II) produzido com o mesmo processo de troca iônica e com um conteúdo de Si02 de 5,46 % em peso. A 102, 0 kg do ácido polisilícico foram adicionados 1,46 kg de vidro solúvel de sódio com uma proporção molar de Si02/Na20 de 3,3 sob vigorosa agitação resultando em uma solução com uma proporção molar de Si02/Na20 de 54,0. Esta solução foi tratada a quente a 60° C por 2 horas e 20 minutos e resfriada para 20° C por meio do que o produto foi concentrado a um conteúdo de Si02 de 15,6 % em peso. Este produto de sol intermediário foi agora dividido em seis amostras separadas, a até f. As amostras a até c foram adicionalmente alcalinizadas com NaOH, as amostras d até f com vidro solúvel, para conseguir sois com uma proporção molar de Si02/Na20 entre 21,5 e 34,0 e um conteúdo de Si02 de cerca de 15,0 % em peso. Os sois obtidos de partículas baseadas em sílica possuíam as características estabelecidas na Tabela 1 : Tabela 1 * Ρ.Μ. = Proporção Molar * Vise. = Viscosidade * A.S.E. = Áreas de Superfície Específica Exemplo 3 Um ácido polisilicico (II) produzido com o mesmo processo anterior de troca iônica e alcalinizado com vidro solúvel para uma proporção molar de Si02/Na20 de 54,0 como no Exemplo 2 foi tratado a quente a 60° C por 1 hora. A 58,0 kg deste produto foram adicionados 7,25 kg de vidro solúvel diluído com uma proporção molar de Si02/Na20 de 3,3 e um conteúdo de Si02 de 5,5 % em peso. 0 sol resultante de partículas baseadas em sílica, Sol 3, foi concentrado a um conteúdo de Si02 de 15,2 % em peso e possuía uma proporção molar Si02/Na20 = 24; pH = 10,7; Valor S = 34 %, viscosidade = 9,0 cP e áreas de superfície específica das partículas = 760 m2/g de Si02 e 115,5 m2/g de sol aquoso.

Exemplo 4 1.000 g de ácido polisilícico (II) com um conteúdo de Si02 de 5,5 % em peso foram misturados com 14,5 g de solução de vidro solúvel com um conteúdo de Si02 de 27,1 % em peso e uma proporção molar de Si02/Na20 = 3,3 sob vigorosa agitação resultando em um produto com uma proporção molar de Si02/Na20 de 51 e um conteúdo de sílica de 5,8 % em peso de Si02, que foi tratado a quente a 60° C por 1,5 horas e então concentrado a um conteúdo de sílica de 17,6 % em peso de Si02 . 2 83 g do produto obtido foram misturados com 33,0 g de NaOH resultando em um sol de partículas baseadas em sílica, Sol 4, com conteúdo de Si02 = 15,2 % em peso; proporção molar Si02/Na20 = 21; pH » 10,6; Valor S = 32 %; Viscosidade = 14,2 cP e áreas de superfície específica das partículas = 720 m2/g de Si02 e 109,4 m2/g de sol aquoso.

Exemplo 5 0 procedimento geral em concordância com o Exemplo 3 foi seguido exceto que o tratamento de calor foi executado por 1,25 horas e concentração foi executada em conteúdos de sílica mais altos. Dois sois de partículas baseadas em sílica foram preparados, Sol 5a e Sol 5b. 0 Sol 5a possuía conteúdo de Si02 ~ 18 % em peso; proporção molar Si02/Na20 = 18; pH = 10,7; Valor S = 36 %; Viscosidade = 18 cP e áreas de superfície específica das partículas = 700 m2/g de Si02 e 126,0 m2/g de sol aquoso. 0 Sol 5b possuía conteúdo de Si02 = 20 % em peso; proporção molar Si02/Na20 = 18; pH = 10,7; Valor S = 37 %; Viscosidade = 31 cP e areas de superfície específica das partículas = 700 m2/g de S1O2 e 140 m2/g de sol aquoso.

Exemplo 6 Performance de drenagem foi avaliada por intermédio de um analisador de drenagem dinâmico (ADD) [Dynamic Drainage Analyser (DDA)] disponível a partir de Akribi, Suécia, que mede o tempo para drenagem de um volume ajustado de estoque através de uma tela quando removendo um tampão {plug) e aplicando vácuo para aquela lateral da tela oposta à lateral sobre a qual o estoque está presente. 0 estoque utilizado estava baseado sobre uma blenda (blend) de 60 % de sulfato de bétula alvejado e 40 % de sulfato de pinho alvejado à qual foi adicionado 30 % de carbonato de cálcio terroso como um enchimento. 0 volume de estoque foi 800 ml, a consistência 0,25 % e o pH de cerca de 8,0. A condutividade do estoque foi ajustada para 0,47 mS/cm por adição de sulfato de sódio.

Nos testes, sois baseados em sílica de foram utilizados em conjunção com um polímero catiônico, Raisamyl 142, que é um amido cationizado médio-alto convencional possuindo um grau de substituição de 0,042, que foi adicionado ao estoque em uma quantidade de 12 kg/ton, calculado como amido seco sobre sistema de estoque seco. Sois baseados em sílica em concordância com os Exemplos 1 até 4 foram testados neste Exemplo. Em adição, o Sol 6a e o Sol 6b foram também testados para propósitos de comparação. 0 Sol 6a é um sol de sílica comercial com um Valor S = 45 %; conteúdo de SÍO2 = 15,0 % em peso; proporção molar Si02/Na20 = 40; Viscosi- dade = 3,0 cP e áreas de superfície específica das partículas = 500 m2/g de Si02 e 75 m2/g de sol aquoso. O Sol 6b é um outro sol de sílica comercial com um Valor S = 36 %; conteúdo de Si02 = 10,0 % em peso; proporção molar Si02/Na20 = 10,0; Viscosidade = 2,5 cP e áreas de superfície específica das partículas = 880 m2/g de Si02 e 88 m2/g de sol aquoso. Os sois baseados em sílica foram adicionados ao estoque em uma quantidade de 0,5 kg/ton, calculados como Si02 e baseados sobre sistema de estoque seco. 0 estoque foi agitado em um vaso defletor a uma velocidade de 1.500 rpm através de todo o teste e adições químicas foram conduzidas como segue: i) adição de amido ca-tiônico ao estoque seguida por agitação por 30 segundos; ii) adição de sol baseado em sílica ao estoque seguida por agitação por 15 segundos; iii) drenagem do estoque enquanto automaticamente registrando o tempo de drenagem.

Os tempos de drenagem para os diferentes sois baseados em sílica estão mostrados na Tabela 2 : Tabela 2 Exemplo 7 Performance de drenagem foi avaliada em concordância com o procedimento geral do Exemplo 6 exceto que o estoque possuia uma consistência de 0,3 % e pH de cerca de 8,5. Performance de retenção foi avaliada por intermédio de um nefelômetro pela medição da turbidez (turvação) do filtrado, a água branca, obtida pela drenagem do estoque.

Os sois baseados em sílica em concordância com o Exemplo 5 em concordância com a presente invenção foram testados contra o Sol 6a utilizado para propósitos de comparação. A Tabela 3 mostra o tempo de drenagem obtido em várias dosagens (kg/ton.) de partículas baseadas em sílica, calculadas como Si02 e baseadas sobre sistema de estoque seco. A adição somente de amido catiônico (12 kg/ton, calculados como amido seco e baseados sobre sistema de estoque seco) resultou em um tempo de drenagem de 15,8 segundos.

Tabela 3 * T.D./T. = Tempo de Drenagem (segundos)/Turbidez (NTÜ) em dosagens de Si02 (kg/t).

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. SOL AQUOSO CONTENDO PARTÍCULAS A BASE DE SÍLICA, caracterizado por possuir (i) uma área superficial especifica de pelo menos 115 m2/g de sol aquoso, (ii) partículas baseadas em sílica possuindo uma área superficial específica de pelo menos 550 e inferior a 1000 m2/g de S1O2, (iii) um conteúdo de sílica de 10% a 30% em peso, (iv) uma razão molar de S1O2 para M2O de 15:1 a 40:1; e (v) um valor S de 10% a 45%.

2. SOL AQUOSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que a área de superfície específica é de pelo menos de 120 até 150 m2/g de sol aquoso.

3. SOL AQUOSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado por possuir um pH de pelo menos 10,0.

4. SOL AQUOSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por o sol ser alumínio modificado.

5. SOL AQUOSO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por possuir uma razão molar de AI2O3 para S1O2 na faixa de 1:15 a 1:500.

6. USO DE UM SOL AQUOSO CONTENDO PARTÍCULAS A BASE DE SÍLICA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por ser como auxiliar de drenagem e retenção na produção de papel.

7. PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE PAPEL A PARTIR DE UMA SUSPENSÃO AQUOSA CONTENDO FIBRAS CELULÓSICAS, e cargas opcionais, que compreende a adição à suspensão de um sol aquoso contendo partículas baseadas em sílica e pelo menos um polímero orgânico carregado, formando e drenando a suspensão sobre uma rede, caracterizado por o sol aquoso ser um sol aquoso contendo partículas baseadas em sílica de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5.

8. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado em que o polímero orgânico carregado é o amido catiônico ou poliacrilamida catiônica.

9. PROCESSO, de acordo com as reivindicações 7 ou 8, caracterizado por o sol aquoso ser diluído para um teor de sílica de 0,05 a 5% em peso antes de adicionar as partículas baseadas em sílica à suspensão.

10. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado por o sol aquoso ser adicionado à suspensão numa quantidade de 0,005 a 0,5% em peso, calculada como SÍO2 e com base nas fibras celulósicas secas e nas cargas opcionais.