BR112015032447B1 - Método para melhorar um substrato de papel - Google Patents

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Abstract

método para melhorar um substrato de papel a invenção provê métodos e composições para melhorar as características de substratos de papel. o método envolve adicionar a um substrato de papel um polímero ncc. polímeros ncc têm propriedades químicas únicas que resultam em melhoramentos nas propriedades de resistência a úmido, resistência a seco e retenção de drenagem dos substratos de papel.

Description

Fundamentos da Invenção
[001] A invenção se refere a composições, métodos, e aparelhos para melhorara retenção de drenagem, resistência a úmido, e resistência a seco do papel em um processo de fabricação de papel. Um processo de fabricação de papel típico inclui as etapas de: 1) madeira para produção de papel ou alguma outra fonte de fibras de fabricação de papel; 2) produzir uma esteira de papel a partir da polpa, a esteira de papel sendo uma pasta fluida aquosa de fibra celulósica que pode conter também aditivos tais como cargas minerais inorgânicas ou pigmentos; 3) depositar esta pasta fluida sobre um fio ou tecido de fabricação de papel em movimento; 4) formar uma folha a partir dos componentes sólidos da pasta fluida drenando a água; 5) prensar e secar a folha para remover adicionalmente água, e 6) reumedecer potencialmente a folha seca passando a mesma através de uma prensa de colagem e secar adicionalmente a mesma para formar um produto papel.
[002] Quando conduzindo um processo de fabricação de papel, diversas considerações precisam ser levadas em conta para assegurar a qualidade do produto papel resultante. Por exemplo, quando drenando a água da pasta fluida, à medida que muitas fibras e aditivos químicos devem ser retidos e não fluir com a água. Similarmente a folha resultante deve ter resistência a úmido e resistência a seco adequada.
[003] Como descrito, por exemplo, nas Patentes US 7.473.334, 6.605.674, 6.071.379, 5.254.221, 6.592.718, 5.167.776 e 5.274.055 diversos auxiliares de retenção tais como floculantes de polímero, e micropartículas à base de sílica, podem ser adicionados na pasta fluida para facilitar a retenção na drenagem. Estes auxiliares de retenção funcionam para reter matéria sólida dentro da pasta fluida à medida que a água é drenada da pasta fluida. Além de reter as fibras, o auxiliar de retenção deve reter também aditivos tais como abrilhantadores ópticos, cargas, e agentes de resistência. A seleção de tais auxiliares de retenção é complicada pelo fato que eles devem ambos permitir a drenagem livre da água da pasta fluida e também não devem interferir com ou de outro modo degradar a efetividade de outros aditivos presente no produto de papel resultante.
[004] Como descrito, por exemplo, nas Patentes US 8.465.623, 7.125.469, 7.615.135e 7.641.766, diversos materiais funcionam como agentes de resistência a úmido efetivos. Estes agentes podem ser adicionados à pasta fluida para aumentar as propriedades de resistência da folha resultante. Como com auxiliares de retenção, no entanto, eles devem ambos permitir a drenagem livre da água da pasta fluida e também não devem interferir com ou de outra forma degradar a efetividade de outros aditivos presentes no produto papel resultante.
[005] Como descrito, por exemplo, nas Patentes US 8.414.739e8.382.947, agentes de resistência na superfície são materiais que aumentam a resistência do produto papel resultante a forças abrasivas. Agentes de resistência na superfície são aplicados frequentemente como revestimento sobre a folha de papel formada na prensa de colagem. De particular importância é que tais agentes sejam compatíveis com outros itens presentes nos revestimentos tais como agentes de colagem e abrilhantadores ópticos. Além disso, agentes de resistência na superfície desejáveis não devem conferir indevidamente a flexibilidade do produto papel resultante.
[006] Como é difícil aumentar a resistência a seco, resistência nasuperfície, e/ou retenção na drenagem enquanto simultaneamente não inibindo outros atributos do papel ou aditivos ali, existe uma necessidade contínua para métodos melhorados de melhorar a resistência a seco, resistência na superfície, e/ou retenção na drenagem. A técnica descrita nesta seção não é planejada para constituir uma admissão que qualquer patente, publicação ou qualquer outra informação referida aqui é "técnica antecedente" com relação a esta invenção, a menos que especificamente designado como tal. Além disso, esta seção não deve ser interpretada como significando que uma pesquisa foi feita ou que nenhuma outra informação pertinente como definido em 37 CFR § 1.56(a) existe.
Breve Resumo da Invenção
[007] Para satisfazer as necessidades há muito sentidas e não resolvidas identificadas acima, pelo menos uma modalidade da invenção é dirigida a um método de melhorar um substrato de papel usado em um processo de fabricação de papel. O método compreendendo as etapas de: prover um polímero NCC, e adicionar o polímero NCC a um substrato de papel na extremidade seca de um processo de fabricação de papel,em que o polímero NCC é distribuído substancialmente sobre a superfície do substrato. O polímero NCC pode ser distribuído com o uso de uma prensa de colagem.
[008] O polímero NCC pode compreender uma cadeia de polímero ligada a um núcleo NCC e a cadeia de polímero feita de um ou mais monômeros selecionados dentre a lista consistindo de: acetato de vinila, ácido acrílico, acrilato de sódio, acrilato de amônio, acrilato de metila, acrilamida, acrilonitrila, N,N-dimetilacrilamida, ácido 2-acrilamido-2-metilpropano-1- sulfônico, sódio 2-acrilamido-2-metilpropano-1-sulfonato, cloreto de 3- acrilamidopropil-trimetil-amônio, cloreto de dialildimetil amônio, acrilato de 2-(dimetilamino)etila, cloreto de 2-(acriloiloxi)-N,N,N-trimetiletanamínio, sal quaternário de cloreto de benzila de acrilato de N,N-dimetilaminoetila, sulfato de 2-(acriloiloxi)-N,N,N-trimetiletamínio de metila, metacrilato de 2- (dimetilamino)etila, cloreto de 2-(methacriloiloxi)-N,N,N-trimetiletanamínio, 3-(dimetilamino)propilmetacrilamida, sulfato de 2-(metacriloiloxi)-N,N,N- trimetiletanamínio metila, ácido metacrílico, anidrido metacrílico, metacrilato de metila, cloreto de metacriloiloxietiltrimetil amônio, cloreto de 3- metacrilamidopropil trimetil amônio, metacrilato de hexadecila, metacrilato de octadecila, acrilato de docosila, n-vinil pirrolidona, 2-vinil piridina, 4-vinil piridina, epiclorohidrina, n-vinil formamida, n-vinil acetamida, acrilato de 2- hidroxietila, metacrilato de glicidila, 3-(alliloxi)-2-hidroxipropano-1- sulfonato, 2-(alliloxi)etanol, óxido de etileno, óxido de propileno, cloreto de 2,3-epoxipropil trimetil amônio, (3-glicidoxipropil)trimetoxisilano, epiclorohidrina-dimetilamina, sal de sódio de ácido vinil sulfônico, 4-estireno sulfonato de sódio, caprolactama e qualquer combinação dos mesmos.
[009] O polímero NCC pode ser um polímero enxertado sobre pelo menos um núcleo NCC. O polímero NCC pode ser um polímero ramificado tendo uma primeira cadeia de polímero que se estende de um núcleo NCC e pelo menos uma ramificação que se desvia da primeira cadeia de polímero. A ramificação pode ser construída fora de uma seleção diferente de monômeros da primeira cadeia de polímero, a seleção diferente sendo diferente no tipo de monômero, razão de monômero, ou ambos. O polímero NCC pode aumentar a resistência a seco do substrato de papel.
[0010] Aspectos e vantagens adicionais são descritos aqui, e serão aparentes, a partir, da descrição detalhada seguinte.
Breve Descrição dos Desenhos
[0011] Uma descrição detalhada da invenção é descrita nas partes que se seguem com referência específica sendo feita aos desenhos em que:
[0012] A FIG. 1é uma ilustração de uma reação formando um copolímero polieletrólito NCC/AM/AA.
[0013] Para os propósitos desta descrição, numerais de referência iguais nas figuras e referem a aspectos iguais a menos que indicado em contrário. Os desenhos são apenas uma exemplificação dos princípios da invenção e não são planejados para limitara invenção as modalidades particulares ilustradas.
Descrição Detalhada da Invenção
[0014] As definições seguintes são providas para determinar como os termos usados neste pedido, e em particular como as reivindicações, devem ser interpretadas. A organização das definições é apenas para conveniência e não é planejada para limitar quaisquer das definições a qualquer categoria particular.
[0015] " Extremidade úmida" significa aquela porção do processo defabricação de papel antes de uma seção da prensa onde um meio tal como água compreende tipicamente mais do que 45% da massa do substrato, aditivos adicionados em uma parte úmida tipicamente penetram e distribuem dentro da pasta fluida.
[0016] "Extremidade seca" significa aquela porção do processo defabricação de papel incluindo e subsequente a uma seção da prensa onde um meio líquido tal como água compreende tipicamente 45% da massa do substrato, extremidade seca inclui, mas não está limitada a porção da prensa de colagem de um processo de fabricação de papel, aditivos adicionados em uma extremidade seca permanecem tipicamente em uma camada de revestimento distinta fora da pasta fluida.
[0017] "Consistindo Essencialmente de" significa que os métodos ecomposições podem incluir etapas, componentes, ingredientes adicionais ou similares, mas apenas se as etapas, componentes e/ou ingredientes adicionais não alteram materialmente as características básicas e novas dos métodos e composições reivindicados.
[0018] “Floculante” ukipkfíec woc eqorquk>«q fg ocVfitkc swgquando adicionada a uma fase de carreador líquido dentro da qual determinadas partículas estão termodinamicamente inclinadas a dispersar, induzem a aglomeração daquelas partículas para formar como um resultado de forças físicas fracas tais como tensão e adsorção na superfície, a floculação envolve frequentemente a formação de glóbulos discretos de partículas agregadas juntas com películas de carreador líquido interpostas entre os glóbulos agregados, como usado aqui floculação inclui aquelas descrições citadas em ASTME 20-85, assim como, aquelas citadas em Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 5a Edição, (2005), (Publicada por Wiley, John & Sons, Inc.).
[0019] "Resistência na superfície" significa a tendência de umsubstrato de papel a resistir a danos devido à força abrasiva.
[0020] "Resistência a seco" significa a tendência de um substrato depapel a resistir a danos devido à força(s) de cisalhamento, ela inclui, mas não está limitada a resistência na superfície.
[0021] "Resistência a úmido" significa a tendência de um substratode papel a resistir a danos devido à força(s) de cisalhamento quando reumidecidos.
[0022] "Resistência a úmido da folha contínua" significa a tendênciade um substrato de papel a resistir à forças(s) de cisalhamento enquanto o substrato ainda está úmido.
[0023] "Substrato" significa uma massa contendo fibras de papelpassando por ou tendo passado por um processo de fabricação de papel, substratos incluem folha contínua úmida, esteira de papel, pasta fluida, folha de papel, e produtos papel.
[0024] "Produto papel" significa o produto final de um processo defabricação de papel, ele inclui, mas não está limitado a papel para escrever, papel de impressão, papel de seda, cartolina, papelão, e papel de embalagem.
[0025] “NCC qw "Púengq NC" significa celulose nanocristalina.Núcleo NCC é uma massa discreta de cristal de NCC sobre a qual polímeros podem ser enxertados, um NCC ou núcleo NCC pode ter siso formado ou não por hidrólise de ácido de fibras de celulose e NCC ou núcleo NCC podem ter sido modificados ou não por esta hidrólise para ter grupos funcionais anexados aos mesmos incluindo, mas não limitado a ésteres sulfato.
[0026] "Polímero NCC" significa uma composição de matériacompreendendo pelo menos um núcleo NCC com pelo menos uma cadeia de polímero que se estende dali.
[0027] "Copulação NCC" significa uma composição de matériacompreendendo pelo menos dois núcleos NCC, a copulação pode ser uma ligação de polímero em que pelo menos em parte uma cadeia de polímero conecta os dois núcleos NCC, ou ela pode ser um NCC gêmeo o qual dois (ou mais) núcleos NCC são conectados diretamente um com o outro por uma ligação de sub-polímero (tal como epóxido) e/ou ligação direta de um ou mais dos átomos do núcleo NCC.
[0028] "Consistindo essencialmente de" significa que os métodos ecomposições podem incluir etapas, componentes, ingredientes adicionais ou similares, mas apenas se as etapas, componentes e/ou ingredientes adicionais não alteram materialmente as características básicas e novas dos métodos e composições reivindicados.
[0029] “Pasta fluida” ukgiikl'kec woc okuVwtc eqortggpfgpfq wo ogkqlíquido tal como água dentro do qual sólidos tais como fibras (tais como fibras de celulose) e opcionalmente cargas são dispersos ou colocados em suspensão de modo que entre>99% a 45% em massa da pasta fluida é meio líquido.
[0030] “Tensoativo” fi wo Vgtoq cornq swg kpenwk tensoativosaniônicos, não iônicos, catiônicos e zwitteriônicos. Descrições habilitadas de tensoativos são descritas em Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Terceira Edição, volume 8, páginas 900-912, e em McCutcheon's Emulsifiers and Detergents, ambos os quais são incorporados aqui por referência.
[0031] “Prensa de colagem” ukipkfíec c rcrtg da máquina defabricação de papel onde o papel seco é reumidecido pela aplicação de uma formulação à base d'água contendo aditivos na superfície tais como amido, agentes de colagem e agentes abrilhantadores ópticos, descrições mais detalhadas da prensa de colagem são descritas na referência Handbook for Pulpand Paper Technologists, 3aEdição, por Gary A. Smook, Angus Wilde Publications Inc., (2002).
[0032] No evento em que as definições acima ou uma descrição especificada em algum lugar neste pedido é inconsistente com um significado (explícito ou implícito) que é comumente usado em um dicionário, ou especificada em uma fonte incorporada por referência dentro deste pedido, os termos do pedido e das reivindicações em particular são entendidos como sendo interpretados de acordo com a definição ou descrição neste pedido, e não de acordo com a definição comum, definição do dicionário, ou a definição que foi incorporada por referência. Levando em consideração o acima, no evento que um termo pode ser apenas entendido e ele é interpretado por um dicionário, se o termo é definido pela Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 5a Edição, (2005), (Publicada por Wiley, John & Sons, Inc.) esta definição deve controlar como o termo deve ser definido nas reivindicações.
[0033] Pelo menos uma modalidade da invenção é dirigida para adicionar pelo menos um polímero NCC em um substrato de papel em um processo de fabricação de papel. O polímero NCC pode ser adicionado na parte úmida e/ou na extremidade seca. O polímero NCC pode ser adicionado como um revestimento fora do substrato ou pode ser disperso dentro do substrato. Um revestimento pode encerrar parcialmente ou completamente o substrato. O polímero NCC pode compreender polímeros lineares, ramificados, cíclicos se estendendo a partir do núcleo NCC e/ou podem ser um polímero de enxerto NCC.
[0034] Como descrito nos Pedidos de Patente Publicados US 2011/0293932, 2011/0182990, 2011/0196094, e Patente US 8.398.901, NCC são cristais ocorrendo naturalmente presentes nas fibras de planta. Uma celulose típica contendo fibra compreende regiões de celulose amorfa e regiões de celulose cristalina. NCC pode ser obtido separando as regiões da celulose cristalina das regiões da celulose amorfa de uma fibra de planta. Porque a sua natureza compacta torna as regiões da celulose cristalina altamente resistentes a hidrólise com ácido, NCC é obtido frequentemente pela hidrólise com ácido de fibras de planta. Os cristalitos de NCC podem ter 5-10 nm de diâmetro e 100-500 nm de comprimento. NCC pode ter uma fração cristalina de não menor do que 80% e frequentemente entre 85% e 97%.
[0035] NCC é um material extremamente forte, mas o seu uso como um aditivo nos produtos papel é restringido devido ao seu tamanho pequeno. Como especificado no Pedido de Patente Publicado US 2011/0277947 ^ [0019], porque o NCC é um subconjunto extremamente curto de uma fibra, ele não tem um comprimento suficiente para conferir qualidades de auxiliar de resistência para os estiramentos longos das fibras de papel.
[0036] Em pelo menos uma modalidade a composição adicionada a um substrato de fabricação de papel compreende um núcleo NCC com pelo menos uma cadeia de polímero que se estende a partir do núcleo NCC. NCC compreende diversos de grupos hidroxila que são locais âncora possíveis a partir dos quais as cadeias de polímero podem se estender. Sem ser limitado por uma teoria ou projeto particular da invenção ou do escopo fornecido ao interpretar as reivindicações anexas, devido a sua capacidade única de razão de aspecto, densidade, locais âncora, resistência à rigidez e suporte, os polímeros NCC são capazes de arranjar cadeias de polímero em arranjos únicos que fornecem diversas de propriedades únicas que intensificam as características do papel.
[0037] Em pelo menos uma modalidade o polímero NCC é adicionado na parte úmida de um processo de fabricação de papel. Em pelo menos uma modalidade o polímero NCC é adicionado como um revestimento na prensa de colagem de um processo de fabricação de papel. Descrições detalhadas das partes úmidas e secas de um processo de fabricação de papel e pontos de adição para aditivos químicos ali são descritas na referência Handbook for Pulp and Paper Technologists, 3a Edição, por Gary A. Smook, Angus Wilde Publications Inc., (2002). O polímero NCC pode ser adicionado ao processo de fabricação de papel em qualquer ponto(s) de adição descrito ali para qualquer outro aditivo químico e de acordo com os métodos e com quaisquer dos aparelhos descritos também ali.
[0038] Em pelo menos uma modalidade o polímero NCC é formado pela derivatização de um ou mais grupos hidroxila sobre um cristal de NCC através de polimerização por condensação ou enxerto de monômeros de vinila por polimerização via radicais para satisfazer as exigências finais desejadas pelo usuário.
[0039] Em pelo menos uma modalidade o polímero fixado ao núcleo NCC é um polissacarídeo. Em pelo menos uma modalidade o polímero NCC polissacarídeo é usado como modificador de viscosidade na recuperação intensificada de óleo, como floculantes para tratamento de água de refugo e agente de resistência à carga em um processo de fabricação de papel.
[0040] Em pelo menos uma modalidade o polímero fixado ao núcleo NCC é um polímero de vinila. Em pelo menos uma modalidade ele é um copolímero tendo unidades estruturais de pelo menos dois monômeros de vinila incluindo, mas não limitado a acrilamida e ácido acrílico. Poliacrilamida, ácido poliacrílico, e cloreto de 2-(metacriloiloxi)etiltrimetil amônio são floculantes eficientes para tratamento de água e várias aplicações. No entanto, polímeros de vinila mostram biodegradabilidade limitada e estabilidade pobre em cisalhamento, enquanto a celulose nanocristalina (NCC) é estável em cisalhamento, mas é menos eficiente como floculante. A conexão de monômeros de vinil a não iônicos, aniônicos, e/oucatiônicos sobre um núcleo NCC produz floculantes polieletrólitos e materiais de carga com melhor desempenho.
[0041] Em pelo menos uma modalidade o polímero NCC é adicionado ao processo de fabricação de papel ao lado do cloreto de 2- (metacriloiloxi)etiltrimetil amônio. Em pelo menos uma modalidade o polímero NCC adicionado ao processo de fabricação de papel é exposto a cisalhamento em excesso ao qual um polímero não NCC pode suportar e ainda funcionar, e continuar a funcionar.
[0042] Em pelo menos uma modalidade o polímero NCC é um polímero ramificado em que a partir da primeira cadeia de unidades estruturais de polímero que se estendem a partir do núcleo NCC, uma ou mais outras cadeias distintas ramificam a partir da primeira cadeia de polímero e/ou a partir de outras ramificações distintas. Em pelo menos uma modalidade a primeira cadeia é compreendida de uma variedade diferente de unidades de monômero das uma ou mais das cadeias de ramificação. Diferenças nas composições da cadeia permitem arranjos versáteis de polímero como um meio de conferir uma variedade de grupos funcionais ao polímero. Ela também permite que o indivíduo combine as melhores propriedades de dois ou mais polímeros em uma unidade física. Por exemplo, a primeira cadeia pode ser selecionada por sua capacidade de suporte ou posição das ramificações de polímero funcionalmente ativas de acordo com uma geometria que tem efeitos superiores.
[0043] Em pelo menos uma modalidade a cadeia/ramificação de polímero é desenvolvida de acordo com um ou mais de: um método de “feuepxqnxet rctc” *grow-to), um método de “feuepxqnxet c rctVkt f e” *grow- from), e/ou um método de “feuepxqnxet cVtcxfiu” *grow-through) Na abordagem do método “feuepxqnxet rctc” (grow-to) um grupo terminal de um polímero pré-formado é copulado com um grupo funcional no núcleo NCC. Na abordagem “feuepxqnxet c rctvkt fe” *grow-from), o desenvolvimento da cadeia de polímero ocorre a partir dos locais de iniciação fixados ao núcleo NCC. Na abordagem de “feuepxqnxet cvtcxfiu” *grow-through) um macromonômeros de celulose é copolimerizado a partir do núcleo NCC com comonômero de baixo peso molecular.
[0044] Exemplos representativos de monômeros de vinila que podem ser usados para qualquer das três abordagens de desenvolvimento incluem, mas não estão limitados a acetato de vinila, ácido acrílico, acrilato de sódio, acrilato de amônio, acrilato de metila, acrilamida, acrilonitrila, N,N- dimetilacrilamida, ácido 2-acrilamido-2-metilpropano-1-sulfônico, sódio 2- acrilamido-2-metilpropano-1-sulfonato, cloreto de 3-acrilamidopropil- trimetil-amônio, cloreto de dialildimetil amônio, acrilato de 2- (dimetilamino)etila, cloreto de 2-(acriloiloxi)-N,N,N-trimetiletanamínio, sal quaternário de cloreto de benzil acrilato de N,N-dimetilaminoetila, sulfato de 2-(acriloiloxi)-N,N,N-trimetiletamínio de metila, metacrilato de 2- (dimetilamino)etila, cloreto de 2-(methacriloiloxi)-N,N,N-trimetiletanamínio, sulfato de 2-(metacriloiloxi)-N,N,N-trimetiletanamínio metila, 3- (dimetilamino)propilmetacrilamida, ácido metacrílico, anidrido metacrílico, metacrilato de metila, cloreto de metacriloiloxietiltrimetil amônio, cloreto de 3-metacrilamidopropil trimetil amônio, metacrilato de hexadecila, metacrilato de octadecila, acrilato de docosila, n-vinil pirrolidona, 2-vinil piridina, 4-vinil piridina, epiclorohidrina, n-vinil formamida, n-vinil acetamida, acrilato de 2- hidroxietila, metacrilato de glicidila, 3-(alliloxi)-2-hidroxipropano-1- sulfonato, 2-(alliloxi)etanol, óxido de etileno, óxido de propileno, cloreto de 2,3-epoxipropil trimetil amônio, (3-glicidoxipropil)trimetoxisilano, epiclorohidrina-dimetilamina, sal de sódio de ácido vinil sulfônico, sódio 4- estirrenosulfonato, caprolactama e qualquer combinação dos mesmos.
[0045] Em pelo menos uma modalidade a adição de um polímero NCC em uma massa ou pasta fluida para fabricação de papel melhora a retenção da drenagem. Como mostrado nos Exemplos, polímeros NCC usados ao lado de amido, um floculante catiônico e um polímero de ácido acrílico tem desempenho superior de retenção para tais programas de drenagem com falta de polímeros NCC. A retenção melhorada de finos, cargas, e outros componentes da massa diminui a quantidade de tais componentes perdidos para a água branca e consequentemente reduz a quantidade de refugos de material, o custo de descarte de refugo e os efeitos ambientais adversos. Geralmente é desejável reduzir a quantidade de material empregado em um processo de fabricação de papel.
[0046] Em pelo menos uma modalidade a adição de polímero NCC em uma massa ou pasta fluida para fabricação de papel melhora a resistência a úmido. Como descrito na Patente US8.172.983, um alto grau de resistência a úmido no papel é desejado para permitir a adição de mais carga (tal como PCC ou GCC) no papel. O aumento no teor de carga resulta em propriedades ópticas superiores e economias com custos (carga é mais barata do que fibra).
[0047] Em pelo menos uma modalidade o polímero NCC é adicionado como um revestimento ou como parte de um revestimento durante a prensa de colagem de um processo de fabricação de papel. O polímero NCC pode ser adicionado como um revestimento aplicado durante uma operação na prensa de colagem e pode ser adicionado ao lado de amido, agentes de colagem ou qualquer outro aditivo durante a prensa de colagem.
[0048] Em pelo menos uma modalidade o polímero NCC adicionado ao processo de fabricação de papel é um polímero de enxerto NCC. O polímero de enxerto compreende dois ou mais núcleos NCC. O polímero de enxerto NCC pode incluir uma única cadeia de polímero ligada por ponte entre os núcleos NCC. O enxerto NCC pode incluir também dois ou mais núcleos NCC com cadeias de polímero distintas que são reticuladas uma com a outra. Como tal um polímero NCC é reticulado com pelo menos outro polímero NCC onde a reticulação está localizada em uma das unidades estruturais do polímero e não no núcleo NCC. A reticulação pode ser alcançada por um ou mais agentes de reticulação de polímero conhecidos na técnica. O polímero de enxerto NCC pode estar na forma de um hidrogel como descrito no Pedido de Patente Publicado US 2011/0182990.
[0049] Em pelo menos uma modalidade uma composição é adicionada em um processo comercial. A composição é uma mistura compreendendo: a) NCC misturado com um aditivo de polímero que não é um polímero NCC, b) NCC misturado com um aditivo de polímero que é polímero NCC, e/ou c) um aditivo de polímero que é um polímero NCC. Em pelo menos uma modalidade o aditivo de polímero é um polímero feito de um ou mais de NCC, monômeros não iônicos, monômeros solúveis em água, monômeros aniônicos, monômeros catiônicos, e qualquer combinação dos mesmos. Os aditivos de polímero podem ser fabricados de acordo com qualquer processo descrito nas referências: Emulsion Polymerization and Emulsion Polymers, por Peter A. Lovellet al, John Wileyand Sons, (1997), Principles of polymerization, Quarta Edição, por George Odian, John Wileyand Sons, (2004), Handbookof RAFT Polymerization, por Christopher Barner-Kowollik, Wiley-VCH, (2008), Handbookof Radical Polymerization, porKrzysztofMatyjaszewski et al, John Wileyand Sons, (2002), Controlled/Living Radical Polymerization: Progress in ATRP, NMP, and RAFT: por K. Matyjaszewski, Oxford University Press (2000), e Progress in Controlled Radical Polymerization: Mechanismsand Techniques, por Krzyszt of Matyjaszewski et al, ACS Symposium Series 1023 (2009). Os aditivos de polímero podem ser fabricados de acordo com qualquer processo incluindo, mas não limitado à solução, emulsão, emulsão inversa, dispersão, polimerização via radicais por transferência de átomo (ATRP), polimerização por transferência de cadeia reversível por adição-fragmentação (RAFT), e polimerização por abertura de anel.
[0050] O aditivo de polímero pode ser adicionado em qualquer ponto de alimentação de produtos químicos conhecido em qualquer processo comercial tais como:• VtcVcogpVq fg áiwc fg tgfwiq kpfwuVtkcn kpenwkpfq< separações de sólidos-líquidos na clarificação, flotação por ar dissolvido, flotação por ar induzido, remoção de água, e tratamento de água bruta, • Crnkec>õgu fg ugrctc>«q fg „ngqo Cwzknkctgu fg finvtc>«q. remoção de metais.• Hcdtkec>«q fg rargl, rargl«q, Vgekfq. g polpa incluindo: melhoramento no processo de fabricação, retenção de partícula fina e remoção de água, tratamentos de revestimentos e superfície, aditivos funcionais• VtcVcogpVq fg água fg tguftkcogpVq kpenwkpfq< Kpkdkfqt fg carbonato de cálcio, inibidor de fosfato de cálcio, estabilizador de fosfato de zinco, dispersante de ferro e/ou lodo, biodispersante, inibidor de incrustação de sílica, inibidor de incrustação para outras espécies (por exemplo, fluoreto de cálcio, sulfato de cálcio, etc.), corrosão dupla e inibidor de incrustação• Hnwkfqu de tratamento de poço de petróleo e suas aplicações incluindo: fluidos e operações de perfuração, cimento e operações de cimentação, fluidos e operações de conclusão, fluidos e operações de estimulação (acidificação e fraturamento), produtos químicos e aplicações de conformação de água, também produtos químicos para recuperação e operação intensificada de petróleo (EOR)• Crnkec>õgu fg ncxcigo fg nqw>c kpfwuVtkal kpenwkpfq< Redução da dureza da água de lavagem; Prevenção de acúmulo de película de água dura; inibição de corrosão de louças de metal; Remoção de sujeira das louças; Prevenção de redeposição de sujeira• Crlkea>õgu fg laxaigo fg tqwra kpfwuVtkal kpelwkpfq< Redução na dureza da água de lavagem; Prevenção de acúmulo de película de água dura; Prevenção de incrustação de água dura de tecidos; Remoção de água de tecidos; Liberação de sujeira de tecidos; Prevenção de acúmulo de sujeira sobre tecidos; Prevenção de redeposição de sujeira na lavagem; Retenção de cor de tecidos; Prevenção de transferência de corante na lavagem; Distribuição de agentes amaciantes para tecidos; Distribuição de agentes antimicrobianos para tecidos; Distribuição de fragrância para tecido • Crnkec>õgu fg ewkfcfq fc ucúfg kpenwkpfq< Inibição de corrosão de instrumentos de metal durante limpeza/processamento• Okpgtc>«q g rtqeguucogpVq fg okpgtcku kpenwkpfq< Cfkvkxqu do processo aplicados na mineração ou transporte de um substrato mineral, em qualquer processo de beneficiamento de mineral ou processo de tratamento de refugo relacionado. Mineração e processamento de minerais incluem, mas não limitados a: alumina, carvão, cobre, metais preciosos e areia e cascalho. Aplicações cobertas incluem, mas não limitadas a: separações de sólido-líquido, flotação, controle de incrustação, controle de poeira, remoção de metais modificadores de crescimento de cristal• OcVgtkcku fg uínkec e aplicações do processo incluindo: Aglutinante para melhoramento da resistência, deslizamento e moldagem com envoltório, indústrias de catalisadores (gabarito), refratários, abrasão e polimento, antiespumação, impressão (jato de tinta/offset), auxiliares de drenagem.• Swcnswgt rtqeguuq eqogtekcn fguetkvq go wo qw ocku fg< Pedidos de Patente US13/416.272 e 13/730.087, Pedido de Patente Publicado US 2005/0025659, 2011/0250341 A1, 2013/0146099, 2013/0146102 2013/0146425, 2013/0139856, e/ou Patentes US 2.202.601, 2.178.139, 8.465.623, 4.783.314, 4.992.380, 5.171.450, 6.486.216, 6.361.653, 5.840.158, 6.361.652, 6.372.805, 4.753.710, 4.913.775, 4.388.150, 4.385.961, 5.182.062, 5.098.520, 7.829.738, 8.262.858, 8.012.758, 8.288.835, 8.021.518, 8.298.439, 8.067.629, 8.298.508, 8.066.847, 8.298.439, 8.071.667, 8.302.778, 8.088.213, 8.366.877, 8.101.045, 8.382.950, 8.092.618, 8.440.052, 8.097.687, 8.444.812, 8.092.649, 8.465.623, 8.082.649, 8.101.045, 8.123.042, 8.242.287, 8.246.780, 8.247.593, 8.247.597, 8.258.208, e/ou8.262.852.
[0051] Monômeros não iônicos, solúveis em água representativos apropriados para uso no aditivo de polímero incluem um ou mais de: acrilamida, metacrilamida, N,N-dimetilacrilamida, N,N-dietilacrilamida, N- isopropilacrilamida, N-vinilformamida, N-vinilmetilacetamida, N-vinil pirrolidona, 2-vinil piridina, 4-vinil piridina, epiclorohidrina, acrilonitrila, metacrilato de hidróxietila, acrilato de hidróxietila, acrilato de hidróxi propila, metacrilato de hidróxi propila, metacrilato de hexadecila, metacrilato de octadecila, metacrilato de glicidila, 3-(glicidoxipropil)trimetoxisilano, 2- aliloxi etanol, acrilato de docosila, N-t-butilacrilamida, N-metilolacrilamida, epiclorohidrina-dimetilamina, caprolactama, e similares.
[0052] Monômeros aniônicos representativos apropriados para uso no aditivo de polímero incluem um ou mais de: ácido acrílico, e seus sais, incluindo, mas não limitado a acrilato de sódio, e acrilato de amônio, ácido metacrílico, e seus sais, incluindo, mas não limitado a metacrilato de sódio, e metacrilato de amônio, ácido 2-acrilamido-2metilpropano sulfônico (AMPS), o sal de sódio de AMPS, vinil sulfonato de sódio, sulfonato de estireno, anidrido maleico, ácido maleico, e seus sais, incluindo, mas não limitado ao sal de sódio, sal de amônio, sulfonato itaconato, acrilato ou metacrilato de sulfopropila, ou outras formas solúveis em água destes ou outros ácidos carboxílicos ou sulfônicos polimerizáveis e ácido crotônico e sais dos mesmos. Acrilamida sulfometilada, sulfonato de alila, vinil sulfonato de sódio, ácido itacônico, ácido acrilamidometilbutanóico, ácido fumárico, ácido vinilfosfônico, ácido vinilsulfônico, sal de sódio de ácido vinil sulfônico, ácido alilfosfônico, sulfonato de 3-(aliloxi)-2-hidroxipropano,acrilamidasulfometilada, acrilamidafosfono-metilada, óxido de etileno, óxido de propileno e similares.
[0053] Monômeros catiônicos representativos apropriados para uso no aditivo de polímero incluem um ou mais de: acrilatos e metacrilatos de dialquilaminoalquila e seus sais quaternários ou de ácido, incluindo, mas não limitado a, sal quaternário de cloreto de metil acrilato de dimetilaminoetila, sal quaternário de sulfato de metil acrilato de dimetilaminoetila, sal quaternário de cloreto de benzil acrilato de dimetiaminoetila, sal de ácido sulfúrico acrilato de dimetilaminoetila, sal de ácido clorídrico acrilato dedimetilaminoetila, sal quaternário de cloreto de metil metacrilato dedimetilaminoetila, sal quaternário de sulfato de metil metacrilato dedimetilaminoetila, sal quaternário de cloreto de benzil metacrilato dedimetilaminoetila, sal de ácido sulfúrico metacrilato de dimetilaminoetila, sal de ácido clorídrico metacrilato de dimetilaminoetila, dialquilaminoalquilacrilamidas ou metacrilamidase seus sais quaternários ou de ácido tais como cloreto de acrilamidopropiltrimetil amônio, sal quaternário de sulfato de metila dimetilaminopropilacrilamida, sal de ácido sulfúrico de dimetilaminopropilacrilamida, sal de ácido clorídrico de dimetilaminopropilacrilamida, cloreto de metacrilamidapropiltrimetil amônio, sal quaternário de sulfato de metila de dimetilaminopropilmetacrilamida, sal de ácido sulfúrico de dimetilaminopropilmetacrilamida, sal de ácido clorídrico de dimetilaminopropilmetacrilamida, acrilato de dietilaminoetila, metacrilato de dietilaminoetila, cloreto de dialildietil amônio, cloreto de dialildimetilamônio e cloreto de 2,3-epoxipropil trimetil amônio. Grupos alquila são geralmente C1-4 alquila.
EXEMPLOS
[0054] O precedente pode ser melhor entendido por referência aos exemplos seguintes, que são apresentados para propósitos de ilustração e não são planejados para limitar o escopo da invenção. Em particular os exemplos demonstram exemplos representativos dos princípios inatos para a invenção e estes princípios não são limitados estritamente à condição específica citada nestes exemplos. Como um resultado deve ser entendido que a invenção encerra várias mudanças e modificações para os exemplos descritos aqui e tais mudanças e modificações podem ser feitas sem se desviar do espírito e escopo da invenção e sem diminuir suas vantagens planejadas. Por esse motivo é planejado que tais mudanças e modificações sejam cobertas pelas reivindicações anexas.
EXEMPLO # 1:
[0055] Diversos polímeros NCC foram feitos de acordo com uma abordagem fg “fgugpxqnxgt c rctVkt fg” (growing-from). Um reator de 1,5 l,4 gargalos foi equipado com a) um agitador de topo mecânico conectado a um eixo de metal e um agitador cônico, b) uma entrada de nitrogênio e tubo de aspersão, c) um adaptador claisen equipado com um condensador de refluxo d) uma sonda de temperatura (RTD) inserida através do conector Teflon e a temperatura foi controlada por Atena. Ao reator foram adicionados 562,5 mL de dispersão de NCC com pH ajustado (1,14^10-6 mols, 2,81g, pH=2) e purgados com N2durante 30 minutos e então nitrato de amônio cérico (CAN, 1,12^10-3 mols,6,17 g) foi deixado reagir com a estrutura dorsal de NCC durante 15 minutos sob N2 a R.T. O reator foi ajustado para 70oC então 52,41 g de acrilamida (7,38^10-1 mols), 17,08 g de ácido acrílico (3,16^10-1 mols) e água (84,67 g) foram adicionados ao reator a 42oC. A mistura da reação foi aquecida para70oCe foi mantida a 70oC durante 6h. Aos 45 minutos 160 ppm de hipofosfito de sódio foram adicionados. A reação foi monitorada por análise HNMR das alíquotas da reação (resfriada bruscamente com 500-1000 ppm de hidroquinona) e alcançou 92% de conversão em 6 h (Tabela 2). A pós-modificação foi realizada usando persulfato de potássio (KPS, 500μmol) e metabissulfito de sódio (SBS, 3500 μmol) para queimar monômeros residuais. A aspersão de nitrogênio foi mantida através da reação. O pH final do polímero foi ajustado para3,5 com NaOH e submetido ao teste de aplicação. Todas as amostras foram submetidas a análises de acrilamida e ácido acrílico residual. Os resultados são mostrados na Tabela 1.Tabela 1. Dados da amostra de polímeros NCC aniônicos.
Figure img0001
Nota: Total de sólidos ativos: 8% para todos os polieletrólitos
[0056] Os polímeros NCC foram então adicionados a uma massa de papel. A massa alcalina tinha um pH de 8,1 e era composta de 80% em peso de fibras celulósicas e 20% de carbonato de cálcio precipitado diluído para uma consistência de 0,5% em peso. A fibra consistia de 2/3 de kraft de madeira dura branqueada e 1/3 de kraft de madeira mole branqueada. O desempenho de retenção de NCC e NCC enxertado com polímero foi avaliado usando o método de teste da jarra Britt. A sequência do teste é mostrada abaixo.Tabela 2:
Figure img0002
[0057] 500 ml de massa foram carregados na jarra Britte misturados a1250 rpm. Amido Solvitose N foi então carregado a 4,4 kg/t (10 lb/ton) de peso seco em 5 segundos. Floculante catiônico 61067 foi mudado aos 20 segundos. Então aos 55 segundos, NCC ou polímero NCC foi carregado. A drenagem foi iniciada aos 60 segundo se terminou aos 90 segundos. O drenado (filtrado) foi coletado para medição de turvação. A turvação do filtrado é inversamente proporcional ao desempenho de retenção de massa. A % de redução de turvação é proporcional ao desempenho de retenção do programa de retenção. Quanto maior a % de redução de turvação, maior a retenção de finos/ou cargas. Dois produtos comercialmente disponíveis, Nalco8677Plus (um polímero de ácido poliacrílico) e Nalco 8699 (um produto sílica), foram testados para desempenho de retenção como referências.Tabela 3. % de redução de turvação dos filtrados do teste da jarra Britt
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Figure img0004
[0058] Como visto a partir dos dados, a faixa de dosagem testada de 0,22 kg/t a 0,88 kg/t (0,5 lb./ton a 2,0 lb./ton), NCC proveu redução de turvação adicional de 28,8% a 39,1% em comparação com o exemplo em branco, que teve um desempenho melhor do que as duas referências 8677Plus e 8699. Nalco 8677Plus a 0,44 kg/t (1,0 lb./ton) mostrou apenas mais 14,6% de redução de turvação do que o em branco e Nalco 8699 a 0,88 kg/t (2,0 lb./ton) mostrou apenas mais 16,2% de redução de turvação do que o em branco. Polímero NCC com ácido acrílico (NCC/AA) e acrilamida/ácido acrílico (NCC/AM/AA) mostrou mais 25% e redução de turvação e mais 18% de redução de turvação respectivamente do que o em branco. Os resultados revelaram que tanto NCC como polímero NCC melhoraram significantemente a redução da turvação da massa testada, que pode levar a uma eficiência melhor de retenção e redução de custos na produção de papel.
EXEMPLO # 2:
[0059] Os experimentos contrastaram a capacidade de NCC e polímero NCC para aumentar a resistência a seco de folha em comparação com um agente de resistência a seco convencional com base em poliacrilamida N-1044. O polímero NCC usado neste exemplo é 6653-145 listado na Tabela 1. A massa continha 60% de madeira dura e 20% de madeira macia e 20% de carbonato de cálcio precipitado (PCC) como carga. 7,92 kg/t (18 lb/ton) de amido catiônico Stalok 310 foram adicionados como agente e resistência a seco convencional, e várias doses de NCC, polímero NCC e N-1044 foram adicionadas após o amido catiônico. 0,44 kg/t (1 lb/ton) de N-61067 foram adicionados como auxiliar de retenção. A massa tratada foi usada para fazer folha de teste usando o molde de folha de teste Noble& Wood. O papel foi prensado usando uma prensa estática e seco passando o mesmo uma vez através de um secador com tambor a cerca de 105°C. As folhas de testes resultantes foram deixadas equilibrar a 23°C e 50% de umidade relativa durante pelo menos 12 horas antes do teste. Cinco duplicatas de folhas de teste foram feitas para cada condição e os valores médios foram relatados.
[0060] Um resumo dos resultados da folha de teste foi listado na tabela abaixo.Tabela 4
[0061] A adição dos agentes de resistência a seco N-1044 e polímero NCC mudou a retenção de carga e teor de carga dentro da folha. Mas, as propriedades da folha foram comparadas a um teor de cinza fixo de 20% com base na relação de resistência e teor de carga derivada do exp. 1 e 2 presumindo que a resistência da folha (ZDT e índice de tração) diminui linearmente com o teor de cinza. Como mostrado na tabela, NCC não aumentou a resistência da folha significantemente. Por outro lado, o polímero NCC aumentou ZDT e resistência à tração acima de 20%. O polímero NCC foi mais efetivo do que N-1044 especialmente a uma dose baixa de 0,88 kg/t (2 lb/ton).
EXEMPLO # 3:
[0062] Experimentos de laboratório foram conduzidos para medir a capacidade do NCC e polímero NCC para aumentar a resistência na superfície do papel. Papel de base contendo 16% de cinza e que não tinha passado através de uma prensa de colagem foi revestido usando o método de estiramento com soluções contendo os produtos químicos desejados. A massa do papel antes e após o revestimento foi usada para determinar a dose específica de produtos químicos. O papel foi seco passando o mesmo uma vez através de um secador com tambor a cerca de 95°C e deixado equilibrar a 23°C e 50% de umidade relativa durante pelo menos 12 horas antes do teste.
[0063] A resistência na superfície foi medida usando o método TAPPI (Technical Association of Pulp and Paper Industries) T476 om-01. Nesta medição, a resistência na superfície é inversamente proporcional à quantidade de massa perdida a partir da superfície do papel após ter sido sistematicamente "emborrachada" sobre uma mesa giratória por duas rodas de abrasão. Os resultados são relatados em mg de material perdido por 1000 rotações (mg/1000 rot.): quanto menor o número mais forte a superfície.
[0064] Um primeiro estudo comparou o desempenho do NCC com um copolímero de AA/AM conhecido por aumentar a resistência na superfície do papel. Como parte do estudo, duas misturas do NCC com o copolímero foram testadas. A tabela abaixo mostra as condições e os resultados:Tabela 5
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[0065] As primeiras três condições mediram uma faixa de dose de amido dentro da qual as condições contendo o NCC, o copolímero e as misturas são dosadas. Após a contagem para o efeito de resistência do amido, os resultados da perda de abrasão demonstraram que o NCC e o copolímero de AA/AM têm um nível similar de desempenho. O efeito é adicionalmente intensificado quando os aditivos são misturados em uma razão de50:50e 33:67 de NCC:AA/AM.
[0066] A seguir, um estudo foi projetado para determinar se o desenvolvimento de um copolímero de AA/AM sobre a superfície do NCC melhora a resistência da superfície do papel e compara seu desempenho com aquele do NCC. Como parte deste estudo, três polímeros NCC variando na razão de monômero AA/AM foram testados. A tabela abaixo mostra as condições e os resultados.Tabela 6
Figure img0006
[0067] As primeiras três condições mediram uma faixa de dose de amido dentro da qual as condições contendo o NCC e polímeros NCC são dosadas. Após a contagem para a dose de amido em cada das condições, os resultados da perda de abrasão demonstram que o enxerto do copolímero AA/AM sobre a superfície do NCC é um melhoramento em relação ao NCC. O desempenho de resistência da superfície não é afetado, no entanto, pela razão de monômero AA/AM na faixa de 30/70 a 70/30.
[0068] A seguir, um estudo foi projetado para comparar simultaneamente o desempenho de resistência da superfície como uma função de todas as condições (isto é, não modificadas, modificadas com um polímero aniônico de razões molares diferentes, e misturas de NCC não modificado com o copolímero AA/AM). A tabela abaixo mostra as condições e os resultados.Tabela 7
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[0069] As primeiras duas condições continham apenas amido, enquanto as outras continham cerca de 0,46 ou 1,38 g/t (1 ou 3 lb/t) do aditivo. Nas condições 15-18, as misturas NCC:AAAM não modificadas foram preparadas em uma razão de massa de 10:90. As contribuições das múltiplas variáveis neste estudo foram mais bem elucidadas com uma análise de regressão dos resultados. O modelo para a análise resultou em um coeficiente de correlação de 0,80 com todas as variáveis (amido, o copolímero AA/AM, NCC, polímero NCC, e as misturas de copolímero AA/AM e o NCC) contribuindo estatisticamente para o modelo. Do mais alto ao mais baixo, a magnitude de sua contribuição para o fortalecimento da superfície do papel é a seguinte:1. Misturas de copolímero AA/AM e NCC2. Copolímero AA/AM3. Polímero NCC4. NCC
[0070] Embora esta invenção possa ser realizada de muitas formas diferentes, são descritas em detalhes aqui modalidades preferidas específicas da invenção. A presente descrição é uma exemplificação dos princípios da invenção e não é planejada para limitar a invenção as modalidades particulares ilustradas. Todas as patentes, pedidos de patente, papéis científicos, e quaisquer outros materiais de referência mencionados aqui são incorporados por referência em sua totalidade. Além disso, a invenção encerra qualquer combinação possível de algumas ou todas das várias modalidades mencionadas aqui, descritas aqui e/ou incorporadas aqui. Além disso, a invenção encerra qualquer combinação possível que também exclui especificamente qualquer uma ou algumas das várias modalidades mencionadas aqui, descritas aqui e/ou incorporadas aqui.
[0071] A descrição acima é planejada para ser ilustrativa e não exaustiva. Esta descrição irá sugerir muitas variações e alternativas para os versados na técnica. Todas estas alternativas e variações são planejadas para estar incluídas dentro do escopo das reivindicações onde o termo "compreendendo" significa "incluindo, mas não limitado a". Aqueles familiarizados com a técnica podem reconhecer outros equivalentes para as modalidades específicas descritas aqui, equivalentes que também são planejados para estar encerrados pelas reivindicações.
[0072] Todas as faixas e parâmetros descritos aqui são entendidos como encerrando qualquer uma e todas as subfaixas incluídas ali, e todos os números entre qu rqpVqu fípciUo Rqt gzgornq. woc hcizc gurgeihiecfc fg “3 c 32” fgxg ugt eqpuifgtcfc eqoq ipenwipfq qualquer uma e todas as subfaixas entre (e inclusiva de) o valor mínimo de1e o valor máximo de 10; isto é, todas as subfaixas começando com um valor mínimo de 1 ou mais, (por exemplo, 1 a 6,1), e terminando com valor máximo de 10 ou menos, (por exemplo, 2,3 a 9,4, 3 a 8, 4 a 7), e finalmente para cada número 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, e 10 contido dentro da faixa. Todas a porcentagens, razões e proporções aqui são em peso a menos que especificado em contrário.
[0073] Isto completa a descrição das modalidades preferidas e alternativas da invenção. Os versados na técnica reconhecerão outros equivalentes para a modalidade específica descrita aqui, equivalentes que são planejados para estar encerrados pelas reivindicações anexas.

Claims (5)

1.Método para melhorar um substrato de papel usado em um processo de fabricação de papel, o método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:prover um polímero NCC, eadicionar o polímero NCC a um substrato de papel na extremidade seca de um processo de fabricação de papel,em que o polímero NCC é distribuído sobre a superfície do substrato na extremidade seca de um processo de fabricação de papel, e em que o polímero NCC compreende uma cadeia de polímero ligada a um núcleo de celulose nanocristalina (NCC) e a cadeia de polímero é feita de um ou mais monômeros selecionados dentre a lista consistindo de:acetato de vinila, ácido acrílico, acrilato de sódio, acrilato de amônio, acrilato de metila, acrilamida, acrilonitrila, N,N-dimetilacrilamida, ácido 2-acrilamido-2-metilpropano-1-sulfônico, sódio 2-acrilamido-2- metilpropano-1-sulfonato, cloreto de 3-acrilamidopropil-trimetil-amônio, cloreto de dialildimetil amônio, acrilato de 2- (dimetilamino)etila, cloreto de 2-(acriloiloxi)-N,N,N-trimetiletanamínio, sal quaternário de cloreto de benzil acrilato de N,N-dimetilaminoetila, sulfato de 2-(acriloiloxi)-N,N,N-trimetiletamínio de metila, metacrilato de 2- (dimetilamino)etila, cloreto de 2-(methacriloiloxi)-N,N,N-trimetiletanamínio, 3-(dimetilamino)propilmetacrilamida, sulfato de 2-(metacriloiloxi)-N,N,N- trimetiletanamínio metila, ácido metacrílico, anidrido metacrílico, metacrilato de metila, cloreto de metacriloiloxietiltrimetil amônio, cloreto de 3- metacrilamidopropil trimetil amônio, metacrilato de hexadecila, metacrilato de octadecila, acrilato de docosila, n-vinil pirrolidona, 2-vinil piridina, 4-vinil piridina, epiclorohidrina, n-vinil formamida, n-vinil acetamida, acrilato de 2- hidroxietila, metacrilato de glicidila, 3-(alliloxi)-2-hidroxipropano-1- sulfonato, 2-(alliloxi)etanol, óxido de etileno, óxido de propileno, cloreto de 2,3-epoxipropil trimetil amônio, (3-glicidoxipropil)trimetoxisilano, epiclorohidrina-dimetilamina, sal de sódio de ácido vinil sulfônico, 4-estireno sulfonato de sódio, e caprolactama.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o polímero NCC é um polímero enxertado sobre pelo menos um núcleo NCC.
3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o polímero NCC é um polímero ramificado tendo uma primeira cadeia de polímero que se estende de um núcleo NCC e pelo menos uma ramificação que se desvia da primeira cadeia de polímero.
4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma ramificação é construída fora de uma seleção diferente de monômeros da primeira cadeia de polímero, a seleção diferente sendo diferente no tipo de monômero, razão de monômero, ou ambos.
5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o polímero NCC é distribuído sobre a superfície do substrato com o uso de uma prensa de colagem.
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