BR112013011869B1

BR112013011869B1 - processo para fabricação de polpa

Info

Publication number: BR112013011869B1
Application number: BR112013011869-5A
Authority: BR
Inventors: Christian Jehn-Rendu; Joachim Hege; Detlef Kannengiesser
Original assignee: Basf Se
Priority date: 2010-11-16
Filing date: 2011-11-14
Publication date: 2020-12-22
Also published as: CN103221608A; US20150027651A1; US8916026B2; CA2815601A1; US20130306257A1; US9567710B2; WO2012065951A1; BR112013011869A2; CN103221608B; EP2640891A1; EP2640891B1; CA2815601C; ES2570175T3

Abstract

PROCESSO PARA FABRICAÇÃO DE POLPA. Um processo para fabricação de polpa em que um material celulósico fibroso é transformado em pasta para formar uma suspensão aquosa de material celulósico, a suspensão é escoada através de uma tela para formar uma folha de polpa e esta folha de polpa é secada para formar uma polpa comercial seca, em que um polímero catiônico solúvel em água é adicionado à suspensão como o único auxiliar de escoamento em que o polímero catiônico solúvel em água é, i) um copolímero compreendendo (a) entre 1 a 70% em mol de (met)acrilamida e (b) entre 30 e 99% em mol de cloreto de (met)acriloiloxietiltrimetil amônio com uma viscosidade intrínseca entre 5 e 9 dl/g; ou ii) um homopolímero hidrolisado de vinilformamida compreendendo entre 1 e 100% em mol de unidades de vinil amida e tendo um valor de K entre 45 e 240. O processo da invenção fornece um tempo de escoamento e teor de sólidos melhorados da polpa submetida à remoção de água.

Description

[1] A presente invenção se refere às melhorias na fabricação das folhas de polpa de celulose.

[2] A polpa celulósica é geralmente fabricada em moinhos de polpa ou moinhos de integrados que servem como moinhos tanto de polpa quanto de papel. Normalmente, madeira e/ou outra matéria prima celulósica fibrosa é quebrada para formar uma polpa celulósica, que é geralmente submetida a vários estágios de lavagem e filtração. Adicionalmente, a polpa também pode ser branqueada. Em um moinho integrado, é desnecessário secar a polpa em qualquer estágio e ao invés disso pode ser diretamente diluída para formar uma carga fina para o processo de fabricação de papel.

[3] Os moinhos de polpa que não são integrados nos moinhos de papel também fabricam a polpa a partir de madeira ou material celulósico fibroso que são depois convertidos a um produto seco geralmente conhecido como “polpa comercial seca”. Esta polpa seca pode ser depois usada como uma matéria prima em um moinho de papel para fabricar a suspensão celulósica aquosa usada em um processo de fabricação de papel.

[4] Os estágios de formação de polpa em um moinho de polpa podem ser geralmente similares aos estágios de formação de polpa em um moinho integrado exceto que no fim dos estágios de lavagem é necessário para escoar a polpa e depois secá-la de maneira térmica. Este escoamento pode ser muitas vezes conduzido em uma máquina conhecida como uma “máquina de agitar polpa”.

[5] O Pedido de Patente Japonesa 59-087097 descreve a remoção de água a vácuo do sedimento contendo matéria triturada da polpa contendo material celulósico usando geralmente um coagulante macromolecular catiônico, por exemplo, poliacrilamida cationicamente modificada, quitosano, e polivinil imidazolina.

[6] A EP 335576 demonstra melhorar a escoamento em um processo para fabricar uma polpa comercial seca. É indicado que anteriormente, a adição de sistemas de remoção de água e retenção sofisticados em moinhos de polpa foram descobertos ser mal sucedidos devido às reduções na escoamento e ao aumento na quantidade de secagem térmica que seriam necessárias para produzir as folhas de polpa secas. Os inventores daquela divulgação descrevem um processo para a fabricação de uma polpa em que um polímero catiônico solúvel em água é adicionado à suspensão de material celulósico antes de um ou mais estágios de cisalhamento e então após aquele estágio de cisalhamento, um material inorgânico tal como bentonita. O documento exemplifica o uso de um copolímero de 70 % em peso de acrilamida e 30 % em peso de (13,6 % em mol) acrilato de dimetil amino etila quaternizado com cloreto de metila de viscosidade intrínseca de 10 dl/g em conjunção com a bentonita. Também são exemplificados os polímeros com as mesmas unidades monoméricas e cationicidade, mas com viscosidades intrínsecas de 8 a 10 dl/g e 6 a 8 dl/g respectivamente e o trabalho de teste indica um tempo de remoção de água melhorado quando estes dois polímeros são usados em conjunto com a bentonita pela comparação ao uso do polímeros sozinho.

[7] Mais recentemente, a WO 02/088468 descreve um método para a produção de corpos moldados fibrosos resistentes ao impacto. O processo envolve a adição de um amido modificado a uma massa aquosa de material fibroso antes deste ser colocado em um molde. O amido modificado é preparado digerindo-se o amido na presença de pelo menos um polímero catiônico.

[8] A WO 2008/036031 se refere a um método para preparar folhas de polpa envolvendo tratar uma suspensão aquosa de polpa branqueada derivada de um processo de formação de polpa alcalino envolvendo submeter à remoção de água e secar a suspensão, em que o pH da suspensão é entre 6,5 e 12. O uso de amido catiônico ou poliacrilamida catiônica é descrito para a remoção de água.

[9] Contudo, há um desejo de melhorar a taxa de escoamento e secura das folhas de polpa submetida à remoção de água resultantes.

[10] O objetivo da presente invenção foi obtido utilizando-se um dos dois polímeros catiônicos especificamente definidos como o agente único de escoamento. O primeiro destes polímeros é um copolímero de (met)acrilamida e cloreto de (met)acriloilóxi trimetil amônio tendo um teor catiônico molar entre 30 e 99 % e apresentando uma viscosidade intrínseca entre 5 e 9 dl/g. O segundo destes polímeros é o homopolímero de vinilformamida que foi hidrolisado para fornecer entre 1 e 100 % em mol de unidades de vinil amina com base no polímero total e em que o polímero tem um valor de K entre 45 e 240.

[11] Deste modo, a invenção se refere a um processo para a fabricação de uma polpa em que o material celulósico fibroso é transformado em polpa para formar uma suspensão aquosa de material celulósico, a suspensão é escoada através de uma tela para formar uma folha de polpa e em que a folha de polpa é secada para formar uma polpa comercial seca, em que um polímero catiônico solúvel em água é adicionado à suspensão como o único auxiliar de escoamento em que o polímero catiônico solúvel em água é, i) um copolímero compreendendo (a) entre 1 e 70 % em mol de (met)acrilamida e (b) entre 30 e 99 % em mol de cloreto de (met)acriloiloxietiltrimetil amônio com uma viscosidade intrínseca entre 5 e 9 dl/g; ou ii) um homopolímero hidrolisado de N-vinilformamida compreendendo entre 1 e 100 % em mol de unidades de vinil amina e tendo um valor de K entre 45 e 240,

[12] Os copolímeros particularmente desejados de acordo com a categoria (i) da invenção são tais copolímeros de acrilamida com cloreto de acriloiloxietiltrimetil amônio.

[13] Um copolímero desejável de acordo com a invenção compreende (a) entre 30 e 70 % em mol, preferivelmente entre 50 e 70 % em mol de (met)acrilamida, preferivelmente acrilamida, e (b) entre 30 e 70 % em mol, preferivelmente entre 30 e 50 % em mol de cloreto de (met)acriloiloxietiltrimetil amônio, preferivelmente cloreto de acriloiloxietiltrimetil amônio. Estes polímeros devem ter viscosidades intrínsecas dentro da faixa de 5 e 9 dl/g.

[14] Um copolímero mais desejado de categoria (i) de acordo com a presente invenção pode ter viscosidades intrínsecas dentro da faixa de 6 e 8 dl/g, incluindo os copolímeros desejados e preferidos acima mencionados.

[15] A viscosidade intrínseca dos polímeros pode ser determinada preparando-se uma solução aquosa do polímero (0,5 a 1 % p/p) com base no teor ativo do polímero. 2 g desta solução polimérica de 0,5 a 1 % são diluídos a 100 ml em um frasco volumétrico com 50 ml de uma solução 2 M de cloreto de sódio que é tamponada até um pH de 7,0 (usando 1,56 g de di-hidrogeno fosfato de sódio e 32,26 g de hidrogeno fosfato dissódico por litro de água deionizada) e tudo é diluído na marca de 100 ml com água deionizada. A viscosidade intrínseca dos polímeros é medida usando um viscosímetro de nível em suspensão Número 1 a 25°C em uma solução salina tamponada 1 M.

[16] Os copolímeros de acordo com a categoria (i) podem ser preparados através da polimerização dos respectivos monômeros utilizando iniciadores de radical livre para iniciar a polimerização. Os iniciadores podem, por exemplo, ser pares de iniciador redox, em que os radicais são gerados através da mistura com o monômero um par redox que é um agente de redução e um agente de oxidação. Tipicamente, os iniciadores redox incluem um agente de redução tal como sulfeto de sódio, dióxido de enxofre e um composto de oxidação tal como perssulfato de amônio ou um composto de peróxi adequado, tal como hidroperóxido de butila ternário etc. Também é da prática convencional usar o sistema redox sozinho ou em combinação com outros sistemas iniciadores em um iniciador térmico, que incluiria qualquer composto iniciador adequado que libera radicais em uma temperatura elevada. Os iniciadores podem incluir qualquer composto iniciador adequado que libera radicais em uma temperatura elevada, por exemplo, compostos azo, tais como azobis-isobutironitrila (AZDN), 4,4’-azobis-(ácido 4-cianovalérico) (ACVA) etc. Outros sistemas iniciadores incluem sistemas iniciadores induzidos por luz e radiação, que requerem exposição à radiação para liberar radicais, deste modo efetuando a polimerização. Outros sistemas iniciadores são bem conhecidos e bem documentados na literatura.

[17] Desejavelmente, estes copolímeros podem ser preparados através da polimerização de emulsão de fase reversa, opcionalmente seguidos pela remoção de água sob pressão e temperatura reduzidas e muitas vezes indicada como remoção de água azeotrópica para formar uma dispersão das partículas poliméricas no óleo. Alternativamente, o polímero pode ser fornecido na forma de esferas através da polimerização de suspensão de fase reversa, ou como um pó pela polimerização de solução aquosa seguido por pulverização, secagem e depois trituração. Os polímeros podem ser produzidos como esferas através da polimerização de suspensão ou como uma emulsão ou dispersão de água em óleo ou através da polimerização da emulsão de água em óleo, por exemplo, de acordo com um processo definido pela EP-A-150933, EP-A-102760 ou EP-A-126528.

[18] Desejavelmente, o homopolímero hidrolisado de N-vinil formamida de acordo com a categoria (ii) da invenção tem um grau de hidrólise entre 5 e 30 % em mol, isto é, que compreende unidades de vinil amina dentro desta faixa.

[19] Os polímeros da categoria (ii), incluindo os polímeros desejados acima mencionados, devem ter um valor de K entre 45 e 240. Mais desejavelmente os polímeros desta categoria podem ter um valor de K entre 100 e 180, especialmente entre 120 e 160.

[20] O valor de K dos polímeros são determinados através de Fikentscher, CelluloseChemie, Band 13, 58 - 64 e 71 - 74 (1932) em uma temperatura de 25°C em uma solução de cloreto de sódio a 5 % em peso em um pH de 7 e uma concentração polimérica de 0,5 % em peso. (deste modo K = k*1000)

[21] Os polímeros são obteníveis, por exemplo, através da hidrólise dos homopolímeros de N-vinilformamida. Os polímeros possuem, por exemplo, uma densidade de carga de 0,5 a 5,0, preferivelmente de 1,5 a 3,5, meq/g. Os polímeros contendo unidades de vinilamina são conhecidos da técnica anterior, conforme, em particular a EP-A-0.438.755, página 3, linha 15 à página 4, linha 20, US-A-4.421.602 e EP-A-0.231.901. os polímeros são obteníveis através da homo polimerização de N-vinilformamida.

[22] A polimerização da N-vinilformamida é geralmente realizada na presença dos iniciadores de polimerização de radical livre. Os polímeros podem ser polimerizados através de todos os métodos conhecidos; por exemplo, estes podem ser obtidos através da polimerização de solução em água, alcoóis, éteres ou dimetilformamida ou em misturas de diferentes solventes, através da polimerização por precipitação, polimerização de suspensão inversa (polimerização de uma emulsão de uma fase aquosa contendo monômeros em uma fase oleosa) e polimerização de uma emulsão de água em água, por exemplo, em que uma solução monomérica aquosa é dissolvida ou emulsificada em uma fase aquosa e polimerizada com a formação de uma dispersão aquosa de um polímero solúvel em água, como descrito, por exemplo, na WO 00/27893.

[23] Após a polimerização, os polímeros que contêm unidades polimerizadas de N-vinilformamida são total ou parcialmente hidrolisados até o grau especificado acima. O grau de hidrólise corresponde ao teor de grupos de vinilamina, em % em mol, nos polímeros. A hidrólise é preferivelmente realizada na presença de um ácido ou de uma base. Contudo, os polímeros também podem ser enzimaticamente hidrolisados. Na hidrólise com ácidos (por exemplo, ácidos minerais, tais como ácido sulfúrico, ácido clorídrico ou ácido fosfórico, ácidos carboxílicos, tais como ácido fórmico ou ácido acético, ou ácidos sulfônicos ou ácidos fosfônicos), os sais de amônio correspondentes dos polímeros se formam, considerando que, na hidrólise com bases, as unidades de vinilamina dos polímeros estão presentes na forma das bases livres. As unidades de vinilamina dos polímeros podem, se apropriado, ser modificadas convertendo-as em uma maneira conhecida nos produtos de quaternização, por exemplo, reagindo-se os polímeros com sulfato de dimetila. Por exemplo, os homopolímeros parcialmente hidrolisados de N-vinilformamida, divulgados na US-A-4 421 602, podem ser usados como auxiliares de retenção. O grau de hidrólise das unidades de N- vinilformamida polimerizadas podem ser de 1 a 100 %.

[24] A suspensão celulósica usada para fabricar a polpa na presente invenção pode ser feita através de métodos convencionais, por exemplo, a partir de madeira ou outra matéria prima. Papel ou papelão residual com tinta removida podem ser usados para fornecer um pouco desta. Por exemplo, a madeira pode ser descascada e depois submetida à trituração, técnicas químicas ou de formação de polpa por calor, por exemplo, para fazer uma polpa mecânica, uma polpa termomecânica ou uma polpa química. A fibra pode ser branqueada, por exemplo, usando-se um processo de branqueamento convencional, tal como utilizando bissulfito ou hidrossulfito de magnésio. A polpa pode ter sido lavada e escoada e novamente lavada com água ou outros líquidos aquosos de lavagem antes de atingir o estágio de escoamento final na máquina de fabricação de papel. A polpa comercial seca é geralmente isenta de ou substancialmente isenta de enchedor, mas o enchedor pode ser incluído se desejado.

[25] A suspensão aquosa do material celulósico geralmente estará em uma concentração de pelo menos 1 % em peso de sólidos com base no peso total da suspensão. Frequentemente, esta será de pelo menos 1,5 % e pode ser tal como 2 % ou 3 % ou mais. Pode ser desejável preparar a suspensão aquosa combinando-se as fibras celulósicas com água quente, por exemplo, em temperaturas de mais do que 40° C e possivelmente tão altas quanto 95°C. Em geral, contudo, a temperatura será de pelo menos 50 ou 60°C e até 80°C.

[26] Tipicamente, a suspensão aquosa da celulose do material pode, por exemplo, ser bombeada e submetida à remoção de água em uma malha metálica conhecida como um arame de máquina. Quando a suspensão flui no arame, as fibras de celulose formam uma folha, que é às vezes indicada como uma esteira, e o líquido aquoso passa através do arame, muitas vezes indicado como água branca. Esta água branca pode ser reciclada e usada na formação da suspensão aquosa. Pode ser desejável incluir um desespumante na água branca para prevenir qualquer produção de espuma indesejada ou excessiva. Normalmente, a folha de celulose que se forma no arame pode ter uma espessura de pelo menos 5 mm e por exemplo, se te tanto quanto 5 cm. Tipicamente, a folha terá uma espessura de pelo menos 1 cm ou pelo menos 2 cm e até 4 cm, por exemplo, em torno de 3 cm.

[27] Os polímeros utilizados de acordo com a presente invenção podem ser adicionados em qualquer quantidade adequada, por exemplo, pelo menos 0,01 % (isto é, 100 g de polímero por tonelada métrica de suspensão celulósica aquosa seca). Muitas vezes, a dosagem de polímero será pelo menos de 0,02 %, por exemplo, pelo menos de 0,025 % ou ainda de pelo menos 0,03 %, e frequentemente pode ser de pelo menos 0,04 % ou pelo menos 0,05 %. As doses típicas podem ser de até 0,1 % e podem ser tão altas quanto 0,15 % ou ainda 0,2 % ou 0.3 % ou mais.

[28] Pode ser desejável adicionar um polímero à suspensão celulósica aquosa logo antes do estágio de escoamento. Contudo, também pode ser desejável adicionar o polímero de volta ao sistema, por exemplo, antes de um ou mais dos estágios de bombeamento. Não obstante, é normalmente desejável permitir um tempo suficiente para o polímero realize a floculação da suspensão celulósica. Um ponto adequado de adição pode ser frequentemente logo antes ou logo após o estágio de bombeamento final antes da remoção de água no arame.

[29] O polímero pode ser adequadamente adicionado na forma de uma solução aquosa. Portanto, se o polímero está na forma de um sólido, por exemplo, como um pó seco ou esfera, o polímero primeiro será dissolvido em água, para formar uma solução aquosa do polímero, sendo antes dosado na suspensão aquosa de celulose. O polímero pode ser dissolvido em qualquer equipamento de composição convencional, tal como descrito nas patentes e na literatura.

[30] Quando o polímero está na forma de um produto líquido de fase reversa, por exemplo, como uma emulsão de fase reversa ou dispersão de fase reversa, o produto de fase reversa será normalmente invertido em água para permitir que o polímero de fase dispersada dissolva e deste modo forme uma solução aquosa. Em alguns casos, onde o produto de fase reversa contém tensoativos de autoinversão, o produto de fase reversa pode ser simplesmente misturado com água para permitir a inversão e dissolução. Para outros produtos líquidos de fase reversa, pode ser desejável adicionar tensoativos de inversão enquanto misturando o produto de fase reversa com água. Os produtos líquidos de fase reversa podem ser invertidos usando técnicas convencionais e equipamentos convencionais descrito na literatura e patentes.

[31] Alternativamente, pode ser desejável adicionar o polímero em outras formas, por exemplo, como um pó seco ou nas formas outras que não uma solução aquosa.

[32] O copolímero de (met)acrilamida e cloreto de (met)acriloilóxi etil trimetil amônio da categoria (i) ou o polímero de polivinil formamida hidrolisado da categoria (ii) também podem estar na forma de uma dispersão aquosa, frequentemente indicada como uma “emulsão de água em água” ou “dispersão de água em água”. Normalmente, o produto será combinado com água para permitir que o polímero contido na dispersão aquosa dissolva e forme uma solução aquosa. Não obstante, pode ser desejável adicionar a dispersão aquosa diretamente na suspensão celulósica aquosa.

[33] Preferivelmente, o polímero será adicionado à suspensão celulósica aquosa na forma de uma solução aquosa. Tipicamente, a solução polimérica aquosa terá uma concentração de pelo menos 0,1 % em peso do polímero seco no peso total da solução. Muitas vezes, a solução aquosa do polímero terá uma concentração de pelo menos 0,2 % e em alguns casos até 0,5 % ou mais, por exemplo, até 1,0 % ou 1,5 %.

[34] A produtividade da formação de lâminas de fibras normalmente dependerá da velocidade de remoção de água e do tamanho do arame. De modo a melhorar a velocidade de remoção de água, pode ser desejável adicionar água quente, por exemplo, em temperaturas entre 50 ou 60°C e até 80 ou 90 ou ainda 100°C. pode ser alternativamente desejável adicionar vapor no lugar da água quente. Em alguns casos, pode ser descoberto que a adição de água quente ou vapor durante a formação de folha de fibra reduzirá a tensão da superfície da água. Removendo-se mais água, ao passo que a folha está se formando no arame da máquina, a remoção de água pode ser melhorada na seção de prensa. A seção de prensa pode conter um ou mais dispositivos para comprimir a água residual da folha de celulose. Tipicamente, estes dispositivos podem incluir, por exemplo, um Kombipress e/ou um schuhpress. Dependendo dos dispositivos particulares na seção de prensa, a folha de celulose pode atingir um teor de sólidos de pelo menos 40 % e até 60 % ou mais.

[35] Uma vez que a folha de fibras passou da seção de prensa, esta pode ser secada, por exemplo, com o auxílio de ar quente. Geralmente, a folha de celulose seca pode ter um teor de sólidos de pelo menos 80 % ou 85 % e de tanto quanto 90 % ou 95 % em peso. Desejavelmente, no fim da seção de secagem, a folha de celulose estará na forma de uma folha de polpa seca. Esta pode ser desejavelmente cortada em pedaços, por exemplo, tendo um tamanho entre 0,5 metros quadrados e dois metros quadrados, muitas vezes em torno de um metro quadrado.

[36] Será geralmente desejável produzir as folhas de polpa com um peso de base em excesso de 800 g/m2 e por exemplo, até 1000 g/m2 ou até 1100 g/m2 ou mais.

[37] As máquinas de polpa frequentemente operarão em uma velocidade de pelo menos 20 m/minuto e geralmente de pelo menos 40 m/minuto. A velocidade da máquina pode ser tão alta quanto 600 m/minuto, mas será geralmente de até 450 ou 500 m/minuto. Tipicamente, as máquinas de polpa podem operar em velocidades entre 50 e 300 m/minuto.

[38] A invenção é ilustrada em maiores detalhes com referência aos seguintes exemplos não limitantes.

Exemplos

[39] As dosagens nos diferentes exemplos têm base nas substâncias poliméricas ativas no material seco de celulose fibrosa.

[40] O valor de K dos polímeros são determinados através de Fikentscher, Cellulose-Chemie, Band 13, 58 64 e 71 - 74 (1932) em uma temperatura de 25°C em uma solução de cloreto de sódio a 5 % em peso em um pH de 7 e uma concentração polimérica de 0,5 %. (deste modo, K = k*1000)

[41] O tempo de escoamento sob pressão reduzida e a secura das almofadas de fibras celulósicas são determinados de acordo com o seguinte método de teste de vácuo:

[42] Um béquer de vidro de 1 litro foi cheio com 0,5 litro de um 1 a 3,5 % em peso de suspensão de fibras de sulfito de faia 100 % branqueadas ou fibras de sulfito de abeto branqueadas.

[43] A suspensão de fibras é depois agitada a 1000 rpm com um agitador de propulsão mecânica marinha e o polímero é adicionado por um tempo de contato de 10 segundos, se este é o caso, pela bentonita por 5 segundos.

[44] Depois, o agitador é interrompido e simultaneamente um cronômetro é iniciado e a dispersão de fibras vai sendo retirada rapidamente através de um filtro de papel úmido (Whatmann P 541) com o auxílio de uma turbulência que evita pressão reduzida (ver, descrição de equipamento mostrada na figura 1).

[45] O equipamento da figura 1 compreende um funil de Hartley (1), que é colocado em um frasco de Buchner (2). Uma bomba de vácuo (5) é conectada através de um manômetro de vácuo (4) e um captador de água (3) ao frasco.

[46] Quando a pressão reduzida atinge um mínimo, a pressão (P1) e o tempo de escoamento (t1) são medidos.

[47] Após um minuto, a pressão aumentada (P2) é medida novamente.

[48] A pressão reduzida é removida e a folha de fibra única é retirada do arame e pesada (peso G1).

[49] Subsequentemente, a folha de fibra é secada até massa constante a 105°C e novamente pesada (peso G2).

[50] O teor de sólidos em % e consequentemente o desempenho do escoamento é dado por (G1-G2)/G2*100. Descrições do Produto:

[51] Polímero A: Acrilamida: cloreto de acriloiloxietiltrimetil- amônio (80,8 : 19,2 % em peso e 92 : 8 % em mol), viscosidade intrínseca de 6,4 dl/g.

[52] Polímero B: Copolímero de acrilamida:cloreto de acriloiloxietiltrimetil-amônio (60 : 40 % em peso e 80,3:19.7 % em mol), viscosidade intrínseca de 14 dl/g.

[53] Polímero C: Copolímero de acrilamida:cloreto de acriloiloxietiltrimetilamônio (40 : 60 % em peso e 64,5 : 35,5 % em mol), viscosidade intrínseca de 14 dl/g.

[54] Polímero D: Copolímero de acrilamida:cloreto de acriloiloxietiltrimetilamônio (35,5 : 64,5 % em peso e 60 : 40 % em mol), viscosidade intrínseca de 7 dl/g.

[55] Polímero E: Polietilenimina catiônica de alto peso molecular (ca 1.000.000 Da).

[56] Polímero F: Polietilenimina catiônica de alto peso molecular (ca 2.000.000 Da).

[57] Polímero G: Polivinilamina catiônica de alto peso molecular (valor de K 140), Homopolímero de N-vinilformamida 10 % hidrolisado.

[58] Polímero H: Polivinilamina catiônica de alto peso molecular (valor de K 140), Homopolímero de N-vinilformamida 20 % hidrolisado.

[59] Bentonita: Bentonita sódica ativada

[60] A menos que de outro modo determinado, os polímeros são adicionados à suspensão de celulose aquosa como uma solução aquosa.

Exemplo 1:

[61] A carga usada na Tabela 1 consiste de fibras de sulfito de faia branqueadas virgens não refinadas com uma concentração de 2 % a 50°C.

[62] Na suspensão de fibras, os seguintes polímeros serão usados, após o método de teste de vácuo. Tabela 1

[63] Os exemplos da tabela 1 mostram a vantagem de usar o polímero da invenção (Polímero D) de modo a melhorar o tempo de remoção de água mas também para aumentar o teor de sólidos da almofada de fibra úmida contra a combinação de uma poliacrilamida catiônica com uma bentonita descrita na técnica anterior EP 335576.

[64] Esta melhora reduzirá os custos de energia para secar a folha de fibras e aumentará a produtividade de fibra. Exemplo 2 :

[65] A carga usada na Tabela 2 consiste de fibras de sulfito de abeto branqueadas virgens não refinadas em uma concentração de 1,5 % a 56°C.

[66] Na suspensão das fibras, os seguintes polímeros serão usados, após um método de teste no vácuo. Tabela 2

[67] A tabela 2 mostra o efeito superior do Polímero D e Polímero G no tempo de remoção de água no vácuo e o teor de sólido da almofada sólida. Exemplo 3 :

[68] A carga usada na Tabela 3 consiste de fibras de sulfito de faia branqueadas virgens não refinadas em uma concentração de 2,15 % a 57°C.

[69] Na suspensão de fibras, os seguintes polímeros serão usados, após o método de teste no vácuo. Tabela 3

[70] A tabela 3 mostra novamente o efeito superior do Polímero D no tempo de remoção de água no vácuo e o teor de sólidos na almofada de fibra sólida. Exemplo 4

[71] Um ensaio confidencial foi operado em uma máquina de polpa utilizando carga de madeira de abeto branqueada com sulfito com uma suspensão de fibra de celulose em uma temperatura de cerca de 60°C e uma concentração de fibra de celulose entre 2 e 2,5 % e operando com uma velocidade de máquina de 56 m por minuto.

[72] A suspensão é bombeada e submetida à remoção de água em um arame longo para produzir uma folha de 3 cm de espessura.

[73] A seção de prensa é uma combinação de um Kombipress e um schuhpress de modo a atingir um teor de sólidos de 54 %.

[74] Após a prensa, a folha fibrosa é secada em um cilindro de secagem até um teor de sólidos de 75 % para produzir uma folha de polpa. O peso de base é de cerca de 900 g/m2 (675 g/m2 secados em forno). A folha de polpa é cortada em pedaços de 1 m quadrado.

[75] O teste foi conduzido usando uma dosagem de 1000 g por tonelada métrica do polímero ativo com base no peso da suspensão seca. O tempo de remoção de água e os sólidos da folha formados no arame da máquina foi registrado e mostrado na figura 2.

[76] Os resultados mostram que os polímeros da invenção, Polímero D, Polímero G, e Polímero H, fornecem a melhor combinação de tempo de escoamento e teor de sólidos da folha de polpa.

Claims

1. Processo para fabricação de polpa, caracterizado pelo fato de que compreende transformar o material celulósico fibroso em polpa para formar uma suspensão aquosa compreendendo o material celulósico, escoar a suspensão através de uma tela para formar uma folha de polpa, e secar a folha de polpa para formar uma polpa comercial seca, em que um polímero catiônico solúvel em água é adicionado à suspensão como um único auxiliar de escoamento, em que o polímero catiônico solúvel em água é: um copolímero compreendendo entre 1 e 70 % em mol de (met)acrilamida e entre 30 e 99 % em mol de cloreto de (met)acriloiloxietiltrimetil amônio com uma viscosidade intrínseca entre 5 e 9 dl/g, em que o polímero catiônico solúvel em água é o único auxiliar de escoamento adicionado à suspensão no processo; ou um homopolímero hidrolisado de vinilformamida compreendendo entre 5 e 30 % em mol de unidades de vinil amina e tendo um valor de K entre 120 e 240, em que o valor de K é determinado pelo método de Fikentscher, em uma temperatura de 25°C em uma solução de cloreto de sódio a 5 % em peso em um pH de 7 e uma concentração polimérica de 0,5 % em peso.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o polímero catiônico solúvel em água é um copolímero compreendendo entre 50 e 70 % em mol de (met)acrilamida e entre 30 e 50 % em mol de cloreto de (met)acriloiloxietiltrimetil amônio.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o polímero catiônico solúvel em água é o copolímero compreendendo (met)acrilamida e cloreto de (met)acriloiloxietiltrimetil amônio com uma viscosidade intrínseca entre 6 e 8 dl/g.

4. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o polímero catiônico solúvel em água é o copolímero compreendendo entre 30 e 70% em mol de (met)acrilamida e entre 30 e 70% em mol de cloreto de (met)acriloiloxietiltrimetil amônio com uma viscosidade intrínseca entre 5 e 9 dl/g.

5. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o polímero catiônico solúvel em água é o homopolímero hidrolisado de vinilformamida tendo um valor de K entre 120 e 180.

6. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o polímero é adicionado à suspensão aquosa em uma quantidade entre 0,05 % e 1,5 % com base no peso seco da suspensão.