FR2900410A1

FR2900410A1 - Procede de traitement du talc par des polymeres amphoteres, talc obtenu, utilisation dudit talc comme agent reducteur de la quantite de colloides dans la fabrication de systemes aqueux.

Info

Publication number: FR2900410A1
Application number: FR0603774A
Authority: FR
Inventors: Renaud Souzy; Christian Jacquemet; Jacques Mongoin
Original assignee: Coatex SAS
Current assignee: Coatex SAS
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2006-04-27
Publication date: 2007-11-02
Anticipated expiration: 2026-04-27
Also published as: CN101432372A; FR2900410B1; CN101432372B

Abstract

L'invention porte tout d'abord sur un nouveau procédé de traitement du talc, au moyen d'au moins un polymère amphotère, en vue de rendre ce talc efficace comme agent permettant de diminuer la quantité de colloïdes naturels et organiques dans le procédé de fabrication de la feuille de papier.Un deuxième objet de l'invention est un talc ainsi traité obtenu à partir du procédé selon l'invention.Les troisième, quatrième et cinquième objets de l'invention sont constitués par les poudres sèches, les suspensions aqueuses et les granulés de talc traité obtenu à partir du procédé selon l'invention.Un dernier objet de l'invention est l'utilisation du talc traité à partir du procédé selon l'invention, comme agent réducteur de la quantité de colloïdes naturels et organiques dans le procédé de fabrication de la feuille de papier.

Description

1 PROCEDE DE 'TRAITEMENT DU TALC PAR DES POLYMERES AMPHOTERES, TALC

OBTENU, UTILISATION DUDIT TALC COMME AGENT REDUCTEUR DE LA QUANTITE DE COLLOIDES DANS LA FABRICATION DE SYSTEMES AQUEUX L'invention porte tout d'abord sur un nouveau procédé de traitement du talc, au moyen d'au moins un polymère amphotère, en vue de rendre ce talc efficace comme agent permettant de diminuer la quantité de colloïdes naturels et organiques dans le procédé de fabrication d,e la feuille de papier.

Un deuxième objet de l'invention est un talc ainsi traité obtenu à partir du procédé selon l'invention.

Les troisième, ,quatrième et cinquième objets de l'invention sont constitués par les poudres sèches, les suspensions aqueuses et les granulés de talc traité obtenu à partir du procédé selon l'invention.

Un dernier objet de l'invention est l'utilisation du talc traité à partir du procédé selon 20 l'invention, comme agent réducteur de la quantité de colloïdes naturels et organiques dans le procédé de fabrication de la feuille de papier.

Le procédé de fabrication d'une feuille de papier (encore désigné dans la présente Demande sous le vocable de "procédé papetier") génère un grand nombre d'espèces 25 colloïdales constituées de particules hydrophobes totalement ou partiellement insolubles dans l'eau. Ces colloïdes sont soit d'origine naturelle et constitués d'une grande variété de macromolécules à longues chaînes hydrophobes (à base d'acides gras, d'esters, d'alcools,...) couramment appelés "pitch" selon le terme anglais bien connu de l'homme du métier, soit d'origine synthétique et constitués des polymères à 30 caractère collant que l'on rencontre fréquemment dans l'industrie papetière et couramment appelés "stickies" selon l'autre terme anglais bien connu de l'homme du métier. Les uns et les autres sont tout autant indésirables, puisqu'ils se collent sur les différents équipements du procédé papetier (tels que par exemples des rouleaux) ce qui nécessite des arrêts fréquents pour nettoyage, et qu'il y a aussi le risque de les retrouver dans le produit final où ils créent des imperfections de surface qui vont nuire aux propriétés de la feuille de papier, telle que sa blancheur, ses propriétés mécaniques ou son aspect de surface. Dans la présente Demande, on les désignera sous l'expression de "colloïdes indésirables". On trouve de tels colloïdes indésirables aussi bien dans la pulpe, qu'avec les fibres ou encore dans les eaux blanches du procédé de fabrication de la feuille de papier.

Il existe deux types de méthodes pour réduire la quantité de colloïdes indésirables : celles qui mettent en jeu, par introduction comme additif dans le procédé papetier, avant la fabrication de la feuille de papier, un polymère organique et celles qui mettent en jeu dans les mêmes conditions un matériau inorganique (éventuellement traité par un polymère).

Dans la première catégorie, l'homme du métier connaît un certain nombre de documents, qui lui enseignent l'emploi de polymères cationiques, anioniques, non-ioniques ou encore amphotères.

Ainsi, le document US 5 989 392 décrit-il la mise en oeuvre de polymères cationiques qui sont des polyammonium quaternaires constitués d'un monomère cationique et d'un monomère réticulant, en vue de réduire la quantité de colloïdes indésirables dans la pulpe de papier.

L'homme du métier connaît aussi le document WO 01 / 88 264, qui décrit l'utilisation de polymères non-ioniques à base d'acrylamide et d'acétate de vinyle, pour diminuer la déposition de matières collantes sur les équipements d'une machine à papier.

Il connaît également le document US 6 051 160, qui décrit une composition liquide à base de gomme de guai et d'un copolymère anionique du styrène et de l'anhydride maléïque ayant un poids moléculaire compris entre 500 et 10 000 g/mole ; cette composition est utilisée comme agent permettant de limiter la présence de colloïdes indésirables dans le procédé de fabrication de la feuille de papier. 3 L'homme du métier connaît aussi des documents qui mettent en oeuvre des polymères amphotères en vue de réduire la proportion de ces colloïdes indésirables. Ainsi, le document EP 0 464 993 lui enseigne-t-il l'utilisation de copolymères de l'acide (méth)acrylique et du chlorure de diallydiméthyl ammonium (DADMAC), comme agent de contrôle de la poix dans le procédé de fabrication de la feuille de papier.

Quant au document US 2006 000 570, il lui enseigne, en vue de réduire la quantité de colloïdes indésirables, l'utilisation de copolymères de l'acide acrylique et/ou de l'acrylamide avec le DADMAC. Toutefois, ces solutions qui consistent en la mise en oeuvre de polymères organiques directement dans le procédé papetier, ne donnent pas satisfaction à l'homme du métier : en effet, de tels polymères ne s'avèrent pas assez efficaces pour réduire notablement la quantité de colloïdes indésirables. 15 La seconde voie qui permet de limiter la quantité de colloïdes indésirables consiste en la mise en oeuvre d'un additif minéral, éventuellement traité.

A ce titre, l'homme du métier sait depuis de nombreuses années que le talc est la 20 matière minérale privilégiée à cet effet, comme indiqué dans le document "Talc as pitch control agent in the paper industry" (Kam Pa Gikyoshi, 53 (9), 1999, pp 1133- 1142).

En vue d'améliorer les propriétés du talc comme agent permettant de réduire la 25 quantité de colloïdes indésirables, l'homme du métier connaît un certain nombre de documents qui mettent en oeuvre des polymères comme agents de traitement dudit talc.

Il connaît ainsi le document WO 89 / 06294 qui décrit une méthode pour réduire la quantité de colloïdes indésirables, par utilisation d'un talc sur lequel est adsorbé un 30 polymère cationique, la particule résultante ayant un potentiel zéta supérieur ou égal à +30 mV. Les auteurs de ce document avaient d'ailleurs déjà remarqué que les particules de talc ainsi traitées par des polymères cationiques, s'avéraient plus efficaces que :les polymères cationiques eux-mêmes, comme agents réduisant la to 4 quantité de colloïdes indésirables (page 15, lignes 19-23). Les exemples indiquent que l'adsorption du polymère cationique sur la particule de talc a lieu pendant un simple procédé de mélange.

L'homme du métier connaît aussi le document US 2003 / 096 143, qui décrit une méthode pour améliorer la mouillabilité du talc et son affinité vis-à-vis des fibres de cellulose, permettant ainsi une réduction des colloïdes indésirables. Cette méthode est basée sur le double traitement du talc par un hydroxyde métallique et par un polymère cationique tel que le polyDADMAC, les polyamines, les polyéthylenimines et l'amidon cationique. Ce double traitement a lieu par mélange entre une suspension aqueuse de talc et les agents de traitement précités.

Enfin, l'homme du métier connaît le document US 2003 / 143 144, qui décrit un procédé de modification de la surface du talc, le talc ainsi modifié pouvant être utilisé comme agent réducteur de la quantité des colloïdes indésirables. Cette modification a lieu par la mise en contact, par simple mélange, d'une suspension aqueuse de talc et d'un polymère cationique fonctionnalisé par une amine quaternaire.

Même si les procédés décrits dans les documents WO 89 / 06294, US 2003 / 096 143 et US 2003 / 143 144 constituent une avancée en terme d'efficacité des particules de talc traité, comme agents diminuant la quantité des colloïdes indésirables, par rapport aux autre solutions qui se contentent de mettre en oeuvre un simple polymère organique en tant qu'additif introduit dans le procédé de fabrication de la feuille de papier, ces solutions représentent toutefois un inconvénient important pour l'homme du métier : elles reposent sur la mise en oeuvre d'un polymère cationique. Or, ces polymères cationiques s'avèrent en général onéreux d'une part, et toxiques vis-à-vis de la faune aquatique lorsqu'ils sont rejetés dans les cours d'eaux avec les eaux usées résultant du procédé papetier. Il est en effet bien connu que des produits de nature cationique vont s'adsorber plus facilement sur les sites anioniques qu'on trouve sur les branchies des poissons. A ce titre, le document "Wastewater treatment polymers identified as the toxic component of a diamond mine effluent" (Environmental Toxicology and Chemistry, 23(9), 2004, pp. 2234-2242) rappelle la dangerosité des polymères cationiques vis-à-vis de la faune sous-marine.

Par conséquent, il existe un manque en terme de solution technique permettant à l'homme du métier de disposer d'un procédé de réduction des colloïdes indésirables, dans le procédé de fabrication de la feuille de papier, ledit procédé devant être plus efficace que les méthodes mettant en oeuvre des polymères en tant que simples additifs, 5 et ledit procédé ne devant pas comporter les inconvénients inhérents à l'utilisation de polymères cationiques.

Aussi, poursuivant ses recherches en vue de fournir à l'homme du métier une telle 10 solution technique, la Demanderesse a mis au point un procédé de traitement du talc par des polymères, lesdits polymères étant mis en contact avec le talc :

- pendant une étape de mélange avec une suspension aqueuse de talc, contenant éventuellement de la pulpe, de nature mécanique et / ou thermomécanique et / ou 15 chimique et / ou de la pulpe recyclée, et / ou pendant une étape de mise en suspension aqueuse du talc, initialement présent sous forme de poudre sèche, - et / ou pendant une étape de broyage du talc, en milieu sec ou en milieu aqueux, et / ou pendant une étape de séchage d'une suspension aqueuse de talc, 20 et / ou pendant une étape de granulation du talc,

caractérisé en ce que les polymères sont des polymères amphotères, constitués :

a) d'au moins un monomère anionique, 25 b) d'au moins un monomère cationique, c) et éventuellement d'au moins un monomère non-ionique.

De la sorte, on obtient un talc traité qui s'avère être un agent efficace en terme de 30 réduction des colloïdes indésirables dans le procédé papetier, ce qui n'était pas le cas des solutions de l'état de la technique qui ne mettaient en oeuvre qu'un simple polymère ou mélange de :polymères (cette propriété sera illustrée dans les exemples de la présente Demande). 6 D'autre part, la solution ainsi proposée, s'avère moins onéreuse et moins dangereuse (en terme d'écotoxicologie) que les solutions reposant sur l'emploi d'un polymère cationique comme agent de traitement du talc.

De plus, la Demanderesse a su remarquer que les polymères amphotères mis en oeuvre dans la présente invention permettent, pour un talc quelconque (c'est-à-dire notamment quelles que soit sa granulométrie et sa surface spécifique), de traiter celui-ci en vue d'améliorer ses propriétés d'agent réducteur des colloïdes indésirables : en ce sens, les polymères amphotères mis en oeuvre selon la présente invention permettent de doper les propriétés d'agent réducteur des colloïdes indésirables pour un talc quelconque.

Enfin, le procédé développé par la Demanderesse présente l'avantage d'être extrêmement souple pour l'homme du métier. En effet, les solutions techniques consistant à mettre en oeuvre un talc traité par un polymère cationique s'appuient exclusivement sur des procédés de traitement par simple mélange du talc en suspension aqueuse avec lesdits polymères cationiques. Or, l'homme du métier doit aussi faire face à un certain nombre d'exigences de la part de l'utilisateur final qu'est le papetier. Ces exigences peuvent être traduites à travers les différentes étapes unitaires de transformation que peut subir le talc, avant d'être envoyé à l'utilisateur final. A ce titre, ledit talc peut subir une ou plusieurs des opérations suivantes :

une étape de mélange, lorsque le talc est déjà présent sous forme d'une suspension aqueuse contenant éventuellement de la pulpe, l'objectif étant ici de permettre à l'utilisateur final de traiter une suspension aqueuse de talc directement au cours du procédé papetier, - une étape de mise en suspension, lorsque le talc est sous forme de poudre sèche, l'objectif étant de délivrer à l'utilisateur un produit liquide, une étape de broyage, en milieu sec ou en milieu aqueux, l'objectif étant de fournir 30 à l'utilisateur final un talc de taille de particules réduite et de surface spécifique plus élevée, - une étape de séchage, lorsque le talc était en suspension aqueuse, l'objectif étant de délivrer à l'utilisateur final un produit sous forme de poudre sèche, 7 une étape de granulation, l'objectif étant de délivrer à l'utilisateur final des produits sous forme de granulés.

Or, aucune des solutions proposées par l'état de la technique ne permet à l'homme du métier de traiter le talc, en vue de le rendre efficace pour réduire la quantité de colloïdes indésirables, par introduction d'un polymère amphotère au cours d'une quelconque des étapes précédemment citées : le simple cas du mélange est extrêmement limitant pour l'homme du métier. Ainsi, un premier objet de l'invention est un procédé de traitement du talc par au 10 moins un polymère, ledit polymère étant mis en contact avec le talc :

pendant une étape de mélange avec une suspension aqueuse de talc, contenant éventuellement de la pulpe de nature mécanique et / ou thermomécanique et / ou chimique et / ou de la pulpe recyclée, 15 - et / ou pendant une étape de mise en suspension aqueuse du talc, initialement présent sous forme de poudre sèche, et / ou pendant une étape de broyage du talc, en milieu sec ou en milieu aqueux, et / ou pendant une étape de séchage d'une suspension aqueuse de talc, et / ou pendant une étape de granulation du talc, 20 caractérisé en ce que ledit polymère est un polymère amphotère, constitué : a) d'au moins un monomère anionique, b) d'au moins un monomère cationique, c) et éventuellement d'au moins un monomère non-ionique. Le procédé selon l'invention est aussi caractérisé en ce que le polymère amphotère est constitué :

a) d'au moins un monomère anionique qui est un monomère anionique à 30 insaturation éthylénique et à fonction monocarboxylique à l'état acide ou salifié, choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction monocarboxylique, et préférentiellement parmi l'acide acrylique, méthacrylique, crotonique, isocrotonique, cinnamique ou encore les hémiesters de diacides tels 25 8 que les monoesters en CI à C4 des acides maléique ou itaconique, ou choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et fonction dicarboxylique à l'état acide ou salifié, et préférentiellement parmi l'acide itaconique, maléique, fumarique, mésaconique, citraconique ou encore les anhydrides d'acides carboxyliques, tels que l'anhydride maléique ou choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction sulfonique à l'état acide ou salifié, et préférentiellement parmi l'acide acrylamido-2-méthyl-2-propane-sulfonique, le méthallylsulfonate de sodium, l'acide vinyl sulfonique et l'acide styrène sulfonique ou bien encore choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction phosphorique à l'état acide ou salifié, et préférentiellement parmi l'acide vinyl phosphorique, le phosphate de méthacrylate d'éthylène glycol, le phosphate de méthacrylate de propylène glycol, le phosphate d'acrylate d'éthylène glycol, le phosphate d'acrylate de propylène glycol et leurs éthoxylats ou bien encore choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction phosphonique à l'état acide ou salifié, et est préférentiellement l'acide vinyl phosphonique, ou leurs mélanges,

b) d'au moins un monomère cationique choisi parmi les ammonium quaternaires, et préférentiellement parmi le chlorure ou le sulfate de [2-(méthacryloyloxy) éthyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [2-(acryloyloxy) éthyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [3-(acrylamido) propyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de diméthyl diallyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [3-(méthacrylamido) propyl] triméthyl ammonium, ou leurs mélanges, c) éventuellement d'au moins un monomère non-ionique choisi parmi le N-[3-(diméthylamino) propyl] acrylamide ou le N-[3-(diméthylamino) propyl] méthacrylamide, les esters insaturés tels que le méthacrylate de N-[2-(diméthylamino) éthyl], ou l'acrylate de N-[2-(diméthylamino) éthyl], ou parmi l'acrylamide ou le méthacrylamide et leurs mélanges, les acrylates ou méthacrylates d'alkyle, les vinyliques, et préférentiellement l'acétate de vinyle, la vinylpyrrolidone, le styrène, l'alphaméthylstyrène et leurs dérivés, ou les monomères de formule (I) : 5 10 15 20 25 (I) dans laquelle : m et p représentent un nombre de motifs d'oxyde d'alkylène inférieur ou égal à 150, n représente un nombre de motifs d'oxyde d'éthylène inférieur ou égal à 150, q représente un nombre entier au moins égal à 1 et tel que 5 (m+n+p)q < 150, et préférentiellement tel que 15 <_ (m+n+p)q < 120, RI représente l'hydrogène ou le radical méthyle ou éthyle, R2 représente l'hydrogène ou le radical méthyle ou éthyle, R représente un radical contenant une fonction insaturée polymérisable, appartenant préférentiellement au groupe des vinyliques ainsi qu'au groupe des esters acrylique, méthacrylique, maléique, itaconique, crotonique, vinylphtalique ainsi qu'au groupe des insaturés uréthannes tels que les acryluréthanne, méthacryluréthanne, a-a' diméthyl-isopropénylbenzyluréthanne, allyluréthanne, de même qu'au groupe des éthers allyliques ou vinyliques substitués ou non, ou encore au groupe des amides ou des imides éthyléniquement insaturées, R' représente l'hydrogène ou un radical hydrocarboné ayant 1 à 40 atomes de carbone,

Le procédé selon l'invention est aussi caractérisé en ce que lesdits polymères amphotères sont constitués :

a) de 10 % à 90 %, préférentiellement de 25 % à 75 %, très préférentiellement de 40 % à 60 % en moles d'au moins un monomère anionique, b) de 10 % à 90 %, préférentiellement de 25 % à 75 %, très préférentiellement de 40 % à 60 % en moles d'au moins un monomère cationique, R1 R O nr 9 10 c) et de 0 % à 30 %, préférentiellement de 0 % à 20 % en moles d'au moins un monomère non-ionique, la somme des pourcentages molaires de chaque monomère constituant ledit polymère amphotère étant égal à 100 %.

Le procédé selon l'invention est aussi caractérisé en ce que les polymères amphotères sont obtenus par des procédés connus de polymérisation radicalaire en solution, en émulsion directe ou inverse, en suspension ou précipitation dans des solvants appropriés, en présence de systèmes catalytiques et d'agents de transfert connus, ou encore par des procédés de polymérisation radicalaire contrôlée et préférentiellement par la polymérisation contrôlée par des nitroxydes (NMP) ou par des cobaloxymes, la polymérisation par transfert d'atome radicalaire (ATRP), la polymérisation radicalaire contrôlée par des dérivés soufrés, choisis parmi des carbamates, des dithioesters ou des trithiocarbonates (RAFT) ou des xanthates.

Le procédé selon l'invention est aussi caractérisé en ce que les polymères amphotères sont totalement acides, ou totalement ou partiellement neutralisés par un agent de neutralisation choisi parmi les hydroxydes de sodium, de potassium, les hydroxydes et/ou oxydes de calcium, de magnésium, l'ammoniaque, ou leurs mélanges, préférentiellement par un agent de neutralisation choisi parmi l'hydroxyde de sodium, de potassium, l'ammoniaque, ou leurs mélanges, très préférentiellement par un agent de neutralisation qui est l'ammoniaque.

Le procédé selon l'invention est aussi caractérisé en ce que les polymères amphotères peuvent être éventuellement avant ou après leur neutralisation totale ou partielle, être traités et séparés en plusieurs phases, selon des procédés statiques ou dynamiques connus de l'homme du métier, par un ou plusieurs solvants polaires appartenant préférentiellement au groupe constitué par l'eau, le méthanol, l'éthanol, le propanol, l'isopropanol, les butanols, l'acétone, le tétrahydrofurane ou leurs mélanges. L'une des deux phases correspond alors aux polymères utilisés selon l'invention.

Le procédé selon l'invention est aussi caractérisé en ce que les polymères amphotères peuvent être séchés. 11 Un deuxième objet de l'invention est constitué par un talc traité, caractérisé en ce que l'agent de traitement du talc est un polymère amphotère, constitué :

a) d'au moins un monomère anionique, b) d'au moins un monomère cationique, c) et éventuellement d'au moins un monomère non-ionique.

Le talc traité est aussi caractérisé en ce que ledit polymère amphotère est constitué : a) d'au moins un monomère anionique qui est un monomère anionique à insaturation éthylénique et à fonction monocarboxylique à l'état acide ou salifié, choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction monocarboxylique, et préférentiellement parmi l'acide acrylique, méthacrylique, crotonique, isocrotonique, cinnamique ou encore les hémiesters de diacides tels que les monoesters en C1 à C4 des acides maléique ou itaconique, ou choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et fonction dicarboxylique à l'état acide ou salifié, et préférentiellement parmi l'acide itaconique, maléique, fumarique, mésaconique, citraconique ou encore les anhydrides d'acides carboxyliques, tels que l'anhydride maléique ou choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction sulfonique à l'état acide ou salifié, et préférentiellement parmi l'acide acrylarnido-2-méthyl-2-propane-sulfonique, le méthallylsulfonate de sodium, l'acide vinyl sulfonique et l'acide styrène sulfonique ou bien encore choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction phosphorique à l'état acide ou salifié, et préférentiellement parmi l'acide vinyl phosphorique, le phosphate de méthacrylate d'éthylène glycol, le phosphate de méthacrylate de propylène glycol, le phosphate d'acrylate d'éthylène glycol, le phosphate d'acrylate de propylène glycol et leurs éthoxylats ou bien encore choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction phosphonique à l'état acide ou salifié, et est préférentiellement l'acide vinyl phosphonique, ou leurs mélanges,

b) d'au moins un monomère cationique choisi parmi les ammonium quaternaires, et préférentiellement parmi le chlorure ou le sulfate de [2-12 (méthacryloyloxy) éthyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [2-(acryloyloxy) éthyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [3-(acrylamido) propyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de diméthyl diallyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [3-(méthacrylamido) propyl] triméthyl ammonium, ou leurs mélanges,

c) éventuellement d'au moins un monomère non-ionique choisi parmi le N-[3-(diméthylamino) propyl] acrylamide ou le N-[3-(diméthylamino) propyl] méthacrylamide, les esters insaturés tels que le méthacrylate de N-[2-(diméthylamino) éthyl], ou l'acrylate de N-[2-(diméthylamino) éthyl], ou parmi l'acrylamide ou le méthacrylamide et leurs mélanges, les acrylates ou méthacrylates d'alkyle, les vinyliques, et préférentiellement l'acétate de vinyle, la vinylpyrrolidone, le styrène, l'alphaméthylstyrène et leurs dérivés, ou les monomères de formule (I) : RI R O ùn- (I) dans laquelle :

- m et p représentent un nombre de motifs d'oxyde d'alkylène inférieur ou 20 égal à 150, n représente un nombre de motifs d'oxyde d'éthylène inférieur ou égal à 150, - q représente un nombre entier au moins égal à 1 et tel que 5 5 (m+n+p)q < 150., et préférentiellement tel que 15 5 (m+n+p)q < 120, 25 - RI représente l'hydrogène ou le radical méthyle ou éthyle, - R2 représente l'hydrogène ou le radical méthyle ou éthyle, R représente un radical contenant une fonction insaturée polymérisable, appartenant préférentiellement au groupe des vinyliques ainsi qu'au groupe des esters acrylique, méthacrylique, maléique, itaconique, 13 crotonique, vinylphtalique ainsi qu'au groupe des insaturés uréthannes tels que les acryluréthanne, méthacryluréthanne, a- a' diméthyl-isopropénylbenzyluréthanne, allyluréthanne, de même qu'au groupe des éthers allyliques ou vinyliques substitués ou non, ou encore au groupe des amides ou des imides éthyléniquement insaturées, R' représente l'hydrogène ou un radical hydrocarboné ayant 1 à 40 atomes de carbone,

Le talc traité est aussi caractérisé en ce que ledit polymère amphotère est constitué : a) de 10 % à 90 %, préférentiellement de 25 % à 75 %, très préférentiellement de 40 % à 60 % en moles d'au moins un monomère anionique, b) de 10 % à 90 %, préférentiellement de 25 % à 75 %, très préférentiellement de 40 % à 60 % en moles d'au moins un monomère cationique, c) et de 0 % à 30 %, préférentiellement de 0 % à 20 % en moles d'au moins un 15 monomère non-ionique,

la somme des pourcentages molaires de chaque monomère constituant ledit polymère amphotère étant égal à 100 %.

20 Le talc traité est aussi caractérisé en ce que les polymères amphotères sont obtenus par des procédés connus de polymérisation radicalaire en solution, en émulsion directe ou inverse, en suspension ou précipitation dans des solvants appropriés, en présence de systèmes catalytiques et d'agents de transfert connus, ou encore par des procédés de 25 polymérisation radicalaire contrôlée et préférentiellement par la polymérisation contrôlée par des nitroxydes (NMP) ou par des cobaloxymes, la polymérisation par transfert d'atome radicalaire (ATRP), la polymérisation radicalaire contrôlée par des dérivés soufrés, choisis parmi des carbamates, des dithioesters ou des trithiocarbonates (RAFT) ou des xanthates. 30 Le talc traité est aussi caractérisé en ce que les polymères amphotères sont totalement acides ou, totalement ou partiellement neutralisés par un agent de neutralisation choisi parmi les hydroxydes de sodium, de potassium, les hydroxydes et / ou oxydes de 14 calcium, de magnésium, l'ammoniaque, ou leurs mélanges, préférentiellement par un agent de neutralisation choisi parmi l'hydroxyde de sodium, de potassium, l'ammoniaque, ou leurs mélanges, très préférentiellement par un agent de neutralisation qui est l'ammoniaque.

Le talc traité est aussi caractérisé en ce que les polymères amphotères peuvent être éventuellement avant ou après leur neutralisation totale ou partielle, traités et séparés en plusieurs phases, selon des procédés statiques ou dynamiques connus de l'homme du métier, par un ou plusieurs solvants polaires appartenant préférentiellement au groupe constitué par l'eau, le méthanol, l'éthanol, le propanol, l'isopropanol, les butanols, l'acétone, le tétrahydrofurane ou leurs mélanges. L'une des deux phases correspond alors aux polymères utilisés selon l'invention. Le talc traité est aussi caractérisé en ce que les polymères amphotères peuvent être 15 séchés.

Un troisième objet de l'invention est une poudre sèche de talc traité, caractérisée en ce que le talc traité est celui de la présente invention. Un quatrième olbjet de l'invention est un granulé de talc traité, caractérisé en ce que le talc traité est celui de la présente invention.

Un cinquième objet de l'invention est une suspension aqueuse de talc traité, contenant 25 éventuellement de la pulpe de nature mécanique et / ou thermomécanique et / ou chimique et / ou de la pulpe recyclée,caractérisée en ce que le talc traité est celui de la présente invention.

Un sixième et dernier objet de l'invention est l'utilisation comme agent réducteur de la 30 quantité de colloïdes indésirables, dans le procédé de fabrication d'une feuille de papier, d'un talc traité selon l'invention, d'une poudre sèche de talc traité selon l'invention, d'un granulé de talc traité selon l'invention et d'une suspension aqueuse de talc traité selon l'invention. 20 EXEMPLES

Dans tous les exemples, les indices de polymolécularité et les poids moléculaires moyens des polymères (lorsqu'ils ont été mesurés) sont déterminés selon la méthode explicitée ci-dessous.

Les poids moléculaires moyens et l'indice de polymolécularité sont déterminés par une méthode de chromatographie d'exclusion stérique (CES). Une prise d'essai de la solution de polymère correspondant à 90 mg de matière sèche est introduite dans un flacon de 10 ml. Il est ajouté de la phase mobile, additionnée de 0,04 % de THF, jusqu'à une masse totale de 10 g. La composition de cette phase mobile est la suivante : NaNO3 : 0.2 mol/L, CH3COOH : 0.5 mol/L, acétonitrile 5% volume. La chaîne de CES est composée d'une pompe isocratique de type WatersTM 510, dont le débit est réglé à 0.8 mL/min, d'un passeur d'échantillons Waters 717+, d'un four contenant une précolonne de type "Guard Column Ultrahydrogel WatersTM", suivie d'un jeu de colonnes de 7.8 mm de diamètre interne et 30cm de longueur de type "Ultrahydrogel WatersTM",dont les porosités nominales sont, dans l'ordre de leur connection : 2000, 1000, 500 et 250À. La détection est assurée par un réfractomètre différentiel de type WatersTM 410. La température du four et du détecteur est régulée à 35 C. L'acquisition et de traitement du chromatogramme sont effectués par l'utilisation du logiciel PSS WinGPC Scientific v 4.02 . La CES est étalonnée par une série d'étalons de poly(DADMAC) fournie par Polymer Standards ServiceTM. La courbe d'étalonnage est de type linéaire et prend en compte la correction obtenue grâce au marqueur de débit (THF).

Exemple 1

Cet exemple illustre le procédé selon l'invention dans lequel un polymère amphotère est mis en oeuvre pour traiter un talc, pendant une étape de mise en suspension aqueuse dudit talc (cette étape de mise en suspension étant réalisée selon les techniques bien connues de l'homme du métier). 15 Le talc mis en oeuvre est le FinntalcTM P05 commercialisé par la société MONDO 16 MINERALS, de diamètre médian égal à 2,2 gm (tel que déterminé à partir d'un appareil SedigraphTM 5100 commercialisé par la société MICROMERITICSTM) et de surface spécifique BET égale à 10,0 m2/g (telle que mesurée à partir d'un appareil FlowsorbTM II commercialisé par la société MICROMERITICSTM).

Essai n 1 Cet essai constitue une référence. De la pulpe de bois de nature mécanique, et obtenue auprès de La Papeterie de Lancey (France) est filtrée à travers un filtre dont le diamètre des pores est égal à 2 m. ~o Cette pulpe de bois possède un extrait sec égal à 12 g / L et une concentration particulaire égale à 65 x 106 particules par cm3 mesurée par une cellule de comptage commercialisée par la société NEUBAUERTM. On obtient ainsi une liqueur. A 200 g de ladite liqueur sont ajoutés 20 g d'eau. 15 La phase liquide est alors centrifugée à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et sa turbidité est mesurée à partir d'un appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM. La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bi-20 permutée.

Essai n 2 Cet essai illustre l'art antérieur. On réalise une suspension aqueuse de talc, contenant 40 % en poids sec de talc non 25 traité par rapport au poids total de ladite suspension. On mélange 10 g de la suspension obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans l'essai 1 ainsi qu'à 10 g d'eau, et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation. La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un 30 appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bipermutée. 17 Essai n 3 Cet essai illustre l'invention. On réalise une dispersion aqueuse de talc, contenant 40 % en poids sec de talc, en présence de 1 % en poids sec (mesuré par rapport au poids sec de talc) d'un polymère amphotère constitué de 50 % en mole de MAPTAC (chlorure de [3-(méthacrylamido) propyl] triméthyl ammonium) et de 50 % en mole d'acide acrylique. Sa masse moléculaire en poids est égale à 44 200 g/mole et son indice de polymolécularité est égal à 1,95. On mélange 10 g de la dispersion obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans l'essai 1 ainsi qu'à 10 g d'eau, et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation. La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours/minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bipermutée.

Essai n 4 Cet essai illustre l'invention.

On réalise une dispersion aqueuse de talc contenant 40 % en poids sec de talc, en présence de 1 % en poids sec (mesuré par rapport au poids sec de talc) d'un polymère amphotère constitué de 60 % en mole de MADQUAT (chlorure de [2-(méthacryloyloxy) éthyl] triméthyl ammonium) et de 40 % en mole d'acide acrylique. Sa masse moléculaire en poids est égale à 78 000 g/mole et son indice de polymolécularité est égal à 2,65. On mélange 10 g de la dispersion obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans l'essai 1 ainsi qu'à 10 g d'eau, et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation. La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM. La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bipermutée. 18 L'ensemble des caractéristiques et résultats correspondant aux essais n 1 à 4 est rapporté dans le tableau 1.

Pour chacun des essais, on calcule la différence entre la valeur 1000 mV (valeur d'étalonnage de la phototrode lorsqu'elle est plongée dans l'eau bi-permutée) et la valeur de turbidité mesurée pour chaque échantillon : plus cette différence est faible, plus la quantité de colloïdes indésirables restant dans l'échantillon est faible. Essai n 1 2 3 4 Référence / Art Antérieur / Invention Référence Art Invention Invention Antérieur Pulpe mécanique (g) 200 200 200 200 Eau ajoutée à la pulpe (g) 20 10 10 10 Suspension aqueuse contenant 40 % en 0 10 10 10 poids sec de talc (g) Polymère amphotère (% en poids sec / 0 0 1 1 poids sec de talc) 1000 - valeur de turbidité (mV) 690 150 60 30 Tableau 1 Ces résultats démontrent que le talc mis en oeuvre dans l'essai n 2 permet de réduire sensiblement la quantité (1000 - valeur de la turbidité).

Les meilleurs résultats sont cependant obtenus pour les essais n 3 et 4 qui mettent en oeuvre selon l'invention un polymère amphotère comme agent de traitement dudit talc, et qui permettent d'exacerber l'efficacité dudit talc.

Ces résultats démontrent donc l'efficacité des polymères selon l'invention, comme 20 agents de traitement du talc, en vue de le rendre efficace pour diminuer la quantité de colloïdes indésirables dans un procédé de fabrication de la feuille de papier.

Exemple 2

25 Cet exemple illustre le procédé selon l'invention dans lequel un polymère amphotère est mis en oeuvre pour traiter un talc, pendant une étape de mise en suspension aqueuse dudit talc. Le talc mis en oeuvre est le FinntalcTM P15 commercialisé par la société MONDO 5 19 MINERALS, de diamètre médian égal à 5,5 gm (tel que déterminé à partir d'un appareil SedigraphTM 5100 commercialisé par la société MICROMERITICSTM) et de surface spécifique BET égale à 6,0 m2/g (telle que mesurée à partir d'un appareil FlowsorbTM II commercialisé par la société MICROMERITICSTM) Pour cette série d'essais, l'essai n 1 constitue toujours la référence.

10 En plus de la mesure de turbidimétrie réalisée au cours de l'essai n 1, on réalise aussi une mesure de Demande Chimique en Oxygène (DCO) qui représente la concentration (mg/L) d'oxygène équivalente à la quantité de dichromate consommée par les matières dissoutes et en suspension (1 mole de K2Cr2O7 correspond à 1 mole d'oxygène). La mesure de DCO est effectuée selon la norme ISO 6060, en mettant en oeuvre un 15 photomètre Spectroquant Nova 60 commercialisé par la société MERCKTM. Cette mesure est représentative de la quantité de colloïdes indésirables demeurés dans la phase liquide : plus cette valeur est élevée, plus la quantité de colloïdes indésirables restés en suspension est importante.

20 Essai n 5 Cet essai illustre l'art antérieur. On réalise une suspension aqueuse de talc, contenant 40 % en poids sec de talc par rapport au poids total de ladite suspension. On mélange 10 g de la suspension obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans 25 l'essai 1 ainsi qu'à 10 g d'eau, et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation. La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM 30 La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bipermutée. On réalise également une mesure de DCO sur la phase liquide, selon la méthode précédemment décrite. 20 Essai n 6 Cet essai illustre l'invention. On réalise une dispersion aqueuse de talc, contenant 40 % en poids sec de talc, en présence de 1 % en poids sec (mesuré par rapport au poids sec de talc) d'un polymère amphotère constitué de 50 % en mole de MAPTAC et de 50 % en mole d'acide acrylique. Sa masse moléculaire en poids est égale à 44 200 g/mole et son indice de polymolécularité est égal à 1,95. On mélange 10 g de la dispersion obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans l'essai 1 ainsi qu'à 10 g d'eau, et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bipermutée. On réalise également une mesure de DCO sur la phase liquide, selon la méthode précédemment décrite.

Essai n 7 Cet essai illustre l'invention. On réalise une dispersion aqueuse de talc contenant 40 % en poids sec de talc, en présence de 1 % en poids sec (mesuré par rapport au poids sec de talc) d'un polymère amphotère constitué de 60 % en mole de MADQUAT et de 40 % en mole d'acide acrylique. Sa masse moléculaire en poids est égale à 78 000 g/mole et son indice de polymolécularité est égal à 2,65. On mélange 10 g de la dispersion obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans l'essai 1 ainsi qu'à 10 g d'eau, et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM.

La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bipermutée. On réalise également une mesure de DCO sur la phase liquide, selon la méthode précédemment décrite.

Essai n 8 Cet essai illustre l'invention. On réalise une dispersion aqueuse de talc contenant 40 % en poids sec de talc, en présence de 1 ,/o en poids sec (mesuré par rapport au poids sec de talc) d'un polymère amphotère constitué de 60 % en mole de MADQUAT et de 40 % en mole d'acide acrylique. Sa masse moléculaire en poids est égale à 121 000 g/mole et son indice de polymolécularité est égal à 2,20. On mélange 10 g de la dispersion obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans l'essai 1 ainsi qu'à 10 g d'eau, et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM.

Essai n 9 Cet essai illustre l'invention. On réalise une dispersion aqueuse de talc contenant 40 % en poids sec de talc, en présence de 1 0/o en poids sec (mesuré par rapport au poids sec de talc) d'un polymère amphotère constitué de 60 % en mole de MADQUAT et de 40 % en mole d'acide acrylique. Sa masse moléculaire en poids est égale à 54 500 g/mole et son indice de polymolécularité est égal à 2,45. 15 On mélange 10 g de la dispersion obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans l'essai 1 ainsi qu'à 10 g d'eau, et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation. La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bipermutée. On réalise également une mesure de DCO sur la phase liquide, selon la méthode 10 précédemment décrite.

L'ensemble des caractéristiques et résultats correspondant aux essais n 1 et 5 à 9 est rapporté dans le tableau 2. Essai n 1 5 6 7 8 9 Référence / Référence Art Invention Invention Invention Invention Art Antérieur /Invention Antérieur Pulpe mécanique (g) 200 200 200 200 200 200 Eau ajoutée à la pulpe (g) 20 10 10 10 10 10 Suspension aqueuse 0 10 10 10 10 10 contenant 40 % en poids sec de talc (g) Polymère amphotère (% 0 0 1 1 1 1 en poids sec / poids sec de talc) 1000 - valeur de la 690 180 70 55 50 60 turbidité (mV) DCO (mg/L) 3400 3050 2375 2680 2680 2680 Tableau 2 Ces résultats démontrent que le talc mis en oeuvre dans l'essai n 5 permet déjà de 20 diminuer sensiblement la quantité (1000 ù valeur de la turbidité), tout en diminuant la valeur de DCO.

Les meilleurs résultats sont cependant obtenus pour les essais n 6 à 9 qui mettent en oeuvre selon l'invention un polymère amphotère comme agent de traitement dudit talc, 25 et qui permettent d'exacerber l'efficacité dudit talc, à la fois en terme de diminution de la quantité (1000 - valeur de la turbidité) et de diminution de la DCO. 23 Ces résultats démontrent donc l'efficacité des polymères selon l'invention, comme agents de traitement du talc, en vue de le rendre efficace pour diminuer la quantité de colloïdes indésirables dans un procédé de fabrication de la feuille de papier.

Exemple 3

Cet exemple illustre le procédé selon l'invention dans lequel un polymère amphotère est mis en oeuvre pour traiter un talc, pendant une étape de mise en suspension aqueuse dudit talc.

Le talc mis en oeuvre est un talc Finlandais, de diamètre médian égal à 30 gm (tel que déterminé à partir d'un appareil SedigraphTM 5100 commercialisé par la société MICROMERIT ICSTM) et de surface spécifique BET égale à 3,4 m2/g (telle que mesurée à partir d'un appareil FlowsorbTM II commercialisé par la société MICROMERIT ICSTM)

Pour cette série d'essais, l'essai n 1 constitue toujours la référence.

Essai n 10 Cet essai illustre l'art antérieur. On réalise une suspension aqueuse de talc, contenant 40 % en poids sec de talc par rapport au poids total de ladite suspension. On mélange 10 g de la suspension obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans l'essai 1, ainsi qu'à 10 g d'eau, et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM. La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bi- permutée.

Essai n 11 Cet essai illustre l'invention.

On réalise une dispersion aqueuse de talc, contenant 40 % en poids sec de talc, en présence de 1 9/o en poids sec (mesuré par rapport au poids sec de talc) d'un polymère amphotère constitué de 50 % en mole de MADQUAT et de 50 % en mole d'acide acrylique.

Sa masse moléculaire en poids est égale à 84 400 g/mole et son indice de polymolécularité est égal à 3,1. On mélange 10 g de la dispersion obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans l'essai 1 ainsi qu'à 10 g d'eau, et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation. La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM. La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bipermutée.

Essai n 12 Cet essai illustre l'invention. On réalise une dispersion aqueuse de talc contenant 40 % en poids sec de talc, en présence de 1 % en poids sec (mesuré par rapport au poids sec de talc) d'un polymère amphotère constitué de 50 % en mole de MAPTAC et de 50 % en mole d'acide acrylique. Sa masse moléculaire en poids est égale à 44 200 g/mole et son indice de polymolécularité est égal à 1,95. On mélange 10 g de la dispersion obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans l'essai 1 ainsi qu'à 10 g d'eau, et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation. La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM.

La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bipermutée.

Essai n 13 25 Cet essai illustre l'invention. On réalise une dispersion aqueuse de talc contenant 40 % en poids sec de talc, en présence de 1 iô en poids sec (mesuré par rapport au poids sec de talc) d'un polymère amphotère constitué de 60 % en mole de MADQUAT et de 40 % en mole d'acide acrylique. Sa masse moléculaire en poids est égale à 78 000 g/mole et son indice de polymolécularité est égal à 2,55. On mélange 10 g de la dispersion obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans l'essai 1 ainsi qu'à 10 g d'eau, et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM. La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bi- permutée.

Essai n 14 Cet essai illustre l'invention.

On réalise une dispersion aqueuse de talc contenant 40 % en poids sec de talc, en présence de 1 % en poids sec (mesuré par rapport au poids sec de talc) d'un polymère amphotère constitué de 10 % en mole de MAPTAC, de 40 % en mole de MADQUAT, et de 50 % en mole d'acide acrylique. Sa masse moléculaire en poids est égale à 56 000 g/mole et son indice de polymolécularité est égal à 2,55. On mélange 10 g de la dispersion obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans l'essai 1 ainsi qu'à 10 g d'eau, et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation. La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bipermutée.

L'ensemble des caractéristiques et résultats correspondant aux essais n 10 à 14 est rapporté dans le tableau 3. Essai n 1 10 11 12 13 14 Référence / Art Antérieur / Référence Art Invention Invention Invention Invention Invention Antérieur Pulpe mécanique (g) 200 200 200 200 200 200 Eau ajoutée à la pulpe (g) 20 10 10 10 10 10 Suspension aqueuse 0 10 10 10 10 10 contenant 40 % en poids sec de talc (g) Polymère amphotère (% 0 0 1 1 1 1 en poids sec / poids sec de talc) 1000 ù valeur de la 690 680 250 70 30 225 turbidité (mV) Tableau 3 Ces résultats démontrent que le talc mis en oeuvre dans l'essai n 10 ne permet de diminuer que très faiblement la valeur de la quantité (1000 - valeur de la turbidité) : un tel talc, non traité, ne s'avère pas être un agent efficace en vue de réduire la quantité de colloïdes indésirables dans le procédé papetier. En revanche, tous les résultats obtenus par la mise en oeuvre des polymères amphotères selon l'invention comme agent de traitement dudit talc, conduisent à des valeurs bien plus faibles de la quantité (1000 - valeur de turbidité), par rapport à la référence : ces résultats démontrent donc bien que le talc ainsi traité par lesdits polymères amphotères constitue un agent très efficace en vue de réduire la quantité de colloïdes indésirables dans le procédé papetier.

Exemple 4 Cet exemple illustre le procédé selon l'invention dans lequel un polymère amphotère est mis en oeuvre pour traiter un talc, pendant une étape de broyage aqueuse dudit talc. Le talc mis en oeuvre est le ComitalTM GR45 commercialisé par la société du même nom, de diamètre médian égal à 14,6 m (tel que déterminé à partir d'un appareil SedigraphTM 5100 commercialisé par la société MICROMERITICSTM) et de surface spécifique BET égale à 3,22 m2/g (telle que mesurée à partir d'un appareil FlowsorbTM II commercialisé par la société MICROMERITICSTM).

Pour cette série d'essais, l'essai n 1 constitue toujours la référence.

Essai n 15 Cet essai illustre l'art antérieur.

On réalise un broyage avec un appareil DynomillTM commercialisé par la société WABTM en phase aqueuse de talc, contenant 40 % en poids sec de talc par rapport au poids total de ladite suspension broyée. En fin de broyage, la valeur du diamètre médian est de 9 m (tel que déterminé à partir d'un appareil SedigraphTM 5100 commercialisé par la société MICROMERITICSTM).

On mélange 10 g d'eau et 10 g de la suspension obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans l'essai 1 et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation. La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bipermutée.

Essai n 16 Cet essai illustre l'invention. On réalise un broyage avec un appareil DynomillTM commercialisé par la société WABTM aqueux de talc contenant 40 % en poids sec de talc, en présence de 2 % en poids sec (mesuré par rapport au poids sec de talc) d'un polymère amphotère constitué de 50 % en mole de MAPTAC et de 50 % en mole d'acide acrylique. Sa masse moléculaire en poids est égale à 44 200 g/mole et son indice de polymolécularïté est égal à 1,95. En fin de broyage, la valeur du diamètre médian est de 9 gm (tel que déterminé à partir d'un appareil SedigraphTM 5100 commercialisé par la société MICROMERITICSTM) On mélange 10 g d'eau et 10 g de la dispersion obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans l'essai 1 et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation. La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un 5 appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM. La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bipermutée. L'ensemble des caractéristiques et résultats correspondant aux essais n 15 et 16 est rapporté dans le tableau 4. Essai n 1 15 16 Référence / Référence Art Invention Art Antérieur / Antérieur Invention Pulpe mécanique (g) 200 200 200 Eau ajoutée à la pulpe (g) 20 0 0 Suspension aqueuse obtenue par broyage contenant 40 0 10 10 % en poids sec de talc (g) Eau ajoutée à la suspension obtenue par broyage (g) 0 10 10 Polymère amphotère (% en poids sec / poids sec de 0 0 2 talc) 1000 ù valeur de la turbidité (mV) 690 220 40 10 Tableau 4 Ces résultats démontrent que le talc mis en oeuvre dans l'essai n 15 permet de diminuer la valeur de la quantité (1000 - valeur de la turbidité).

15 Néanmoins, le meilleur résultat est obtenu avec le polymère selon l'essai n 16 : ce résultat démontre donc bien que le talc ainsi traité par ledit polymères amphotère au cours d'une étape de broyage constitue un agent très efficace en vue de réduire la quantité de colloïdes indésirables dans le procédé papetier.

Claims

REVENDICATIONS

1 - Procédé de traitement du talc par au moins un polymère, ledit polymère étant mis en contact avec le talc : pendant une étape de mélange avec une suspension aqueuse de talc, contenant éventuellement de la pulpe, de nature mécanique et / ou thermomécanique et / ou chimique et / ou de la pulpe recyclée, et / ou pendant une étape de mise en suspension aqueuse du talc, initialement 10 présent sous forme de poudre sèche, et / ou pendant une étape de broyage du talc, en milieu sec ou en milieu aqueuxä et / ou pendant une étape de séchage d'une suspension aqueuse de talc, et / ou pendant une étape de granulation du talc, 15 caractérisé en ce que ledit polymère est un polymère amphotère, constitué : a) d'au moins un monomère anionique, b) d'au moins un monomère cationique, c) et éventuellement d'au moins un monomère non-ionique.

2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le polymère amphotère est constitué : a) d'au moins un monomère anionique qui est un monomère anionique à 25 insaturation éthylénique et à fonction monocarboxylique à l'état acide ou salifié, choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction monocarboxylique, et préférentiellement parmi l'acide acrylique, méthacrylique, crotonique, isocrotonique, cinnamique ou encore les hémiesters de diacides tels que les monoesters en CI à C4 des acides maléique 30 ou itaconique, ou choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et fonction dicarboxylique à l'état acide ou salifié, et préférentiellement parmi l'acide itaconique, maléique, fumarique, mésaconique, citraconique ou encore les anhydrides d'acides carboxyliques, tels que l'anhydride maléique ou 20choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction sulfonique à l'état acide ou salifié, et préférentiellement parmi l'acide acrylamido-2-méthyl-2-propane-sulfonique, le méthallylsulfonate de sodium, l'acide vinyl sulfonique et l'acide styrène sulfonique ou bien encore choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction phosphorique à l'état acide ou salifié, et préférentiellement parmi l'acide vinyl phosphorique, le phosphate de méthacrylate d'éthylène glycol, le phosphate de méthacrylate de propylène glycol, le phosphate d'acrylate d'éthylène glycol, le phosphate d'acrylate de propylène glycol et leurs éthoxylats ou bien encore choisi parmi l0 les monomères à insaturation éthylénique et à fonction phosphonique à l'état acide ou salifié, et est préférentiellement l'acide vinyl phosphonique, ou leurs mélanges, b) d'au moins un monomère cationique choisi parmi les ammonium 15 quaternaires, et préférentiellement parmi le chlorure ou le sulfate de [2-(méthacryloyloxy) éthyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [2-(acryloyloxy) éthyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [3-(acrylamido) propyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de diméthyl diallyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [3-(méthacrylamido) 20 propyl] triméthyl ammonium, ou leurs mélanges, c) éventuellement d'au moins un monomère non-ionique choisi parmi le N-[3-(diméthylamino) propyl] acrylamide ou le N-[3-(diméthylamino) propyl] méthacrylamide, les esters insaturés tels que le méthacrylate de N-[2(diméthylamino) éthyl], ou l'acrylate de N-[2-(diméthylamino) éthyl], ou parmi l'acrylamide ou le méthacrylamide et leurs mélanges, les acrylates ou méthacrylates d'alkyle, les vinyliques, et préférentiellement l'acétate de vinyle, la vinylpyrrolidone, le styrène, l'alphaméthylstyrène et leurs dérivés, ou les monomères de formule (I) : 30(I) dans laquelle : m et p représentent un nombre de motifs d'oxyde d'alkylène inférieur ou 5 égal à 150, n représente un nombre de motifs d'oxyde d'éthylène inférieur ou égal à 150, q représente un nombre entier au moins égal à 1 et tel que 5 (m+n+p)q 150, et préférentiellement tel que 15 (m+n+p)q < 120, 10 RI représente l'hydrogène ou le radical méthyle ou éthyle, R2 représente l'hydrogène ou le radical méthyle ou éthyle, R représente un radical contenant une fonction insaturée polymérisable, appartenant préférentiellement au groupe des vinyliques ainsi qu'au groupe des esters acrylique, méthacrylique, maléique, itaconique, 15 crotonique, vinylphtalique ainsi qu'au groupe des insaturés uréthannes tels que les acryluréthanne, méthacryluréthanne, a-a' diméthyl-isopropénylbenzyluréthanne, allyluréthanne, de même qu'au groupe des éthers allyliques ou vinyliques substitués ou non, ou encore au groupe des amides ou des imides éthyléniquement insaturées, 20 R' représente l'hydrogène ou un radical hydrocarboné ayant 1 à 40 atomes de carbone,

3 - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les polymères amphotères sont constitués : a) de 10 % à 90 %, préférentiellement de 25 % à 75 %, très préférentiellement de 40 % à 60 % en moles d'au moins un monomère anionique, b) de 10 % à 90 %, préférentiellement de 25 % à 75 %, très préférentiellement de 40 % à 60 % en moles d'au moins un monomère cationique, R' r q 25 32 c) et de 0 '% à 30 %, préférentiellement de 0 % à 20 % en moles d'au moins un monomère non-ionique, la somme des pourcentages molaires de chaque monomère constituant ledit polymère amphotère étant égal à 100 %.

4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les polymères amphotères sont obtenus par des procédés de polymérisation radicalaire en solution, en émulsion directe ou inverse, en suspension ou précipitation dans des solvants, en présence de systèmes catalytiques et d'agents de transfert, ou encore par des procédés de polymérisation radicalaire contrôlée et préférentiellement par la polymérisation contrôlée par des nitroxydes (NMP) ou par des cobaloxymes, la polymérisation par transfert d'atome radicalaire (ATRP), la polymérisation radicalaire contrôlée par des dérivés soufrés, choisis parmi des carbamates, des dithioesters ou des trithiocarbonates (RAFT) ou des xanthates.

5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les polymères amphotères sont totalement acides ou totalement ou partiellement neutralisés, par un agent de neutralisation choisi parmi les hydroxydes de sodium, de potassium, les hydroxydes et / ou oxydes de calcium, de magnésium, l'ammoniaque, ou leurs mélanges, préférentiellement par un agent de neutralisation choisi parmi l'hydroxyde de sodium, de potassium, l'ammoniaque, ou leurs mélanges, très préférentiellement par un agent de neutralisation qui est l'ammoniaque.

6 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les polymères amphotères peuvent être éventuellement avant ou après leur neutralisation totale ou partielle, traités et séparés en plusieurs phases, selon des procédés statiques ou dynamiques, par un ou plusieurs solvants polaires appartenant préférentiellement au groupe constitué par l'eau, le méthanol, l'éthanol, le propanol, l'isopropanol, les butanols, l'acétone, le tétrahydrofurane ou leurs mélanges.

7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les polymères amphotères sont séchés. 33

8 - Talc traité, caractérisé en ce que l'agent de traitement du talc est un polymère amphotère, constitué : a) d'au moins un monomère anionique, b) d'au moins un monomère cationique, c) et éventuellement d'au moins un monomère non-ionique.

9 - Talc traité selon la revendication 8, caractérisé en ce que le polymère amphotère est constitué : a) d'au moins un monomère anionique qui est un monomère anionique à insaturation éthylénique et à fonction monocarboxylique à l'état acide ou salifié, choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction monocarboxylique, et préférentiellement parmi l'acide acrylique, méthacrylique, crotonique, isocrotonique, cinnamique ou encore les hémiesters de diacides tels que les monoesters en CI à C4 des acides maléique ou itaconique, ou choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et fonction dicarboxylique à l'état acide ou salifié, et préférentiellement parmi l'acide itaconique, maléique, fumarique, mésaconique, citraconique ou encore les anhydrides d'acides carboxyliques, tels que l'anhydride maléique ou choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction sulfonique à l'état acide ou salifié, et préférentiellement parmi l'acide acrylamido-2-méthyl-2-propane-sulfonique, le méthallylsulfonate de sodium, l'acide vinyl sulfonique et l'acide styrène sulfonique ou bien encore choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction phosphorique à l'état acide ou salifié, et préférentiellement parmi l'acide vinyl phosphorique, le phosphate de méthacrylate d'éthylène glycol, le phosphate de méthacrylate de propylène glycol, le phosphate d'acrylate d'éthylène glycol, le phosphate d'acrylate de propylène glycol et leurs éthoxylats ou bien encore choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction phosphonique à l'état acide ou salifié, et est préférentiellement l'acide vinyl phosphonique, ou leurs mélanges, b) d'au moins un monomère cationique choisi parmi les ammonium quaternaires, 34 et préférentiellement parmi le chlorure ou le sulfate de [2-(méthacryloyloxy) éthyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [2-(acryloyloxy) éthyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [3-(acrylamido) propyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de diméthyl diallyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [3-(méthacrylamido) propyl] triméthyl ammonium, ou leurs mélanges, c) éventuellement d'au moins un monomère non-ionique choisi parmi le N-[3-10 (diméthylamino) propyl] acrylamide ou le N-[3-(diméthylamino) propyl] méthacrylamide, les esters insaturés tels que le méthacrylate de N-[2-(diméthylamino) éthyl], ou l'acrylate de N-[2-(diméthylamino) éthyl], ou parmi l'acrylamide ou le méthacrylamide et leurs mélanges, les acrylates ou 15 méthacrylates d'alkyle, les vinyliques, et préférentiellement l'acétate de vinyle, la vinylpyrrolidone, le styrène, l'alphaméthylstyrène et leurs dérivés, ou les monomères de formule (I) : (1) 20 dans laquelle : m et p représentent un nombre de motifs d'oxyde d'alkylène inférieur ou égal à 150, n représente un nombre de motifs d'oxyde d'éthylène inférieur ou égal à 25 150, q représente un nombre entier au moins égal à 1 et tel que 5 (m+n+p)q < 150, et préférentiellement tel que 15 5 (m+n+p)q < 120, RI représente l'hydrogène ou le radical méthyle ou éthyle, R2 représente l'hydrogène ou le radical méthyle ou éthyle, W qR représente un radical contenant une fonction insaturée polymérisable, appartenant préférentiellement au groupe des vinyliques ainsi qu'au groupe des esters acrylique, méthacrylique, maléique, itaconique, crotonique, vinylphtalique ainsi qu'au groupe des insaturés uréthannes tels que les acryluréthanne, méthacryluréthanne, aa' diméthyl-isopropénylbenzyluréthanne, allyluréthanne, de même qu'au groupe des éthers allyliques ou vinyliques substitués ou non, ou encore au groupe des amides ou ,des imides éthyléniquement insaturées, R' représente l'hydrogène ou un radical hydrocarboné ayant 1 à 40 atomes de carbone,

10 - Talc traité selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que ledit polymère amphotère est constitué : 15 a) de 10 /D à 90 %, préférentiellement de 25 % à 75 %, très préférentiellement de 40 % à 60 % en moles d'au moins un monomère anionique, b) de 10 O/ à 90 %, préférentiellement de 25 % à 75 %, très préférentiellement de 40 % à 60 % en moles d'au moins un monomère cationique, c) et de 0 % à 30 %, préférentiellement de 0 % à 20 % en moles d'au moins un 20 monomère non-ionique, la somme des pourcentages molaires de chaque monomère constituant ledit polymère amphotère étant égal à 100 %. 25

11 - Talc traité selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que les polymères amphotères sont obtenus par des procédés de polymérisation radicalaire en solution, en émulsion directe ou inverse, en suspension ou précipitation dans des solvants, en présence de systèmes catalytiques et d'agents de transfert, ou encore par des procédés de polymérisation radicalaire contrôlée et préférentiellement par la 30 polymérisation contrôlée par des nitroxydes (NMP) ou par des cobaloxymes, la polymérisation par transfert d'atome radicalaire (ATRP), la polymérisation radicalaire contrôlée par des dérivés soufrés, choisis parmi des carbamates, des dithioesters ou des trithiocarbonates (RAFT) ou des xanthates. 10

12 - Talc traité selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que les polymères amphotères sont totalement acides, ou totalement ou partiellement neutralisés par un agent de neutralisation choisi parmi les hydroxydes de sodium, de potassium, les hydroxydes et / ou oxydes de calcium, de magnésium, l'ammoniaque, ou leurs mélanges, préférentiellement par un agent de neutralisation choisi parmi l'hydroxyde de sodium, de potassium, l'ammoniaque, ou leurs mélanges, très préférentiellement par un agent de neutralisation qui est l'ammoniaque.

13 - Talc traité selon l'une des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que les polymères amphotères peuvent être éventuellement avant ou après leur neutralisation totale ou partielle, traités et séparés en plusieurs phases, selon des procédés statiques ou dynamiques, par un ou plusieurs solvants polaires appartenant préférentiellement au groupe constitué par l'eau, le méthanol, l'éthanol, le propanol, l'isopropanol, les butanols, l'acétone, le tétrahydrofurane ou leurs mélanges.

14 - Talc traité selon l'une des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que les polymères amphotères sont séchés.

15 - Poudre sèche de talc traité, caractérisé en ce que ledit talc traité est celui selon l'une des revendications 8 à 14.

16 - Granulé de talc traité, caractérisé en ce que ledit talc traité est celui selon l'une des revendications 8 à 14.

17 - Suspension aqueuse de talc traité, caractérisée en ce que ledit talc traité est celui selon l'une des revendications 8 à 14.

18 - Utilisation, dans le procédé de fabrication d'une feuille de papier comme agent réducteur de la quantité de colloïdes indésirables, d'un talc traité selon l'une des revendications 8 à 14, d'une poudre sèche de talc traité selon la revendication 15, d'un granulé de talc traité selon la revendication 16 et d'une suspension aqueuse de talc traité selon la revendication 17.