BR0209775B1 - processo para reduzir a adesão a uma superfìcie de um equipamento usado em processos de fabricação ou conversão de papel. - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSOPARA REDUZIR A ADESÃO A UMA SUPERFÍCIE DE UM EQUIPAMENTOUSADO EM PROCESSOS DE FABRICAÇÃO OU CONVERSÃO DE PAPEL".

(1) Campo da Invenção

A presente invenção refere-se à liberação aperfeiçoada de umatrama de papel da superfície do equipamento utilizado no processo de fabri-cação de papel. A invenção também refere-se à diminuição da força neces-sária para remover a trama de papel de tais superfícies de equipamento e àdiminuição de deposição de contaminantes indesejáveis em tais superfícies.O processo da invenção compreende a aplicação contínua ou intermitentede tais composições poliméricas de hidrocarbono não-aquosas, não-curáveis. Os polímeros de hidrocarbono não-curáveis preferidos são polibu-tenos. A principal utilização da presente invenção é feita na superfície derolos usados na seção de prensa do processo de fabricação de papel, ondea aplicação de composições poliméricas de hidrocarbono, não-aquosas,não-curáveis também possui a vantagem de eliminar a necessidade degrandes quantidades de água tipicamente usadas. Adicionalmente, a inven-ção seria usada em outras superfícies de equipamento nos processos defabricação de papel ou de conversão de papel, onde a liberação da trama ouprevenção de deposição é importante. Exemplos de tais superfícies de equi-pamento incluem rolos para romper formação de grumos, rolos de massar,revestimentos para caixa "uhle", tambores secadores, rolos de calandra, ro-los de ondulação e corrugação, tecidos para fabricação de papel, incluindoaqueles usados nos secadores de ar passante, rolos transportadores de te-cido e prensas de impressão.

(2) Discussão do Fundamento

Nos processos de fabricação de papel, o papel é formado emuma trama úmida contínua que tem a água drenada na seção de prensa eseca na seção secadora. A trama deixa a seção de formação e entra na se-ção de prensa contendo, em peso, grosseiramente 80% de água. Ela sai daseção de prensa e entra na seção secadora com aproximadamente 60% empeso de água.A seção de prensa consiste em um ou mais estreitamentos deprensa formados entre dois rolos de prensa giratórios que espreme a folhaconforme ela passa. Freqüentemente um dos rolos de prensa que formam oestreitamento terá feltro e o outro terá uma superfície relativamente rígida decerâmica, granito ou um compósito sintético. Conforme a trama saí do estrei-tamento, ela tem a tendência a aderir à superfície rígida, relativamente lisado rolo de prensa sem feltro. Esta adesão requer que o fabricante de papelaplique força à trama realizando operações subseqüentes em uma velocida-de maior, a fim de separar a trama da superfície do rolo. Uma vez que a tra-ma de papel umedecido possui resistência limitada, a adesão do rolo podeforçar a trama a estirar a ponto de causar rompimentos que interrompem aoperação de fabricação de papel.

A adesão da trama ao rolo pode fazer com que materiais indese-jados, tais como, fibras, cargas inorgânicas ou contaminantes de aglutinaçãosejam depositados sobre a superfície do rolo. Este depósito é freqüentemen-te referido como coleta da prensa ou empoeiramento. Bisturis são geralmen-te usados para remoção mecânica do material depositado sobre a superfíciedo rolo. Os bisturis também protegem a seção de prensa (feltros e rolos) dosdanos resultantes de grandes feixes de papel de rompimentos da trama ououtra matéria que entra na área de estreitamento. É prática comum aspergirágua diretamente sobre os rolos de prensas antes da utilização do bisturi, demodo a prover lubrificação do rolo, de modo que os bisturis não causemdesgaste prematuro do revestimento do rolo. A desvantagem de tal banhode água é que ele proporciona umidade adicional à trama de papel no estrei-tamento de prensa, quando o objetivo é remover água da trama. Adicional-mente, eles geram grandes quantidades de água residual que necessita detratamento.

Os fabricantes de rolos tentaram aperfeiçoar a liberação da tra-ma dos rolos empregando alguma combinação de propriedades hidrófilas ehidrófobas permanentes à superfície do rolo. Tais propriedades hidrófilas ehidrófobas permanentes são usadas para aumentar a liberação, interrom-pendo a película de água na interface entre o rolo e a folha. Existem muitosexemplos na literatura de patente onde agentes hidrófobos de liberação sãopermanentemente adicionados aos rolos de prensa. Por exemplo, Snellman(CA 2093829) ensina que um rolo de prensa cerâmico pode ser parcialmenterevestido com um fluorpolímero curável, tal como, Teflon® para fornecer ca-racterísticas de liberação.

Mesmo com estas modificações do revestimento do rolo, aditivosquímicos são freqüentemente necessários para controlar a deposição ouaperfeiçoar a liberação. Estas substâncias químicas são geralmente adicio-nadas aos banhos de água. Por exemplo, Murano (JP 11323766) ensina ouso de polímeros catiônicos solúveis em água adicionados á água do banhoantes da utilização do bisturi para inibir o empoeiramento ou coleta no rolode prensa. Ichihara (JP 08337988) também ensina o uso de um polímerocatiônico, em combinação com um tensoativo catiônico para inibir a deposi-ção por passo, por aspersão sobre as peças da máquina de fabricação depapel.

Alguns materiais a base de silicone são também conhecidos porimpedir adesão ao rolo de prensa. Em um exemplo, a U.S. 4704776 de Wa-tanabe ensina que os poros de um revestimento de rolo de prensa cerâmicopodem ser impregnados com um óleo de silicone, um plástico de silicone ouum fluorplástico para fornecer liberação. Em outro exemplo, a U.S.4.028.172 de Mazzarella ensina um processo para controlar a coleta nosrolos de prensa úmidos através de adição de polímeros de polisiloxano aoestoque de alimentação de papel, antes da formação da folha ou por asper-são sobre a trama úmida antes da prensagem. Dois tipos específicos de po-límeros de polisiloxano são ensinados: um copolímero de éter polioxialquile-no poiidimetilsiioxano solúvel em água (um tensoativo de silicone) ou umaemulsão aquosa de polidimetil siloxano (óleo de silicone). O fabricante deespecialidades de silicone, OSi (brochura 50-001-00, 1995) recomenda al-guns de seus óleos de silicone para aplicações antibloqueio na fabricação depapel e alguns de seus tensoativos de silicone e emulsões oleosas de silico-ne para prevenir que o papel grude nos roletes e secadores durante a fabri-cação de papel. Contudo, os silicones possuem a desvantagem de seremrelativamente onerosos e de não eliminarem a necessidade de banhos deágua nos rolos de prensa e semelhantes.

Determinadas substâncias químicas hidrófobas, tipicamente naforma de emulsões aquosas, são também aplicadas ao equipamento parafabricação de papel, tais como, rolos de prensa, para controlar adesão. Porexemplo, a Patente U.S. 5.658.374 de Glover ensina que uma emulsão deóleo em água contendo um álcool, um ácido graxo ou um óleo e Iecitina e-mulsificada com tensoativo solúvel em água ou disperso em água pode tam-bém ser usada para controlar a deposição por aglutinação sobre as superfí-cies dos rolos de prensa, rolos ianque e superfícies de rolos de massar nafabricação de papel. Em outro exemplo, a Patente U.S. 5863385 de Siebott eoutros, ensina um processo para limpeza e prevenção de deposição sobrepeças da máquina de fabricação de papel incluindo a seção de prensa, portratamento da superfície com uma emulsão de óleo em água. A fase oleosapode ser quaisquer dos vários compostos incluindo hidrocarbonos satura-dos, álcoois graxos, ácidos graxos, ésteres de ácido graxo, óleo de parafina,óleo mineral ou poli-alfa-olefinas. A concentração de emulsão de óleo emágua na diluição aquosa é preferivelmente de 1-25% em peso em relação àdiluição aquosa. Ela é aplicada em uma razão de 20-500 litros por hora pormetro de largura de trabalho da máquina. Em outro exemplo, a Patente U.S.6139911 de Vanhecke e outros ensina o uso de microemulsões aquosaspara aperfeiçoar as propriedades de liberação dos rolos de prensa, onde afase oleosa é selecionada de óleos, tensoativos insolúveis em água, políme-ros insolúveis em água e ceras. A microemulsão é aplicada primeiro por dilu-ição da mesma com água em excesso ou por aplicação da mesma direta-mente em presença de água em excesso. Quando a microemulsão é aplica-da ao rolo de prensa na maneira diluída, a emulsão rompe, fazendo com queos componentes de liberação sejam depositados sobre a superfície do rolocomo partículas de tamanho de microemulsão maior, que são mais eficien-tes para efetuar a liberação.

Contudo, tais agentes de liberação hidrófoba possuem a desvan-tagem de que eles contêm tensoativos necessários para sua preparação.Estes mesmos tensoativos são bem-conhecidos por aumentarem a umecta-ção, e portanto tenderão a aumentar a natureza hidrófila da superfície dorolo. Uma vez que a trama de papel na seção de prensa contém 60-80% deágua, o aumento da natureza hidrófila da superfície de rolo de prensa pro-moverá umectação por adesão da trama de papel ao rolo. Assim, quando atrama é separada do rolo, o ponto de separação ocorrerá, mais provavel-mente, dentro da camada de água da trama que está em contato com a su-perfície do rolo, conduzindo potencialmente a um número maior de fibras eoutros componentes de trama que são depositados sobre a superfície dorolo.

As Patentes U.S. 4940846, 5061524 e 5210121 de Hinterwald-ner ensinam que as composições poliméricas curáveis contendo determina-das frações petroquímicas ricas em grupos colaterais metila podem ser usa-das para fornecer caráter hidrófobo aos substratos para promover liberaçãoquando estas composições são curáveis no substrato. Conforme observado,as composições de Hintenwaldner devem ser curáveis. A cura refere-se aformação, através da aplicação de calor e/ou substâncias químicas, de umaalteração físico-química permanente; neste caso para produzir uma películaenrijecida, reticulada sobre o substrato. De modo diferente dos polímeros dehidrocarbono não-curáveis usados na presente invenção, os compostos deHinterwaldner incluindo uma unidade de repetição -[-C(Ri)(R2)-C(R3)(R4)-]ndevem ser ligadas a um grupo possuindo um número suficiente de ligaçõesduplas reativas, epóxidos ou outros grupos reativos necessários para fabri-cação de tais composições curáveis.

Sumário da Invenção

A presente invenção provê um processo para aperfeiçoar a liberação datrama de papel e para reduzir a deposição dos rolos de prensa ou outro e-quipamento para processamento de papel, por aumento da hidrofobicidadedas superfícies do equipamento, de modo a tornar as superfícies mais repe-lentes a água. O processo compreende aplicação à superfície do equipa-mento de uma composição polimérica de hidrocarbono não-aquosa e não-curável. Os polímeros de hidrocarbono não-curáveis usados na prática dainvenção possuem a fórmula:

(CH3)3C-[-C(R1)(R2)-C(R3)(R4)-]n-C(R5)=C(CH3)2 (I)

ou hidrogenados dos mesmos, onde Ri a R5 são hidrogênio ou -CH3, compelo menos um de Ri a R4 sendo -CH3 e η é tal que, o número do peso mo-lecular médio de tais polímeros de hidrocarbono é de até 3.000. Os políme-ros de hidrocarbono não-curáveis preferidos são polibutenos possuindo asfórmulas:

(CH3)3C-[-CH2-C(CH3)2-]n-CH=C(CH3)2 (II) ou

(CH3)3C-[-CH(CH3)-CH(CH3)-]n-CH=C(CH3)2 (III)

ou hidrogenados dos mesmos.

As composições não-aquosas podem ser aplicadas por qualquermeio, tal como, névoas, aspersões, roletes, pudladores ou qualquer outrodispositivo conhecido na técnica de aplicação de uma camada fina de produ-to à superfície em uma base contínua ou intermitente. Um processo preferi-do de aplicação do produto seria por atomização do mesmo em uma névoacom ar. A névoa atomizada seria aplicada à superfície do equipamento atra-vés de um bocal que vai para trás e para frente através da largura da máqui-na ou através de uma série de bocais estacionários, colocados transversal-mente à largura da máquina. Preferivelmente, a quantidade aplicada e amaneira de aplicação são suficientes para manter um revestimento uniformeda composição polimérica de hidrocarbono não-curável, não-aquosa sobre asuperfície do equipamento durante a operação.

Foi verificado que as composições de polibuteno não-curávelaumentam a natureza hidrófoba das superfícies de rolo de prensa. De modosurpreendente, também foi verificado que as composições de polibuteno sãomais eficazes do que os produtos a base de água, na redução da adesão datrama úmida às superfícies de rolo de prensa.

O processo desta invenção também oferece vantagens adicio-nais. Polibutenos são mais econômicos que outros agentes de liberação hi-drófobos conhecidos, tais como, fluorpolímeros e óleos de silicone. As com-posições desta invenção se destinam a substituir o banho de água nos rolosde prensa antes do emprego do bisturi, reduzindo a quantidade de águatransportada para a trama a partir do rolo, aumentando potencialmente asecura da trama que sai da seção de prensa. Os polibutenos são conhecidoscomo sendo lubrificantes eficazes, desta forma, espera-se que as composi-ções descritas nesta invenção forneçam um benefício de lubrificação adicio-nal para reduzir o desgaste do revestimento da prensa pelos bisturis.

A invenção seria usada sobre outras superfícies do equipamen-to nos processos de fabricação de papel ou de conversão de papel, onde éimportante tomar as superfícies mais hidrófobas para melhorar ou impedir adeposição. Exemplos de tais superfícies de equipamento incluem rolos pararomper formação de grumos, rolos de massar, revestimentos para caixa "u-hle", tambores secadores, rolos de calandra, rolos de ondulação e corrugaçãotecidos para fabricação de papel incluindo aqueles usados nos secadores de arpassante, rolos de transporte de tecido e prensas para impressão.

Descrição Detalhada da Invenção

Em um aspecto, a invenção provê um processo para reduzir aadesão à superfície do equipamento usado nos processos de fabricação depapel ou de conversão de papel, o processo caracterizado por aplicação atal superfície, de uma composição não-aquosa compreendendo um ou maispolímeros de hidrocarbono não-curáveis possuindo a fórmula:

(CH3)3C-I-C(R1)(R2)-C(R3)(R4)-In-C(R5)=C(CH3)2 (I)

ou hidrogenados dos mesmos, onde Ri a R5 são hidrogênio ou-CH3, com pelo menos um de R1 a R4 sendo -CH3 e η é tal que, o número dopeso molecular médio de tais polímeros de hidrocarbono é de até 3.000.

Preferivelmente, o número de peso molecular médio de tais polímeros dehidrocarbono é de até 1.000.Preferivelmente, um ou mais polímeros de hidrocarbono não-curáveis possuem as fórmulas:

(CH3)3C-I-CH2-C(CH3)Hn-CH=C(CH3)2(II) ou

(CH3)3C-[-CH(CH3)-CH(CH3)-]n-CH=C(CH3)2 (III)

ou hidrogenados dos mesmos.

As composições não-aquosas preferidas para uso no processosão aquelas onde os polímeros de hidrocarbono não-curáveis compreendempelo menos um componente possuindo um número de peso molecular médiode 400 a 700 e, mais preferivelmente, pelo menos um segundo tal compo-nente possuindo um número de peso molecular médio de até 400.

Composições não-aquosas preferidas adicionais para uso noprocesso são aquelas onde a composição não-aquosa compreende um oumais polímeros de hidrocarbono não-curáveis e um ou mais solventes não-aquosos. Os solventes não-aquosos preferidos são selecionados de óleomineral, óleo branco e destilado de petróleo.

Composições não-aquosas preferidas adicionais para uso nosprocessos são aquelas onde a composição não-aquosa compreende um oumais polímeros de hidrocarbono não-curáveis e um ou mais aditivos hidrófo-bos. Os aditivos hidrófobos preferidos são selecionados de cera de parafina,cera microcristalina, gel petrolato e cera de amida graxa.

Em outro aspecto, a invenção provê um processo de redução daadesão à superfície do equipamento usado nos processos de fabricação depapel ou de conversão de papel, o processo caracterizado pela aplicação àsuperfície do equipamento de uma composição não-aquosa compreendendoum ou mais polibutenos não-curáveis possuindo as fórmulas:

(CH3)3C-[-CH2-C(CH3)2-]n-CH=C(CH3)2 (II) ou

(CH3)3C-[-CH(CH3)-CH(CH3)-]n-CH=C(CH3)2 (III)

ou hidrogenados dos mesmos, onde η é tal que o número do pe-so molecular médio de tais polibutenos não-curáveis é de até 3.000. Preferi-velmente, o número do peso molecular médio de tais polímeros de hidrocar-bono é de até 1.000. Preferivelmente1 os polibutenos não-curáveis possuempelo menos um componente possuindo um número de peso molecular médiode 400 a 700.

Preferivelmente, os polibutenos não-curáveis possuem a fórmula:

(CH3)3C-[-CH2-C(CH3)2-]n-CH=C(CH3)2 (M)

ou hidrogenados dos mesmos.

Uma composição não-aquosa preferida para uso no processodeste aspecto da invenção compreende:

(a) de 20 a 100% em peso de polibutenos hidrogenados ou nãohidrogenados, não-curáveis da fórmula:

(CH3)3C-[-CH2-C(CH3)2-]n-CH=C(CH3)2 (II)

com um número de peso molecular médio de 400 a 700; e

(b) de 0 a 80% em peso de um ou mais componentes seleciona-dos de:

(i) um polibuteno não-curável da fórmula (II)com um número de peso molecular médio de até 400,

(ii) um ou mais solventes não-aquosos; e

(iii) um ou mais aditivos hidrófobos.

Preferivelmente, um ou mais (b) componentes estão presentesna composição e, mais preferivelmente, compreendem pelo menos um de talpolibuteno não-curável, possuindo um número de peso molecular médio deaté 400. Preferivelmente, o polibuteno não-curável com um número de pesomolecular médio de 400 a 700 compreende 50 a 90% em peso da composi-ção. Mais preferivelmente, polibuteno não-curável com um número de pesomolecular médio de até 400 compreende 10 a 50% em peso da composição.Os solventes não-aquosos preferidos são selecionados de óleo mineral, óleobranco e destilado de petróleo. Os aditivos hidrófobos preferidos são sele-cionados de cera de parafina, cera microcristalina, gel petrolato e cera deamida graxa.

Em um aspecto preferido, a invenção provê um processo parareduzir a adesão a uma superfície do equipamento usado nos processos defabricação de papel ou de conversão de papel, o processo caracterizadopela aplicação de uma composição de polibuteno não-curável a tal superfí-cie, onde a composição de polibuteno não-curável compreende:

(a) de 20 a 100% em peso de polibutenos hidrogenados ou nãohidrogenados, não-curáveis da fórmula:

(CH3)3C-[-CH2-C(CH3)2-]n-CH=C(CH3)2 (H)

com um número de peso molecular médio de 400 a 700; e

(b) de 0 a 80% em peso de um ou mais componentes seleciona-dos de:

(i) polibutenos não-curáveis da fórmula (II)com um número de peso molecular médio de até 400,

(ii) um ou mais solventes não-aquosos; e

(iii) um ou mais aditivos hidrófobos.

Preferivelmente, um ou mais (b) componentes estão presentes nacomposição e, mais preferivelmente, compreendem pelo menos um tal polibute-no de não cura possuindo um número de peso molecular médio de até 400.

Preferivelmente, os polibutenos não-curáveis com um número depeso molecular médio de 400 a 700 compreendem 50 a 90% em peso dacomposição. Mais preferivelmente, polibutenos não-curáveis com um núme-ro de peso molecular médio de até 400 compreendem 10 a 50% em peso dacomposição. Os solventes não-aquosos, quando presentes preferivelmentecompreendem 10 a 50% em peso da composição. Os solventes não-aquosos preferidos são selecionados de óleo mineral, óleo branco e destila-do de petróleo. Os aditivos hidrófobos, quando presentes, compreendem,preferivelmente, 1 a 25% em peso da composição. Os aditivos hidrófobospreferidos são selecionados de cera de parafina, cera microcristalina, gelpetrolato e cera de amida graxa. Quando os aditivos hidrófobos são selecio-nados de cera de parafina, cera microcristalina e cera de amida graxa, elescompreendem, preferivelmente, de 1 a 10% em peso da composição.

Polibuteno encontra-se comercialmente disponível na BP Amocosob a marca registrada lndopol. O Boletim PB12-N D0394 (1994) da BP A-moco descreve polibutenos como polímeros viscosos, líquidos de não seca-gem, que são quimicamente estáveis e permanentemente líquidos. Polibute-nos, onde os componentes principais são representados pela fórmula estru-tural (II) a seguir, resultam da polimerização de isobutileno. Os compostosrepresentados pela fórmula estrutural (III) abaixo resultam da polimerizaçãode 2-buteno e são também referidos aqui como polibutenos. No caso de po-Iibuteno hidrogenado, a ligação dupla torna-se saturada.

(CH3)3C-[-CH2-C(CH3)2-]n-CH=C(CH3)2 (H)

(CH3)3C-[-CH(CH3)-CH(CH3)-]n-CH=C(CH3)2 (HI)

Tanto o polibuteno quanto o polibuteno hidrogenado são eficazesna invenção. A composição pode conter uma combinação de um ou mais poli-butenos, diferindo em peso molecular. Espera-se que os polibutenos com nú-mero de peso molecular médio de até 3.000 sejam eficazes. São preferidas ascomposições não-curáveis contendo polibuteno com número de peso molecularmédio de até 1.000. É mais preferido que a composição de polibuteno não-curável contenha, pelo menos, um componente selecionado de polibuteno comnúmero de peso molecular médio de 400 a 700 e pelo menos um componenteselecionado de polibuteno com peso molecular médio de até 400.

As composições de polibuteno não-curáveis podem conter ou-tros componentes para melhorar várias propriedades. Os polibutenos sãoviscosos e podem requerer diluição com um solvente para reduzir a viscosi-dade para alguns processos de aplicação. Os solventes preferidos não redu-zem o efeito hidrófobo do polibuteno, exemplos poderiam incluir solventes dehidrocarbono, tais como, óleo mineral, óleo branco ou destilados de petróleo.Adicionalmente, os aditivos hidrófobos que existem geralmente como sólidosou géis à temperatura ambiente também podem ser adicionados à composi-ção de polibuteno para aperfeiçoar várias propriedades de desempenho,tais como, lubrificação ou força de escoramento na superfície do equipamen-to. Exemplos de tais materiais hidrófobos incluem cera de parafina, cera mi-crocristalina, gel petrolato e cera de amida graxa. Preferivelmente, 30 a100% em peso da composição são constituídos de polibuteno, 0 a 70% desolvente de hidrocarbono e 0 a 25% de aditivos hidrófobos. Quando os aditi-vos hidrófobos são selecionados de cera de parafina, cera microcristalina ecera de amida graxa eles estão preferivelmente presentes em 1 a 10% empeso da composição. Outros aditivos, tais como, dispersantes poliméricos ouconservantes também poderiam ser incluídos em pequenas quantidadespara aumentar a estabilidade da formulação.

A invenção será ilustrada, adicionalmente, pelos exemplos quese seguem, que são incluídos como ilustrações da invenção e não devemser tidos como limitando o escopo da mesma.

Viscosidades das Composições de AmostraAbaixo são apresentadas as viscosidades de várias composi-ções da invenção, usadas nos Exemplos a seguir.

Viscosidade em Centipoise (cp)

<table>table see original document page 13</column></row><table>

A viscosidade à temperatura ambiente (25 c) é a mais importan-te quando ela refere-se à temperatura de aplicação geral para rolos de pren-sa e semelhantes. Para uma aplicação do tipo névoa por aspersão, uma vis-cosidade ao redor de 1.000 cp ou menos é preferível; mais preferivelmenteao redor de 200 cp ou menos. Outros processos de aplicação podem nãonecessitar de viscosidade tão baixa. Por exemplo, o produto poderia ser a-plicado por bombeamento em um pudlador sobre o rolo e com o bisturi reti-rando o excesso. É desejável ter uma viscosidade de cerca de 3.000 ou me-nos para bombeamento, mais preferivelmente inferior a cerca de 1.000.

EXEMPLOS

As composições químicas avaliadas nos exemplos são descritasna Tabela 1.Tabela 1

<table>table see original document page 14</column></row><table>

Exemplo 1

Ângulos de contato foram usados para avaliar a capacidade deuma substância química de tornar uma superfície modelo mais hidrófoba afim de promover a liberação. O ângulo de contato é uma medida de compor-tamento de umectação. A água não umedece bem superfícies hidrófobas eportanto, produz um ângulo de contato alto em tais superfícies. Em contras-te, um ângulo de contato baixo é uma indicação de superfície hidrófila. Doisprocessos foram usados para medir o ângulo de contato. Para o Processo A,o ângulo de contato para várias gotas de água desionizada foi medido visu-almente usando um goniômetro. Para o Processo B, um equipamento deteste de ângulo de contato dinâmico Fibro Dat foi usado para medir os ângu-los continuamente em relação ao tempo; a média dos ângulos de contato devárias gotas de água foi registrada para 0,1 e 10 segundos. Foi usada umasuperfície de modelo com características semelhantes de energia de super-fície e umectação para o material de revestimento de rolo de prensa comum.

Os tratamentos químicos foram aplicados à superfície de modelo.Para as composições a base de água, o tratamento foi deixado secar, de modoque apenas uma camada fina da substância química permaneceu sobre a super-fície. As composições a base de óleo foram varridas da superfície após um tem-po de exposição curto, de modo que apenas uma película fina permaneceu. Ân-gulos de contato médios de gotas de água desionizada sobre a superfície reves-tida com as composições químicas da Tabela I são apresentados na Tabela 2."Nulo" refere-se ao ângulo de contato na superfície de modelo não tratada.

Tabela 2

Ângulo de Contato Médio da Água Desionizada sobre Superfície de ModeloRevestida

<table>table see original document page 15</column></row><table>Todas as combinações de polibuteno (PB-1 a PB-13) aumenta-ram a hidrofobicidade da superfície de modelo, reduzindo a umectação.

Os exemplos sugeridos na literatura de patente tornaram a su-perfície de modelo mais hidrófila, aumentando a umectação. A combinaçãode polímero catiônico e tensoativo catiônico (L-1), tensoativo de silicone (L-2) e microemulsões de tensoativos insolúveis em água (L-6 e L-7), todosaumentaram significativamente a umectação. Mesmo as emulsões (L-8 e L-5) contendo componentes altamente hidrófobos, tais como, cera de amidagraxa (L-10) ou óleo de silicone (L-4) aumentaram a natureza hidrófila dasuperfície de modelo, em razão dos tensoativos usados para emulsificação.Outros materiais sugeridos na literatura de patente como sendo componen-tes de liberação hidrófobos, ácidos graxos, ésteres graxos e tensoativos in-solúveis em água (L-11 a L-13) na realidade aumentaram a umectação dasuperfície de modelo.

Exemplo 2

Tramas de papel podem conter tensoativos que são conhecidospor aumentar a capacidade de umectação da água. Para garantir que ascomposições químicas ainda sejam capazes de aumentar a hidrofobicidadeda superfície do rolo em presença de tais tensoativos, folha aquosa sintéticafoi desenvolvida, semelhante em características de composição, tensão su-perficial e umectação às folhas aquosas de moinhos de água para produzirjornal. Os ângulos de contato médios da folha aquosa sintética na superfícierevestida com as composições químicas da Tabela 1 são apresentados naTabela 3.

Tabela 3

Ângulo de Contato Médio de Folha Aquosa Sintética sobre a Superfície deModelo Revestida<table>table see original document page 17</column></row><table>

Todas as combinações de polibuteno aumentaram a hidrofobici-dade da superfície de modelo, mesmo em presença de tensoativos na folhaaquosa sintética.

Exemplo 3

As formulações de polibuteno foram avaliadas em duas amos-tras diferentes de revestimento de rolo de prensa cerâmico usado na indús-tria para fabricação de papel. Uma aspersão atomizada das formulações foiusada para aplicar um revestimento fino às superfícies cerâmicas. Em umamáquina para fabricar papel movendo-se rapidamente, o ângulo de contato a0,1 segundo é o mais significativo. O ângulo de contato médio de água desi-onizada e sintética em 0,1 segundo é mostrado na Tabela 4.

Tabela 4

Ângulo de Contato Médio no Material que Reveste o Rolo Cerâmico(tempo de contato da gota de água de 0,1 segundo)

<table>table see original document page 17</column></row><table>

As combinações de polibuteno foram especificamente eficazesnas superfícies do rolo de prensa cerâmico.

Exemplo 4

Um Equipamento de Teste de Liberação de Trama Úmida foi u-sado para medir a força de liberação necessária para separar uma trama depapel umectada e prensada de uma superfície cerâmica tratada. As folhasde papel de peso base de 105 g/m2 foram feitas usando um conformador defolha manual de laboratório padrão. Dois suprimentos de fibra diferentes fo-ram usados para fabricar as tramas de papel. O suprimento 1 era uma com-binação 70/30 de bétula e pinheiro diluída com água de torneira. O supri-mento 2 continha a mesma combinação de fibra, com um produto a base detensoativo usado geralmente para controle de contaminante adicionado paraabaixar a tensão superficial e aumentar a umectação. Uma amostra plana domaterial de revestimento do rolo de prensa cerâmico típica daquela usada naindústria de papel foi revestida tanto por aspersão leve de uma solução ato-mizada sobre o revestimento de rolo a seco, quanto por encharcamento dorevestimento de rolo em uma solução de tratamento. As tramas úmidas sãoprensadas no material de revestimento de rolo tratado e a força de adesãofoi medida. Os resultados são mostrados na Tabela 5. Os nulos representamliberação da trama de uma superfície de rolo encharcada de água ou de umasuperfície de rolo seca levemente aspergida com uma névoa de água.<table>table see original document page 19</column></row><table>A combinação de polibuteno melhorou as microemulsões.Observe também que a adição por aspersão da microemulsão concentrada (L-6) e da combinação de polibuteno (PB-6) produziu sólidos de trama superiores.Isto demonstra uma vantagem adicional de redução da água transportada pelasuperfície do rolo, por substituição do banho de água pelo polibuteno.

Exemplo 5

Um experimento curto foi conduzido no rolo de prensa central deuma máquina de fabricação de papel que geralmente experimenta um alto graude coleta de rolo de prensa. Um banho de água imediatamente antes da pas-sagem do primeiro bisturi foi retirado do experimento. Os produtos L-7 e PB-6foram comparados por aspersão dos mesmos, não diluídos, sobre a superfíciedo rolo antes da passagem do bisturi para observar o efeito de coleta e o pontode liberação do rolo. A coleta foi maior durante aplicação do produto L-7, emrelação a aplicação de PB-6. O ponto de liberação permaneceu inalterado paraL-7, porém tendeu a abaixar (liberação aperfeiçoada) durante o experimentocom PB-6.

Claims (27)

1. Processo para reduzir a adesão a uma superfície de um equi-pamento usado em processos de fabricação ou conversão de papel, caracte-rizado pelo fato de que compreende a aplicação, a tal superfície, de umacomposição não-aquosa, compreendendo um ou mais polímeros de hidro-carboneto não-curáveis apresentando a fórmula:(CH3)3C-[-C(R1)(R2)-C(R3)(R4)-]n-C(R5)=C(CH3)2 (I)ou hidrogenados dos mesmos, onde Ri a R5 são hidrogênio ou -CH3, compelo menos um de R1 a R4 sendo -CH3 e η é tal que, o número do peso mo-lecular médio de tais polímeros de hidrocarboneto é de até 3.000.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que um ou mais polímeros de hidrocarboneto não-curáveis apresen-tam as fórmulas:(CH3)3C-[-CH2-C(CH3)2-]n-CH=C(CH3)2 (II) ou(CH3)3C-[-CH(CH3)-CH(CH3)-]n-CH=C(CH3)2 (III)ou hidrogenados dos mesmos.

3. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelofato de que os polibutenos não-curáveis apresentam a fórmula:(CH3)3C-[-CH2-C(CH3)2-]n-CH=C(CH3)2 (II)ou hidrogenados dos mesmos.

4. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelofato de que a composição não-aquosa compreende:(a) de 20 a 100% em peso de polibutenos hidrogenados ou nãohidrogenados, não-curáveis apresentando a fórmula:(CH3)3C-[-CH2-C(CH3)2-]n-CH=C(CH3)2 (II)com um número de peso molecular médio de 400 a 700; e(b) de 0 a 80% em peso de um ou mais componentes seleciona-dos a partir de:(i) um polibuteno não-curável apresentando a fórmula (II)com um número de peso molecular médio de até 400,(ii) um ou mais solventes não-aquosos; e(iii) um ou mais aditivos hidrófobos.

5. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelofato de que um ou mais (b) componentes estão presentes na composição.

6. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que os polímeros de hidrocarboneto não-curáveis apresentam o nú-mero de peso molecular médio de até 1.000.

7. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que os polímeros de hidrocarboneto não-curáveis compreendem,pelo menos, um componente apresentando um número de peso molecularmédio de 400 a 700.

8. Processo de acordo com a reivindicação 5 ou 7, caracterizadopelo fato de que os polímeros de hidrocarboneto não-curáveis compreen-dem, pelo menos, um segundo componente apresentando um número depeso molecular médio de até 400.

9. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que a composição não-aquosa inclui, ainda, um ou mais solventesnão-aquosos.

10. Processo de acordo com a reivindicação 4 ou 9, caracteriza-do pelo fato de que os solventes não-aquosos são selecionados a partir deóleo mineral, óleo branco e destilado de petróleo.

11. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pe-lo fato de que a composição não-aquosa inclui, ainda, um ou mais aditivoshidrófobos.

12. Processo de acordo com a reivindicação 4 ou 11, caracteri-zado pelo fato de que os aditivos hidrófobos são selecionados a partir decera de parafina, cera microcristalina, gel petrolato e cera de amida graxa.

13. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 12, caracterizado pelo fato de que a composição não-aquosa é aplicada àsuperfície dos rolos de prensa.

14. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 12, caracterizado pelo fato de que a composição não-aquosa é aplicada àsuperfície dos rolos de prensa, rolos para romper formação de grumos, rolosde massa, revestimentos para caixa "uhle", tambores secadores, rolos decalandra, rolos de ondulação e corrugação ou tecidos para fabricação depapel, incluindo aqueles usados nos secadores de ar passante, rolos trans-portadores de tecido ou prensas de impressão.

15. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 12, caracterizado pelo fato de que a quantidade aplicada e a maneira de aplicação são suficientes para manter um revestimento uniforme de compo-sição não-aquosa sobre a superfície do equipamento durante a operação.

16. Processo para reduzir a adesão a uma superfície de um e-quipamento usado em processos de fabricação ou conversão de papel, ca-racterizado pelo fato de que compreende a aplicação de uma composição de polibuteno não-curável a tal superfície, onde a composição de polibutenonão-curável compreende:(a) de 20 a 100% em peso de polibutenos hidrogenados ou nãohidrogenados, não-curáveis apresentando a fórmula:(CH3)3C-[-CH2-C(CH3)2-]n-CH=C(CH3)2 (II)com um número de peso molecular médio de 400 a 700; e(b) de 0 a 80% em peso de um ou mais componentes seleciona-dos de:(i) polibutenos não-curáveis apresentando a fórmula (II)com um número de peso molecular médio de até 400,(ii) um ou mais solventes não-aquosos; e(iii) um ou mais aditivos hidrófobos.

17. Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato de que um ou mais componentes (b) estão presentes na composi-ção.

18. Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato de que o polibuteno não-curável com um número de peso molecu-lar médio de 400 a 700 compreende 50 a 90% em peso da composição.

19. Processo de acordo com a reivindicação 18, caracterizadopelo fato de que os polibutenos não-curáveis com um número de peso mole-cular médio de até 400 compreendem 10 a 50% em peso da composição.

20. Processo de acordo com a reivindicação 18, caracterizadopelo fato de que um ou mais solventes não-aquosos compreendem 10 a-50% em peso da composição.

21. Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato de que os solventes não-aquosos são selecionados de óleo mine-ral, óleo branco e destilado de petróleo.

22. Processo de acordo com a reivindicação 18, caracterizadopelo fato de que os aditivos hidrófobos compreendem 1 a 25% em peso dacomposição.

23. Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato de que os aditivos hidrófobos são selecionados a partir de cera deparafina, cera microcristalina, gel petrolato e cera de amida graxa.

24. Processo de acordo com a reivindicação 18, caracterizadopelo fato de que os aditivos hidrófobos são selecionados a partir de cera deparafina, cera microcristalina e cera de amida graxa e compreendem 1 a-10% em peso da composição.

25. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações-16 a 24, caracterizado pelo fato de que a composição não-aquosa é aplicadaà superfície dos rolos de prensa.

26. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações-16 a 24, caracterizado pelo fato de que a composição de polibuteno não-curável é aplicada à superfície dos rolos de prensa, rolos para romper for-mação de grumos, rolos de massa, revestimentos para caixa "uhle", tambo-res secadores, rolos de calandra, rolos de ondulação e corrugação ou teci-dos para fabricação de papel, incluindo aqueles usados nos secadores de arpassante, rolos transportadores de tecido ou prensas de impressão.

27. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações-16 a 24, caracterizado pelo fato de que a quantidade aplicada e a maneirade aplicação são suficientes para manter um revestimento uniforme de com-posição não-aquosa sobre a superfície do equipamento durante a operação.