BR112012022861A2 - método de fabricação de papel contendo um teor maior de material de enchimento - Google Patents

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Abstract

MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO, do presente pedido de patente de invenção, apresenta um método de produção de papel com uma proporção maior de partículas de material de enchimento mineral do que, de outra forma, seria possível sem a perda esperada da resistência do papel com a pré-floculação das partículas de material de enchimento; o método permite o uso de quantidade maior de partículas de material de enchimento revestindo pelo menos algumas das partículas do material de enchimento com um material que evite que os materiais de enchimento com um material que evite que os materiais de enchimento venham a aderir a um aditivo de resistência. O aditivo de resistência prende as fibras de papel firmemente e não é descartado nas partículas do material de enchimento.

Description

NS de E RN o v17 | “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, | Referência Cruzada com Aplicações Relacionadas Nenhuma.
Declaração com Relação à Pesquisa ou Desenvolvimento Patrocinado pelo Governo Federal Não Aplicável.
Estado da técnica O presente pedido de patente de invenção se refere a um método para aumentar a resistência de uma matriz de papel de fibras produzidas em um processo de fabricação de papel.
A matriz de papel compreende água e sólidos e contém, normalmente, de 4 a 8% de água.
A porção sólida da matriz de papel inclui fibras (normalmente fibras à base de celulose) e também pode incluir material de enchimento.
O aumento da resistência da | matriz de papel permitiria que uma pessoa aumentasse a | proporção dos sólidos que representam O material de | enchimento.
Isso é desejável porque reduz os custos com | 20 matérias-primas, reduz a energia necessária no processo de fabricação de papel, e aumenta as propriedades ópticas do papel.
A Técnica Anterior revela uma matriz de papel apresentando uma porção sólida entre 10% e 40% de material de enchimento.
A Técnica Anterior, no entanto, também revela que o aumento do teor de material de enchimento coincide com uma perda de resistência do papel resultante.
Os materiais de enchimento são partículas minerais adicionadas à matriz de papel durante o | processo de fabricação do papel, a fim de melhorar a opacidade do papel resultante e as propriedades de reflexão da luz. Alguns exemplos de materiais de enchimento são descritos na Patente Estadunidense Número 7,211,608. Os | 5 materiais de enchimento incluem partículas ou pigmentos inorgânicos ou orgânicos utilizados para aumentar a opacidade ou o brilho, ou para reduzir o custo da folha de papel ou de papelão. Alguns exemplos de materiais de enchimento incluem um ou mais dos itens a seguir: argila caulim, talco, dióxido de titânio, alumina tri-hidratada, sulfato de bário, hidróxido de magnésio, pigmentos como carbonato de cálcio e substâncias semelhantes. Tentativas anteriores para aumentar o teor de material de enchimento no papel sem perder a resistência do papel estão descritas na Patente Britânica GB 2016498, e nas Patentes Estadunidenses Números —4,710,270, 4,181,567, 2,037,525, 7,211,608 e 6,190,663.
O material de preenchimento de | carbonato de cálcio é fornecido em duas formas, CCN (carbonato de cálcio natural) e CCP (carbonato de cálcio precipitado). O CCN é a rocha de carbonato de cálcio que ocorre naturalmente e o CCP é o carbonato de cálcio produzido sinteticamente. Por ter uma área de superfície específica maior, o CCP tem maior capacidade de dispersão da luz e oferece melhor propriedade óptica ao papel resultante. No entanto, pelo mesmo motivo, a matriz de papel com material de enchimento de CCP produz um papel que é mais fraco do que o papel com material de enchimento de CCN.
A resistência do papel é uma função do número e da resistência das ligações formadas entre as fibras entrelaçadas da matriz de papel. As partículas do material de enchimento com maior área de superfície apresentam maior probabilidade de se tornarem envolvidas com aquelas fibras e interferem no número e na resistência daquelas ligações. Por causa de sua área superficial maior, o material de enchimento de CCP interfere naquelas ligações mais do que o CCN.
Como resultado, os fabricantes de papel são forçados a fazerem uma troca indesejada. Eles devem escolher entre selecionar um papel com resistência superior, mas com propriedades ópticas inferiores, ou eles devem “selecionar um papel com propriedades ópticas 15" superiores, mas com resistência inferior. Dessa forma, existe uma clara necessidade de um método de fabricação de papel que facilite uma maior quantidade de material de enchimento no papel, um papel que apresente alta opacidade e um papel com material de enchimento que tenha um alto grau | 20 de resistência. Breve Resumo da Invenção Pelo menos uma aplicação do presente pedido de patente de invenção é dirigida a um método de fabricação de papel contendo um teor maior de material de enchimento. O método compreende as etapas de: adição de um primeiro agente floculante a uma dispersão aquosa em uma quantidade suficiente para se misturar de modo uniforme na dispersão sem causar floculação significativa eeaaa 4/17 | das partículas do material de enchimento, adição de um segundo agente floculante à dispersão depois de adicionar o primeiro agente floculante em uma quantidade suficiente para iniciar a floculação das partículas do material de enchimento na presença do primeiro agente floculante, o segundo agente floculante sendo de carga oposta ao primeiro ' floculante, combinar as partículas de material de enchimento com a massa de fibras de papel, tratar a combinação com pelo menos um aditivo de resistência, e formar uma matriz de papel a partir da combinação.
A massa de fibras de papel compreende uma pluralidade de fibras e água, e a floculação iniciada melhora o desempenho do aditivo de resistência na matriz de papel.
Pelo menos uma aplicação do 15º presente pedido de patente de invenção está direcionada para esse método, no qual a resistência do papel criada pelo | processo de fabricação do papel é aumentada por uma | quantidade maior do que a soma de: a melhora da resistência proporcionada pelo processo de pré-floculação utilizando o primeiro e o segundo agentes floculantes e a melhora da resistência proporcionada pelo aditivo de resistência propriamente dito.
O material de enchimento pode ser selecionado do grupo que consiste de carbonato de cálcio, argila caulim, talco, dióxido de titânio, alumina tri-hidratada, sulfato de bário e hidróxido de magnésio.
A fibra de papel pode ser fibra de celulose.
O método pode compreender, ainda, a etapa de cisalhamento da dispersão a sSA7 | | | fim de obter um tamanho de floco pré-determinado. Os flocos de material de enchimento podem ter um tamanho de partícula médio de 10-100 pm. O primeiro e o segundo agentes floculantes podem ter uma RSV de pelo menos 2 dl/g. O primeiro agente floculante pode ser aniônico. O aditivo de resistência pode ser um copolímero de Acrilamida glioxilada/DADMAC [cloreto de dialildimetilamônio]. A proporção de aditivo de resistência em relação à porção sólida da matriz de papel pode ser de 0,3 a 5 kg de aditivo de resistência por tonelada de matriz de papel. O primeiro agente floculante pode ser um copolímero de acrilamida e acrilato de sódio. O aditivo de resistência pode ser um amido catiônico. O aditivo de resistência e o segundo agente floculante podem carregar a mesma carga.
O segundo. agente floculante pode ser selecionado da lista que consiste de copolímeros de acrilamida com DMAEM, DMAEA, DEAEA, DEAEM. O segundo agente floculante pode estar na forma de sal de amônio quaternário feito com um sal selecionado da lista que consiste de dimetil sulfato, cloreto de metila, cloreto de benzila e qualquer combinação deles. O material de enchimento pode ser anionicamente disperso e um coagulante catiônico, de baixo peso molecular, é adicionado à dispersão para, pelo menos parcialmente, neutralizar sua carga aniônica antes da adição do primeiro agente floculante. O segundo agente floculante pode ter uma carga, que seja oposta à carga do primeiro agente floculante. Os flocos de material de enchimento podem ter um tamanho de partícula médio de 10-100 um. O material de enchimento pode ser selecionado do grupo que consiste de carbonato de cálcio, argila caulim,y talco, dióxido de titânio, alumina tri-hidratada, sulfato de bário e hidróxido de magnésio. A composição de baixo peso molecular pode ser um coagulante catiônico, o primeiro agente floculante pode ser um floculante aniônico, o segundo agente floculante pode ser um floculante catiônico, e ambos os floculantes podem ter uma peso molecular de pelo menos 1.000.000.
| Descrição das Figuras Uma descrição detalhada do | | presente pedido de patente de invenção é descrita a partir | deste ponto com referência específica sendo feita ao desenho no qual: A figura 1 é um gráfico que mostra a melhora na resistência do papel, feito de acordo com o presente pedido de patente de invenção. Descrição Detalhada da invenção Para os propósitos dessa aplicação, a definição desses termos é como segue: “Coagulante” significa uma composição de material com uma densidade de carga de maior e menor peso molecular do que um floculante, que, quando adicionado a um líquido contendo partículas suspensas divididas minuciosamente, desestabiliza e agrega os sólidos através dos mecanismos de neutralização de carga iônica. “DMAEM” significa dimetilaminoetilmetacrilato, conforme descrito e definido na Patente Estadunidense 5,338,816. “DMAEA” significa dimetilaminoetilacrilato, conforme descrito e definido na Patente Estadunidense 5,338,816. “DEAEA” significa dietilaminoetil acrilato, conforme descrito e definido na Patente Estadunidense 6,733,674. : “DEAEM” significa dietilaminoetil metacrilato, conforme descrito e definido na Patente Estadunidense 6,733,674. “Floculante” significa uma composição de material com uma baixa densidade de carga e alto peso molecular (além de
1.000.000) que, quando adicionado a um líquido contendo partículas suspensas divididas minuciosamente, desestabiliza e agrega os sólidos através do mecanismo de ligação interpartículas. “Agente Floculante” significa uma composição de matéria que, quando adicionada a um líquido, desestabiliza e agrega partículas divididas minuciosamente e coloidais suspensas no 15º líquido nos flocos. “CCN” significa carbonato de cálcio natural, que é fabricado pela trituração da rocha de carbonato de cálcio que ocorre naturalmente. “CCP” significa o carbonato de cálcio precipitado que é produzido sinteticamente. “Ppré-floculação” significa a modificação de partículas de material de enchimento em aglomerados através do tratamento com um agente floculante particular, selecionado com base na distribuição de tamanho e estabilidade do floco que o agente floculante irá formar. No evento de que as definições acima ou uma definição expressa em algum lugar dessa aplicação seja inconsistente com um significado (explícito ou implícito) que seja comumente utilizado, em um dicionário, ou expresso em uma fonte incorporada como referência a essa aplicação, a aplicação e os termos reivindicados em particular são compreendidos como sendo interpretados de acordo com a definição dessa aplicação, e não de acordo com a definição comum, definição encontrada em dicionário, ou a definição que foi incorporada como referência.
Pelo menos uma aplicação do presente pedido de patente de invenção é um método de fabricar papel, que seja forte, apresente um alto teor de material de enchimento e tenha propriedades ópticas superiores. Em pelo menos uma aplicação do presente pedido de patente de invenção, o método de fabricação de papel compreende as etapas de fornecer material de enchimento, pré-tratar pelo menos alguma quantidade do material de enchimento por pré-floculação levando a uma diminuição na adsorção de um aditivo de resistência no material de enchimento, e adicionar tanto a mistura de material de enchimento pré-floculado quanto o aditivo de resistência à matriz de papel.
A pré-floculação é um processo no qual o material é tratado por dois agentes floculantes de maneira a otimizar a distribuição do tamanho e à estabilidade dos flocos sob uma força de cisalhamento particular antes de sua adição na massa de papel. O ambiente químico particular e as altas taxas de cisalhamento líquido presente na fabricação de papel de alta velocidade moderna exige que os flocos de material de enchimento sejam estáveis e resistentes ao cisalhamento. A distribuição de tamanho do floco proporcionada por um tratamento de pré-floculação deve minimizar a redução da resistência da folha com aumento do teor de material de enchimento, minimizar a perda de eficiência óptica das partículas de material de enchimento, e minimizar os impactos negativos da uniformidade e da capacidade de impressão da folha. Além disso, todo o sistema deve ser viável economicamente. Exemplos de métodos de pré- floculação aplicáveis a esse pedido de patente de invenção são descritos na Solicitação de Patente Publicada Estadunidense 2009/0065162 Al e na Solicitação de Patente Estadunidense 12/431356.
Soube-se por algum tempo que o 15º acréscimo de aditivos de resistência à matriz de papel aumenta a resistência do papel resultante. Alguns exemplos de aditivos de resistência são descritos na Patente | Estadunidense Número 4,605,702. Alguns exemplos de aditivos de resistência são amidos catiônicos, que aderem às fibras de celulose e as liga firmemente.
Infelizmente, não é prático adicionar grandes quantidades de aditivos de resistência para compensar a fraqueza que resulta do uso de grandes quantidades de material de enchimento na matriz de papel.
Uma razão é porque os aditivos de resistência são caros e O uso de grandes quantidades de aditivos resultaria em custos de produção que não são viáveis comercialmente. Além disso, adicionar muito aditivo de resistência afeta negativamente o processo de fabricação de papel e inibe a operabilidade, de várias formas, de equipamentos de fabricação de papel.
Como | exemplo, no contexto de aditivos de resistência de amido catiônico, o amido catiônico retarda o processo de drenagem e de remoção de água, que atrasa drasticamente o processo de fabricação de papel. i | A adição de material de | enchimento na matriz de papel reduz a eficácia do aditivo de resistência.
Como o material de enchimento apresenta uma área de superfície específica muito maior do que a fibra, a maioria dos aditivos de resistência adicionados na pasta utilizada para fabricar o papel vai para as superfícies do material de enchimento e, portanto, há menos aditivo de resistência disponível para unir as fibras de celulose.
Esse 15º efeito é mais agudo com CCP em comparação com CCN, porque o CCP apresenta uma área de superfície muito maior e é capaz de adsorver mais aditivo de resistência.
Um método para tratar essa situação é o pré-tratamento do material de enchimento com um coagulante, conforme descrito na Solicitação de Patente Estadunidense 12/323976. Outro método envolve o uso da pré-floculação ao invés de um coagulante.
Em pelo menos uma aplicação, O teor de material de enchimento no papel é aumentado pelo método a seguir: Uma dispersão aquosa de materiais de enchimento é formada e os materiais de enchimento são pré- floculados antes de serem adicionados à massa de fibras de papel.
Um primeiro agente floculante é adicionado à dispersão em uma quantidade suficiente para se misturar de
| mb o 11/17 modo uniforme na dispersão sem causar floculação | significativa das partículas de material de enchimento.
Um | segundo agente floculante é, então, adicionado após o primeiro agente floculante, em uma quantidade suficiente para iniciar a floculação do material de enchimento na | presença do primeiro agente floculante, o segundo: agente | floculante sendo de carga oposta à do primeiro agente floculante.
Uma matriz de papel é formada combinando o | material de enchimento pré-floculado com a massa de fibras e | tratando essa combinação com o aditivo de resistência.
A pré-floculação do material de enchimento melhora o | desempenho do aditivo de resistência.
A massa de fibras compreende fibras, materiais de enchimento e água.
Em pelo menos uma aplicação, 15º as fibras são predominantemente à base de celulose.
Em pelo menos uma aplicação, a dispersão floculada é cisalhada para obter um tamanho de partículas especialmente desejado.
Embora o pré-tratamento das partículas do material de enchimento seja conhecido na técnica, os métodos de tratamento das partículas do material de enchimento da técnica anterior não são direcionados, afetando a adesão do aditivo de resistência às partículas do material de enchimento com dois floculantes.
Na realidade, muitos pré-tratamentos da técnica anterior aumentam a adesão do aditivo de resistência às partículas do material de enchimento.
Por exemplo, a Patente Estadunidense Número 7,211,608 descreve um método de pré-tratamento de partículas de material de enchimento com polímeros hidrofóbicos.
Esse pré-tratamento, no entanto, não faz nada à adesão entre o aditivo de resistência e as partículas de material de enchimento, e simplesmente repele a água para contrabalancear um excesso de água absorvido pelo aditivo de resistência. Ao contrário, o presente pedido de patente de invenção diminui as interações entre o aditivo de resistência e as partículas do material de enchimento e resulta em um aumento inesperadamente significativo da resistência do papel. Isso pode ser mais bem apreciado pela referência à figura 1.
A figura 1 ilustra que um papel produzido a partir de uma matriz de papel que inclui o material de enchimento de CCP tende a se tornar mais fraco quanto mais material de enchimento de CCP for adicionado.
15º Quando uma grande quantidade de CCP é adicionada (mais de 25%), a adição de um aditivo de resistência acrescenta pouca resistência ao papel. No entanto, o papel feito de material de enchimento de CCP pré-floculado com um aditivo de resistência aumenta a resistência do papel a um grau que ele se torna mais forte do que o papel contendo 10% menos de CCP que não é pré-floculado. Ainda mais surpreendente foi o fato de que o papel contendo CCP pré-floculado sem um aditivo de resistência era quase tão forte quanto o papel com o aditivo de resistência.
Como . resultado, é possível chegar a pelo menos duas conclusões, 1) o agente de resistência é mais eficaz no aumento da resistência da folha com material de enchimento pré-floculado do que com material de enchimento não tratado e 2) há um efeito sinergístico da combinação do agente de resistência e da pré-floculação do material de enchimento que a torna superior aos efeitos aditivos resultados da soma do agente de resistência sozinho mais a pré-floculação do material de enchimento sozinho.
Como resultado, a pré-floculação do material de enchimento de CCP leva à produção de papel que é inesperadamente forte.
Pelo menos alguns dos materiais de enchimento incluídos nesse pedido de patente de invenção são bem conhecidos e disponíveis comercialmente.
Eles incluem qualquer partícula inorgânica ou orgânica Ou pigmento utilizado para aumentar a opacidade ou o brilho, reduzir a porosidade, ou reduzir o custo da folha de papel ou papelão.
Os materiais de enchimento mais comuns são O | 15º carbonato de cálcio e a argila.
No entanto, o talco, oO dióxido de titânio, a alumina tri-hidratada, o sulfato de bário e o hidróxido de magnésio também são materiais de enchimento adequados.
O carbonato de cálcio inclui o carbonato de cálcio natural (CCN) em uma forma seca Ou dispersa de pasta, giz, carbonato de cálcio precipitado (CCP) ou de qualquer morfologia, e carbonato de cálcio precipitado em uma forma de pasta dispersa.
As formas de pasta dispersa do CCN ou do CCP são tipicamente produzidas utilizando dispersantes de polímero de ácido poliacrílico ou dispersantes de polifosfato de sódio.
Cada um desses dispersantes transmite uma carga aniônica significativa para as partículas de carbonato de cálcio.
As pastas de argila caulim também são dispersas utilizando polímeros de ácido poliacrílico ou polifosfato de sódio.
Em pelo menos uma aplicação, Oo aditivo de resistência carrega a mesma carga que o segundo agente floculante. Aditivos de resistência abrangidos pelo presente pedido de patente de invenção incluem quaisquer das composições de materiais descritas na Patente Estadunidense
4.605.702 e na Solicitação de Patente Estadunidense 2005/0161181 Al e, em particular, as várias composições de | copolímero de Acrilamida glioxilada/DADMAC descritas nelas.
| 10 Um exemplo de uma composição de copolímero de Acrilamida | glioxilada/DADMAC é o produto Nalco nº 64170 (fabricado pela | Nalco Company, Naperville, Illinois).
Em pelo menos uma aplicação, os materiais de enchimento utilizados são o CCP, o CCN e/ou 15º argila caulim. Em pelo menos uma aplicação, os materiais de enchimento utilizados são o CCP, o CCN e/ou argila caulim com dispersantes de polímero de ácido poliacrílico ou suas misturas. A proporção de aditivo de resistência em relação à matriz de papel sólida pode ser de 3 kg de aditivo por tonelada de matriz de papel. i Em pelo menos uma aplicação, a eficácia do aditivo de resistência sintético é independente ou independe da presença de baixas quantidades, ou de nenhuma quantidade de amido na matriz de papel. Nas revelações da técnica anterior, sabe-se que a adição de 10 a 20 lbs de amido por tonelada de matriz de papel aumenta a resistência do papel resultante. A adição de materiais em quantidades tão grandes, no entanto, é inconveniente é menos
DE RSA | | 157 do que ideal. O uso de aditivos de resistência sintéticos, ao contrário, permite que um desempenho de resistência semelhante seja alcançado enquanto requer a adição de muito menos material aditivo de resistência à matriz de papel. Em pelo menos uma aplicação, o aditivo de resistência sintético é catiônico ou aniônico ou contém grupos funcionais tanto catiônicos quanto aniônicos. Infelizmente, os aditivos de resistência sintéticos são conhecidos por serem muito mais caros do que o amido. Em alguns processos, o custo do uso de grandes quantidades de amido pode ser menos caro do que quantidades menores e mais facilmente gerenciáveis de aditivos de resistência sintéticos. A combinação dos efeitos adicionais de resistência dos aditivos de resistência sintéticos em baixas dosagens em combinação com a pré- floculação permite que graus inesperados de resistência sejam observados do que seria possível esperar com essas baixas dosagens de aditivos de resistência e na ausência de grandes quantidades ou de qualquer quantidade de amido.
EXEMPLOS A informação anterior pode ser mais bem compreendida por referência ao exemplo a seguir, que é apresentado para fins ilustrativos e não destinado a limitar o escopo do presente pedido de patente de invenção. Foi produzido um composto contendo 25% de madeira mole de pinho e 75% de madeira dura de eucalipto. Tanto a madeira mole quanto a madeira dura foram transformadas em pasta a partir do material seco. O material de enchimento utilizado foi o CCP da Albacar HO, adquirido da Specialty Minerals Inc. A pré-floculação do material de enchimento foi realizada com a abordagem de floculante duplo descrita no exemplo 14 da Solicitação de Patente Estadunidense 12/431356. Durante o preparo da folha de papel, 6 lb/ton. de aditivo de resistência (Nalco 64114, | um copolímero de Acrilamida glioxilada/DADMAC disponibilizada pela Nalco Company, Naperville, IL, EUA) | foram adicionadas. Os resultados são exibidos na FIG. 1.
Embora o presente pedido de patente de invenção possa ser aplicado de muitas formas diferentes, são mostradas nos desenhos e descritas em detalhes neste documento aplicações preferidas específicas do presente pedido de patente de invenção. A presente 15º revelação é uma exemplificação dos princípios do presente pedido de patente de invenção e não se destina a limitar o presente pedido de patente de invenção às aplicações particulares ilustradas. Todas as patentes, solicitações de patente, documentos científicos e quaisquer outros materiais de referência mencionados neste documento são incorporados como referência em sua totalidade. Além disso, o presente pedido de patente de invenção abrange qualquer combinação possível de algumas ou de todas as várias aplicações aqui descritas e incorporadas.
A revelação acima se destina a ser ilustrativa e não exaustiva. Essa descrição sugerirá muitas variações e alternativas para alguém com habilidade comum nessa técnica. Todas essas alternativas e variações
| destinam-se a ser incluídas dentro do escopo das reivindicações, onde o termo “compreendendo” significa “incluindo, mas não limitado(a) a”. Aqueles familiarizados com a técnica podem reconhecer outros equivalentes às aplicações específicas descritas aqui, cujos equivalentes também se destinam a ser abrangidos pelas reivindicações. Entende-se que todas as variações e parâmetros revelados aqui compreendem quaisquer e todas as subvariações incluídas, e qualquer número entre os desfechos. Por exemplo, deve-se considerar que uma variação declarada de “1 a 10” inclui quaisquer e todas as subvariações entre (e inclusive) o valor mínimo de 1 e o valor máximo de 10; isto é, todas as subvariações iniciando com um valor mínimo de 1 ou mais, (por exemplo, 1 à 6.1), e terminando com um valor máximo de 10 ou menos, (por exemplo
2.3 a 9.4, 3 a 8, 4 a 7), e finalmente cada número 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, e 10 contido na variação. Isso completa a descrição das aplicações preferidas e alternativas do presente pedido de patente de invenção. Aqueles com habilidade na técnica podem reconhecer outros equivalentes à aplicação específica descrita aqui, cujos equivalentes também se destinam a ser abrangidos pelas reivindicações aqui anexadas.

Claims (15)

' 7 REIVINDICAÇÕES
1. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE : : PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, o método compreendendo as etapas de: adição de um primeiro agente Í 5 floculante a uma dispersão aquosa de partículas de material de enchimento em uma quantidade suficiente para se misturar de modo | uniforme na dispersão sem causar floculação significativa das partículas de material de enchimento, adição de um segundo agente floculante à dispersão depois da adição do primeiro 10 agente floculante em uma quantidade suficiente para iniciar a floculação das partículas do material de enchimento na presença do primeiro agente floculante, o segundo agente floculante sendo de carga oposta a do primeiro agente floculante, combinando as partículas do material de enchimento com a massa de fibras de papel, tratamento da combinação com pelo menos um aditivo de resistência selecionado do grupo que consiste de aditivos de resistência sintéticos, e formação de uma matriz de papel a ' partir da combinação, a massa de fibras de papel compreende uma pluralidade de fibras de água, e a floculação iniciada melhora o desempenho do aditivo de resistência na matriz de papel, onde o aditivo de resistência não é amido, caracterizado por o | primeiro agente floculante ser um copolímero de acrilamida e acrilato de sódio e onde o primeiro e o segundo agentes floculantes possuem um RSV de pelo menos 2 dL/g.
2. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE ' PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a resistência do papel feito pelo processo de fabricação de papel ser aumentada por uma quantidade maior do que a soma de: a melhora da : resistência proporcionada pelo processo de pré-floculação ' utilizando o primeiro e o segundo agentes floculantes e a melhora da resistência proporcionada pelo aditivo de resistência propriamente dito.
3. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o material de enchimento ser selecionado do grupo que consiste de carbonato de cálcio, argila caulim, talco, dióxido de titânio, alumina tri-hidratada, sulfato de bário e hidróxido de magnésio.
4. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de i acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a fibra de papel ser a fibra de celulose.
5. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender, ainda, a etapa de cisalhamento da dispersão a fim de obter um tamanho de floco pré-determinado entre 10 e 100 micra.
6. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de Ú acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o primeiro agente floculante ser aniônico.
“25 7. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o aditivo de resistência ser o copolímero de acrilamida glioxílica/DADMAC.
8. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por à proporção de aditivo de resistência em relação à porção sólida da matriz de papel ser de 0,3a 5 kg de aditivo de resistência por tonelada de matriz de papel.
9. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de acordo com a reivindicação l, caracterizado por o material de enchimento ser anionicamente disperso e um coagulante catiônico, de baixo peso molecular, ser adicionado à dispersão para pelo menos parcialmente neutralizar sua carga aniônica ' antes da adição do primeiro agente floculante.
10. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o aditivo de resistência e o segundo agente floculante carregarem a mesma carga.
11. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o segundo agente floculante ser selecionado a partir da lista que consiste de copolímeros de acrilamida com DMAEM, DMAEA, DEAEA, DEAEM.
R 12. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de acordo com à reivindicação 11, caracterizado por o segundo agente floculante estar na forma de sal de amônio quaternário feito com um sal selecionado da lista que consiste de dimetil sulfato, cloreto de metila, cloreto de benzila e qualquer combinação deles.
13. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por a composição de baixo peso molecular ser um coagulante catiônico, o primeiro agente floculante ser um floculante aniônico, o segundo agente floculante ser um floculante catiônico, e ambos os floculantes terem um peso molecular de pelo menos 1.000.000.
“10 14. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de acordo com à reivindicação 1, caracterizado por a proporção do primeiro agente floculante para o material de enchimento ser entre 0,2 e 2,0 kg de agente floculante por tonelada de material de enchimento e a proporção do segundo agente floculante para o material de enchimento ser entre 0,2 e 2,0 kg de agente floculante por tonelada de material de enchimento.
15. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, o método que compreende as etapas de: adição de um primeiro agente . floculante a uma dispersão aquosa em uma quantidade suficiente para se misturar de modo uniforme na dispersão sem causar floculação significativa das partículas de material de enchimento adição de um segundo agente floculante à dispersão depois da adição do primeiro agente floculante em uma quantidade suficiente para iniciar a floculação das partículas do material de enchimento na presença do primeiro agente floculante, o segundo agente floculante sendo de carga oposta à do primeiro
ST agente floculante, combinando as partículas do material de enchimento com a massa de fibras de papel, tratamento da combinação com pelo menos um aditivo de resistência selecionado do grupo que consiste de aditivos de resistência sintéticos, e formação de uma matriz de papel a partir da combinação, a massa de fibras de papel compreende uma pluralidade de fibras e água, e a floculação iniciada melhora o desempenho do aditivo de resistência na matriz de papel, onde o aditivo de resistência não é amido, caracterizada por o material de preenchimento ser dispersado anionicamente e um coagulante catiônico, de baixo peso molecular, é adicionado à dispersão para neutralizar, pelo menos parcialmente, sua carga aniônica antes da adição do primeiro agente floculante.
16. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por a resistência do papel feito pelo processo de fabricação de papel ser aumentada ' por uma quantidade maior do que à soma de: a melhora da resistência proporcionada pelo processo de pré-floculação utilizando o primeiro eo segundo agentes floculantes e a melhora ' da resistência proporcionada pelo aditivo de resistência propriamente dito.
17. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por o material de enchimento ser selecionado do grupo que consiste de carbonato de cálcio, argila caulim, talco, dióxido de titânio, alumina tri-hidratada, sulfato de bário e hidróxido de magnésio.
18. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de : ' acordo com a reivindicação 15, caracterizado por a fibra de papel ser a fibra de celulose. | 5 19. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por compreender, ainda, a etapa de cisalhamento da dispersão a fim de obter um tamanho de floco pré-determinado entre 10 e 100 micra.
20. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por o aditivo de resistência e o segundo agente floculante carregarem a mesma . carga.
21. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por o segundo | agente floculante ser selecionado a partir da lista que consiste de copolímeros de acrilamida com DMAEM, DMAEA, DEAEA, DEAEM.
22. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o segundo agente floculante estar na forma de sal de amônio quaternário feito com um sal selecionado da lista que consiste de dimetil sulfato, cloreto de metila, cloreto de benzila e qualquer i combinação deles.
23. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de
HT acordo com a reivindicação 15, caracterizado por a proporção do primeiro agente floculante para o material de enchimento ser entre 0,2 e 2,0 kg de agente floculante por tonelada de material de enchimento e a proporção do segundo agente floculante para o material de enchimento ser entre 0,2 e 2,0 kg de agente floculante por tonelada de material de enchimento.
REIVINDICAÇÕES
1. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, o método caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: adição de um primeiro agente floculante a uma dispersão | aquosa em uma quantidade suficiente para se misturar de modo | uniforme na dispersão sem causar floculação significativa | das partículas de material de enchimento, adição de um segundo agente floculante à dispersão depois da adição do primeiro agente floculante em uma quantidade suficiente para iniciar a floculação das partículas do material de enchimento na presença do primeiro agente floculante, O segundo agente floculante sendo de carga oposta à do primeiro agente floculante, combinação das partículas do 15º material de enchimento com a massa de fibras de papel, tratamento da combinação com pelo menos um aditivo de resistência selecionado do grupo que consiste de aditivos de resistência sintéticos, e formação de uma matriz de papel a partir da combinação, a massa de fibras de papel compreende uma pluralidade de fibras e água, e a floculação iniciada que melhora o desempenho do aditivo de resistência na matriz de papel, onde o aditivo de resistência não é amido.
2. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de acordo com a reivindicação l, caracterizado pelo fato de que a resistência do papel feito pelo processo de fabricação de papel é aumentada por uma quantidade maior do que a soma de: a melhora da resistência proporcionada pelo processo de pré-
| floculação utilizando o primeiro e o segundo agentes floculantes e a melhora da resistência proporcionada pelo aditivo de resistência propriamente dito.
3. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de enchimento é selecionado do grupo que consiste de carbonato de cálcio, argila caulim, talco, dióxido de titânio, alumina tri-hidratada, sulfato de bário e hidróxido de magnésio.
4. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de acordo com a reivindicação l, caracterizado pelo fato de que a fibra de papel é a fibra de celulose.
5. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender, ainda, a etapa de cisalhamento da dispersão a fim de obter um tamanho de floco pré-determinado entre 10 e 100 micra.
6. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro e o segundo agentes floculantes podem ter uma RSV de pelo menos 2 dL/g.
7. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro agente floculante é aniônico. |
8. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a proporção de aditivo de resistência em relação à porção sólida da matriz de papel é de 0,3 a 5 kg de aditivo de resistência por tonelada de matriz de papel.
9. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro agente floculante é um copolímero de acrilamida e acrilato de sódio.
10. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de | 15 acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que | o material de enchimento é anionicamente disperso e um coagulante catiônico, de baixo peso molecular, é adicionado à dispersão para pelo menos parcialmente neutralizar sua carga aniônica antes da adição do primeiro agente floculante.
11. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aditivo de resistência e o segundo agente floculante carregam à mesma carga.
12. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo agente floculante é selecionado da lista que consiste de copolímeros de acrilamida com DMAEM, DMAEA, DEAEA, DEAEM.
13. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de | acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de | que o segundo agente floculante esteja na forma de sal de amônio quaternário feito com um sal selecionado da lista que | consiste de dimetil sulfato, cloreto de metila, cloreto de | 10 benzila e qualquer combinação deles. | 14. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo agente floculante tem uma carga, que é oposta à carga do primeiro agente floculante.
15. “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL CONTENDO UM TEOR MAIOR DE MATERIAL DE ENCHIMENTO”, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a composição de baixo peso molecular é um coagulante catiônico, o primeiro agente floculante é um floculante aniônico, o segundo agente floculante é um floculante catiônico, e ambos os floculantes têm um peso molecular de pelo menos 1.000.000.
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