BRPI0613840B1

BRPI0613840B1 - método de corrugação de uma tela de papel

Info

Publication number: BRPI0613840B1
Authority: BR
Inventors: D Kaley Christopher; S Furman Gary; Wei Mingli; A Grigoriev Vladimir; Su Winston
Original assignee: Nalco Co
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2006-06-29
Publication date: 2019-12-10
Also published as: AU2006265980A1; EP1904292A2; BRPI0613840A2; JP2008545049A; MX2007016531A; US20070000631A1; CN101309795B; WO2007005577A2; CA2613882C; US8293073B2; ES2397089T3; JP5224285B2; WO2007005577A3; CN101309795A; EP1904292A4; CA2613882A1; EP1904292B1; KR20080026626A

Abstract

método de corrugação de uma rede de papel e composiçao de polimero que tem um ph de aproximadamente 6,5 a aproximadamente 8 a presente invenção refere-se a um método de corrugação de uma rede de papel, o qual compreende: a) a aplicação a um cilindro de corrugaçao rotativo de uma composição adesiva que tem um ph de aproximadamente 6,5 a aproximadamente 8 e compreende um ou mais polímeros de vinil amina/n-vinil formamida composto de aproximadamente 10 a aproximadamente 99 por cento molar de monômero de vinil amina e de aproximadamente 90 a aproximadamente 1 por cento molar de monômero de n-vinil formamida; b) a compressão da rede de papel de encontro ao cilindro de corrugação para efetuar a aderência da rede de papel ao cilindro de corrugação; e c> o desalojamento da rede de papel do cilindro de corrugação com uma lâmina de aplicação.

Description

MÉTODO DE CORRUGAÇÃO DE UMA TELA DE PAPEL

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção refere-se a um método de corrugação de produtos de papel em que uma tela de papel é aderida a um cilindro de corrugação utilizando composições de poli(vinil amina/vinil formamida) que têm um pH de 6.5 a 8.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] As propriedades desejadas de uma tela, incluindo a maciez, o volume, o estiramento e a absorvência, são tipicamente obtidas por meio de um cilindro secador Yankee aquecido a vapor e uma lâmina de aplicação. Uma tela de fibras úmida é bastante desidratada no estreitamento do rolo de pressão. Nesse ponto, a folha é transferida à superfície do cilindro Yankee e tem uma consistência de 35-80%. A folha é secada ainda mais no cilindro quente Yankee até uma consistência típica de 90-98% e removida com uma lâmina de aplicação. A ação mecânica da lâmina resulta em um rompimento das ligações fibra a fibra e em uma formação de uma estrutura microdobrada dentro da folha. Esse processo é conhecido como corrugação.

[003] A fim de desenvolver a corrugação, a tela de papel tem que aderir à superfície do secador Yankee. A aderência é obtida mediante a aplicação de um adesivo ao secador. A maior parte dos adesivos Yankee consiste em polímeros sintéticos tais como poliaminoamidas, poliamidas, poliaminas, álcoois polivinílicos, acetatos de polivinila, poliacrilamidas e poliéteres. Vários compostos de baixo peso molecular são utilizados para modificar as propriedades de revestimento Yankee.

[004] Um revestimento Yankee superior deve formar uma película que propicie uma boa aderência para uma corrugação eficiente, e que também seja uniforme, durável e macio. A uniformidade do revestimento é crítica não somente para a consistente corrugação que afeta a qualidade da folha produzida, mas para a cobertura uniforme da superfície Yankee também para impedir o desgaste prematuro do cilindro e da lâmina. A durabilidade é uma característica de quão estável o revestimento é na superfície Yankee, particularmente no estreitamento do rolo de pressão. Se o revestimento for facilmente removido por meio de lavagem, ele não protege o cilindro Yankee e conduz a um desgaste excessivo da lâmina de corrugação. Um revestimento duro provoca a trepidação da lâmina, que resulta no desgaste da lâmina e em uma corrugação não-uniforme. Um revestimento mole, mas durável é o preferido.

[005] As poliaminoamidas reticuladas com epicloridrina (PAE) são os adesivos mais amplamente utilizados na prática comercial por uma margem ampla. Dependendo do grau e das condições da corrugação, a aderência, a durabilidade e a maciez do revestimento podem ser ajustadas a um nível apropriado empregando combinações de resinas de PAE que têm vários pesos moleculares e/ou modificadores tais como óleos de desprendimento, tensoativos, umectantes, fosfatos, etc. Além disso, a aplicabilidade de resinas de PAE não é universal e elas nem sempre funcionam para todos os graus e condições da tela. O problema mais comum que é enfrentado com os adesivos de PAE é a sua tendência de acumular no secador Yankee, algumas vezes indicada como revestimento "duro". Isto resulta na trepidação da lâmina, causando punções ou furos na folha e resultando em rupturas da folha e paralisação da máquina. Além disso, mesmo que as quantidades de epi e de subprodutos de epi sejam muito baixas nos modernos adesivos de PAE, a indústria deve preferir utilizar adesivos que não de epi caso exista uma alternativa. No entanto, outras alternativas que não de epi incluindo álcoois polivinílicos, acetatos de polivinila, poliacrilamidas e poliéteres também têm deficiências no que se refere às propriedades de revestimento que propiciam, uma vez que não há uma combinação ideal da durabilidade, da maciez, da aderência e da uniformidade do revestimento. Consequentemente, há uma necessidade contínua quanto a composições adesivas de corrugação aperfeiçoadas.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

[006] A presente invenção refere-se a um método de corrugação de uma tela de papel, o qual compreende: a) a aplicação a um cilindro de corrugação rotativo de uma composição adesiva que tem um pH de 6,5 a 8 e que compreende um ou mais polímeros de vinil amina/N-vinil formamida compostos de 10 a 99 por cento molar de monômero de vinil amina e 90 a 1 por cento molar de monômero de N-vinil formamida; b) a compressão da tela de papel de encontro ao cilindro de corrugação para efetuar a aderência da tela de papel ao cilindro de corrugação; e c) o desalojamento da tela de papel do cilindro de corrugação com uma lâmina de aplicação.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[007] "Tela de papel de tela, tela de papel, tela, folha de papel, folha e produto de papel", todos se referem a folhas de papel produzidas por um processo que compreende as etapas de formação de uma guarnição de fabricação de papel aquoso; deposição dessa guarnição em uma superfície foraminosa, tal como uma tela Fourdrinier, e remoção da água da guarnição pela gravidade, pela drenagem auxiliada por vácuo ou então por meios evaporativos (por exemplo, TAD). Na etapa final do processo, as características de textura desejáveis são conferidas ao papel por um processo de corrugação que compreende: a) a aplicação de uma composição adesiva à superfície de um cilindro de corrugação; b) a aderência de uma tela celulósica ao cilindro de corrugação e; c) o desalojamento da tela aderida do cilindro de corrugação com uma lâmina de aplicação.

[008] A tela de tela pode compreender vários tipos de fibras naturais e sintéticas incluindo polpas de madeira de tipos químicos e mecânicos, fibras vegetais, fibras recicladas e fibras sintéticas, tal como o polipropileno. A tela de tela também pode compreender cargas particuladas, tais como argila de caulim, dióxido de titânio e/ou carbonato de cálcio.

[009] Todas as porcentagens, razões e proporções aqui são em peso a menos que esteja especificado de alguma outra maneira.

[010] Os polímeros de vinil amina/N-vinil formamida apropriados para serem utilizados no método da presente invenção são preparados pela polimerização de N-vinil formamida sob condições de formação de radical livre seguida pela hidrólise de ácido ou base de uma parte dos grupos amida em grupos amina. Com o controle da estequiometria do agente de hidrólise, é possível preparar os polímeros de vinil amina/N-vinil formamida que contêm a razão desejada de vinil amina/vinil formamida. A preparação de polímeros de vinil amina/N-vinil formamida é descrita na patente U.S. n°. 5.374.334 e nas referências citadas nas mesmas. A preparação de dispersões estáveis de polímeros de vinil amina/N-vinil formamida em uma solução de sal aquosa é descrita nas patentes U.S. n°. 6.426.383 e 6.894.110. Os polímeros de vinil amina/N-vinil formamida também são comercialmente disponíveis junto à BASF, Mount Olive, NJ sob a marca comercial Lupamin.

[011] O pH dos polímeros de vinil amina/N-vinil formamida pode ser ajustado à faixa desejada de 6,5-8 mediante a adição de ácido. Os ácidos representativos incluem os ácidos sulfúrico, clorídrico, fosfórico, fórmico, acético, e outros ainda. Em uma realização, o ácido é selecionado entre o ácido sulfúrico e o ácido fórmico.

[012] Em uma realização, os polímeros de vinil amina/N- vinil formamida têm um peso molecular médio ponderai de 100.000 a 500.000 Daltons.

[013] Em uma realização, os polímeros de vinil amina/N- vinil formamida são compostos de 20 a 8 0 por cento molar de monômero de vinil amina e 8 0 a 20 por cento molar de monômero de N-vinil formamida.

[014] Em uma realização, a composição do polímero de vinil amina/N-vinil formamida tem um pH de 7 a 7,5.

[015] Em uma realização, os polímeros de vinil amina/N- vinil formamida têm um peso molecular médio ponderai de 3 00.000 a 4 00.000 Daltons.

[016] Em uma realização, a presente invenção refere-se a uma composição de polímero que tem um pH de 6,5 a 8 que compreende um ou mais polímeros de vinil amina/N-vinil formamida compostos de 10 a 99 por cento molar de monômero de vinil amina e 90 a 1 por cento molar de monômero de N-vinil formamida, em que os polímeros de vinil amina/N-vinil formamida são reagidos com 1 a 10 por cento, com base nos componentes ativos do polímero, de um ou mais agentes de reticulação em que os agentes de reticulação contêm pelo menos um grupo epóxido e nenhum halogênio.

[017] Os agentes de reticulação representativos de acordo com esta realização incluem o éter diglicidílico de polietileno glicol, éter triglicidílico de trimetilolpropano, éter triglicidílico de propoxilato de glicerol, éter triglicidílico de glicerol, Ν,Ν-diglicidilanilina, tris(2,3-epoxipropil)isocianurato, e outros ainda.

[018] A reação com os agentes de reticulação é tipicamente executada ao aquecer uma solução aquosa dos polímeros de vinil amina/N-vinil formamida e a quantidade desejada de agente de reticulação a uma temperatura de 20°C a 100°C.

[019] Em uma realização, os polímeros de vinil amina/N- vinil formamida reagidos com os agentes de reticulação são compostos de 3 0 a 99 por cento molar de monômero de vinil amina e 7 0 a 1 por cento molar de monômero de N-vinil formamida.

[020] Em uma realização, os polímeros de vinil amina/N- vinil formamida reagidos com os agentes de reticulação são compostos de 85 a 95 por cento molar de monômero de vinil amina e 15 a 5 por cento molar d monômero de N-vinil formamida.

[021] Em uma realização, os polímeros de vinil amina/N- vinil formamida reagidos com os agentes de reticulação têm um peso molecular médio ponderai de 10.000 a 100.000 Daltons.

[022] Em uma realização, os polímeros de vinil amina/N- vinil formamida reagidos com os agentes de reticulação têm um peso molecular de 30.000 a 60.000 Daltons.

[023] Em uma realização, os agentes de reticulação são selecionados entre éter diglicidílico de polietileno glicol (PEGDGE) e éter triglicidílico de trimetilolpropano (TMPTE).

[024] Em uma realização, um ou mais polímeros de vinil amina/N-vinil formamida de acordo com a presente invenção e um ou mais polímeros selecionados do grupo que consiste em poliaminoamidas, polialquilenopoliaminas, poli(álcool vinílico/acetato de vinila), polietileniminas e copolímeros de polivinil amina a uma razão de 5/95 a 95/5 são reagidos com 1 a 10 por cento em peso, com base nos componentes ativos do polímero, de um ou mais agentes de reticulação tal como aqui descrito.

[025] As poliaminoamidas são geralmente produzidas pela polimerização de condensação de um ou mais derivados de ácido dicarboxílico orgânico e uma ou mais polialquileno poliaminas sob condições apropriadas para a formação de poliamidas de cadeia longa, de preferência a temperaturas mais altas do que 13 0°C, por diversas horas com a remoção de subprodutos da água ou do álcool. A poliaminoamida resultante tem tipicamente um peso molecular médio ponderai de 500 a 500.000 Daltons e uma viscosidade Brookfield do polímero mais alta do que 100 cps para uma solução a 50% a 25°C. A água é adicionada no final da polimerização para obter uma solução de polímero aquosa.

[026] Geralmente, é utilizada uma quantidade suficiente de derivado de ácido orgânico para reagir com substancialmente todos os grupos amino primários mas insuficiente para reagir até qualquer grau significativo com os grupos amino secundários da polialquileno poliamina. A razão molar de derivado de ácido dicarboxílico orgânico/polialquileno poliamina fica de preferência compreendida entre 0,9/1,0 e 1,0/0,9.

[027] Os "derivados de ácidos dicarboxílicos orgânicos” incluem ácidos dicarboxílicos alifáticos e aromáticos e seus cloretos de ácido, anidridos e ésteres correspondentes, e as misturas dos mesmos. Os ésteres são de preferência ésteres alifáticos C1-C3. Os derivados de ácidos dicarboxílicos orgânicos são selecionados de maneira tal que a poliaminoamida resultante seja solúvel em água ou dispersível em água.

[028] Os ácidos dicarboxílicos orgânicos representativos e seus derivados incluem o ácido maléico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azeláico, ácido sebásico, ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido naftaleno dicarboxilico, maleato de dimetila, malonato de dimetila, malonato de dietila, succinato de dimetila, succinato de di-isopropila, glutarato de dimetila, glutarato de dietila, adipato de dimetila, metila, adipato de etila, sebacato de dimetila, ftalato de dimetila, isoftalato de dimetila, tereftalato de dimetila, naftaleno dicarboxilato de dimetila, ésteres dibásicos (DBE), éter bis(carboximetilico) de poli(etileno glicol), cloreto de succinila, dicloreto de glutarila, cloreto de adipoila, cloreto de sebacoila, cloreto de ftaloila, cloreto de isoftaloila, cloreto de tereftaloila, naftaleno dicarboxilato, anidrido maléico, anidrido succínico, anidrido glutárico, anidrido ftálico, anidrido 1,8-naftaico, e outros ainda. O éster dibásico DBE-2, o ácido adípico, o glutarato de dimetila e o adipato de dimetila são os preferidos.

[029] As "polialquileno poliaminas" significam os compostos orgânicos que têm duas aminas primárias.

[030] Grupos (-NH2) e pelo menos um grupo amina secundária onde os átomos de nitrogênio amino são ligados entre si por grupos alquileno, contanto que nenhum de dois átomos de nitrogênio sejam unidos aos mesmos átomos de carbono. As polialquileno poliaminas representativas incluem a dietileno triamina (DETA), a trietileno tetramina (TETA), a tetraetileno pentaamina (TEPA), a dipropileno triamina, e outras ainda.

[031] O poli(álcool vinílico/acetato de vinila) pode ser preparado pela polimerização de radical de monômeros de acetato de vinila tal como descrito na patente EP 0942008 e nas referências ali citadas seguida pela hidrólise de ácido ou base tal como descrito em "Polyvinyl alcohol", editado por C.A. Finch, John Wiley & Son, New York, 1973, páginas 91-120. O poli(álcool vinílico/acetato de vinila) também é comercialmente disponível, por exemplo, junto à Celanese Corp., Dallas, TX, sob a marca comercial Celvol, e junto à E.I. DuPont de Nemours & Company, Wilmington, DE sob a marca comercial Elvanol.

[032] Em uma realização, o poli(álcool vinílico/acetato de vinila) tem um peso molecular médio ponderai de 13.000 a 186.000 Daltons e é composto de 87-99,5 por cento molar de unidades de álcool vinílico e 13 a 0,5 por cento molar de unidades de acetato de vinila.

[033] Em uma realização, o poli(álcool vinílico/acetato de vinila) tem um peso molecular médio ponderai de 30.000 a 60.000 Daltons e é composto de 87-89 por cento molar de unidades de álcool vinílico e 13 a 11 por cento molar de unidades de acetato de vinila.

[034] A polivinil amina pode ser preparado pela hidrólise de poli(N-vinil formamida) tal como descrito na patente U.S. n°. 5.374.334 e nas referências nela citadas. As polivinil aminas úteis para o método e as composições da presente invenção têm tipicamente um peso molecular de 5.000 a 500.000 Daltons. Em uma realização, a polivinil amina tem um peso molecular médio ponderai de 10.000 a 100.000 Daltons.

[035] As polietilenoiminas podem ser preparadas pela polimerização de etilenoimina tal como descrito nas patentes U.S. n°. 2.182.306 e 3.251.778. As polietilenoiminas também são comercialmente disponíveis, por exemplo, junto à BASF, Mount Olive, NJ, sob a marca comercial Lupasol. As polietilenoiminas tipicamente úteis para o método e as composições da presente invenção têm um peso molecular médio ponderai de 1.000 a 1.000.000.

[036] Em uma realização, os polímeros de vinil amina/N-vinil formamida e/ou os polímeros de vinil amina/N-vinil formamida reticulados são modificados pela reação com um ou mais ácidos orgânicos halogenados da fórmula X-R-C02M onde X é F, Cl, Br ou I, Ré alquila ou alquilarila e M é H ou um contra-íon de metal alcalino ou metal alcalino-terroso ou amônio incluindo lítio, sódio, potássio, cálcio, amônio, e outros ainda. Os grupos alquila podem ser lineares ou ramificados e contêm tipicamente um a seis átomos de carbono. Os grupos arila são tipicamente fenila, substituída opcionalmente por um ou mais grupos halogênio, alquila, alcóxi ou hidroxila.

[037] Os ácidos orgânicos halogenados representativos incluem o ácido cloroacético, o ácido 4-(clorometil)benzóico, o ácido 2-cloropropiônico, o ácido 3-cloropropiônico, o ácido bromoacético, o ácido 2-bromobutírico, o ácido 3- bromobutírico, o ácido 4-bromobutírico, o ácido ?- bromoisobutírico, e outros ainda, e os seus sais.

[038] Em uma realização, o ácido halogenado é o ácido cloroacético ou um sal do mesmo.

[039] Em uma realização, a composição adesiva da presente invenção também compreende um ou mais polióis solúveis em água.

[040] Conforme aqui utilizado, "polióis" referem-se aos polióis solúveis em água simples compostos por grupos alquileno e até seis grupos hidroxila em que os grupos alquileno são interrompidos opcionalmente por um ou mais ou grupos O ou NH. Os polióis solúveis em água representativos incluem o glicerol, o etileno glicol, o 1,4- butanodiol, a dietanolamina, a trietanolamina, o sorbitol, o dietileno glicol, o trietileno glicol, o propileno glicol, o dipropileno glicol, o polietileno glicol, e outros ainda.

[041] Em uma realização, os polióis são selecionados entre glicerol, etileno glicol, sorbitol, dietileno glicol, propileno glicol, polietileno glicol e dietanolamina.

[042] Em uma realização, o poliol é o glicerol.

[043] A quantidade de polióis solúveis em água com relação aos polímeros de vinil amina/N-vinil formamida em uma base de polímero seco varia tipicamente de 5 a 95 por cento em peso. Em uma realização é desejável utilizar entre 10-75 por cento em peso do poliol solúvel em água. Deve ficar compreendido que nem todos os polióis solúveis em água produzem resultados similares. Em determinados casos, dependendo da temperatura empregada, das particularidades dos polímeros de vinil amina/N-vinil formamida utilizados e outras variáveis, uma experimentação rotineira será necessária para determinar o poliol solúvel em água ideal a ser utilizado, assim como a quantidade particular a ser empregada conjuntamente com os polímeros de vinil amina/N-vinil formamida.

[044] As composições adesivas da presente invenção são aplicadas tipicamente à superfície de um cilindro de corrugação como uma solução aquosa diluída. Em uma realização, a solução aquosa inclui de 0,01 a 10,0 por cento em peso dos polímeros da invenção. Em uma outra realização, os polímeros da invenção são incluídos na solução aquosa em uma concentração de 0,05 a 5,0 por cento em peso. Em uma outra realização, os polímeros da invenção são incluídos na solução aquosa em uma concentração de 0,1 a 1,0 por cento em peso. Os elementos versados na técnica de adesivos de corrugação irão apreciar que a razão para tal porcentagem maior de água na mistura é em parte baseada na necessidade de depositar somente uma camada muito fina de adesivo no cilindro de corrugação, o que, em uma realização, é executado mais facilmente com uma lança de aspersão.

[045] As aplicações de aspersão descritas acima podem ainda ser melhoradas por uma variedade de meios, por exemplo, utilizando lanças de aspersão destinadas a cobertura dupla ou tripla, mediante a oscilação da lança de aspersão e a recirculação da composição auxiliar de desprendimento diluída da saída da lança de aspersão para melhorar a misturação e reduzir a possibilidade de separação.

[046] Em uma realização, um auxiliar de desprendimento que também está na forma aquosa é aplicado ao secador Yankee junto com o adesivo de polímero. 0 auxiliar de desprendimento provê a lubrificação entre a superfície do secador Yankee e a lâmina de aplicação utilizada para corrugar o papel de tela do secador Yankee. O auxiliar de aspersão também permite que o papel de tela se desprenda do adesivo durante o processo de corrugação. Os auxiliares de desprendimento representativos incluem os óleos de desprendimento compostos por óleo naftênico, parafínico, vegetal, mineral ou sintético e tensoativos emulsificantes. A fim de formar dispersões aquosas estáveis, o auxiliar de aspersão é tipicamente formulado com um ou mais tensoativos tais como ácidos graxos, álcoois alcoxilados, ácidos graxos alcoxilados, e outros ainda. O auxiliar de desprendimento pode ser aplicado ao cilindro de corrugação antes ou depois da composição adesiva, ou pode ser formulado com o adesivo para a aplicação ao cilindro de corrugação.

[047] As composições adesivas da presente invenção também podem ser utilizadas em combinação com os aditivos funcionais utilizados no estado da técnica para melhorar a maciez da tela ou toalha. Os aditivos funcionais representativos incluem sais quaternários orgânicos que têm cadeias graxas de 12 a 22 átomos de carbono incluindo sais quaternários de dialquil imidazolínio, sais quaternários de dialquil diamidoamina, sais quaternários de monoalquil dimetilamônio, sais quaternários de dialquil dimetilamônio, sais quaternários de trialquil monometilamônio, sais quaternários etoxilados, sais quaternários de éster de dialquila e trialquila, e outros ainda. Os aditivos funcionais apropriados adicionais incluem polisiloxanos, silicones quaternários, polisiloxanos organoreativos, polidimetilsiloxanos com funcionalidade amino, e outros ainda.

[048] Em uma realização, os aditivos funcionais são formulados com a composição adesiva da presente invenção para a aplicação ao cilindro de corrugação.

[049] Em uma realização, os aditivos funcionais são selecionados entre sais quaternários de dialquilimidazolinio e silicones quaternários.

[050] O acima exposto pode ser mais bem compreendido mediante referência aos seguintes exemplos, os quais são apresentados para finalidades de ilustração e não se prestam a limitar o âmbito da invenção.

[051] Os polímeros representativos utilizados para a preparação das composições adesivas da presente invenção são mostrados na Tabela 1.

Tabela 1 Descrição dos polímeros comerciais utilizados na presente invenção 1Lupamin 9095, disponível junto à BASF, Mount Olive, NJ. 2Lupamin 9030, disponível junto à BASF, Mount Olive, NJ. 3Lupamin 4595, disponível junto à BASF, Mount Olive, NJ. 4Disponível junto à Nalco Company, Naperville, IL. 5Celvol 21205, disponível junto à Celanese, Dallas, TX. 6Nalco 03PV094, disponível junto à Nalco Company, Naperville, IL.

Exemplo 1 Preparação de uma solução de poli(vinil amina/N-vinil formamida reagida com PEGDGE

[052] Poli(vinil amina/N-vinil formamida (Lupamin 9095, 8 0 g) e água deionizada (112 g) são bem misturadas em um reator de 250 ml e a mistura é aquecida até 80C com agitação sob purga de nitrogênio. Éter diglicidílico de poli(etileno glicol) (Mn = 350, 0,13 g) é adicionado ao reator e a solução é aquecida por outras duas horas a 8 0°C. A solução é resfriada até 25°C e coletada. 0 pH da solução é 9,0. O pH é ajustado então com ácido sulfúrico ao valor desejado.

Exemplo 2 Preparação de uma solução de poli(vinil amina/N-vinil formamida reagida com TMPTE

[053] Poli(vinil amina/N-vinil formamida (Lupamin 4595,240.0 g) e água deionizada (575 g) são misturadas no reator de 1.500 ml e a mistura é aquecida até 80°C com agitação sob purga de nitrogênio. Éter triglicidílico de trimetilolpropano (TMPTE, 9,9 g) é adicionado lentamente durante duas horas e a solução é aquecida ainda mais por outras duas horas a 8 0°C. A solução é resfriada até 25°C. O pH da solução é 9,1. O pH é ajustado então com ácido sulfúrico ao valor desejado.

Exemplo 3 Preparação de uma solução de poli(vinil amina/N-vinil formamida reagida com TMPTE e modificada com cloroacetato de sódio [054] A uma porção de poli(vinil amina/N-vinil formamida reagida com TMPTE (16 0 g), preparada no Exemplo 2, é adicionada uma solução de cloroacetato de sódio (2,67 g) em 15,1 g de água (15,1 g) e a mistura é aquecida a 80°C por duas horas. A solução é resfriada até 25C, para obter uma solução do composto do título que tem um pH de 7,5.

Exemplo 4 Preparação____de____uma___solução____de____polivinil alcohol/poli(vinil amina/N-vinil formamida) reagida com TMPTE

[055] Álcool polivinílico (Celvol 21205, 214,3 g), Lupamin 4595 (120,0 g), e água deionizada (165,0 g) são misturados em um reator de 1.000 ml e a mistura é aquecida até 80°C com agitação sob purga de nitrogênio. TMPTE (3,5 g) é adicionado lentamente durante uma hora e a solução é aquecida ainda mais por outras duas horas a 80°C. A solução é resfriada até 25°C para obter a composição do título que tem um pH de 7,8.

Exemplo 5 Preparação____de____uma___solução_____do___polivinil alcohol/poli(vinil amina/N-vinil formamida) reagida com TMPTE e modificada com cloroacetato de sódio [056] A uma porção de álcool polivinílico/poli(vinil amina/N-vinil formamida) reticulado com TMPTE (14 0 g) preparada no Exemplo 4, é adicionada uma solução de cloroacetato de sódio (1,0 g) em água, e a mistura é aquecida a 80°C por duas horas. A solução é resfriada até 25°C para obter a composição do título que tem um pH de 7,1.

Exemplo 6 Efeito do pH

[057] O efeito do pH na aderência propiciada pelas composições da presente invenção é medido por meio de um teste de aderência de deslaminação com pegajosidade a úmido. Esse teste mede a força requerida para delaminar uma tira de algodão de uma placa de metal aquecida. Primeiramente, uma película da composição adesiva é aplicada ao painel de metal por meio de uma haste de revestimento #40. O adesivo é aplicado ao painel a 15% de componentes ativos. A placa de metal é aquecida até 100°C e uma tira molhada de algodão é pressionada neste momento na película por meio de um rolo cilíndrico de 1,9 kg. Depois que a tira é aplicada, a placa de metal é colocada em um forno a 105°C por quinze minutos para secar a tira. A placa de metal é presa então em um aparelho de teste de tensão. Uma extremidade do pano de algodão é apertada no aperto pneumático do testador e o pano é delaminado do painel a um ângulo de 18 0° e a uma velocidade constante. Durante a deslaminação, a placa de metal é controlada a uma temperatura de 100°C. O efeito do pH na aderência para os polímeros representativos da presente invenção é mostrado na Tabela 2. 0 pH das amostras é ajustado utilizando ácido fórmico.

Tabela 2 Melhoria na aderência mediante o ajuste do pH

[058] Conforme mostrado na Tabela 2, a força de deslaminação varia amplamente dentro da faixa testada. A faixa preferida do pH é de 7-7,5.

Exemplo 7 Efeito de polióis na aderência [059] Neste exemplo, quantidades variadas de glicerol são adicionadas às composições de polímeros representativas da presente invenção e o efeito na aderência é avaliado ao empregar o teste de aderência de deslaminação com pegajosidade a úmido descrito acima. Conforme mostrado na Tabela 3, a aderência de composições de polímeros representativas é intensificada mediante a adição de glicerol.

Tabela 3 Melhoria na aderência mediante a adição de glicerol Exemplo 8 Efeito de polióis na temperatura de transição vítrea [060] Neste exemplo, um calorímetro de varredura diferencial DSC TA 2920 (TA Instruments, New Castle, DE) é utilizado para medir a temperatura de transição vítrea de composições de polímeros representativas. As amostras de polímero são preparadas ao vazar películas a 105°C. O instrumento de DSC é calibrado com um padrão de índio. O tamanho de amostra para a análise de DSC é de 10 - 15 mg. A amostra é aguecida a uma taxa de aguecimento de 10°C/min. A temperatura de transição vítrea do polímero é determinada a partir da segunda varredura utilizando um método de meia altura.

[061] Até uma certa extensão, a utilidade de um polímero particular como um adesivo depende de sua temperatura de transição vítrea. Portanto, mudanças na temperatura de transição vítrea podem ser utilizadas para influenciar o desempenho do polímero no secador Yankee. Conforme mostrado na Tabela 4, a adição de glicerol aos polímeros A e B alterou significativamente as suas Tg.

Tabela 4 Efeito do glicerol na temperatura de transição vítrea (Tg) Exemplo 9 Efeito dos agentes de reticulação [062] O efeito na aderência da reação de um polímero representativo com agentes de reticulação é avaliado ao empregar o teste de aderência de deslaminação com pegajosidade a úmido descrito acima. Conforme mostrado na Tabela 5, a aderência é intensificada pela reação com PEGDGE-350, particularmente na faixa do pH de 6,7-7,6.

Tabela 5 Melhoria na aderência mediante a reação de polímeros representativos com um agente de reticulação que não epicliridrina, PEGDGE-350 Exemplo 10 Efeito dos agentes de reticulação e pós- modificadores [063] O efeito na aderência da reação de polímeros representativos com agentes de reticulação e a pós-modificação dos polímeros através da reação com um ácido orgânico halogenado avaliado ao empregar o teste de aderência de deslaminação com pegajosidade a úmido descrito acima. Os resultados são mostrados na Tabela 6.

Tabela 6 Melhorias na aderência de força de deslaminação de polímeros representativos através da reação com agentes de reticulação e da pós-modificação com um ácido orgânico halogenado.

[064] Conforme mostrado na Tabela 6, os polímeros C, De E acarretam uma aderência mais baixa do que um adesivo do tipo PAE comercial de referência o tipo comercial, o polímero F, o qual é produzido utilizando um agente de reticulação de epicloridrina. A reação dessas cadeias principais ou misturas de cadeias principais com agentes de reticulação e a pós- modificação opcional com ácido cloroacético ou seu sal de sódio, produz materiais que combinam ou excedem de maneira significativa a aderência do Polímero F de referência.

[065] A série 4 mostra uma melhoria na aderência depois da reação de duas cadeias principais, os polímeros D e polímeros C a uma razão de 9:1 com TMPTE (amostra 4A) em comparação às próprias cadeias principais. Melhorias adicionais são obtidas ao ajustar o pH de 9,2 para 7,5 (amostra 4B), mas a aderência ainda é mais baixa do que o Polímero F de referência. Melhorias muito maiores são obtidas depois de um pós-tratamento com ácido cloroacético (amostra 4C), resultando em uma aderência 60% mais alta do que o Polímero F de referência.

[066] A série 5 mostra resultados similares para uma razão diferente entre o polímero D e o polímero C, 4:1 (amostras 5A e 5B). Ela também demonstra que uma concentração mais alta de pós-modificador (ácido cloroacético) é benéfica para a aderência (amostra 5C).

[067] A série 6 mostra que uma pós-modificação da amostra 6A, que é o Polímero C/Polímero D reagido com TMPTE, utilizando o ácido cloroacético (amostra 6C), é preferível ao uso do seu sal de sódio (amostra 6B).

[068] A série 7 mostra que a reação de uma mistura de Polímero E/Polímero C com TMPTE produz um material (amostra 7A) que tem uma aderência extremamente melhorada em comparação às cadeias principais originais e ao produto de referência, o Polímero F. Uma pós-modificação com cloroacetato de sódio (amostras 7B e 7C) é, no entanto, prejudicial à aderência.

Exemplo 11 Efeito do glicerol e agentes de reticulação na aderência e na temperatura de transição vítrea [069] O efeito dos agentes de reticulação e do glicerol adicionado na temperatura de transição vítrea e na aderência de uma composição de polímero representativa (polímero 5A) é avaliado ao empregar os testes de aderência de deslaminação com pegajosidade a úmido e os testes da temperatura de transição vítrea descritos acima. Os resultados são mostrados na Tabela 7.

Tabela 7 Efeito do glicerol e agentes de reticulação na aderência e na temperatura de transição vítrea Força de Concentração de glicerol (% de Tg deslaminação componentes ativos de polímero) (°C) (g/pol) Õ 732 58 6/7 859 48 13.3 919 34 26,7 796 15 53.3 696 -8 [070] Conforme mostrado na Tabela 7, a reação com TMPTE tem um benefício adicional no que se refere à temperatura de transição vítrea (Tg) . A Tg da amostra 5A é significativamente mais baixa, 58°C, do que aquela da cadeia principal do polímero D original, 101°C. A adição de glicerol a 5A resulta em uma diminuição maior na Tg. A aderência de força de deslaminação também é afetada pelo glicerol. Um aumento na aderência teve seu pico a um nível de glicerol de 13% (com base nos componentes ativos), resultando em um aumento de 25% na força de deslaminação. A níveis mais elevados de glicerol, a aderência começa a diminuir.

[071] Mudanças podem ser feitas na composição, na operação, e no arranjo do método da invenção aqui descritos sem que se desvie do conceito e do âmbito da invenção tal como definido nas reivindicações.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. MÉTODO DE CORRUGAÇÃO DE UMA TELA DE PAPEL, caracterizado por compreender a) a aplicação a um cilindro de corrugação rotativo de uma composição adesiva que tem um pH de 7 a 7,5 e que compreende um ou mais polímeros de vinil amina/N-vinil formamida compostos de 10 a 99 por cento molar de monômero de vinil amina e 90 a 1 por cento molar de monômero de N-vinil formamida, em que os polímeros de vinil amina/N-vinil formamida são modificados pela reação com um ou mais ácidos orgânicos halogenados; b) a compressão da tela de papel de encontro ao cilindro de corrugação para efetuar a aderência da tela de papel ao cilindro de corrugação; e c) o desalojamento da tela de papel do cilindro de corrugação com uma lâmina de aplicação.

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos polímeros terem um peso molecular médio ponderal de 100.000 a 500.000 Daltons.

3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelos polímeros serem compostos de 20 a 80 por cento molar de monômero de vinil amina e 80 a 20 por cento molar de monômero de N-vinil formamida.

4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelos polímeros terem um peso molecular ponderal médio de 300.000 a 400.000 Daltons.

5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos polímeros de vinil amina/N-vinil formamida serem reagidos com 1 a 10 por cento, com base nos componentes ativos do polímero, de um ou mais agentes de reticulação em que os agentes de reticulação contêm pelo menos um grupo epóxido e nenhum halogênio.

6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelos polímeros de vinil amina/N-vinil formamida serem compostos por 30 a 99 por cento molar de monômero de vinil amina e 7 0 a 1 por cento molar de monômero de N-vinil formamida.

7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelos polímeros de vinil amina/N-vinil formamida terem um peso molecular ponderal médio de 10.000 a 100.000 Daltons.

8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelos agentes de reticulação serem selecionados entre o éter diglicidílico de polietileno glicol e o éter triglicidílico de trimetilolpropano.

9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelos polímeros de vinil amina/N-vinil formamida serem compostos por 85 a 95 por cento molar de monômero de vinil amina e 15 a 5 por cento molar de monômero de N-vinil formamida.

10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelos polímeros de vinil amina/N-vinil formamida terem um peso molecular ponderal médio de 30.000 a 60.000 Daltons.

11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela composição adesiva compreender adicionalmente um ou mais polióis solúveis em água.

12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelos polióis solúveis em água serem selecionados entre o glicerol, etilenoglicol, sorbitol, dietilenoglicol, propilenoglicol, polietilenoglicol e dietanolamina.

13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo poliol solúvel em água ser o glicerol.

14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo ácido halogenado ser o ácido cloroacético ou um sal do mesmo.

15. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelos polímeros compreenderem um ou mais polímeros de vinil amina/N-vinil formamida e um ou mais polímeros selecionados do grupo que consiste em poliaminoamidas, polialquilenopoliaminas, poli(álcool vinílico/acetato de vinila), polietilenimines e copolímeros de polivinilamina a uma razão de 5/95 a 95/5 em peso.