BR112017009363B1 - Processos para preparação de partículas de enchimento floculadas e de um feltro, suspensão de partícula de enchimento floculada, feltro, e, uso de uma suspensão de partícula de enchimento floculada - Google Patents
Processos para preparação de partículas de enchimento floculadas e de um feltro, suspensão de partícula de enchimento floculada, feltro, e, uso de uma suspensão de partícula de enchimento floculada Download PDFInfo
- Publication number
- BR112017009363B1 BR112017009363B1 BR112017009363-4A BR112017009363A BR112017009363B1 BR 112017009363 B1 BR112017009363 B1 BR 112017009363B1 BR 112017009363 A BR112017009363 A BR 112017009363A BR 112017009363 B1 BR112017009363 B1 BR 112017009363B1
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- aqueous suspension
- filler
- weight
- calcium carbonate
- suspension
- Prior art date
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 201
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 title claims description 110
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 title claims description 110
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 103
- 239000000725 suspension Substances 0.000 title claims description 69
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 65
- 238000011049 filling Methods 0.000 title description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 278
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims abstract description 252
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 149
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 141
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 claims abstract description 54
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 17
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 162
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 98
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 71
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 56
- 239000000123 paper Substances 0.000 claims description 56
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 37
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 37
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 35
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 30
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 30
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 29
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 claims description 25
- 229940088417 precipitated calcium carbonate Drugs 0.000 claims description 25
- -1 cationic amine Chemical class 0.000 claims description 23
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 23
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 21
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 20
- 229920006317 cationic polymer Polymers 0.000 claims description 19
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 17
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 15
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims description 14
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 14
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 claims description 14
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229920006320 anionic starch Polymers 0.000 claims description 12
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000004579 marble Substances 0.000 claims description 11
- 229920000371 poly(diallyldimethylammonium chloride) polymer Polymers 0.000 claims description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229920006318 anionic polymer Polymers 0.000 claims description 10
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 claims description 10
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 9
- RREGISFBPQOLTM-UHFFFAOYSA-N alumane;trihydrate Chemical compound O.O.O.[AlH3] RREGISFBPQOLTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000010445 mica Substances 0.000 claims description 7
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 7
- 239000000454 talc Substances 0.000 claims description 7
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 7
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 6
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 claims description 6
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 5
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 claims description 5
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 claims description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 5
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 claims description 5
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 claims description 5
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 claims description 5
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 claims description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 4
- 239000012766 organic filler Substances 0.000 claims description 4
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 claims description 3
- 244000007835 Cyamopsis tetragonoloba Species 0.000 claims 2
- 150000001669 calcium Chemical class 0.000 claims 1
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 54
- 244000303965 Cyamopsis psoralioides Species 0.000 description 35
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 29
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 25
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 25
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 25
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 23
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 20
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 17
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 17
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 17
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 13
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 10
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 9
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 8
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 7
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 6
- 125000003550 alpha-D-galactosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 description 6
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 6
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 6
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 5
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 description 5
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 5
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 5
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 5
- KRTSDMXIXPKRQR-AATRIKPKSA-N monocrotophos Chemical compound CNC(=O)\C=C(/C)OP(=O)(OC)OC KRTSDMXIXPKRQR-AATRIKPKSA-N 0.000 description 5
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 5
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 5
- 229920000945 Amylopectin Polymers 0.000 description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 description 4
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 4
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229940107050 alpha-d-galactosidase enzyme Drugs 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000002057 carboxymethyl group Chemical group [H]OC(=O)C([H])([H])[*] 0.000 description 4
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 4
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 4
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 4
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 4
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 description 4
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 4
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 4
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 4
- 125000000311 mannosyl group Chemical group C1([C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 description 4
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 description 4
- 229940100486 rice starch Drugs 0.000 description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 4
- NOWKCMXCCJGMRR-UHFFFAOYSA-N Aziridine Chemical compound C1CN1 NOWKCMXCCJGMRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- NJSSICCENMLTKO-HRCBOCMUSA-N [(1r,2s,4r,5r)-3-hydroxy-4-(4-methylphenyl)sulfonyloxy-6,8-dioxabicyclo[3.2.1]octan-2-yl] 4-methylbenzenesulfonate Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1S(=O)(=O)O[C@H]1C(O)[C@@H](OS(=O)(=O)C=2C=CC(C)=CC=2)[C@@H]2OC[C@H]1O2 NJSSICCENMLTKO-HRCBOCMUSA-N 0.000 description 3
- 150000003926 acrylamides Chemical class 0.000 description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 3
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 3
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 3
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 3
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 3
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 3
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 3
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 2
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 description 2
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 description 2
- 244000151018 Maranta arundinacea Species 0.000 description 2
- 239000004368 Modified starch Substances 0.000 description 2
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000006394 Sorghum bicolor Species 0.000 description 2
- 235000011684 Sorghum saccharatum Nutrition 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 2
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 2
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical group OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 2
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- 229910001680 bayerite Inorganic materials 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 2
- 229910052599 brucite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 2
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000021523 carboxylation Effects 0.000 description 2
- 238000006473 carboxylation reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N chloroacetic acid Chemical compound OC(=O)CCl FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 2
- 229940099112 cornstarch Drugs 0.000 description 2
- 238000003869 coulometry Methods 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 2
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 2
- 238000006266 etherification reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 229910001679 gibbsite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 2
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 2
- 210000001161 mammalian embryo Anatomy 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 2
- 229940116317 potato starch Drugs 0.000 description 2
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J sodium diphosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 2
- 239000001040 synthetic pigment Substances 0.000 description 2
- 229940100445 wheat starch Drugs 0.000 description 2
- VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-tetramine Chemical compound NCCNCCNCCN VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002972 Acrylic fiber Polymers 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 description 1
- GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N C[CH]O Chemical group C[CH]O GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000132059 Carica parviflora Species 0.000 description 1
- 235000014653 Carica parviflora Nutrition 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 1
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 125000002353 D-glucosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N D-mannopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N 0.000 description 1
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAJILQKETJEXLJ-UHFFFAOYSA-N Galacturonsaeure Natural products O=CC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O IAJILQKETJEXLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002527 Glycogen Polymers 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000168 Microcrystalline cellulose Polymers 0.000 description 1
- AKNUHUCEWALCOI-UHFFFAOYSA-N N-ethyldiethanolamine Chemical compound OCCN(CC)CCO AKNUHUCEWALCOI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 241000209504 Poaceae Species 0.000 description 1
- 101100190324 Pyrenochaetopsis sp phm2 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100210189 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) VTC3 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000009621 Solvay process Methods 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 description 1
- 241000589636 Xanthomonas campestris Species 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000003172 aldehyde group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- IAJILQKETJEXLJ-QTBDOELSSA-N aldehydo-D-glucuronic acid Chemical compound O=C[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)C(O)=O IAJILQKETJEXLJ-QTBDOELSSA-N 0.000 description 1
- 229920005603 alternating copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium group Chemical group [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- ZFXVRMSLJDYJCH-UHFFFAOYSA-N calcium magnesium Chemical compound [Mg].[Ca] ZFXVRMSLJDYJCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BAJCNPGPHMFYJP-UHFFFAOYSA-L calcium oxygen(2-) titanium(4+) carbonate Chemical compound [O-2].[O-2].[Ca+2].[Ti+4].[O-]C([O-])=O BAJCNPGPHMFYJP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical group 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 208000017763 cutaneous neuroendocrine carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000009837 dry grinding Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 210000003278 egg shell Anatomy 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 125000000816 ethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229940097043 glucuronic acid Drugs 0.000 description 1
- 229940096919 glycogen Drugs 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009775 high-speed stirring Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical group 0.000 description 1
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N methyl diethanolamine Chemical group OCCN(C)CCO CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019813 microcrystalline cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- LSHROXHEILXKHM-UHFFFAOYSA-N n'-[2-[2-[2-(2-aminoethylamino)ethylamino]ethylamino]ethyl]ethane-1,2-diamine Chemical compound NCCNCCNCCNCCNCCN LSHROXHEILXKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000006072 paste Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 1
- 125000005496 phosphonium group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000962 poly(amidoamine) Polymers 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 235000011118 potassium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- HUAUNKAZQWMVFY-UHFFFAOYSA-M sodium;oxocalcium;hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+].[Ca]=O HUAUNKAZQWMVFY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 125000001273 sulfonato group Chemical group [O-]S(*)(=O)=O 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-O sulfonium group Chemical group [SH3+] RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 150000003462 sulfoxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical group 0.000 description 1
- FAGUFWYHJQFNRV-UHFFFAOYSA-N tetraethylenepentamine Chemical compound NCCNCCNCCNCCN FAGUFWYHJQFNRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/18—Carbonates
- C01F11/185—After-treatment, e.g. grinding, purification, conversion of crystal morphology
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/36—Coatings with pigments
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/02—Compounds of alkaline earth metals or magnesium
- C09C1/021—Calcium carbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/40—Compounds of aluminium
- C09C1/402—Satin white, modifications thereof, e.g. carbonated or silicated; Calcium sulfoaluminates; Mixtures thereof, e.g. with calcium carbonate or kaolin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/40—Compounds of aluminium
- C09C1/42—Clays
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
- C09C3/04—Physical treatment, e.g. grinding, treatment with ultrasonic vibrations
- C09C3/045—Agglomeration, granulation, pelleting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
- C09C3/10—Treatment with macromolecular organic compounds
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
- D21H17/24—Polysaccharides
- D21H17/25—Cellulose
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
- D21H17/24—Polysaccharides
- D21H17/28—Starch
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
- D21H17/675—Oxides, hydroxides or carbonates
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
- D21H17/68—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments siliceous, e.g. clays
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/51—Particles with a specific particle size distribution
- C01P2004/52—Particles with a specific particle size distribution highly monodisperse size distribution
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/22—Rheological behaviour as dispersion, e.g. viscosity, sedimentation stability
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Paper (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
A presente invenção refere-se a um processo para preparar partículas de enchimento floculadas, em que pelo menos duas suspensões aquosas de pelo menos um material de enchimento e pelo menos um aditivo de floculação são combinados.
Description
[001] A presente invenção refere-se a um processo para a preparação de partículas de enchimento floculadas, partículas de enchimento floculadas obtidas a partir do dito processo e ao seu uso, bem como a produtos contendo as ditas partículas de enchimento floculadas.
[002] Materiais minerais e aglutinantes estão entre os principais constituintes usados na fabricação de inúmeros produtos, tais como tintas, papel e materiais plásticos. Neste caso, os materiais minerais contribuem para propriedades mecânicas e ópticas, enquanto os aglutinantes, geralmente à base de látex e sob a forma de suspensões ou dispersões aquosas, proveem a aderência e a coesão necessárias para os respectivos constituintes do produto final a ser produzido.
[003] A fim de evitar as dificuldades logísticas de manipular materiais minerais e aglutinantes separadamente, e adicionalmente evitar as interações físicas e químicas indesejadas desenvolvidas em misturas comparáveis de materiais minerais e aglutinantes, as partículas de pigmento autoaglutinantes foram desenvolvidas e são conhecidas pela indústria. A este respeito, as partículas de pigmento autoaglutinantes que têm as propriedades tanto do material mineral quanto do aglutinante podem ser diretamente implementadas em uma variedade de aplicações. Esse produto único chamado partículas de pigmento autoaglutinantes refere-se a partículas sólidas distintas, formadas de material mineral e aglutinante que estão intimamente ligadas umas às outras. As forças de coesão internas são tais que proveem as partículas de pigmento autoaglutinantes com excelente estabilidade mecânica.
[004] As partículas de pigmento autoaglutinantes podem ser produzidas a partir de materiais minerais contendo carbonato de cálcio, por exemplo, a partir de materiais de pigmentos minerais naturais que são comumente preparados por um processo que implementa pelo menos uma etapa de moagem de materiais minerais na presença de aglutinante. A moagem refere-se a uma operação que leva a uma redução no tamanho de partícula, isto é, os materiais minerais nas partículas de pigmento autoaglutinantes têm um diâmetro menor do que o material mineral inicial usado para produzi-los. Tais partículas de pigmento autoaglutinantes são descritas em vários documentos, incluindo WO 2006/008657, WO 2006/128814 e WO 2008/139292. Os processos para a preparação de partículas de pigmento autoaglutinantes são também conhecidos a partir dos documentos EP 2 505 614 A1, EP 2 505 615 A1, EP 2 565 237 A1, EP 2 565 236 A1, EP 2 662 416 A1, EP 2 379 649 A1, EP 2 662 417 A1, e EP 2 662 419 A1. O documento EP 1 747 252 A1 refere-se a um método para a produção de enchimentos inorgânicos modificados superficialmente.
[005] Os processos para a preparação de partículas de pigmento minerais autoaglutinantes conhecidas na técnica são frequentemente limitados à preparação ou comoagem de suspensões com baixo teor de sólidos. Contudo, a preparação de suspensões com baixo teor de sólidos tem a desvantagem de que o produto moído obtido tem de ser concentrado antes de ser enviado para outras instalações para processamento adicional. Durante a etapa de concentração de consumo de tempo e energia, muitas vezes é observada uma perda indesejada de aglutinante polimérico e, adicionalmente, são formados aglomerados indesejados. Além disso, os processos da técnica anterior levam frequentemente a uma suspensão com um alto teor orgânico total da fase aquosa da suspensão moída. Além disso, a adição de dispersante, no entanto, inter alia afeta a adsorção do aglutinante às partículas durante a comoagem.
[006] Um outro problema, que muitas vezes tem um impacto significativo nas propriedades mecânicas e ópticas de papéis e revestimentos de papel feitos a partir dessas partículas de pigmento autoaglutinantes, é encontrado em relação à ligação entre as fibras e essas partículas de pigmento autoaglutinantes. As suspensões de partículas de pigmento autoaglutinantes diminuem frequentemente as propriedades mecânicas e ópticas dos produtos finais correspondentes. Uma razão para isso pode ser o formato das partículas de pigmento autoaglutinantes, o que poderia dificultar a interação entre as partículas de pigmento autoaglutinantes e as fibras do papel. Assim, para produzir artigos de papel com propriedades mecânicas e ópticas bem ajustadas, os limites de interação entre as partículas de pigmento autoaglutinantes e as fibras no papel têm de ser otimizados.
[007] Além disso, altos níveis de enchimento em papel são desejáveis uma vez que estes proveriam a possibilidade de reduzir a quantidade de fibras de madeira no papel. Além disso, os papéis com alto teor de enchimento secarão mais rapidamente e, como resultado, a máquina de papel pode operar mais rápido. Consequentemente, a adição de altos níveis de enchimento pode reduzir os custos de produção de papel e pode economizar recursos naturais. No entanto, tais altos níveis de enchimento frequentemente reduzem a área de contato entre as fibras restantes. Como resultado, a retenção de quantidades altas de material de enchimento com um formato subideal produz uma folha mais fraca que pode quebrar mais facilmente nas máquinas de papel, prensas de encolamento, revestidores, enroladores, prensas móveis, máquinas de impressão ou máquinas de cópia.
[008] O documento US 5.611.890 A refere-se a um papel de seda,cheio, macio e resistente, que compreende um material de enchimento não celulósico particulado, em que o dito material de enchimento compreende 5 a 50% em peso do dito papel de seda. O documento WO 03/087472 A1 descreve um tratamento de enchimento que compreende a preparação de composições de amido-látex intumescidas e a adição das ditas composições a uma suspensão de enchimento. O uso desses enchimentos tratados durante a fabricação de papel melhora a retenção do enchimento e produz papéis cheios, onde a adição do enchimento tem apenas um efeito negativo mínimo sobre as propriedades de resistência. Um material de enchimento de fabricação de papel que foi tratado superficialmente com um polímero catiônico está descrito no documento CA 2.037.525 A1. O artigo “Improvement of paper properties using starch-modified precipitated calcium carbonate filler” de Zhao et al., TAPPI Journal 2005, vol. 4(2), refere-se a enchimentos de carbonato de cálcio precipitados comerciais que foram modificados com amidos crus de milho e de batata. Esses enchimentos modificados foram usados como enchimentos de fabricação de papel para melhorar a resistência em papéis de alto teor de enchimento.
[009] Foi também proposto utilizar composições de enchimento pré- floculadas na fabricação de papel. Em tais composições de enchimento pré- floculadas, o enchimento é acompanhado em suspensão aquosa por um floculante que modifica a condição e, em alguns casos, o tamanho de partícula efetivo do enchimento. Tais composições podem ter uma capacidade intensificada de flocular sobre as fibras de papel, permitindo cargas de enchimento mais altas em papel, mantendo ao mesmo tempo boa resistência e propriedades ópticas. Os métodos de preparação de dispersões estáveis de partículas de enchimento floculadas para uso em processos de fabricação de papel estão descritos nos documentos WO 2014/070488 A1, WO 2013/158811 A1, WO 2010/126712 A1 e WO 2009/036271 A1. O documento WO 2013/107933 A1 refere-se a um método para a produção de papel que envolve o uso de uma dispersão de enchimento pré-tratada compreendendo flocos.
[0010] Tendo em conta o antecedente, a melhoria do processo de produção de partículas de pigmento autoaglutinantes permanece de interesse para o versado.
[0011] Por conseguinte, é um objetivo da presente invenção prover partículas de enchimento, que são autoaglutinantes e, portanto, não requerem a presença de um aglutinante durante os processos de produção de papel. Seria desejável prover partículas de enchimento autoaglutinantes que melhorassem a ligação entre as fibras em papéis e revestimentos de papel e as partículas de enchimento autoaglutinantes e, dessa forma, permitissem a produção de artigos de papel ou materiais de feltro com componentes mecânicos e propriedades ópticas bem-ajustados. Em particular, é desejável prover partículas de enchimento que mostrem uma boa retenção nos processos de produção de papel e evitem o uso de grandes quantidades de auxiliares de retenção.
[0012] Seria especialmente desejável prover um processo para a preparação de tais partículas de enchimento, em que as partículas de pigmento mineral não têm de ser comoídas com o aglutinante uma vez que a moagem é uma etapa muito cara e demorada. Além disso, a estrutura de partícula das partículas de enchimento pode mudar durante a trituração e, portanto, as características das partículas de pigmento mineral podem ser diferentes depois da trituração. Além disso, é desejável prover um processo para a fabricação de partículas de enchimento específicas, permitindo o controle de certas propriedades do papel, por exemplo, brilho, opacidade, permeabilidade ao ar, volume, capacidade de impressão ou propriedades mecânicas.
[0013] Os objetivos anteriores e outros são resolvidos pela matéria tal como aqui definida nas reivindicações independentes.
[0014] De acordo com um aspecto da presente invenção, é provido um processo para a preparação de partículas de enchimento floculadas, que compreende as etapas de a) prover pelo menos duas suspensões aquosas cada compreendendo pelo menos um material de enchimento, caracterizado pelo fato de que i) uma primeira suspensão aquosa S1 compreende pelo menos um aditivo de floculação A, e ii) uma segunda suspensão aquosa S2 compreende pelo menos um aditivo de floculação B que é diferente do aditivo de floculação A, e iii) o pelo menos um material de enchimento na primeira suspensão aquosa S1 e na segunda suspensão aquosa S2 é diferente, e b) combinar as pelo menos duas suspensões aquosas providas na etapa a) juntando-as para formar uma suspensão aquosa SM de partículas de enchimento floculadas, em que a razão de massa do pelo menos um material de enchimento na primeira suspensão aquosa e na segunda suspensão aquosa S1:S2 é de 1:100 a 100:1.
[0015] De acordo com um outro aspecto da presente invenção, é provido um processo para preparação de um feltro compreendendo as etapas a) e b) do processo de acordo com a presente invenção, caracterizado pelo fato de que a suspensão aquosa SM de partículas de enchimento floculadas obtida após a etapa de processo b) é combinada em uma etapa adicional c) com fibras sintéticas e/ou naturais e a suspensão SMF resultante é submetida a uma etapa de remoção de água d) para obter um feltro.
[0016] De acordo com ainda um outro aspecto da presente invenção, é provida uma suspensão de partícula de enchimento floculada obtida por um processo de acordo com a presente invenção, caracterizada pelo fato de que as partículas de enchimento têm uma distribuição de tamanho de partícula monomodal e/ou uma polidispersidade de tamanho de partícula de volume definido expressada como largura total em meia altura máxima (FWHM) de menos que 45 μm e/ou um tamanho de partícula médio de volume determinado (d50) na faixa de 5 a 50 μm.
[0017] De acordo com ainda um outro aspecto da presente invenção, é provida uma suspensão de partícula de enchimento floculada, caracterizada pelo fato de que as partículas de enchimento têm uma distribuição de tamanho de partícula monomodal e/ou uma polidispersidade de tamanho de partícula de volume definido expressada como largura total em meia altura máxima (FWHM) de menos que 45 μm e/ou têm um tamanho de partícula médio de volume determinado (d50) na faixa de 5 a 50 μm.
[0018] De acordo com ainda um outro aspecto da presente invenção, é provido um feltro, preferivelmente uma folha de papel, obtido por um processo de acordo com a presente invenção.
[0019] De acordo com ainda um outro aspecto da presente invenção, é provido um uso de uma suspensão de partícula de enchimento floculada de acordo com a presente invenção em revestimento de papel e/ou aplicações de término úmido de papel, preferivelmente em aplicações de término úmido de papel com alta carga de enchedor ou para papel de cigarro.
[0020] As modalidades vantajosas da presente invenção são definidas nas sub-reivindicações correspondentes.
[0021] De acordo com uma modalidade, a etapa b) é realizada juntando a primeira suspensão aquosa S1 e a segunda suspensão aquosa S2 simultaneamente. De acordo com uma outra modalidade, a viscosidade Brookfield da primeira suspensão aquosa S1 e/ou da segunda suspensão aquosa S2 e/ou da suspensão aquosa SM é menor do que 5.000 mPa^s a 25°C, preferivelmente menor do que 1.000 mPa^s a 25°C, e mais preferivelmente entre 10 e 200 mPa^ s a 25°C.
[0022] De acordo com uma modalidade, o pelo menos um aditivo de floculação A é um polímero catiônico selecionado a partir do grupo consistindo em amido catiônico, poliaminas, polietilenoiminas, poliacrilamidas, amido de amina catiônica, resinas de epicloridrina, cloreto de polidialildimetilamônio, guar catiônico e/ou misturas dos mesmos, preferivelmente o pelo menos um aditivo de floculação A é amido catiônico. De acordo com uma outra modalidade, o pelo menos um aditivo de floculação B é um polímero aniônico selecionado a partir do grupo consistindo em carboximetil celulose, amido aniônico, guar aniônico, goma xantana aniônica e/ou misturas dos mesmos, preferivelmente o pelo menos um aditivo de floculação B é carboximetil celulose aniônica.
[0023] De acordo com uma modalidade, a suspensão aquosa SM é cisalhada durante e/ou após a etapa de processo b), preferivelmente em pelo menos duas etapas em diferentes taxas de cisalhamento, e mais preferivelmente em pelo menos duas etapas em diferentes taxas de cisalhamento, em que a primeira taxa de cisalhamento é menor do que a segunda taxa de cisalhamento. De acordo com uma outra modalidade, o pelo menos um material de enchimento é selecionado a partir do grupo consistindo em um material compreendendo carbonato de cálcio como carbonato de cálcio moído, carbonato de cálcio precipitado, carbonato de cálcio modificado, talco, argila, dolomita, mármore, dióxido de titânio, caulino, sílica, alumina, mica, tri-hidrato de alumínio, hidróxido de magnésio, pigmentos plásticos, um material híbrido compreendendo um enchedor orgânico e uma composição química inorgânica e misturas dos mesmos, preferivelmente o pelo menos um material de enchimento é carbonato de cálcio precipitado.
[0024] De acordo com uma modalidade, o pelo menos um material de enchimento na primeira suspensão aquosa S1 e o pelo menos um material de enchimento na segunda suspensão aquosa S2 é diferente e o pelo menos um material de enchimento é selecionado a partir do grupo consistindo em um material compreendendo carbonato de cálcio como carbonato de cálcio moído, carbonato de cálcio precipitado, carbonato de cálcio modificado, talco, argila, dolomita, mármore, dióxido de titânio, caulino, sílica, alumina, mica, tri-hidrato de alumínio, hidróxido de magnésio, pigmentos plásticos e misturas dos mesmos, preferivelmente o material de enchimento na primeira suspensão S1 é carbonato de cálcio moído e o material de enchimento na segunda suspensão S2 é selecionado dentre carbonato de cálcio precipitado e/ou argila.
[0025] De acordo com uma modalidade, o teor do pelo menos um aditivo de floculação na primeira suspensão aquosa é de 0,001 a 20% em peso, mais preferivelmente de 0,5 a 10% em peso e mais preferivelmente de 3 a 5% em peso, com base no peso total da primeira suspensão aquosa S1 e/ou o teor de pelo menos um aditivo de floculação B na segunda suspensão aquosa S2 é de 0,001 a 20% em peso, mais preferivelmente de 0,1 a 10% em peso, e mais preferivelmente de 0,2 a 0,8% em peso, com base no peso total da segunda suspensão aquosa S2. De acordo com uma outra modalidade, o teor do pelo menos um material de enchimento na primeira suspensão aquosa é de 1 a 85% em peso, preferivelmente de 15 a 65% em peso e mais preferivelmente de 10 a 40% em peso, com base no peso total da primeira suspensão aquosa S1 e/ou o teor de pelo menos um material de enchimento na segunda suspensão aquosa S2 é de 1 a 85% em peso, preferivelmente de 15 a 65% em peso, e mais preferivelmente de 10 a 40% em peso, com base no peso total da segunda suspensão aquosa S2.
[0026] De acordo com uma modalidade, a razão de massa do pelo menos um material de enchimento na primeira suspensão aquosa e na segunda suspensão aquosa S1:S2 é entre 99: 1 e 1:99, preferivelmente entre 95:15, e 5:85 mais preferivelmente entre 70:30 e 30:70. De acordo com uma outra modalidade, o teor de sólidos da suspensão aquosa SM obtida após a etapa de processo b) é de 1 a 75% em peso, preferivelmente de 2 a 60% em peso, e mais preferivelmente de 5 a 35% em peso, com base no peso total da suspensão aquosa SM.
[0027] De acordo com uma modalidade, a etapa de remoção de água d) é realizada em uma tela, preferivelmente por meio de uma caixa de entrada de uma máquina de papel.
[0028] Deve ser entendido que para o propósito da presente invenção, os seguintes termos têm o seguinte significado:uma “suspensão” ou “pasta fluida” no significado da presente invenção compreende sólidos insolúveis e um solvente ou líquido, preferivelmente água, e opcionalmente aditivos adicionais e normalmente contém grandes quantidades de sólidos e, dessa forma, é mais viscosa e pode ser de densidade mais alta do que o líquido a partir do qual é formado.
[0029] Um “material de enchimento” no significado da presente invenção pode ser um pigmento natural ou sintético ou um material mineral. Além disso, o material de enchimento pode ser um material híbrido compreendendo um enchimento orgânico e uma composição química inorgânica. Esses compostos são inter alia descritos no documento EP 1 773 950 A2.
[0030] Para o propósito da presente invenção, um “material mineral” é uma substância sólida com uma composição química inorgânica definida e uma estrutura cristalina e/ou amorfa característica. Por exemplo, um material mineral pode englobar carbonato de cálcio tal como calcita, aragonita, mármore, calcário e giz, talco, dolomita, mica, dióxido de titânio, tri-hidrato de alumínio tal como gibsita, bayerita, hidróxido de magnésio tal como brucita, hidromagnesita e misturas dos mesmos.
[0031] Um “material que compreende carbonato de cálcio” no significado da presente invenção pode ser um material mineral ou um material sintético com um teor de carbonato de cálcio de pelo menos 50% em peso, preferivelmente 75% em peso, mais preferivelmente 90% em peso, e mais preferivelmente 95% em peso, com base no peso total do material contendo carbonato de cálcio.
[0032] “Carbonato de cálcio moído” (GCC) no sentido da presente invenção é um carbonato de cálcio obtido a partir de fontes naturais, tais como calcário, mármore ou giz e processado através de um tratamento úmido e/ou seco tal como moagem, peneiramento ou fracionamento, por exemplo, por um ciclone ou tela.
[0033] “Carbonato de cálcio precipitado” (PCC) no sentido da presente invenção é um material sintetizado, obtido geralmente por precipitação após uma reação de dióxido de carbono e hidróxido de cálcio (cal hidratada) em um ambiente aquoso ou por precipitação de um cálcio e uma fonte de carbonato em água. Adicionalmente, o carbonato de cálcio precipitado pode também ser o produto da introdução de sais de cálcio e carbonato, cloreto de cálcio e carbonato de sódio, por exemplo, em um ambiente aquoso.
[0034] “Carbonato de cálcio modificado” (MCC) no significado da presente invenção pode caracterizar um carbonato de cálcio natural moído ou precipitado com uma modificação de estrutura interna ou um produto de reação de superfície, isto é, “carbonato de cálcio com reação superficial”. Um “carbonato de cálcio com reação superficial” é um material que compreende carbonato de cálcio e sais de cálcio insolúveis, preferivelmente pelo menos parcialmente cristalinos, de ânions de ácidos na superfície. Preferivelmente, o sal de cálcio insolúvel estende-se a partir da superfície de pelo menos uma parte do carbonato de cálcio. Os íons de cálcio que formam o dito sal de cálcio pelo menos parcialmente cristalino do dito ânion originam-se em grande parte do material de carbonato de cálcio de partida. Os MCCs são descritos, por exemplo, nos documentos US 2012/0031576 A1, WO 2009/074492 A1, EP 2 264 109 A1, EP 2 070 991 A1 ou 2 264 108 A1.
[0035] Ao longo do presente documento, o “tamanho de partícula” de um material de enchimento ou outro material particulado é descrito pela sua distribuição de tamanhos de partícula. O valor dx representa o diâmetro em relação ao qual x % em volume das partículas têm diâmetros menores que dx. O valor d50 é, portanto, o tamanho de partícula médio de volume determinado, isto é, 50% do volume total de todas as partículas resulta de partículas maiores e 50% do volume total de todas as partículas resulta de partículas menores do que este tamanho de partícula. Para o propósito da presente invenção, o tamanho de partícula é especificado como o tamanho de partícula de volume determinado d50 salvo indicação em contrário. Para determinar o tamanho de partícula médio de volume determinado d50 foi usado um Mastersizer 2000 ou Mastersizer 3000 da empresa Malvern Instruments Ltd., Grã-Bretanha, usando o modelo de difusão de luz Fraunhofer. A distribuição de tamanho de partícula determinada por peso pode corresponder ao tamanho de partícula de volume determinado se a densidade de todas as partículas for igual.
[0036] O termo “distribuição de tamanho de partícula monomodal” como aqui usado refere-se a uma coleção de partículas que têm um único máximo claramente discernível em uma curva de distribuição de tamanho de partícula (frequência na ordenada ou eixo y, e tamanho de partícula na abscissa ou eixo x). Em outras palavras, menos de 10% da área sob uma curva de distribuição de tamanho de partícula ocorre fora da distribuição definida em torno de um único pico.
[0037] O termo “polidispersidade de tamanho de partícula definida por volume” deve ser entendido como uma característica que descreve a largura de distribuição do tamanho de partícula a ser encontrado entre as partículas de pigmento. Para o propósito da presente invenção, a polidispersidade de tamanho de partícula definida por volume é expressa como largura total a meio máximo do pico de distribuição de tamanho de partícula única. No caso de a distribuição de tamanho de partícula não ser monomodal, a largura total a meio máximo refere-se ao pico de distribuição de tamanho de partícula principal, isto é, o pico da distribuição de tamanho de partícula com a maior área sob a curva. A “largura total a meio máximo (FWHM)” é uma expressão da extensão de uma função, dada pela diferença entre os dois valores extremos da variável independente em que a variável dependente é igual a metade de seu valor máximo. O termo técnico largura total a meio máximo, ou FWHM, é usado para aproximar a distribuição de diâmetro da maioria das partículas, isto é, a polidispersidade dos tamanhos de partícula.
[0038] Na essência da presente invenção, um “aditivo de floculação” é um composto que pode promover a floculação fazendo com que partículas de enchimento suspensas formem agregados chamados flocos. O aditivo de floculação pode causar floculação em combinação com outro aditivo, preferivelmente outro aditivo de floculação, e/ou com o material de enchimento sozinho. No caso de a floculação ocorrer apenas com o material de enchimento, esta floculação pode ser distinguida da floculação que ocorre após a etapa de combinação b) do processo da presente invenção. Por exemplo, os flocos que se formam após a etapa do processo b) podem ter um tamanho de partícula diferente do que os flocos gerados a partir de um agente de floculação e do enchimento mineral sozinho.
[0039] Tal como aqui usado, o termo “polímero” inclui geralmente homopolímeros e copolímeros tais como, por exemplo, copolímeros de blocos, enxertos, aleatórios e alternados, bem como uniões e modificações dos mesmos.
[0040] O termo “polímero aniônico” no significado da presente invenção refere-se a um polímero com uma carga líquida negativa. O dito composto é tipicamente modificado com grupos aniônicos. O termo “aniônico” não exclui a presença de grupos catiônicos desde que a soma das cargas individuais seja negativa. O termo “polímero catiônico” no significado da presente invenção refere-se a um polímero com uma carga positiva líquida. O dito composto é tipicamente modificado com grupos catiônicos. O termo “catiônico” não exclui a presença de grupos aniônicos desde que a soma das cargas individuais seja positiva.
[0041] O termo “cargas positivas” deve ser entendido a seguir como significando que as partículas têm um potencial zeta positivo na sua superfície (cf. P. Ney “Zeta potentials and floatability of minerals”, Applied Mineralogy 6, Springer Publications, Vienna, N.Y., 1973, especialmente página 22 et seq.). Isso aplica-se analogamente às “cargas negativas” como ocorre, por exemplo, em fibras de celulose e suspensões estabilizadas anionicamente. Para as “cargas” neutras, em relação às partículas, em direção ao exterior as cargas negativas e positivas cancelam-se mutuamente. O ponto isoelétrico não precisa estar a pH = 7. O ponto isoelétrico das superfícies das partículas e dos polieletrólitos anfotéricos e/ou dos seus sais, sais parciais e/ou sais completos fica no valor de pH no qual as cargas positiva e negativa se neutralizam mutuamente em direção ao exterior.
[0042] No âmbito da invenção, “unidades monoméricas neutras” significam unidades monoméricas que não contêm quaisquer grupos dissociáveis (por exemplo o grupo --COOH), por exemplo, grupos etileno.
[0043] Os polímeros externamente, isto é, em direção ao exterior, carregados e externamente neutros são definidos no presente pedido pelo número de grupos positivos ou negativos no polímero. Em conformidade, nos polímeros anfotéricos externamente neutros o número de cargas positivas nas unidades monoméricas catiônicas é igual ao número das cargas negativas nas unidades monoméricas aniônicas. Nos polímeros catiônicos anfotéricos, as unidades monoméricas não neutras têm cargas predominantemente positivas. Nos polímeros aniônicos anfotéricos, as unidades monoméricas não neutras têm cargas predominantemente negativas. Isto não significa, no entanto, que, por exemplo com um excesso de cargas positivas, os polímeros sejam automaticamente eletricamente positivos. Isso é porque a “força de ácido” e a “força de base” podem ser diferentes. Assim, por exemplo, um polímero anfotérico com um número igual de grupos positivos e negativos pode ser eletricamente positivo ou negativo ou neutro. Isso aplica-se igualmente aos polímeros catiônicos anfotéricos e aos polímeros aniônicos anfotéricos. Alterando o valor do pH, a dissociação dos “grupos ácidos ou básicos” pode ser influenciada. A neutralização dos grupos negativos com cátions mono e/ou bi e/ou trivalentes também influencia o seu grau de dissociação e assim o estado de carga em direção ao exterior.
[0044] O termo “viscosidade intrínseca” tal como é usado no contexto da presente invenção é uma medida da capacidade de um polímero em solução de intensificar a viscosidade da solução e é especificado em ml/g.
[0045] Ao longo do presente documento, o “grau de carboxilação” é especificado em relação à quantidade total de grupos hidroxila por unidade monomérica não modificada do polissacarídeo original. Um “grau de carboxilação” de 1 significa que um dos três grupos hidroxila da unidade monomérica não modificada do polissacarídeo original é carboxilado.
[0046] Tal como usado no contexto da presente invenção, o termo “feltro” refere-se a um material plano produzido pressionando conjuntamente fibras úmidas e secando-as em folhas flexíveis. As fibras podem ser fibras sintéticas ou naturais. Exemplos de um feltro são materiais semelhantes a papel, tais como papel, cartão ou cartolina.
[0047] Uma “área de superfície BET específica” (SSA) no significado da presente invenção é definida como a área de superfície das partículas de material de enchimento dividida pela massa das ditas partículas. Tal como aqui usado, a área de superfície específica é medida por adsorção usando a isoterma BET (ISO 9277: 1995) e é especificada em m2/g.
[0048] Para o propósito da presente invenção, o “teor de sólidos” de uma composição líquida é uma medida da quantidade de material remanescente depois de todo o solvente ou água ter sido evaporado.
[0049] Para o propósito da presente invenção, o termo “viscosidade” ou “viscosidade Brookfield” refere-se à viscosidade Brookfield. A viscosidade Brookfield é, para este propósito, medida por um viscosímetro Brookfield (Tipo RVT) a 25°C ± 1°C a 100 rpm usando um fuso apropriado do conjunto de fusos Brookfield RV e é especificada em mPa^s. Com base nos seus conhecimentos técnicos, o versado irá selecionar um fuso do conjunto de fusos Brookfield RV que é adequado para a faixa de viscosidade a ser medida. Por exemplo, para uma faixa de viscosidade entre 200 e 800 mPa.s, pode ser usado o fuso número 3, para uma faixa de viscosidade entre 400 e 1 600 mPa.s, pode ser usado o fuso número 4 e para uma faixa de viscosidade entre 800 e 3 200 mPa^s pode ser usado o fuso número 5.
[0050] O termo material de enchimento “seco” é entendido como sendo um material de enchimento com menos de 0,3% em peso de água em relação ao peso do material de enchimento. A % de água (igual a “teor de umidade residual total”) é determinada de acordo com o método de medição Coulometric Karl Fischer, em que o material de enchimento é aquecido a 220°C e o teor de água liberado como vapor e isolado usando uma corrente de nitrogênio gasoso (a 100 ml/min) é determinada em uma unidade Coulometric Karl Fischer.
[0051] Para o propósito da presente invenção, o termo “taxa de cisalhamento” refere-se à velocidade à qual uma deformação de cisalhamento progressiva é aplicada a um material. Ao longo da presente invenção, a taxa de cisalhamento para um fluido entre duas superfícies que ocorre pelo movimento relativo entre as duas superfícies na presente invenção é definida de acordo com:
enquanto que é a taxa de cisalhamento em (1/s), é a velocidade relativa entre as duas superfícies em (m/s), e é a distância entre as duas superfícies (m). No caso de um agitador, h corresponde à distância entre a circunferência mais externa do agitador e o diâmetro interno do recipiente.
[0052] Alternativamente, a taxa de cisalhamento para um fluido em um tubo na presente invenção é definida como:
Y =—3 7crd enquanto que é a taxa de cisalhamento em (1/s), é o fluxo volumétrico do fluido em (m3/s), e é o raio do tubo interno em (m).
[0053] Por razões de simplicidade, o fluido é considerado Newtoniano nestes cálculos e não é considerado o fluxo turbulento. No entanto, se for necessário um cálculo mais preciso das taxas de cisalhamento, os modelos apresentados, por exemplo, por Jie Wu et al., AIChE Journal, July 2006, Vol. 52, No. 7, 2323-2332, podem também ser aplicados.
[0054] Quando o termo “compreendendo” é usado na presente descrição e reivindicações, não exclui outros elementos. Para os objetivos da presente invenção, o termo “consistindo em” é considerado como uma modalidade preferida do termo “compreendendo”. Se, a seguir, um grupo é definido como compreendendo pelo menos um certo número de modalidades, isso também deve ser entendido como descrevendo um grupo, que preferivelmente consiste apenas nessas modalidades.
[0055] Quando um artigo definido ou indefinido é usado em referência a um substantivo no singular, por exemplo, “um”, “uma”, “o” ou “a”, isso inclui um plural desse substantivo, a menos que alguma outra coisa seja especificamente indicada.
[0056] Termos como “obtenível” ou “definível” e “obtido” ou “definido” são usados de forma intercambiável. Isso, por exemplo, significa que, a menos que o contexto indique de outro modo, o termo “obtido” não pretende indicar que, por exemplo, uma modalidade deve ser obtida, por exemplo, pela sequência de etapas que segue o termo “obtido”, embora tal compreensão limitada seja sempre incluída pelos termos “obtido” ou “definido” como uma modalidade preferida.
[0057] O processo da invenção para a preparação de partículas de enchimento floculadas compreende as etapas de (a) prover pelo menos duas suspensões aquosas, cada uma compreendendo pelo menos um material de enchimento, e (b) combinar as pelo menos duas suspensões aquosas providas na etapa (a) juntando-as para formar uma suspensão aquosa SM de partículas de enchimento floculadas, em que a razão de massa do pelo menos um material de enchimento na primeira suspensão aquosa e na segunda suspensão aquosa S1:S2 é de 1:100 a 100:1. As pelo menos duas suspensões aquosas providas na etapa (a) são caracterizadas por (i) uma primeira suspensão aquosa S1 compreender pelo menos um aditivo de floculação A, e (ii) uma segunda suspensão aquosa S2 compreender pelo menos um aditivo de floculação B que é diferente do aditivo de floculação A, e (iii) o pelo menos um material de enchimento na primeira suspensão aquosa S1 e a segunda suspensão aquosa S2 ser diferente. O valor de pH de ambas as suspensões aquosas S1 e S2 pode ser o mesmo ou diferente e pode ser ajustado pela adição de ácidos ou bases de Br0nstedt. Além disso, a carga das partículas de enchimento nas suspensões aquosas S1 e S2 pode ser igual ou diferente.
[0058] A seguir, os detalhes e modalidades preferidas do processo da invenção serão apresentados em mais detalhes. Deve entender-se que esses detalhes técnicos e modalidades também se aplicam às suspensões de partículas de enchimento floculadas da invenção, ao seu uso e aos produtos que as contêm.
[0059] De acordo com a etapa a) do processo da presente invenção são providas pelo menos duas suspensões aquosas compreendendo cada uma pelo menos um material de enchimento.
[0060] O termo suspensão “aquosa” refere-se a um sistema, em que a fase líquida ou solvente da suspensão compreende, preferivelmente consiste em água. No entanto, o dito termo não exclui que a suspensão aquosa compreende um solvente orgânico selecionado do grupo que compreende álcoois tais como metanol, etanol, isopropanol, solventes contendo grupos carbonila tais como cetonas, por exemplo, acetona ou aldeídos, ésteres tais como acetato de isopropila, ácidos carboxílicos tais como ácido fórmico, sulfóxidos tais como sulfóxido de dimetila, e misturas dos mesmos. Se a suspensão aquosa compreende um solvente orgânico, a suspensão aquosa compreende o solvente orgânico em uma quantidade até 40,0% em peso, preferivelmente de 1,0 a 30,0% em peso e mais preferivelmente de 1,0 a 25,0% em peso, com base no peso total da fase líquida da suspensão aquosa. Por exemplo, a fase líquida da suspensão aquosa consiste em água. Se a fase líquida da suspensão aquosa consiste em água, a água a ser usada pode ser qualquer água disponível, tal como água da torneira e/ou água deionizada.
[0061] O termo “pelo menos duas” suspensões aquosas no sentido da presente invenção significa que são providas duas ou mais suspensões aquosas na etapa a).
[0062] Em uma modalidade da presente invenção, são providas duas suspensões aquosas na etapa a). Alternativamente, são providas três ou mais suspensões aquosas na etapa a). Por exemplo, são providas duas ou três suspensões aquosas na etapa a). Preferivelmente, são providas duas suspensões aquosas na etapa a).
[0063] Dessa forma, pelo menos uma primeira suspensão aquosa S1 e uma segunda suspensão aquosa S2 são providas na etapa a).
[0064] De acordo com uma modalidade da presente invenção, as suspensões aquosas são obtidas misturando partículas do pelo menos um material de enchimento com um solvente, preferivelmente água. O pelo menos um material de enchimento a ser misturado com um solvente, e preferivelmente água, pode ser provido sob qualquer forma, por exemplo, como suspensão, pasta fluida, dispersão, pasta, pó, uma torta de filtro úmida ou sob forma prensada ou granulada. Em uma modalidade preferida, o pelo menos um material de enchimento é provido na forma de um pó. Em uma outra modalidade preferida, pelo menos um material de enchimento é provido na forma de uma pasta fluida, e mais preferivelmente na forma de uma pasta fluida aquosa. A dita pasta fluida pode ter um teor de sólidos de 1 a 85% em peso, ainda mais preferivelmente de 10 a 75% em peso, e mais preferivelmente de 15 a 65% em peso, com base no peso total da pasta fluida.
[0065] De acordo com uma modalidade, o teor do pelo menos um material de enchimento na primeira suspensão aquosa é de 1 a 85% em peso, preferivelmente de 15 a 65% em peso e mais preferivelmente de 10 a 40% em peso, com base no peso total da primeira suspensão aquosa S1 e/ou o teor de pelo menos um material de enchimento na segunda suspensão aquosa S2 é de 1 a 85% em peso, preferivelmente de 15 a 65% em peso, e mais preferivelmente de 10 a 40% em peso, com base no peso total da segunda suspensão aquosa S2.
[0066] O teor de sólidos das suspensões aquosas pode ser ajustado pelos métodos conhecidos pelo versado. Para ajustar o teor de sólidos de uma suspensão aquosa, a suspensão aquosa pode ser parcialmente submetida à remoção de água por um processo de sedimentação, filtração, centrifugação ou separação térmica. Por exemplo, a primeira suspensão aquosa S1 das pelo menos duas suspensões aquosas providas na etapa a) é obtida por remoção de água parcial de uma suspensão aquosa por centrifugação até o teor de sólidos desejado e/ou a segunda suspensão aquosa S2 das pelo menos duas suspensões aquosas providas na etapa a) é obtida por remoção de água parcial do sobrenadante separado da primeira suspensão aquosa por sedimentação até o teor de sólidos desejado. A remoção de água parcial por centrifugação e/ou sedimentação pode ser realizada usando métodos bem conhecidos pelo versado.
[0067] É um requisito do processo da presente invenção que a razão de massa do pelo menos um material de enchimento na primeira suspensão aquosa e na segunda suspensão aquosa S1:S2 seja de 1:100 a 100:1.
[0068] De acordo com uma modalidade, a razão de massa do pelo menos um material de enchimento na primeira suspensão aquosa e na segunda suspensão aquosa S1:S2 está entre 99:1 e 1:99, preferivelmente entre 95:15 e 5:85, mais preferivelmente entre 70:30 e 30:70. De acordo com uma outra modalidade, a razão de massa do pelo menos um material de enchimento na primeira suspensão aquosa e na segunda suspensão aquosa S1:S2 está entre 1:75 a 75:1, preferivelmente de 1:50 a 50:1, mais preferivelmente de 1:25 a 25:1, ainda mais preferivelmente de 1:10 a 10:1, e mais preferivelmente de 1:5 a 5:1. A razão de massa é baseada no peso seco do pelo menos um material de enchimento.
[0069] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o material de enchimento é um pigmento ou material mineral natural ou sintético. De acordo com outra modalidade, o material de enchimento pode ser um material híbrido compreendendo um enchimento orgânico, por exemplo, amido e uma composição química inorgânica, por exemplo, um material mineral. Materiais híbridos são inter alia descritos no documento EP 1 773 950 A2.
[0070] O pelo menos um material de enchimento pode ser selecionado do grupo que consiste em um material que compreende carbonato de cálcio, um enchimento à base de carbonato misto, talco, argila, dolomita, mármore, dióxido de titânio, caolim, sílica, alumina, mica, tri-hidrato de alumínio, hidróxido de alumínio, pigmentos plásticos e misturas dos mesmos.
[0071] De acordo com uma modalidade, o pelo menos um material de enchimento é um material que compreende carbonato de cálcio, preferivelmente selecionado do grupo que consiste em carbonato de cálcio moído, carbonato de cálcio precipitado, carbonato de cálcio modificado e misturas dos mesmos. De acordo com uma modalidade preferida, pelo menos um material de enchimento é carbonato de cálcio precipitado.
[0072] Entende-se que o carbonato de cálcio moído (ou natural) (GCC) é fabricado a partir de uma forma de ocorrência natural de carbonato de cálcio, extraído de rochas sedimentares, como calcário ou giz, ou de rochas de mármore metamórficas, cascas de ovos ou conchas marinhas. O carbonato de cálcio é conhecido como três tipos de polimorfos de cristal: calcita, aragonita e vaterita. A calcita, o polimorfo cristalino mais comum, é considerada a forma cristalina mais estável do carbonato de cálcio. A aragonita é menos comum, que tem uma estrutura cristalina ortorrômbica tipo agulha discreta ou aglomerada. A vaterita é o mais raro carbonato de cálcio polimorfo e é geralmente instável. O carbonato de cálcio moído é quase exclusivamente do polimorfo calcítico, que se diz ser trigonal-romboédrico e representa o mais estável dos polimorfos do carbonato de cálcio. O termo “fonte” do carbonato de cálcio na acepção do presente pedido refere-se ao material mineral de ocorrência natural a partir do qual o carbonato de cálcio é obtido. A fonte do carbonato de cálcio pode compreender outros componentes de ocorrência natural, tais como carbonato de magnésio, aluminossilicato, etc.
[0073] De acordo com uma modalidade da presente invenção, a fonte de carbonato de cálcio moído (GCC) é selecionada entre mármore, giz, dolomita, calcário ou misturas dos mesmos. Preferivelmente, a fonte de carbonato de cálcio moído é selecionada entre mármore. De acordo com uma modalidade da presente invenção, o GCC é obtido por moagem a seco. De acordo com outra modalidade da presente invenção, o GCC é obtido por moagem a úmido e subsequente secagem.
[0074] “Dolomita” no sentido da presente invenção é um mineral carbônico de cálcio-magnésio com a composição química de CaMg(CO3)2 (“CaCO3 • MgCO3”). Um mineral de dolomita pode conter pelo menos 30% em peso de MgCO3, com base no peso total de dolomita, preferivelmente mais de 35% em peso, e mais preferivelmente mais de 40% em peso de MgCO3.
[0075] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o material que compreende carbonato de cálcio compreende um carbonato de cálcio moído. De acordo com outra modalidade da presente invenção, o material que compreende carbonato de cálcio compreende uma mistura de dois ou mais carbonatos de cálcio moídos selecionados de diferentes fontes.
[0076] “Carbonato de cálcio precipitado” (PCC) na acepção da presente invenção é um material sintetizado, geralmente obtido por precipitação após a reação de dióxido de carbono e cal em um ambiente aquoso ou por precipitação de uma fonte de íons de cálcio e de carbonato em água ou por precipitação combinando íons de cálcio e carbonato, por exemplo CaCl2 e Na2CO3, fora de solução. Outras formas possíveis de produzir PCC são o processo de cal sodada, ou o processo Solvay em que o PCC é um subproduto da produção de amônia. O carbonato de cálcio precipitado existe em três formas cristalinas primárias: calcita, aragonita e vaterita, e existem muitos polimorfos diferentes (hábitos cristalinos) para cada uma dessas formas cristalinas. A calcita tem uma estrutura trigonal com hábitos cristalinos típicos, como o escalenoédrico (S-PCC), romboédrico (R-PCC), prismático hexagonal, pinacoidal, coloidal (C-PCC), cúbico e prismático (P- PCC). A aragonita é uma estrutura ortorrômbica com hábitos cristalinos típicos de cristais prismáticos hexagonais geminados, bem como uma variedade diversa de prismáticos alongados finos, afiados curvos, piramidais íngremes, cristais em forma de cinzel, árvore ramificada e forma tipo coral ou minhoca. A vaterita pertence ao sistema cristalino hexagonal. A pasta fluida de PCC obtida pode ser mecanicamente submetida à remoção de água e seca.
[0077] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o material que compreende carbonato de cálcio compreende um carbonato de cálcio precipitado. De acordo com outra modalidade da presente invenção, o material que compreende carbonato de cálcio compreende uma mistura de dois ou mais carbonatos de cálcio precipitados selecionados de diferentes formas cristalinas e diferentes polimorfos do carbonato de cálcio precipitado. Por exemplo, pelo menos um carbonato de cálcio precipitado pode compreender um PCC selecionado de S-PCC e um PCC selecionado de R- PCC.
[0078] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o material que compreende carbonato de cálcio é um carbonato de cálcio moído. De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, o material que compreende carbonato de cálcio é carbonato de cálcio precipitado. De acordo com ainda uma outra modalidade da presente invenção, o material que compreende carbonato de cálcio é uma mistura de carbonato de cálcio moído e carbonato de cálcio precipitado.
[0079] Um carbonato de cálcio modificado (MCC) pode apresentar um GCC ou PCC com uma modificação de estrutura de superfície e/ou interna. Um carbonato de cálcio com reação superficial pode ser preparado, por exemplo, provendo um GCC ou PCC na forma de uma suspensão aquosa e adicionando um ácido à dita suspensão. Os ácidos adequados são, por exemplo, ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido fosfórico, ácido cítrico, ácido oxálico ou uma mistura dos mesmos. Em uma etapa seguinte, o carbonato de cálcio é tratado com dióxido de carbono gasoso. Se for usado um ácido forte, tal como ácido sulfúrico ou ácido clorídrico para a etapa de tratamento com ácido, o dióxido de carbono se formará automaticamente in situ. Alternativa ou adicionalmente, o dióxido de carbono pode ser fornecido a partir de uma fonte externa. Os carbonatos de cálcio com reação superficial são descritos, por exemplo, nos documentos US 2012/0031576 A1, WO 2009/074492 A1, EP 2 264 109 A1, EP 2 070 991 A1 ou EP 2 264 108 A1. De acordo com uma modalidade, o carbonato de cálcio modificado é um carbonato de cálcio com reação superficial, preferivelmente obtido a partir da reação com ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido fosfórico, ácido cítrico, ácido oxálico ou uma mistura dos mesmos, e dióxido de carbono.
[0080] De acordo com uma modalidade, os enchimentos à base de carbonato misturado são selecionados de cálcio associado a magnésio e análogos ou derivados, várias matérias tais como argila ou talco ou análogos ou derivados e misturas desses enchimentos, tais como, por exemplo, talco- carbonato de cálcio ou misturas de carbonato de cálcio-caolim, ou misturas de carbonato de cálcio natural com hidróxido de alumínio, mica ou com fibras sintéticas ou naturais ou coestruturas de minerais tais como talco-carbonato de cálcio ou talco-dióxido de titânio ou coestruturas de carbonato de cálcio- dióxido de titânio.
[0081] Exemplos de tri-hidrato de alumínio são gibsita ou bayerita, e exemplos de hidróxido de magnésio são brucita ou hidromagnesita. Exemplos de pigmentos plásticos incluem pigmentos de estireno e RopaqueTM (The Dow Chemical Company, EUA).
[0082] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um material de enchimento é provido na forma de partículas com um diâmetro de partícula médio de volume determinado d50 menor que ou igual a 100 μm, preferivelmente de 0,1 a 100 μm, mais preferivelmente de 0,2 a 50 μm, ainda mais preferivelmente de 0,5 a 25 μm, e mais preferivelmente de 1,0 a 10 μm. De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, o pelo menos um material de enchimento é provido na forma de partículas com um tamanho de partícula médio de volume determinado d50 de 0,3 a 15 μm, preferivelmente de 0,5 a 10 μm, e mais preferivelmente de 1,0 a 5,0 μm.
[0083] De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, o pelo menos um material de enchimento é provido na forma de partículas com uma área de superfície específica de 0,1 a 200 m2/g, preferivelmente de 0,5 a 100 m2/g, mais preferivelmente de 1,0 a 50 m2/g, e ainda mais preferivelmente de 2,0 a 10 m2/g, medida usando nitrogênio e o método BET de acordo com a ISO 9277:2010.
[0084] É um requisito da presente invenção que o pelo menos um material de enchimento seja diferente na primeira suspensão aquosa S1 e na segunda suspensão aquosa S2. Dessa forma, a primeira suspensão aquosa S1 compreende pelo menos um primeiro material de enchimento e a segunda suspensão aquosa S2 compreende pelo menos um segundo material de enchimento. Opcionalmente, a suspensão seguinte pode estar presente (S3 a SN), que pode compreender o mesmo material de enchimento que a primeira suspensão aquosa S1 ou a segunda suspensão aquosa S2 ou pode compreender pelo menos um material de enchimento diferente.
[0085] O pelo menos um material de enchimento na primeira suspensão aquosa S1 e o pelo menos um material de enchimento na segunda suspensão aquosa S2 podem diferir no tipo de material de enchimento e/ou no diâmetro de partícula médio de volume determinado d50 as partículas do material de enchimento e/ou a área de superfície específica das partículas do material de enchimento e/ou a morfologia do cristal do material de enchimento e/ou a carga do material de enchimento.
[0086] Além disso, a primeira suspensão aquosa S1 e a segunda suspensão aquosa S2 podem diferir no seu valor de pH. Por exemplo, a primeira suspensão aquosa S1 pode ter um valor de pH superior a 7 e a segunda suspensão aquosa S2 pode ter um valor de pH inferior a 7 ou vice- versa. O versado na técnica sabe que o valor de pH das suspensões pode ser ajustado pela adição de ácidos ou bases de Br0nstedt. Exemplos de ácidos adequados são ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido fosfórico ou ácido cítrico. Exemplos de bases adequadas são hidróxido de sódio, hidróxido de potássio ou carbonato de sódio.
[0087] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um material de enchimento na primeira suspensão S1 é carbonato de cálcio moído e o pelo menos um material de enchimento na segunda suspensão S2 é selecionado a partir de carbonato de cálcio precipitado e/ou argila. De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, o pelo menos um material de enchimento na primeira suspensão S1 é carbonato de cálcio precipitado com uma morfologia de cristal aragonítico e o pelo menos um material de enchimento na segunda suspensão S2 é carbonato de cálcio precipitado com uma morfologia de cristal escalenoédrico.
[0088] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um material de enchimento na primeira suspensão S1 tem um diâmetro de partícula médio de volume determinado d50 menor que ou igual a 100 μm, preferivelmente de 0,1 μm a 100 μm, mais preferivelmente de 0,2 a 50 μm, e o material de enchimento na segunda suspensão S2 tem um diâmetro de partícula médio de volume determinado d50 menor que ou igual a 100 μm, preferivelmente de 0,1 μm a 100 μm, mais preferivelmente de 0,2 a 50 μm. De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, o pelo menos um material de enchimento na primeira suspensão S1 tem uma área de superfície específica de 0,1 a 200 m2/g, preferivelmente de 0,5 μm a 100 m2/g, mais preferivelmente de 1 μm a 50 m2/g, e ainda mais preferivelmente de 1 a 10 m2/g, e o material de enchimento na segunda suspensão S2 tem uma área de superfície específica de 0,1 a 200 m2/g, preferivelmente de 0,5 μm a 100 m2/g, mais preferivelmente de 1 μm a 50 m2/g, e ainda mais preferivelmente de 1 a 10 m2/g, medida usando nitrogênio e o método BET de acordo com a ISO 9277:2010.
[0089] De acordo com a etapa i) do processo de acordo com a presente invenção, uma primeira suspensão aquosa S1 compreende pelo menos um aditivo de floculação A.
[0090] O pelo menos um aditivo de floculação A pode ser selecionado de qualquer aditivo de floculação conhecido na técnica, que promove a floculação fazendo com que partículas de enchimento suspensas formem agregados chamados flocos, em combinação com outro aditivo, preferivelmente outro aditivo de floculação e/ou com o material de enchimento sozinho. O pelo menos um aditivo de floculação A pode ser selecionado de polímeros aniônicos, não iônicos, zwitteriônicos, anfotéricos ou catiônicos, ou misturas dos mesmos. Preferivelmente, o pelo menos um aditivo de floculação A é um polímero catiônico.
[0091] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um aditivo de floculação A é um polímero catiônico selecionado do grupo que consiste em amido catiônico, poliaminas, polietileniminas, poliacrilamidas, amina amida catiônica, resinas de epicloridrina, cloreto de polidialildimetilamônio, guar catiônico e/ou misturas dos mesmos.
[0092] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o polímero catiônico é um amido catiônico.
[0093] O amido catiônico é preferivelmente quimicamente modificado com grupos catiônicos selecionados do grupo que compreende grupos amino, grupos imônio, grupos amônio, grupos sulfônio, grupos fosfônio e misturas dos mesmos. O amido catiônico pode ser escolhido entre os amidos quimicamente modificados provenientes de quaisquer fontes naturais que provejam amido em quantidades razoáveis. Por exemplo, o amido catiônico pode ser escolhido entre os amidos modificados quimicamente provenientes de amidos selecionados do grupo que compreende amido de trigo, amido de milho, amido de arroz, amido de batata, amido de tapioca, amido de maranta, amido de sorgo e misturas dos mesmos. Em uma modalidade preferida, o amido catiônico é selecionado a partir dos enriquecidos em amilopectina, isto é, o amido modificado quimicamente é preferivelmente selecionado do grupo que consiste em amido de arroz, amido de batata e misturas dos mesmos. O amido catiônico também pode ser obtido a partir de fontes geneticamente modificadas compreendendo amidos enriquecidos com amilopectina. Os métodos para preparar tais amidos catiônicos são conhecidos pelos versados na técnica. O peso molecular do amido catiônico pode variar de 1.000 a 1.000.000 g/mol e é geralmente de cerca de 220.000 g/mol. O peso molecular do amido catiônico pode ser ajustado pelo tratamento com peróxido de hidrogênio (H2O2).
[0094] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o polímero catiônico é uma poliamina, preferivelmente uma polietilenoimina (PEI) sendo selecionada do grupo que compreende polietilenoiminas ramificadas, polietilenoiminas lineares e misturas do anterior. Preferivelmente, a razão das funções de amina primária, secundária e terciária nas polietilenoiminas ramificadas está na faixa de 1:0,86:0,42 a 1:1,20:0,76, antes de uma possível modificação das polietilenoiminas ramificadas.
[0095] De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, a polietilenimina é selecionada do grupo de polietilenoiminas modificadas e não modificadas. Exemplos de polietilenoiminas adequadas são homopolímeros de etilenimina (aziridina) ou seus homólogos superiores e também os polímeros de enxerto de poliamidoaminas ou polivinilaminas com etilenoimina ou seus homólogos superiores. As polietilenoiminas podem ser reticuladas ou não reticuladas, quaternizadas e/ou modificadas por reação com óxidos de alquileno, dialquil ou alquileno carbonatos ou ácidos carboxílicos C1-C8. As polietilenoiminas podem ser modificadas por reação com óxidos de alquileno tais como óxido de etileno, óxido de propileno ou óxido de butileno, dialquil carbonatos tais como dimetil carbonato e dietil carbonato, alquileno carbonatos tais como etileno carbonato ou propileno carbonato, ou ácidos carboxílicos C1-C8. As PEIs modificadas podem incluir polietilenoiminas alcoxiladas, tais como polietilenoiminas propoxiladas (PPEIs) e polietilenoiminas etoxiladas (EPEIs). Polietilenoiminas modificadas adicionais preferidas podem ser obtidas por reação das PEIs não modificadas com um ou mais ácidos graxos C1-C28, preferivelmente com um ou mais ácidos graxos C6-C18 e especialmente preferidas com ácidos graxos C10-C14, como, por exemplo, ácido graxo de coco.
[0096] A polietilenoimina pode ter um peso molecular médio ponderal Mw na faixa de 1.000 g/mol e 1.000.000 g/mol. Em uma outra modalidade preferida da presente invenção, a polietilenoimina é selecionada do grupo de polietilenoiminas lineares com um peso molecular médio ponderal Mw de 100 a 700 g/mol, e preferivelmente de 146 a 232 g/mol, e preferivelmente é selecionada a partir de trietilenotetramina, pentaetileno- hexamina e tetraetilenopentamina. De acordo com outra modalidade preferida, a polietilenoimina é selecionada do grupo de polietilenoiminas ramificadas com um peso molecular médio ponderal Mw de 500 a 8.000 g/mol e preferivelmente 800 a 1.200 g/mol.
[0097] Outros exemplos de polímeros catiônicos que são adequados para o processo da presente invenção são poliacrilamidas ou resinas catiônicas de epicloridrina.
[0098] De acordo com uma modalidade exemplificativa, as poliacrilamidas incluem monômeros de dialquilaminoetil(met)acrilatos, dialquilaminoetil(met)acrilamidas, dialquilaminometil(met)acrilamidas, e dialquilamino-1,3-propil(met)acrilamidas, preferivelmente copolimerizados com monômeros não iônicos, preferivelmente arilamida.
[0099] De acordo com outra modalidade, as resinas catiônicas de epicloridrina são copolímeros compreendendo como monômero um ou mais ácidos dicarboxílicos e um ou mais monômeros do grupo de diaminas, triaminas, dialcanolaminas ou trialcanolaminas e epicloridrina.
[00100] Ácidos dicarboxílicos C2-C10 preferivelmente saturados ou insaturados, ramificados ou não ramificados, preferivelmente ácidos dicarboxílicos C3-C9, ácidos dicarboxílicos C4-C8, ácidos dicarboxílicos C5C7, em particular ácido adípico são usados como os monômeros de ácido dicarboxílico. Especialmente adequadas como o segundo monômero do aditivo de floculação A são diaminas e triaminas lineares e ramificadas, substituídas e não substituídas, em particular N-(2-aminoetil)-1,2- etanodiamina. Preferivelmente, as dialcanolaminas e as trialcanolaminas usadas incluem, por exemplo, dietanolamina, N-alquil-dialcanolaminas tais como N-metila e N-etildietanolamina e trietanolamina. Para monitoração e controle do peso molecular e/ou do comprimento da cadeia, uma ou mais aminas monovalentes, tais como monoalcanolaminas, podem ser usadas durante a policondensação. O monoetanol é preferivelmente usado. O produto intermediário resultante é reagido adicionalmente com epicloridrina.
[00101] De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, a resina catiônica de epicloridrina é um copolímero de ácido adípico com N-(2-aminoetil)-1,2-etanodiamina e epicloridrina.
[00102] De acordo com ainda outra modalidade da presente invenção, o polímero catiônico é cloreto de polidialildimetilamônio (poliDADMAC).
[00103] PoliDADMAC (cloreto de polidialildimetilamônio) é um homopolímero linear de cloreto de dialildimetilamônio (DADMAC) com a seguinte estrutura:
[00104] O homopolímero linear formado a partir de um monômero que tem um amônio quaternário e duas funcionalidades -CH=CH2 não saturadas é polimerizado por polimerização por radicais livres do DADMAC. Na estrutura de poliDADMAC, os grupos amônio quaternário estão em anéis que estão incluídos na estrutura dorsal da cadeia de polímero. Essa composição significa que as macromoléculas de poliDADMAC tendem a ser bastante rígidas, com um comprimento de persistência maior do que, por exemplo, as poliaminas. Por essa razão, espera-se que o poliDADMAC tenha uma conformação mais estendida em solução. O poliDADMAC pode ter um peso molecular médio ponderal Mw na faixa de 10.000 a 1.000.000 g/mol e preferivelmente na faixa de 100.000 a 500.000 g/mol.
[00105] De acordo com ainda outra modalidade da presente invenção, o polímero catiônico é guar catiônico.
[00106] Guar compreende um heteropolissacarídeo natural (guaran) composto por unidades de galactose e unidades de manose geralmente na razão de 1:2 e é o componente de endosperma das sementes de guar. Em geral, guar compreende uma cadeia linear de unidades de β-D-manopiranosil ligadas em 1,4 com unidades de α-D-galactopiranosil ligadas em 1,6. As sementes de guar contendo cerca de 14 a 17% em peso de casca, 35 a 42% em peso de endosperma e 43 a 47% em peso de embrião geralmente são moídas a seco e peneiradas para separar o endosperma que é o guar industrial do comércio. Um derivado de guar pode ser obtido, por exemplo, modificando o heteropolissacarídeo através do uso de enzimas, ácidos, meios de oxidação, temperatura, radiação, etc. Os métodos para a preparação de tais derivados de guar são conhecidos do versado na técnica. Por exemplo, uma modificação pode ser obtida pelo uso de uma enzima α-D-galactosidase comercialmente disponível que é útil para remover as unidades α-D-galactopiranosil. Ao controlar o período de tempo em que o guaran é exposto à enzima α-D- galactosidase, a extensão da remoção das unidades de α-D-galactopiranosil da cadeia linear de unidades de manose pode ser controlada. Um guar catiônico pode ser obtido por reação de guar com derivados de sais de amônio quaternário.
[00107] O pelo menos um aditivo de floculação A pode compreender um ou mais dos polímeros catiônicos mencionados acima e um ou mais aditivos de floculação adicionais conhecidos na técnica. De acordo com uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um aditivo de floculação A é uma mistura de dois ou mais dos polímeros catiônicos mencionados acima. De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, o pelo menos um aditivo de floculação A consiste em um dos polímeros catiônicos mencionados acima. De acordo com uma modalidade preferida, o pelo menos um aditivo de floculação A é amido catiônico.
[00108] O pelo menos um aditivo de floculação A pode ser provido em uma forma aquosa, por exemplo, na forma de uma solução à base de água ou sob a forma de uma solução orgânica, por exemplo, em um solvente orgânico selecionado do grupo que compreende metanol, etanol, acetona e misturas dos mesmos. No entanto, o pelo menos um aditivo de floculação A também pode ser provido na forma de uma emulsão ou uma dispersão de água e/ou solventes orgânicos, ou na forma de uma mistura de uma solução e/ou uma emulsão e/ou uma dispersão de água e/ou solventes orgânicos.
[00109] Se o pelo menos um aditivo de floculação A é provido na forma de uma solução, a solução é preferivelmente preparada de modo que o pelo menos um aditivo de floculação A é adicionado a um solvente, preferivelmente água, com uma temperatura de pelo menos 50°C, preferivelmente de 50°C a 100°C, mais preferivelmente de 60°C a 98°C e ainda mais preferivelmente de 70°C a 96°C. Por exemplo, a solução é preparada de modo que o pelo menos um polímero catiônico é adicionado à água com uma temperatura de 80°C a 96°C, como de 90°C a 96°C. Alternativamente, a solução é preparada de modo que o pelo menos um aditivo de floculação A é adicionado a um solvente, preferivelmente água, com uma temperatura de menos que 50°C, preferivelmente de 5°C a 49°C, mais preferivelmente de 10°C a 40°C e ainda mais preferivelmente de 15°C a 30°C.
[00110] Em uma modalidade preferida, uma solução do pelo menos um aditivo de floculação A é preparada de modo que o pelo menos um aditivo de floculação A é adicionado à água a aproximadamente temperatura ambiente, isto é, a 20°C ± 2°C.
[00111] De acordo com uma modalidade alternativa, o pelo menos um aditivo de floculação A é provido em forma seca, por exemplo, sob a forma de um pó seco.
[00112] No caso de o pelo menos um aditivo de floculação A ser provido na forma de uma dispersão, o tamanho de partícula do aditivo de floculação A pode ter um valor d50 de 10 a 500 nm, preferivelmente de 20 a 100 nm, e mais preferivelmente de 25 a 80 nm.
[00113] O aditivo de floculação A pode ser provido na forma de uma solução ou material seco, preferivelmente sob a forma de uma solução com uma concentração de 0,5 a 70% em peso, preferivelmente de 1 a 25% em peso, mais preferivelmente de 1,5 a 20%em peso, e mais preferivelmente de 2 a 10% em peso, com base no peso total da solução.
[00114] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o teor do pelo menos um aditivo de floculação A na primeira suspensão aquosa S1 é de 0,001 a 20% em peso, mais preferivelmente de 0,5 a 10% em peso, e ainda mais preferivelmente de 3 a 5% em peso, com base no peso total da primeira suspensão aquosa S1. De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, o teor do pelo menos um aditivo de floculação A na primeira suspensão aquosa S1 é de 0,001 a 20% em peso, mais preferivelmente de 0,5 a 10% em peso, e ainda mais preferivelmente de 3 a 5% em peso, com base no peso seco total do pelo menos um material de enchimento da primeira suspensão aquosa S1. De acordo com ainda uma outra modalidade da presente invenção, o teor do pelo menos um aditivo de floculação A na primeira suspensão aquosa S1 é de 0,001 a 20% em peso, mais preferivelmente de 0,5 a 10% em peso, e ainda mais preferivelmente de 3 a 5% em peso, com base no peso seco total do pelo menos um material de enchimento da suspensão aquosa SM.
[00115] De acordo com a etapa ii) do processo de acordo com a presente invenção, uma segunda suspensão aquosa S2 compreende pelo menos um aditivo de floculação B que é diferente do aditivo de floculação A.
[00116] O pelo menos um aditivo de floculação B pode ser selecionado de qualquer aditivo de floculação conhecido na técnica, que é diferente do aditivo de floculação A e promove a floculação fazendo com que partículas de enchimento suspensas formem agregados chamados flocos, em combinação com outro aditivo, preferivelmente outro aditivo de floculação e/ou com o material de enchimento sozinho. O pelo menos um aditivo de floculação B pode ser selecionado de polímeros aniônicos, não iônicos, zwitteriônicos, anfotéricos ou catiônicos, ou misturas dos mesmos. De acordo com uma modalidade, o pelo menos um aditivo de floculação A e o pelo menos um aditivo de floculação B são de cargas opostas.
[00117] De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, o pelo menos um aditivo de floculação B é um polímero aniônico, e mais preferivelmente um polissacarídeo modificado.
[00118] Os “polissacarídeos modificados” no sentido da presente invenção são polissacarídeos, em que pelo menos uma parte dos grupos hidroxila é carboxilada. Adicionalmente, os polissacarídeos modificados podem conter outras modificações, tais como grupos aldeído.
[00119] Os polissacarídeos modificados de acordo com a presente invenção podem compreender a seguinte estrutura:
em que uma parte dos grupos hidroxila é carboxilada e “n” é indiretamente representada pela viscosidade intrínseca.
[00120] Os polissacarídeos são estruturas de carboidratos poliméricos, formados por unidades de repetição (pelo menos 10) unidas entre si por ligações glicosídicas. Dependendo do arranjo espacial das ligações glicosídicas, pode-se distinguir entre as ligações α- e β-glicosidicas. Essas estruturas podem ser lineares, mas também podem conter vários graus de ramificação. Os polissacarídeos também podem conter pequenas modificações da unidade de repetição. Os polissacarídeos exemplares são amido, celulose ou glicogênio, mas também polissacarídeos estruturais, como celulose e quitina.
[00121] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um polissacarídeo modificado tem um grau de substituição dos grupos hidroxila na faixa de 0,4 a 2,0, preferivelmente de 0,5 a 1,8, mais preferivelmente de 0,6 a 1,6, e ainda mais preferivelmente de 0,7 a 1,5.
[00122] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o polissacarídeo modificado é um derivado de carboximetila e/ou um derivado de carboximetil hidroxipropila e/ou um derivado de carboximetil hidroxietila de um polissacarídeo. Por exemplo, o polissacarídeo modificado pode ser uma carboximetilcelulose (CMC), um amido aniônico, um guar aniônico, uma goma xantana aniônica ou misturas dos mesmos.
[00123] De acordo com uma outra modalidade, o pelo menos um aditivo de floculação B é um polímero aniônico selecionado a partir do grupo consistindo em carboximetil celulose, amido aniônico, guar aniônico, goma xantana aniônica e/ou misturas dos mesmos.
[00124] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um aditivo de floculação B é carboximetilcelulose (CMC).
[00125] A carboximetilcelulose (CMC) pode ser preparada a partir de celulose por reação com ácido monocloroacético na presença de soda cáustica para formar o sal de sódio de carboximetilcelulose. Cada unidade de D- glicose de repetição contém três grupos hidroxila capazes de eterificação, para dar uma densidade de carga máxima de três grupos carboxílicos por unidade monomérica (isto é, um grau de substituição de três).
[00126] O peso molecular e a viscosidade intrínseca do polímero à base de carboximetilcelulose podem ser ajustados por qualquer método que seja conhecido pelo versado na técnica, por exemplo, por adição de peróxidos. É feita referência ao documento DE 1 543 116 A1 descrevendo um método para a preparação de CMC pouco viscoso e solúvel em água por degradação oxidativa com H2O2 e ao documento DE 44 11 681 A1 descrevendo a dependência da degradação do éter de polissacarídeo na quantidade de agente oxidante, temperatura e duração do tratamento.
[00127] De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, a carboximetilcelulose tem uma viscosidade intrínseca na faixa de 5 a 500 ml/g, preferivelmente de 10 a 450 ml/g, mais preferivelmente de 50 a 350 ml/g e mais preferivelmente de 100 a 200 ml/g.
[00128] De acordo com outra modalidade da presente invenção, o pelo menos um aditivo de floculação B é um amido aniônico.
[00129] O amido aniônico é, preferivelmente, modificado quimicamente com grupos aniônicos selecionados do grupo que compreende grupos carboxila, grupos carboximetila, grupos carboximetil hidroxipropila, grupos carboximetil hidroxietila, grupos fosfato, grupos sulfonato e misturas dos mesmos. O amido aniônico pode ser escolhido entre os amidos modificados quimicamente provenientes de amidos selecionados do grupo que compreende amido de trigo, amido de milho, amido de arroz, amido de batata, amido de tapioca, amido de maranta, amido de sorgo e misturas dos mesmos. O amido aniônico também pode ser obtido a partir de fontes geneticamente modificadas compreendendo amidos enriquecidos com amilopectina. Em uma modalidade preferida, o amido aniônico é selecionado a partir dos enriquecidos em amilopectina, isto é, o amido modificado quimicamente é preferivelmente selecionado do grupo que consiste em amido de arroz, amido de batata e misturas dos mesmos. Os métodos para preparar tais amidos aniônicos são conhecidos pelos versados na técnica. O peso molecular do amido aniônico pode estar na faixa de 1.000 a 1.000.000 g/mol e é geralmente cerca de 220.000 g/mol. O peso molecular do amido aniônico pode ser ajustado pelo tratamento com peróxido de hidrogênio (H2O2).
[00130] De acordo com ainda outra modalidade preferida da presente invenção, o pelo menos um aditivo de floculação B é um guar aniônico.
[00131] Guar compreende um heteropolissacarídeo natural (guaran) composto por unidades de galactose e unidades de manose geralmente na razão de 1:2 e é o componente de endosperma das sementes de guar. Em geral, guar compreende uma cadeia linear de unidades de β-D-manopiranosil ligadas em 1,4 com unidades de α-D-galactopiranosil ligadas em 1,6. As sementes de guar contendo cerca de 14 a 17% em peso de casca, 35 a 42% em peso de endosperma e 43 a 47% em peso de embrião geralmente são moídas a seco e peneiradas para separar o endosperma que é o guar industrial do comércio. Um derivado de guar pode ser obtido, por exemplo, modificando o heteropolissacarídeo através do uso de enzimas, ácidos, meios de oxidação, temperatura, radiação, etc. Os métodos para a preparação de tais derivados de guar são conhecidos do versado na técnica. Por exemplo, uma modificação pode ser obtida pelo uso de uma enzima α-D-galactosidase comercialmente disponível que é útil para remover as unidades α-D-galactopiranosil. Ao controlar o período de tempo em que o guaran é exposto à enzima α-D- galactosidase, a extensão da remoção das unidades de α-D-galactopiranosil da cadeia linear de unidades de manose pode ser controlada. Adicional ou alternativamente, uma modificação de guar pode ser obtida por eterificação de guar com óxido de propileno ou óxido de etileno, resultando em um hidroxipropil guar ou hidroxietil guar.
[00132] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o guar aniônico é um carboximetil guar (CMG) e/ou um carboximetil hidroxipropil guar (CMHPG) e/ou carboximetil hidroxietil guar (CMHEG). Por exemplo, o carboximetil guar é obtido por reação de um guar com ácido monocloroacético na presença de soda cáustica.
[00133] Goma xantana é um polissacarídeo secretado pela bactéria Xanthomonas campestris e é tipicamente composta de unidades de repetição de pentassacarídeos, compreendendo glicose, manose e ácido glicurônico. Pode ser produzida pela fermentação de glicose, sacarose ou lactose.
[00134] O pelo menos um aditivo de floculação B pode compreender um ou mais dos polímeros aniônicos mencionados acima e um ou mais aditivos de floculação adicionais conhecidos na técnica. De acordo com uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um aditivo de floculação B é uma mistura de dois ou mais dos polímeros aniônicos mencionados acima. De acordo com outra modalidade da presente invenção, o pelo menos um aditivo de floculação B consiste em um dos polímeros aniônicos mencionados acima. De acordo com uma modalidade preferida, o pelo menos um aditivo de floculação B é carboximetilcelulose aniônica.
[00135] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um aditivo de floculação B utilizado no processo de acordo com a presente invenção tem um pH de 4,5 a 12, preferivelmente de 7 a 11, e mais preferivelmente de 8,0 a 10,5.
[00136] O pelo menos um aditivo de floculação B pode ser provido como solução ou material seco. De acordo com uma modalidade preferida, o pelo menos um aditivo de floculação B é sob a forma de uma solução aquosa.
[00137] De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, o pelo menos um aditivo de floculação B é sob a forma de uma solução aquosa com uma concentração de 1 a 70% em peso, preferivelmente de 2 a 55% em peso, mais preferivelmente de 5 a 50% em peso, e mais preferivelmente de 30 a 50% em peso, com base no peso total da solução.
[00138] Se desejado, a solução do pelo menos um aditivo de floculação B pode ser concentrada, por exemplo, por ultrafiltração ou térmica ou por secagem. O aditivo de floculação B seco pode ser produzido por secagem térmica, preferivelmente por secagem por pulverização, e pode ter um teor de sólidos superior a 90% em peso, preferivelmente de 95 a 99,9% em peso, com base no peso total do aditivo de floculação B.
[00139] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o teor do pelo menos um aditivo de floculação B na segunda suspensão aquosa S2 é de 0,001 a 20% em peso, mais preferivelmente de 0,1 a 10% em peso, e ainda mais preferivelmente de 0,2 a 0,8% em peso, com base no peso total da segunda suspensão aquosa S2. De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, o teor do pelo menos um aditivo de floculação B na segunda suspensão aquosa S2 é de 0,001 a 20% em peso, mais preferivelmente de 0,1 a 10% em peso, e ainda mais preferivelmente de 0,2 a 0,8% em peso, com base no peso seco total do pelo menos um material de enchimento da segunda suspensão aquosa S2. De acordo com ainda uma outra modalidade da presente invenção, o teor do pelo menos um aditivo de floculação B na segunda suspensão aquosa S2 é de 0,001 a 20% em peso, mais preferivelmente de 0,1 a 10% em peso, e ainda mais preferivelmente de 0,2 a 0,8% em peso, com base no peso seco total do pelo menos um material de enchimento da suspensão aquosa SM.
[00140] De acordo com a presente invenção, é provido um processo para a preparação de partículas de enchimento floculadas, que compreende as etapas de a) prover pelo menos duas suspensões aquosas cada compreendendo pelo menos um material de enchimento, caracterizado pelo fato de que i) uma primeira suspensão aquosa S1 compreende pelo menos um aditivo de floculação A, e ii) uma segunda suspensão aquosa S2 compreende pelo menos um aditivo de floculação B que é diferente do aditivo de floculação A, e iii) o pelo menos um material de enchimento na primeira suspensão aquosa S1 e na segunda suspensão aquosa S2 é diferente, e b) combinar as pelo menos duas suspensões aquosas providas na etapa a) juntando-as para formar uma suspensão aquosa SM de partículas de enchimento floculadas, em que a razão de massa do pelo menos um material de enchimento na primeira suspensão aquosa e na segunda suspensão aquosa S1:S2 é de 1:100 a 100:1.
[00141] De acordo com a presente invenção, o pelo menos um material de enchimento na primeira suspensão aquosa S1 e o pelo menos um material de enchimento na segunda suspensão aquosa S2 são diferentes. Dessa forma, é provida uma primeira suspensão aquosa S1 compreendendo pelo menos um aditivo de floculação A e pelo menos um primeiro material de enchimento, e é provida uma segunda suspensão aquosa S2 compreendendo pelo menos um aditivo de floculação B que é diferente do aditivo de floculação A, e pelo menos um segundo material de enchimento.
[00142] De acordo com uma modalidade, uma primeira suspensão aquosa S1 compreendendo pelo menos um aditivo de floculação A é preparada por A1) provisão de uma primeira suspensão aquosa do pelo menos um material de enchimento, e A2) adição do pelo menos um aditivo de floculação A à primeira suspensão aquosa da etapa A1).
[00143] De acordo com uma outra modalidade, uma primeira suspensão aquosa S1 compreendendo pelo menos um aditivo de floculação A é preparada por A1’) mistura do pelo menos um aditivo de floculação A com água, e A2’) adição do pelo menos um material de enchimento à primeira suspensão aquosa da etapa A1’).
[00144] De acordo com ainda uma outra modalidade, uma primeira suspensão aquosa S1 compreendendo pelo menos um aditivo de floculação A é preparada por mistura do pelo menos um material de enchimento, do pelo menos um aditivo de floculação A e água simultaneamente.
[00145] De acordo com uma modalidade, uma segunda suspensão aquosa S2 compreendendo pelo menos um aditivo de floculação B é preparada por B1) provisão de uma segunda suspensão aquosa do pelo menos um material de enchimento, e B2) adição do pelo menos um aditivo de floculação B à segunda suspensão aquosa da etapa B1).
[00146] De acordo com uma outra modalidade, uma segunda suspensão aquosa S2 compreendendo pelo menos um aditivo de floculação B é preparada por B1’) mistura do pelo menos um aditivo de floculação B com água, e B2’) adição do pelo menos um material de enchimento à segunda suspensão aquosa da etapa B1’).
[00147] De acordo com ainda uma outra modalidade, uma segunda suspensão aquosa S2 compreendendo pelo menos um aditivo de floculação B é preparada por mistura do pelo menos um material de enchimento, do pelo menos um aditivo de floculação B e água simultaneamente.
[00148] A primeira suspensão aquosa S1 da etapa i) e/ou a segunda suspensão aquosa S2 da etapa ii) podem ser misturados para distribuir o aditivo de floculação por toda a suspensão aquosa de forma mais homogênea. Equipamentos de processo adequados para mistura são conhecidos pelo versado na técnica e também descritos abaixo.
[00149] O pelo menos um material de enchimento, o pelo menos um aditivo de floculação A e o pelo menos um aditivo de floculação B podem ser providos em qualquer das formas descritas acima. Em outras palavras, o pelo menos um material de enchimento pode ser provido na forma de uma suspensão, pasta fluida, dispersão, pasta, pó, uma torta de filtro úmida ou sob forma prensada ou granulada e os aditivos de floculação podem ser providos na forma de uma solução ou em forma seca.
[00150] A pessoa versada proverá o pelo menos um aditivo de floculação A e o pelo menos um aditivo de floculação B em uma quantidade, o que leva a uma floculação das partículas do material de enchimento quando a primeira suspensão aquosa S1 e a segunda suspensão aquosa S2 são combinadas. É reconhecido que a floculação das partículas do material de enchimento já pode acontecer na primeira suspensão aquosa S1 e/ou na segunda suspensão aquosa S2, antes de essas suspensões serem combinadas. No caso de a floculação ocorrer apenas com o material de enchimento, esta floculação pode ser distinguida da floculação que ocorre após a etapa de combinação b) do processo da presente invenção. Por exemplo, os flocos que se formam após a etapa do processo b) podem ter um tamanho de partícula diferente do que os flocos gerados a partir de um agente de floculação e do enchimento mineral sozinho. Os flocos que se formam após a etapa b) do processo podem ser maiores do que os flocos gerados a partir de um agente de floculação e o material de enchimento mineral sozinho ou, caso a etapa b) do processo seja realizada sob cisalhamento, os flocos gerados podem ser menores do que os flocos gerados a partir de um agente de floculação e do enchimento mineral sozinho.
[00151] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um aditivo de floculação B é provido em uma quantidade de modo que o teor do pelo menos um aditivo de floculação na primeira suspensão aquosa é de 0,001 a 20% em peso, mais preferivelmente de 0,5 a 10% em peso e mais preferivelmente de 3 a 5% em peso, com base no peso total da primeira suspensão aquosa S1, e/ou o pelo menos um aditivo de floculação B é provido em uma quantidade de modo que o teor de pelo menos um aditivo de floculação B na segunda suspensão aquosa S2 é de 0,001 a 20% em peso, mais preferivelmente de 0,1 a 10% em peso, e mais preferivelmente de 0,2 a 0,8% em peso, com base no peso total da segunda suspensão aquosa S2.
[00152] De acordo com uma modalidade da presente invenção, a razão de massa do pelo menos um aditivo de floculação A e o pelo menos um aditivo de floculação B é de 1:50 a 50:1, preferivelmente de 1:30 a 30:1, mais preferivelmente de 1:20 a 20:1, ainda mais preferivelmente de 1:10 a 10:1, e mais preferivelmente de 1:8 a 8:1. As razões de massa baseiam-se no peso seco do pelo menos aditivo de floculação A e pelo menos um aditivo de floculação B.
[00153] De acordo com a etapa b) do processo de acordo com a presente invenção, as duas suspensões providas na etapa a) são combinadas juntando-as, preferivelmente são combinadas juntando-as simultaneamente. No entanto, está dentro do escopo da presente invenção combinar a suspensão aquosa em qualquer ordem.
[00154] As pelo menos duas suspensões podem ser combinadas por qualquer meio conhecido na técnica, por exemplo, por derramamento, injeção ou descarga. Por exemplo, as pelo menos duas suspensões providas na etapa a) podem ser combinadas por derramamento, injeção ou descarga em outro reservatório, recipiente ou tubo. De acordo com outro exemplo, as pelo menos duas suspensões providas na etapa a) podem ser combinadas por derramamento, injeção ou descarga de uma das pelo menos duas suspensões na(s) suspensão(ões) restante(s) e/ou adicional(is).
[00155] A etapa b) do processo pode ser realizada à temperatura ambiente, isto é, a 20°C ± 2°C ou a outras temperaturas. De acordo com uma modalidade, a etapa de processo b) é realizada a uma temperatura de 5 a 100°C, preferivelmente de 10 a 80°C, e mais preferivelmente de 20 a 65°C. O calor pode ser introduzido por cisalhamento interno ou por uma fonte externa ou uma combinação dos mesmos.
[00156] De acordo com uma modalidade da presente invenção, a etapa b) do processo é realizada durante pelo menos 1 s, preferivelmente durante pelo menos 1 min, por exemplo, durante pelo menos 15 min, 30 min, 1 hora, 2 horas, 4 horas, 6 horas, 8 horas ou 16 horas.
[00157] De acordo com uma modalidade da presente invenção, a suspensão aquosa SM é cisalhada durante e/ou após a etapa de processo b). O “cisalhamento” no sentido da presente invenção refere-se a induzir uma tensão de cisalhamento dentro de um material, por exemplo, a suspensão aquosa SM. Por cisalhamento o tamanho do floco das partículas de enchimento floculadas pode ser reduzido e pode ser obtida uma distribuição mais homogênea do tamanho de partícula das partículas de enchimento floculadas. A Fig. 3 ilustra um processo de cisalhamento, em que as partículas de enchimento floculadas maiores (círculos cinza) são desagregadas sob cisalhamento induzido por um misturador estático em flocos menores.
[00158] As suspensões aquosas SM podem ser cisalhadas por qualquer método conhecido pelo versado na técnica. Exemplos de métodos de cisalhamento adequados são chacoalhação, mistura, balanço, agitação, trituração, ultrassonografia ou indução de um fluxo turbulento ou laminar por meio de defletores ou lamelas.
[00159] O equipamento de cisalhamento adequado é conhecido pelo versado na técnica e pode ser selecionado, por exemplo, a partir de agitadores, tais como sistemas de estator de rotor, agitadores de lâmina, agitadores de hélice, agitadores de turbina ou agitadores de ancoragem, misturadores estáticos, tais como tubos incluindo defletores ou lamelas, moinhos como moinhos de esferas ou trituradores de impacto. De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, é usado um sistema de agitador de estator de rotor.
[00160] De acordo com uma modalidade da presente invenção, a suspensão aquosa SM é cisalhada durante e/ou após a etapa de processo b), misturando a suspensão aquosa SM das partículas de enchimento floculadas. A mistura pode ser feita, por exemplo, por balanço ou agitação de alta velocidade. Tal agitação ou balanço pode ser realizado de forma contínua ou descontínua. A pessoa versada adaptará as condições de mistura, tais como a velocidade de mistura e a temperatura de acordo com seu equipamento de processo. Por exemplo, a mistura pode ocorrer por meio de um misturador de relha. Os misturadores de relha funcionam pelo princípio de um leito fluidizado produzido mecanicamente. As lâminas de relha rodam perto da parede interna de um tambor cilíndrico horizontal e transportam os componentes da mistura para fora do leito do produto e para dentro do espaço de mistura aberto. O leito fluidizado produzido mecanicamente garante uma intensa mistura mesmo de lotes grandes em um tempo muito curto. Utensílios de picar e/ou dispersores são usados para dispersar grumos em uma operação seca. O equipamento que pode ser usado no processo da invenção está disponível, por exemplo, junto à Gebrüder Lodige Maschinenbau GmbH, da Alemanha ou junto à Silverson (EUA). Além disso, pode ser usado um aparelho de mistura tubular, por exemplo, da Ystral GmbH, Ballrechten- Dottingen, Alemanha. Outro tipo de equipamento que pode ser usado no processo da invenção é um homogeneizador em linha MEGATRON® da Kinematika AG, Suíça.
[00161] De acordo com uma modalidade, o processo é realizado sob cisalhamento em pelo menos duas etapas a diferentes taxas de cisalhamento, preferivelmente a primeira taxa de cisalhamento é inferior à segunda taxa de cisalhamento. Preferivelmente, a primeira etapa de cisalhamento é realizada durante a etapa b) com uma taxa de cisalhamento <1.000 s-1. A segunda etapa de cisalhamento é preferivelmente realizada após a etapa de processo b). A segunda taxa de cisalhamento pode ser de 1.000 a 1.000.000 s-1, preferivelmente de 3.000 a 600.000 s-1, mais preferivelmente de 6.000 a 300.000 s-1, e ainda mais preferivelmente 10.000 a 100.000 s-1.
[00162] De acordo com uma modalidade da presente invenção, a suspensão aquosa SM é cisalhada durante a etapa de processo b). De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, a suspensão aquosa SM é cisalhada após a etapa de processo b). De acordo com ainda uma outra modalidade da presente invenção, a suspensão aquosa SM é cisalhada durante e após a etapa de processo b).
[00163] De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, a primeira suspensão aquosa S1 e/ou a segunda suspensão aquosa S2 provida na etapa a) do processo da invenção são cisalhadas antes da etapa b) do processo. As suspensões aquosas podem ser cisalhadas por qualquer método conhecido pelo versado na técnica e, em particular, pelos métodos descritos acima.
[00164] De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, são providas outras suspensões aquosas compreendendo pelo menos um material de enchimento na etapa a) do processo. As suspensões aquosas adicionais podem compreender o mesmo material de enchimento que a primeira suspensão aquosa S1 ou a segunda suspensão aquosa S2 ou podem compreender pelo menos um material de enchimento diferente. Opcionalmente, as suspensões aquosas adicionais podem compreender pelo menos um aditivo de floculação, que pode ser selecionado a partir do pelo menos um aditivo de floculação A e/ou pelo menos um aditivo de floculação B descrito acima. Por exemplo, uma terceira suspensão aquosa S3 compreendendo pelo menos um material de enchimento pode ser provida na etapa de processo a), que compreende o mesmo material que a primeira suspensão aquosa S1 ou a segunda suspensão aquosa S2 ou pode compreender um material de enchimento diferente. Adicionalmente, a terceira suspensão aquosa S3 pode compreender pelo menos um aditivo de floculação que pode ser selecionado a partir do pelo menos um aditivo de floculação A e/ou pelo menos um aditivo de floculação B descrito acima.
[00165] De acordo com uma modalidade da presente invenção, a viscosidade Brookfield da primeira suspensão aquosa S1 e/ou da segunda suspensão aquosa S2 e/ou da suspensão aquosa SM é inferior a 5.000 mPa.s a 25°C, preferivelmente inferior a 1.000 mPa.s a 25°C, e mais preferivelmente entre 10 e 200 mPa.s a 25°C. De acordo com uma modalidade preferida, a viscosidade Brookfield da primeira suspensão aquosa S1, da segunda suspensão aquosa S2 e da suspensão aquosa SM é inferior a 5.000 mPa.s a 25°C, preferivelmente inferior a 1.000 mPa.s a 25°C, e mais preferivelmente entre 10 e 200 mPa.s a 25°C. De acordo com uma modalidade, a suspensão aquosa SM de materiais de enchimento floculados tem uma viscosidade Brookfield de 1 a 1000 mPa^s a 25°C, mais preferivelmente de 5 e 800 mPa^s a 25°C e mais preferivelmente de 10 e 600 mPa^s a 25°C. De acordo com uma modalidade, a viscosidade Brookfield é medida a 100 rpm. A viscosidade da primeira suspensão aquosa S1 e/ou da segunda suspensão aquosa S2 e/ou da suspensão aquosa SM pode ser ajustada pela adição de um solvente, preferivelmente água.
[00166] O teor de sólidos da suspensão aquosa SM pode ser ajustado pelos métodos conhecidos do versado na técnica. Para ajustar o teor de sólidos de uma suspensão aquosa, a suspensão pode ser parcial ou totalmente submetida à remoção de água por um processo de filtração, centrifugação ou separação térmica. Por exemplo, as suspensões podem ser parcialmente ou totalmente submetidas à remoção de água por um processo de filtração tal como a nanofiltração ou um processo de separação térmica tal como um processo de evaporação. Alternativamente, a água pode ser adicionada ao material sólido (por exemplo, resultante da filtração) até se obter o teor de sólidos desejado. Adicionalmente ou alternativamente, uma suspensão de partículas de enchimento floculadas ou outra suspensão de partículas de enchimento com um teor inferior apropriado de partículas sólidas pode ser adicionada à suspensão aquosa SM até se obter o teor de sólidos desejado. A suspensão de partículas de enchimento floculadas adicionalmente adicionada ou outras suspensões de partículas de enchimento podem ser dispersas ou não dispersas.
[00167] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o teor de sólidos da suspensão aquosa SM obtida após a etapa de processo b) é de 1 a 75% em peso, preferivelmente de 2 a 60% em peso, e mais preferivelmente de 5 a 35% em peso, com base no peso total da suspensão aquosa SM.
[00168] A etapa do processo b) pode ser realizada sob a forma de um processo em batelada, um processo semicontínuo ou contínuo.
[00169] Como mostrado na Fig. 1, um processo em batelada pode compreender um primeiro recipiente (1), um segundo recipiente (2) e um recipiente de mistura (3). O primeiro recipiente (1) pode conter uma primeira suspensão aquosa (4) contendo pelo menos um primeiro material de enchimento. O segundo recipiente (2) pode conter uma segunda suspensão aquosa (5) contendo pelo menos um segundo material de enchimento, que é diferente do que está incluído no primeiro recipiente (1). Pelo menos um aditivo de floculação A (6) pode ser adicionado ao primeiro recipiente (1) e misturado com a primeira suspensão aquosa (4) contendo pelo menos um primeiro material de enchimento. Pelo menos um aditivo de floculação B (7) pode ser adicionado ao segundo recipiente (2) e misturado com a segunda suspensão aquosa (5) contendo pelo menos um segundo material de enchimento. As misturas obtidas podem então ser combinadas por descarga delas simultaneamente no recipiente de mistura (3).
[00170] Em um processo contínuo, a quantidade desejada do primeiro aditivo de floculação A pode ser injetada em um primeiro tubo contendo uma primeira suspensão aquosa contendo pelo menos um primeiro material de enchimento e a quantidade desejada do segundo aditivo de floculação B pode ser injetada em um segundo tubo contendo uma segunda suspensão aquosa contendo pelo menos um segundo material de enchimento que é diferente do incluído no primeiro tubo. O primeiro e o segundo tubo podem ter um comprimento suficiente para permitir a mistura adequada do pelo menos um material de enchimento e os aditivos de floculação e/ou podem compreender um misturador estático em linha. A primeira e a segunda suspensões podem ser bombeadas e injetadas simultaneamente a um terceiro tubo, em que a primeira e a segunda suspensões são combinadas.
[00171] De acordo com uma modalidade da presente invenção, as partículas de enchimento floculadas obtidas pela etapa b) do processo são caracterizadas por terem um diâmetro de partícula médio de volume determinado d50 de 0,1 a 500 μm, preferivelmente de 0,2 a 200 μm, mais preferivelmente de 0,5 a 150 μm, e ainda mais preferivelmente de 1,0 a 100 μm. De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, as partículas de enchimento floculadas obtidas pela etapa b) do processo são caracterizadas por terem um diâmetro de partícula médio de volume determinado d50 de 0,1 a 70 μm, preferivelmente de 0,2 a 50 μm, mais preferivelmente de 0,5 a 30 μm, e ainda mais preferivelmente de 1,0 a 15 μm.
[00172] De acordo com a presente invenção, é provido um processo para a preparação de partículas de enchimento floculadas, que compreende as etapas de a) prover pelo menos duas suspensões aquosas cada compreendendo pelo menos um material de enchimento, caracterizado pelo fato de que i) uma primeira suspensão aquosa S1 compreende pelo menos um aditivo de floculação A, e ii) uma segunda suspensão aquosa S2 compreende pelo menos um aditivo de floculação B que é diferente do aditivo de floculação A, e iii) o pelo menos um material de enchimento na primeira suspensão aquosa S1 e na segunda suspensão aquosa S2 é diferente, e b) combinar as pelo menos duas suspensões aquosas providas na etapa a) juntando-as simultaneamente para formar uma suspensão aquosa SM de partículas de enchimento floculadas, em que a razão de massa do pelo menos um material de enchimento na primeira suspensão aquosa e na segunda suspensão aquosa S1:S2 é de 1:100 a 100:1, e em que o pelo menos um material de enchimento é selecionado a partir de um material que compreende carbonato de cálcio, preferivelmente carbonato de cálcio moído e/ou carbonato de cálcio precipitado e/ou argila, o pelo menos um aditivo de floculação A é um amido catiônico, e o pelo menos um aditivo de floculação B é uma carboximetilcelulose.
[00173] Preferivelmente, o pelo menos um material de enchimento na primeira suspensão aquosa S1 é selecionado a partir de um material que compreende carbonato de cálcio, preferivelmente carbonato de cálcio moído, e o pelo menos um material de enchimento na segunda suspensão aquosa S2 é selecionado a partir de carbonato de cálcio precipitado e/ou argila, o pelo menos um aditivo de floculação A é um amido catiônico e o pelo menos um aditivo de floculação B é uma carboximetilcelulose.
[00174] De acordo com uma modalidade preferida, na etapa de processo a) são providas duas suspensões aquosas compreendendo cada uma um material de enchimento. Em adição ou alternativamente, o teor do pelo menos um aditivo de floculação A na primeira suspensão aquosa S1 é preferivelmente de 0,0001 a 20% em peso, com base no peso total da primeira suspensão aquosa S1, e/ou o teor do pelo menos um aditivo de floculação B na segunda suspensão aquosa S2 é preferivelmente de 0,0001 a 20% em peso, com base no peso total da segunda suspensão aquosa S2. Em adição ou alternativamente, o teor do pelo menos um material de enchimento na primeira suspensão aquosa S1 é preferivelmente de 10 a 40% em peso, com base no peso total da primeira suspensão aquosa S1, e/ou o teor do pelo menos um material de enchimento na segunda suspensão aquosa S2 é preferivelmente de 10 a 40% em peso, com base no peso total da segunda suspensão aquosa S2. Em adição ou alternativamente, o teor de sólidos da suspensão aquosa SM obtida após a etapa de processo b) é preferivelmente de 5 a 35% em peso, com base no peso total da suspensão aquosa SM.
[00175] De acordo com um outro aspecto da presente invenção, é provida uma suspensão de partícula de enchimento floculada obtida por um processo de acordo com a presente invenção, caracterizada pelo fato de que as partículas de enchimento têm uma distribuição de tamanho de partícula monomodal e/ou uma polidispersidade de tamanho de partícula de volume definido expressada como largura total em meia altura máxima (FWHM) de menos que 45 μm e/ou um tamanho de partícula médio de volume determinado (d50) na faixa de 5 a 50 μm.
[00176] De acordo com ainda um outro aspecto da presente invenção, é provida uma suspensão de partícula de enchimento floculada, caracterizada pelo fato de que as partículas de enchimento têm uma distribuição de tamanho de partícula monomodal e/ou uma polidispersidade de tamanho de partícula de volume definido expressada como largura total em meia altura máxima (FWHM) de menos que 45 μm e/ou um tamanho de partícula médio de volume determinado (d50) na faixa de 5 a 50 μm.
[00177] De acordo com uma modalidade, o tamanho de partícula médio de volume determinado (d50) é de 10 a 30 μm, e preferivelmente de 15 a 25 μm.
[00178] De acordo com uma modalidade da presente invenção, as partículas de enchimento floculadas têm uma polidispersidade de tamanho de partícula de volume definido, expressa em largura total à meia altura máxima (FWHM) inferior a 35 μm, preferivelmente inferior a 30 μm, mais preferivelmente inferior a 20 μm, e mais preferivelmente inferior a 10 μm. De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, as partículas de enchimento floculadas têm uma polidispersidade de tamanho de partícula de volume definido, expressa em largura total à meia altura máxima (FWHM) de 0,01 a 35 μm, preferivelmente de 0,1 a 30 μm, mais preferivelmente de 1 a 20 μm, e ainda mais preferivelmente de 5 a 10 μm. Como já definido acima, no caso de a distribuição de tamanho de partícula não ser monomodal, a largura total à meia altura máxima (FWHM) refere-se ao pico principal de distribuição de tamanho de partícula, isto é, o pico da distribuição de tamanho de partícula com a maior área sob a curva.
[00179] Os inventores da presente invenção verificaram surpreendentemente que, misturando separadamente o pelo menos um material de enchimento com cada aditivo de floculação e combinando as misturas de material de enchimento/aditivo de floculação posteriormente, pode ser conseguida uma mistura mais homogênea ou unitária de material de enchimento e aditivos de floculação. Isso, por sua vez, pode resultar em uma distribuição de tamanho de partícula mais homogênea das partículas de enchimento floculadas, o que pode ser refletido por uma distribuição monomodal estreita do tamanho de partícula ou, no caso de a distribuição de tamanho de partícula não ser monomodal, pode ser refletida pela ausência de populações de partículas com um tamanho de partículas médio de volume determinado menor (d50) do que o pico principal da distribuição de tamanho de partícula, isto é, o pico com a maior área sob a curva.
[00180] As suspensões de partículas de enchimento floculadas preferidas são obtidas usando S-PCC como primeiro material de enchimento e GCC como segundo material de enchimento, GCC como primeiro material de enchimento e S-PCC como segundo material de enchimento, argila como primeiro material de enchimento e GCC como segundo material de enchimento, argila como primeiro material de enchimento e S-PCC como segundo material de enchimento, PCC aragonítico como primeiro material de enchimento e S-PCC como segundo material de enchimento ou argila como primeiro material de enchimento e GCC como segundo material de enchimento. É preferido adicionar carboximetilcelulose como aditivo de floculação A ao primeiro material de enchimento e amido como aditivo de floculação B ao segundo material de enchimento. Uma razão preferida entre carboximetilcelulose e amido é de 1:8.
[00181] Além disso, os inventores verificaram surpreendentemente que os produtos de papel preparados a partir da suspensão de partículas de enchimento floculadas da presente invenção apresentam uma resistência melhorada e também permitem a produção de papéis com alto teor de material de enchimento. Outra vantagem é que as propriedades físicas e ópticas dos papéis preparados a partir da suspensão da invenção não são prejudicadas em nenhum grau substancial em comparação com os papéis produzidos por processos convencionais.
[00182] De acordo com um aspecto adicional da presente invenção, é provido um processo para preparação de um feltro compreendendo as etapas a) e b) do processo de acordo com a presente invenção, caracterizado pelo fato de que a suspensão aquosa SM de partículas de enchimento floculadas obtida após a etapa de processo b) é combinada em uma etapa adicional c) com fibras sintéticas e/ou naturais e a suspensão SMF resultante é submetida a uma etapa de remoção de água d) para obter um feltro. A suspensão aquosa SM de partículas de enchimento floculadas pode ser combinada com fibras sintéticas e/ou naturais secas ou com uma suspensão aquosa dessas fibras, preferivelmente com uma suspensão aquosa e mais preferivelmente com uma suspensão aquosa de fibras naturais. O teor de partículas de enchimento floculadas e fibras sintéticas ou naturais na suspensão aquosa durante a etapa c) pode estar entre 0,1 e 5% em peso, preferivelmente entre 0,5 e 3% em peso e mais preferivelmente cerca de 1% em peso, com base no peso total da suspensão aquosa. De acordo com uma modalidade, a razão de massa das partículas de enchimento floculadas e das fibras sintéticas e/ou naturais está entre 1:4 e 1:1, preferivelmente entre 1:2 e 1:1. Preferivelmente, a etapa de processo c) é realizada na caixa de entrada de uma máquina de papel.
[00183] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o feltro é papel, cartão ou papelão, e preferivelmente uma folha de papel.
[00184] As fibras sintéticas e/ou naturais podem ser selecionadas a partir de quaisquer fibras adequadas para a fabricação de papel conhecidas na técnica. Exemplos de fibras sintéticas são náilon, poliéster ou fibras acrílicas. Exemplos de fibras naturais são a polpa de celulose derivada de madeira, trapos, gramíneas ou resíduos agrícolas.
[00185] O versado na técnica pode realizar a etapa de remoção por qualquer meio conhecido na técnica. De acordo com uma modalidade, a etapa de remoção de água d) é realizada em uma tela, preferivelmente por meio de uma caixa de entrada de uma máquina de papel.
[00186] De acordo com um aspecto adicional da presente invenção, é provido um feltro, preferivelmente uma folha de papel, obtido pelas etapas a) a d) do processo mencionado acima.
[00187] De acordo com uma modalidade, o feltro é uma folha de papel com um peso de papel de 30 a 500 g/m2, preferivelmente 50 a 200 g/m2, e mais preferivelmente de 80 a 150 g/m2. De acordo com uma modalidade exemplificativa, a folha de papel é um papel de cópia.
[00188] O feltro obtido pode ter um teor de enchedor de 0,1 a 80% em peso, com base no peso total do feltro, preferivelmente de 1 a 60% em peso, mais preferivelmente de 5 a 40% em peso, e mais preferivelmente de 10 a 30% em peso.
[00189] De acordo com um aspecto adicional da presente invenção, é provido um uso de uma suspensão de partícula de enchimento floculada de acordo com a presente invenção em revestimento de papel e/ou aplicações de término úmido de papel, preferivelmente em aplicações de término úmido de papel com alta carga de enchedor ou para papel de cigarro.
[00190] O escopo e o interesse da invenção serão melhor compreendidos com base nas seguintes figuras e exemplos que se destinam a ilustrar certas modalidades da invenção e não são limitativos.
[00191] A Fig. 1 mostra um exemplo de um processo em batelada da presente invenção.
[00192] A Fig. 2 mostra a distribuição de tamanhos de partículas das partículas de enchimento de acordo com o exemplo 2 (amostra 6).
[00193] A Fig. 3 ilustra desagregação de flocos sob cisalhamento usando um misturador estático.
[00194] A Fig. 4 ilustra a energia de tração das Amostras de Folhas de Teste 1 a 12.
[00195] A Fig. 5 mostra o comprimento de ruptura das Amostras de Folhas de Teste 7 a 12.
[00196] A Fig. 6 ilustra a ligação interna das Amostras de Folhas de Teste 1 a 6.
[00197] A seguir são descritos os métodos de medição implementados nos exemplos.
[00198] A distribuição de tamanho de partícula dos produtos foi medida usando um Sistema de Difração de Laser Malvern Mastersizer 2000 (Malvern Instruments Plc., Grã-Bretanha) usando a aproximação de dispersão de luz Fraunhofer. O método e o instrumento são conhecidos do versado na técnica e são comumente usados para determinar tamanhos de partículas de enchimentos e outros materiais particulados.
[00199] A medição foi realizada em uma solução aquosa compreendendo 0,1% em peso de Na4P2O7. As amostras foram dispersas usando um agitador de alta velocidade e na presença de supersônicos.
[00200] A distribuição de tamanho de partícula dos produtos foi medida usando um Sistema de Difração de Laser Malvern Mastersizer 2000 (Malvern Instruments Plc., Grã-Bretanha) usando a aproximação de dispersão de luz Fraunhofer. O método e o instrumento são conhecidos do versado na técnica e são comumente usados para determinar tamanhos de partículas de enchimentos e outros materiais particulados.
[00201] A medição foi realizada em uma solução aquosa compreendendo 0,1% em peso de Na4P2O7. As amostras foram dispersas usando um agitador de alta velocidade e na ausência de supersônicos.
[00202] Os dados de distribuição de tamanho de partícula foram exibidos em um diagrama de dispersão xy e os dados foram organizados em conformidade em colunas x e y em que os dados de tamanho foram colocados na coluna x e os dados de frequência foram arranjados na coluna y. A altura máxima (ym) foi determinada pela classificação da curva de distribuição de tamanho de partícula pelos pontos de dados de frequência. O valor x respectivo foi então definido como a posição do pico na altura máxima (xm). Ao dividir a altura máxima do pico por 2, obteve-se a altura máxima média (ym0,5).
[00203] Os quatro pontos de dados que têm o valor y mais próximo em relação ao valor da altura máxima média foram definidos, enquanto que, em comparação com o ponto de dados da altura média máxima na posição da altura máxima PHM2 (xm/ym0,5):
[00204] P1L foi o ponto de dados com o valor x inferior mais próximo e o valor y inferior mais próximo (x1L/y1L). P1H foi o ponto de dados com o valor x inferior mais próximo e o valor y superior mais próximo (x1H/y1H). P2L foi o ponto de dados com o valor x superior mais próximo e o valor y inferior mais próximo (x2L/y2L). P2H foi o ponto de dados com o valor x superior mais próximo e o valor y superior mais próximo (x2H/y2H).
[00205] As posições x interpoladas linearmente (x1I e x2I) dos pontos de dados com o valor y da metade do valor de altura máxima (ym2) foram interpolados linearmente da seguinte forma:
hTeor de enchimento
[00206] O conteúdo de enchimento nas folhas de papel foi determinado por queima de um quarto de uma folha de teste seca em um forno de mufla aquecido a 570°C. Após a queima ser concluída, o resíduo foi transferido em um dessecador e deixado resfriar. Quando a temperatura ambiente foi atingida, o peso do resíduo foi medido e a massa foi relacionada ao peso inicialmente medido da folha de teste do quarto seco.
[00207] O comprimento de ruptura e a energia de tração foram determinados de acordo com EN ISO 19242 e a ligação interna foi determinada de acordo com a norma DIN 54516.
[00208] Material de enchimento 1 (P1): carbonato de cálcio precipitado escalenoédrico não disperso (d50 = 4,3 μm, medido com Malvern Mastersizer 2000), disponível para comercialização junto à Omya AG, Suíça.
[00209] Material de enchimento 2 (P2): carbonato de cálcio precipitado aragonítico não disperso (d50 = 4 μm, medido com Malvern Mastersizer 2000), disponível para comercialização junto à Omya AG, Suíça.
[00210] Material de enchimento 3 (P3): Carbonato de cálcio moído selecionado, natural (mármore), produto disperso (Hydrocarb 60 ME,), disponível para comercialização junto à Omya AG, Suíça. P3 é microcristalino, tem um formato de partícula romboédrico de alta finura e foi usado como pasta fluida pré-dispersa com um teor de sólidos de 78% em peso.
[00211] Material de enchimento 4 (P4): Argila (Intramax 50, d50 = 7 μm, medida por Mastersizer 2000), em forma de pó, disponível para comercialização junto à Imerys International Ltd, Reino Unido.
[00212] Aditivo de floculação 1 (FA1): Carboximetilcelulose (Finnfix 10, MW = 60000 g/mol, grau de substituição = 0,8), disponível para comercialização junto à CP Kelko, EUA.
[00213] Aditivo de floculação 2 (FA2): Pó de amido (C*Bond HR 35845), disponível para comercialização junto à Cargill, EUA.
[00214] Uma solução-padrão de FA1 foi preparada adicionando FA1 em água da torneira a uma temperatura de 23°C sob agitação. A agitação continuou por 60 minutos até que a FA1 se dissolveu completamente. Foi adicionado FA1 em uma quantidade tal que foi obtida uma solução com um teor de FA1 de 4% em peso, com base no peso total da solução de FA1.
[00215] Uma solução-padrão de FA2 foi preparada por adição de FA2 em água deionizada e aquecimento da mistura durante 30 minutos a 100°C. A FA2 foi adicionada em uma quantidade tal que foi obtida uma solução com um teor de FA2 de 1% em peso, com base no peso total da solução de FA2. A solução de FA2 foi resfriada até a temperatura ambiente usando um banho de água e a quantidade de água perdida por evaporação foi adicionada para reajustar a solução para um teor de FA2 de 1% em peso, com base no peso total da solução de FA2.
[00216] Uma primeira suspensão aquosa S1 foi preparada adicionando a quantidade da solução-padrão de FA1 indicada na Tabela 1 abaixo a uma solução de um primeiro material de enchimento sob agitação à temperatura ambiente. A quantidade de FA1 foi escolhida para se obter um teor geral de FA1 de 0,5 pph (partes por centena em pigmento seco) na suspensão aquosa final SM de partículas de enchimento floculadas.
[00217] Uma segunda suspensão aquosa S2 foi preparada adicionando a quantidade da solução-padrão FA2 indicada na Tabela 1 abaixo para uma solução de um segundo material de enchimento sob agitação à temperatura ambiente. A quantidade de FA2 foi escolhida para se obter um teor geral de FA2 de 4,0 pph (partes por centena em pigmento seco) na suspensão aquosa final SM de partículas de enchimento floculadas. Durante a adição da solução de FA2, formaram-se partículas de enchimento floculadas.
[00218] A primeira suspensão aquosa S1 e a segunda suspensão aquosa S2 foram combinadas à temperatura ambiente em um recipiente separado, despejando ambas as suspensões simultaneamente no recipiente sob agitação, pelo que as partículas de enchimento floculadas se formaram na suspensão. Após a adição completa, a mistura resultante foi agitada durante 5 minutos adicionais a uma taxa de cisalhamento de 50 s-1. Em seguida, a pasta fluida foi submetida durante 15 minutos a um tratamento Megatron para desagregação dos flocos a uma taxa de cisalhamento de 40.000 s-1 (Megatron MT 5000 com câmara de trabalho MTO 5000 Q, Kinematica AG, Luzern CH, modo de circulação, 14.000 rpm).
[00219] As quantidades e tipos de materiais de enchimento utilizados e as quantidades dos aditivos de floculação utilizados são compilados na Tabela 1 abaixo.Tabela 1: Composição de suspensões de partículas de enchimento floculadas aquosas.
a: Partes por centena com base no material de enchimento seco.
[00220] Para cada amostra, foram medidos o tamanho de partícula médio de volume determinado (d50) das partículas de enchimento floculadas, a distribuição de tamanhos de partículas das mesmas assim como a posição do pico principal da distribuição de tamanhos de partículas, a fração do pico principal, isto é, o conteúdo da área sob o pico principal em relação ao conteúdo da soma da área de todos os picos existentes, a altura do pico principal, a meia altura do pico principal e os valores de FWHM. Os resultados são dados na Tabela 2 abaixo.Tabela 2: Propriedades das partículas de enchimento floculadas.
[00221] A Fig. 2 mostra as distribuições de tamanho de partícula de uma primeira suspensão aquosa S1 incluindo o material de enchimento P1 e uma segunda suspensão aquosa S2 incluindo o material de enchimento P5 (ver amostra 6, Tabela 1). Pode ser entendido a partir da dita figura que a floculação que ocorreu na segunda suspensão aquosa S2 durante a adição do aditivo de floculação FA2 resultou em um tamanho aumentado das partículas de enchimento. O tamanho de partícula de P5 na primeira suspensão aquosa S1 não mudou de modo algum após a adição do aditivo de floculação FA1. Depois de combinar as primeira e segunda suspensões aquosas, a suspensão de partículas de enchimento floculadas obtida de acordo com o Exemplo 2 (amostra 6) apresentou uma FWMH <20 um, o que significa que é obtida uma distribuição de tamanho de partícula muito homogênea do primeiro e segundo material de enchimento. Assim, o Exemplo 2 (amostra 6) confirma que o processo da presente invenção permite fabricar enchimentos floculados com uma distribuição de tamanho de partícula homogênea e monomodal no sentido da presente invenção.
[00222] Um primeiro material de enchimento e um segundo material de enchimento indicado na Tabela 3 abaixo foram misturados por adição do primeiro material de enchimento ao segundo material de enchimento sob agitação à temperatura ambiente. A mistura resultante FM foi agitada durante 5 minutos adicionais a uma taxa de cisalhamento de 50 s-1. Em seguida, a quantidade de solução-padrão de FA1 indicada na Tabela 3 abaixo foi adicionada a esta mistura sob agitação à temperatura ambiente. A mistura resultante FM1 foi agitada durante 5 minutos adicionais a uma taxa de cisalhamento de 50 s-1. Em seguida, a quantidade de solução-padrão de FA2 indicada na Tabela 3 abaixo foi adicionada a esta mistura sob agitação à temperatura ambiente, pelo que partículas de enchimento floculadas se formaram na suspensão. Após a adição completa, a mistura resultante foi agitada durante 5 minutos adicionais a uma taxa de cisalhamento de 50 s-1. Em seguida, a pasta fluida foi submetida durante 15 minutos a um tratamento Megatron para desagregação dos flocos a uma taxa de cisalhamento de 40.000 s-1 (Megatron MT 5000 com câmara de trabalho MTO 5000 Q, Kinematica AG, Luzern CH, modo de circulação, 14.000 rpm).Tabela 3: Composição de suspensões de partículas de enchimento floculadas aquosas.
[00223] Foram diluídos 60 g de polpa (seca) em 10 dm3 de água da torneira e, em seguida, o enchimento a ser testado foi adicionado em uma quantidade de modo a obter o teor global de enchimento com base no peso final do papel. A suspensão foi agitada durante 30 minutos. Subsequentemente, foi adicionado 0,06% (com base no peso seco) de uma poliacrilamida (Polymin 1530, disponível para comercialização junto à BASF, Alemanha) como um auxiliar de retenção e folhas de 80 g/m2 foram formadas usando o formador de folhas de teste Rapid-Kothen. Cada folha foi seca usando o secador Rapid-Kothen. A composição das folhas de teste é apresentada na Tabela 4 abaixo.Tabela 4: Composição de folhas de teste.
[00224] As propriedades mecânicas das amostras preparadas da folha de teste 1 a 12 foram testadas, em particular a energia de tração, o comprimento de ruptura e a ligação interna foram determinadas. Os resultados são mostrados nas Figuras 4, 5 e 6.
[00225] Como pode ser entendido a partir da Figura 4, a floculação da mistura de partículas de enchimento (Exemplo 3) leva a um aumento da energia de tração nas folhas de teste (comparar as Amostras de Folha de Teste 3 a 1, 4 a 2, 9 a 7 e 10 a 8). No entanto, se a floculação for feita de acordo com a presente invenção (Exemplo 2), a energia de tração aumenta ainda mais (comparar as Amostras 5 a 3, 6 a 4, 11 a 9 e 12 a 10).
[00226] A Figura 5 revela também que o comprimento de ruptura das folhas de teste contendo misturas de enchimento floculadas (Amostras da Folha de Teste 9 e 10) é aumentado em comparação com a mistura de enchimento sozinha (comparar as Amostras da Folha de Teste 9 a 7 e 10 a 8). Um aumento ainda maior no comprimento de ruptura pode ser visto para folhas de teste contendo enchimento floculado em que a mistura de enchimento foi floculada de acordo com a presente invenção (comparar as Amostras da Folha de Teste 11 a 9 e 12 a 10).
[00227] A floculação de misturas de enchimento de partículas também aumenta a ligação interna de folhas de teste contendo tais enchimentos, em comparação com folhas de teste contendo as misturas de enchimento sozinhas, como pode ser visto na Figura 6 (comparar as Amostras de Folha de Teste 3 a 1 e 4 a 2). Quando o enchimento é floculado de acordo com a presente invenção, a ligação interna de folhas de teste contendo tal enchimento floculado aumenta ainda mais (comparar as Amostras de Folha de Teste 5 a 3 e 6 a 4).
Claims (15)
1. Processo para preparação de partículas de enchimento floculadas, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de a) prover pelo menos duas suspensões aquosas cada compreendendo pelo menos um material de enchimento, em que i) uma primeira suspensão aquosa S1 compreende pelo menos um aditivo de floculação A, e ii) uma segunda suspensão aquosa S2 compreende pelo menos um aditivo de floculação B que é diferente do aditivo de floculação A, e iii) o pelo menos um material de enchimento na primeira suspensão aquosa S1 e na segunda suspensão aquosa S2 é diferente, e b) combinar as pelo menos duas suspensões aquosas providas na etapa a) juntando-as para formar uma suspensão aquosa SM de partículas de enchimento floculadas, em que a razão de massa do pelo menos um material de enchimento na primeira suspensão aquosa e na segunda suspensão aquosa S1:S2 é de 1:100 a 100:1, em que a etapa b) é realizada juntando a primeira suspensão aquosa S1 e a segunda suspensão aquosa S2 simultaneamente.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a viscosidade Brookfield da primeira suspensão aquosa S1 e/ou da segunda suspensão aquosa S2 e/ou da suspensão aquosa SM é menor do que 5.000 mPa.s a 25°C, preferivelmente menor do que 1.000 mPa.s a 25°C, e mais preferivelmente entre 10 e 200 mPa.s a 25°C.
3. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um aditivo de floculação A é um polímero catiônico selecionado a partir do grupo consistindo em amido catiônico, poliaminas, polietilenoiminas, poliacrilamidas, amido de amina catiônica, resinas de epicloridrina, cloreto de polidialildimetilamônio, guar catiônico e/ou misturas dos mesmos, preferivelmente o pelo menos um aditivo de floculação A é amido catiônico.
4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um aditivo de floculação B é um polímero aniônico selecionado a partir do grupo consistindo em carboximetil celulose, amido aniônico, guar aniônico, goma xantana aniônica e/ou misturas dos mesmos, preferivelmente o pelo menos um aditivo de floculação B é carboximetil celulose aniônica.
5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a suspensão aquosa SM é cisalhada durante e/ou após a etapa de processo b), preferivelmente em pelo menos duas etapas em diferentes taxas de cisalhamento, e mais preferivelmente em pelo menos duas etapas em diferentes taxas de cisalhamento, em que a primeira taxa de cisalhamento é menor do que a segunda taxa de cisalhamento.
6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um material de enchimento é selecionado a partir do grupo consistindo em um material compreendendo carbonato de cálcio como carbonato de cálcio moído, carbonato de cálcio precipitado, carbonato de cálcio modificado, talco, argila, dolomita, mármore, dióxido de titânio, caulino, sílica, alumina, mica, tri- hidrato de alumínio, hidróxido de magnésio, pigmentos plásticos, um material híbrido compreendendo um enchedor orgânico e uma composição química inorgânica e misturas dos mesmos, preferivelmente o pelo menos um material de enchimento é carbonato de cálcio precipitado.
7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um material de enchimento na primeira suspensão aquosa S1 e o pelo menos um material de enchimento na segunda suspensão aquosa S2 é diferente e o pelo menos um material de enchimento é selecionado a partir do grupo consistindo em um material compreendendo carbonato de cálcio como carbonato de cálcio moído, carbonato de cálcio precipitado, carbonato de cálcio modificado, talco, argila, dolomita, mármore, dióxido de titânio, caulino, sílica, alumina, mica, tri-hidrato de alumínio, hidróxido de magnésio, pigmentos plásticos e misturas dos mesmos, preferivelmente o material de enchimento na primeira suspensão S1 é carbonato de cálcio moído e o material de enchimento na segunda suspensão S2 é selecionado dentre carbonato de cálcio precipitado e/ou argila.
8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o teor do pelo menos um aditivo de floculação A na primeira suspensão aquosa S1 é de 0,001 a 20% em peso, mais preferivelmente de 0,5 a 10% em peso, e mais preferivelmente de 3 a 5% em peso, com base no peso total da primeira suspensão aquosa S1, e/ou o teor do pelo menos um aditivo de floculação B na segunda suspensão aquosa S2 é de 0,001 a 20% em peso, mais preferivelmente de 0,1 a 10% em peso, e ainda mais preferivelmente de 0,2 a 0,8% em peso, com base no peso total da segunda suspensão aquosa S2.
9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o teor do pelo menos um material de enchimento na primeira suspensão aquosa S1 é de 1 a 85% em peso, preferivelmente de 15 a 65% em peso, e mais preferivelmente de 10 a 40% em peso, com base no peso total da primeira suspensão aquosa S1, e o teor do pelo menos um material de enchimento na segunda suspensão aquosa S2 é de 1 a 85% em peso, preferivelmente de 15 a 65% em peso, e mais preferivelmente de 10 a 40% em peso, com base no peso total da segunda suspensão aquosa S2.
10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a razão de massa do pelo menos um material de enchimento na primeira suspensão aquosa e na segunda suspensão aquosa S1:S2 é entre 99:1 e 1:99, preferivelmente entre 95:15, e 5:85 mais preferivelmente entre 70:30 e 30:70.
11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o teor de sólidos da suspensão aquosa SM obtida após a etapa de processo b) é de 1 a 75% em peso, preferivelmente de 2 a 60% em peso, e mais preferivelmente de 5 a 35% em peso, com base no peso total da suspensão aquosa SM.
12. Processo para preparação de um feltro compreendendo as etapas a) e b) do processo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a suspensão aquosa SM de partículas de enchimento floculadas obtida após a etapa de processo b) é combinada em uma etapa adicional c) com fibras sintéticas e/ou naturais e a suspensão SMF resultante é submetida a uma etapa de remoção de água d) para obter um feltro.
13. Processo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a etapa de remoção de água d) é realizada em uma tela, preferivelmente por meio de uma caixa de entrada de uma máquina de papel.
14. Suspensão de partícula de enchimento floculada obtida por um processo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que as partículas de enchimento têm uma distribuição de tamanho de partícula monomodal e uma polidispersidade de tamanho de partícula de volume definido expressada como largura total em meia altura máxima (FWHM) de menos que 45 μm e/ um tamanho de partícula médio de volume determinado (dso) na faixa de 5 a 50 μm.
15. Uso de uma suspensão de partícula de enchimento floculada como definida na reivindicação 14, caracterizado pelo fato de ser para revestimento de papel e/ou aplicações de término úmido de papel, preferivelmente em aplicações de término úmido de papel com alta carga de enchedor ou para papel de cigarro.
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP14192379.7A EP3018176B1 (en) | 2014-11-07 | 2014-11-07 | A process for the preparation of flocculated filler particles |
| EP14192379.7 | 2014-11-07 | ||
| US201462079662P | 2014-11-14 | 2014-11-14 | |
| US62/079662 | 2014-11-14 | ||
| PCT/EP2015/074472 WO2016071117A1 (en) | 2014-11-07 | 2015-10-22 | A process for the preparation of flocculated filler particles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR112017009363A2 BR112017009363A2 (pt) | 2017-12-19 |
| BR112017009363B1 true BR112017009363B1 (pt) | 2022-02-22 |
Family
ID=51900183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BR112017009363-4A BR112017009363B1 (pt) | 2014-11-07 | 2015-10-22 | Processos para preparação de partículas de enchimento floculadas e de um feltro, suspensão de partícula de enchimento floculada, feltro, e, uso de uma suspensão de partícula de enchimento floculada |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11155965B2 (pt) |
| EP (2) | EP3018176B1 (pt) |
| JP (1) | JP6475351B2 (pt) |
| KR (1) | KR101951578B1 (pt) |
| CN (1) | CN107075809B (pt) |
| AU (1) | AU2015342111B2 (pt) |
| BR (1) | BR112017009363B1 (pt) |
| CA (1) | CA2966055C (pt) |
| ES (1) | ES2672735T3 (pt) |
| HR (1) | HRP20180867T1 (pt) |
| MX (1) | MX2017005827A (pt) |
| RU (1) | RU2680996C2 (pt) |
| SI (1) | SI3018176T1 (pt) |
| TR (1) | TR201808701T4 (pt) |
| TW (1) | TWI619775B (pt) |
| WO (1) | WO2016071117A1 (pt) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116752374A (zh) * | 2023-07-25 | 2023-09-15 | 宁波亚洲浆纸业有限公司 | 纸品、造纸填料及其包覆预絮聚改性方法 |
Family Cites Families (44)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1543116A1 (de) | 1965-05-29 | 1969-07-31 | Kalle Ag | Verfahren zur Herstellung niedrigviskoser wasserloeslicher Celluloseaether |
| US3682856A (en) | 1971-01-29 | 1972-08-08 | American Can Co | Viscosity increasing agent of polymer-grafted cellulose fibers and method therefor |
| GB1347071A (en) | 1971-07-01 | 1974-02-13 | Starch Products Ltd | Paper fillers |
| GB2016498B (en) * | 1978-01-18 | 1982-08-11 | Blue Circle Ind Ltd | Compositions for use with paper-making fillers |
| JP2595257B2 (ja) * | 1987-09-01 | 1997-04-02 | ハイモ株式会社 | 中性抄紙における填料歩留向上方法 |
| ES2078436T3 (es) | 1990-03-08 | 1995-12-16 | Minerals Tech Inc | Material de carga modificado con un polimero cationico, procedimiento para su preparacion y procedimiento para su uso en la fabricacion de papel. |
| US5344487A (en) | 1992-02-12 | 1994-09-06 | Whalen Shaw Michael | Layered composite pigments and method of making same |
| US5332433A (en) * | 1993-11-24 | 1994-07-26 | Kerr-Mcgee Chemical Corporation | Titanium dioxide dispersibility |
| US5458679A (en) | 1993-12-10 | 1995-10-17 | Minerals Technologies, Inc. | Treatment of inorganic filler material for paper with polysaccharides |
| DE4411681A1 (de) | 1994-04-05 | 1995-10-12 | Hoechst Ag | Verfahren zur Herstellung niedermolekularer Polysaccharidether |
| US5611890A (en) | 1995-04-07 | 1997-03-18 | The Proctor & Gamble Company | Tissue paper containing a fine particulate filler |
| ATE397125T1 (de) | 2002-04-09 | 2008-06-15 | Fpinnovations | Geschwollene stärke-latex-zusammensetzungen zur anwendung bei der papierherstellung |
| JP4571583B2 (ja) * | 2003-06-05 | 2010-10-27 | 奥多摩工業株式会社 | 軽質炭酸カルシウム、その製造方法及びそれを用いた製紙内填用填料 |
| WO2005111153A1 (de) | 2004-05-12 | 2005-11-24 | Alpha Calcit Füllstoff Gesellschaft Mbh | Oberflächenmodifizierte anorganische füllstoffe und pigmente |
| FR2873127B1 (fr) | 2004-07-13 | 2008-08-29 | Omya Development Ag | Procede de fabrication de particules pigmentaires autoliantes, seches ou en suspension ou dispersion aqueuses, contenant des matieres inorganiques et des liants |
| US20060183549A1 (en) | 2005-02-17 | 2006-08-17 | Chow Timothy Y | Codeword matching game using a mass media network |
| DE102005025374A1 (de) | 2005-05-31 | 2006-12-07 | Basf Ag | Polymer-Pigment-Hybride für die Papierherstellung |
| FR2896171B1 (fr) | 2006-01-19 | 2010-12-17 | Omya Development Ag | Procede de fabrication de particules a base de carbonate de calcium naturel et de sels d'acide ethylene acrylique, suspensions et pigments secs obtenus, leurs utilisations. |
| US7981250B2 (en) * | 2006-09-14 | 2011-07-19 | Kemira Oyj | Method for paper processing |
| RU2350637C2 (ru) * | 2007-03-29 | 2009-03-27 | Открытое Акционерное Общество "Каустик" | Многофункциональный наполнитель на основе химически осажденного карбоната кальция и способ его получения |
| ATE506418T1 (de) | 2007-05-11 | 2011-05-15 | Omya Development Ag | Mahlverfahren für mineralische materialien und bindemittel in einem wässrigen medium unter einsatz einer inversen emulsion aus einem acrylamidpolymer mit einem acrylmonomer |
| US8088213B2 (en) | 2007-09-12 | 2012-01-03 | Nalco Company | Controllable filler prefloculation using a dual polymer system |
| US8778140B2 (en) * | 2007-09-12 | 2014-07-15 | Nalco Company | Preflocculation of fillers used in papermaking |
| US8172983B2 (en) * | 2007-09-12 | 2012-05-08 | Nalco Company | Controllable filler prefloculation using a dual polymer system |
| PT2093261E (pt) | 2007-11-02 | 2013-11-26 | Omya Int Ag | Utilização de um carbonato de cálcio reagido à superfície em papel de tecido, o processo para preparar um produto de papel de tecido de macieza melhorada e resultando em produtos de papel de tecido de macieza melhorada |
| PL2070991T3 (pl) | 2007-12-12 | 2011-02-28 | Omya Int Ag | Sposób wytwarzania strącanego węglanu wapnia o powierzchni zmodyfikowanej chemicznie |
| EP2208761B1 (en) | 2009-01-16 | 2012-10-10 | Omya Development AG | Process to prepare self-binding pigment particles implementing acrylic comb copolymers with hydrophobic groups as coupling agents, self binding pigment particles and uses thereof |
| RS52296B (en) | 2009-06-15 | 2012-12-31 | Omya Development Ag | PROCEDURE FOR OBTAINING SURFACES OF CALCIUM CARBONATE AND ITS USE |
| ATE545682T1 (de) | 2009-06-15 | 2012-03-15 | Omya Development Ag | Verfahren zur herstellung eines an der oberfläche reagierten calciumcarbonats, das eine schwache säure anwendet |
| EP2464786A4 (en) | 2009-08-12 | 2014-03-26 | Nanopaper Llc | HIGH-TIGHT PAPER |
| DK2386682T3 (da) * | 2010-04-27 | 2014-06-23 | Omya Int Ag | Fremgangsmåde til fremstilling af strukturerede materialer under anvendelse af nano-fibrillære cellulosegeler |
| ES2444952T3 (es) | 2011-04-01 | 2014-02-27 | Omya International Ag | Procedimiento para preparar partículas de pigmento autoaglutinantes |
| DK2505615T3 (da) | 2011-04-01 | 2014-08-04 | Omya Int Ag | Selvbindende pigmenthybrid |
| DK2565237T3 (en) | 2011-08-31 | 2015-06-08 | Omya Int Ag | A process for the preparation of self-binding pigmentpartikelsuspensioner |
| PL2565236T3 (pl) | 2011-08-31 | 2014-06-30 | Omya Int Ag | Samowiążąca hybryda pigmentu |
| KR20140116388A (ko) * | 2012-01-16 | 2014-10-02 | 케미라 오와이제이 | 종이, 판지 등의 제조방법 및 응집물 |
| ES2547097T3 (es) * | 2012-03-23 | 2015-10-01 | Omya International Ag | Preparación de pigmentos |
| CN104271836A (zh) | 2012-04-18 | 2015-01-07 | 纳尔科公司 | 使用双重聚合物体系的可控填料预絮凝 |
| PL2662419T3 (pl) | 2012-05-11 | 2015-11-30 | Omya Int Ag | PHCH o regulowanym ładunku |
| PT2662417E (pt) | 2012-05-11 | 2016-03-01 | Omya Int Ag | Fosfatidilcolina (pc) baseada em amido |
| DK2662416T3 (en) | 2012-05-11 | 2015-10-05 | Omya Int Ag | Treatment of calcium carbonate containing materials to the increased filler loading in the paper |
| IN2015DN02852A (pt) * | 2012-10-05 | 2015-09-11 | Specialty Minerals Michigan | |
| TWI487823B (zh) | 2012-11-01 | 2015-06-11 | Nalco Co | 用於造紙塡料之預絮凝 |
| JP6461588B2 (ja) | 2014-12-12 | 2019-01-30 | 川崎重工業株式会社 | 燃焼システム |
-
2014
- 2014-11-07 EP EP14192379.7A patent/EP3018176B1/en active Active
- 2014-11-07 TR TR2018/08701T patent/TR201808701T4/tr unknown
- 2014-11-07 SI SI201430751T patent/SI3018176T1/en unknown
- 2014-11-07 ES ES14192379.7T patent/ES2672735T3/es active Active
-
2015
- 2015-10-22 MX MX2017005827A patent/MX2017005827A/es unknown
- 2015-10-22 WO PCT/EP2015/074472 patent/WO2016071117A1/en active Application Filing
- 2015-10-22 US US15/520,251 patent/US11155965B2/en active Active
- 2015-10-22 CA CA2966055A patent/CA2966055C/en active Active
- 2015-10-22 AU AU2015342111A patent/AU2015342111B2/en not_active Ceased
- 2015-10-22 EP EP15784658.5A patent/EP3215574A1/en not_active Withdrawn
- 2015-10-22 RU RU2017119657A patent/RU2680996C2/ru active
- 2015-10-22 BR BR112017009363-4A patent/BR112017009363B1/pt active IP Right Grant
- 2015-10-22 CN CN201580060628.3A patent/CN107075809B/zh active Active
- 2015-10-22 KR KR1020177015312A patent/KR101951578B1/ko active IP Right Grant
- 2015-10-22 JP JP2017542285A patent/JP6475351B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2015-10-27 TW TW104135214A patent/TWI619775B/zh not_active IP Right Cessation
-
2018
- 2018-06-04 HR HRP20180867TT patent/HRP20180867T1/hr unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US11155965B2 (en) | 2021-10-26 |
| KR20170084151A (ko) | 2017-07-19 |
| HRP20180867T1 (hr) | 2018-08-24 |
| RU2017119657A3 (pt) | 2018-12-07 |
| TWI619775B (zh) | 2018-04-01 |
| TW201629158A (zh) | 2016-08-16 |
| RU2017119657A (ru) | 2018-12-07 |
| BR112017009363A2 (pt) | 2017-12-19 |
| CA2966055A1 (en) | 2016-05-12 |
| TR201808701T4 (tr) | 2018-07-23 |
| MX2017005827A (es) | 2017-08-02 |
| US20170335517A1 (en) | 2017-11-23 |
| CA2966055C (en) | 2019-07-09 |
| AU2015342111B2 (en) | 2018-03-08 |
| KR101951578B1 (ko) | 2019-02-22 |
| EP3018176B1 (en) | 2018-04-25 |
| EP3018176A1 (en) | 2016-05-11 |
| RU2680996C2 (ru) | 2019-03-01 |
| EP3215574A1 (en) | 2017-09-13 |
| CN107075809B (zh) | 2019-07-30 |
| SI3018176T1 (en) | 2018-07-31 |
| JP2017538847A (ja) | 2017-12-28 |
| WO2016071117A1 (en) | 2016-05-12 |
| AU2015342111A1 (en) | 2017-06-29 |
| CN107075809A (zh) | 2017-08-18 |
| ES2672735T3 (es) | 2018-06-15 |
| JP6475351B2 (ja) | 2019-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2585785C1 (ru) | Обработка материалов, содержащих карбонат кальция, для повышения количества наполнителя в бумаге | |
| BR112014028076B1 (pt) | Processo para preparar partículas de pigmento autoligantes | |
| JP6533587B2 (ja) | 凝集した充填剤粒子の調製方法 | |
| BR112017009363B1 (pt) | Processos para preparação de partículas de enchimento floculadas e de um feltro, suspensão de partícula de enchimento floculada, feltro, e, uso de uma suspensão de partícula de enchimento floculada |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B06U | Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 22/10/2015, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. |