BR112013031122B1

BR112013031122B1 - processo de produção de papel ou de papelão

Info

Publication number: BR112013031122B1
Application number: BR112013031122-3A
Authority: BR
Inventors: Christian Jehn-Rendu
Original assignee: Basf Se
Priority date: 2011-06-20
Filing date: 2012-06-20
Publication date: 2021-01-26
Also published as: ES2624249T3; US9103071B2; CA2837149A1; EP2721214B1; CA2837149C; PT2721214T; BR112013031122A2; WO2012175528A1; US20140124155A1; EP2721214A1

Abstract

PROCESSO DE PRODUÇÃO DE PAPEL OU DE PAPELÃO. O processo da presente invenção refere-se à manufatura de papel e papelão empregando dois auxiliares de retenção poliméricos. Estes dois auxiliares de redução devem ser adicionados à suspensão de baixa consistência, com frequência referida como o material fino. O primeiro auxiliar de retenção polimérico é um polímero catiônico solúvel em água, que exibe uma viscosidade intrínseca de pelo menos 6 dl/g. O segundo auxiliar de retenção polimérico é um polímero catiônico solúvel em água, que exibe uma viscosidade intrínseca de entre 4 e 9 dl/g. A densidade de carga catiônica do segundo auxiliar de retenção polimérico é mais alta do que aquela do primeiro auxiliar de retenção polimérico. O processo é ainda particularmente adequado para a manufatura de papel ou de papel de embalagem múltiplo, que com frequência contém carga.

Description

PROCESSO DE PRODUÇÃO DE PAPEL OU DE PAPELÃO

A presente invenção refere-se a um processo para a manufatura de papel ou papelão. O processo é ainda , de um modo particular, adequado para a manufatura de papel fino ou de papel de embalagem múltiplo. Um tal papelão ou papelão com frequência contém carga.

E bem conhecida a manufatura de papel através de um processo, que compreende flocular um material fino celulósico através da adição de um auxiliar de retenção polimérico e então drenar a suspensão floculada por meio de uma tela móvel (frequentemente referida como a um arame de máquina) e então formar uma folha úmida, que é então secada. Alguns polímeros tendem a gerar flocos grossos e embora a retenção e a drenagem possa ser boa, infelizmente a formação e a taxa de secagem da folha resultante podem ser prejudicadas. É difícil, com frequência, que seja obtido um equilíbrio ótimo entre a retenção, drenagem , secagem a formação através da adição de um único auxiliar de retenção polímero e constitui, deste modo, uma prática comum, adicionar dois ou com frequência três ou mais auxiliares de retenção separados, em sequência.

A EP-A-366764 descreve um processo de produção de papel através da drenagem de uma suspensão celulósica através de uma tela para uma folha celulósica, na qual uma solução aquosa de um auxiliar de retenção polimérico é incluída na suspensão celulósica antes da drenagem. O auxiliar de retenção polimérico é formado a partir de um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água e possui uma viscosidade intrínseca de pelo menos 12 dl/g e alta solubilidade. O processo é tido como capaz de melhorar a formação de papel, sem a deterioração da retenção. É também indicado que outros aditivos de retenção possam ser ainda incluídos, antes do auxiliar de retenção polimérico antes mencionado.

Na manufatura de papel de alta qualidade, tais que o papel fino ou papel complexo, tal como no caso de embalagem múltipla, é sempre essencial que seja alcançada uma alta retenção de fibra e de carga. À medida em que a indústria objetiva uma maior produtividade de produtos de papel, tais que o papel fino ou papel de embalagem múltiplo, estes são com frequência agora manufaturados em máquinas de papel de alta velocidade, tais que os “Gapformers”, e/ou através do emprego de processos de desidratação de fio duplo. Embora a produtividade seja melhorada, existe uma maior tendência para criar e introduzir níveis mais altos de materiais finos. Isto, por sua vez, causa uma redução significativa no desempenho de retenção.

O objetivo da presente invenção consiste em melhorar a retenção de materiais finos nos processos de produção de papel e de papelão, e de um modo ainda mais especial sob condições de máquinas de papel de alto cisalhamento.

De acordo com a presente invenção, fornecemos um processo de manufatura de papel e de papelão, que emprega dois auxiliares de retenção poliméricos. Os dois auxiliares de retenção poliméricos devem ser adicionados à suspensão de baixa consistência, frequentemente referida como o material fino. O primeiro auxiliar de retenção polimérico é um polímero catiônico solúvel em água, que exibe uma viscosidade intrínseca de pelo menos 6 dl/g. O segundo auxiliar de retenção polimérico consiste em um polímero catiônico solúvel em água, que exibe uma viscosidade intrínseca de entre 4 a 9 dl/g. Além disso, a densidade de carga catiônica do segundo auxiliar de retenção polimérico precisa ser mais alta do que a densidade de carga do primeiro auxiliar de retenção polimérico.

O primeiro e o segundo auxiliares de retenção poliméricos, de um modo desejável, podem ainda ser preparados através do uso de um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água ou de uma mistura de monômeros etilenicamente insaturados solúveis em água, na qual pelo menos um dos monômeros é catiônico. Quando os polímeros são formados a partir de mais do que um monômero, os outros monômeros podem ainda ser catiônicos ou não iônicos, ou uma mistura, embora possa ser ainda desejável que os referidos monômeros incluam um ou mais monômeros aniônicos, resultando em um polímero anfotérico, contanto que a carga total seja catiônica. No entanto, é ainda preferido que os dois auxiliares de retenção poliméricos sejam inteiramente formados a partir do monômero catiônico ou de uma mistura de monômeros contendo pelo menos um monômero catiônico e pelo menos um monômero não iônico.

Os monômeros catiônicos incluem dialquilamino alquil(met)acrilatos, dialquilamino alquil(met)acrilamidas, que incluem a adição de ácido e os sais de amónio quaternários dos mesmos, cloreto de dialil dimetil amónio. Os monômeros catiônicos preferidos incluem os sais de amónio quaternário de cloreto de metila, do acrilato de dimetil amino etila e do metacrilato de dimetil amino etila. Os monômeros não iônicos adequados incluem os monômeros não iônicos insaturados, por exemplo, acrilamida, metacrilamida, acrilato de hidroxietila, N-vinil pirrolidona.

Os primeiros auxiliares de retenção poliméricos são também as poliacrilamidas catiônicas, que compreendem acrilamida e pelo menos um monômero etilenicamente insaturado catiônico solúvel em água, de um modo ainda mais preferido os sais de amôpnio quaternário de dialquil amino alquil (met) - acrilatos ou acrilamidas N-substituídas, de um modo especial os sais de amónio quaternário de cloreto de metila do dimetilamino etil acrilato. Um polímero ainda mais particularmente preferido inclui o copolímero de acrilamida com os sais de amónio quaternário de cloreto de metila do imetilamino etil acrilato.

O primeiro auxiliar de retenção polimérico contém, de um modo preferido, pelo menos 5 % em mol de unidades de monômero catiônico e até 60 % em mol de unidades de monômero catiônico, e de um modo ainda mais preferido entre 5 e 40 % em mol de unidades de monômero catiônico, e de um modo especial entre 5 a 20 % em mol, com o restante sendo constituído a partir de monômeros não iônicos etilenicamente insaturados. Os primeiros auxiliares de retenção poliméricos especialmente preferidos incluem o copolímero de acrilamida com os sais de amónio quaternário de cloreto de metila do dimetilamino etil acrilato, com as razões de monômeros antes mencionadas.

De um modo preferido, o auxiliar de retenção polimérico exibe uma viscosidade intrínseca de pelo menos 7 ou 7,5 dl/g, mas de um modo ainda mais preferido de pelo menos 8 ou 8,5 , ou ainda de pelo menos 9 dl/g, e com frequência de pelo menos 10- dl/g, e de um modo ainda mais especial de pelo menos 12 dl/g, e de um modo ainda mais particular de pelo menos 14 ou 15 dl/g. Não existe um peso molecular máximo necessário para o primeiro auxiliar de retenção polimérico e, deste modo, não existe um valor superior de viscosidade intrínseca. De fato, a viscosidade intrínseca do primeiro auxiliar de retenção polímero pode ser ainda tão alta quanto de 30 dl/g, ou mais alta. De um modo geral, o primeiro auxiliar de retenção polimérico possui, com frequência, uma viscosidade intrínseca de até 25 dl/g, por exemplo, de até 20 dl/g.

O segundo auxiliar de retenção polimérico precisa ter uma cationicidade mais alta do que o primeiro auxiliar de retenção polimérico. É ainda preferido que o segundo auxiliar de retenção polimérico contenha pelo menos 10 % em mol de unidades de monômero catiônico, o restante sendo formado a partir de unidades de monômero etilenicamente insaturadas não iônicas. De um modo desejável, o segundo auxiliar de retenção polimérico irá conter entre 10 e 90 % em mol de unidades de monômero catiônicas, de um modo ainda mais preferido tendo unidades de monômero catiônicas dentro de uma faixa de entre 20 e 70 ou 80 % em mol, e de um modo especial entre 30 e 50 % em mol, com o restante sendo então formado a partir de unidades de monômero etilenicamente insaturadas não iônicas.

Os segundos auxiliares de retenção poliméricos são as poliacrilamidas catiônicas, que compreendem acrilamida e pelo menos um monômero etilenicamente insaturado catiônico solúvel em água, de um modo preferido os sais de amónio quaternário de dialquil amino alquil (met) -acrilatos ou de acrilamidas N-substituídas, e de um modo especial os sais de amónio quaternário de cloreto de metila de acrilato de dimetil amino etila. Os segundos auxiliares de retenção polímeros particularmente preferidos incluem ainda os copolímeros de acrilamida com acrilato de dimetil amino etila quatemizado com cloreto de metila. Tais copolímeros mencionados neste parágrafo são especialmente preferidos com as respectivas razões de monômero referidas no parágrafo precedente.

De um modo preferido, o segundo auxiliar de retenção polimérica exibe uma viscosidade intrínseca de entre 5 a 9 dl/g e de um modo ainda mais preferido de entre 6 e 8 dl/g.

A viscosidade intrínseca dos polímeros pode ser ainda determinada através da preparação de uma solução aquosa do polímero (0,5-1 % p/p), com base no conteúdo de substância ativa do polímero. 2 g desta solução de polímero a de 0,5-1% são diluídos em 100 ml, em um frasco volumétrico, com 50 ml de solução de cloreto de sódio 2 M, que é então tamponada a um pH de 7,0 (por meio do uso de 1,56 g de di-hidrogeno fosfato de sódio e 32, 26 g de hidrogeno fosfato dissódico por litro de água deionizada) e o total é então diluído até a marca de 100 ml com água deionizada. A viscosidade intrínseca dos polímeros é então medida por meio do uso de um viscosímetro de nível suspenso Número 1, a 25°C, em uma solução salina tamponada 1 M. Os valores de viscosidade intrínseca mencionados são determinados de acordo com este método, a não ser que mencionado de um outro modo.

De um modo desejável, os polímeros de cada um ou de ambos o primeiro e/ou segundo auxiliares de retenção poliméricos podem ser ainda providos como emulsões de fase reversa, preparadas através de polimerização em emulsão de fase reversa, opcionalmente seguidas pela desidratação sob pressão e temperatura reduzidas, e são, com frequência, referidas como a desidratação azeotrópica, de um modo a que seja formada uma dispersão de partículas de polímero em óleo. De um modo alternativo, o polímero pode ser ainda provido sob a forma de contas e preparado através de polimerização em suspensão de fase reversa, ou ainda preparados como um pó através de polimerização em solução aquosa, seguida por trituração, secagem e então moagem. Os polímeros podem ser ainda produzidos sob a forma de contas, através de polimerização em suspensão ou como uma emulsão ou dispersão água-em-óleo, por meio de polimerização em emulsão água-em-óleo, por exemplo, de acordo com um processo tal como definido na EP-A-150933, EP-A-102760 ou EP-A-126528.

De um modo geral, é preferido que o primeiro e o segundo auxiliares de retenção poliméricos sejam adicionados ao processo de produção de papel ou ao papelão sob a forma de soluções aquosas ou ainda como uma mistura combinada de soluções aquosas. De um modo típico, soluções aquosas dos dois auxiliares de retenção poliméricos podem ser alcançadas por meio da dissolução individual dos respectivos polímeros em água. Isto pode ser alcançado, por exemplo, em um dispositivo de produção de solução de polímero adequado. Um tal equipamento é ainda descrito na técnica precedente e, por exemplo, comercializado pela BASF sob a marca registrada Jet Wet™.

De um modo geral, o papel e o papelão tendem a ser produzidos através de um processo contínuo. Normalmente, o ponto de partida é uma polpa de alta consistência, com frequência referida como o material delgado, com uma densidade, por exemplo, em uma faixa de a partir de 3 % a 6%, em peso. A polpa de alta consistência é diluída, de um modo adequado, de um modo a que possa formar um material de baixa consistência, com frequência referido como a um material delgado, e tendo, de um modo típico, uma densidade de não mais do que 20 g/1. A densidade pode ser tão baixa quanto de 0,5 g/1 ou mais baixa, mas está, de um modo frequente, em uma faixa de entre 1 e 6 g/1.

No processo da presente invenção, o primeiro e o segundo auxiliares de retenção polimérica devem ser os únicos auxiliares de retenção necessários. Deste modo, o processo de produção de papel e de papelão é um sistema de retenção duplo, que emprega e em que os dois auxiliares de retenção são os únicos aditivos de retenção. Os dois auxiliares de retenção poliméricos precisam ser adicionados à corrente de material fino do processo de produção de papel, em qualquer ponto de dosagem adequado. Por exemplo, um ou ambos os auxiliares de retenção poliméricos podem ser adicionados ao material fino, antes do último ponto de alto cisalhamento, que, em muitos processos de produção de papel, tenderá a ser a tela central, que é algumas vezes conhecida como a tela de pressão. De um modo alternativo, um ou ambos os auxiliares de retenção poliméricos podem ser então adicionados ao material fino, após o último ponto de alto cisalhamento ou tela central. De um modo adequado, ambos os auxiliares de retenção poliméricos deverão ser adicionados ao material fino antes da caixa principal. Em adição, um ou ambos dos dois auxiliares de retenção poliméricos tendem, cada qual, a ser adicionados ao material fino através da divisão da dosagem do(s) respectivo(s) auxiliar(es) respectivo(s) ao interior de dois ou mais pontos de dosagem separados.

Um processo particularmente preferido emprega a dosagem do primeiro auxiliar de retenção polimérico ao interior do material fino, antes do último ponto de alto cisalhamento ou tela central, e então a dosagem do segundo auxiliar de retenção polimérico ao interior do material fino, após o último ponto de alto cisalhamento ou tela central.

Em ainda um processo particularmente preferido, ambos o primeiro e o segundo auxiliares de retenção poliméricos são dosados ao interior do material fino, após o último ponto de alto cisalhamento ou tela central. Neste caso, os auxiliares de retenção poliméricos tendem a ser adicionados separadamente, seja de um modo sequencial ou ostensivo, no mesmo ponto de dosagem na corrente de material fino, isto é, de um modo simultâneo. O segundo auxiliar de retenção polimérico pode ser então dosado antes do primeiro auxiliar de retenção polimérico, mas é ainda preferido que o primeiro auxiliar de retenção polimérico seja adicionado primeiramente, e que o segundo auxiliar de retenção polimérico seja então adicionado subsequentemente. No entanto, é especialmente preferido que o primeiro e o segundo auxiliares de retenção poliméricos sejam combinados, de um modo conjunto, e dosados ao interior do material fino, após o último ponto de alto cisalhamento ou tela central. Isto pode ser então alcançado através da alimentação do segundo auxiliar de retenção polimérico ao interior da linha de alimentação, que transporta o primeiro auxiliar de retenção polimérico. De um modo alternativo, o primeiro auxiliar de retenção polimérico pode ser ainda introduzido ao interior da linha de fluxo do segundo auxiliar de retenção polimérico.

Quando da formação da combinação ou da mistura do primeiro e do segundo auxiliares de retenção polimérica, pode ser desejável que seja então usado um dispositivo de misturação adequado. Este pode, por exemplo, ser um misturador estático em linha ou, de um modo alternativo, pode ainda ser desejável que seja usado um misturador dinâmico.

Todas estas modalidades particularmente preferidas da invenção proporcionam resultados especialmente úteis quando o primeiro e o segundo auxiliares de retenção poliméricos são ambos poliacrilamidas catiônicas, tal como previamente definido.

Foi verificado que o processo de acordo com a presente invenção provê aperfeiçoamentos na retenção do material fino . O processo também provê aperfeiçoamentos na retenção e, de um modo particular, na retenção da carga.

O primeiro auxiliar de retenção polimérico pode ser então adicionado ao material fino em uma dose de pelo menos 20 ppm (gramas por tonelada), com base no peso seco do polímero com relação ao peso seco da suspensão de material fino. De um modo desejável, a dose do primeiro auxiliar de retenção polimérico será, de um modo frequente, de pelo menos 50 ppm. A dose pode ser tal que de 1000 ppm, mas de um modo usual tende a estar abaixo de 600 ppm. De um modo preferido, a dose do primeiro auxiliar de retenção polimérico deverá estar entre 100 e 400 ppm, tal que entre 150 e 300 ppm.

O segundo auxiliar de retenção polimérico pode ser ainda incluído no material fino em uma dose de pelo menos 50 ppm (gramas por tonelada) com base no peso seco do polímero e no peso seco da suspensão de carga fina. De um modo adequado, o segundo auxiliar de retenção polimérico pode ainda ter uma dose de pelo menos 00 ppm e a dose pode ser de tanto quanto de 1500 ppm, mas, com frequência, deverá estar abaixo de 1000 ppm e normalmente abaixo de 800 ppm. Uma dose preferida de um segundo auxiliar de retenção polimérico tenderá a estar entre 150 e 600 ppm, tal que entre 200 e 500 ppm.

O processo é ainda particularmente adequado para a manufatura de papel fino ou de papel de embalagem múltiplo, que com frequência contém carga. Papel adequado, manufaturado através do processo, inclui papel revestido com peso leve (LWC) e papel super- calandrado (papel SC).

De um modo típico, o material fino pode ser ainda derivado a partir de uma polpa mecânica. Por polpa mecânica, temos a intenção de compreender qualquer polpa de madeira manufaturada, de um modo integral ou parcial, através de um processo mecânica, que inclui madeira triturada com pedra (SGW), madeira moída pressurizada (PGW), polpa termomecânica (TMP), polpa quimiotermomecânica (CTMP) ou polpa quimiotermomecânica alvejada (BCTMP). As classes de papel mecânico contêm diferentes quantidades de polpa mecânica, que é incluída, de um modo usual, de um modo a prover as propriedades ópticas e mecânicas desejadas. Em ainda alguns casos, a polpa, usada na produção do papel carregado, pode ser então formada inteiramente de uma ou mais das polpas mecânicas antes mencionadas. Em adição às polpas mecânicas, outras polpas estão, com frequência, incluídas na suspensão celulósica. De um modo típico, as outras polpas podem ainda formar pelo menos 10%, em peso, do conteúdo de fibra total. Estas e outras polpas incluídas na formulação do papel, incluem ainda a polpa sem tintura e a polpa de sulfato (com frequência referida como a polpa kraft).

A suspensão de material fino pode ser ainda derivada a partir de uma polpa reciclada. Por exemplo, o material fino pode ser então derivado a partir da fibra inteiramente reciclada. Em ainda outros casos, pode ser desejável que o material fino seja derivado a partir de entre 10 e 90%, em peso, de fibra reciclada.

Em ainda alguns casos, pode ser ainda desejável que a fração de fibra do material contenha a polpa sem tintura, polpa mecânica e polpa de sulfato. O conteúdo de polpa mecânica pode variar entre 10 e 75%, de um modo preferido entre 30 e 60%, m peso, do conteúdo de fibra total. O conteúdo de polpa sem tintura (com frequência referido como DIP) pode estar entre 0 e 90%, de um modo típico entre 20 e 60 %, e de um modo ainda mais preferido entre 10 e 25%, em peso, da fibra total. Os componentes, quando totalizados, devem perfazer 100%.

Pode ser ainda desejável que a fração de fibra do material contenha uma mistura de fibra longa e de fibra curta, por exemplo, entre 30 e 70%, em peso, de fibra longa e entre 70 e 30%, em peso, de fibra curta.

A suspensão de material fino pode ainda conter outros ingredientes, tais que o amido catiônico e/ou coagulantes. De um modo típico, este amido catiônico e/ou coagulantes podem ainda estar presentes no material do papel para a adição do sistema de retenção/ drenagem de acordo com a presente invenção. O amido catiônico pode estar então presente em uma quantidade de entre 0 e 5%, e de um modo típico entre 0,2 e 1 %, em peso, da fibra celulósica. O coagulante deverá ser então adicionado em quantidades de até 1 %, em peso, da fibra celulósica, e de um modo típico entre 0,2 e 0,5 %.

De um modo desejável, a carga pode ser um material de carga tradicionalmente usado. Por exemplo, a carga pode ser uma argila, tal que o caulim, ou pode ser ainda um carbonato de cálcio, que pode ser o carbonato de cálcio triturado ou ainda, de um modo preferido, o carbonato de cálcio precipitado (PCC). Ainda um outro material de carga preferido inclui o dióxido de titânio. Exemplos de outros materiais de carga podem ainda incluir as cargas poliméricas sintéticas.

De um modo geral, a carga celulósica, usada na presente invenção, deverá compreender, de um modo preferido, quantidades significativas de carga, de um modo usual mais do que 10%, com base no peso seco do material celulósico. No entanto, de um modo usual, um material celulósico, que contém quantidades substanciais de carga, é mais difícil de ser floculado do que os materiais celulósicos usados, que apresentam classes de papel que não contêm ou que contêm menos carga. Isto é particularmente verdadeiro no que se refere a cargas de um tamanho de partícula muito fino, tais que o carbonato de cálcio precipitado, introduzido no material de papel como um aditivo separado, ou, como algumas vezes é o caso, adicionado coma polpa sem tintura.

A presente invenção permite com que o papel com um alto teor de carga, a ser produzido a partir de um material celulósico contendo altos níveis de carga e também contendo fibra mecânica, tal que o papel SC ou o papel de rotogravure revestido, por exemplo o LWC com uma boa retenção e formação, e mantido, permite um melhor controle quanto à drenagem do material no arame da máquina. De um modo típico, o material de produção do papel deverá ainda conter níveis significativos de carga no material delgado, de um modo usual pelo menos 25% ou pelo menos 30%, em peso, da suspensão seca. De um modo frequente, a quantidade de carga no fornecimento da caixa principal, antes da drenagem da suspensão para que seja formada uma folha, é de até 70%, em peso, da suspensão seca, e de um modo preferido de entre 50 e 65% de carga. De um modo desejável, a folha final do papel deverá ainda compreender até 40% de carga, em peso. Deve ser ainda observado que as classes de papel SC típicas contêm entre 25 e 35% de carga na folha.

De um modo preferido, o processo é operado por meio do uso de uma máquina de papel de drenagem extremamente rápida, e de um modo especial aquelas máquinas de papel, que possuem secções que formam arame duplo de drenagem extremamente rápida, de um modo ainda mais particular aquelas máquinas denominadas de “Gapformers” ou de “Hybridformers”. A invenção é então adequada, de um modo particular, para a produção de papéis de classe mecânicas altamente carregados, tais que o papel SC, em máquinas de papel, em que um excesso de drenagem inicial iria de um outro modo resultar. O processo permite com que a retenção, drenagem e a formação sejam equilibradas, de um modo otimizado, tipicamente em máquinas de papel conhecidas como “Gapformers” e “Hybridformers”.

No processo de acordo com a presente invenção, verificamos que, de um modo geral, a primeira passagem total e a retenção da carga podem ser então ajustadas a qualquer nível adequado, dependendo do processo e das necessidades de produção. As classes de papel SC são então produzidas, de um modo usual, em níveis de retenção de cinzas e totais mais baixos do que as outras classes de papel, tais que o papel fino, papel de cópia altamente carregado, papel prensado ou papel para jornal. De um modo geral, os primeiros níveis de retenção total de passagem estão em uma faixa de a partir de 30 a 60%, em peso, e de um modo típico a partir de entre 35 e 50%. De um modo usual, o nível de retenção de carga pode estar em uma faixa de a partir de 15 a 45%, em peso, e de um modo típico de entre 20 e 35%.

A dosagem nos exemplos que se seguem é expressada em % em, peso do polímero seco por tonelada de papel.

- Polímero A: pó de poliacrilamida solúvel em água catiônico (conteúdo de sólidos de 90 %), formado a partir de uma mistura de monômeros contendo 90 % em mol de acrilamida e 10 % em mol de acrilato de dimetil amino etila quatemizado com cloreto de metila, com uma viscosidade intrínseca de 13 dl/g. Uma solução a 0,1 % é então preparada para os testes de retenção e de desidratação.
- Polímero B: emulsão de poliacrilamida solúvel em água catiônica (conteúdo de sólidos de 45 %), formada a partir de uma mistura de monômeros contendo 60 % em mol de acrilamida e 40 % em mol de acrilato de dimetil amino etila quatemizado com cloreto de metila com uma viscosidade intrínseca de 7 dl/g. Uma solução a 0,1 % é então preparada para os testes de retenção e de desidratação.
- Polímero C: pó de poliacrilamida solúvel em água catiônico (conteúdo de sólidos de 90%) formado a partir de uma mistura de monômeros contendo 90 % em mol de acrilamida e 10 % em mol de acrilato de dimetil amino etila quatemizado com cloreto de metila com uma viscosidade intrínseca de 9 dl/g.
- Micropartícula: bentonita ativada com sólido, preparada a 5%, e então diluída a 0,5% para testes de retenção e de desidratação.

Os exemplos que se seguem ilustram a invenção. Exemplo 1:

Um acabamento de prancha de forro constituído de 100% de fibras recicladas em uma concentração de 0,73% e com um pH de 6,86 é então preparado para a avaliação da retenção.

Os testes de retenção e de desidratação são então efetuados com um DFR 04 da companhia BTG (tela de cobre de malha 60). Ambos os testes de retenção e de desidratação são conduzidos com uma amostra de 1000 ml de acabamento de material fino.

Sequência de introdução de adição química:

- em t = 0 segundos, início do agitador a 1000 rpm
- em t = 10 segundos, adição da solução do Polímero A (vide Tabela 1)
- em t = 30 segundos, redução da velocidade do agitador a 750 rpm e introdução do Polímero B ou da micropartícula (vide Tabela 1).

A retenção é então avaliada através da medição da concentração de sólidos total em uma amostra de 200 ml de água branca (a filtração da água branca foi executada com um papel de filtro isento de cinzas do tipo Whatmann 542). A Primeira Retenção de Passagem é então determinada através da razão que se segue:
FPR (%) = ([ % de concentração do acabamento] - [concentração da água branca] )/[concentração do acabamento]
O período de tempo de desidratação para que sejam coletados 500 ml é registrado durante o teste de DFR 04.

A substituição da bentonita pelo polímero B no ensaio número 2 pode apresentar um melhor desempenho do que a micropartícula de bentonita na retenção, ao mesmo tempo mantendo um tempo de desidratação equivalente.

Exemplo 2:

Um acabamento de prancha de forro constituído de 50% de fibras longas e de 50% de fibras curtas, em uma concentração de 0,67% e em um pH de 6,8, é preparado para as avaliações de retenção e de desidratação.
Os testes de retenção e de desidratação são conduzidos seguindo as descrições do Exemplo 1, mas usando a dosagem de polímeros da
Tabela 2.

A substituição da bentonita pelo polímero B no ensaio número 4 pode, neste caso, apresentar um melhor desempenho do que a micropartícula de bentonita na retenção e no tempo de desidratação.

Exemplo 3:

Um acabamento de prancha de forro constituído de 100 % de Papelão Corrugado Velho em uma concentração de 0,91 % e em um pH de 6,8 é então preparado para a avaliação de retenção.
As condições dos testes de retenção e de desidratação são conduzidas seguindo as descrições do Exemplo 1, mas usando a dosagem de polímeros da Tabela 3.

A substituição da bentonita pelo polímero B no ensaio de número 6 pode, de novo, apresentar um melhor desempenho do que a micropartícula de bentonita na retenção e na desidratação com uma vantagem de custos e de manipulação.

Exemplo 4:

Em um processo de produção de papel de escala total , durante um ensaio confidencial, o papel fino é manufaturado em uma máquina de papel “Gapformer”. O material é formado de uma mistura de polpa termomecânica, polpa química, e de aparas revestidas e não revestidas. A máquina de papel produz um papel revestido de peso leve com um peso base de 48 a 54 g/m2.

O sistema de retenção compreende originalmente uma dosagem de 850 ppm de Polímero C, após a tela de pressão. Um tal sistema não pôde manter a concentração de água branca objetivada do moinho de papel mais baixa do que 2,9 g/1.

Através da adição de uma mistura de 600 ppm de Polímero C e de 270 ppm de Polímero B (os polímeros são combinados sob a forma de soluções aquosas) e dosados imediatamente após a tela central, a concentração de água branca não pôde ser mantida em 2,6 g/1 com uma retenção de cinzas aumentada de 2 %.

Claims

Processo de produção de papel ou de papelão, em que um material fino celulósico é provido e submetido a um ou mais estágios de cisalhamento, e então é drenado em uma tela móvel, de um modo a formar uma folha, que é secada,
caracterizado pelo fato de que o processo emprega um sistema de retenção dupla, que é introduzido no interior de um material fino celulósico, cujo sistema de retenção dupla consiste de um primeiro auxiliar de retenção polimérico e de um segundo auxiliar de retenção polimérico, e no qual o primeiro auxiliar de retenção polimérico é um polímero catiônico, solúvel em água, que exibe uma viscosidade intrínseca de pelo menos 6 dl/g, e o segundo auxiliar de retenção polímero é um polímero catiônico, solúvel em água, que exibe uma viscosidade intrínseca de entre 4 e 9 dl/g, em que a densidade da carga catiônica do segundo auxiliar de retenção polimérico é maior do que a densidade de carga catiônica do primeiro auxiliar de retenção polimérico.
Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:
- i) o primeiro auxiliar de retenção polimérico é dosado no material fino celulósico antes do último ponto de alto cisalhamento ou tela central, e o segundo auxiliar de retenção polimérico é dosado no interior do material fino celulósico, após o último ponto de alto cisalhamento ou tela central; ou
- ii) o primeiro auxiliar de retenção polimérico e o segundo auxiliar de retenção polimérico são combinados em uma mistura , e são então dosados ao interior do material fino celulósico, após o último ponto de alto cisalhamento ou tela central.
Processo de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o primeiro e o segundo auxiliares de retenção são ambos poliacrilamidas catiônicas.
Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o primeiro auxiliar de retenção polimérico é um copolímero, que compreende entre 70 e 95 % em mol de acrilamida e entre 5 e 30 % em mol do sal de amónio quaternário de cloreto de metila do acrilato de dimetil amino etila.
Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o segundo auxiliar de retenção polimérico é um copolímero, que compreende entre 20 e 80 % em mol de acrilamida e entre 20 e 80 % em mol do sal de amónio quaternário de cloreto de metila do acrilato de dimetil amino etila.
Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o material fino compreende entre 10 e 40 %, em peso, de carga.