BR112020001752B1 - Método para incorporar um auxiliar de resistência de polímero de baixo peso molecular em um processo de fabricação de papel - Google Patents

Método para incorporar um auxiliar de resistência de polímero de baixo peso molecular em um processo de fabricação de papel Download PDF

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Abstract

trata-se de um método para incorporar um polímero de baixo peso molecular (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) em um processo industrial (por exemplo, processo de fabricação de papel). o método compreende tratar um processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel) com um pó ou pó umedecido, em que o pó compreende um polímero seco de polímero (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero), em que o polímero seco de polímero (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) tem um peso molecular médio ponderado de cerca de 10 kda a cerca de 2.000 kda.

Description

[001] Este pedido é um pedido internacional (isto é, PCT) que reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisório Número de Série U.S. 62/539.032, depositado em 31 de julho de 2017, cuja divulgação está incorporada ao presente documento a título de referência em sua totalidade.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[002] Polímeros com peso molecular relativamente baixo (por exemplo, geralmente inferiores a 2 milhões de Daltons) são comumente usados em muitos processos industriais (por exemplo, mineração, têxteis ou fabricação de papel). Por exemplo, alguns polímeros de baixo peso molecular podem ser empregados como auxiliares de resistência na fabricação de papel para ajudar a melhorar a resistência da folha ou em têxteis para conferir resistência e destreza a um tecido. Além disso, alguns polímeros de baixo peso molecular podem ser empregados na indústria de mineração para melhorar a recuperação, reutilização e reciclagem de águas residuais.
[003] Para serem utilizados de maneira eficaz, esses polímeros de baixo peso molecular precisam ser dissolvidos antes de serem adicionados ao processo industrial. No entanto, polímeros de baixo peso molecular (por exemplo, 2 milhões de Daltons ou menos) não podem ser processados em um pó da mesma maneira que polímeros de alto peso molecular. Em geral, o gel úmido de polímero de polímeros de baixo peso molecular é muito macio para cortar e processar. Portanto, polímeros convencionalmente de baixo peso molecular são transportados para o local do processo industrial como polímeros à base de solução que podem, então, ser diluídos antes de serem adicionados ao processo industrial.
[004] Além disso, em alguns processos industriais, polímeros à base de solução não podem ser adicionados a certos aspectos do processo por medo de danos irreparáveis ao polímero. Por exemplo, os mesmos podem ser danificados devido ao alto calor e cisalhamento presentes em certos aspectos do processo. Portanto, para processos de fabricação de papel, os polímeros da solução não são adicionados durante a preparação do estoque, pois tendem a ser danificados irreparavelmente e, portanto, tornam-se ineficazes na resistência, retenção e no auxílio de drenagem devido ao alto calor e cisalhamento presentes à medida que o polímero passa pela máquina de papel.
[005] Polímeros de solução de alto e baixo peso molecular têm altos custos associados ao transporte, degradação (devido à instabilidade de armazenamento a longo prazo), bem como custos associados a, e instalações necessárias para, a aplicação em processos industriais (por exemplo, mineração, têxtil, fabricação de papel, etc.). Além disso, os polímeros à base de solução são limitados por sua aplicação processual, pois podem ser irreparavelmente danificados pelo calor e cisalhamento durante certas etapas de um processo industrial (por exemplo, preparação de estoque em uma máquina de papel).
[006] Assim, permanece a necessidade de um polímero de baixo peso molecular (por exemplo, um auxiliar de resistência de polímero), que possa ser processado e transportado para o local da aplicação como um pó. E possa ser adicionado ao processo industrial como um pó ou como uma pasta fluida sólida. Um pó tem a capacidade de melhorar os custos associados ao transporte e armazenamento, bem como melhorar os custos associados e as instalações necessárias para a aplicação em um processo industrial.
BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[007] É fornecido um método para incorporar um polímero de baixo peso molecular (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) em um processo industrial (por exemplo, processo de fabricação de papel). O método compreende o tratamento de um processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel) com um pó, em que o pó compreende um polímero (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero), em que o polímero tem um peso molecular médio ponderado de cerca de 10 kDa a cerca de 2.000 kDa. Em certos aspectos, o método compreende o tratamento de um processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel) com um pó umedecido, em que o pó compreende um polímero (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero), em que o polímero tem um peso molecular médio ponderado de cerca de 10 kDa a cerca de 2.000 kDa, e o pó umedecido é adicionado ao processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel) antes que o pó umedecido alcance a dissolução completa, conforme medido pelo índice de refração a 25 °C e 1 atmosfera (“atm”) de pressão. Em certos aspectos, o pó umedecido atinge a dissolução completa, medida pelo índice de refração a 25 °C e 1 atmosfera (“atm”), para formar uma solução em pó em um condutor de adição durante a adição ao processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel).
[008] A presente divulgação fornece uma abordagem para adicionar polímero (por exemplo, auxiliar (ou auxiliares) de resistência de polímero) a um processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel) usando um pó que compreende um polímero de baixo peso molecular (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero). O pó pode ser adicionado diretamente ao processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel). Além disso ou alternativamente, o pó que compreende um polímero de baixo peso molecular (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) pode ser umedecido antes da adição ao processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel). Os métodos fornecidos no presentem documento utilizam o alto calor e cisalhamento do processo industrial (por exemplo, máquina de papel) para facilitar a dissolução do pó, permitindo que o pó funcione adequadamente na pasta fluida de fibras. Em particular, os métodos fornecidos no presente documento utilizam um pó solúvel em água que compreende um polímero de baixo peso molecular (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero), que pode ser adicionado a um processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel) seco ou úmido, que deve se dissolver completamente em a pasta fluida aquosa (por exemplo, pasta fluida de polpa) do processo industrial (por exemplo, máquina de papel). Em algumas modalidades, os métodos de adição de pó que compreende o polímero de baixo peso molecular (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) ao processo de fabricação de papel geram propriedades de resistência do papel semelhantes ou melhores que as dos auxiliares de resistência de polímero à base de solução convencionais.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[009] A Figura 1 é um espectro de RMN de 13C exemplificativo do polímero associativo descrito no Exemplo 5.
[0010] A Figura 2 representa graficamente os resultados do Exemplo 10.
[0011] A Figura 3 representa graficamente os resultados do Exemplo 10.
[0012] A Figura 4 representa graficamente os resultados do Exemplo 11.
[0013] A Figura 5 representa graficamente os resultados do Exemplo 12.
[0014] A Figura 6 representa graficamente os resultados do Exemplo 12.
[0015] A Figura 7 representa graficamente os resultados do Exemplo 13.
[0016] A Figura 8 representa graficamente os resultados do Exemplo 14.
[0017] A Figura 9 mostra um diagrama de um sistema convencional de manuseio de pó seco ("P" refere-se à bomba e "M" refere-se ao misturador).
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[0018] De modo geral, polímeros de alto e baixo peso molecular são dissolvidos, diluídos e, em seguida, adicionados a um processo industrial (por exemplo, um processo de precursor de folha de papel/fabricação de papel) como soluções aquosas para evitar problemas de solubilidade e danos causados pelo alto calor e/ou cisalhamento do processo industrial (por exemplo, processo de fabricação de papel). Um benefício do método que compreende o tratamento de um processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel) com o pó, fornecido no presente documento, é que o pó não requer dissolução e diluição antes da adição ao processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel/processo de fabricação de papel). Sem desejar estar vinculado a nenhuma teoria em particular, acredita-se que o alto calor e cisalhamento do processo industrial (por exemplo, o processo de fabricação de papel) facilite a dissolução do pó que compreende o polímero de baixo peso molecular (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) e não danifica o polímero de baixo peso molecular. Assim, o pó pode ser adicionado diretamente ao processo industrial (por exemplo, sistema de fabricação de papel), resultando em propriedades de desempenho semelhantes ou melhores que as do polímero à base de solução correspondente. Por exemplo, o pó pode resultar em propriedades de resistência do papel semelhantes ou melhores que as dos auxiliares convencionais de resistência de polímero à base de solução.
[0019] Convencionalmente, a adição de pó seco a um processo industrial, como um processo de fabricação de papel, deve prosseguir através de uma série de etapas de manuseio (consultar, por exemplo, a Figura 9). Primeiro, o pó seco precisa ser disperso em água para formar uma suspensão em pó usando um alimentador de pó, como mostrado na Etapa 1 da Figura 9. Em seguida, a suspensão de pó é transportada para um tanque de mistura/envelhecimento para dissolver o pó em solução, como mostrado na Etapa 2 da Figura 9. Normalmente, leva pelo menos 30 minutos para dissolver o polímero no tanque de envelhecimento/mistura. As concentrações típicas de polímero são inferiores a 2% em peso e são limitadas pela viscosidade da solução de polímero e pela capacidade do equipamento de mistura e, portanto, requerem grandes volumes para processos de armazenamento e aplicação. Em seguida, a solução de polímero dissolvido é filtrada em linha e transportada do tanque de envelhecimento/mistura para um tanque de retenção (Etapa 3) a partir do qual a solução de polímero sem gel é bombeada para a fábrica de papel com base na demanda de dosagem. Os métodos de tratamento de um precursor de folha de papel com um pó ou pó umedecido fornecidos neste documento permitem contornar o tanque de envelhecimento/mistura (Etapa 2) e/ou o tanque de retenção (Etapa 3), reduzindo, assim, os tempos associados à aplicação ao processo de fabricação de papel e a pegada espacial associada a grandes tanques de mistura.
[0020] É fornecido um método para incorporar um polímero de baixo peso molecular em um processo industrial (por exemplo, mineração, têxtil ou fabricação de papel, etc.). O método compreende a aplicação de um pó ao processo industrial, em que o pó compreende um polímero de baixo peso molecular com um peso molecular médio ponderado de cerca de 10 kDa a cerca de 2.000 kDa. O polímero de baixo peso molecular é como descrito no presente documento.
[0021] O pó pode ser adicionado a qualquer processo industrial adequado que utilize um polímero de baixo peso molecular baseado em solução. Por exemplo, o pó pode ser adicionado a uma aplicação de mineração, aplicação têxtil, aplicação de papel ou aplicação de tratamento de água. Acredita-se que o pó descrito no presente documento tenha a capacidade de melhorar os custos associados ao transporte e armazenamento, bem como melhorar os custos associados com, e as instalações necessárias para, a aplicação em um processo industrial, como uma aplicação de mineração, uma aplicação têxtil, uma aplicação de papel ou uma aplicação de tratamento de água.
[0022] O pó pode ser adicionado ao processo industrial por qualquer meio adequado. Em algumas modalidades, o pó é adicionado diretamente ao processo industrial (isto é, diretamente a um líquido aquoso ou pasta fluida aquosa usada para o dito processo industrial). Em algumas modalidades, o pó é umedecido antes de ser adicionado diretamente ao processo industrial. Em certas modalidades, o pó é adicionado a um fluxo de processo do processo industrial. Conforme usado no presente documento, a frase "fluxo de processo" refere-se a um fluxo de solvente (por exemplo, água) adicionado ao processo industrial. Assim, o pó pode ser adicionado ao processo industrial através do fluxo do processo sem ser completamente solubilizado primeiro.
[0023] Também é fornecido um método para incorporar um auxiliar de resistência de polímero de baixo peso molecular em um processo de fabricação de papel. O método compreende o tratamento de um precursor de folha de papel com um pó, em que o pó compreende um auxiliar de resistência de polímero, em que o auxiliar de resistência de polímero tem um peso molecular médio ponderado de cerca de 10 kDa a cerca de 2.000 kDa.
[0024] O método compreende o tratamento de um precursor de folha de papel com um pó. Como usado no presente documento, o termo "precursor de folha de papel" refere-se a qualquer componente do processo de fabricação de papel a montante do ponto em que a remoção de água começa (por exemplo, a mesa). Conforme usado neste documento, os termos "a montante" e “a jusante" referem-se a componentes do processo de fabricação de papel processualmente em direção ao descascador e procedimental em relação ao carretel, respectivamente. Por conseguinte, o pó pode ser adicionado à polpa (por exemplo, polpa virgem, polpa reciclada ou uma combinação das mesmas), pasta fluida de polpa, fibras celulósicas, uma solução usada para qualquer um dos componentes mencionados acima e qualquer combinação dos mesmos em qualquer um ou mais dos vários locais durante o processo de fabricação de papel, incluindo até uma caixa de entrada. Em certas modalidades, o pó pode ser adicionado à pasta fluida de polpa em um despolpador, baú de latência, baú de refino de rejeição, filtro de disco ou alimentação Decker ou aceitar, sistema de água branca, baús de armazenamento de estoque de celulose (baixa densidade ("LD"), consistência média (“MC”) ou alta consistência (“HC”)), baú de mescla, baú de máquina, caixa de entrada, baú com economia de tudo ou combinações dos mesmos.
[0025] Em algumas modalidades, o pó é adicionado ao precursor da folha de papel a montante de uma extremidade úmida de uma máquina de papel (por exemplo, antes da extremidade úmida). Como utilizado no presente documento, o termo "extremidade úmida" refere-se a qualquer componente do processo de fabricação de papel, incluindo a caixa de entrada e a jusante da mesma. Por conseguinte, o pó pode ser adicionado a qualquer componente do processo de fabricação de papel até, porém sem incluir, a caixa de entrada. Em certas modalidades, o pó é adicionado a uma seção de preparação de estoque da máquina de papel. Como usado no presente documento, "seção de preparação de estoque" refere-se a qualquer componente do processo de fabricação de papel em que a polpa é refinada e/ou mesclada. Por exemplo, o pó pode ser adicionado aos baús de armazenamento de estoque de polpa (baixa densidade ("LD"), consistência média ("MC") ou alta consistência ("HC")), baú de mistura, baú de máquina, baú com economia de tudo, ou uma combinação dos mesmos.
[0026] Em algumas modalidades, a pasta fluida de polpa compreende fibras recicladas. As fibras recicladas podem ser obtidas a partir de uma variedade de produtos de papel ou produtos que contenham fibras, como papelão, papel de jornal, tipos de impressão, produtos sanitários ou outros produtos de papel. Em algumas modalidades, esses produtos podem compreender, por exemplo, papelão ondulado antigo ("OCC"), papel de jornal antigo ("ONP"), lixo misto de escritório ("MOW"), revistas, livros ou uma combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, a pasta fluida de polpa compreende fibras virgens. Em modalidades compreendendo fibras virgens, a polpa pode ser derivada de madeira macia, madeira dura ou suas misturas. Em certas modalidades, a polpa virgem pode incluir Kraft branqueada ou não branqueada, polpa de sulfito ou outras polpas químicas e madeira moída ("GW") ou outras polpas mecânicas, como, por exemplo, polpa termomecânica ("TMP").
[0027] O pó pode ser adicionado ao processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel) em qualquer quantidade adequada para atingir a porcentagem de peso desejada de ativos de polímero. O pó pode ser adicionado ao processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel) em uma quantidade para atingir cerca de 0,01% em peso ou mais de ativos poliméricos, por exemplo, cerca de 0,05% em peso ou mais, cerca de 0,1% em peso ou mais, cerca de 0,2% em peso ou mais, cerca de 0,3% em peso ou mais, cerca de 0,4% em peso ou mais, cerca de 0,5% em peso ou mais, cerca de 0,6% em peso ou mais, cerca de 0,7% em peso ou mais, cerca de 0,8% em peso ou mais, cerca de 0,9% em peso ou mais, ou cerca de 1,0% em peso ou mais. Alternativamente, ou além disso, o pó pode ser adicionado ao processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel) em uma quantidade para atingir cerca de 10% em peso ou menos de ativos poliméricos, por exemplo, cerca de 9% em peso ou menos, cerca de 8% em peso ou menos, cerca de 7% em peso ou menos, cerca de 6% em peso ou menos, cerca de 5% em peso ou menos, cerca de 4% em peso ou menos, cerca de 3% em peso ou menos, cerca de 2% em peso ou menos, ou cerca de 1% em peso ou menos. Assim, o pó pode ser adicionado ao processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel) em qualquer quantidade adequada limitada por qualquer um dentre dois dos pontos de extremidade mencionados acima para atingir a porcentagem em peso desejada de ativos de polímero. O pó pode ser adicionado ao processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel) em uma quantidade para atingir de cerca de 0,01% em peso a cerca de 10% em peso de ativos de polímero, por exemplo, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 9% em peso, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 8% em peso, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 7% em peso, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 6% em peso, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 5% em peso, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 4% em peso, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 3% em peso, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 2% em peso, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 1% em peso, de cerca de 0,05% em peso a cerca de 1% em peso, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 1% em peso, de cerca de 0,2% em peso a cerca de 1% em peso, de cerca de 0,3% em peso a cerca de 1% em peso, de cerca de 0,4% em peso a cerca de 1% em peso, de cerca de 0,5% em peso a cerca de 1% em peso, de cerca de 0,6% em peso a cerca de 1% em peso, de cerca de 0,7% em peso a cerca de 1% em peso, de cerca de 0,8% em peso a cerca de 1% em peso, de cerca de 0,9% em peso a cerca de 1% em peso, de cerca de 1% em peso a cerca de 15% em peso, de cerca de 1% em peso a cerca de 10% em peso, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 2% em peso, ou de cerca de 0,01% em peso a cerca de 5% em peso.
[0028] É fornecido um método para incorporar um auxiliar de resistência de polímero de baixo peso molecular em um processo de fabricação de papel. O método compreende o tratamento de um precursor de folha de papel com um pó umedecido, em que o pó compreende um auxiliar de resistência de polímero, em que o auxiliar de resistência de polímero tem um peso molecular médio ponderado de cerca de 10 kDa a cerca de 2.000 kDa.
[0029] Como usado no presente documento, "pó umedecido" refere-se a um pó que foi umedecido com um solvente (por exemplo, água). Por exemplo, em algumas modalidades, o pó é umedecido antes de tratar o processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel).
[0030] Em algumas modalidades, o pó é umedecido com um solvente antes de tratar o processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel), em que o pó umedecido é adicionado ao processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel) antes que o pó umedecido atinja a dissolução completa, conforme medido pelo índice de refração a 25 °C e 1 atmosfera (“atm”). Em tais modalidades, o pó umedecido é uma suspensão em pó que foi preparada antes do tratamento do processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel). Como usado no presente documento, "suspensão em pó" refere-se a um sistema heterogêneo, que contém partículas de pó parcialmente hidratadas, bem como solvente e/ou solução de polímero parcialmente dissolvido (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero). A suspensão em pó fornecida no presente documento pode ser considerada substancialmente diferente de uma solução em pó. Como usado no presente documento, "solução em pó" refere-se a um sistema homogêneo em que cada cadeia de polímero (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) é dissolvida em solvente (por exemplo, água). Assim, os métodos fornecidos no presente documento podem ser considerados substancialmente diferentes do processo convencional de formação de uma solução em pó dissolvida em um tanque de mistura e/ou tanque de retenção antes de adicionar a solução em pó ao processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel). Nas modalidades em que o pó umedecido é adicionado ao processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel) antes que o pó umedecido alcance a dissolução completa, o pó umedecido pode ser preparado em qualquer aparelho adequado (por exemplo, um tanque de mistura, um tanque de retenção, um condutor de transferência, condutor de adição ou uma combinação dos mesmos).
[0031] Em algumas modalidades, o pó umedecido atinge a dissolução completa, conforme medido pelo índice de refração a 25 °C e 1 atmosfera ("atm"), para formar uma solução em pó em um condutor de adição durante a adição ao processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel). Conforme usado no presente documento, o termo "condutor de adição" refere- se a qualquer aparelho usado para adicionar o pó umedecido ao processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel). Por exemplo, o condutor de adição pode ser um funil, um trado ou um cano para o processo industrial (por exemplo, no caso de uma máquina de papel, baús de armazenamento de estoque de polpa, baú de mistura, baú de máquina, baú com economia de tudo ou uma combinação dos mesmos) que facilite a adição de pó e o solvente. Nas modalidades em que o pó umedecido atinge a dissolução completa, conforme medido pelo índice de refração a 25 °C e 1 atmosfera ("atm"), para formar uma solução em pó em um condutor de adição, a solução em pó não passa tempo algum em um tanque de mistura e/ou tanque de retenção. Assim, os métodos fornecidos no presente documento podem ser considerados substancialmente diferentes do processo convencional de formação de uma solução em pó dissolvida em um tanque de mistura e/ou tanque de retenção antes de adicionar a solução em pó ao processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel). Sem desejar estar vinculado a nenhuma teoria em particular, acredita-se que o pó tenha uma taxa de dissolução alta o suficiente e um tamanho de partícula pequeno o suficiente para atingir a dissolução completa no tempo necessário para molhar o pó, passar pelo condutor de adição e alcançar o processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel).
[0032] Em algumas modalidades, o pó umedecido é adicionado ao precursor da folha de papel a montante de uma extremidade úmida de uma máquina de papel (por exemplo, antes da extremidade úmida). Por conseguinte, o pó umedecido pode ser adicionado a qualquer componente do processo de fabricação de papel até, mas não incluindo, a caixa de entrada. Em certas modalidades, o pó umedecido é adicionado a uma seção de preparação de estoque da máquina de papel. Por exemplo, o pó umedecido pode ser adicionado aos baús de armazenamento de estoque de polpa (baixa densidade ("LD"), consistência média ("MC") ou alta consistência ("HC")), baú de mescla, baú de máquina, baú com economia de tudo uma combinação dos mesmos.
[0033] O nível de dissolução do pó umedecido pode ser determinado por qualquer método adequado. De modo geral, o nível de dissolução como fornecido no presente documento é determinado usando o índice de refração da solução/suspensão em pó umedecido. Uma solução em pó totalmente dissolvida com concentração conhecida pode ser obtida (a 25 °C e 1 atmosfera (“atm”) de pressão) misturando uma quantidade predeterminada de pó em uma quantidade predeterminada de água sob cisalhamento com um agitador de gaiola a 400 a 800 rpm até que a mistura de pó e água possa passar facilmente pela peneira de 100 mesh com uma quantidade mínima de resíduo insolúvel (<<0,05% em peso de pó original adicionado) deixado na peneira. Uma alíquota da solução de polímero filtrado (isto é, filtrado) pode ser colocada na célula de um refratômetro RM50 (Mettler Toledo), e o índice de refração registrado. O índice de refração de uma solução de polímero deve ser linearmente correlacionado com a concentração de polímero dissolvido (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) em solução (consultar, por exemplo, a Figura 7). Assim, pode-se considerar que um pó atingiu a dissolução completa quando o índice de refração atinge o valor apropriado do índice de refração, dentro do erro (por exemplo, cerca de ± 5%) do valor esperado, na concentração curvada do polímero linearmente correlacionado (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero).
[0034] De forma similar, o nível de dissolução pode ser monitorado como uma função do tempo. Uma suspensão em pó pode ser obtida (a 25 °C e 1 atmosfera (“atm”) de pressão) dispersando uma quantidade predeterminada de pó em uma quantidade predeterminada de solvente (até 10% em peso de concentração de pó) manualmente, ou com um alimentador de pó, por exemplo, Norchem POWDERCAT™ (Norchem Industries, Mokena, IL). Após a dispersão, o pó começa a hidratar, mas pode levar tempo para atingir a dissolução completa com mistura suficiente. De modo geral, um índice de refração estável não pode ser obtido para uma suspensão em pó devido à sua natureza heterogênea. No entanto, a suspensão pode ser filtrada através de uma peneira de 100 mesh para remover qualquer pó não dissolvido, e a solução de polímero filtrado (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) pode ser colocada na célula de um refratômetro RM50 (Mettler Toledo) e o índice de refração gravado. Utilizando o índice de refração do filtrado, a concentração do polímero dissolvido (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) em suspensão pode ser calculada com uma curva de calibração linear (por exemplo, a Figura 7). Para monitorar a alteração do índice de refração e a concentração de pó dissolvido durante a mistura da suspensão em pó, uma pequena alíquota da suspensão pode ser removida em intervalos de 1 minuto e filtrada através de uma tela de 100 mesh. As alíquotas do filtrado podem ser colocadas na célula de um refratômetro RM50 (Mettler Toledo) e o índice de refração registrado. Quando o índice de refração atinge um platô, para a medição da dissolução dependente do tempo, pode-se considerar que o pó atingiu a dissolução completa (consultar, por exemplo, a Figura 8).
[0035] Sem mistura ou com mistura insuficiente, o índice de refração do filtrado da suspensão em pó deve ser menor que o da solução em pó, conforme medido pelo índice de refração na mesma concentração de pó (demonstrado pela linha tracejada na Figura 8). Assim, em algumas modalidades fornecidas neste documento, o método compreende adicionar o pó umedecido a um processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel) antes que o índice de refração atinja um platô (isto é, antes do pó umedecido atingir a dissolução completa). Em outras palavras, em algumas modalidades, o pó é adicionado ao processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel) como uma suspensão em pó (por exemplo, como uma mistura heterogênea).
[0036] O solvente pode ser qualquer solvente adequado ao processo industrial (por exemplo, processo de fabricação de papel) que não interfira no desempenho do polímero. O solvente pode ser um único produto químico ou uma mistura de dois ou mais produtos químicos. Em certas modalidades, o solvente é água. O pó pode ser umedecido com qualquer fonte de água adequada (por exemplo, após a adição ao precursor da folha de papel ou antes da adição à folha de papel). Em algumas modalidades, o pó é umedecido com água fresca. A água doce pode ser água superficial ou subterrânea. Em certas modalidades, a água fresca é ainda tratada antes do uso nos métodos fornecidos no presente documento. Em certas modalidades, o pó é umedecido com água do processo. A água do processo pode ser obtida em qualquer etapa adequada do processo industrial (por exemplo, água de resfriamento). Em algumas modalidades, a água do processo é ainda tratada antes do uso nos métodos fornecidos no presente documento.
[0037] O pó umedecido pode ser adicionado ao processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel) em qualquer quantidade adequada para atingir a porcentagem de peso desejada de ativos de polímero. O pó umedecido pode ser adicionado ao processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel) em uma quantidade para atingir cerca de 0,01% em peso ou mais de ativos poliméricos, por exemplo, cerca de 0,05% em peso ou mais, cerca de 0,1% em peso ou mais, cerca de 0,2% em peso ou mais, cerca de 0,3% em peso ou mais, cerca de 0,4% em peso ou mais, cerca de 0,5% em peso ou mais, cerca de 0,6% em peso ou mais, cerca de 0,7% em peso ou mais, cerca de 0,8% em peso ou mais, cerca de 0,9% em peso ou mais, ou cerca de 1,0% em peso ou mais. Alternativamente, ou além disso, o pó umedecido pode ser adicionado ao processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel) em uma quantidade para atingir cerca de 10% em peso ou menos de ativos poliméricos, por exemplo, cerca de 9% em peso ou menos, cerca de 8% em peso ou menos, cerca de 7% em peso ou menos, cerca de 6% em peso ou menos, cerca de 5% em peso ou menos, cerca de 4% em peso ou menos, cerca de 3% em peso ou menos, cerca de 2% em peso ou menos, ou cerca de 1% em peso ou menos. Assim, o pó umedecido pode ser adicionado ao processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel) em qualquer quantidade adequada limitada por dois dos pontos de extremidade mencionados acima para atingir a porcentagem em peso desejada de ativos de polímero. O pó umedecido pode ser adicionado ao processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel) em uma quantidade para atingir de cerca de 0,01% em peso a cerca de 10% em peso de ativos de polímero, por exemplo, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 9% em peso, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 8% em peso, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 7% em peso, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 6% em peso, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 5% em peso, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 4% em peso, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 3% em peso, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 2% em peso, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 1% em peso, de cerca de 0,05% em peso a cerca de 1% em peso, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 1% em peso, de cerca de 0,2% em peso a cerca de 1% em peso, de cerca de 0,3% em peso a cerca de 1% em peso, de cerca de 0,4% em peso a cerca de 1% em peso, de cerca de 0,5% em peso a cerca de 1% em peso, de cerca de 0,6% em peso a cerca de 1% em peso, de cerca de 0,7% em peso a cerca de 1% em peso, de cerca de 0,8% em peso a cerca de 1% em peso, de cerca de 0,9% em peso a cerca de 1% em peso, de cerca de 1% em peso a cerca de 15% em peso, de cerca de 1% em peso a cerca de 10% em peso, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 2% em peso, ou de cerca de 0,01% em peso a cerca de 5% em peso.
[0038] O pó umedecido pode ter qualquer teor de pó adequado antes do tratamento do processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel). O pó umedecido pode ter um teor de pó de cerca de 10% em peso ou menos antes do tratamento do processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel), por exemplo, cerca de 9% em peso ou menos, cerca de 8% em peso ou menos, cerca de 7% em peso ou menos, cerca de 6% em peso ou menos, cerca de 5% em peso ou menos, cerca de 4% em peso ou menos ou cerca de 3% em peso ou menos. Alternativamente, ou além disso, o pó umedecido pode ter um teor de pó de cerca de 0,1% em peso ou mais antes do tratamento do processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel), por exemplo, cerca de 0,2% em peso ou mais, cerca de 0,5% em peso ou mais, cerca de 1% em peso ou mais, cerca de 2% em peso ou mais, ou cerca de 3% em peso ou mais. Assim, o pó umedecido pode ter um teor de pó limitado por dois dos pontos de extremidade mencionados anteriormente antes do tratamento do processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel). O pó umedecido pode ter um teor de pó de cerca de 0,1% em peso a cerca de 10% em peso antes do tratamento do processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel), por exemplo, de cerca de 0,5% em peso a cerca de 10% em peso, de cerca de 1% em peso a cerca de 10% em peso, de cerca de 2% em peso a cerca de 10% em peso, de cerca de 3% em peso a cerca de 10% em peso, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 9% em peso, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 8% em peso, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 7% em peso, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 6% em peso, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 5% em peso, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 4% em peso, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 3% em peso, de cerca de 0,2% em peso a cerca de 3% em peso, de cerca de 0,2% em peso a cerca de 5% em peso, de cerca de 0,2% em peso a cerca de 10% em peso, de cerca de 0,5% em peso a cerca de 5% em peso, de cerca de 0,5% em peso a cerca de 3% em peso, de cerca de 1% em peso a cerca de 5% em peso, ou de cerca de 1% em peso a cerca de 3% em peso.
[0039] Em algumas modalidades, o pó umedecido pode ser considerado uma pasta fluida de pó. Para essas modalidades, a pasta fluida de pó pode compreender qualquer teor de pó adequado, de modo que o pó não seja completamente dissolvido. Em certas modalidades, o filtrado da pasta fluida de pó tem um índice de refração abaixo de uma solução em pó com o mesmo teor de pó que atingiu a dissolução completa a 25 °C e 1 atmosfera (“atm”) de pressão. Sem desejar vincular-se a nenhuma teoria específica, o índice de refração aumentará até o momento em que o pó estiver completamente dissolvido. Assim, desde que a pasta fluida em pó forneça um índice de refração abaixo do platô, a pasta fluida não é um polímero em solução. Em certas modalidades, o pó umedecido é qualquer pasta fluida de pó, em que o pó não teve tempo de mistura substancial para alcançar a dissolução completa.
[0040] O pó e/ou o pó umedecido podem ser adicionados ao processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel) em qualquer dosagem adequada (libras/tonelada de ativos) do polímero (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero). Conforme usado no presente documento, os termos "libras/tonelada de ativos" ou "libra/tonelada de ativos" se referem às libras de ativos poliméricos por tonelada (por exemplo, tonelada de fibra). O pó e/ou pó umedecido podem ser adicionados ao processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel) em uma dosagem do polímero de pelo menos cerca de 0,1 libras/tonelada de ativos. Por exemplo, o pó e/ou pó umedecido podem ser adicionados ao processo industrial (por exemplo, precursor de folha de papel) em uma dosagem do polímero de pelo menos cerca de 0,5 libras/tonelada de ativos, pelo menos cerca de 1 libra/tonelada de ativos, em pelo menos cerca de 2 libras/tonelada de ativos, pelo menos cerca de 3 libras/tonelada de ativos, pelo menos cerca de 4 libras/tonelada de ativos, pelo menos cerca de 5 libras/tonelada de ativos, pelo menos cerca de 6 libras/tonelada de ativos, pelo menos cerca de 7 libras/ton de ativos de tonelada, pelo menos cerca de 8 libras/tonelada de ativos, pelo menos cerca de 9 libras/tonelada de ativos, pelo menos cerca de 10 libras/tonelada de ativos, pelo menos cerca de 11 libras/tonelada de ativos, pelo menos cerca de 12 libras/tonelada de ativos, pelo menos cerca de 13 libras/tonelada de ativos, pelo menos cerca de 14 libras/tonelada de ativos ou pelo menos cerca de 15 libras/tonelada de ativos.
[0041] Em algumas modalidades, o auxiliar de resistência de polímero pode melhorar a resistência do produto de papel resultante. Além disso, em certas modalidades, o auxiliar de resistência de polímero pode melhorar uma ou mais propriedades adicionais do produto de papel resultante. Por exemplo, além da resistência, o auxiliar de resistência de polímero pode melhorar a opacidade, suavidade, porosidade, estabilidade dimensional, distribuição do tamanho dos poros, propensão ao fiapo, densidade, rigidez, formação, compressibilidade ou uma combinação dos mesmos. Sem desejar estar vinculado a qualquer teoria em particular, acredita-se que muitas das propriedades do papel acima mencionadas sejam dependentes das ligações que existem entre as fibras celulósicas no papel. Acredita-se que a ligação em rede dessas fibras possa ser aprimorada por certos auxílios químicos e, adicionalmente, pela etapa (ou etapas) de batimento e/ou refinação mecânica do processo de fabricação de papel, durante o qual as fibras se tornam mais flexíveis e a área de superfície disponível é aumentada.
[0042] Em certas modalidades, o auxiliar de resistência de polímero melhora a resistência a seco da folha de papel, a resistência a úmido ou a resistência a reumedecimento da folha de papel, resistência da trama úmida da folha de papel ou uma combinação das mesmas. De modo geral, a resistência a seco é reconhecida como resistência à tração exibida por uma folha de papel seco, normalmente condicionada sob condições uniformes de umidade e temperatura ambiente antes do teste. A resistência a úmido, ou resistência a reumedecimento, é reconhecida como resistência à tração exibida por uma folha de papel que foi totalmente seca e depois molhada com água antes do teste. A resistência da trama úmida é reconhecida como a resistência de um tapete de fibra celulósica antes da secagem para um produto de papel.
[0043] Auxiliares típicos de resistência de polímeros são polímeros de solução, que são adicionados na extremidade úmida (isto é, não antes da caixa de cabeçote) do processo de fabricação de papel à pasta fluida celulósica para evitar danos irreparáveis ao auxiliar de resistência de polímero e melhorar as características de resistência da folha de papel. Sem desejar estar vinculado a qualquer teoria em particular, acredita-se que as resinas de resistência funcionem suplementando o número de ligações interfibras. De modo geral, após a secagem, a tela de fibra de celulose que foi tratada com um auxiliar de resistência de polímero tem maior resistência a seco do que aquela das tramas de fibra de celulose não tratadas.
[0044] No passado, era necessário usar um auxiliar de resistência de polímero à base de solução para obter uma distribuição homogênea do polímero através da trama de fibra de celulose. Assim, os auxiliares comuns de resistência de polímero devem ser dissolvidos antes de serem adicionados ao precursor da folha de papel e não devem ser adicionados muito a montante no processo de fabricação de papel por medo de danificar o polímero auxiliar de resistência de polímero devido ao calor e ao cisalhamento elevados. Em certas modalidades, o auxiliar de resistência de polímero descrito no presente documento não precisa ser solubilizado antes da adição ao precursor da folha de papel e, por exemplo, pode ser adicionado à seção de preparação de estoque da máquina de papel (por exemplo, antes da extremidade úmida).
[0045] Em certas modalidades, o auxiliar de resistência de polímero melhora a resistência a seco da folha de papel. O auxiliar de resistência de polímero pode melhorar qualquer propriedade de resistência a seco adequada da folha de papel. Por exemplo, o polímero pode melhorar a resistência à tração, a razão STFI, o índice de ruptura, o esmagamento do anel ou uma combinação dos mesmos.
[0046] Em algumas modalidades, o auxiliar de resistência de polímero aumenta a resistência à tração (Nm/g), em média, em pelo menos cerca de 0,5% por 0,45 kg/ton (0,45 kg/ton (1 lb/ton)) de ativos. Por exemplo, o auxiliar de resistência de polímero pode aumentar a resistência à tração (Nm/g), em média, em pelo menos cerca de 1% por 0,45 kg/ton (1 lb/ton) de ativos, pelo menos cerca de 2% por 0,45 kg/ton (1 lb/ton) de ativos, pelo menos cerca de 3 % por ativo de 0,45 kg/ton (1 lb/ton), pelo menos cerca de 4% por ativo de 0,45 kg/ton (1 lb/ton) ou pelo menos cerca de 5% por ativo de 0,45 kg/ton (1 lb/ton). Em algumas modalidades, o auxiliar de resistência de polímero aumenta a resistência à tração (Nm/g), em média, de cerca de 2% por 0,45 kg/ton (1 lb/ton) de ativos. Em certas modalidades, o auxiliar de resistência de polímero aumenta a resistência à tração (Nm/g), em média, de cerca de 3% por 0,45 kg/ton (1 lb/ton) de ativos.
[0047] Em algumas modalidades, o auxiliar de resistência de polímero aumenta a razão STFI, em média, em pelo menos cerca de 0,5% por 0,45 kg/ton (1 lb/ton) de ativos. Por exemplo, o auxiliar de resistência de polímero pode aumentar a razão STFI, em média, em pelo menos cerca de 1% por 0,45 kg/ton (1 lb/ton) de ativos, pelo menos cerca de 2% por 0,45 kg/ton (1 lb/ton) de ativos, pelo menos cerca de 3% por 0,45 kg/ton (1 lb/ton). tonelada de ativos, pelo menos cerca de 4% por 0,45 kg/ton (1 lb/ton) de ativos ou pelo menos cerca de 5% por 0,45 kg/ton (1 lb/ton) de ativos. Em algumas modalidades, o auxiliar de resistência de polímero aumenta a razão STFI, em média, de cerca de 2% por 0,45 kg/ton (1 lb/ton) de ativos. Em certas modalidades, o auxiliar de resistência de polímero aumenta a razão STFI, em média, de cerca de 3% por 0,45 kg/ton (1 lb/ton) de ativos.
[0048] Em algumas modalidades, o auxiliar de resistência de polímero aumenta o índice de ruptura (PSI 204,82 m2/kg (1.000 ft2/lb)), em média, em pelo menos cerca de 0,5% por 0,45 kg/ton (1 lb/ton) de ativos. Por exemplo, o auxiliar de resistência de polímero pode aumentar o índice de ruptura (PSI 204,82 m2/kg (1.000 ft2/lb)), em média, em pelo menos cerca de 1% por 0,45 kg/ton (1 lb/ton) de ativos, pelo menos cerca de 2% por 0,45 kg/ton (1 lb/ton) de ativos, em pelo menos cerca de 3% por 0,45 kg/ton (1 lb/ton) de ativos, pelo menos cerca de 4% por 0,45 kg/ton (1 lb/ton) de ativos ou pelo menos cerca de 5% por 0,45 kg/ton (1 lb/ton) de ativos. Em algumas modalidades, o auxiliar de resistência de polímero aumenta o índice de ruptura (PSI 204,82 m2/kg (1.000 ft2/lb)), em média, de cerca de 2% por 0,45 kg/ton (1 lb/ton) de ativos. Em certas modalidades, o auxiliar de resistência de polímero aumenta o índice de ruptura (PSI 204,82 m2/kg (1.000 ft2/lb)), em média, de cerca de 3% por 0,45 kg/ton (1 lb/ton) de ativos.
[0049] Em algumas modalidades, o auxiliar de resistência de polímero aumenta o esmagamento do anel (kN/m), em média, em pelo menos cerca de 0,5% por 0,45 kg/ton (1 lb/ton) de ativos. Por exemplo, o auxiliar de resistência de polímero pode aumentar o esmagamento do anel (kN/m), em média, em pelo menos cerca de 1% por 0,45 kg/ton (1 lb/ton) de ativos, pelo menos cerca de 2% por 0,45 kg/ton (1 lb/ton) de ativos, pelo menos cerca de 3 % por 0,45 kg/ton (1 lb/ton) de ativos, pelo menos cerca de 4% por 0,45 kg/ton (1 lb/ton) de ativos ou pelo menos cerca de 5% por 0,45 kg/ton (1 lb/ton) de ativos. Em algumas modalidades, o auxiliar de resistência de polímero aumenta o esmagamento do anel (kN/m), em média, de cerca de 2% por 0,45 kg/ton (1 lb/ton) de ativos. Em certas modalidades, o auxiliar de resistência de polímero aumenta o esmagamento do anel (kN/m), em média, de cerca de 3% por 0,45 kg/ton (1 lb/ton) de ativos.
[0050] O auxiliar de resistência de polímero pode melhorar a resistência a seco de qualquer produto de papel adequado. Em algumas modalidades, o auxiliar de resistência de polímero melhora a resistência a seco de papel Kraft, papel de seda, papel de forro de teste, papel branco de frente e verso duplex, papelão e papelão conformado ou moldado, ou uma combinação dos mesmos. Em certas modalidades, o auxiliar de resistência de polímero não requer um auxiliar de resistência suplementar.
[0051] Em algumas modalidades, o pó é usado com qualquer produto convencional para fabricação de papel. Por exemplo, o pó pode ser usado junto com um ou mais materiais inorgânicos, corantes, auxiliares de retenção, auxiliares de drenagem, agentes de dimensionamento, agentes de dimensionamento, coagulantes ou combinações dos mesmos.
[0052] Em algumas modalidades, o pó é usado com uma ou mais cargas inorgânicas. A carga inorgânica pode ser qualquer carga inorgânica adequada com a capacidade de aumentar a opacidade ou suavidade, diminuindo o custo por massa de papel ou combinações dos mesmos. Por exemplo, o pó pode ser usado com caulim, giz, calcário, talco, dióxido de titânio, argila calcinada, ureia formaldeído, aluminatos, aluminossilicatos, silicatos, carbonato de cálcio (por exemplo, moído e/ou precipitado) ou combinações dos mesmos.
[0053] Em algumas modalidades, o pó é usado com um ou mais corantes. O corante pode ser qualquer corante adequado com a capacidade de controlar a coloração do papel. Por exemplo, o corante pode ser um corante direto, um corante direto catiônico, corante ácido, corante básico, pigmento colorido insolúvel ou combinações dos mesmos.
[0054] Em algumas modalidades, o pó é usado com um ou mais auxiliares de drenagem e/ou retenção. Os auxiliares de drenagem e/ou retenção podem ser quaisquer auxiliares adequados de drenagem e/ou retenção com a capacidade de ajudar a manter a eficiência e a drenagem da máquina de papel, melhorando a uniformidade e retendo aditivos. Por exemplo, o auxiliar de drenagem e/ou retenção pode ser um polímero de poliacrilamida catiônica ("PAM"), um polímero de poliacrilamida aniônica ("PAM"), um polímero de polietilenimina catiônica ("PEI"), poliaminas, polímeros à base de amônio (por exemplo, cloreto de polidialildimetilamônio ("DADMAC"), sílica coloidal, bentonita, óxido de polietileno ("PEO"), amido, sulfato de polialumínio, cloreto de polialumínio ou combinações dos mesmos.
[0055] Em algumas modalidades, o pó é usado com um ou mais agentes de dimensionamento. O agente de dimensionamento pode ser qualquer agente de dimensionamento adequado com a capacidade de aumentar a resistência à água e outros líquidos, exibido pela folha de papel. Por exemplo, o agente de dimensionamento pode ser uma resina, anidrido alquenilsuccínico ("ASA"), dímero de alquilceteno ("AKD") ou combinações dos mesmos.
[0056] Em algumas modalidades, o pó é usado com um ou mais coagulantes. O coagulante pode ser qualquer coagulante adequado. No que se refere ao presente pedido, "coagulante" refere-se a um produto químico para tratamento de água usado em um estágio de separação sólido-líquido para neutralizar cargas de partículas em suspensão para que as partículas possam se aglomerar. De modo geral, os coagulantes podem ser classificados como catiônicos, aniônicos, anfotéricos ou zwitteriônicos. Além disso, os coagulantes podem ser classificados como coagulantes inorgânicos, coagulantes orgânicos e mesclas dos mesmos. Coagulantes inorgânicos exemplificativos incluem, por exemplo, sais de alumínio ou ferro, como sulfato de alumínio, cloreto de alumínio, cloreto férrico, sulfato férrico, cloreto de polialumínio e/ou hidrato de cloreto de alumínio. Coagulantes orgânicos exemplificativos incluem, por exemplo, cloreto de dialildimetilamônio ("DADMAC"), acrilato de dialquilaminoalquila e/ou um metacrilato de dialquilaminoalquila ou sais quaternários ou de ácidos dos mesmos.
[0057] O pó compreende um polímero (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero). Em algumas modalidades, o polímero é um polímero associativo. Assim, em algumas modalidades, o pó compreende um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero). Em certas modalidades, o pó compreende um ou mais polímeros associativos. Por exemplo, o pó pode compreender uma pluralidade (por exemplo, pelo menos duas moléculas de polímero) de polímero (ou polímeros) associativo, em que o polímero (ou polímeros) associativo tem a mesma estrutura molecular (isto é, um polímero associativo), ou o pó pode compreender uma pluralidade de polímeros associativos, em que os polímeros associativos têm estruturas moleculares variáveis (isto é, mais de um polímero associativo). Os um ou mais polímeros associativos podem ser qualquer polímero adequado. Por exemplo, os um ou mais polímeros associativos podem ser homopolímeros, copolímeros, terpolímeros ou mais, ou uma combinação dos mesmos. Em certas modalidades, os um ou mais polímeros associativos são terpolímeros.
[0058] O polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) pode ser catiônico, aniônico, anfotérico, não iônico ou zwitteriônico. Em algumas modalidades, o polímero associativo é catiônico. Como usado no presente documento, polímeros "catiônicos" referem-se a polímeros contendo unidades monoméricas catiônicas ou uma combinação de unidades monoméricas catiônicas e unidades monoméricas não iônicas. Em algumas modalidades, o polímero associativo é aniônico. Como usado no presente documento, polímeros "aniônicos" se referem a polímeros contendo unidades monoméricas aniônicas ou uma combinação de unidades monoméricas aniônicas e unidades monoméricas não iônicas. Em algumas modalidades, o auxiliar de resistência de polímero associativo é anfotérico. Como usado no presente documento, polímeros "anfotéricos" se referem a polímeros que contêm unidades monoméricas catiônicas e unidades monoméricas aniônicas ou unidades monoméricas catiônicas, unidades monoméricas aniônicas e unidades monoméricas não iônicas. Em algumas modalidades, o polímero associativo é não iônico. Como usado no presente documento, polímeros "não iônicos" se referem a polímeros contendo unidades monoméricas não iônicas. Em algumas modalidades, o polímero associativo é zwitteriônico. Como usado no presente documento, polímeros "zwitteriônicos" se referem a polímeros contendo unidades monoméricas zwitteriônico ou uma combinação de unidades monoméricas zwitteriônico e unidades monoméricas catiônicas, unidades monoméricas aniônicas e/ou unidades monoméricas não iônicas.
[0059] O polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) pode existir como qualquer tipo de estrutura adequado. Por exemplo, o polímero associativo pode existir como um polímero alternado, polímero aleatório, polímero em bloco, polímero de enxerto, polímero linear, polímero ramificado, polímero cíclico ou uma combinação dos mesmos. O polímero associativo pode conter uma única unidade monomérica ou qualquer número adequado de diferentes unidades monoméricas. Por exemplo, o polímero associativo pode conter 2 unidades monoméricas diferentes, 3 unidades monoméricas diferentes, 4 unidades monoméricas diferentes, 5 unidades monoméricas diferentes ou 6 unidades monoméricas diferentes. As unidades monoméricas do polímero associativo podem existir em qualquer concentração adequada e em qualquer proporção adequada.
[0060] Em certas modalidades, o pó compreende um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero), em que o polímero associativo (isto é, ausente da rede) tem um peso molecular médio ponderado de cerca de 10 kDa a cerca de 2.000 kDa. O polímero associativo pode ter um peso molecular médio ponderado de cerca de 2.000 kDa ou menos, por exemplo, cerca de 1.800 kDa ou menos, cerca de 1.600 kDa ou menos, cerca de 1.400 kDa ou menos, cerca de 1.200 kDa ou menos, cerca de 1.000 kDa ou menos, cerca de 900 kDa, ou menos, cerca de 800 kDa, ou menos, cerca de 700 kDa ou menos, cerca de 600 kDa ou menos, ou cerca de 500 kDa ou menos. Alternativamente, ou além disso, o polímero associativo pode ter um peso molecular médio ponderado de cerca de 10 kDa ou mais, por exemplo, cerca de 50 kDa ou mais, cerca de 100 kDa ou mais, cerca de 200 kDa ou mais, cerca de 300 kDa ou mais, ou cerca de 400 kDa ou mais. Assim, o polímero associativo pode ter um peso molecular médio ponderado limitado por quaisquer dois dos pontos finais mencionados acima. Por exemplo, o polímero associativo pode ter um peso molecular médio ponderado de cerca de 10 kDa a cerca de 500 kDa, de cerca de 50 kDa a cerca de 500 kDa, de cerca de 100 kDa a cerca de 500 kDa, de cerca de 200 kDa a cerca de 500 kDa, de cerca de 300 kDa a cerca de 500 kDa, de cerca de 400 kDa a cerca de 500 kDa, de cerca de 400 kDa a cerca de 600 kDa, de cerca de 400 kDa a cerca de 700 kDa, de cerca de 400 kDa a cerca de 800 kDa, de cerca de 400 kDa a cerca de 900 kDa, de cerca de 400 kDa a cerca de 1.000 kDa, de cerca de 400 kDa a cerca de 1.200 kDa, de cerca de 400 kDa a cerca de 1.400 kDa, de cerca de 400 kDa a cerca de 1.600 kDa, de cerca de 400 kDa a cerca de 1.800 kDa, de cerca de 400 kDa a cerca de 2.000 kDa, de cerca de 200 kDa a cerca de 2.000 kDa, de cerca de 500 kDa a cerca de 2.000 kDa ou de cerca de 800 kDa a cerca de 2.000 kDa.
[0061] O peso molecular médio do peso pode ser determinado por qualquer técnica adequada. Embora técnicas alternativas sejam previstas, em algumas modalidades, o peso molecular médio ponderado é determinado usando cromatografia de exclusão por tamanho (SEC) equipada com um conjunto de colunas TSKgel PW (TSKgel Guard + GMPW + GMPW + GMPW + G1000PW), Tosoh Bioscience LLC, Cincinnati, Ohio) e um detector de índice de refração Waters 2414 (Waters Corporation, Milford, Massachusetts) ou um detector de dispersão de luz multiângulo DAWN HELEOS II (MALS) (Wyatt Technology, Santa Barbara, Califórnia). Além disso, o peso molecular médio ponderado é determinado a partir da calibração com padrões de óxido de polietileno/polietileno glicol variando de 150 a 875.000 Daltons ou diretamente usando dados de espalhamento de luz com incremento conhecido do índice de refração ("dn/dc").
[0062] Em certas modalidades, o peso molecular médio ponderado é determinado por hidrólise do polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) para remover as cadeias laterais hidrolisáveis e depois analisado posteriormente com cromatografia de exclusão por tamanho (SEC). O polímero associativo pode ser hidrolisado por qualquer técnica adequada. Por exemplo, o polímero associativo pode ser hidrolisado por tratamento com uma solução de NaOH a 0,1% em peso a pH 12 com um agitador de gaiola a 400 rpm por uma hora. Como usado no presente documento, "cadeias laterais hidrolisáveis" se referem a qualquer cadeia lateral em uma unidade monomérica associativa ou em uma unidade monomérica adicional que possa ser clivada por hidrólise. Sem desejar estar ligado a nenhuma teoria em particular, o polímero associativo, compreendendo uma unidade monomérica associativa, pode precisar ser hidrolisado antes da cromatografia de exclusão de tamanho devido à baixa taxa de recuperação da coluna. De modo geral, a hidrólise do polímero associativo não cliva a estrutura principal do polímero e preserva o grau de polimerização do polímero (ou polímeros) associativo.
[0063] Em certas modalidades, a unidade monomérica associativa não contém uma cadeia lateral hidrolisável. Nas modalidades em que a unidade monomérica associativa não contém uma cadeia lateral hidrolisável, o peso molecular médio ponderado pode ser determinado analisando um substituto do polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero). Por exemplo, o peso molecular médio ponderado pode ser determinado sintetizando um polímero usando exatamente a mesma formulação na ausência da unidade monomérica associativa. Sem desejar estar ligado a qualquer teoria em particular, o polímero sintetizado com a mesma formulação mantém um grau semelhante de polimerização e resulta em um peso molecular médio ponderado semelhante a um polímero associativo em que a unidade monomérica associativa está presente.
[0064] Modalidades ilustrativas do polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) geralmente incluem uma ou mais unidades monoméricas associativas e uma ou mais unidades monoméricas adicionais. Conforme usado neste documento, "unidade monomérica adicional" refere-se a qualquer unidade monomérica que não seja a unidade monomérica associativa. Em certas modalidades, a uma ou mais unidades monoméricas adicionais são derivadas de um monômero solúvel em água (por exemplo, acrilamida, cloreto de dialildimetilamônio ("DADMAC"), cloreto de 2-(acriloiloxi)-N,N,N-trimetiletanamina (“DMAEA.MCQ”), etc.). Como usado no presente documento, "derivado" quando se refere a uma unidade monomérica, significa que a unidade monomérica tem substancialmente a mesma estrutura de um monômero a partir do qual foi feita, em que a olefina terminal foi transformada durante o processo de polimerização. Em algumas modalidades, o polímero associativo inclui uma ou mais unidades monoméricas associativas, uma unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I e uma ou mais unidades monoméricas adicionais. Em certas modalidades, o polímero associativo inclui uma unidade monomérica associativa, uma unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I e uma unidade monomérica adicional.
[0065] Em algumas modalidades, a uma ou mais unidades monoméricas associativas e a uma ou mais unidades monoméricas adicionais podem ser incorporadas ao polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) usando monômeros, dímeros, trímeros, oligômeros, adutos, ou uma combinação das estruturas de monômeros das quais são derivadas. Por exemplo, a uma ou mais unidades monoméricas associativas ou a uma ou mais unidades monoméricas adicionais podem existir como um dímero, trímero, oligômero ou aduto antes da incorporação no polímero associativo.
[0066] O polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) pode compreender qualquer uma ou mais unidades monoméricas adicionais adequadas selecionadas a partir de uma unidade monomérica catiônica, uma unidade monomérica aniônica, uma unidade monomérica não iônica, uma unidade monomérica zwitteriônica e uma combinação de duas ou mais das mesmas. Por exemplo, o polímero associativo pode compreender uma unidade monomérica catiônica e uma unidade monomérica aniônica, uma unidade monomérica aniônica e uma unidade monomérica não iônica, uma unidade monomérica catiônica e uma unidade monomérica não iônica ou uma unidade monomérica catiônica, uma unidade monomérica catiônica, uma unidade monomérica aniônica e uma unidade monomérica não iônica. Em certas modalidades, o polímero associativo compreende e/ou compreende ainda uma unidade monomérica zwitteriônica. O polímero associativo pode ser sintetizado por qualquer método de polimerização adequado. Por exemplo, o polímero associativo pode ser produzido por polimerização por radicais livres, polimerização por adição, polimerização por adição de radicais livres, polimerização por adição catiônica, polimerização por adição aniônica, polimerização em emulsão, polimerização por solução, polimerização em suspensão, polimerização por precipitação ou uma combinação das mesmas. Em certas modalidades, a polimerização ocorre através da polimerização por radicais livres.
[0067] Assim, uma unidade monomérica adicional adequada pode ser derivada de qualquer um ou mais monômeros adequados com capacidade de participar na polimerização por radicais livres. Por exemplo, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) pode compreender uma ou mais unidades monoméricas adicionais derivadas de um monômero selecionado de um monômero de Fórmula I, acrilato de 2- (dimetilamino)etila (“DMAEA”), metacrilato de 2-(dimetilamino)etila (“DMAEM”), metacrilamida de 3-(dimetilamino)propila (“DMAPMA”), acrilamida de 3-(dimetilamino)propila (“DMAPA”), cloreto de 3- metacrilamidopropil-trimetil-amônio (“MAPTAC”), cloreto de 3- acrilamidopropil-trimetil-amônio (“APTAC”), pirrolidona de N-vinila (“NVP”), acetamida de N-vinila, metacrilato de hidroxietila, acrilato de hidroxietila, cloreto de dialildimetilamônio (“DADMAC”), dialilamina, vinilformamida, cloreto de 2-(acriloiloxi)-N,N,N-trimetiletanamínio (“DMAEA.MCQ”), cloreto de 2-(metacriloiloxi)-N,N,N-trimetiletanamínio (“DMAEM.MCQ”), cloreto de N,N-dimetilaminoetil acrilato benzila (“DMAEA.BCQ”), cloreto de N,N-dimetilaminoetil metacrilato benzila (“DMAEM.BCQ”), ácido 2-acrilamido-2-metilpropano sulfônico ("AMPS"), ácido 2-acrilamido-2-metilbutano sulfônico ("AMBS"), ácido [2-metil-2-[(1- oxo-2-propenil)amino]propil]-fosfônico, ácido metacrílico, ácido acrílico, sais dos mesmos e combinações dos mesmos.
[0068] Em algumas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreende uma unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I: em que R1 é H ou C1-C4 alquila (por exemplo, metila, etila, n- propila, iso-propila, n-butila, sec-butila ou terc-butila) e cada R2 é independentemente H ou um grupo orgânico. Como usado no presente documento, o termo "grupo orgânico" refere-se a um grupo alquila, um grupo arila, um grupo fluoroalquila ou um grupo fluoroarila. Em certas modalidades, a unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I é considerada uma unidade monomérica adicional.
[0069] Em certas modalidades do substituinte R2, o grupo orgânico é um grupo C1-C6 alquila (ou seja, 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 unidades de carbono de comprimento). Em algumas modalidades, o grupo C1-C6 alquila é saturado, insaturado, ramificado, de cadeia linear, cíclica, ou uma combinação dos mesmos. Uma lista exemplificativa de grupos C1-C6 alquila é metila, etila, n- propila, iso-propila, n-butila, sec-butila, terc-butila, n-pentila, sec-pentila, neo-pentila ou hexila. Em certas modalidades, o grupo C1-C6 alquila é substituído por um ou mais substituintes alquila, substituintes arila, heteroátomos, ou suas combinações (por exemplo, benzila, feniletila, fenilpropila, etc.). Em algumas modalidades, o grupo C1-C6 alquila pode ser um grupo C1-C6 heteroalquila (ou seja, 1, 2, 3, 4, 5, ou 6 unidades de carbono de comprimento). Como usado no presente documento, "grupo heteroalquila" refere-se a um grupo alifático cíclico saturado ou insaturado, substituído ou não substituído, de cadeia linear, ramificado ou cíclico que contém pelo menos 1 heteroátomo (por exemplo, O, S, N e/ou P) no núcleo da molécula (isto é, a estrutura principal do carbono).
[0070] Em certas modalidades do substituinte R2, o grupo orgânico é um grupo arila. O grupo arila pode ser qualquer grupo arila ou heteroarila substituído ou não substituído, em que o grupo heteroarila é um grupo monocíclico aromático de 5 ou 6 membros que tem pelo menos um heteroátomo (por exemplo, O, S ou N) em pelo menos um dos anéis. O grupo heteroarila pode conter um ou dois átomos de oxigênio ou enxofre e/ou de um a quatro átomos de nitrogênio, desde que o número total de heteroátomos no anel seja quatro ou menos e o anel tenha pelo menos um átomo de carbono. Opcionalmente, os átomos de nitrogênio, oxigênio e enxofre podem ser oxidados (isto é, passaram por um processo de perda de elétrons) e os átomos de nitrogênio opcionalmente podem ser quaternizados. Em algumas modalidades, o composto arila é fenila, pirrolila, furanila, tiofenila, piridila, isoxazolila, oxazolila, isotiazolila, tiazolila, imidazolila, tiadiazolila, tetrazolila, triazolila, oxadiazolila, pirazolila, pirazinila, triazinila, pirimidinila ou piridazinila.
[0071] Em certas modalidades do substituinte R2, o grupo orgânico é um grupo C1-C6 fluoroalquila ou um grupo C1C6 fluoroarila. Conforme usado no presente documento, os termos “fluoroalquila" e “fluoroarila" se referem a qualquer grupo alquila ou grupo arila, respectivamente, com um ou mais átomos de flúor.
[0072] Em certas modalidades, o monômero de Fórmula I é acrilamida ou metacrilamida.
[0073] O polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) pode compreender a uma ou mais unidades monoméricas adicionais em qualquer concentração adequada, desde que o polímero associativo inclua uma porção adequada de uma ou mais unidades monoméricas associativas, conforme fornecido no presente documento. O polímero associativo pode compreender uma soma total de cerca de 90% em mol ou mais da uma ou mais unidades monoméricas adicionais, por exemplo, cerca de 91% em mol ou mais, cerca de 92% em mol ou mais, cerca de 93% em mol ou mais, cerca de 94% em mol ou mais, cerca de 95% em mol ou mais, cerca de 96% em mol ou mais, cerca de 97% em mol ou mais, cerca de 98% em mol ou mais, ou cerca de 99% em mol ou mais. Alternativamente, ou além disso, o polímero associativo pode compreender uma soma total de cerca de 99,995% em mol ou menos da uma ou mais unidades monoméricas adicionais, por exemplo, cerca de 99,99% em mol ou menos, cerca de 99,9% em mol ou menos, cerca de 99,75% em mol ou menos, cerca de 99,5% em mol ou menos, cerca de 99,4% em mol ou menos, cerca de 99,3% em mol ou menos, cerca de 99,2% em mol ou menos, ou cerca de 99,1% em mol ou menos. Assim, o polímero associativo pode compreender a uma ou mais unidades monoméricas adicionais em uma soma total da concentração limitada por quaisquer dois dos pontos de extremidade mencionados acima. O polímero associativo pode compreender uma soma total de cerca de 90% em mol a cerca de 99,995% em mol da uma ou mais unidades monoméricas adicionais por exemplo, de cerca de 91% em mol a cerca de 99,995% em mol, de cerca de 92% em mol a cerca de 99,995% em mol, de cerca de 93% em mol a cerca de 99,995% em mol, de cerca de 94% em mol a cerca de 99,995% em mol, de cerca de 95% em mol a cerca de 99,995% em mol, de cerca de 97% em mol a cerca de 99,995% em mol, de cerca de 98% em mol a cerca de 99,995% em mol, de cerca de 99% em mol a cerca de 99,995% em mol, de cerca de 99% em mol a cerca de 99,99% em mol, de cerca de 99% em mol a cerca de 99,9% em mol, de cerca de 99% em mol a cerca de 99,75% em mol, de cerca de 99% em mol a cerca de 99,5% em mol, de cerca de 99% em mol a cerca de 99,4% em mol, de cerca de 99% em mol a cerca de 99,3% em mol, de cerca de 99% em mol a cerca de 99,2% em mol, de cerca de 99% em mol a cerca de 99,1% em mol, de cerca de 99,5% em mol a cerca de 99,99% em mol, de cerca de 99,5% em mol a cerca de 99,995% em mol, de cerca de 99,75% em mol a cerca de 99,99% em mol ou de cerca de 99,75% em mol a cerca de 99,995% em mol.
[0074] O polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) pode compreender uma ou mais unidades monoméricas associativas de qualquer tipo (ou tipos) adequado. Conforme descrito neste documento, "unidade monomérica associativa" refere-se a qualquer unidade monomérica com a capacidade de coordenar consigo mesma, outras unidades monoméricas associativas, tensoativos ou uma combinação dos mesmos. A coordenação pode ocorrer através de qualquer interação adequada. Por exemplo, a coordenação pode ocorrer através de ligações iônicas, ligações de hidrogênio, interações hidrofóbicas, interações dipolares, forças de Van der Waals ou uma combinação de dois ou mais desses tipos de coordenação.
[0075] Em algumas modalidades, a unidade monomérica associativa é formada após polimerização anexando uma porção química associativa a um polímero. Como usado no presente documento, "porção química associativa" refere-se a qualquer estrutura química pendente com a capacidade de coordenar consigo mesma, outras unidades monoméricas associativas, tensoativos ou uma combinação das mesmas. A coordenação pode ocorrer através de qualquer interação adequada. Por exemplo, a coordenação pode ocorrer através de ligações iônicas, ligações de hidrogênio, interações hidrofóbicas, interações dipolares, forças de Van der Waals ou uma combinação de dois ou mais desses tipos de coordenação. Em algumas modalidades, a porção química associativa é anexada diretamente à extremidade terminal de um polímero, anexada através de um ligante à extremidade terminal de um polímero, anexada diretamente à estrutura principal do polímero, anexada à estrutura principal do polímero através de um ligante ou uma combinação dos mesmos.
[0076] Em certas modalidades, a uma ou mais unidades monoméricas associativas do um ou mais polímeros associativos (por exemplo, auxiliares de resistência de polímero) são estruturalmente semelhantes. Como usado no presente documento, "estruturalmente semelhante" significa que as unidades monoméricas associativas têm grupos funcionais químicos semelhantes. Em algumas modalidades, as unidades monoméricas associativas compreendem, cada uma, pelo menos um substituinte hidroxila. Em algumas modalidades, as unidades monoméricas associativas compreendem, cada uma, pelo menos um substituinte amina. Em algumas modalidades, as unidades monoméricas associativas compreendem, cada uma, uma cadeia de poliéter. Em algumas modalidades, as unidades monoméricas associativas compreendem, cada uma, uma cadeia de poliéter, em que o comprimento das cadeias de poliéter é separado por seis unidades de carbono ou menos (isto é, 6, 5, 4, 3, 2, 1 ou 0). Por exemplo, se uma unidade monomérica associativa tiver um comprimento de cadeia de poliéter de 16 unidades de carbono, uma unidade monomérica associativa estruturalmente semelhante terá um comprimento de cadeia de poliéter de 10 a 22 unidades de carbono (isto é, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 ou 22). Em certas modalidades, as cadeias de poliéter compreendem, cada uma, o mesmo número de unidades de carbono. Em algumas modalidades, as unidades monoméricas associativas compreendem, cada uma, uma cadeia alquila. Em algumas modalidades, as unidades monoméricas associativas compreendem, cada uma, cadeias alquila, em que o comprimento das cadeias alquila são separadas por seis unidades de carbono ou menos (isto é, 6, 5, 4, 3, 2, 1 ou 0). Por exemplo, se uma unidade monomérica associativa tiver um comprimento de cadeia alquila de 16 unidades de carbono, uma unidade monomérica associativa estruturalmente semelhante terá um comprimento de cadeia alquila de 10 a 22 unidades de carbono (isto é, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 ou 22). Em certas modalidades, as cadeias alquila compreendem, cada uma, o mesmo número de unidades de carbono. Em certas modalidades, as unidades monoméricas associativas são as mesmas.
[0077] Em certas modalidades, a uma ou mais unidades monoméricas associativas são incorporadas no polímero através da polimerização com um ou mais monômeros associativos. Assim, a uma ou mais unidades monoméricas associativas podem ser derivadas de qualquer um ou mais monômeros associativos adequados selecionados a partir de um monômero associativo não iônico, um monômero associativo catiônico, um monômero associativo aniônico, um monômero associativo zwitteriônico e um combinação dos mesmos. Os um ou mais monômeros associativos são capazes de participar da polimerização. Em certas modalidades, o um ou mais monômeros associativos compreendem uma subunidade insaturada (por exemplo, acrilato, acrilamida, etc.), separada da porção química associativa com a capacidade de participar da polimerização de radicais livres. De modo geral, os um ou mais monômeros associativos são selecionados a partir de um acrilato, uma acrilamida ou uma combinação dos mesmos.
[0078] Em uma modalidade, a unidade monomérica associativa é uma unidade monomérica associativa não iônica. De modo geral, a unidade monomérica associativa não iônica é derivada de um acrilato e/ou um monômero de acrilamida de Fórmula II: em que R3 é H ou C1-C10 alquila (por exemplo, (CH2)kCH3), em que k é um número inteiro de 0 a 9 (ou seja, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9), X é O ou NH, m, n e o são, independentemente, números inteiros de 0 a 100, em que quando (n + o) < 3, m é pelo menos 7, cada Y1 e Y2 são, independentemente, H ou C1-C4 alquila (por exemplo, metila, etila, n-propila, iso-propila, n-butila, sec-butila ou terc-butila), e R4 é H ou um grupo hidrofóbico. Em algumas modalidades, “C1-C10 alquila” refere-se a um grupo C1-C10 alquila ramificado. Em certas modalidades, cada Y1 e Y2, independentemente, é escolhido para produzir copolímeros em bloco ou aleatórios de óxido de etileno (“EO”), óxido de propileno (“OP”), ou uma combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, m, n e o se referem a um comprimento médio (arredondado para o número inteiro mais próximo) de cadeia das subunidades designadas (isto é, comprimento médio da cadeia de carbono ou comprimento médio da cadeia EO/PO). Como usado no presente documento, o termo "grupo hidrofóbico" refere-se a um grupo alquila, um grupo arila, um grupo fluoroalquila ou um grupo fluoroarila.
[0079] Em certas modalidades, o substituinte R4, o grupo hidrofóbico é um grupo C1-C32 alquila (isto é, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 ou 32 unidades de carbono). Em algumas modalidades, o grupo C1-C32 alquila saturado, insaturado, ramificado, de cadeia linear, cíclico ou uma combinação dos mesmos. Uma lista exemplificativa de grupos C1-C32 alquila é metila, etila, n- propila, iso-propila, n-butila, sec-butila, terc-butila, n-pentila, sec-pentila, neo-pentila, hexila, heptila, octila, nonila, laurila, estearila, cetila, behenila, ciclopentila, ciclo-hexila, propenila, 2-butenila, 3-butenila, 2-pentenila, 3- pentenila ou 4-pentenila. Em certas modalidades, o grupo C1-C32 carbono alquila está adicionalmente substituído por um ou mais substituintes alquila, substituintes arila, heteroátomos, ou suas combinações. Em algumas modalidades, o grupo C1-C32 alquila pode ser um grupo C1-C32 heteroalquila (isto é, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 ou 32 unidades de carbono). Como usado no presente documento, "grupo heteroalquila" refere-se a um grupo alifático cíclico saturado ou insaturado, substituído ou não substituído, de cadeia linear, ramificado ou cíclico que contém pelo menos 1 heteroátomo (por exemplo, O, S, N e/ou P) no núcleo da molécula (isto é, a estrutura principal do carbono).
[0080] Conforme usado no presente documento, o termo "substituído" significa que o um ou mais hidrogênios no átomo ou grupo designado são substituídos por outro grupo, desde que a valência normal do átomo designado não seja excedida. Por exemplo, quando o substituinte é oxo (isto é, =O), então dois hidrogênios no átomo de carbono são substituídos. São permitidas combinações de substituintes, desde que as substituições não afetem significativamente a síntese ou o uso do polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero).
[0081] Em certas modalidades do substituinte R4, o grupo hidrofóbico é um grupo arila. O grupo arila pode ser qualquer grupo arila ou heteroarila substituído ou não substituído, em que o grupo heteroarila é um grupo monocíclico aromático de 5 ou 6 membros, um grupo bicíclico de 9 ou 10 membros ou um grupo tricíclico de 11 a 14 membros, que tem pelo menos um heteroátomo (por exemplo, O, S ou N) em pelo menos um dos anéis. Cada anel do grupo heteroarila que contém um heteroátomo pode conter um ou dois átomos de oxigênio ou enxofre e/ou de um a quatro átomos de nitrogênio, desde que o número total de heteroátomos em cada anel seja quatro ou menos e cada anel tenha pelo menos um átomo de carbono. Os anéis fundidos que completam os grupos bicíclicos e tricíclicos podem conter apenas átomos de carbono e podem estar saturados, parcialmente saturados ou insaturados. Os átomos de nitrogênio, oxigênio e enxofre opcionalmente podem ser oxidados, e os átomos de nitrogênio podem ser opcionalmente quaternizados. Os grupos heteroarila que são bicíclicos ou tricíclicos precisam incluir pelo menos um anel totalmente aromático, mas o outro anel ou anéis fundidos podem ser aromáticos ou não aromáticos. Em algumas modalidades, o grupo arila é fenila, naftila, pirrolila, isoindolila, indolizinila, indolila, furanila, benzofuranila, benzotiofenila, tiofenila, piridila, acridinila, naftiridinila, quinolinila, isoquinolinila, isoxazolila, oxazolila, benzoxazolila, isotiazolila, tiazolila, benztiazolila, imidazolila, tiadiazolila, tetrazolila, triazolila, oxadiazolila, benzimidazolila, purinila, pirazolila, pirazinila, pteridinila, quinoxalinila, ftalazinila, quinazolinila, triazinila, fenazinila, cinolinila, pirimidinila ou piridazinila.
[0082] Em certas modalidades do substituinte R4, o grupo hidrofóbico é um grupo C1-C32 fluoroalquila ou grupo C1-C32 fluoroarila. Conforme usado no presente documento, os termos “fluoroalquila" e “fluoroarila" se referem a qualquer grupo alquila ou grupo arila, respectivamente, com um ou mais átomos de flúor.
[0083] Em certas modalidades, a unidade monomérica associativa não iônica é derivada de um monômero de acrilato compreendendo um grupo principal de acrilato de Fórmula III: em que R5 é um grupo -CH2(CH2)pCH3, R3 é H ou C1-C10 alquila (por exemplo, (CH2)kCH3), em que k é um número inteiro de 0 a 9 (ou seja, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9)) e p é um número inteiro de 3 a 100 (por exemplo, de 4 a 50, de 6 a 50, de 8 a 50, de 10 a 50, de 12 a 50, de 16 a 50, ou de 18 a 50. Em algumas modalidades, o monômero de acrilato de Fórmula III é uma mistura de dois ou mais desses acrilatos, de modo que o valor médio (arredondado para o número inteiro mais próximo) de p seja um número inteiro de 3 a 100 (por exemplo, de 4 a 50, de 6 a 50, de 8 a 50, de 10 a 50, de 12 a 50, de 16 a 50 ou de 18 a 50). Em algumas modalidades, “C1-C10 alquila” refere-se a um grupo C1-C10 alquila ramificado. Em certas modalidades, R5 é um grupo alquila ramificado de 3 a 100 unidades de carbono de comprimento. De modo geral, o monômero associativo não iônico é selecionado a partir de laurilacrilato, cetilacrilato, estearilacrilato, behenilacrilato ou uma combinação dos mesmos. Em certas modalidades, a unidade monomérica associativa não iônica é laurilacrilato, ou seja, R3 = H e p = 10.
[0084] Em certas modalidades, a unidade monomérica associativa não iônica é derivada de um monômero de acrilato compreendendo um grupo principal de acrilato de Fórmula IV: em que R3 é H ou C1-C10 alquila (por exemplo, (CH2)kCH3), em que k é um número inteiro de 0 a 9 (ou seja, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9), q é um número inteiro de 2 a 100 (por exemplo, de 4 a 50, de 6 a 50, de 8 a 50, de 10 a 50, de 12 a 50, de 16 a 50, de 18 a 50, de 16 a 100, de 18 a 100 ou de 50 a 100), r é um número inteiro de 0 a 30 (por exemplo, de 2 a 30, de 4 a 30, de 6 a 30, de 8 a 30, de 10 a 30, de 12 a 30, de 16 a 30, de 18 a 30, de 20 a 30, de 22 a 30, ou de 24 a 30), e cada Y é independentemente H ou CH3. Em algumas modalidades, “C1-C10 alquila” refere-se a um grupo C1-C10 alquila ramificado. Em certas modalidades, cada Y é selecionado independentemente para produzir copolímeros em bloco ou aleatórios de óxido de etileno ("EO"), óxido de propileno ("PO") ou uma combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, o monômero de acrilato de Fórmula IV é uma mistura de dois ou mais desses acrilatos, de modo que o valor médio (arredondado para o número inteiro mais próximo) de q seja um número inteiro de 2 a 100 (por exemplo, de 4 a 50, de 6 a 50, de 8 a 50, de 10 a 50, de 12 a 50, de 16 a 50, de 18 a 50, de 16 a 100, de 18 a 100 ou de 50 a 100) e o valor médio (arredondado para o número inteiro mais próximo) de r é um número inteiro de 0 a 30 (por exemplo, de 2 a 30, de 4 a 30, de 6 a 30, de 8 a 30, de 10 a 30, de 12 a 30, de 16 a 30, de 18 a 30, de 20 a 30, de 22 a 30 ou de 24 a 30). Em algumas modalidades, o monômero de acrilato de Fórmula IV é metacrilato de laurila polietóxi (25), metacrilato de cetil polietóxi (25), metacrilato de estearila polietóxi (25), metacrilato de behenila polietóxi (25), ou uma combinação dos mesmos. Em certas modalidades, a unidade monomérica associativa não iônica é um metacrilato de éter VISIOMER® comercialmente disponível junto à Evonik Industries (Essen, Alemanha). Em algumas modalidades, a unidade monomérica associativa não iônica é o éster metacrílico de cetil e/ou estearil polietóxi (25), comercializado sob o nome de produto éster metacrílico (25 EO) de álcool graxo C16-C18 ("C18PEG1105MA"), comercialmente disponível junto à Evonik Industries (Essen, Alemanha).
[0085] Em certas modalidades, a unidade monomérica associativa não iônica é derivada de um monômero de acrilato compreendendo um grupo principal de acrilato de Fórmula V: em que R3 é H ou C1-C10 alquila (por exemplo, (CH2)kCH3), em que k é um número inteiro de 0 a 9 (ou seja, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9), cada Y1 e Y2 são, independentemente, H ou C1-C4 alquila (por exemplo, metila, etila, n-propila, iso-propila, n-butila, sec-butila ou terc-butila), e n e o são, independentemente, números inteiros variando de 0 a cerca de 100 (por exemplo, de cerca de 0 a cerca de 90, de cerca de 0 a cerca de 80, de cerca de 0 a cerca de 70, de cerca de 0 a cerca de 60, de cerca de 0 a cerca de 50, de cerca de 10 a cerca de 100, ou de cerca de 10 a cerca de 50), R4’ é grupo C8C30 alquila (isto é, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 ou 30 unidades de carbono de comprimento), em que n e o não podem ser ambos 0. Em algumas modalidades, “C1-C10 alquila” refere-se a um grupo C1-C10 alquila ramificado. Em certas modalidades, cada Y1 e Y2 são selecionados de forma independente para produzir copolímeros em bloco ou aleatórios de óxido de etileno (“EO”), óxido de propileno (“OP”), ou uma combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, o monômero de acrilato de Fórmula V é uma mistura de dois ou mais desses acrilatos, de modo que os valores médios (arredondados para o número inteiro mais próximo) de n e o sejam independentemente números inteiros de 0 a 100 (por exemplo, de 0 a 50, de 6 a 50, de 8 a 50, de 10 a 50, de 12 a 50, de 16 a 50, de 18 a 50, de 16 a 100, de 18 a 100 ou de 50 a 100). Em certas modalidades, o monômero de acrilato de Fórmula V contém uma cadeia lateral derivada de um tensoativo Plurafac®, disponível comercialmente junto à BASF Corporation (Florham Park, Nova Jersey).
[0086] Em outra modalidade, a unidade monomérica associativa é uma unidade monomérica associativa catiônica. De modo geral, a unidade monomérica associativa catiônica é derivada de um monômero de sal de acrilato e/ou um monômero de sal de acrilamida de Fórmula VI: em que R6 e R7 são, cada um independentemente, H ou C1-C10 alquila (por exemplo, (CH2)tCH3), em que t é um número inteiro de 0 a 9 (ou seja, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9), X é O ou NH, s é um número inteiro de 0 a 20 (por exemplo, de 2 a 20, de 4 a 20, de 6 a 20, de 8 a 20, de 5 a 10, de 10 a 20, de 5 a 15, de 12 a 20, de 0 a 10, de 0 a 8, de 0 a 6, ou de 0 a 4), Z é qualquer ânion, e R8 é um grupo hidrofóbico. Em algumas modalidades, o acrilato e/ou sal de acrilamida de Fórmula VI é uma mistura de dois ou mais desses acrilatos e/ou acrilamidas, de modo que o valor médio (arredondado para o número inteiro mais próximo) de s seja um número inteiro de 0 a 20 (por exemplo, de 2 a 20, de 4 a 20, de 6 a 20, de 8 a 20, de 5 a 10, de 10 a 20, de 5 a 15, de 12 a 20, de 0 a 10, de 0 a 8, de 0 a 6 ou de 0 a 4). Em algumas modalidades, “C1-C10 alquila” refere-se a um grupo C1-C10 alquila ramificado. Como usado no presente documento, o termo "grupo hidrofóbico" refere-se a um grupo alquila, um grupo arila, um grupo fluoroalquila ou um grupo fluoroarila.
[0087] Em certas modalidades do substituinte R8, o grupo hidrofóbico é um grupo C1-C32 alquila (isto é, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 ou 32 unidades de carbono). Em algumas modalidades, o grupo C1-C32 alquila é saturado, insaturado, ramificado, de cadeia linear, cíclico ou uma combinação dos mesmos. Uma lista exemplificativa de grupos C1-C32 alquila é metila, etila, n- propila, iso-propila, n-butila, sec-butila, terc-butila, n-pentila, sec-pentila, neo-pentila, hexila, heptila, octila, nonila, laurila, estearila, cetila, behenila, ciclopentila, ciclo-hexila, propenila, 2-butenila, 3-butenila, 2-pentenila, 3- pentenila ou 4-pentenila. Em certas modalidades, o grupo C1-C32 alquila está adicionalmente substituído por um ou mais substituintes alquila, substituintes arila, heteroátomos ou combinações dos mesmos. Em algumas modalidades, o grupo C1-C32 alquila pode ser um grupo C1-C32 heteroalquila (isto é, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 ou 32 unidades de carbono). Como usado no presente documento, "grupo heteroalquila" refere-se a uma cadeia alifática cíclica saturada ou insaturada, substituída ou não substituída, de cadeia linear, ramificada ou cíclica que contém pelo menos 1 heteroátomo (por exemplo, O, S, N e/ou P) no núcleo da molécula (isto é, a estrutura principal do carbono).
[0088] Em certas modalidades do substituinte R8, o grupo hidrofóbico é um grupo arila. O grupo arila pode ser qualquer grupo arila ou heteroarila substituído ou não substituído, em que o grupo heteroarila é um grupo monocíclico aromático de 5 ou 6 membros, um grupo bicíclico de 9 ou 10 membros e um grupo tricíclico de 11 a 14 membros, que tem pelo menos um heteroátomo (por exemplo, O, S ou N) em pelo menos um dos anéis. Cada anel do grupo heteroarila que contém um heteroátomo pode conter um ou dois átomos de oxigênio ou enxofre e/ou de um a quatro átomos de nitrogênio, desde que o número total de heteroátomos em cada anel seja quatro ou menos e cada anel tenha pelo menos um átomo de carbono. Os anéis fundidos que completam os grupos bicíclicos e tricíclicos podem conter apenas átomos de carbono e podem estar saturados, parcialmente saturados ou insaturados. Os átomos de nitrogênio, oxigênio e enxofre opcionalmente podem ser oxidados, e os átomos de nitrogênio podem ser opcionalmente quaternizados. Os grupos heteroarila que são bicíclicos ou tricíclicos precisam incluir pelo menos um anel totalmente aromático, mas o outro anel ou anéis fundidos podem ser aromáticos ou não aromáticos. Em algumas modalidades, o composto arila é fenila, naftila, pirrolila, isoindolila, indolizinila, indolila, furanila, benzofuranila, benzotiofenila, tiofenila, piridila, acridinila, naftiridinila, quinolinila, isoquinolinila, isoxazolila, oxazolila, benzoxazolila, isotiazolila, tiazolila, benztiazolila, imidazolila, tiadiazolila, tetrazolila, triazolila, oxadiazolila, benzimidazolila, purinila, pirazolila, pirazinila, pteridinila, quinoxalinila, ftalazinila, quinazolinila, triazinila, fenazinila, cinolinila, pirimidinila ou piridazinila.
[0089] Em certas modalidades do substituinte R8, o grupo hidrofóbico é um grupo C1-C32 fluoroalquila ou um grupo C1-C32 fluoroarila. Conforme usado no presente documento, os termos “fluoroalquila" e “fluoroarila" se referem a qualquer grupo alquila ou grupo arila, respectivamente, com um ou mais átomos de flúor.
[0090] O sal de amônio de Fórmula VI pode ter qualquer contraíon de ânion adequado (isto é, "Z"). Em algumas modalidades, o contraíon de ânion ("Z") compreende um elemento selecionado a partir de um halogênio (por exemplo, fluoreto, cloreto, brometo ou iodeto), enxofre, carbono, nitrogênio, fósforo e uma combinação dos mesmos. Uma lista exemplificativa de ânions compreende fluoreto, cloreto, brometo, iodeto, sulfeto, sulfito, sulfato, sulfonado, bissulfato, bissulfito, tiossulfato, carbonato, bicarbonato, nitrato, nitrito, fosfato, hidrogenofosfato, di-hidrogenofosfato, fosfito, hidrogenofosfato, di-hidrogênio fosfito, hexafluorofosfato, carboxilato, acetato, mesilato, tosilato ou triflato. Em certas modalidades, Z é selecionado a partir de fluoreto, cloreto, brometo, mesilato, tosilato ou uma combinação dos mesmos.
[0091] Em certas modalidades, a unidade monomérica associativa catiônica é derivada de um monômero de sal de acrilamida de Fórmula VII: em que R6 é H ou C1-C10 alquila (por exemplo, (CH2)tCH3), em que t é um número inteiro de 0 a 9 (ou seja, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9), e u é um número inteiro de 0 a 30 (por exemplo, de 2 a 30, de 4 a 30, de 6 a 30, de 8 a 30, de 5 a 25, de 10 a 30, de 12 a 30, de 15 a 25, de 16 a 30, de 18 a 30, de 20 a 30, de 22 a 30 ou de 24 a 30). Em algumas modalidades, “C1-C10 alquila” refere-se a um grupo C1-C10 alquila ramificado. Em algumas modalidades, o sal de acrilamida de Fórmula VII é uma mistura de duas ou mais dessas acrilamidas, de modo que o valor médio (arredondado para o número inteiro mais próximo) de u seja um número inteiro de 0 a 30 (por exemplo, de 2 a 30, de 4 a 30, de 6 a 30, de 8 a 30, de 5 a 25, de 10 a 30, de 12 a 30, de 15 a 25, de 16 a 30, de 18 a 30, de 20 a 30, de 22 a 30 ou de 24 a 30). Em certas modalidades, o sal de acrilamida de Fórmula VII é “derivado de MAPTAC-C12” (isto é, em que R6 é CH3, e u é 10).
[0092] Em outra modalidade, a unidade monomérica associativa é uma unidade monomérica associativa aniônica. De modo geral, a unidade monomérica associativa aniônica é derivada de um acrilato e/ou um monômero de acrilamida de Fórmula VIII: em que R9 é H ou C1-C10 alquila (por exemplo, (CH2)vCH3), em que v é um número inteiro de 0 a 9 (ou seja, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, ou 9), X é O ou NH, M é qualquer cátion, e cada R10 é independentemente H ou um grupo hidrofóbico. Em algumas modalidades, “C1-C10 alquila” refere-se a um grupo C1-C10 alquila ramificado. Como usado no presente documento, o termo "grupo hidrofóbico" refere-se a um grupo alquila, um grupo arila, um grupo fluoroalquila ou um grupo fluoroarila.
[0093] Em certas modalidades do substituinte R10, o grupo hidrofóbico é um grupo C1-C32 alquila (isto é, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 ou 32 unidades de carbono em comprimento). Em algumas modalidades, o grupo C1-C32 alquila é saturado, insaturado, ramificado, de cadeia linear, cíclico ou uma combinação dos mesmos. Uma lista exemplificativa de grupos C1-C32 alquila é metila, etila, n-propila, iso-propila, n-butila, sec-butila, terc-butila, n- pentila, sec-pentila, neo-pentila, hexila, heptila, octila, nonila, laurila, estearila, cetila, behenila, ciclopentila, ciclo-hexila, propenila, 2-butenila, 3- butenila, 2-pentenila, 3-pentenila ou 4-pentenila. Em certas modalidades, o grupo C1-C32 alquila está adicionalmente substituído por um ou mais substituintes alquila, substituintes arila, heteroátomos ou combinações dos mesmos. Em algumas modalidades, o grupo C1-C32 alquila pode ser um grupo C1-C32 heteroalquila (isto é, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 ou 32 unidades de carbono). Como usado no presente documento, "grupo heteroalquila" refere- se a um grupo alifático cíclico saturado ou insaturado, substituído ou não substituído, de cadeia linear, ramificado ou cíclico que contém pelo menos 1 heteroátomo (por exemplo, O, S, N e/ou P) no núcleo da molécula (isto é, a estrutura principal do carbono).
[0094] Em certas modalidades, o substituinte R10, o grupo hidrofóbico é um grupo arila. O grupo arila pode ser qualquer grupo arila ou heteroarila substituído ou não substituído, em que o grupo heteroarila é um grupo monocíclico aromático de 5 ou 6 membros, um grupo bicíclico de 9 ou 10 membros e um grupo tricíclico de 11 a 14 membros, que tem pelo menos um heteroátomo (por exemplo, O, S ou N) em pelo menos um dos anéis. Cada anel do grupo heteroarila que contém um heteroátomo pode conter um ou dois átomos de oxigênio ou enxofre e/ou de um a quatro átomos de nitrogênio, desde que o número total de heteroátomos em cada anel seja quatro ou menos e cada anel tenha pelo menos um átomo de carbono. Os anéis fundidos que completam os grupos bicíclicos e tricíclicos podem conter apenas átomos de carbono e podem estar saturados, parcialmente saturados ou insaturados. Os átomos de nitrogênio, oxigênio e enxofre opcionalmente podem ser oxidados, e os átomos de nitrogênio podem ser opcionalmente quaternizados. Os grupos heteroarila que são bicíclicos ou tricíclicos precisam incluir pelo menos um anel totalmente aromático, mas o outro anel ou anéis fundidos podem ser aromáticos ou não aromáticos. Em algumas modalidades, o composto arila é fenila, naftila, pirrolila, isoindolila, indolizinila, indolila, furanila, benzofuranila, benzotiofenila, tiofenila, piridila, acridinila, naftiridinila, quinolinila, isoquinolinila, isoxazolila, oxazolila, benzoxazolila, isotiazolila, tiazolila, benztiazolila, imidazolila, tiadiazolila, tetrazolila, triazolila, oxadiazolila, benzimidazolila, purinila, pirazolila, pirazinila, pteridinila, quinoxalinila, ftalazinila, quinazolinila, triazinila, fenazinila, cinolinila, pirimidinila ou piridazinila.
[0095] Em certas modalidades do substituinte R10, o grupo hidrofóbico é um grupo C1-C32 fluroaquila ou um grupo C1-C32 fluoroarila. Conforme usado no presente documento, os termos “fluoroalquila" e “fluoroarila" se referem a qualquer grupo alquila ou grupo arila, respectivamente, com um ou mais átomos de flúor.
[0096] O sal sulfonato pode ter qualquer contraíon de cátion adequado (isto é, "M"). Por exemplo, o contraíon de cátion (“M”) pode ser um próton, de amônio, uma amina quaternária, um cátion de um metal alcalino, um cátion de um metal alcalinoterroso, um cátion de um metal de transição, um cátion de um metal de terras raras, um cátion de elemento de grupo principal ou uma combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, o contraíon de cátion é um próton ou um cátion de lítio, sódio, potássio, magnésio, cálcio, manganês, ferro, zinco ou uma combinação dos mesmos. Em certas modalidades, M é selecionado a partir de hidrogênio, lítio, sódio, potássio ou uma combinação dos mesmos.
[0097] A uma ou mais unidades monoméricas associativas podem estar presentes no polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) em qualquer quantidade adequada. O polímero associativo pode compreender uma soma total de cerca de 10% em mol ou menos da uma ou mais unidades monoméricas associativas, por exemplo, cerca de 9% em mol ou menos, cerca de 8% em mol ou menos, cerca de 7% em mol ou menos, cerca de 6% em mol ou menos, cerca de 5% em mol ou menos, cerca de 4% em mol ou menos, cerca de 3% em mol ou menos, cerca de 2% em mol ou menos ou cerca de 1% em mol ou menos. Alternativamente, ou adicionalmente, o polímero associativo pode compreender cerca de 0,005% em mol ou mais da uma ou mais unidades monoméricas associativas, por exemplo, cerca de 0,01% em mol ou mais, cerca de 0,1% em mol ou mais, cerca de 0,25% em mol ou mais, cerca de 0,3% em mol ou mais, cerca de 0,4% em mol ou mais, ou cerca de 0,5% em mol ou mais. Assim, o polímero associativo pode compreender a uma ou mais unidades monoméricas associativas em uma concentração limitada por quaisquer dois dos pontos de extremidade mencionados acima. O polímero associativo pode compreender de cerca de 0,005% em mol a cerca de 10% em mol de uma ou mais unidades monoméricas associativas, por exemplo, de cerca de 0,005% em mol a cerca de 9% em mol, de cerca de 0,005% em mol a cerca de 8% em mol, de cerca de 0,005% em mol a cerca de 7% em mol, de cerca de 0,005% em mol a cerca de 6% em mol, de cerca de 0,005% em mol a cerca de 5% em mol, de cerca de 0,005% em mol a cerca de 4% em mol, de cerca de 0,005% em mol a cerca de 3% em mol, de cerca de 0,005% mol a cerca de 2% mol, de cerca de 0,005% mol a cerca de 1% mol, de cerca de 0,01% mol a cerca de 1% mol, de cerca de 0,1% mol a cerca 1% mol, de cerca de 0,25% em mol a cerca de 1% em mol, de cerca de 0,3% mol a cerca de 1% mol, de cerca de 0,4% mol a cerca de 1% mol, de cerca de 0,5% mol a cerca de 1,0% mol, de cerca de 0,01% mol a cerca de 0,5% em mol ou de cerca de 0,01% em mol a cerca de 0,25% em mol.
[0098] Em algumas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreende uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula II, uma unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I e uma unidade monomérica catiônica adicional. Em algumas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliares de resistência de polímero) compreende uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula II, uma unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I e uma unidade monomérica adicional derivada de DMAEA.MCQ. Em algumas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreende uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula II, uma unidade monomérica adicional derivada de acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de DMAEA.MCQ. Em certas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxílio à resistência do polímero) compreende uma unidade monomérica associativa derivada do monômero VISIOMER® C18PEG1105MA, uma unidade monomérica adicional derivada de acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de DMAEA.MCQ.
[0099] Em algumas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreende uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula II, uma unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I e uma unidade monomérica aniônica adicional. Em algumas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreende uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula II, uma unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I e uma unidade monomérica adicional derivada de acrilato de sódio. Em algumas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreende uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula II, uma unidade monomérica adicional derivada de acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de acrilato de sódio. Em certas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreende uma unidade monomérica associativa derivada do monômero VISIOMER® C18PEG1105MA, uma unidade monomérica adicional derivada de acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de acrilato de sódio.
[00100] Em algumas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreende uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula VI, uma unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I e uma unidade monomérica catiônica adicional. Em algumas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreende uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula VI, uma unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I e uma unidade monomérica adicional derivada de DMAEA.MCQ. Em algumas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreende uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula VI, uma unidade monomérica adicional derivada de acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de DMAEA.MCQ. Em certas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreende uma unidade monomérica associativa derivada do derivado MAPTAC-C12 de Fórmula VII, uma unidade monomérica adicional derivada de acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de DMAEA.MCQ.
[00101] Em algumas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreende uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula VI, uma unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I e uma unidade monomérica aniônica adicional. Em algumas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreende uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula VI, uma unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I e uma unidade monomérica adicional derivada de acrilato de sódio. Em algumas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreende uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula VI, uma unidade monomérica adicional derivada de acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de acrilato de sódio. Em certas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreende uma unidade monomérica associativa derivada do derivado MAPTAC-C12 de Fórmula VII, uma unidade monomérica adicional derivada de acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de acrilato de sódio.
[00102] Em algumas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreende uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula VIII, uma unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I e uma unidade monomérica catiônica adicional. Em algumas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreende uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula VIII, uma unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I e uma unidade monomérica adicional derivada de DMAEA.MCQ.
[00103] Em algumas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreende uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula VIII, uma unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I e uma unidade monomérica aniônica adicional. Em algumas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreende uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula VIII, uma unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I e uma unidade monomérica adicional derivada de acrilato de sódio.
[00104] Em algumas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) é de Fórmula AP1: em que E é uma ou mais unidades monoméricas associativas, F é uma ou mais unidades monoméricas adicionais, G é uma ou mais unidades monoméricas derivadas de um monômero de Fórmula I, H está opcionalmente presente e é uma ou mais unidades de piperidina-2,6-diona, em que a uma ou mais piperidina-2,6-diona são formadas após a ciclização de um nitrogênio de acrilamida da unidade monomérica derivada do monômero de Fórmula I ("G") em uma carbonila da unidade monomérica adicional ("F"), em que o polímero associativo tem um peso molecular médio ponderado de cerca de 10 kDa a cerca de 2.000 kDa.
[00105] Em algumas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) é da fórmula AP2: em que E é uma ou mais unidades monoméricas associativas, E’ é um valor percentual em mol de cerca de 0,005 a cerca de 10, F é uma ou mais unidades monoméricas adicionais, F' é um valor percentual em mol de cerca de 0,005 a cerca de 90, G é uma ou mais unidades monoméricas derivadas de um monômero de Fórmula I, e G 'é um valor percentual em mol de cerca de 10 a cerca de 99,99. A unidade monomérica E é definida pelas unidades monoméricas associativas descritas no presente documento. As unidades monoméricas F e G são definidas pelas unidades monoméricas adicionais e unidades monoméricas derivadas do monômero de Fórmula I, respectivamente, descritas no presente documento.
[00106] Tal como descrito no presente documento, o polímero associativo (por exemplo, o auxiliar de resistência de polímero) da fórmula AP2 pode existir como um polímero alternado, polímero aleatório, polímero em bloco, polímero de enxerto, polímero linear, polímero ramificado, polímero cíclico, ou uma combinação dos mesmos. Assim, E, F e G podem existir em qualquer ordem adequada (por exemplo, EGF, EFG, GEF, GFE, FEG ou FGE), incluindo unidades individuais repetidas (por exemplo, EEFFFGG, EFGGEFEE, EFGEEE, EEEEFG, etc.).
[00107] A quantidade de uma ou mais unidades monoméricas associativas ("E'") e a soma total de uma ou mais unidades monoméricas adicionais ("F'" + "G'") são como descrito anteriormente para a uma ou mais unidades monoméricas associativas e a soma total de uma ou mais unidades monoméricas adicionais.
[00108] Em algumas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) da fórmula AP2 sofre degradação de carga para fornecer um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) da fórmula AP3: em que E é uma ou mais unidades monoméricas associativas, E" é um valor percentual em mol de cerca de 0,005 a cerca de 10, F é uma ou mais unidades monoméricas adicionais, F" é um valor percentual em mol de cerca de 0,005 a cerca de 90, G é uma ou mais unidades monoméricas derivadas de um monômero de Fórmula I, G" é um valor percentual em mol de cerca de 10 a cerca de 99,99, H é uma ou mais unidades de piperidina-2,6- diona, em que a uma ou mais piperidina-2,6-dionas são formadas após ciclização de um nitrogênio de acrilamida da unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I ("G") em uma carbonila da unidade monomérica adicional ("F"), e H" é um valor percentual em mol de cerca de 0 (isto é, quantidades vestigiais) a cerca de 10. Como usado no presente documento, "degradação de carga" refere-se ao processo de uma unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I ciclizando em uma unidade monomérica adicional carregada (isto é, uma unidade monomérica catiônica e/ou aniônica), de modo que o substituinte carregado da unidade monomérica adicional é deslocado e, assim, o polímero tem menos unidades monoméricas catiônicas e/ou menos unidades monoméricas aniônicas. Sem desejar estar vinculado a nenhuma teoria em particular, acredita-se que a degradação da carga possa ocorrer espontaneamente ou possa ser facilitada por um ou mais componentes na solução de polímero.
[00109] Em certas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) é da fórmula AP3: em que E é uma ou mais unidades monoméricas associativas, E” é um valor percentual em mol de cerca de 0,005 a cerca de 10, F é uma ou mais unidades monoméricas adicionais, F" é um valor percentual em mol de cerca de 0,005 a cerca de 90, G é uma ou mais unidades monoméricas derivadas de um monômero de Fórmula I, G” é um valor percentual em mol de cerca de 10 a cerca de 99,99, H é uma ou mais unidades da fórmula , em que R1 é H ou C1-C4 alquila (por exemplo, metila, etila, n-propila, iso-propila, n-butila, sec-butila, ou terc-butila) e R2 é H ou um grupo orgânico, e H” é um valor percentual em mol de cerca de 0 (isto é, quantidades vestigiais) a cerca de 10. Em certas modalidades, R1 e R2 são hidrogênio.
[00110] Como descrito no presente documento, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) da fórmula AP3 pode existir como um polímero alternado, polímero aleatório, polímero em bloco, polímero de enxerto, polímero linear, polímero ramificado, polímero cíclico ou uma combinação dos mesmos. Assim, E, F, G e H podem existir em qualquer ordem adequada (por exemplo, EGFH, EGHF, EHFG, EHGF, EFGH, EFHG, FEGH, FEHG, FHEG, FHGE, FGEH, FGHE, GHFE, GHEF, GEFH, GEHF, GFHE, GFEH, HEFG, HEGF, HGEF, HGFE, HFEG ou HFGE), incluindo unidades individuais repetidas (por exemplo, EEFFFGGHHH, EFGGEFEEH, EFGEEEHH, HHHEEEEFG, etc.).
[00111] Em certas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) é da fórmula AP4: em que cada R1 é, independentemente, H ou C1-C4 alquila (por exemplo, metila, etila, n-propila, iso-propila, n-butila, sec-butila, ou terc- butila), cada R2 é, independentemente, H ou um grupo orgânico, R3 é H ou C1-C10 alquila (por exemplo, (CH2)kCH3), em que k é um número inteiro de 0 a 9 (ou seja, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9), X é O ou NH, m, n e o são, independentemente, números inteiros de 0 a 100, em que, quando (n + o) < 3, m é pelo menos 7, cada Y1 e Y2 são, independentemente, H ou C1-C4 alquila (por exemplo, metila, etila, n-propila, iso-propila, n-butila, sec-butila, ou terc- butila),e R4 é H ou um grupo hidrofóbico, E" é um valor percentual em mol de cerca de 0,005 a cerca de 10, F é uma ou mais unidades monoméricas adicionais, F" é um valor percentual em mol de cerca de 0,005 a cerca de 90, G” é um valor percentual em mol de cerca de 10 a cerca de 99,99, e H” é um valor percentual em mol de cerca de 0 (isto é, quantidades vestigiais) a cerca de 10. Em algumas modalidades, “C1-C10 alquila” refere-se a um grupo C1-C10 alquila ramificado.
[00112] Em certas modalidades do polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) de fórmula AP4, F é derivado de um monômero de cloreto de dialildimetilamônio ("DADMAC"). Em certas modalidades do polímero associativo de Fórmula AP4, F é derivado de um monômero de cloreto de 2-(acriloiloxi)-N,N,N-trimetiletanamínio ("DMAEA.MCQ").
[00113] Em certas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) é da fórmula AP5: em que cada R1 é, independentemente, H ou C1-C4 alquila (por exemplo, metila, etila, n-propila, iso-propila, n-butila, sec-butila, ou terc- butila), cada R2 é, independentemente, H ou um grupo orgânico, R3 é H ou C1-C10 alquila (por exemplo, (CH2)kCH3), em que k é um número inteiro de 0 a 9, q é um número inteiro de 2 a 100, r é um número inteiro de 0 a 30, cada Y é independentemente H ou CH3, E” é um valor percentual em mol de cerca de 0,005 a cerca de 10, F” é um valor percentual em mol de cerca de 0,005 a cerca de 90, G” é um valor percentual em mol de cerca de 10 a cerca de 99,99, e H” é um valor percentual em mol de cerca de 0 (isto é, quantidades vestigiais) a cerca de 10. Em algumas modalidades, “C1-C10 alquila” refere-se a um grupo C1-C10 alquila ramificado.
[00114] Em certas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) é da fórmula AP6: em que r é um número inteiro de 0 a 30 (por exemplo, de 2 a 30, de 4 a 30, de 6 a 30, de 8 a 30, de 10 a 30, de 12 a 30, de 16 a 30, de 18 a 30, 20 a 30, 22 a 30, ou de 24 a 30), cada Y é independentemente H ou CH 3, E” é um valor percentual em mol de cerca de 0,005 a cerca de 10, F” é um valor percentual em mol de cerca de 0,005 a cerca de 90, G” é um valor percentual em mol de cerca de 10 a cerca de 99,99, e H" é um valor percentual em mol de cerca de 0 (isto é, quantidades vestigiais) a cerca de 10. Em certas modalidades, r é um número inteiro de 14 a 16.
[00115] Em certas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) é da fórmula AP7: em que cada R1 é, independentemente, H ou C1-C4 alquila (por exemplo, metila, etila, n-propila, iso-propila, n-butila, sec-butila, ou terc- butila), cada R2 é, independentemente, H ou um grupo orgânico, R6 e R7 são, cada um, independentemente H ou C1-C10 alquila (por exemplo, (CH2)tCH3) em que t é um número inteiro de 0 a 9, X é O ou NH, s é um número inteiro de 0 a 20, Z é qualquer ânion, e R8 é um grupo hidrofóbico, E” é um valor percentual em mol de cerca de 0,005 a cerca de 10, F é uma ou mais unidades monoméricas adicionais, F” é um valor percentual em mol de cerca de 0,005 a cerca de 90, G“ é um valor percentual em mol de cerca de 10 a cerca de 99,99, e H" é um valor percentual em mol de cerca de 0 (isto é, quantidades vestigiais) a cerca de 10. Em algumas modalidades, “C1-C10 alquila” refere-se a um grupo C1-C10 alquila ramificado.
[00116] Em certas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) é da fórmula AP8: em que cada R1 é, independentemente, H ou C1-C4 alquila (por exemplo, metila, etila, n-propila, iso-propila, n-butila, sec-butila, ou terc- butila), cada R2 é, independentemente, H ou um grupo orgânico, R6 é H ou C1-C10 alquila (por exemplo, (CH2)tCH3) em que t é um número inteiro de 0 a 9, e u é um número inteiro de 0 a 30, E” é um valor percentual em mol de cerca de 0,005 a cerca de 10, F” é um valor percentual em mol de cerca de 0,005 a cerca de 90, G" é um valor percentual em mol de cerca de 10 a cerca de 99,99 e H” é um valor percentual em mol de cerca de 0 (isto é, quantidades vestigiais) a cerca de 10. Em algumas modalidades, “C1-C10 alquila” refere-se a um grupo C1-C10 alquila ramificado.
[00117] Em certas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) é da fórmula AP9: em que R6 é H ou C1-C10 alquila (por exemplo, (CH2)tCH3) em que t é um número inteiro de 0 a 9, e u é um número inteiro de 0 a 30, E” é um valor percentual em mol de cerca de 0,005 a cerca de 10, F” é um valor percentual em mol de cerca de 0,005 a cerca de 90, G" é um valor percentual em mol de cerca de 10 a cerca de 99,99 e H” é um valor percentual em mol de cerca de 0 (isto é, quantidades vestigiais) a cerca de 10. Em algumas modalidades, “C1-C10 alquila” refere-se a um grupo C1-C10 alquila ramificado.
[00118] Em certas modalidades do polímero associativo (por exemplo, auxiliares de resistência de polímero) de fórmula AP7 a 9 (isto é, AP7, AP8 ou AP9), F é derivado de um ou mais monômeros selecionados a partir de ácido acrílico, ácido metacrílico, ou sais dos mesmos.
[00119] Em certas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) é da fórmula AP10: em que cada R1 é, independentemente, H ou C1-C4 alquila (por exemplo, metila, etila, n-propila, iso-propila, n-butila, sec-butila, ou terc- butila), cada R2 é, independentemente, H ou um grupo orgânico, R9 é H ou C1-C10 alquila (por exemplo, (CH2)vCH3) em que v é um número inteiro de 0 a 9, X é O ou NH, M é qualquer cátion, e cada R10 é independentemente H ou um grupo hidrofóbico, E" é um valor percentual em mol de cerca de 0,005 a cerca de 10, F é uma ou mais unidades monoméricas adicionais, F" é um valor percentual em mol de cerca de 0,005 a cerca de 90, G" é um valor percentual em mol de cerca de 10 a cerca de 99,99 e H" é um valor percentual em mol de cerca de 0 (isto é, quantidades vestigiais) a cerca de 10. Em algumas modalidades, “C1-C10 alquila” refere-se a um grupo C1-C10 alquila ramificado.
[00120] Em certas modalidades, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) é da fórmula AP11: em que R9 é H ou C1-C10 alquila (por exemplo, (CH2)vCH3) em que v é um número inteiro de 0 a 9, X é O ou NH, M é qualquer cátion, e cada R10 é independentemente H ou um grupo hidrofóbico, E" é um valor percentual em mol de cerca de 0,005 a cerca de 10, F é uma ou mais unidades monoméricas adicionais, F" é um valor percentual em mol de cerca de 0,005 a cerca de 90, G" é um valor percentual em mol de cerca de 10 a cerca de 99,99 e H" é um valor percentual em mol de cerca de 0 (isto é, quantidades vestigiais) a cerca de 10. Em algumas modalidades, “C1-C10 alquila” refere-se a um grupo C1-C10 alquila ramificado.
[00121] Como descrito no presente documento, o polímero associativo (por exemplo, auxiliares de resistência de polímero) de fórmula AP4 a AP 11 (isto é, AP4, AP5, AP6, AP7, AP8, AP9, AP10 ou AP11) pode existir como um polímero alternado, polímero aleatório, polímero em bloco, polímero de enxerto, polímero linear, polímero ramificado, polímero cíclico ou uma combinação dos mesmos. Assim, as unidades monoméricas podem existir em qualquer ordem adequada, incluindo a repetição de unidades individuais.
[00122] A presença da unidade monomérica H pode ser detectada por qualquer método adequado. Em algumas modalidades, o monômero H é detectado por RMN de 13C, RMN de 1H, espectroscopia de IV ou uma combinação dos mesmos.
[00123] A abundância da unidade monomérica H pode ser determinada por qualquer método adequado. Em algumas modalidades, a abundância da unidade monomérica H pode ser determinada por comparação relativa das integrações de pico de um espectro de RMN de 13C, espectro de RMN de 1H, espectro de IR ou uma combinação dos mesmos.
[00124] Em algumas modalidades do polímero associativo (por exemplo, auxiliares de resistência de polímero) de fórmula AP3 a 11 (isto é, AP3, AP4, AP5, AP6, AP7, AP8, AP9, AP10 ou AP11), E" é de cerca de 0,005% em mol a cerca de 10% em mol (por exemplo, de cerca de 0,005% em mol a cerca de 9% em mol, de cerca de 0,005% em mol a cerca de 8% em mol, de cerca de 0,005% em mol a cerca de 7% em mol, de cerca de 0,005% em mol a cerca de 6% em mol, de cerca de 0,005% em mol a cerca de 5% em mol, de cerca de 0,005% em mol a cerca de 4% em mol, de cerca de 0,005% em mol a cerca de 3% em mol ou de cerca de 0,005 % em mol a cerca de 2% em mol), F” é de cerca de 0,005% em mol a cerca de 90% em mol (por exemplo, de cerca de 0,005% em mol a cerca de 80% em mol, de cerca de 0,005% em mol a cerca de 70% em mol, de cerca de 0,005 % em mol a cerca de 60% em mol, de cerca de 0,005% em mol a cerca de 50% em mol, de cerca de 0,005% em mol a cerca de 40% em mol, de cerca de 0,005% em mol a cerca de 35% em mol, de cerca de 0,005% em mol a cerca de 30% em mol, de cerca de 0,005% em mol a cerca de 25% mol, de cerca de 0,005% em mol a cerca de 20% mol, de cerca de 0,005% em mol a cerca de 16% mol, de cerca de 0,005% em mol a cerca de 12% em mol, de cerca de 0,005% em mol a cerca de 10% em mol, de cerca de 2% em mol a cerca de 20% em mol, de cerca de 4% em mol a cerca de 20% em mol, de cerca de 6% em mol a cerca de 20% em mol, de cerca de 4% em mol a cerca de 16% em mol, de cerca de 4% em mol a cerca de 12% em mol ou de cerca de 4% em mol a cerca de 10% em mol), G” é de cerca de 10% em mol a cerca de 99,99 % em mol (por exemplo, de cerca de 10% em mol a cerca de 99,99% em mol, de cerca de 20% em mol a cerca de 99,99% em mol, de cerca de 30% em mol a cerca de 99,99% em mol, de cerca de 40% em mol a cerca de 99,99% em mol, de cerca de 50% em mol a cerca de 99,99% em mol, de cerca de 60% em mol a cerca de 99,99% em mol, de cerca de 70% em mol a cerca de 99,99% em mol, de cerca de 80% em mol a cerca de 99,99% em mol, de cerca de 80% em mol a cerca de 99,95% mol, de cerca de 80% mol a cerca de 99,9% mol, de cerca de 80% mol a cerca de 99,5% mol, de cerca de 80% mol a cerca de 99% mol, de cerca de 80% mol a cerca de 97% mol, de cerca de 80% em mol a cerca de 95% em mol, de cerca de 80% em mol a cerca de 92% em mol, de cerca de 80% em mol a cerca de 90% em mol, de cerca de 84% em mol a cerca de 99% em mol, de cerca de 84% em mol a cerca de 94% em mol, de cerca de 84% em mol a cerca de 95% em mol, de cerca de 84% em mol a cerca de 92% em mol, ou de cerca de 84% em mol a cerca de 90% em mol), e H” é de cerca de 0% em mol (isto é, quantidades vestigiais) a cerca de 10% mol (por exemplo, de cerca de 0,001% em mol a cerca de 10% em mol, de cerca de 0,001% em mol a cerca de 9% em mol, de cerca de 0,001% em mol a cerca de 8% em mol, de cerca de 0,001% em mol a cerca de 7% em mol, de cerca de 0,001% em mol a cerca de 6% em mol, de cerca de 0,001% em mol a cerca de 5% em mol, de cerca de 0,001% em mol a cerca de 4% em mol, de cerca de 0,001% em mol a cerca de 3% mol, ou de cerca de 0,001% em mol a cerca de 2% mol).
[00125] Em certas modalidades do polímero associativo (por exemplo, auxiliares de resistência de polímero) de fórmula (AP3 a 11) (isto é, AP3, AP4, AP5, AP6, AP7, AP8, AP9, AP10, ou AP11), E” é de cerca de 0,005% em mol a cerca de 1% em mol (por exemplo, de cerca de 0,01% em mol a cerca de 1% em mol, de cerca de 0,1% em mol a cerca de 1% em mol, de cerca de 0,25% em mol a cerca de 1% em mol, de cerca de 0,3% mol a cerca de 1% mol, de cerca de 0,4% mol a cerca de 1% mol, de cerca de 0,5% mol a cerca de 1,0% mol, de cerca de 0,01% mol a cerca de 0,5% mol ou cerca de 0,01% em mol a cerca de 0,25% em mol), F” é de cerca de 4% em mol a cerca de 10% em mol (por exemplo, de cerca de 4% em mol a cerca de 9% em mol, de cerca de 4% em mol a cerca de 8% em mol, de cerca de 4% em mol a cerca de 7% em mol, de cerca de 4% em mol a cerca de 6% em mol, de cerca de 4% em mol a cerca de 5% em mol, de cerca de 5% em mol a cerca de 10% em mol, de cerca de 6% em mol a cerca de 10% em mol, de cerca de 7% em mol a cerca de 10% em mol, de cerca de 8% em mol a cerca de 10% em mol, de cerca de 9% em mol a cerca de 10% em mol ou de cerca de 6% em mol a cerca de 8% em mol), G” é de um cerca de 84% em mol a cerca de 90% em mol (por exemplo, de cerca de 85% em mol a cerca de 90% em mol, de cerca de 86% em mol a cerca de 90% em mol, de cerca de 87% em mol a cerca de 90% em mol, de cerca de 88% em mol a cerca de 90% em mol, de cerca de 89% em mol a cerca de 90% em mol, de cerca de 84% em mol a cerca de 89% em mol, de cerca de 84% em mol a cerca de 88% em mol, de cerca de 84% em mol a cerca de 87% em mol, de cerca de 84% em mol a cerca de 86% em mol, de cerca de 84% em mol a cerca de 85% em mol ou de cerca de 86% em mol a cerca de 88% em mol) e H” é de cerca de 0% em mol (isto é, quantidades vestigiais) a cerca de 6% em mol (por exemplo, de cerca de 0,001% em mol a cerca de 5% em mol, de cerca de 0,001% em mol a cerca de 4% em mol, de cerca de 0,001% em mol a cerca de 3% em mol ou de cerca de 0,001% em mol a cerca de 2% em mol, de cerca de 0,001% em mol a cerca de 1% mol, de cerca de 0,01% mol a cerca de 1% mol, de cerca de 0,1% mol a cerca de 1% mol, de cerca de 0,25% mol a cerca de 1% mol, de cerca de 0,3 % em mol a cerca de 1% mol, de cerca de 0,4% mol a cerca de 1% mol, de cerca de 0,5% mol a cerca de 1,0% mol, de cerca de 0,01% mol a cerca de 0,5% mol ou de cerca de 0,01% em mol a cerca de 0,25% em mol).
[00126] Em algumas modalidades, o processo para fabricar o pó compreende a ligação em rede de um ou mais polímeros associativos (por exemplo, auxiliares de resistência de polímero). Como usado neste documento, "rede" refere-se à coordenação química de uma cadeia polimérica a uma cadeia polimérica adjacente para promover uma propriedade física diferente. A técnica de ligação em rede pode compreender qualquer coordenação química adequada. De modo geral, a ligação em rede de um ou mais polímeros associativos não compreende a ligação covalente de cadeias poliméricas adjacentes. Por exemplo, a coordenação química pode ocorrer através de ligações iônicas, ligações de hidrogênio, interações hidrofóbicas, interações dipolares, forças de Van der Waals ou uma combinação das mesmas.
[00127] Em uma modalidade, pelo menos uma porção da rede ocorre entre as unidades monoméricas associativas de diferentes cadeias poliméricas (isto é, interações intermoleculares). Sem desejar estar vinculado a nenhuma teoria específica, acredita-se que as unidades monoméricas associativas interajam momentaneamente através de interações químicas fracas (isto é, ligação iônica, ligação de hidrogênio, interações hidrofóbicas, interações dipolares, forças de Van der Waals ou uma combinação das mesmas), resultando na rede de polímero associativo adjacente (por exemplo, auxiliares de resistência de polímero) temporariamente. Como usado no presente documento, "ligação em rede de polímero (ou polímeros) associativo adjacente temporariamente" refere-se a uma interação, que pode ser controlada pelo nível de diluição, a presença de um tensoativo ou uma combinação dos mesmos. Assim, a ligação em rede do polímero (ou polímeros) associativo é reversível, permitindo, assim, que pós, géis ou meios líquidos de baixa viscosidade sejam preparados e/ou subsequentemente dispersos em um solvente.
[00128] Em outra modalidade, pelo menos uma porção da rede ocorre entre as unidades monoméricas associativas e um ou mais tensoativos. Sem desejar estar ligado por qualquer teoria em particular, acredita-se que as unidades monoméricas associativas podem interagir momentaneamente através de interações químicas fracas (ou seja, ligação iónica, ligação de hidrogênio, interações hidrofóbicas, interações dipolares, forças de Van der Waals, ou uma combinação das mesmas) com o um ou mais tensoativos, resultando em rede do polímero associativo (por exemplo, auxiliares de resistência de polímero) e tensoativo (ou tensoativos) temporariamente. Como usado no presente documento, "ligação em rede de polímero (ou polímeros) associativo e tensoativo (ou tensoativos) temporariamente" refere-se a uma interação, que pode ser controlada pelo nível de diluição, a quantidade de um tensoativo ou uma combinação dos mesmos. Assim, a ligação em rede de polímero (ou polímeros) associativo e tensoativo (ou tensoativos) é reversível e permite que pó, géis ou meios líquidos de baixa viscosidade sejam preparados e/ou subsequentemente dispersos em um solvente.
[00129] Em algumas modalidades, pelo menos uma porção da rede ocorre através da copolimerização micelar. Como usado neste documento, "copolimerização micelar" refere-se à formação simultânea de micelas compreendendo monômeros associativos e/ou tensoativos, e polímeros associativos que compreendem unidades monoméricas associativas. Sem desejar estar vinculado a nenhuma teoria em particular, acredita-se que as unidades monoméricas associativas de polímeros adjacentes possam ser incorporadas em micelas formadas a partir de monômeros associativos e/ou tensoativos, conectando, assim, o polímero associativo adjacente (por exemplo, auxiliares de resistência de polímero) temporariamente.
[00130] Conforme usado no presente documento, "rede temporária" refere-se a uma interação associativa (por exemplo, dentro da solução de polímero associativo (por exemplo, auxiliares de resistência de polímero), gel úmido e pó) que pode ser controlada pelo nível de diluição, a presença de um tensoativo ou uma combinação dos mesmos. Ao contrário da prática de reticulação mais permanente conhecida na técnica, por exemplo, reticulação por meio de ligações covalentes, a rede temporária pode ser momentânea. Como usado neste documento, "temporário" pode se referir a qualquer período de tempo que se estende desde a formação inicial da solução de polímero (ou polímeros) associativo até a dispersão do pó em solução. Por exemplo, a rede temporária fornece estrutura suficiente do gel úmido para permitir o processamento e a conversão da máquina em um pó. Além disso, a rede temporária ajuda a produzir um pó estável, mas mantém níveis razoáveis de solubilidade em água. Com a diluição em água, as interações associativas (isto é, a rede temporária) diminuem, e o pó se dispersa na água ou em outro solvente.
[00131] Em certas modalidades, o processo para fabricar o pó compreende a ligação em rede de um ou mais polímeros associativos (por exemplo, auxiliares de resistência de polímero) e um ou mais tensoativos em que a uma ou mais unidades monoméricas associativas e o um ou mais tensoativos são estruturalmente similares. Como usado no presente documento, "estruturalmente semelhante" significa que a unidade (ou unidades) monomérica associativa e o tensoativo (ou tensoativos) têm os mesmos grupos funcionais químicos ou semelhantes. Em algumas modalidades, a unidade (ou unidades) monomérica associativa e o tensoativo (ou tensoativos) compreendem, cada um, pelo menos um substituinte hidroxila. Em algumas modalidades, a unidade (ou unidades) monomérica associativa e o tensoativo (ou tensoativos) compreendem, cada um, pelo menos um substituinte de amina. Em algumas modalidades, a unidade (ou unidades) monomérica associativa e o tensoativo (ou tensoativos) compreendem, cada um, uma cadeia de éter de poliéter. Em algumas modalidades, a unidade (ou unidades) monomérica associativa e o tensoativo (ou tensoativos) compreendem, cada um, uma cadeia de poliéter, em que o comprimento das cadeias de poliéter é separado por seis unidades de carbono ou menos (isto é, 6, 5, 4, 3, 2, 1 ou 0). Por exemplo, se uma unidade monomérica associativa tiver um comprimento de cadeia de poliéter de 16 unidades de carbono, um tensoativo estruturalmente semelhante terá um comprimento de cadeia de poliéter de 10 a 22 unidades de carbono (isto é, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 ou 22). Em certas modalidades, as cadeias de poliéter compreendem o mesmo número de unidades de carbono. Em algumas modalidades, a unidade (ou unidades) monomérica associativa e o tensoativo (ou tensoativos) compreendem, cada um, uma cadeia alquila. Em algumas modalidades, a unidade (ou unidades) monomérica associativa e o tensoativo (ou tensoativos) compreendem, cada um, cadeias alquila, em que o comprimento das cadeias alquila é separado por seis unidades de carbono ou menos (isto é, 6, 5, 4, 3, 2, 1 ou 0). Por exemplo, se uma unidade monomérica associativa tiver um comprimento de cadeia alquila de 16 unidades de carbono, um tensoativo estruturalmente semelhante terá um comprimento de cadeia alquila de 10 a 22 unidades de carbono (isto é, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 ou 22). Em certas modalidades, as cadeias alquila compreendem, cada uma, o mesmo número de carbonos. Em certas modalidades, a unidade (ou unidades) monomérica associativa e o tensoativo (ou tensoativos) compreendem a mesma subunidade estrutural.
[00132] Em algumas modalidades, o processo para fabricar o pó compreende ainda um ou mais tensoativos. O tensoativo pode ser qualquer tensoativo adequado selecionado a partir de um tensoativo aniônico, um tensoativo catiônico, um tensoativo não iônico e uma combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, o um ou mais tensoativos podem existir como um dímero. Por exemplo, o tensoativo pode ter um grupo principal polar e duas caudas não polares, ou dois grupos principais polares e uma cauda não polar, ou dois grupos principais polares e duas caudas não polares. Sem desejar estar ligado a qualquer teoria em particular, acredita-se que o tensoativo ajude a fornecer estrutura ao gel úmido e aumente a solubilidade do pó resultante mediante diluição em água ou outro solvente.
[00133] Em uma modalidade, o tensoativo é um tensoativo catiônico. Em certas modalidades, o tensoativo catiônico é um sal de amônio de Fórmula IX: em que cada R11 é independentemente H ou C1-C10 alquila (por exemplo, (CH2)eCH3) em que E é um número inteiro de 0 a 9 (ou seja, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9), A é qualquer ânion e d é um número inteiro de 6 a 34 (por exemplo, de 6 a 30, de 6 a 24, de 6 a 20, de 6 a 16, de 6 a 12, de 5 a 25, de 10 a 20, de 15 a 25, de 10 a 24 ou de 10 a 30). Em algumas modalidades, “C1-C10 alquila” refere-se a um grupo C1-C10 alquila ramificado. Em algumas modalidades, o sal de amônio de Fórmula IX é uma mistura de dois ou mais desses sais de amônio, de modo que o valor médio (arredondado para o número inteiro mais próximo) de d seja um número inteiro de 6 a 34 (por exemplo, de 6 a 30, de 6 a 24, de 6 a 20, de 6 a 16, de 6 a 12, de 5 a 25, de 10 a 20, de 15 a 25, de 10 a 24 ou de 10 a 30). Em certas modalidades, o tensoativo catiônico é p-toluenossulfonato de hexadeciltrimetilamônio ou cloreto de hexadeciltrimetilamônio.
[00134] O sal de amônio pode ter qualquer contraíon adequado (isto é, "A"). Em algumas modalidades, o contraíon de ânion ("A") compreende um elemento selecionado a partir de um halogênio (isto é, fluoreto, cloreto, brometo ou iodeto), enxofre, carbono, nitrogênio, fósforo e uma combinação dos mesmos. Uma lista exemplificativa de ânions compreende fluoreto, cloreto, brometo, iodeto, sulfeto, sulfito, sulfato, bissulfato, bissulfito, tiossulfato, carbonato, bicarbonato, nitrato, nitrito, fosfato, hidrogenofosfato, di-hidrogenofosfato, fosfito, hidrogenofosfito, di-hidrogenofosfito, hexafluorofosfato, carboxilato, acetato, mesilato, tosilato ou triflato. Em certas modalidades, A é selecionado a partir de fluoreto, cloreto, brometo, mesilato, tosilato ou uma combinação dos mesmos.
[00135] Em algumas modalidades, o tensoativo é um tensoativo aniônico. Em certas modalidades, o tensoativo aniônico é um sal sulfato de Fórmula X: em que B é qualquer cátion, e f é um número inteiro de 7 a 35 (por exemplo, de 7 a 29, de 7 a 23, de 7 a 19, de 7 a 15, de 7 a 11, de 11 a 19, de 11 a 23 ou de 11 a 29). Em algumas modalidades, o sal sulfato de Fórmula X é uma mistura de dois ou mais desses sais sulfato, de modo que o valor médio (arredondado para o número inteiro mais próximo) de f seja um número inteiro de 7 a 35 (por exemplo, de 7 a 29, de 7 a 23, de 7 a 19, de 7 a 15, de 7 a 11, de 11 a 19, de 11 a 23 ou de 11 a 29). Em certas modalidades, o tensoativo aniônico é dodecilsulfato de sódio (isto é, f é 11).
[00136] O sal sulfato pode ter qualquer contraíon de cátion adequado (isto é, "B"). Por exemplo, o contraíon de cátion ("B") pode ser um próton, amônio, uma amina quaternária, um cátion de um metal alcalino, um cátion de um metal alcalinoterroso, um cátion de um metal de transição, um cátion de um metal de terras raras, um cátion de elemento de grupo principal ou uma combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, o contraíon de cátion é hidrogênio ou um cátion de lítio, sódio, potássio, magnésio, cálcio, manganês, ferro, zinco ou uma combinação dos mesmos. Em certas modalidades, B é selecionado dentre hidrogênio, lítio, sódio, potássio ou uma combinação dos mesmos.
[00137] Em algumas modalidades, o tensoativo é um tensoativo não iônico. O tensoativo não iônico pode ser qualquer tensoativo não iônico adequado. Em algumas modalidades, o tensoativo não iônico compreende a repetição de unidades de óxido de etileno, óxido de propileno ou óxido de etileno e óxido de propileno. Em certas modalidades, o tensoativo compreende copolímeros em bloco ou aleatórios de óxido de etileno ("EO"), óxido de propileno ("PO") ou uma combinação dos mesmos.
[00138] Em certas modalidades, o tensoativo não iônico é de Fórmula XI: em que a, b e c são independentemente números inteiros que variam de cerca de 2 a cerca de 200 (por exemplo, de cerca de 2 a cerca de 175, de cerca de 2 a cerca de 150, de cerca de 2 a cerca de 125, de cerca de 2 a cerca de 100, de cerca de 50 a cerca de 200, de cerca de 50 a cerca de 150 ou de cerca de 50 a cerca de 100) e a, b e c são iguais ou diferentes. Em algumas modalidades, o tensoativo não iônico de Fórmula X é uma mistura de dois ou mais desses tensoativos, de modo que a, b e c se referem a um comprimento médio de cadeia (arredondado para o número inteiro mais próximo) das subunidades designadas (isto é, comprimento médio de cadeia de EO e PO) em que a, b e c são independentemente números inteiros de cerca de 2 a cerca de 200 (por exemplo, de cerca de 2 a cerca de 175, de cerca de 2 a cerca de 150, de cerca de 2 a cerca de 125, de cerca de 2 a cerca de 100, de cerca de 50 a cerca de 200, de cerca de 50 a cerca de 150 ou de cerca de 50 a cerca de 100). Em certas modalidades, o tensoativo não iônico é o tensoativo PLURONIC® F-127, ou seja, HO(C2H4O)101(C3H6O)56(C2H4O)101H, comercializado pela BASF Corporation (Florham Park, Nova Jersey).
[00139] Em algumas modalidades, o tensoativo não iônico é de Fórmula XII: em que g é um número inteiro que varia de cerca de 6 a cerca de 50 (por exemplo, de cerca de 6 a cerca de 42, de cerca de 6 a cerca de 36, de cerca de 6 a cerca de 30, de cerca de 6 a cerca de 24, de cerca de 6 a cerca de 18, de cerca de 6 a cerca de 12, de cerca de 8 a cerca de 30, de cerca de 12 a cerca de 50, de cerca de 12 a cerca de 36 ou de cerca de 12 a cerca de 24), cada R12 e R13 são independentemente H ou C1-C4 alquila (por exemplo, metila, etila, n-propila, iso-propila, n-butila, sec-butila, ou terc-butila), e h e i são, independentemente, números inteiros variando de 0 a cerca de 100 (por exemplo, de cerca de 0 a cerca de 90, de cerca de 0 a cerca de 80, de cerca de 0 a cerca de 70, de cerca de 0 a cerca de 60, de cerca de 0 a cerca de 50, de cerca de 10 a cerca de 100 ou de cerca de 10 a cerca de 50). Em algumas modalidades, o tensoativo de Fórmula XII é uma mistura de dois ou mais desses tensoativos, de modo que g, h e i se referem a um comprimento médio de cadeia (arredondado para o número inteiro mais próximo) das subunidades designadas (isto é, comprimento médio de cadeia de carbono ou comprimento médio da cadeia de EO (ou EO substituído)), em que g é um número inteiro de cerca de 6 a cerca de 50 (por exemplo, de cerca de 6 a cerca de 42, de cerca de 6 a cerca de 36, de cerca de 6 a cerca de 30, de cerca de 6 a cerca de 24, de cerca de 6 a cerca de 18, de cerca de 6 a cerca de 12, de cerca de 8 a cerca de 30, de cerca de 12 a cerca de 50, de cerca de 12 a cerca de 36 ou de cerca de 12 a cerca de 24), e h e i são independentemente números inteiros que variam de 0 a cerca de 100 (por exemplo, de 0 a 90, de 0 a 80, de 0 a 70, de 0 a 60, de 0 a 50, de cerca de 10 a cerca de 100 ou de cerca de 10 a cerca de 50).
[00140] Em certas modalidades, o tensoativo não iônico é de Fórmula XII: em que g é um número inteiro que varia de cerca de 6 a cerca de 50 (por exemplo, de cerca de 6 a cerca de 42, de cerca de 6 a cerca de 36, de cerca de 6 a cerca de 30, de cerca de 6 a cerca de 24, de cerca de 6 a cerca de 18, de cerca de 6 a cerca de 12, de cerca de 12 a cerca de 50, de cerca de 12 a cerca de 36 ou de cerca de 12 a cerca de 24), R12 e R13 são H, e h e i são independentemente números inteiros que variam de 0 a cerca de 100 (por exemplo, de cerca de 0 a cerca de 90, de cerca de 0 a cerca de 80, de cerca de 0 a cerca de 70, de cerca de 0 a cerca de 60, de cerca de 0 a cerca de 50, de cerca de 10 a cerca de 100 ou de cerca de 10 a cerca de 50). Em certas modalidades, o tensoativo é BRIJ ® S20, ou seja, um éter de polietileno glicol octadecílico da fórmula C18H37(OC2H4)h'OH, em que h' é um número inteiro que varia de cerca de 2 a cerca de 200, comercializado por Croda International PLC (East Yorkshire, Reino Unido).
[00141] Em certas modalidades, o tensoativo não iônico é de Fórmula XII: em que g é um número inteiro que varia de cerca de 6 a cerca de 50 (por exemplo, de cerca de 6 a cerca de 42, de cerca de 6 a cerca de 36, de cerca de 6 a cerca de 30, de cerca de 6 a cerca de 24, de cerca de 6 a cerca de 18, de cerca de 6 a cerca de 12, de cerca de 12 a cerca de 50, de cerca de 12 a cerca de 36, ou de cerca de 12 a cerca de 24), i é 0, R12 é H, e h é um número inteiro variando de cerca de 2 a cerca de 30 (por exemplo, de 2 a 30, de 4 a 30, de 6 a 30, de 8 a 30, de 10 a 30, de 12 a 30, de 16 a 30, de 18 a 30, de 20 a 30, de 22 a 30 ou de 24 a 30). Em certas modalidades, o tensoativo é um álcool graxo etoxilado Lutensol® comercialmente disponível junto à BASF Corporation (Florham Park, Nova Jersey). Mais preferencialmente, o tensoativo é álcool polietóxi (25) cetílico e/ou estearílico, comercializado sob o nome comercial (25 EO) C16-C18 fatty acid ("LutensolAT®25"), comercialmente disponível junto à BASF Corporation (Florham Park, Nova Jersey).
[00142] Em certas modalidades, o tensoativo não iônico é de Fórmula XII: em que g é um número inteiro que varia de 8 a 30 (por exemplo, de 10 a 30, de 12 a 30, de 16 a 30, de 18 a 30, de 20 a 30, de 22 a 30 ou de 24 a 30), cada R12 e R13 são independentemente H ou C1-C4 alquila (por exemplo, metila, etila, n-propila, iso-propila, n-butila, sec-butila ou terc- butila) e h e i são números inteiros independentemente variando de 0 a cerca de 50 (por exemplo, de cerca de 0 a cerca de 40, de cerca de 0 a cerca de 30, de cerca de 0 a cerca de 20, de cerca de 10 a cerca de 50, de cerca de 10 a cerca de 40, de cerca de 10 a cerca de 30 ou de cerca de 10 a cerca de 20). Em certas modalidades, o tensoativo é um tensoativo Plurafac®, comercialmente disponível junto à BASF Corporation (Florham Park, Nova Jersey).
[00143] Em certas modalidades, o tensoativo não iônico é de Fórmula XIII: em que w, x, y e z são números inteiros de cerca de 0 a cerca de 50 (por exemplo, de cerca de 0 a cerca de 40, de cerca de 0 a cerca de 30, de cerca de 0 a cerca de 20, de cerca de 0 a cerca de 16, de cerca de 0 a cerca de 12 ou de 0 a 8) e w, x, y e z são iguais ou diferentes. Em algumas modalidades, o tensoativo não iônico de Fórmula XIII é uma mistura de dois ou mais desses tensoativos, de modo que w, x, y e z se referem a um comprimento médio de cadeia (arredondado para o número inteiro mais próximo) das subunidades designadas (isto é, comprimento médio da cadeia de EO) em que w, x, y e z são números inteiros de cerca de 0 a cerca de 50 (por exemplo, de cerca de 0 a cerca de 40, de cerca de 0 a cerca de 30, de cerca de 0 a cerca de 20, de cerca de 0 a cerca de 16, de 0 a 12 ou de 0 a 8). Em certas modalidades, o tensoativo não iônico é o tensoativo TWEEN®20, ou seja, w+x+y+z = 20, comercializado pela Croda International PLC (East Yorkshire, Reino Unido).
[00144] Quando um ou mais tensoativos estão presentes no pó, o um ou mais tensoativos podem estar presentes no pó em qualquer concentração adequada. O pó pode compreender uma soma total de cerca de 20% em peso ou menos do tensoativo (ou tensoativos), por exemplo, cerca de 15% em peso ou menos, cerca de 10% em peso ou menos, cerca de 9% em peso ou menos, cerca de 8% em peso ou menos, cerca de 7% em peso ou menos, cerca de 6% em peso ou menos, ou cerca de 5% em peso ou menos. Alternativamente, ou adicionalmente, o pó pode compreender uma soma total de cerca de 0,001% em peso ou mais do tensoativo (ou tensoativos), por exemplo, cerca de 0,01% em peso, cerca de 0,1% em peso, cerca de 0,25% em peso ou mais, cerca de 0,5% em peso ou mais, cerca de 1% em peso ou mais, cerca de 2% em peso ou mais, cerca de 3% em peso ou mais, ou cerca de 4% em peso ou mais. Assim, o pó pode compreender o um ou mais tensoativos em uma concentração limitada por quaisquer dois dos pontos de extremidade mencionados acima. O pó pode compreender uma soma total de cerca de 0,001% em peso a cerca de 5% em peso, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 5% em peso, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 5% em peso de tensoativo, por exemplo, de cerca de 0,25% em peso a cerca de 5% em peso, de cerca de 0,5% em peso a cerca de 5% em peso, de cerca de 1% em peso a cerca de 5% em peso, de cerca de 2% em peso a cerca de 5% em peso, de cerca de 3% em peso a cerca de 5% em peso, de cerca de 4% em peso a cerca de 5% em peso, de cerca de 4% em peso a cerca de 10% em peso, de cerca de 4% em peso a cerca de 9% em peso, de cerca de 4% em peso a cerca de 8% em peso, de cerca de 4% em peso a cerca de 7% em peso, de cerca de 4% em peso a cerca de 6% em peso, de cerca de 0,001% em peso a cerca de 10% em peso, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 10% em peso, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 10% em peso, de cerca de 0,001% em peso a cerca de 15% em peso, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 15% em peso, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 15% em peso, de cerca de 0,001% em peso a cerca de 20% em peso, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 20% em peso, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 20% em peso, ou de cerca de 0,001% em peso a cerca de 1% em peso.
[00145] Em uma modalidade, o um ou mais tensoativos são adicionados antes da formação do pó (por exemplo, à solução de polímero, antes ou após a polimerização, ou ao gel úmido). Quando o tensoativo (ou tensoativos) é adicionado antes da formação do pó, o tensoativo (ou tensoativos) é incorporado no gel úmido e, portanto, no pó. De modo geral, o tensoativo (ou tensoativos) melhora a processabilidade do gel úmido em pó. Tipicamente, o tensoativo (ou tensoativos) melhora ainda mais a solubilidade ou dispersibilidade do pó resultante em meio aquoso ou outro solvente.
[00146] Em algumas modalidades, o um ou mais tensoativos são adicionados ao pó após serem processados a partir do gel úmido. Em algumas modalidades, o um ou mais tensoativos não são necessários para o gel úmido a ser processado. Em particular, as interações químicas das unidades monoméricas associativas podem ser fortes o suficiente para conectar o polímero associativo (por exemplo, auxiliares de resistência de polímero) na ausência de tensoativo (ou tensoativos). Embora o tensoativo nem sempre seja necessário para a formação do pó, o pó resultante (ausente de um ou mais tensoativos) é geralmente menos solúvel em um meio aquoso. Por exemplo, o um ou mais tensoativos tendem a facilitar a umedecimento do polímero (ou polímeros) associativo e acelerar o processo de formação de uma solução em água. Assim, um tensoativo pode ser adicionado após a formação do pó a fim de melhorar a solubilidade e dispersibilidade do pó resultante em um meio aquoso ou outro solvente.
[00147] A polimerização para formar o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) pode ser realizada de acordo com qualquer polimerização adequada conhecida na técnica. Por exemplo, o polímero associativo pode ser produzido por polimerização em emulsão, polimerização por dispersão, polimerização em solução, polimerização em gel ou uma combinação dos mesmos. A polimerização para formar o polímero associativo pode ocorrer através de qualquer mecanismo adequado. Por exemplo, a polimerização pode ocorrer por polimerização catiônica, polimerização aniônica, polimerização por radicais livres, polimerização por coordenação ou combinações dos mesmos. Tipicamente, a polimerização ocorre através da polimerização por radicais livres.
[00148] Em algumas modalidades, a polimerização para formar o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreende um ou mais componentes de polimerização. Em certas modalidades, o um ou mais componentes de polimerização não são removidos da mistura de reação, de modo que um ou mais componentes de polimerização permaneçam na solução de polímero, no gel úmido do polímero e/ou no pó. Em outras modalidades, o um ou mais componentes de polimerização são removidos de modo que o um ou mais componentes de polimerização não estejam presentes na solução de polímero, no gel úmido do polímero e/ou no pó. Em algumas modalidades, o um ou mais componentes de polimerização são transformados de modo que o um ou mais componentes de polimerização transformados estejam presentes na solução de polímero, no gel úmido do polímero e/ou no pó. Uma lista exemplificativa de componentes de polimerização é um iniciador, um agente de transferência de cadeia, um quelante, um agente redox, um tampão e uma combinação dos mesmos.
[00149] Em algumas modalidades, a polimerização compreende um ou mais iniciadores. O iniciador pode ser qualquer iniciador adequado. Em algumas modalidades, o iniciador é um iniciador de radicais livres. Em certas modalidades, o iniciador é selecionado do grupo de compostos azobis. Uma lista exemplificativa de iniciadores é 2,2'-azobis(2,4-dimetil valeronitrila), 2,2'-azobis(4-metoxi-2,4-dimetil valeronitrila), 1,1'-azobis(ciclo-hexano-1 - carbonitrila), 2,2'-azobis(2-metilbutironitrila), 2,2'-azobis(2- metilpropionamidina)dicloridrato, 2,2'-azobis[2-(2-imidazolin-2-il)propano] dicloridrato, 2,2'-azobis[N-(2-carboxietil)-2-metilpropionamidina]hidrato (anidrido) e 2,2'-azobis[2-(2-imidazolin-2-il)propano].
[00150] Em algumas modalidades, a polimerização compreende um ou mais agentes de transferência de cadeia. O agente de transferência de cadeia pode ser qualquer agente de transferência de cadeia adequado. Uma lista exemplificativa de agentes de transferência de cadeia é tetracloreto de carbono, tetrabrometo de carbono, bromotriclorometano, pentafeniletano, formato de sódio, hipofosfito de sódio, tiofenol, 4,4'-tiobisbenzenotiol, 4- metilbenzenotiol e tióis alifáticos, tais como 3-mercaptopropionato de isooctila, terc-nonila mercaptano e N-acetil-L-cisteína, N-2- mercaptoetil)acetamida, glutationa, N-(2-mercaptopropionil)glicina e 2- mercaptoetanol.
[00151] Em algumas modalidades, a polimerização compreende um ou mais quelantes. O quelante pode ser qualquer quelante adequado. Em certas modalidades, o quelante é um composto orgânico polidentado. Uma lista exemplificativa de agentes quelantes é ácido dietilenotriaminopentaacético ("DTPA"), ácido etilenodiaminotetracético ("EDTA"), ácido nitrilotriacético ("NTA"), ácido dietilenotriaminocentacético, ácido dietilenotriaminopentacético, ácido N,N-bis(carboximetil)-L-glutâmico, N- (hidroxietil)-etilenodiaminotriacetato trissódico, ácido adípico e sais dos mesmos.
[00152] Em algumas modalidades, a polimerização compreende um ou mais agentes redox. O agente redox pode ser qualquer agente redox adequado. Em algumas modalidades, o agente redox ajuda a terminar a polimerização. Em certas modalidades, o reagente redox é um peróxido orgânico, um peróxido inorgânico ou uma combinação dos mesmos. Uma lista exemplificativa de agentes redox é o bissulfito de sódio; um tiossulfato, sulfato de amônio ferroso; ácido ascórbico, uma amina, um hipofosfito, bromato de sódio, um clorato, um permanganato, persulfato de amônio, persulfato de potássio, persulfato de sódio, peróxido de hidrogênio t-butila, peróxido de hidrogênio, ozônio e sais dos mesmos. Em algumas modalidades, o agente redox é adicionado como um par redox, de modo que um agente participe da redução e um agente participe da oxidação. Em certas modalidades, o agente redox é o iniciador.
[00153] Em algumas modalidades, a polimerização compreende um sistema tampão. O sistema tampão pode ser qualquer sistema tampão orgânico e/ou inorgânico adequado. Em certas modalidades, o sistema tampão compreende um ácido orgânico e/ou inorgânico e/ou base com a capacidade de controlar o pH abaixo de cerca de 6 (por exemplo, de cerca de 0 a cerca de 6, de cerca de 1 a cerca de 6, de cerca de 2 a cerca de 6, de cerca de 3 a cerca de 6, de cerca de 4 a cerca de 6, de cerca de 5 a cerca de 6, de cerca de 0 a cerca de 1, de cerca de 0 a cerca de 2, de cerca de 0 a cerca de 3, de cerca de 0 a cerca de 4 ou de cerca de 0 a cerca de 5). Uma lista exemplificativa de tampões é ácido adípico, ácido pimélico, ácido glutárico, ácido cítrico, ácido acético, um ácido inorgânico (por exemplo, ácido fosfórico), uma amina e sais dos mesmos.
[00154] A solução do polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) e, opcionalmente, um ou mais tensoativos, pode ser convertida em um gel úmido por qualquer técnica adequada. Em algumas modalidades, a solução do polímero associativo e, opcionalmente, um ou mais tensoativos se torna espontaneamente um gel úmido. Por exemplo, os monômeros à base de solução podem polimerizar na presença de um ou mais tensoativos, e a polimerização resulta em uma transição de monômeros à base de solução para polímeros à base de solução que espontaneamente começam a solidificar para formar o gel úmido do polímero. Em algumas modalidades, a solução do polímero associativo e, opcionalmente, um ou mais tensoativos pode precisar ser seca antes da formação de um gel úmido. Por exemplo, a solução do polímero associativo e, opcionalmente, um ou mais tensoativos, pode ser convertida em um gel úmido através de secagem (por exemplo, colocação no forno e/ou evaporação da temperatura ambiente), resfriamento, mudança de pressão ou uma combinação dos mesmos. Como usado no presente documento, "gel úmido" refere-se a qualquer material produzido quando uma solução do polímero associativo e, opcionalmente, um ou mais tensoativos transita de um estado semelhante a fluido para um semelhante a sólido. Em certas modalidades, o gel úmido mantém uma consistência semelhante a um caramelo e não é pegajoso.
[00155] O gel úmido compreende o polímero associativo resultante (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero), opcionalmente um ou mais tensoativos, e um solvente. De modo geral, o gel úmido contém cerca de 20% em peso a cerca de 80% em peso do polímero associativo. Em uma modalidade, o gel úmido de polímero compreende de cerca de 25% em peso a cerca de 50% em peso de polímero. Em certas modalidades, o gel úmido de polímero compreende de cerca de 30% em peso a cerca de 40% em peso de polímero.
[00156] O gel úmido pode ser processado em um pó por qualquer processo adequado. Em algumas modalidades, o gel úmido é processado em um pó cortando o gel úmido para formar grânulos, secando os grânulos e convertendo os grânulos secos para formar um pó. Em algumas modalidades, o gel úmido é processado em um pó secando o gel úmido, cortando o gel úmido seco em grânulos e convertendo os grânulos em pó. Em algumas modalidades, o gel úmido é processado em um pó secando o gel úmido, cortando o gel úmido seco em grânulos, secando os grânulos e convertendo os grânulos secos para formar um pó. O gel úmido pode ser cortado por qualquer método adequado. Em certas modalidades, o gel úmido é processado à máquina (por exemplo, usando uma fresa Retsch) para formar grânulos de gel úmido. Em certas modalidades, o gel úmido é cortado com a ajuda de um lubrificante. O lubrificante pode ser qualquer lubrificante adequado (por exemplo, um lubrificante à base de óleo de petróleo). Os grânulos de gel úmido podem ser convertidos em pó por qualquer método adequado. Em algumas modalidades, "converter os grânulos para formar um pó" refere-se ao processo de, por exemplo, opcionalmente secar os grânulos, moer os grânulos ou secar e moer os grânulos para produzir um pó, embora a conversão possa incluir outras etapas de processamento. Por exemplo, a conversão dos grânulos em pó pode ainda compreender peneirar.
[00157] O pó pode ter qualquer teor de umidade adequado. De modo geral, o teor de umidade é de cerca de 0% em peso a cerca de 30% em peso (por exemplo, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 30% em peso, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 30% em peso, ou de cerca de 1% em peso a cerca de 30% em peso). Em certas modalidades do pó, o teor de umidade é de cerca de 0% em peso a cerca de 25% em peso (por exemplo, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 25% em peso, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 25% em peso, ou de cerca de 1% em peso a cerca de 25% em peso). Em certas modalidades do pó, o teor de umidade é de cerca de 0% em peso a cerca de 20% em peso (por exemplo, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 20% em peso, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 20% em peso, de cerca de 1% em peso a cerca de 20% em peso, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 15% em peso, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 15% em peso, de cerca de 1% em peso a cerca de 15%% em peso, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 12% em peso, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 12% em peso, de cerca de 1% em peso a cerca de 12% em peso, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 10% em peso, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 10% em peso, ou de cerca de 1% em peso a cerca de 10% em peso). Em certas modalidades, o teor de umidade é de cerca de 10% em peso.
[00158] O pó pode ter qualquer tamanho médio de partícula adequado (isto é, diâmetro médio de partícula). O tamanho médio das partículas pode ser determinado por qualquer método adequado conhecido na técnica. De modo geral, o tamanho médio das partículas é determinado por um analisador de distribuição de tamanho de partículas por espalhamento a laser Horiba LA- 950. O pó pode ter um tamanho médio de partícula de cerca de 1 mícron ou mais, por exemplo, cerca de 10 mícrons ou mais, cerca de 20 mícrons ou mais, cerca de 50 mícrons ou mais, cerca de 100 mícrons ou mais, cerca de 200 mícrons ou mais, ou cerca de 500 mícrons ou mais. Alternativamente, ou além disso, o pó pode ter um tamanho médio de partícula de cerca de 10.000 mícrons ou menos, por exemplo, cerca de 8.000 mícrons ou menos, cerca de 6.000 mícrons ou menos, cerca de 4.000 mícrons ou menos, ou cerca de 2.000 mícrons ou menos. Assim, o pó pode ter um tamanho médio de partícula delimitado por dois dos pontos finais mencionados acima. O pó pode ter um tamanho médio de partícula de cerca de 1 mícron a cerca de 10.000 mícrons, por exemplo, de cerca de 1 mícron a cerca de 8.000 mícrons, de cerca de 1 mícron a cerca de 6.000 mícrons, de cerca de 1 mícron a cerca de 4.000 mícrons, de cerca de 1 mícron a cerca de 2.000 mícrons, de cerca de 10 mícrons a cerca de 2.000 mícrons, de cerca de 20 mícrons a cerca de 2.000 mícrons, de cerca de 50 mícrons a cerca de 2.000 mícrons, de cerca de 100 mícrons a cerca de 2.000 mícrons, de cerca de 200 mícrons a 2.000 mícrons ou de cerca de 500 mícrons a cerca de 2.000 mícrons.
[00159] O pó pode ter qualquer formato de partícula adequado. Em algumas modalidades, as partículas de pó são não esféricas. Sem desejar estar vinculado a nenhuma teoria em particular, acredita-se que partículas não esféricas sejam geralmente formadas quando o pó for fabricado por um processo baseado em gel, aspersão ou tambor (por exemplo, por corte e secagem). Em algumas modalidades, as partículas de pó são esféricas. Sem desejar estar ligado a nenhuma teoria em particular, acredita-se que partículas esféricas sejam geralmente formadas quando o pó for fabricado por um processo baseado em microesferas.
[00160] Em algumas modalidades, o pó, com um tamanho médio de partícula de pelo menos 300 mícrons, é solúvel como uma solução de até 20% em peso em água com agitação por um agitador de gaiola a 400 rpm dentro de uma hora a 25 °C. Em algumas modalidades, o pó, com um tamanho médio de partícula de pelo menos 300 mícrons, é solúvel como uma solução de até 10% em peso em água com agitação por um agitador de gaiola a 400 rpm dentro de uma hora a 25 °C. Em certas modalidades, o pó, com um tamanho médio de partícula de pelo menos 300 mícrons, é solúvel como uma solução de até 5% em peso em água com agitação por um agitador de gaiola a 400 rpm dentro de uma hora a 25 °C. Em certas modalidades, o pó, com um tamanho médio de partícula de pelo menos 300 mícrons, é solúvel como uma solução de até 1% em peso em água com agitação por um agitador de gaiola a 400 rpm dentro de uma hora a 25 °C. Em algumas modalidades, em geral, quando o pó não compreende um ou mais tensoativos, o pó, com um tamanho médio de partícula de pelo menos 300 mícrons, não se dissolve completamente ou é pouco solúvel em água (isto é, não dissolve completamente como uma solução a 1% em peso em água dentro de uma hora a 25 °C). Sem desejar estar vinculado a nenhuma teoria em particular, acredita-se que as interações químicas (por exemplo, redes) diminuam à medida que as concentrações de polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) e tensoativos opcionais são reduzidas abaixo de sua concentração crítica, liberando, dessa forma, o polímero ativo (isto é, polímero associativo) e melhorando ainda mais a solubilidade. Conforme usado neste documento, "concentração crítica" refere-se à concentração na qual o polímero associativo e o tensoativo (ou tensoativos) passam de serem à base de solução para manter uma estrutura de rede organizada.
[00161] O pó resultante pode ter qualquer viscosidade intrínseca adequada. Por exemplo, o pó pode ter uma viscosidade intrínseca de cerca de 0,05 dl/g a cerca de 7 dl/g (por exemplo, de cerca de 0,05 dl/g a cerca de 6 dl/g., De cerca de 0,05 dl/g a cerca de 5 dl/g, de cerca de 0,05 dl/g a cerca de 4 dl/g, de cerca de 0,05 dl/g a cerca de 3 dl/g, de cerca de 0,05 dl/g a cerca de 2 dl/g, de cerca de 0,05 dl/g a cerca de 1 dl/g, de cerca de 0,05 dl/g a cerca de 0,5 dl/g, de cerca de 0,1 dl/g a cerca de 7 dl/g, de cerca de 0,1 dl/g a cerca de 6 dl/g, ou de cerca de 0,5 dl/g a cerca de 5 dl/g). Em algumas modalidades, o pó tem uma viscosidade intrínseca de cerca de 0,1 dl/g a cerca de 6. Em certas modalidades, o pó tem uma viscosidade intrínseca de cerca de 0,5 dl/g a cerca de 5 dl/g.
[00162] A viscosidade intrínseca ("IV") é definida por uma série de medições de viscosidade específica reduzida ("RSV") extrapoladas até o limite de diluição infinita, ou seja, quando a concentração de pó é igual a zero. O RSV é medido em uma dada concentração e temperatura de pó e calculado da seguinte forma: em que n é viscosidade da solução em pó, no é viscosidade do solvente na mesma temperatura, t é o tempo de eluição da solução em pó, t0 é o tempo de eluição do solvente e c é a concentração (g/dl) do pó em solução. Assim, a viscosidade intrínseca é definida por dl/g. As variáveis t e t0 são medidas usando solução em pó e solvente que está na solução de nitrato de sódio a 1,0 N com um viscosímetro de diluição semimicro de Cannon Ubbelohde (tamanho 75) a 30 ± 0,02 °C.
[00163] O pó resultante pode ter qualquer constante de Huggins adequada. Por exemplo, o pó resultante pode ter uma constante de Huggins de cerca de 0,1 a cerca de 20 (por exemplo, de cerca de 0,1 a cerca de 15, de cerca de 0,1 a cerca de 10, de cerca de 0,3 a cerca de 10, de cerca de 0,1 a cerca de 5, de cerca de 0,5 a cerca de 20, de cerca de 0,5 a cerca de 10, de cerca de 1 a cerca de 20, de cerca de 1 a cerca de 10 ou de cerca de 1 a cerca de 5). Em algumas modalidades, o pó pode ter uma constante de Huggins de cerca de 0,3 a cerca de 10, conforme determinado por concentrações variáveis do pó, em que as concentrações foram escolhidas de modo a produzir um valor de entre cerca de 1,2 e 2,2, em uma solução de nitrato de sódio a 1,0 to N. Em algumas modalidades, o pó pode ter uma constante de Huggins de cerca de 0,3 a cerca de 5, conforme determinado por concentrações variáveis do pó, em que as concentrações foram escolhidas de modo a produzir um valor de entre cerca de 1,2 e 2,2, em uma solução de nitrato de sódio a 1,0 N. Em certas modalidades, o pó tem uma constante de Huggins de cerca de 0,6 a cerca de 3, conforme determinado por concentrações variáveis do pó, em que as concentrações foram escolhidas de modo que produzam um valor de entre cerca de 1,2 e 2,2, em uma solução de nitrato de sódio a 1,0 N. A constante de Huggins é calculada da seguinte maneira:
[00164] Em algumas modalidades, o pó compreende um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma ou mais unidades monoméricas associativas e uma ou mais unidades monoméricas selecionadas a partir de pelo menos uma unidade monomérica catiônica, uma unidade monomérica aniônica, uma unidade monomérica não iônica, uma unidade monomérica zwitteriônica ou uma combinação dos mesmos e, opcionalmente, um ou mais tensoativos, em que o polímero associativo tem um peso molecular médio ponderado de cerca de 10 kDa a cerca de 2.000 kDa. Em algumas modalidades, o pó compreende um ou mais polímeros associativos de baixo peso molecular que estão associados reversivelmente em uma rede de polímeros, em que a associação é controlável por meio de grau de diluição em meio aquoso ou quantidade de tensoativo presente.
[00165] Em algumas modalidades, o pó compreende um tensoativo não iônico e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula II, uma unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I e uma unidade monomérica catiônica adicional. Em algumas modalidades, o pó compreende um tensoativo não iônico e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula II, uma unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I e uma unidade monomérica adicional derivada de DMAEA.MCQ. Em algumas modalidades, o pó compreende um tensoativo não iônico e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula II, uma unidade monomérica adicional derivada de acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de DMAEA.MCQ. Em certas modalidades, o pó compreende um tensoativo não iônico e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada do monômero VISIOMER® C18PEG1105MA, uma unidade monomérica adicional derivada de acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de DMAEA.MCQ. Em certas modalidades, o pó compreende um tensoativo não iônico de Fórmula XII e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada do monômero VISIOMER® C18PEG1105MA, uma unidade monomérica adicional derivada de acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de DMAEA.MCQ. Em certas modalidades, o pó compreende o tensoativo PLURONIC® F-127 e/ou o tensoativo LutensolAT® 25 e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada do monômero VISIOMER® C18PEG1105MA, uma unidade monomérica adicional derivada de acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de DMAEA.MCQ.
[00166] Em algumas modalidades, o pó compreende um tensoativo não iônico e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula II, uma unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I e uma unidade monomérica aniônica adicional. Em algumas modalidades, o pó compreende um tensoativo não iônico e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula II, uma unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I e uma unidade monomérica adicional derivada de acrilato de sódio. Em algumas modalidades, o pó compreende um tensoativo não iônico e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula II, uma unidade monomérica adicional derivada de acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de acrilato de sódio. Em certas modalidades, o pó compreende um tensoativo não iônico e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada do monômero VISIOMER® C18PEG1105MA, uma unidade monomérica adicional derivada de acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de acrilato de sódio. Em certas modalidades, o pó compreende um tensoativo não iônico de Fórmula XII e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada do monômero VISIOMER® C18PEG1105MA, uma unidade monomérica adicional derivada de acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de acrilato de sódio. Em certas modalidades, o pó compreende o tensoativo PLURONIC® F-127 e/ou o tensoativo LutensolAT® 25 e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada do monômero VISIOMER® C18PEG1105MA, uma unidade monomérica adicional derivada de acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de acrilato de sódio.
[00167] Em algumas modalidades, o pó compreende um tensoativo catiônico e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula VI, uma unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I e uma unidade monomérica catiônica adicional. Em algumas modalidades, o pó compreende um tensoativo catiônico e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula VI, uma unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I e uma unidade monomérica adicional derivada de DMAEA.MCQ. Em algumas modalidades, o pó compreende um tensoativo catiônico e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula VI, uma unidade monomérica adicional derivada de acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de DMAEA.MCQ. Em certas modalidades, o pó compreende um tensoativo catiônico e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada do derivado MAPTAC-C12 de Fórmula VII, uma unidade monomérica adicional derivada de acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de DMAEA.MCQ. Em certas modalidades, o pó compreende um tensoativo catiônico de Fórmula IX e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada do derivado MAPTAC-C12 de Fórmula VII, uma unidade monomérica adicional derivada de acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de DMAEA.MCQ. Em certas modalidades, o pó compreende cloreto de cetiltrimetilamônio e/ou p-toluenossulfonato de hexadeciltrimetilamônio e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada do derivado MAPTAC-C12 de Fórmula VII, uma unidade monomérica adicional derivada da acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de DMAEA.MCQ.
[00168] Em algumas modalidades, o pó compreende um tensoativo catiônico e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula VI, uma unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I e uma unidade monomérica aniônica adicional. Em algumas modalidades, o pó compreende um tensoativo catiônico e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula VI, uma unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I e uma unidade monomérica adicional derivada de acrilato de sódio. Em algumas modalidades, o pó compreende um tensoativo catiônico e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula VI, uma unidade monomérica adicional derivada de acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de acrilato de sódio. Em certas modalidades, o pó compreende um tensoativo catiônico e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada do derivado MAPTAC-C12 de Fórmula VII, uma unidade monomérica adicional derivada de acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de acrilato de sódio. Em certas modalidades, o pó compreende um tensoativo catiônico de Fórmula IX e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada do derivado MAPTAC-C12 de Fórmula VII, uma unidade monomérica adicional derivada de acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de acrilato de sódio. Em certas modalidades, o pó compreende cloreto de cetiltrimetilamônio e/ou p-toluenossulfonato de hexadeciltrimetilamônio e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada do derivado MAPTAC-C12 de Fórmula VII, uma unidade monomérica adicional derivada de acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de acrilato de sódio.
[00169] Em algumas modalidades, o pó compreende um tensoativo aniônico e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula VIII, uma unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I e uma unidade monomérica catiônica adicional. Em algumas modalidades, o pó compreende um tensoativo aniônico e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula VIII, uma unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I e uma unidade monomérica adicional derivada de DMAEA.MCQ. Em algumas modalidades, o pó compreende um tensoativo aniônico e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula VIII, uma unidade monomérica adicional derivada de acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de DMAEA.MCQ. Em certas modalidades, o pó compreende um tensoativo aniônico de fórmula X e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula VIII, uma unidade monomérica adicional derivada de acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de DMAEA.MCQ. Em certas modalidades, o pó compreende dodecilsulfato de sódio e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula VIII, uma unidade monomérica adicional derivada de acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de DMAEA.MCQ.
[00170] Em algumas modalidades, o pó compreende um tensoativo aniônico e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula VIII, uma unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I e uma unidade monomérica aniônica adicional. Em algumas modalidades, o pó compreende um tensoativo aniônico e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula VIII, uma unidade monomérica derivada de um monômero de Fórmula I e uma unidade monomérica adicional derivada de acrilato de sódio. Em algumas modalidades, o pó compreende um tensoativo aniônico e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula VIII, uma unidade monomérica adicional derivada de acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de acrilato de sódio. Em certas modalidades, o pó compreende um tensoativo aniônico de fórmula X e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula VIII, uma unidade monomérica adicional derivada de acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de acrilato de sódio. Em certas modalidades, o pó compreende dodecilsulfato de sódio e um polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) compreendendo uma unidade monomérica associativa derivada de um monômero de Fórmula VIII, uma unidade monomérica adicional derivada de acrilamida e uma unidade monomérica adicional derivada de acrilato de sódio.
[00171] Os componentes individuais do pó, por exemplo, o polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) e um ou mais tensoativos opcionais, são como definidos pelos parâmetros estabelecidos no presente documento.
[00172] As estruturas individuais do polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero), por exemplo, o polímero associativo e uma ou mais unidades monoméricas selecionadas de pelo menos uma dentre uma unidade monomérica catiônica, uma unidade monomérica aniônica, uma unidade monomérica não iônica, uma unidade monomérica zwitteriônica ou uma combinação das mesmas, são como definido pelos parâmetros estabelecidos no presente documento.
[00173] As estruturas individuais do um ou mais tensoativos são como definido pelos parâmetros estabelecidos no presente documento.
[00174] As quantidades dos componentes individuais do pó, por exemplo, a quantidade de polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero) e opcionalmente um ou mais tensoativos, são como definido pelos parâmetros estabelecidos no presente documento.
[00175] As quantidades das unidades individuais de monômero do polímero associativo (por exemplo, auxiliar de resistência de polímero), por exemplo, a quantidade da uma ou mais unidades monoméricas associativas e uma ou mais unidades monoméricas selecionadas de pelo menos uma dentre uma unidade monomérica catiônica, uma unidade monomérica aniônica, uma unidade monomérica não iônica, uma unidade monomérica zwitteriônica ou uma combinação das mesmas, são como definido pelos parâmetros estabelecidos no presente documento.
[00176] Em certas modalidades, as características físicas do pó são como definido pelos parâmetros estabelecidos no presente documento.
[00177] A invenção é ainda ilustrada pelas seguintes modalidades.
[00178] (1) Um método para incorporar um auxiliar de resistência de polímero de baixo peso molecular em um processo de fabricação de papel que compreende tratar um precursor de folha de papel com um pó, em que o pó compreende um auxiliar de resistência de polímero, em que o auxiliar de resistência de polímero tem um peso molecular médio ponderado de cerca de 10 kDa a cerca de 2.000 kDa.
[00179] (2) O método da modalidade (1), em que o pó é adicionado ao precursor da folha de papel a montante de uma extremidade úmida de uma máquina de papel.
[00180] (3) O método da modalidade (2), em que o pó é adicionado a uma seção de preparação de estoque da máquina de papel.
[00181] (4) O método de qualquer uma das modalidades (1) a (3), em que o pó tem um tamanho médio de partícula de cerca de 1 mícron a cerca de 10.000 mícrons.
[00182] (5) O método da modalidade (4), em que o pó tem um tamanho médio de partícula de cerca de 100 mícrons a cerca de 1.000 mícrons.
[00183] (6) O método de qualquer uma das modalidades (1) a (5), em que o pó tem um teor de água de cerca de 0,1% em peso a cerca de 20% em peso antes do tratamento do precursor da folha de papel.
[00184] (7) O método da modalidade (6), em que o pó tem um teor de água de cerca de 0,1% em peso a cerca de 12% em peso antes do tratamento do precursor da folha de papel.
[00185] (8) O método de qualquer uma das modalidades (1) a (7), em que o pó compreende ainda um ou mais tensoativos.
[00186] (9) O método de qualquer uma das modalidades (1) a (8), em que o auxiliar de resistência de polímero é um auxiliar de resistência de polímero associativo da fórmula AP1: em que E é uma ou mais unidades monoméricas associativas, F é uma ou mais unidades monoméricas adicionais, G é uma ou mais unidades monoméricas adicionais de Fórmula I: em que R1 é H ou C1-C4 alquila e cada R2 é independentemente H ou um grupo alquila, um grupo arila, um grupo fluoroalquila, ou um grupo fluoroarila, e H está opcionalmente presente e é uma ou mais unidades de piperidina-2,6-diona, em que a uma ou mais piperidina-2,6-dionas são formadas mediante ciclização de um nitrogênio de acrilamida da unidade monomérica adicional de Fórmula I ("G") em uma carbonila da unidade monomérica adicional ("F").
[00187] (10) O método de qualquer uma das modalidades (1) a (9), em que o pó compreende um auxiliar de resistência de polímero e um ou mais tensoativos que estão em rede associativamente.
[00188] (11) O método da modalidade (10), em que o auxiliar de resistência de polímero tem uma ou mais unidades monoméricas que são estruturalmente semelhantes ao tensoativo (ou tensoativos).
[00189] (12) O método de qualquer uma das modalidades (1) a (11), em que o auxiliar de resistência de polímero tem um peso molecular médio ponderado de cerca de 500 kDa a cerca de 2.000 kDa.
[00190] (13) O método de qualquer uma das modalidades (1) a (12), em que o pó tem uma viscosidade intrínseca de cerca de 0,05 dl/g a cerca de 7 dl/g.
[00191] (14) O método da modalidade (13), em que o pó tem uma viscosidade intrínseca de cerca de 0,5 dl/g a cerca de 5 dl/g.
[00192] (15) O método de qualquer uma das modalidades (1) a (14), em que o pó tem uma constante de Huggins de cerca de 0,3 a cerca de 10.
[00193] (16) O método da modalidade (15), em que o pó tem uma constante de Huggins de cerca de 0,3 a cerca de 5.
[00194] (17) Um método de qualquer uma das modalidades (1) a (16), em que o pó é umedecido com um solvente para formar um pó umedecido.
[00195] (18) O método da modalidade (17), em que o pó umedecido é adicionado ao precursor da folha de papel antes que o pó umedecido atinja a dissolução completa, conforme medido pelo índice de refração a 25 °C e 1 atmosfera ("atm") de pressão.
[00196] (19) O método da modalidade (17), em que o pó umedecido atinge a dissolução completa, conforme medido pelo índice de refração a 25 °C e 1 atmosfera ("atm"), para formar uma solução em pó em um conduto de adição durante a adição ao precursor de folha de papel.
[00197] (20) O método de qualquer uma das modalidades (17) a (19), em que o solvente é água.
[00198] (21) O método de qualquer uma das modalidades (17) a (20), em que o pó umedecido tem um teor de pó de cerca de 0,1% em peso a cerca de 10% em peso antes do tratamento do precursor da folha de papel.
[00199] (22) O método da modalidade (21), em que o pó umedecido tem um teor de pó de cerca de 0,2% em peso a cerca de 3% em peso antes do tratamento do precursor da folha de papel.
[00200] (23) Um método para incorporar um polímero de baixo peso molecular em um processo industrial que compreende tratar uma pasta fluida aquosa do processo industrial com um pó, em que o pó compreende um polímero, em que o polímero tem um peso molecular médio ponderado de cerca de 10 kDa a cerca de 2.000 kDa.
[00201] (24) O método da modalidade (23), em que o pó é adicionado a um fluxo de processo do processo industrial.
[00202] (25) O método da modalidade (23) ou (24), em que o pó tem um tamanho médio de partícula de cerca de 1 mícron a cerca de 10.000 mícrons.
[00203] (26) O método da modalidade (25), em que o pó tem um tamanho médio de partícula de cerca de 100 mícrons a cerca de 1.000 mícrons.
[00204] (27) O método de qualquer uma das modalidades (23) a (26), em que o pó tem um teor de água de cerca de 0,1% em peso a cerca de 20% em peso antes do tratamento do precursor da folha de papel.
[00205] (28) O método da modalidade (27), em que o pó tem um teor de água de cerca de 0,1% em peso a cerca de 12% em peso antes do tratamento do precursor da folha de papel.
[00206] (29) O método de qualquer uma das modalidades (23) a (28), em que o pó compreende ainda um ou mais tensoativos.
[00207] (30) O método de qualquer uma das modalidades (23) a (29), em que o polímero é um polímero associativo de fórmula AP1: em que E é uma ou mais unidades monoméricas associativas, F é uma ou mais unidades monoméricas adicionais, G é uma ou mais unidades monoméricas adicionais de Fórmula I: em que R1 é H ou C1-C4 alquila e cada R2 é independentemente H ou um grupo alquila, um grupo arila, um grupo fluoroalquila, ou um grupo fluoroarila, H está opcionalmente presente e é uma ou mais unidades de piperidina-2,6-diona, em que a uma ou mais piperidina- 2,6-dionas são formadas mediante a ciclização de um nitrogênio de acrilamida da unidade monomérica adicional de Fórmula I ("G") em uma carbonila da unidade monomérica adicional ("F").
[00208] (31) O método de qualquer uma das modalidades (23) a (30), em que o pó compreende um polímero e um ou mais tensoativos que estão em rede associativamente.
[00209] (32) O método da modalidade (31), em que o polímero tem uma ou mais unidades monoméricas que são estruturalmente semelhantes ao tensoativo (ou tensoativos).
[00210] (33) O método de qualquer uma das modalidades (23) a (32), em que o polímero tem um peso molecular médio ponderado de cerca de 500 kDa a cerca de 2.000 kDa.
[00211] (34) O método de qualquer uma das modalidades (23) a (33), em que o pó tem uma viscosidade intrínseca de cerca de 0,05 dl/g a cerca de 7 dl/g.
[00212] (35) O método da modalidade (34), em que o pó tem uma viscosidade intrínseca de cerca de 0,5 dl/g a cerca de 5 dl/g.
[00213] (36) O método de qualquer uma das modalidades (23) a (35), em que o pó tem uma constante de Huggins de cerca de 0,3 a cerca de 10.
[00214] (37) O método da modalidade (36), em que o pó tem uma constante de Huggins de cerca de 0,3 a cerca de 5.
[00215] (38) Um método de qualquer uma das modalidades (23) a (37), em que o pó é umedecido com um solvente para formar um pó umedecido.
[00216] (39) O método da modalidade (38), em que o pó umedecido é adicionado ao processo industrial antes que o pó umedecido atinja a dissolução completa, conforme medido pelo índice de refração a 25 °C e 1 atmosfera ("atm") de pressão.
[00217] (40) O método da modalidade (38), em que o pó umedecido atinge a dissolução completa, conforme medido pelo índice de refração a 25 °C e 1 atmosfera ("atm"), para formar uma solução em pó em um conduto de adição durante a adição ao precursor de folha de papel.
[00218] (41) O método de qualquer uma das modalidades (38) a (40), em que o solvente é água.
[00219] (42) O método de qualquer uma das modalidades (38) a (41), em que o pó umedecido tem um teor de pó de cerca de 0,1% em peso a cerca de 10% em peso antes do tratamento da pasta fluida aquosa.
[00220] (43) O método da modalidade (42), em que o pó umedecido tem um teor de pó de cerca de 0,2% em peso a cerca de 3% em peso antes do tratamento da pasta fluida aquosa.
[00221] (44) O método de qualquer uma das modalidades (23) a (43), em que o processo industrial está em uma indústria de mineração.
[00222] (45) O método da modalidade (44), em que o polímero melhora a recuperação de águas residuais.
[00223] (46) O método de qualquer uma das modalidades (23) a (43), em que o processo industrial está em uma indústria têxtil.
[00224] (47) O método da modalidade (46), em que o polímero melhora a resistência de um tecido.
[00225] (48) O método de qualquer uma das modalidades (23) a (43), em que o processo industrial está em uma indústria de papel.
[00226] (49) O método da modalidade (48), em que o polímero melhora a resistência de uma folha de papel.
[00227] Os exemplos seguintes ilustram adicionalmente a invenção, mas, é claro, não devem ser interpretados como limitando de maneira alguma o escopo da mesma.
EXEMPLO 1
[00228] Este exemplo, fornecido como um controle, demonstra o efeito sobre a incapacidade de ser processado em pó por máquina, exibido por um polímero de baixo peso molecular sem rede através de uma unidade monomérica associativa ou um tensoativo.
[00229] O polímero 1 (controle) compreendendo 95/5% em mol de acrilamida/DMAEA.MCQ foi sintetizado da seguinte maneira:
[00230] Uma solução aquosa de 1.000 g a pH 2 a 5 contendo 34% em peso de mistura de monômero de 95/5% em mol de acrilamida/DMAEA.MCQ, iniciador azo, agente de transferência de cadeia, agente tampão e quelante foi resfriada a aproximadamente -5 °C e desgaseificada com nitrogênio. A polimerização foi iniciada com um par de agentes redox e procedeu adiabaticamente até que a conversão do monómero atingiu mais de 99,99% para obter o peso molecular alvo de 1 x 106 g/mol. O gel polimérico resultante era muito macio e pegajoso para ser processado com o auxílio de 1% em peso (em relação ao peso do gel de polímero) de lubrificante à base de óleo de petróleo em uma fresa (Restch Mill Cutter) a 1.500 rpm. O gel polimérico resultante foi dividido manualmente em pequenos pedaços em uma bandeja e seco em um forno a 85 °C para remover a umidade e depois moído em pó com uma viscosidade intrínseca de 3,20 dg/L e constante de Huggins de 0,31 em solução de NaNO3 a 1,0 N a 30 °C. O peso molecular médio do peso foi determinado por hidrólise (usando solução de NaOH a 0,1% em peso a pH 12 com um agitador de gaiola a 400 rpm por uma hora) do polímero resultante, seguido por cromatografia de exclusão de tamanho.
[00231] Como é evidente a partir dos resultados apresentados na Tabela 1, o Polímero 1 de baixo peso molecular, sem rede temporária por meio de um monômero associativo, era incapaz de ser processado na máquina para formar um pó. Isso foi ainda evidenciado pelo procedimento que requer divisão manual do polímero macio e pegajoso. TABELA 1
EXEMPLO 2
[00232] Este exemplo demonstra o efeito sobre a capacidade de ser processado em pó por máquina, exibido por um polímero de baixo peso molecular compreendendo redes temporárias por meio de uma unidade monomérica associativa e um tensoativo.
[00233] O polímero 2 compreendendo 94,94/5/0,06% em mol de acrilamida/DMAEA.MCQ/C18PEG1105MA foi sintetizado da seguinte maneira:
[00234] Uma solução aquosa de 1.000 g a pH 2 a 5 contendo 34% em peso de mistura de monômero de 94,94/5/0,06% em mol de acrilamida/DMAEA.MCQ/C18PEG1105MA (monômero VISIOMER®; 55% ativo; Evonik Industries, Essen, Alemanha), 1% em peso de tensoativo PLURONIC® F127 (BASF Corporation, Florham Park, Nova Jersey), iniciador azo, agente de transferência de cadeia, agente tampão e quelante foi resfriada a aproximadamente -5 °C e desgaseificada com nitrogênio. A polimerização foi iniciada com um par de agentes redox e procedeu adiabaticamente até que a conversão do monómero atingiu mais de 99,99% para obter o peso molecular alvo de 1 x 106 g/mol. O gel úmido resultante, que manteve uma consistência de caramelo e não era pegajosa, foi processado com o auxílio de 1% em peso (em relação ao peso do gel de polímero) de lubrificante à base de óleo de petróleo em uma fresa (Retsch Mill Cutter) a 1.500 rpm para formar grânulos. Os grânulos de gel úmido foram secos em uma bandeja de malha em um forno a 85 °C para diminuir o teor de umidade a cerca de 10% em peso e depois moídos em pó com uma viscosidade intrínseca de 2,91 dg/L e constante de Huggins de 1,05 em Solução de NaNO3 a 1 N a 30 °C. O peso molecular médio do peso foi determinado por hidrólise (usando solução de NaOH a 0,1% em peso a pH 12 com um agitador de gaiola a 400 rpm por uma hora) do polímero resultante, seguido por cromatografia de exclusão de tamanho.
[00235] Como é evidente a partir dos resultados apresentados na Tabela 1, o polímero de baixo peso molecular 2, compreendendo rede temporária, foi capaz de ser processado à máquina para formar um pó. Isso foi adicionalmente evidenciado pelo procedimento que permite o uso de uma fresa para processar o gel úmido.
EXEMPLO 3
[00236] Este exemplo demonstra o efeito sobre a capacidade de ser processado em um pó, exibido por um polímero de baixo peso molecular compreendendo redes temporárias por meio de uma unidade monomérica associativa e tensoativo.
[00237] O polímero 3 compreendendo 94,84/5/0,12% em mol de acrilamida/DMAEA.MCQ/C18PEG1105MA foi sintetizado da seguinte maneira:
[00238] Uma solução aquosa de 1.000 g a pH 2 a 5 contendo 34% em peso de mistura de monômero de 94,8/5/0,12% em mol de acrilamida/DMAEA.MCQ/C18PEG1105MA (monômero VISIOMER®; 55% ativo; Evonik Industries, Essen, Alemanha), 1% em peso de tensoativo PLURONIC® F127 (BASF Corporation, Florham Park, Nova Jersey), iniciador azo, agente de transferência de cadeia, agente tampão e quelante foi resfriada a aproximadamente -5 °C e desgaseificada com nitrogênio. A polimerização foi iniciada com um par de agentes redox e procedeu adiabaticamente até que a conversão do monómero atingiu mais de 99,99% para obter o peso molecular alvo de 0,5 x 106 g/mol. O gel úmido resultante, que manteve uma consistência de caramelo e não era pegajosa, foi processado com o auxílio de 1% em peso (em relação ao peso do gel de polímero) de lubrificante à base de óleo de petróleo em uma fresa (Retsch Mill Cutter) a 1.500 rpm para formar grânulos. Os grânulos de gel úmido foram secos em uma bandeja de malha em um forno a 85 °C para diminuir o teor de umidade a cerca de 10% em peso e depois moídos em pó com uma viscosidade intrínseca de 1,96 dg/L e constante de Huggins de 1,36 em Solução de NaNO3 a 1 N a 30 °C. O peso molecular médio do peso foi determinado por hidrólise (usando solução de NaOH a 0,1% em peso a pH 12 com um agitador de gaiola a 400 rpm por uma hora) do polímero resultante, seguido por cromatografia de exclusão de tamanho.
[00239] Como é evidente a partir dos resultados apresentados na Tabela 1, o polímero 3 de baixo peso molecular, compreendendo rede temporária, foi capaz de ser processado à máquina para formar um pó. Isso foi adicionalmente evidenciado pelo procedimento que permite o uso de uma fresa para processar o gel úmido.
EXEMPLO 4
[00240] Este exemplo demonstra o efeito sobre a capacidade de ser processado em pó por máquina, exibido por um polímero de baixo peso molecular compreendendo redes temporárias por meio de apenas uma unidade monomérica associativa (isto é, não compreendendo ainda um tensoativo na fase de monômero).
[00241] O polímero 4 compreendendo 89,965/10/0,035% em acrilamida/DMAEA.MCQ/C18PEG1105MA foi sintetizado da seguinte maneira:
[00242] Uma solução aquosa de 1.000 g a pH 2 a 5, contendo 37% em peso de mistura de monômeros de 89,965/10/0,035% em mol de acrilamida/DMAEA.MCQ/C18PEG1105MA (monômero VISIOMER®; 55% ativo; Evonik Industries, Essen, Alemanha), iniciador azo, agente de transferência de cadeia, agente tampão e quelante foi resfriada a aproximadamente -5 °C e desgaseificada com nitrogênio. A polimerização foi iniciada com um par de agentes redox e procedeu adiabaticamente até que a conversão do monómero atingiu mais de 99,99% para obter o peso molecular alvo de 1,0 x 106 g/mol. O gel úmido resultante, que manteve uma consistência de caramelo e não era pegajosa, foi processado marginalmente com a ajuda de 1% em peso (em relação ao peso do gel de polímero) de lubrificante à base de óleo de petróleo em uma fresa (Retsch Mill Cutter) a 1.500 rpm para formar grânulos. Os grânulos de gel úmido foram secos em uma bandeja de malha em um forno a 85 °C para diminuir o teor de umidade a cerca de 10% em peso e depois moídos em pó. O pó resultante tinha um tamanho médio de partícula de 568,9 mícrons (o tamanho médio de partícula era 634,4), conforme determinado usando um analisador de distribuição de tamanho de partícula de dispersão a laser Horiba LA-950 com a configuração do índice de refração do pó em 1,5000. O pó não se dissolveu completamente como uma solução a 1% em peso em água da torneira sintética com agitação do agitador de gaiola a 400 rpm dentro de uma hora. O pó, como uma solução a 1% em peso de água da torneira sintética, tinha uma viscosidade de 0,74 Pa^s (744 cps), conforme medido em um viscosímetro Brookfield Modelo DV-E com eixo 62 a 30 rpm. O peso molecular médio do peso foi determinado por hidrólise (usando solução de NaOH a 0,1% em peso a pH 12 com um agitador de gaiola a 400 rpm por uma hora) do polímero resultante, seguido por cromatografia de exclusão de tamanho.
[00243] Como é evidente a partir dos resultados apresentados na Tabela 2, o polímero de baixo peso molecular 4, que não compreende um tensoativo, foi marginalmente capaz de ser processado à máquina para formar um pó. O pó resultante era pouco solúvel em água (isto é, não se dissolveu completamente como uma solução a 1% em peso na água da torneira local com agitação do agitador de gaiola a 400 rpm em uma hora). TABELA 2
EXEMPLO 5
[00244] Este exemplo demonstra o efeito sobre a capacidade de ser processado em pó por máquina, exibido por um polímero de baixo peso molecular que compreende redes temporárias por meio de uma unidade monomérica associativa e tensoativo.
[00245] O polímero 5 compreendendo 89,965/10/0,035% em acrilamida/DMAEA.MCQ/C18PEG1105MA foi sintetizado da seguinte maneira:
[00246] Uma solução aquosa de 1.000 g a pH 2 a 5 contendo 37% em peso de mistura de monômeros de 89,965/10/0,035% em mol de acrilamida/DMAEA.MCQ/C18PEG1105MA (monômero VISIOMER®; 55% ativo; Evonik Industries, Essen, Alemanha), 1% em peso de tensoativo LutensolAT® 25 ou álcool graxo C16-18 etoxilado (25 mol EO) (BASF Corporation, Florham Park, Nova Jersey), iniciador azo, agente de transferência de cadeia, agente tampão e quelante foi resfriada a aproximadamente -5 °C e desgaseificada com nitrogênio. A polimerização foi iniciada com um par de agentes redox e procedeu adiabaticamente até que a conversão do monómero atingiu mais de 99,99% para obter o peso molecular alvo de 1,0 x 106 g/mol. O gel úmido resultante, que manteve uma consistência de caramelo e não era pegajosa, foi processado com o auxílio de 1% em peso (em relação ao peso do gel de polímero) de lubrificante à base de óleo de petróleo em uma fresa (Retsch Mill Cutter) a 1.500 rpm para formar grânulos. Os grânulos de gel úmido foram secos em uma bandeja de malha em um forno a 85 °C para diminuir o teor de umidade a cerca de 10% em peso e depois moídos em pó. O pó resultante tinha um tamanho médio de partícula de 559,7 mícrons (o tamanho médio de partícula era 609,3), conforme determinado usando um Analisador de Distribuição de Tamanho de Partícula por Espalhamento a Laser Horiba LA-950 com a configuração do índice de refração do pó em 1,5000. O pó dissolveu-se completamente como uma solução a 1% em peso em água da torneira sintética com agitação do agitador de gaiola a 400 rpm dentro de uma hora. O polímero em pó, como uma solução a 1% em peso de água da torneira sintética, tinha uma viscosidade de 0,37 Pa^s (317 cps), conforme medido em um viscosímetro Brookfield Modelo DV-E com eixo 62 a 30 rpm. O peso molecular médio ponderado foi determinado por meio de hidrólise (usando uma solução a 0,1% em peso de NaOH a um pH de 12 com um agitador de gaiola a 400 rpm durante uma hora) do polímero resultante, seguido por cromatografia de exclusão de tamanho. A estrutura de polímero 5 foi ainda analisada por espectroscopia de RMN de 13C (Figura 1) para quantificar a quantidade de piperidina-2,6-diona presente no polímero. A amostra de RMN de 13C foi preparada em água deuterada, e o espectro de carbono foi obtido utilizando um espectrômetro Agilent Inova de 500 MHz equipado com um gradiente Z e sonda de 10 mm de banda larga.
[00247] Como é evidente a partir dos resultados apresentados na Tabela 2, o polímero de baixo peso molecular 5, compreendendo um tensoativo, foi facilmente processado por máquina para formar um pó. Além disso, o pó resultante, compreendendo 2,2% em peso de tensoativo, era completamente solúvel como uma solução a 1% em peso em água da torneira local com agitação do agitador de gaiola a 400 rpm dentro de uma hora.
[00248] Além disso, a presença da unidade monomérica de piperidina- 2,6-diona pode ser verificada por espectroscopia de RMN de 13C com um pico de assinatura a 177 ppm no espectro de RMN de 13C (Figura 1). A quantidade relativa da unidade monomérica de piperidina-2,6-diona pode ser quantificada por integração do pico a 177 ppm, seguido por uma comparação relativa à integração de outros sinais de RMN de 13C indicativos de outras unidades monoméricas. A análise de integração demonstra que o polímero 5 compreende 7,8/90/2,1% em mol de DMAEA.MCQ-acrilamida-piperidina- 2,6-diona. Pode-se observar que a unidade monomérica associativa está presente em concentrações tão baixas que picos de assinatura da unidade monomérica associativa não são visíveis por espectroscopia de RMN de 13C.
EXEMPLO 6
[00249] Este exemplo, fornecido como um controle, demonstra o efeito sobre a incapacidade de ser processado em pó por máquina, exibido por um polímero de baixo peso molecular sem rede através de uma unidade monomérica associativa ou um tensoativo.
[00250] O polímero 6 (controle) compreendendo 50/50% em mol de acrilamida/acrilato de sódio foi sintetizado da seguinte maneira:
[00251] Uma solução aquosa de 1.000 g em pH neutro contendo 37% em peso de mistura de monômero de 50/50% em mol de acrilamida/acrilato de sódio, iniciador azo, agente de transferência de cadeia e quelante foi resfriada a aproximadamente -5 °C e desgaseificada com nitrogênio. A polimerização foi iniciada com um par de agentes redox e procedeu adiabaticamente até que a conversão do monómero atingiu mais de 99,99% para obter o peso molecular alvo de 1,0 x 106 g/mol. O gel úmido de polímero resultante era muito macio e pegajoso para ser processado com o auxílio de 1% em peso (em relação ao peso de gel de polímero) de lubrificante à base de óleo de petróleo em uma fresa (Retsch Mill Cutter) a 1.500 rpm. O gel húmido resultante foi dividido manualmente em pequenos pedaços em um tabuleiro e secou em um forno a 85 °C para remover a humidade e, em seguida, reduzido a pó com uma viscosidade intrínseca de 5,80 dg/L e constante de Huggins de 0,24 em uma solução de NaNO3 a 1 N a 30 °C. O peso molecular médio ponderado foi determinado por cromatografia de exclusão por tamanho.
[00252] Como é evidente a partir dos resultados apresentados na Tabela 3, o polímero de baixo peso molecular 6, sem rede temporária por meio de uma unidade monomérica associativa, era incapaz de ser processado na máquina para formar um pó. Isso foi ainda evidenciado pelo procedimento que requer divisão manual do polímero macio e pegajoso. TABELA 3
EXEMPLO 7
[00253] Este exemplo demonstra o efeito sobre a capacidade de ser processado em pó por máquina, exibido por um polímero de baixo peso molecular que compreende redes temporárias por meio de uma unidade monomérica associativa e tensoativo.
[00254] O Polímero 7 compreendendo 49,9/50/0,1% em mol de acrilamida/acrilato de sódio/derivado de MAPTAC-C12 sintetizado da seguinte maneira:
[00255] Uma solução aquosa de 1.000 g a pH neutro contendo 37% em peso de mistura de monômero de 49,9/50/0,1% em mol de acrilamida/acrilato de sódio/derivado de MAPTAC-C12, 0,5% em peso de p-toluenossulfonato de hexadeciltrimetilamônio (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO), iniciador azo, agente de transferência de cadeia e quelante foi resfriada a aproximadamente -5 °C e desgaseificada com nitrogênio. A polimerização foi iniciada com um par de agentes redox e procedeu adiabaticamente até que a conversão do monómero atingiu mais de 99,99% para obter o peso molecular alvo de 1,0 x 106 g/mol. O gel úmido resultante, que manteve uma consistência de caramelo e não era pegajosa, foi processado com o auxílio de 1% em peso (em relação ao peso do gel de polímero) de lubrificante à base de óleo de petróleo em uma fresa (Retsch Mill Cutter) a 1.500 rpm para formar grânulos. Os grânulos de gel úmido foram secos em uma bandeja de malha em um forno a 85 °C para diminuir o teor de umidade a cerca de 10% em peso e depois moídos em pó. O pó resultante tinha um tamanho médio de partícula de 357,1 mícrons (o tamanho médio de partícula era 420,1), conforme determinado usando um analisador de distribuição de tamanho de partícula de dispersão a laser Horiba LA-950 com a configuração do índice de refração do pó em 1,5000. O pó tinha uma viscosidade intrínseca de 5,83 dg/L e constante de Huggins de 0,84 N em uma solução de NaNO3 a 1,0 N a 30 °C. O pó dissolveu-se completamente como uma solução a 1% em peso em água da torneira sintética com agitação do agitador de gaiola a 400 rpm dentro de uma hora. O pó, como uma solução a 1% em peso em água da torneira sintética, tinha uma viscosidade de Pa^s (1.976 cps), medida em um viscosímetro Brookfield Modelo DV-E com eixo 63 a 30 rpm. O peso molecular médio ponderado foi determinado por cromatografia de exclusão de tamanho usando o substituto, polímero 6.
[00256] Como é evidente a partir dos resultados apresentados na Tabela 3, o polímero de baixo peso molecular 7, compreendendo um tensoativo, foi facilmente processado por máquina para formar um pó. Além disso, a Tabela 4 mostra que o pó resultante, compreendendo 1,3% em peso de tensoativo, era completamente solúvel como uma solução de 1% em peso em água da torneira local com agitação do agitador de gaiola a 400 rpm dentro de uma hora.
EXEMPLO 8
[00257] Este exemplo demonstra o efeito sobre a capacidade de ser processado em pó por máquina, exibido por um polímero de baixo peso molecular compreendendo redes temporárias por meio de uma unidade monomérica associativa e um tensoativo.
[00258] O Polímero 8 compreendendo 89,9/10/0,1% em mol de acrilamida/acrilato de sódio/derivado de MAPTAC-C12 sintetizado da seguinte maneira:
[00259] Uma solução aquosa de 1.000 g em pH neutro contendo 33% em peso de mistura de monômero de 89,9/10/0,1% em mol de acrilamida/acrilato de sódio/derivado de MAPTAC-C12, 0,5% em peso de p- toluenossulfonato de hexadeciltrimetilamônio (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO), iniciador azo, agente de transferência de cadeia e quelante foi resfriada a aproximadamente -5 °C e desgaseificada com nitrogênio. A polimerização foi iniciada com um par de agentes redox e procedeu adiabaticamente até que a conversão do monómero atingiu mais de 99,99% para obter o peso molecular alvo de 1,0 x 106 g/mol. O gel úmido resultante, que manteve uma consistência de caramelo e não era pegajosa, foi processado com o auxílio de 1% em peso (em relação ao peso do gel de polímero) de lubrificante à base de óleo de petróleo em uma fresa (Retsch Mill Cutter) a 1.500 rpm para formar grânulos. Os grânulos de gel úmido foram secos em uma bandeja de malha em um forno a 85 °C para diminuir o teor de umidade a cerca de 10% em peso e depois moídos em pó. O pó resultante tinha um tamanho médio de partícula de 396,2 mícrons (o tamanho médio de partícula era 463,6), conforme determinado usando um analisador de distribuição de tamanho de partícula de dispersão a laser Horiba LA-950 com a configuração do índice de refração do pó em 1,5000. O pó tinha uma viscosidade intrínseca de 3,49 dg/L e constante de Huggins de 2,49 em solução de NaNO3 a 1 N a 30 °C. O pó dissolveu-se completamente como uma solução a 1% em peso em água da torneira sintética com agitação do agitador de gaiola a 400 rpm dentro de uma hora. O pó, como uma solução a 1% em peso de água da torneira, tinha uma viscosidade de 2,75 Pa^s (2748 cps), medida em um viscosímetro Brookfield Modelo DV-E com eixo 63 a 30 rpm. O peso molecular médio ponderado foi determinado por cromatografia com exclusão de tamanho utilizando um polímero substituto formado com o mesmo procedimento sintético contendo 90/10% em mol de acrilamida/acrilato de sódio, na ausência do derivado MAPTAC-C12.
[00260] Como é evidente a partir dos resultados apresentados na Tabela 3, o polímero de baixo peso molecular 8, compreendendo um tensoativo, foi facilmente processado por máquina para formar um pó. Além disso, a Tabela 4 mostra que o pó resultante, compreendendo 1,3% em peso de tensoativo, era completamente solúvel como uma solução de 1% em peso em água da torneira local com agitação do agitador de gaiola a 400 rpm dentro de uma hora. TABELA 4
EXEMPLO 9
[00261] Este exemplo demonstra o efeito sobre a capacidade de ser processado em pó por máquina, exibido por um polímero de baixo peso molecular compreendendo redes temporárias por meio de apenas um monômero associativo (isto é, não compreendendo ainda um tensoativo na fase monômero).
[00262] O Polímero 9 compreendendo 49,9/50/0,1% em mol de acrilamida/acrilato de sódio/derivado de MAPTAC-C12 sintetizado da seguinte maneira:
[00263] Uma solução aquosa de 1.000 g em pH neutro contendo 37% em peso de mistura de monômero de 49,9/50/0,1% em mol de acrilamida/acrilato de sódio/derivado de MAPTAC-C12, iniciador azo, agente de transferência de cadeia e quelante foi resfriada a aproximadamente -5 °C e desgaseificada com nitrogênio. A polimerização foi iniciada com um par de agentes redox e procedeu adiabaticamente até que a conversão do monómero atingiu mais de 99,99% para obter o peso molecular alvo de 1,0 x 106 g/mol. O gel úmido resultante, que manteve uma consistência de caramelo e não era pegajosa, foi processado com o auxílio de 1% em peso (em relação ao peso do gel de polímero) de lubrificante à base de óleo de petróleo em uma fresa (Retsch Mill Cutter) a 1.500 rpm para formar grânulos. Os grânulos de gel úmido foram secos em uma bandeja de malha em um forno a 85 °C para remover (isto é, atingir um teor de umidade de cerca de 10% em peso) da umidade e depois moídos em pó. O pó resultante tinha um tamanho médio de partícula de 385,4 mícrons (o tamanho médio de partícula era 446,4), conforme determinado usando um analisador de distribuição de tamanho de partícula de dispersão a laser Horiba LA-950 com a configuração do índice de refração do pó em 1,5000. O pó tinha uma viscosidade intrínseca de 5,84 dg/L e constante de Huggins de 0,98 em solução de NaNO3 a 1 N a 30 °C. O polímero em pó não se dissolveu completamente como uma solução a 1% em peso em água da torneira sintética com agitação do agitador de gaiola a 400 rpm dentro de uma hora. O pó, como uma solução a 1% em peso em água da torneira sintética, tinha uma viscosidade de 1,59 Pa^s (1.588 cps), conforme medido em um viscosímetro Brookfield Modelo DV-E com eixo 63 a 30 rpm. O peso molecular médio do peso foi determinado por cromatografia de exclusão por tamanho usando o substituto, Polímero 6.
[00264] Como é evidente a partir dos resultados apresentados na Tabela 4, o polímero 9 de baixo peso molecular, que não compreende um tensoativo, foi capaz de ser processado por máquina para formar um pó. O pó resultante era pouco solúvel em água (isto é, não se dissolveu completamente como uma solução a 1% em peso na água da torneira local com agitação do agitador de gaiola a 400 rpm em uma hora).
EXEMPLO 10
[00265] Este exemplo demonstra o efeito na resistência a seco do papel exibida por uma folha de papel tratada com um pó que compreende auxiliar (ou auxiliares) de resistência de polímero associativo em rede por meio de uma unidade monomérica associativa e um tensoativo.
[00266] O Polímero 2 (preparado de acordo com o Exemplo 2) e o Polímero 3 (preparado de acordo com o Exemplo 3) foram dissolvidos em água e doseados em várias concentrações na pasta fluida de fibra de celulose. As fibras tratadas foram então adicionadas a um molde de amostra de papel e drenadas através de uma tela para formar almofadas de fibra molhadas. As almofadas foram colocadas na tela, pressionadas e secas para produzir folhas de papel acabadas. As folhas foram testadas quanto à resistência à tração e resistência à compressão e os resultados apresentados na Figura 2 e na Figura 3, respectivamente. Além disso, os resultados de resistência à tração e resistência à compressão do Nalco 64114 (isto é, um polímero de poliacrilamida glioxilada), um agente de resistência comercial estabelecido, são fornecidos para comparação.
[00267] Como demonstrado pela Figura 2 e pela Figura 3, o Polímero 2 e o Polímero 3 exibem propriedades de resistência satisfatórias, superando o padrão Nalco 64114 (isto é, um polímero de poliacrilamida glioxilada) (controle), tanto na resistência à tração quanto na resistência à compressão.
EXEMPLO 11
[00268] Este exemplo demonstra o efeito na resistência a seco do papel exibida por uma folha de papel tratada com um pó que compreende auxiliar (ou auxiliares) de resistência de polímero associativo em rede por meio de uma unidade monomérica associativa e um tensoativo.
[00269] O Polímero 1 (controle, preparado de acordo com o Exemplo 1) e o Polímero 2 (preparado de acordo com o Exemplo 2) foram dissolvidos em água e doseados em várias concentrações em uma pasta fluida de fibra de celulose. As fibras tratadas foram então adicionadas a um molde de amostra de papel e drenadas através de uma tela para formar uma almofada de fibra úmida. A almofada foi colocada na tela, pressionada e seca para produzir a folha de papel acabada. A folha foi testada quanto à resistência à tração e os resultados apresentados na Figura 4.
[00270] Como demonstrado pela Figura 4, o Polímero 2 exibiu resistência à tração aprimorada em relação ao Polímero 1 de baixo peso molecular (controle), que não possuía rede por meio de unidade monomérica associativa.
EXEMPLO 12
[00271] Este exemplo demonstra o efeito na resistência à seca do papel exibida por uma folha de papel produzida com um sistema de modelo de desintegração em escala de laboratório usando pedaços de caixas de papelão tratadas com um pó que compreende auxiliar (ou auxiliares) de resistência de polímero associativo em rede por meio de uma unidade monomérica associativa e um tensoativo.
[00272] O pó foi adicionado nas doses de 0, 3 e 6 libras/tonelada a um desintegrante em escala de laboratório contendo pedaços de caixas de papelão e água da torneira quente. O desintegrante transformou os pedaços de papelão em poupa usando alto cisalhamento, semelhante ao refinador em uma máquina de papel. As fibras tratadas foram então adicionadas a um molde de amostra de papel e drenadas através de uma tela para formar uma almofada de fibra úmida. A almofada foi colocada na tela, pressionada e seca para produzir a folha de papel acabada. A folha foi testada quanto à resistência à ruptura e à compressão (Figura 5 e Figura 6). Além disso, os resultados de resistência à ruptura e à compressão para Nalco 64114 à base de solução completamente dissolvido (isto é, um polímero de poliacrilamida glioxilado) (controle), um auxiliar de resistência de polímero comercial estabelecido, são fornecidos para comparação.
[00273] Como demonstrado pela Figura 5 e pela Figura 6, o pó exibe resistência à ruptura e à compressão semelhantes à poliacrilamida glioxilada Nalco 64114 em dosagens de 3 e 6 libras/tonelada.
EXEMPLO 13
[00274] Este exemplo demonstra o índice de refração de uma série de soluções de auxílio de resistência de polímero associativo, conforme medido por um refratômetro RM50 (Mettler Toledo) a 25 °C e 1 atmosfera (“atm”) de pressão.
[00275] Uma solução de auxílio de resistência de polímero associativo totalmente dissolvida com concentração conhecida foi obtida misturando uma quantidade pesada de pó e uma quantidade pesada de água sob cisalhamento com um agitador de gaiola a 400 a 800 rpm até que a mistura de pó e água pode passar facilmente por uma tela de 100 mesh com uma pequena quantidade de resíduo de gel insolúvel (<< 0,05% em peso de pó original adicionado) deixado na tela. Uma alíquota da solução de auxiliar de resistência de polímero associativo filtrado resultante foi colocada na célula de um refratômetro RM50 (Mettler Toledo) e o índice de refração registrado. O procedimento foi repetido para concentrações variadas de soluções de auxiliar de resistência de polímero associativo, e os índices de refração foram plotados como uma função de concentração.
[00276] Como demonstrado pela Figura 7, os índices de refração das soluções de auxiliar de resistência de polímero associativo são linearmente correlacionados com a concentração do auxiliar de resistência de polímero associativo. Assim, uma curva de calibração do índice de refração pode ser usada para estimar a concentração de um auxiliar de resistência de polímero associativo em solução.
EXEMPLO 14
[00277] Este exemplo demonstra a progressão da mistura de uma suspensão em pó (1% em peso), medida pelo índice de refração.
[00278] Uma suspensão em pó foi obtida dispersando uma quantidade pesada de pó em uma quantidade pesada de água (1% em peso de teor de pó) manualmente ou com um alimentador de pó, por exemplo, alimentador Norchem POWDERCAT ™ (Norchem Industries, Mokena, IL). Uma pequena alíquota da suspensão foi filtrada através de uma tela de 100 mesh em intervalos de 1 minuto para remover qualquer pó não dissolvido. O índice de refração do filtrado foi medido usando um refratômetro RM50 (Mettler Toledo), e o índice de refração registrado. A concentração do auxiliar de resistência de polímero associativo dissolvido em solução foi determinada usando a curva de calibração, conforme descrito no Exemplo 13 e na Figura 7. Os índices de refração (ou concentrações de auxiliar de resistência de polímero associativo) foram plotados em função do tempo para determinar a progressão da mistura da suspensão em pó.
[00279] Como demonstrado pela Figura 8, a curva de mistura para um platô de suspensão em pó a 1% em peso a um índice de refração de cerca de 1,33325 a cerca de 15 minutos de mistura. Assim, a suspensão em pó a 1% em peso pode ser considerada por esse exemplo como uma suspensão (ou pasta fluida) até cerca de 15 minutos de mistura e uma solução assim que o platô for atingido.
[00280] Todas as referências, incluindo publicações, pedidos de patentes e patentes citadas no presente documento são incorporadas ao presente documento a título de referência na mesma extensão como se cada referência fosse individualmente e especificamente indicada para ser incorporada a título de referência e fosse estabelecida em sua totalidade neste documento.
[00281] O uso dos termos "um" e "uma" e “o/a" e "pelo menos um" e referentes semelhantes no contexto de descrever a invenção (especialmente no contexto das seguintes reivindicações) será interpretado para cobrir tanto o singular como o plural, a menos que indicado de outra forma neste documento ou claramente contradito pelo contexto. O uso do termo “pelo menos um” seguido por uma lista de um ou mais itens (por exemplo, “pelo menos um dentre A e B”) será interpretado como significando um item selecionado dos itens listados (A ou B) ou qualquer combinação de dois ou mais dos itens listados (A e B), a menos que indicado neste documento de outro modo ou claramente contradito pelo contexto. Os termos "compreendendo", "tendo", "incluindo" e "contendo" serão interpretados como termos abertos (isto é, significando "incluindo, porém sem limitação,"), a menos que indicado de outra maneira. A recitação de faixas de valores neste documento meramente se destina a servir como um método de atalho de se referir individualmente a cada valor separado caindo dentro da faixa, a menos que indicado neste documento de outra forma, e cada valor separado é incorporado no relatório descritivo como se ele fosse individualmente recitado neste documento. Todos os métodos descritos no presente documento podem ser realizados em qualquer ordem adequada, a menos que indicado neste documento de outro modo ou de outro modo claramente contradito pelo contexto. O uso de todos e quaisquer exemplos, ou linguagem exemplificativa (por exemplo, "tal como") proporcionada neste documento, pretende apenas iluminar melhor a invenção e não constitui uma limitação ao escopo da invenção a menos que reivindicado de outro modo. Nenhuma linguagem no relatório descritivo será interpretada como indicando qualquer elemento não reivindicado como essencial para a prática da invenção.
[00282] Modalidades preferenciais da mesma invenção são descritas no presente documento, incluindo o melhor modo conhecido pelos inventores para realizar a invenção. Variações dessas modalidades preferenciais podem se tornar evidentes para aqueles versados na técnica mediante leitura da descrição anterior. Os inventores esperam que os versados na técnica empreguem tais variações, como apropriado, e os inventores pretendem que a invenção seja praticada de outro modo que não especificamente descrito neste documento. Consequentemente, esta invenção inclui todas as modificações e equivalentes da matéria recitada nas reivindicações anexas como permitido por lei aplicável. Além disso, qualquer combinação dos elementos descritos acima em todas as variações possíveis dos mesmos é abrangida pela invenção, a menos que indicado de outro modo no presente documento ou de outro modo claramente contradito pelo contexto.

Claims (16)

1. Método para incorporar um auxiliar de resistência de polímero de baixo peso molecular em um processo de fabricação de papel, caracterizado pelo fato de que compreende tratar um precursor de folha de papel com um pó, em que o pó compreende um auxiliar de resistência de polímero, em que o auxiliar de resistência de polímero tem um peso molecular médio ponderado de cerca de 10 kDa a cerca de 2.000 kDa, em que o auxiliar de resistência de polímero compreende um ou mais unidades de monômero associativo e pelo menos um da uma ou mais unidades de monômero associativo compreende um monômero de fórmula II: em que R3 é H ou C1-C10 aquila, X é O ou NH, n é um inteiro de 1 a 100, o é um inteiro de 0 a 100, m é pelo menos 5, cada Y1 e Y2 são independentemente H ou C1-C4 alquila, e R4 é H ou um grupo hidrofóbico.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pó é adicionado ao precursor de folha de papel a montante de uma extremidade úmida de uma máquina de papel.
3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o pó é adicionado a uma seção de preparação de estoque da máquina de papel.
4. Método de acordo a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pó tem um tamanho médio de partícula de cerca de 1 mícron a cerca de 10.000 mícrons.
5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pó tem um teor de água de cerca de 0,1% em peso a cerca de 20% em peso antes do tratamento do precursor de folha de papel.
6. Método de acordo a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pó compreende adicionalmente um ou mais tensoativos.
7. Método de acordo a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pó compreende um auxiliar de resistência de polímero e um ou mais tensoativos que estão em rede associativamente.
8. Método de acordo a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o auxiliar de resistência do polímero tem uma ou mais unidades monoméricas que são estruturalmente semelhantes ao tensoativo (ou tensoativos).
9. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o auxiliar de resistência do polímero tem um peso molecular médio ponderado de cerca de 500 kDa a cerca de 2.000 kDa.
10. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pó tem uma viscosidade intrínseca de cerca de 0,05 dL/g a cerca de 7 dL/g.
11. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pó tem uma constante de Huggins de cerca de 0,3 a cerca de 10.
12. Método de acordo a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a etapa de adicionar um solvente ao pó para formar um pó umedecido antes de tratar o precursor de folha de papel.
13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o pó umedecido é adicionado ao precursor de folha de papel antes que o pó umedecido alcance a dissolução completa, conforme medido pelo índice de refração a 25 °C e 1 atmosfera ("atm") de pressão.
14. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o pó umedecido atinge a dissolução completa, conforme medido pelo índice de refração a 25 °C e 1 atmosfera ("atm"), para formar uma solução em pó em um conduto de adição durante a adição ao precursor de folha de papel.
15. Método de acordo com a 12, caracterizado pelo fato de que o solvente é água.
16. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o pó umedecido tem um teor de pó de cerca de 0,1% em peso a cerca de 10% em peso antes do tratamento do precursor de folha de papel.
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