ES2327661T3 - Retencion y drenaje mojados en la fabricacion de papel. - Google Patents
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Abstract
Un método de mejorar la retención y drenaje en un proceso de fabricación de papel, en el que la mejora comprende añadir a una suspensión de pasta un polímero asociativo y una poli(vinilamina) y en el que el polímero asociativo tiene la fórmula en la que B es un segmento de polímero no iónico que comprende uno o más monómeros no iónicos etilénicamente insaturados, F es un segmento de polímero que comprende por lo menos un monómero etilénicamente insaturado aniónico o catiónico y la relación molar B:F es 99:1 a 1:99 y en el que el polímero asociativo tiene propiedades asociativas proporcionadas por una cantidad eficaz de por lo menos un tensioactivo de emulsificación seleccionado de tensioactivos poliméricos de dos o tres bloques y la relación del por lo menos un tensioactivo polimérico de dos o tres bloques a monómero es por lo menos aproximadamente 3:10.
Description
Retención y drenaje mejorados en la fabricación
de papel.
Esta invención se refiere al proceso de fabricar
papel y cartón a partir de una suspensión de pasta celulósica
empleando un sistema floculante.
La retención y el drenaje son aspectos
importantes en la fabricación de papel. Se sabe que ciertos
materiales pueden proporcionar propiedades mejoradas de retención
y/o drenaje en la producción de papel y cartón.
La fabricación de hojas de fibras celulósicas,
particularmente papel y cartón, incluye las etapas siguientes: (1)
producir una suspensión acuosa de fibras celulósicas, que también
puede contener diluyentes o pigmentos minerales inorgánicos, (2)
depositar esta suspensión sobre una tela o malla móvil de
fabricación de papel y (3) formar una hoja a partir de los
componentes sólidos de la suspensión drenando el agua.
Las etapas antes citadas van seguidas de
prensado y secado de la hoja para eliminar más agua. Frecuentemente
se añaden a la suspensión, antes de la etapa de formación de la
hoja, productos químicos orgánicos e inorgánicos para hacer el
método de fabricación de papel menos costoso y más rápido y/u
obtener propiedades específicas en el papel final producido.
La industria papelera se esfuerza continuamente
para mejorar la calidad del papel, incrementar la productividad y
reducir los costes de fabricación. Frecuentemente se añaden
productos químicos a la suspensión de fibras antes de que llegue a
la tela o malla para mejorar el drenaje/desgote y la retención de
sólidos; estos productos químicos se denominan adyuvantes de
retención y/o drenaje.
El drenaje o desgote de la suspensión de fibras
sobre la tela o malla de fabricación de papel es frecuentemente la
etapa limitante para conseguir velocidades mayores de la máquina de
fabricación de papel. Un desgote mayor también puede originar una
hoja más seca en las secciones de prensado y secado, originando un
menor consumo de energía. Además, como ésta es la etapa en el
método de fabricación de papel que determina muchas de las
propiedades finales de la hoja, el adyuvante de retención/drenaje
puede influir en las propiedades funcionales de la hoja final
de
papel.
papel.
Con respecto a los sólidos, se usan adyuvantes
de retención para incrementar la retención de sólidos finos de la
suspensión en la hoja continua durante el método turbulento de
drenaje y formación de la hoja continua de papel. Sin una adecuada
retención de los sólidos finos, estos se pierden en el efluente de
la fábrica o se acumulan a niveles altos en el circuito de
recirculación de las aguas blancas, originando potencialmente un
aumento de sustancias depositadas. Adicionalmente, una retención
insuficiente incrementa el coste de fabricación del papel debido a
la pérdida de aditivos que deben ser adsorbidos en las fibras. Los
aditivos pueden proporcionar al papel opacidad, resistencia,
encolado u otras propiedades deseables.
Como adyuvantes de retención y drenaje se han
usado tradicionalmente polímeros solubles en agua de peso molecular
elevado, con carga catiónica o aniónica. El desarrollo reciente de
micropartículas inorgánicas, cuando se usan como adyuvantes de
retención y drenaje junto con polímeros solubles en agua de peso
molecular elevado, ha demostrado tener mayor eficacia de retención
y drenaje en comparación con polímeros convencionales solubles en
agua de peso molecular elevado. Las patentes de Estados Unidos
números 4.294.885 y 4.388.150 describen el uso de polímeros de
almidón con sílice coloidal. Las patentes de Estados Unidos números
4.843.801 y 4.750.974 describen el uso de un aglutinante coacervado
de almidón catiónico, sílice coloidal y polímero aniónico. La
patente de Estados Unidos número 4.753.710 describe flocular la
suspensión de pasta con un floculante catiónico de peso molecular
elevado, inducir cizallamiento en la suspensión floculada e
introducir después bentonita en la suspensión.
La eficacia de los polímeros o copolímeros
usados variará dependiendo del tipo de monómeros de los que están
compuestos, disposición de los monómeros en la matriz del polímero,
peso molecular de la molécula sintetizada y método de
preparación.
Recientemente se ha encontrado que copolímeros
solubles en agua, cuando se preparan bajo ciertas condiciones,
presentan características físicas excepcionales. Estos polímeros se
preparan sin agentes químicos de reticulación. Adicionalmente, los
copolímeros proporcionan una actividad no prevista en ciertas
aplicaciones, incluidas aplicaciones de fabricación de papel, como
adyuvantes de retención y drenaje. En la solicitud de patente WO
03/050152 A1 se describen copolímeros aniónicos que presentan
características excepcionales. En la solicitud de patente de
Estados Unidos número 2004/0143039 A1 se describen copolímeros
catiónicos y anfóteros que presentan características
excepcionales.
En la técnica se conoce el uso de partículas
inorgánicas con copolímeros lineales de acrilamida. Patentes
recientes describen el uso de estas partículas inorgánicas con
polímeros aniónicos solubles en agua (patente de Estados Unidos
número 6.454.902) o con materiales reticulados específicos (patentes
de Estados Unidos números 6.454.902, 6.534.439 y 6.616.806).
Sin embargo, todavía existe necesidad de mejorar
las características de retención y drenaje.
Se describe un método de mejorar la retención y
el drenaje en un proceso de fabricación de papel. El método
proporciona la adición de un polímero asociativo y
poli(vinilamina) a una suspensión de pasta.
Adicionalmente, se describe una composición que
comprende un polímero asociativo, una poli(vinilamina) y
opcionalmente fibras de celulosa.
Adicionalmente, se describe una composición que
comprende un polímero asociativo, poli(vinilamina), un
material silíceo y opcionalmente fibras de celulosa.
Se describe un método de mejorar la retención y
el drenaje en un proceso de fabricación de papel. El método
proporciona la adición de un micropolímero orgánico y
poli(vinilamina) a una suspensión de pasta.
La presente invención proporciona una
combinación sinérgica que comprende un copolímero soluble en agua
preparado bajo ciertas condiciones (denominado en lo sucesivo
"polímero asociativo") y poli(vinilamina).
Sorprendentemente se ha encontrado que esta combinación sinérgica
origina un comportamiento de retención y drenaje superior a la de
los componentes individuales. Los efectos sinérgicos se producen
cuando los componentes se usan juntos.
Inesperadamente se ha encontrado que el uso de
poli(vinilamina) junto con polímeros asociativos, como el
polímero descrito en las solicitudes de patentes WO 03/050152 A1 o
US 2004/0143039 A1, origina una mayor retención y drenaje.
La presente invención proporciona también una
composición que comprende un polímero asociativo y
poli(vinilamina).
La presente invención proporciona también una
composición que comprende un polímero asociativo,
poli(vinilamina) y un material silíceo.
La presente invención proporciona también una
composición que comprende un polímero asociativo,
poli(vinilamina) y fibras de celulosa.
La presente invención proporciona también una
composición que comprende un polímero asociativo,
poli(vinilamina), un material silíceo y fibras de
celulosa.
La presente invención proporciona también una
composición que comprende micropartículas orgánicas y
poli(vinilamina).
El uso de sistemas de varios componentes en la
fabricación de papel y cartón proporciona la oportunidad de mejorar
el rendimiento por utilizar materiales que tienen efectos diferentes
sobre el proceso y/o sobre el producto. Además, las combinaciones
pueden proporcionar propiedades no obtenibles con los componentes
usados individualmente. Se producen efectos sinérgicos en los
sistemas de varios componentes de la presente invención.
También se ha observado que el uso del polímero
asociativo como adyuvante de retención y drenaje tiene un efecto
sobre el comportamiento de otros aditivos presentes en el sistema de
fabricación de papel. Una mayor retención y/o drenaje puede tener
un efecto directo e indirecto. El efecto directo se refiere a que el
adyuvante de retención y drenaje actúa reteniendo el aditivo. El
efecto indirecto se refiere a la eficacia del adyuvante de
retención y drenaje en retener carga y finos a los que se une el
aditivo por medios físicos o químicos. Así, incrementando la
cantidad de carga o finos retenidos en la hoja, se incrementa de una
manera concomitante la cantidad de aditivo retenido. El término
"carga" se refiere a materiales en partículas, típicamente de
naturaleza inorgánica, que se añaden a la suspensión de pasta
celulósica para proporcionar ciertas características o ser un
sustitutivo de menor coste de una porción de las fibras celulósicas.
Su tamaño relativamente pequeño, del orden de 0,2 a 10 micrómetros,
su baja relación longitud/diámetro y su naturaleza química originan
que no sea adsorbida en las fibras todavía demasiado pequeñas para
ser entrelazadas y formar la red de fibras que es la hoja de papel.
El término "finos" se refiere a fibrillas o fibras pequeñas de
celulosa, típicamente de una longitud menor que 0,2 mm y/o que pasan
a través de un tamiz de malla 200.
Cuando se incrementa la cantidad de adyuvante de
retención y drenaje añadido a la suspensión de la que se hace el
papel se incrementa la cantidad de aditivo retenido en la hoja. Esto
puede proporcionar un aumento de la propiedad, proporcionando una
hoja con mejores propiedades funcionales, o permitir al fabricante
de papel reducir la cantidad de aditivo añadido al sistema,
reduciendo así el coste del producto. Además, se reduce la cantidad
de estos materiales en el agua de recirculación, o aguas blancas,
usada en el sistema de fabricación de papel. Este nivel reducido de
material, que bajo ciertas condiciones puede ser considerado un
contaminante no deseable, puede proporcionar un proceso eficiente de
fabricación de papel o reducir la necesidad de eliminadores o de
otros materiales añadidos para controlar el nivel de material no
deseable.
Un ejemplo de nivel reducido de material es la
reducción de especies iónicas presentes en las aguas blancas. Las
especies iónicas incluyen sales, polímeros iónicos y
polielectrolitos. También se contempla que la reducción del nivel
de especies iónicas en las aguas blancas puede reducir fluctuaciones
en la carga neta del sistema de fabricación de papel, mejorando la
operación global del proceso de fabricación de papel.
En una realización de la invención, la especie
iónica es un polímero de
poliamidoamina-epihalohidrina. Kymene® 557H (de
Hercules Incorporated, Wilmington, DE) es un ejemplo de polímero de
poliamidoamina-epihalohidrina.
En la presente memoria, el término
"aditivo" se refiere a materiales añadidos a la suspensión de
pasta para proporcionar al papel propiedades específicas y/o
mejorar la eficiencia del proceso de fabricación de papel. Estos
materiales incluyen, pero sin carácter limitativo, agentes de
encolado, resinas de resistencia en húmedo, resinas de resistencia
en seco, almidón y derivados del almidón, colorantes, agentes de
control de contaminantes, antiespumantes y biocidas.
El polímero asociativo útil en la presente
invención puede ser descrito como sigue:
Una composición de copolímero soluble en agua
que tiene la fórmula
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que B es un segmento de
polímero no iónico formado por la polimerización de uno o más
monómeros etilénicamente insaturados no iónicos y F es un segmento
de polímero aniónico o catiónico o de una combinación de polímero
aniónico y catiónico, formado por la polimerización de uno o más
monómeros etilénicamente insaturados aniónicos y/o catiónicos,
siendo la relación molar B:F de 95:5 a 5:95 y preparándose el
copolímero soluble en agua mediante una técnica de polimerización
en emulsión agua en aceite que emplea por lo menos un tensioactivo
de emulsificación que consiste en por lo menos un tensioactivo
polimérico de dos o tres bloques, en el que la relación del por lo
menos un tensioactivo polimérico de dos o tres bloques a monómero es
por lo menos aproximadamente 3:100 y en el que la técnica de
polimerización en emulsión agua en aceite comprende las etapas de:
(a) preparar una solución acuosa de los monómeros, (b) poner en
contacto la solución acuosa con un líquido del tipo de
hidrocarburos que contiene el tensioactivo o mezcla de
tensioactivos, para formar una emulsión inversa y (c) hacer que los
monómeros presentes en la emulsión se polimericen por polimerización
por radicales libres a un pH en el intervalo de aproximadamente 2 a
menos de
7.
El polímero asociativo puede ser un copolímero
aniónico. El copolímero aniónico se caracteriza porque la constante
de Huggins (K'), determinada en una solución de 0,0025 a 0,025% en
peso del copolímero en NaCl 0,01M, es mayor que 0,75 y el módulo de
almacenamiento (G') de una solución de 1,5% en peso de copolímero
activo a 4,6 Hz es mayor que 175 Pa.
El polímero asociativo puede ser un copolímero
catiónico. El copolímero catiónico se caracteriza porque la
constante de Huggins (K'), determinada en una solución de 0,0025 a
0,025% en peso del copolímero en NaCl 0,01M, es mayor que 0,5 y el
módulo de almacenamiento (G') de una solución de 1,5% en peso de
copolímero activo a 6,3 Hz es mayor que 50 Pa.
El polímero asociativo puede ser un copolímero
anfótero. El copolímero anfótero se caracteriza porque la constante
de Huggins (K'), determinada en una solución de 0,0025 a 0,025% en
peso del copolímero en NaCl 0,01M, es mayor que 0,5 y el módulo de
almacenamiento (G') de una solución de 1,5% en peso de copolímero
activo a 6,3 Hz es mayor que 50 Pa.
La polimerización en emulsión inversa es un
proceso químico estándar para preparar polímeros o copolímeros
solubles en agua de peso molecular elevado. En general, un proceso
de polimerización en emulsión inversa se realiza: (1) preparando
una solución acuosa de los monómeros, (2) poniendo en contacto la
solución acuosa con un líquido del tipo de hidrocarburos que
contiene tensioactivos o una mezcla de tensioactivos de
emulsificación apropiados, para formar una emulsión inversa de
monómeros, (3) someter la emulsión de monómeros a polimerización
por radicales libres y, opcionalmente, (4) añadir un tensioactivo de
ruptura para aumentar la inversión de la emulsión cuando ésta se
añade a agua.
Los polímeros de emulsiones inversas son
típicamente polímeros solubles en agua basados en monómeros iónicos
o no iónicos. Por el mismo proceso se pueden preparar polímeros que
contienen dos o más monómeros, denominados también copolímeros.
Estos comonómeros pueden ser no iónicos, aniónicos, catiónicos,
anfóteros, no iónicos o combinaciones de los mismos.
Monómeros no iónicos típicos incluyen, pero sin
carácter limitativo, acrilamida, metacrilamida,
N-alquilacrilamidas (como
N-metilacrilamida),
N,N-dialquilacrilamidas (como
N,N-dimetilacrilamida), acrilato de metilo,
metacrilato de metilo, acrilonitrilo,
N-vinilmetilacetamida,
N-vinilformamida,
N-vinilmetilformamida, acetato de vinilo,
N-vinilpirrolidona, (met)acrilato de
hidroxialquilos [como (met)acrilato de hidroxietilo o
(met)acrilato de hidroxipropilo] y mezclas de cualquiera de
los monómeros citados.
En la preparación del polímero asociativo
también se pueden usar monómeros no iónicos de carácter más
hidrófobo. En la presente memoria, el término "más hidrófobo"
indica que estos monómeros tienen solubilidad reducida en
soluciones acuosas. Esta reducción puede ser esencialmente cero, lo
cual significa que el monómero no es soluble en agua. Hay que
indicar que los monómeros de interés se denominan también
tensioactivos polimerizables. Estos monómeros incluyen, pero sin
carácter limitativo, alquilacrilamidas, monómeros etilénicamente
insaturados que tienen grupos aromáticos y alquílicos colgantes,
éteres de fórmula CH_{2}=CR'CH_{2}OA_{m}R [en la que R' es
hidrógeno o metilo, A es un polímero de uno o más éteres cíclicos
(como óxido de etileno, óxido de propileno y/u óxido de butileno) y
R es un grupo hidrófobo], alcoxilatos de vinilo, alcoxilatos de
alilo y sulfatos de alilfenil poliol éteres. Ejemplos de estos
monómeros incluyen, pero sin carácter limitativo, metacrilato de
metilo, estireno, t-octilacrilamida y un sulfato de
alilfenil poliol éter comercializado por Clariant como Emulsogen APG
2019.
Ejemplos de monómeros aniónicos incluyen, pero
sin carácter limitativo, los ácidos libres y sales de: ácido
acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico, ácido itacónico, ácido
acrilamidoglicólico, ácido
2-acrilamido-2-metilpropano-1-sulfónico,
ácido estirenosulfónico, ácido vinilsulfónico, ácido
vinilfosfónico, ácido
2-acrilamido-2-metilpropanofosfónico
y mezclas de cualquiera de los monómeros citados.
Ejemplos de monómeros catiónicos incluyen, pero
sin carácter limitativo, monómeros etilénicamente insaturados como
las bases libres o sales de: haluros de dialildialquilamonio (como
cloruro de dialildimetilamonio), los (met)acrilatos de
compuestos de dialquilaminoalquilo [como (met)acrilato de
dimetilaminoetilo, (met)acrilato de dietilaminoetilo,
(met)acrilato de dimetilaminopropilo, (met)acrilato de
2-hidroxidimetilaminopropilo y
(met)acrilato de aminoetilo], las sales y compuestos
cuaternarios de los mismos, las
N,N-dialquilaminoalquil(met)acril-amidas
(como N,N-dimetilaminoetilacrilamida), las sales y
compuestos cuaternarios de las mismas y mezclas de cualquiera de los
monómeros citados.
Los comonómeros pueden estar presentes en
cualquier proporción. El polímero asociativo resultante puede ser
no iónico, catiónico, aniónico o anfótero (contiene carga aniónica y
catiónica).
La relación molar de monómero no iónico a
monómero aniónico (B:F en la fórmula I) puede estar en el intervalo
de 95:5 a 5:95, preferiblemente de aproximadamente 75:25 a
aproximadamente 25:75, aún más preferiblemente de aproximadamente
65:35 a aproximadamente 35:65 y lo más preferiblemente de
aproximadamente 60:40 a aproximadamente 40:60. A este respecto, los
porcentajes molares de B y F deben sumar 100%. Se debe entender que,
en la fórmula I, puede estar presente más de una clase de monómero
no iónico. También se debe entender que, en la fórmula I, puede
estar presente más de una clase de monómero aniónico.
En una realización preferida de la invención, el
polímero asociativo, cuando es un copolímero aniónico, es uno
definido por la fórmula I en la que B, el segmento de polímero no
iónico, es la unidad repetitiva formada después de la
polimerización de acrilamida y F, el segmento de polímero aniónico,
es la unidad repetitiva formada después de la polimerización de
ácido acrílico o una sal de éste, y la relación molar B:F es de
aproximadamente 75:25 a aproximadamente 25:75.
Cuando el polímero asociativo es un copolímero
aniónico, sus características físicas son excepcionales porque su
constante de Huggins (K'), determinada en NaCl 0,01M, es mayor que
0,75 y el módulo de almacenamiento (G') de una solución de 1,5% en
peso de polímero activo a 4,6 Hz es mayor que 175 Pa,
preferiblemente mayor que 190 Pa y aún más preferiblemente mayor
que 205 Pa. La constante de Huggins es mayor que 0,75,
preferiblemente mayor que 0,9 y aún más preferiblemente mayor que
1,0.
La relación molar de monómero no iónico a
monómero catiónico (B:F en la fórmula I) puede estar en el intervalo
de 99:1 a 50:50 o de 95:5 a 50:50 o de 95:5 a 75:25 o de 90:10 a
60:45, preferiblemente en el intervalo de aproximadamente 85:15 a
aproximadamente 60:40 y aún más preferiblemente de aproximadamente
80:20 a aproximadamente 50:50. A este respecto, los porcentajes
molares de B y F deben sumar 100%. Se debe entender que, en la
fórmula I, puede estar presente más de una clase de monómero no
iónico. También se debe entender que, en la fórmula I, puede estar
presente más de una clase de monómero catiónico.
Con respecto a los porcentajes molares de los
copolímeros anfóteros de fórmula I, la cantidad mínima de cada uno
de los monómeros aniónicos, catiónicos y no iónicos es 1% de la
cantidad total de monómeros usados para formar el copolímero. La
cantidad máxima de los monómeros no iónicos, aniónicos y catiónicos
es 98% de la cantidad total de monómeros usados para formar el
copolímero. Preferiblemente la cantidad mínima de cada uno de los
monómeros aniónicos, catiónicos y no iónicos es 5%, más
preferiblemente 7% y aún más preferiblemente 10% de la cantidad
total de monómeros usados para formar el copolímero. A este
respecto, los porcentajes molares de monómero aniónico, catiónico y
no iónico deben sumar 100%. Se debe entender que, en la fórmula I,
puede estar presente más de una clase de monómero no iónico, más de
una clase de monómero catiónico y más de una clase de monómero
aniónico.
Cuando el polímero asociativo es un copolímero
catiónico o anfótero, sus características físicas son excepcionales
porque su constante de Huggins (K'), determinada en NaCl 0,01M, es
mayor que 0,5 y el módulo de almacenamiento (G') de una solución de
1,5% en peso de polímero activo a 6,3 Hz es mayor que 5 Pa,
preferiblemente mayor que 10 Pa y aún más preferiblemente mayor que
25 Pa o mayor que 50 Pa o mayor que 100 Pa o mayor que 175 Pa o
mayor que 200 Pa. La constante de Huggins es mayor que 0,5,
preferiblemente mayor que 0,6 o mayor que 0,75 o mayor que 0,9 o
mayor que 1,0.
El tensioactivo o mezcla de tensioactivos de
emulsificación usados en un sistema de polimerización en emulsión
inversa tiene un efecto importante sobre el proceso de fabricación y
sobre el producto resultante. Los tensioactivos usados en sistemas
de polimerización en emulsión son bien conocidos por los expertos en
la técnica. Estos tensioactivos tienen típicamente una relación HLB
(relación hidrófila/lipófila) que depende de su composición global.
Se pueden usar uno o más tensioactivos de emulsificación. Los
tensioactivos de emulsificación usados para producir el polímero
asociativo incluyen por lo menos un tensioactivo polimérico de dos o
tres bloques. Se sabe que estos tensioactivos son estabilizadores
muy eficaces de la emulsión. La elección y cantidad de los
tensioactivos de emulsificación se seleccionan para dar una emulsión
inversa de monómeros para su polimerización. Preferiblemente se
seleccionan uno o más tensioactivos para obtener un valor específico
de la relación HLB.
Para proporcionar materiales excepcionales se
usan tensioactivos de emulsificación poliméricos de dos y tres
bloques. Cuando se usan tensioactivos de emulsificación poliméricos
de dos y tres bloques en la cantidad necesaria, se originan
polímeros excepcionales que presentan características excepcionales,
como se describe en la solicitudes de patentes WO 03/050152 A1 y US
2004/0143039 A1, cuyos contenidos totales se incorporan como
referencia en la presente memoria. Ejemplos de tensioactivos
poliméricos de dos y tres bloques incluyen, pero sin carácter
limitativo, copolímeros de dos y tres bloques basados en derivados
poliésteres de ácidos grasos y poli(óxido de etileno) (por ejemplo,
Hypermer® B246SF; de Uniqema, New Castle, DE), copolímeros de dos y
tres bloques basados en poli(anhídrido isobutilensuccínico)
y poli(óxido de etileno), productos de la reacción de óxido de
etileno y óxido de propileno con etilendiamina y mezclas de
cualquiera de los copolímeros citados. Preferiblemente los
copolímeros de dos y tres bloques se basan en derivados poliésteres
de ácidos grasos y poli(óxido de etileno). Cuando se usa un
tensioactivo de tres bloques, es preferible que el polímero de tres
bloques contenga dos regiones hidrófobas y una región hidrófila,
esto es, que los bloques sean
hidrófobo-hidrófilo-hidrófobo.
La cantidad (basada en porcentaje en peso) de
tensioactivo de dos o tres bloques depende de la cantidad de
monómero usado para formar el polímero asociativo. La relación de
tensioactivo de dos o tres bloques a monómero es por lo menos
aproximadamente 3 a 100. La relación de tensioactivo de dos o tres
bloques a monómero puede ser mayor que 3 a 100 y preferiblemente es
por lo menos aproximadamente 4 a 100, más preferiblemente
aproximadamente 5 a 100 y aún más preferiblemente aproximadamente 6
a 100. El tensioactivo de dos o tres bloques es el tensioactivo
principal del sistema de emulsificación.
Se puede añadir un tensioactivo de
emulsificación secundario para facilitar el manejo y procesamiento,
mejorar la estabilidad de la emulsión y/o alterar la viscosidad de
la emulsión. Ejemplos de tensioactivos de emulsificación
secundarios incluyen, pero sin carácter limitativo, ésteres de
ácidos grasos y sorbitol [como monooleato de sorbitol (por ejemplo,
Atlas G-946, de Uniquema, New Castle, DE)], ésteres
etoxilados de ácidos grasos de sorbitol, ésteres polietoxilados de
ácidos grasos de sorbitol, los aductos de óxido de etileno y/u óxido
de propileno con alquilfenoles, los aductos de óxido de etileno y/u
óxido de propileno con alcoholes o ácidos grasos de cadena larga,
copolímeros mixtos de bloques de óxido de etileno/óxido de
propileno, alcanolamidas, sulfosuccinatos y mezclas de estos
tensioactivos.
La polimerización de la emulsión inversa se
puede realizar de cualquier manera conocida por los expertos en la
técnica. Se pueden encontrar ejemplos en muchas referencias,
incluidas, por ejemplo, Allcock y Lampe, Contemporary Polymer
Chemistry, capítulos 3-5
(Prentice-Hall, 1981, Englewood Cliffs, New
Jersey).
Se prepara una polimerización representativa en
emulsión inversa como sigue. En un reactor adecuado, equipado con
un agitador mecánico vertical, termómetro, tubo de purga con
nitrógeno y condensador, se carga una fase oleosa de aceite de
parafina (135,0 g de aceite Exxsol® D80; de Exxon, Houston, TX) y
tensioactivos (4,5 g de Atlas® G-946 y 9,0 g de
Hypermer® B246SF). Después se ajusta la temperatura de la fase
oleosa a 37ºC.
Se prepara por separado una fase acuosa que
comprende 53% en peso de una solución de acrilamida en agua (126,5
g), ácido acrílico (68,7 g), agua desionizada (70,0 g) y una
solución quelante (0,7 g de Versenex® 80; de Dow Chemical). Se
ajusta después el pH de la fase acuosa a 5,4 por adición de solución
acuosa de hidróxido amónico
(33,1 g, 29,4% en peso como NH_{3}). La temperatura de la fase acuosa después de la neutralización es 39ºC.
(33,1 g, 29,4% en peso como NH_{3}). La temperatura de la fase acuosa después de la neutralización es 39ºC.
Se añade después la fase acuosa a la fase
oleosa, agitando simultáneamente con un homogeneizador, para obtener
una emulsión estable agua en aceite. Esta emulsión se mezcla
después agitando con un agitador de vidrio de 4 aspas y purgando
con nitrógeno durante 60 minutos. Durante la purga con nitrógeno, se
ajusta la temperatura de la emulsión a 50\pm1ºC. Después, se
corta la purga y se implementa una camisa de nitrógeno.
Se inicia la polimerización alimentando una
solución de 3% en peso de
2,2'-azobisisobutironitrilo (AIBN) en tolueno
(0,213 g). Esto corresponde a una carga inicial de AIBN, como AIBN,
de 250 ppm, referido a monómero total. Durante la alimentación
(\sim50 minutos) la temperatura de la carga sube a 62ºC, después
de lo cual se mantiene a 62\pm1ºC durante 1 hora. Se añade
después, en un minuto, solución de 3% en peso de AIBN (0,085 g).
Esta segunda carga corresponde a 100 ppm de AIBN, referido a
monómero total. Se mantiene después la temperatura de la carga en
62\pm1ºC durante 2 horas. Después se enfría la carga hasta la
temperatura ambiente y se añaden los tensioactivos de ruptura.
Típicamente la emulsión del polímero asociativo
se invierte en el sitio de aplicación, originándose una solución
acuosa de 0,1 a 1% de copolímero activo. Esta solución diluida del
polímero asociativo se añade después al proceso de fabricación de
papel para mejorar la retención y el drenaje. El polímero asociativo
se puede añadir a pasta densa o a pasta diluida, preferiblemente a
pasta diluida. El polímero asociativo se puede añadir en un solo
punto de alimentación o se puede dividir la alimentación de modo que
el polímero asociativo se alimenta simultáneamente en dos o más
puntos distintos de alimentación. Puntos típicos de adición incluyen
puntos de adición antes de la bomba de cabeza de máquina, después
de la bomba de cabeza de máquina y antes del depurador a presión, o
después del depurador a presión.
El polímero asociativo se puede añadir en
cualquier cantidad eficaz para conseguir floculación. La cantidad
de copolímero debe ser mayor que 0,5 kg por tonelada métrica de
pasta celulósica (sobre base seca). Preferiblemente el polímero
asociativo se emplea en una cantidad de por lo menos 0,015 a 0,5 kg
de copolímero activo por tonelada métrica de pasta celulósica
(sobre base seca). La concentración de copolímero es preferiblemente
de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,5 kg de copolímero
activo por tonelada métrica de pasta celulósica seca. Más
preferiblemente el copolímero se añade en una cantidad de
aproximadamente 0,05 a 0,4 kg por tonelada métrica de pasta de
celulosa seca y, lo más preferiblemente, de aproximadamente 0,1 a
aproximadamente 0,3 kg por tonelada métrica de pasta celulósica
seca.
El segundo componente del sistema adyuvante de
retención y drenaje es poli(vinilamina), un polímero
catiónico. La poli(vinilamina) puede ser un homopolímero o
un copolímero que contiene uno o más monómeros etilénicamente
insaturados en el que el producto final contiene restos amino. Se
prepara típicamente por polimerización de los monómeros, seguida de
hidrólisis. La reacción de hidrólisis origina la conversión de
algunos o todos los monómeros en aminas, por lo que controlando la
reacción de hidrólisis se puede variar el porcentaje resultante de
monómeros que tienen funcionalidad amina. Ejemplos de monómeros
usados para preparar una poli(vinilamina) incluyen,
pero sin carácter limitativo,
N-vinilformamida,
N-vinilmetilformamida,
N-vinilftalimida,
N-vinilsuccinimida,
N-vinil-t-butilcarbamato,
N-vinilacetamida y mezclas de cualquiera de los
monómeros citados. En el caso de copolímeros, los comonómeros
preferidos son monómeros no iónicos, como los descritos
anteriormente.
Alternativamente, se puede preparar la
poli(vinilamina) por derivatización de un polímero. Ejemplo
de este proceso incluye, pero sin carácter limitativo, la reacción
de Hofmann de poliacrilamida. Se contempla poder utilizar otras
rutas de síntesis para preparar poli(vinilamina) o
poliamina.
Las poli(vinilaminas) preferidas son
las preparadas por polimerización de
N-vinilformamida, seguida de hidrólisis de algunos
o todos los restos formamido a amino. El polímero puede ser un
homopolímero de N-vinilformamida o un copolímero
que contiene uno o más monómeros etilénicamente insaturados. El
material puede ser hidrolizado usando condiciones ácidas o básicas;
se prefieren condiciones básicas. Controlando la reacción de
hidrólisis se puede variar el porcentaje resultante de monómeros
que tienen funcionalidad amina.
También se puede usar poli(vinilamina)
para proporcionar otras mejoras al proceso de fabricación de papel
y propiedades funcionales de la hoja. Como ejemplo, la resistencia
en seco del papel aumenta por el uso de poli(vinilamina).
Se contempla que el uso combinado del polímero
asociativo y la poli(vinilamina) puede proporcionar mejoras
de otras propiedades funcionales proporcionadas por la
poli(vinilamina). Sin desear estar ligado por teoría
particular alguna, este resultado inesperado puede ser consecuencia
de una mejora de la retención pero, alternativamente, puede ser el
resultado de una interacción sinérgica. Sin desear estar ligado por
teoría particular alguna, se cree que el polímero asociativo
interacciona con la poli(vinilamina) originando un complejo
intermolecular mediado por interacciones electrostáticas. El
complejo intermolecular puede proporcionar mayor retención y/u
otras propiedades físicas al papel o cartón. Un ejemplo de estos
complejos intermoleculares es un coacervado.
El segundo componente del sistema de retención y
drenaje se puede añadir en cantidades de hasta 5,0 kg,
preferiblemente de hasta 1,0 kg y aún más preferiblemente de hasta
0,5 kg de material activo por tonelada métrica de pasta seca. El
segundo componente se puede añadir en cantidades superiores a 0,05
kg, preferiblemente superiores a 0,1 kg de material activo por
tonelada métrica de pasta seca. La relación de polímero asociativo a
segundo componente puede ser 1:100 a 100:1, preferiblemente 1:50 a
50:1 y más preferiblemente 1:20 a 20:1. Se contempla poder usar más
de un segundo componente en el sistema de fabricación de papel.
Como componente adicional del adyuvante de
retención y drenaje usado en la fabricación de papel y cartón se
pueden usar opcionalmente materiales silíceos. El material silíceo
puede ser cualquiera de los materiales seleccionados del grupo que
consiste en partículas basadas en sílice, microgeles de sílice,
sílice amorfa, sílice coloidal, sílice coloidal aniónica, soles de
sílice, geles de sílice, polisilicatos, ácido polisilícico, etc.
Estos materiales se caracterizan por su elevada superficie
específica, elevada densidad de carga y tamaño de partículas
submicrométrico.
Este grupo incluye dispersiones coloidales
estables de partículas esféricas de sílice amorfa, denominadas en
la técnica soles de sílice. El término "sol" se refiere a una
dispersión coloidal estable de partículas amorfas esféricas. Los
geles de sílice son cadenas tridimensionales de agregados de sílice,
que comprenden cada una varias partículas amorfas de sol de sílice
y que también se pueden usar en sistemas adyuvantes de retención y
drenaje; las cadenas pueden ser lineales o ramificadas. Se preparan
soles y geles de sílice polimerizando ácido silícico monomérico
para formar una estructura cilíndrica que origina soles de sílice
amorfa discreta de ácido polisilícico. Estos soles de sílice se
pueden procesar más para producir una red tridimensional de gel.
Las diversas partículas de sílice (soles, geles, etc.) pueden tener
un tamaño total de 5-50 nm. También se puede usar
sílice coloidal.
La cantidad de material silíceo en relación con
la cantidad de polímero asociativo usado en la presente invención
puede ser de aproximadamente 100:1 a aproximadamente 1:100 o de
aproximadamente 50:1 a 1:50 o de aproximadamente 10:1 a 1:10, en
peso.
Opcionalmente, un componente adicional del
adyuvante de retención y drenaje puede ser un floculante
convencional. Los floculantes convencionales son generalmente
copolímeros lineales aniónicos o catiónicos de acrilamida. Este
componente adicional del sistema de retención y drenaje se añade
junto con un compuesto de aluminio y el polímero asociativo para
proporcionar un sistema de varios componentes que mejora la
retención y el drenaje.
El floculante convencional puede ser un polímero
aniónico, catiónico o no iónico. Los monómeros iónicos son los
usados más frecuentemente para preparar copolímeros con un monómero
no iónico, como acrilamida. Estos polímeros se pueden obtener por
una diversidad de procesos de síntesis incluidos, pero sin carácter
limitativo, polimerización en suspensión, dispersión o emulsión
inversa. En este último proceso, también se puede usar una
microemulsión.
Los comonómeros del floculante convencional
pueden estar presentes en cualquier proporción. El copolímero
resultante puede ser no iónico, catiónico, aniónico o anfótero
(contiene carga catiónica y aniónica).
Otros componentes adicionales que pueden ser
parte del sistema de la invención son compuestos de aluminio, como
alúmina (sulfato de aluminio), polisulfato de aluminio, policloruro
de aluminio y clorohidrato de aluminio.
Otra realización de la invención es el uso de
micropartículas orgánicas (conocidas también como micropolímeros o
microperlas), como sustitutivo total o parcial del polímero
asociativo, junto con la poli(vinilamina) antes descrita. Un
ejemplo de micropartículas se describe en las patentes de Estados
Unidos números 5.171.808 y 5.167.766.
A los efectos de la presente invención, los
términos micropartículas, micropolímeros y microperlas se usan
indistintamente. Las micropartículas orgánicas son materiales
poliméricos orgánicos reticulados iónicos. Son copolímeros de un
monómero no iónico, un monómero iónico y un agente de reticulación.
Además, el monómero iónico puede ser aniónico o catiónico. El uso
de monómeros aniónicos y catiónicos en el mismo polímero origina un
material anfótero. Las micropartículas se forman típicamente por
polimerización de monómeros etilénicamente insaturados, que pueden
ser aniónicos, catiónicos o no iónicos. Para preparar estos
materiales se usa típicamente polimerización en emulsión inversa
aunque también se pueden usar otros métodos de polimerización bien
conocidos por los expertos en la técnica.
Los monómeros etilénicamente insaturados no
iónicos preferidos para preparar las micropartículas se
seleccionan de acrilamida, metacrilamida,
N,N-dialquilacrilamidas,
N-alquilacrilamidas,
N-vinilmetacetamida,
N-vinilmetil-formamida,
N-vinilpirrolidona y mezclas de estas amidas.
Los monómeros aniónicos preferidos usados para
preparar las micropartículas se seleccionan, pero sin carácter
limitativo, de ácido acrílico, ácido metacrílico, ácidos
2-acrilamidoalquil-2-sulfónicos
en los que el grupo alquilo contiene 1 a 6 átomos de carbono (como
ácido
2-acrilamidopropano-2-sulfónico)
y mezclas de cualquiera de estos ácidos y sus sales alcalinas.
Especialmente preferidos son ácido acrílico, ácido metacrílico,
ácido
2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico
y las sales de estos ácidos. Las sales preferidas tienen sodio como
catión.
Los monómeros catiónicos que comprenden las
micropartículas incluyen, pero sin carácter limitativo, monómeros
etilénicamente insaturados seleccionados de las bases libres o sales
de: cloruro de acriloxitrimetilamonio, cloruro de
dialildimetilamonio, cloruro de
[3-(met)acrilamidopropil]trimetilamonio, metosulfato
de 2-hidroxipropilacrilato de
(3-acrilamidopropil)trimetilamonio,
metosulfato de metacrilato de trimetilamoniometilo, metosulfato de
metacrilato de
1-trimetilamonio-2-hidroxipropilo,
cloruro de (metacriloxietil)trimetilamonio y mezclas de
cualquiera de los compuestos citados.
Estos monómeros etilénicamente insaturados
aniónicos, catiónicos y no iónicos que constituyen las
micropartículas se pueden polimerizar para formar copolímeros
aniónicos, catiónicos o anfóteros, con los tres tipos de monómeros
presentes en cualquier proporción. La acrilamida es el monómero no
iónico preferido.
La polimerización de los monómeros se realiza en
presencia de un agente polifuncional de reticulación para formar
una composición reticulada. El agente polifuncional de reticulación
comprende moléculas que tienen por lo menos dos dobles enlaces o un
doble enlace y un grupo reactivo o dos grupos reactivos. Ejemplos de
agentes polifuncionales de reticulación que contienen por lo menos
dos dobles enlaces incluyen, pero sin carácter limitativo,
N,N-metilenobisacrilamida,
N,N-metilenobismetacrilamida, diacrilato de
polietilenglicol, dimetacrilato de polietilenglicol,
N-vinilacrilamida, divinilbenceno, sales de
trialilamonio, N-metilalilacrilamida, etc.
Ejemplos de agentes polifuncionales de reticulación o ramificación
que contienen por lo menos un doble enlace y por lo menos un grupo
reactivo incluyen, pero sin carácter limitativo, acrilato de
glicidilo, acroleína, metilolacrilamida, etc. Ejemplos de agentes
polifuncionales de reticulación que contienen por lo menos dos
grupos reactivos incluyen, pero sin carácter limitativo, aldehídos
(como glioxal), compuestos diepoxídicos, epiclorhidrina, etc. Los
agentes de reticulación se deben usar en cantidades suficientes para
asegurar una composición reticulada.
Un ejemplo de micropartículas se describe en las
patentes de Estados Unidos números 5.171.808 y 5.167.766.
Micropartículas comercialmente disponibles son, por ejemplo,
Poliflex®CP3 (de Ciba, Tarrytown, NY).
Los componentes del sistema de retención y
drenaje se pueden añadir de modo sustancialmente simultáneo a la
suspensión de fibras celulósicas. En la presente memoria, el término
"sistema de retención y drenaje" comprende dos o más
materiales distintos añadidos a una suspensión de pasta para
proporcionar mejor retención y drenaje. Por ejemplo, los
componentes se pueden añadir a la suspensión de fibras celulósicas
por separado, en el mismo punto o fase de dosificación o en
diferentes puntos o fases de dosificación. Cuando los componentes
del sistema de la presente invención se añaden simultáneamente, dos
cualesquiera o más de estos materiales se pueden añadir en forma de
mezcla. La mezcla se puede formar in situ combinando los
materiales en el punto de dosificación o en la tubería de
alimentación al punto de dosificación. Alternativamente, el sistema
de la presente invención comprende una mezcla preformada de los
materiales. En una forma alternativa, los componentes del sistema de
la presente invención se añaden secuencialmente. Entre los puntos
de adición de los componentes puede o no puede estar presente un
punto de cizallamiento. Los componentes se pueden añadir en
cualquier orden.
El sistema de la invención se añade típicamente
al proceso de fabricación de papel para mejorar la retención y el
drenaje. El sistema de la invención se puede añadir a pasta densa o
a pasta diluida, preferiblemente a pasta diluida. El sistema se
puede añadir en un solo punto de alimentación o puede ser dividido
de modo que el sistema de alimentación se alimenta simultáneamente
en dos o más puntos de alimentación distintos. Puntos típicos de
adición a la pasta incluyen puntos de adición antes de la bomba de
cabeza de máquina, después de la bomba de cabeza de máquina y antes
del depurador a presión, o después del depurador a presión.
Para evaluar el comportamiento de la presente
invención, se realizó una serie de ensayos de drenaje utilizando
una suspensión sintética alcalina de pasta. Esta suspensión se
preparó a partir de pastas secas de mercado, de coníferas y de
frondosas, agua y otros materiales. En primer lugar, se refinaron
por separado la pasta de coníferas y la pasta de frondosas. Después
se combinaron en un medio acuoso estas pastas en una proporción de
aproximadamente 70 por ciento en peso de pasta de frondosas y 30 por
ciento en peso de pasta de coníferas. El medio acuoso utilizado
para preparar la suspensión comprendía una mezcla de agua del grifo
y agua desionizada para conseguir una dureza representativa. Se
añadieron sales inorgánicas en las cantidades necesarias para
proporcionar este medio con una alcalinidad total de 75 ppm como
CaCO_{3} y una dureza de 100 ppm como CaCO_{3}. Se introdujo en
la suspensión de pasta carbonato cálcico precipitado (PCC) en la
cantidad necesaria para proporcionar una suspensión final de pasta
que contenía 80% de fibras y 20% de carbonato cálcico precipitado.
Los ensayos de drenaje se realizaron mezclando la suspensión de
pasta en una mezcladora mecánica a una velocidad específica de
mezclado, introduciendo los diversos componentes químicos y dejando
que cada componente individual se mezclara durante un tiempo
específico antes de añadir el siguiente componente. Los componentes
químicos específicos y niveles de dosificación se describen en las
tablas de datos. La actividad de drenaje de la invención se
determinó usando el ensayo de desgote estándar canadiense (CSF). En
el ensayo CSF se puede utilizar un dispositivo disponible
comercialmente (de Lorentzen & Wettre, Estocolmo, Suecia) para
determinar la velocidad relativa de drenaje o desgote. Es un método
bien conocido en la técnica; es típico el método de ensayo TAPPI
T-227. El dispositivo CSF consiste en una cámara de
drenaje y un embudo medidor de la velocidad, ambos montados en un
soporte adecuado. La cámara de drenaje es cilíndrica equipada con
una malla plana perforada y un disco articulado en el fondo y con
una tapa articulada hermética al vacío en la parte superior. El
embudo medidor de la velocidad está equipado con un orificio en el
fondo y un orificio lateral de rebosadero.
Los ensayos CSF se realizan con 1 litro de
suspensión de pasta. La suspensión de pasta se prepara fuera del
dispositivo CSF para el tratamiento descrito en un vaso cuadrado que
proporciona mezclado turbulento. Después de haberse completado la
adición de los aditivos y la secuencia de mezclado, la suspensión
tratada de pasta se vierte en la cámara de drenaje, cerrando la
tapa superior y abriendo inmediatamente después el disco del fondo.
Se deja que el agua drene libremente en el embudo medidor de la
velocidad; el flujo de agua que exceda del determinado por el
orificio del fondo rebosará a través del orificio lateral y se
recoge en una probeta graduada. Los valores generados se expresan
en mililitros (ml) de filtrado: valores cuantitativos mayores
representan niveles mayores de drenaje o desgote.
La tabla siguiente ilustra la utilidad de la
invención. Las muestras de ensayo se prepararon como sigue: a la
suspensión de pasta preparada como se ha descrito anteriormente se
añade, primero, 5 kg de almidón catiónico (Stalok® 400 AE; de
Staley, Decatur, IL) por tonelada métrica de pasta (sobre base
seca). A continuación se añade cuando se use (indicado en la
tabla) 0,5 kg de poli(vinilamina) (PPD
M-1188; de Hercules Incorporated, Wilmington, DE)
por tonelada métrica de pasta (sobre base seca). A continuación se
añade 0,25 kg del polímero catiónico PerForm® PC8138 (de Hercules
Incorporated, Wilmington, DE) por tonelada métrica de pasta (sobre
base seca). Después de añaden los aditivos de interés. Se usaron los
siguientes aditivos relacionados en la tabla a un nivel de 0,25 kg
por tonelada métrica de pasta seca: SP9232 es PerForm® SP9232 [un
adyuvante de retención y drenaje (véase la solicitud de patente WO
03/050152 A), producto de Hercules Incorporated, Wilmington, DE] y
sílice es NP 780 (un producto de Eka Chemicals, Marietta, GA).
- (a)
- Indica que en elejemplo se usó (SÍ) o no (NO) polivinilamina
- (b)
- En el caso de usar varios aditivos, indica que la adición fue simultánea (SIM) o secuencial (SEC)
\vskip1.000000\baselineskip
Estos datos indican que aunque la
poli(vinilamina) sola no mejora el drenaje (ejemplo 2),
proporciona un incremento sinérgico del drenaje con PerForm® SP9232
(ejemplo 5). Además, la poli(vinilamina) proporciona un
incremento sinérgico cuando se usa PerForm® SP9232 junto con
sílice. Finalmente, se prefiere la adición secuencial de sílice y
PerForm® SP9232 aunque la adición simultánea origina un
comportamiento aceptable.
Claims (20)
1. Un método de mejorar la retención y drenaje
en un proceso de fabricación de papel, en el que la mejora
comprende añadir a una suspensión de pasta un polímero asociativo y
una poli(vinilamina) y en el que el polímero asociativo
tiene la fórmula
en la que B es un segmento de
polímero no iónico que comprende uno o más monómeros no iónicos
etilénicamente insaturados, F es un segmento de polímero que
comprende por lo menos un monómero etilénicamente insaturado
aniónico o catiónico y la relación molar B:F es 99:1 a 1:99 y en el
que el polímero asociativo tiene propiedades asociativas
proporcionadas por una cantidad eficaz de por lo menos un
tensioactivo de emulsificación seleccionado de tensioactivos
poliméricos de dos o tres bloques y la relación del por lo menos un
tensioactivo polimérico de dos o tres bloques a monómero es por lo
menos aproximadamente
3:10.
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1,
que comprende además añadir un material silíceo.
3. El método de acuerdo con la reivindicación 2,
en el que el material silíceo se selecciona del grupo que consiste
en partículas basadas en sílice, microgeles de sílice, sílice
amorfa, sílice coloidal, sílice coloidal aniónica, soles de sílice,
polisilicatos, ácido polisilícico y combinaciones de estos
compuestos.
4. El método de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que la poli(vinilamina) y el polímero asociativo se
añaden a la suspensión de pasta en forma de mezcla, simultáneamente
o secuencialmente.
5. El método de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que el polímero asociativo es aniónico.
6. El método de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que el monómero no iónico comprende acrilamida y el monómero
aniónico comprende ácido acrílico o una sal del ácido acrílico.
7. El método de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que el polímero asociativo es catiónico.
8. El método de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que el polímero asociativo comprende un monómero aniónico y
un monómero catiónico.
9. El método de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que la relación de polímero asociativo a
poli(vinilamina) es de aproximadamente 100:1 a
aproximadamente 1:100.
10. El método de acuerdo con la reivindicación
9, en el que la relación de polímero asociativo a
poli(vinilamina) es de aproximadamente 25:1 a
aproximadamente 1:25.
11. El método de acuerdo con la reivindicación
1, en el que la cantidad de poli(vinilamina) es hasta 5,0 kg
de material activo por tonelada métrica de pasta de celulosa, basado
en peso seco de la pasta.
12. El método de acuerdo con la reivindicación
1, en el que la cantidad de poli(vinilamina) es de
aproximadamente 0,05 a aproximadamente 1,0 kg de material activo
por tonelada métrica de pasta de celulosa, basado en peso seco de la
pasta.
13. Un método de mejorar la retención y el
drenaje en un proceso de fabricación de papel, en el que la mejora
comprende añadir a la suspensión de pasta micropartículas orgánicas
y una poli(vinilamina).
14. Una composición que comprende un polímero
asociativo y una poli(vinilamina), en el que el polímero
asociativo tiene la fórmula
en la que B es un segmento de
polímero no iónico que comprende uno o más monómeros no iónicos
etilénicamente insaturados, F es un segmento de polímero que
comprende por lo menos un monómero etilénicamente insaturado
aniónico o catiónico y la relación molar B:F es 99:1 a 1:99 y en el
que el polímero asociativo tiene propiedades asociativas
proporcionadas por una cantidad eficaz de por lo menos un
tensioactivo de emulsificación seleccionado de tensioactivos
poliméricos de dos o tres bloques y la relación del por lo menos un
tensioactivo polimérico de dos o tres bloques a monómero es por lo
menos aproximadamente
3:10.
15. La composición de acuerdo con la
reivindicación 14, que comprende además un material silíceo.
16. La composición de acuerdo con la
reivindicación 15, que comprende además fibras celulósicas.
17. La composición de acuerdo con la
reivindicación 16, que comprende además un material silíceo.
18. La composición de acuerdo con la
reivindicación 14, en la que el monómero no iónico comprende
acrilamida y el monómero aniónico comprende ácido acrílico o una
sal del ácido acrílico.
19. La composición de acuerdo con la
reivindicación 14, en la que la relación de polímero asociativo a
poli(vinilamina) es de aproximadamente 25:1 a
aproximadamente 1:25.
20. Un método para fabricar papel con un nivel
reducido de especies iónicas en las aguas blancas, método que
comprende añadir a una suspensión de pasta un polímero asociativo y
una poli(vinilamina).
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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