BRPI0614081A2 - processo para produção de papel - Google Patents
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Abstract
PROCESSO PAPA PRODUçAO DE PAPEL A presente invenção se refere a um processo para produção de papel, cujo processo compreende: 1) proporcionar uma suspensão aquosa compreendendo fibras celulósicas; (ii) adicionar à suspensão, após o último ponto de alto cisalhamento: (a) um primeiro componente aniónico, que é um polimero orgânico aniónico solúvel em água; (b) um segundo componente aniónico, que é um polímero orgânico aniónico ramificado ou que pode ser disperso em água, tendo um tamanho de partícula não-expandida inferior a 1000 nm; e (c) um terceiro componente aniónico, que é um material silicioso aniónico; e (iii) desidratar a suspensão obtida para modelar ou formar um papel. A invenção se refere ainda a uma composição que compreende os primeiro, segundo e terceiro componentes aniónicos, e ao uso da composição como um agente de floculação na produção de polpa e papel e na purificação de água.
Description
"PROCESSO PARA PRODUÇÃO DE PAPEL"
Campo da Invenção
A presente invenção se refere a um processo paraprodução de papel e a uma composição compreendendocomponentes aniônicos que são adequados para uso como umaditivo na fabricação de papel. Mais especificamente, ainvenção se refere a um processo para produção de papel, oqual compreende adicionar primeiro, segundo e terceirocomponentes aniônicos a uma suspensão celulósica, apósobtenção de todos os pontos de alto cisalhamento edesidratação na suspensão, de modo a formar o papel.
Antecedentes da Invenção
Na técnica de fabricação de papel, uma suspensãoaquosa contendo fibras celulósicas e opcionais agentes decarga e aditivos é alimentada através de bombas, peneiras edispositivos limpadores, os quais submetem a matéria-primaa altas forças de cisalhamento, em uma caixa superior queejeta a suspensão sobre uma tela modeladora. A água édrenada da suspensão através da tela modeladora, de modo ase formar um tecido úmido de papel sobre a tela, pelo que otecido é posteriormente desidratado e seco na seção desecagem da máquina de papel. Meios auxiliares de retenção edrenagem são convencionalmente introduzidos em diferentespontos no fluxo da suspensão, a fim de facilitar a drenageme aumentar a adsorção de partículas de finos, tais como,fibras, agentes de carga e aditivos sobre as fibras decelulose, de modo que as mesmas sejam retidas com as fibrassobre a tela. Exemplos de meios auxiliares de drenagem eretenção convencionalmente Utilizados incluem os polímerosorgânicos, materiais inorgânicos e misturas dos mesmos.
O documento de patente WO 98/56715 divulgamicrogéis à base de polissilicatos aquosos, sua preparaçãoe uso na fabricação de papel e na purificação de água. Osmicrogéis de polissilicatos podem conter adicionaiscompostos, por exemplo, polímeros contendo ácidocarboxílico e grupos de ácido sulfônico, como, por exemplo,ácido poliacrílico.
O documento de patente WO 00/006490 divulgananocompostos aniônicos para uso como meios auxiliares deretenção e drenagem na fabricação de papel, preparadosatravés da adição de um polieletrólito aniônico a umasolução de silicato de sódio e, em seguida, mistura dosilicato de sódio e solução de polieletrólito com ácidosilícico.
A Patente U.S. No. 6.103.065 divulga um métodopara a melhoria dos aspectos de retenção e drenagem dofornecimento de fabricação de papel, compreendendo asetapas de:
- adicionar pelo menos um polímero de densidade de altacarga catiônica, de peso molecular variando de 100.000 a2.000.000 ao dito fornecimento, após o último ponto de altocisalhamento;- adicionar pelo menos um polímero tendo um peso molecularmaior que 2.000.000; e
- adicionar uma argila de bentonita expansivel.
O documento WO 01/34910 divulga um processo parafabricação de papel ou papelão, em que uma suspensãocelulósica é floculada através da adição de um polímerosubstancialmente solúvel em água, selecionado de:
a) um polissacarídeo, ou
b) um polímero sintético de viscosidade intrínseca de pelomenos 4 dl/g e depois refloculado mediante uma subseqüenteadição de um sistema de refloculação compreendendo:
(i) um material silicioso, e
(ii) um polímero aniônico substancialmente solúvel emágua.
Preferivelmente, o polímero substancialmentesolúvel em água é misturado dentro da suspensão celulósicaprovocando a floculação, e a suspensão floculada é entãocisalhada, por exemplo, passando a mesma através de um oumais estágios de cisalhamento. 0 agente de refloculaçãopolimérico aniônico solúvel em água é preferivelmenteadicionado depois no processo, preferivelmente, após oúltimo ponto de alto cisalhamento, por exemplo, subseqüenteao peneiramento centrífugo. 0 processo é reivindicado paraproporcionar melhorias nos aspectos de retenção e drenagem.
O documento de patente WO 02/33171 divulga umprocesso para fabricação de papel ou papelão em que umasuspensão celulósica é floculada usando um sistema defloculação que compreende um material silicioso emicropartícuias orgânicas, as quais apresentam um diâmetrode partículas não-expandidas inferior a 750 nm.
O documento de patente WO 02/101145 divulga umacomposição aquosa compreendendo partículas poliméricasorgânicas aniônicas e partículas aniônicas à base de sílicacoloidal, as partículas poliméricas orgânicas aniônicaspodendo ser obtidas mediante polimerização de um ou maismonômeros etilenicamente insaturados, junto com um ou maisagentes de ramificação polifuncionais e/ou agentes dereticulação polifuncionais. A composição é usada como umagente de floculação na desidratação de sujeiras suspensas,no tratamento de água, água residual e lodo de água e comomeio de drenagem e retenção na produção de papel.
Seria vantajosa a possibilidade de seproporcionar um processo de fabricação de papel comadicionais melhorias nos aspectos de drenagem, retenção emodelagem.
Resumo da Invenção
A presente invenção é dirigida para um processode fabricação de papel, cujo processo compreende:
(i) proporcionar uma suspensão aquosa compreendendo fibrascelulósicas/
(ii) adicionar à suspensão, após o último ponto de altocisalhamento:
(a) um primeiro componente aniônico, que é um polímeroorgânico aniônico solúvel em água;(b) um segundo componente aniônico, que é um polímeroorgânico aniônico ramificado ou que pode ser disperso emágua, tendo um tamanho de partícula não-expandida inferiora 1000 nm; e
(c) um terceiro componente aniônico, que é um materialsilicioso aniônico; e
(iii) desidratar a suspensão obtida para modelar ou formarum papel.
A presente invenção é ainda dirigida a umprocesso para produção de papel, cujo processo compreende:
(I) proporcionar uma suspensão aquosa compreendendo fibrascelulósicas;
(II) adicionar à suspensão, após o último ponto de altocisalhamento:
(a) um primeiro componente aniônico, que é um polímeroorgânico aniônico solúvel em água;
(b) um segundo componente aniônico, que é um polímeroorgânico aniônico ramificado ou que pode ser disperso emágua; e
(c) um terceiro componente aniônico, que é um materialsilicioso aniônico, compreendendo um polímero aniônico àbase de sílica, o qual compreende:
(i) partículas agregadas aniônicas à base desílica; ou
(ii) partículas à base de sílica tendo uma áreade superfície específica dentro da faixa de 100 a 1700m2 / g;(III) desidratar a suspensão obtida para modelar ou formarum papel.
A presente invenção é ainda dirigida para umacomposição de meios auxiliares de drenagem e retenção, cujacomposição compreende:
(a) um primeiro componente aniônico, que é um polímeroorgânico aniônico solúvel em água;
(b) um segundo componente aniônico, que é um polímeroorgânico aniônico ramificado ou que pode ser disperso emágua, tendo um tamanho de partícula não-expandida inferiora 1000 nm; e
(c) um terceiro componente aniônico, que é um materialsilicioso aniônico,
em que os primeiro, segundo e terceiro componentesaniônicos estão presentes com um teor de matéria seca de0,01 a 50% em peso.
A presente invenção é ainda dirigida para umacomposição de meios auxiliares de drenagem e retenção, aqual compreende:
(a) um primeiro componente aniônico, que é um polímeroorgânico aniônico solúvel em água;
(b) um segundo componente aniônico, que é um polímeroorgânico aniônico ramificado ou que pode ser disperso emágua; e
(c) um terceiro componente aniônico, que é um materialsilicioso aniônico, compreendendo um polímero aniônico àbase de sílica, o qual compreende:(i) partículas agregadas aniônicas à base de sílica;
ou
(ii) partículas à base de sílica tendo uma área desuperfície específica dentro da faixa de 100 a 1700 m2/g;
em que os primeiro, segundo e terceiro componentesaniônicos estão presentes com um teor de matéria seca de0,01 a 50% em peso.
A presente invenção se refere ainda ao uso dacomposição como agente de floculação, na produção de polpae papel e para purificação de água.
Descrição Detalhada da Invenção
De acordo com a presente invenção foi descobertoque os aspectos de drenagem e retenção podem ser melhoradossem qualquer significativo prejuízo da formação ou mesmocom melhorias na formação do papel, mediante um processoque compreende a adição de três diferentes componentesaniônicos, isto é, primeiro, segundo e terceiro componentesaniônicos, a uma suspensão celulósica aquosa, após o últimoponto de alto cisalhamento. Preferivelmente, após a adiçãodo primeiro, segundo e terceiro componentes aniônicos, asuspensão celulósica obtida é alimentada a uma caixasuperior e ejetada sobre uma tela, onde a mesma édesidratada para formar o papel. Preferivelmente, asuspensão celulósica é previamente tratada mediante adiçãode um material catiônico, antes da adição dos primeiro,segundo e terceiro componentes aniônicos.A presente invenção proporciona melhorias nosaspectos de drenagem e retenção na produção de papel, apartir de todos os tipos de suspensões celulósicas, emparticular, suspensões contendo polpa mecânica ou polpareciclada e matérias-primas tendo altos teores de sais(alta condutividade) e substâncias coloidais e em processosde fabricação de papel com um alto grau de encerramento delicor branco, isto é, uma prolongada reciclagem de licorbranco e limitado suprimento de água corrente.
Conseqüentemente, a presente invenção torna possívelaumentar a velocidade da máquina de fabricação de papel e autilizar dosagens mais baixas de polímeros, proporcionandocorrespondentes efeitos de drenagem e/ou retenção, dessaforma, levando a um aperfeiçoado processo de fabricação depapel com benefícios econômicos.
Primeiro Componente Aniônico
O primeiro componente aniônico, de acordo com ainvenção, é um polímero orgânico aniônico solúvel em água.Exemplos de adequados polímeros orgânicos aniônicossolúveis em água incluem os polissacarídeos aniônicos e ospolímeros orgânicos sintéticos aniônicos, preferivelmente,os polímeros orgânicos sintéticos aniônicos. Exemplos deadequados polímeros orgânicos sintéticos aniônicos solúveisem água incluem os polímeros de condensação aromáticosaniônicos e os polímeros de adição vinílicos aniônicos.Preferivelmente, o polímero orgânico aniônico solúvel emágua é substancialmente linear.Exemplos de adequados polissacarídeos aniônicossolúveis em água incluem os amidos aniônicos, gomas guar,derivados de celulose, quitinas, quitosanas, glicanos,galactanos, glucanos, gomas de xantano, pectinas, mananas,dextrinas, preferivelmente, amidos, gomas guar e derivadosde celulose. Exemplos de adequados amidos incluem batata,milho, trigo, tapioca, arroz, milho ceroso e cevada,preferivelmente, batata.
Exemplos de adequados polímeros de condensaçãoaromáticos aniônicos solúveis em água incluem os polímerosde condensação aniônicos à base de benzeno e à base denaftaleno, preferivelmente, os polímeros de condensação àbase de naftaleno-ácido sulfônico e à base de naftaleno-sulfonato.
Exemplos de adequados polímeros orgânicossintéticos aniônicos solúveis em água incluem os polímerosde adição de vinila aniônicos, obtidos através depolimerização de um monômero aniônico ou potencialmenteaniônico etilenicamente insaturado, solúvel em água ou,preferivelmente, uma mistura de monômeros compreendendo umou mais monômeros aniônicos ou potencialmente aniônicosetilenicamente insaturados, solúveis em água e,opcionalmente, um ou mais outros monômeros etilenicamenteinsaturados solúveis em água. 0 termo "monômeropotencialmente aniônico", conforme aqui usado, tem osignificado de incluir um monômero portador de um grupopotencialmente ionizável, o qual se torna aniônico quandoincluído em um polímero em aplicação a uma suspensãocelulósica. Exemplos de adequados monômeros aniônicos epotencialmente aniônicos incluem os ácidos carboxilicosetilenicamente insaturados e os sais dos mesmos, e osácidos sulfônicos etilenicamente insaturados e os sais dosmesmos, por exemplo, ácido (met)acrílico e os sais dosmesmos, adequadamente, (met)acrilato de sódio,ácidossulfônicos etilenicamente insaturados e os sais dos mesmos,por exemplo, 2-acrilamido-2-metilpropanossulfonato,sulfoetil-(met)acrilato, ácido vinilssulfônico e os sais domesmo, estirenossulfonato e paravinil-fenol (hidróxi-estireno) e os sais dos mesmos. Preferivelmente, apolimerização é realizada na ausência ou substancialausência de um agente de reticulação, dessa forma, formandopolímeros orgânicos sintéticos aniônicos substancialmentelineares.
A mistura de monômeros pode conter um ou maismonômeros não-iônicos etilenicamente insaturados solúveisem água. Exemplos de adequados monômeros não-iônicoscopolimerizáveis incluem acrilamida e monômeros à base deacrilamida, por exemplo, metacrilamida; N-alquil-(met)acrilamidas, por exemplo, N-metil(met)acrilamida, N-etil (met)acrilamida, N-n-propil(met)acrilamida, N-isopropil(met)acrilamida, N-n-butil(met)acrilamida; N-alcóxi-alquil(met)acrilamidas, por exemplo, N-n-butoximetil(met)acrilamida e N-isobutoximetil-(met)acrilamida; N,N-dialquil(met)acrilamidas, por exemplo,N,N-dimetil(met)acrilamida; dialquilamino-alquil-(met)acrilamidas; monômeros à base de acrilato, comodialquilaminoalquil(met)acrilatos; e vinilaminas. A misturade monômeros pode também conter um ou mais monômeroscatiônicos ou potencialmente catiônicos etilenicamenteinsaturados solúveis em água, preferivelmente, em menoresquantidades, se presentes. 0 termo "monômero potencialmentecatiônico", conforme aqui usado, tem o significado deincluir um monômero portador de um grupo potencialmenteionizável, o qual se torna catiônico quando incluído em umpolímero em aplicação a uma suspensão celulósica. Exemplosde adequados monômeros catiônicos incluem aquelesrepresentados pela fórmula de estrutura geral (I)apresentada abaixo, e os halogenetos de dialildialquil-amônio, por exemplo, cloreto de dialildimetil-amônio.Exemplos de monômeros copolimerizáveis preferidos incluem(met)acrilamida e exemplos de primeiros componentesaniônicos preferidos incluem o polímero aniônico à base deacrilamida.
O primeiro componente aniônico, de acordo com ainvenção, pode apresentar um peso molecular médio ponderaide pelo menos cerca de 2.000, adequadamente, de pelo menos10.000. Para os polímeros de condensação aromáticosaniônicos, o peso molecular médio ponderai é, normalmente,de pelo menos 500.000, adequadamente, de pelo menos cercade 1 milhão, preferivelmente, de pelo menos cerca de 2milhões e, mais preferivelmente, de pelo menos cerca de 5milhões. O limite superior não é crítico; pode ser de cercade 300 milhões, normalmente, de 50 milhões e,adequadamente, de 30 milhões.O primeiro componente aniônico, de acordo com ainvenção, normalmente, apresenta uma densidade de cargainferior a cerca de 10 meq/g, adequadamente, inferior acerca de 6 meq/g, preferivelmente, inferior a cerca de 4meq/g, mais preferivelmente, inferior a cerca de 2 meq/g.De forma adequada, a densidade de carga se encontra nafaixa de 0,5 a 10,0, preferivelmente, de 1,0 a 4,0 meq/g.
Segundo Componente Aniônico
O segundo componente aniônico, de acordo com ainvenção, é um polímero orgânico aniônico que pode serdisperso em água ou ramificado. Preferivelmente, o segundocomponente aniônico é um polímero orgânico aniônicosintético. Exemplos de adequados polímeros orgânicosaniônicos que podem ser dispersos em água incluem ospolímeros orgânicos aniônicos reticulados e os polímerosorgânicos aniônicos não-reticulados insolúveis em água.Exemplos de adequados polímeros orgânicos aniônicosramificados incluem os polímeros orgânicos aniônicossolúveis em água.
Exemplos de adequados polímeros orgânicosaniônicos que podem ser dispersos em água e que sãoramificados incluem os polímeros reticulados e ramificadosobtidos por meio de polimerização de uma mistura demonômeros, a qual compreende um ou mais monômeros aniônicosou potencialmente aniônicos etilenicamente insaturados e,opcionalmente, um ou mais outros monômeros etilenicamenteinsaturados, na presença de um ou mais agentes dereticulação polifuncionais. Preferivelmente, os monômerosetilenicamente insaturados são solúveis em água. A presençade um agente de reticulação polifuncional na mistura demonômeros torna possível a preparação de polímerosramificados, polímeros ligeiramente reticulados e polímerosaltamente reticulados, os quais podem ser dispersos emágua.
Exemplos de adequados monômeros aniônicos epotencialmente aniônicos incluem os ácidos carboxílicosetilenicamente insaturados e os sais dos mesmos, porexemplo, qualquer um daqueles mencionados acima. Exemplosde adequados agentes de reticulação polifuncionais incluemos compostos que apresentam pelo menos duas ligaçõesetilenicamente insaturadas, por exemplo, N,N-metileno-bis(met)acrilamida, polietilenoglicol, di(met)acrilato, N-vinil(met)acrilamida, divinilbenzeno, sais de trialilamônioe N-metilalil(met)acrilamida; os compostos tendo umaligação etilenicamente insaturada e um grupo reativo, porexemplo, glicidil(met)acrilato, acroleína emetilol(met)acrilamida; e os compostos tendo pelo menosdois grupos reativos, por exemplo, dialdeídos, comoglioxal, compostos diepóxi e epicloridrina.
A mistura de monômeros pode conter um ou maismonômeros não-iônicos etilenicamente insaturados solúveisem água. Exemplos de adequados monômeros não-iônicoscopolimerizáveis incluem acrilamida e os monômeros não-iônicos acima mencionados à base de acrilamida e à base deacrilato e vinilaminas. A mistura de monômeros pode tambémconter um ou mais monômeros catiônicos ou potencialmentecatiônicos etilenicamente insaturados solúveis em água,preferivelmente, em menores quantidades, se presentes.Exemplos de adequados monômeros catiônicos copolimerizáveisincluem os monômeros representados pela fórmula estruturalgeral (I) e halogenetos de dialildialquil-amônio, porexemplo, cloreto de dialildimetil-amônio.
Adequados polímeros orgânicos aniônicos que podemser dispersos em água e que são ramificados podem serpreparados usando pelo menos 4 partes molares por milhão deum agente de reticulação polifuncional, baseado no monômeropresente na mistura de monômeros ou baseado nas unidadesmonoméricas presentes no polímero, preferivelmente, decerca de 4 a cerca de 6.000 partes molares por milhão, maispreferivelmente, de 20 a 4.000.
Exemplos de preferidos polímeros orgânicosaniônicos que podem ser dispersos em água ou que sãoramificados incluem os polímeros aniônicos à base deacrilamida que podem ser dispersos em água e que sãoramificados.
Exemplos de adequados polímeros orgânicosaniônicos não-reticulados e insolúveis em água incluem ospolímeros obtidos através de polimerização de uma misturade monômeros que compreende um ou mais monômeros insolúveisem água, um ou mais monômeros aniônicos ou potencialmenteaniônicos etilenicamente insaturados e, opcionalmente, umou mais outros monômeros etilenicamente insaturados.Exemplos de adequados monômeros insolúveis em água incluemestireno e monômeros à base de estireno, alcenos, porexemplo, etileno, propileno, butileno, etc. Exemplos deadequados monômeros aniônicos e potencialmente aniônicosincluem os ácidos carboxilicos etilenicamente insaturados eos sais dos mesmos, os ácidos sulfônicos etilenicamenteinsaturados e os sais dos mesmos, por exemplo, qualquer umdaqueles mencionados acima.
Adequados polímeros orgânicos aniônicos que podemser dispersos em água apresentam um tamanho de partículanão-expandida de menos que 1.500 nm de diâmetro,adequadamente, menos que cerca de 1.000 nm e,preferivelmente, menos que cerca de 950 nm. Exemplos deadequados polímeros orgânicos aniônicos que podem serdispersos em água e que são ramificados incluem aquelesdivulgados na Patente U.S. No. 5.167.766, a qual é aquiincorporada por meio dessa referência.
Terceiro Componente Aniônico
O terceiro componente aniônico, de acordo com ainvenção, é um material aniônico silicioso. Exemplos deadequados materiais aniônicos siliciosos incluem ospolímeros inorgânicos aniônicos à base de ácido silícico esilicatos, isto é, polímeros aniônicos à base de sílica eargilas do tipo esmectita, preferivelmente, os polímerosaniônicos à base de ácido silícico ou silicatos.
Adequados polímeros aniônicos à base de sílicapodem ser preparados mediante polimerização por condensaçãode compostos siliciosos, por exemplo, ácidos silícicos esilicatos, os quais podem ser homopolimerizados oucopolimerizados. Preferivelmente, os polímeros aniônicos àbase de silica compreendem partículas aniônicas à base desílica, que se encontram na faixa coloidal de tamanho departícula. As partículas aniônicas à base de sílica sãonormalmente supridas na forma de dispersões coloidaisaquosas, os chamados sóis aquosos. Os sóis à base de sílicapodem ser modificados e conter outros elementos, porexemplo, alumínio, boro, nitrogênio, zircônio, gálio etitânio, os quais podem estar presentes na fase aquosa e/ounas partículas à base de sílica. Exemplos de adequadaspartículas aniônicas à base de sílica incluem os ácidospolissilícicos, microgéis de ácido polissilícico,polissilicatos, microgéis de polissilicato, sílicacoloidal, sílica coloidal modificada por alumínio,polialuminossilicatos, microgéis de polialuminossilicatos,poliborossilicatos, etc. Exemplos de adequadas partículasaniônicas à base de sílica incluem aqueles divulgados nasPatentes U.S. Nos. 4.388.150, 4.297.498, 4.954.220,4.961.825, 4.980.025, 5.127.994, 5.176.891, 5.368.833,5.447.604, 5.470.435, 5.543.014, 5.571.494, 5.573.674,5.584.966, 5.603.805, 5.688.482 e 5.707.493, as quais sãoaqui incorporadas por meio dessas referências.
Exemplos de adequadas partículas aniônicas à basede sílica incluem aqueles que apresentam um tamanho médiode partículas abaixo de cerca de 100 nm, preferivelmente,abaixo de cerca de 20 nm e, mais preferivelmente, na faixade cerca de 1 a cerca de 10 nm. Como convencional naquímica da sílica, o tamanho de partícula se refere aotamanho médio das partículas principais, as quais podem seragregadas ou não-agregadas. Preferivelmente, o polímeroaniônico à base de sílica compreende partículas aniônicasagregadas à base de sílica. A área superficial específicadas partículas à base de sílica é, adequadamente, de pelomenos 50 m2/g e, preferivelmente, de pelo menos 100 m2/g.Geralmente, a área superficial específica pode ser de atécerca de 1700 m2/g, pref erivelmente. de até 1000 IP2Zgi Aárea superficial específica é medida por meio de titulaçãocom NaOH, conforme descrito por G.W. Sears, na publicaçãoAnalytical Chemistry, 28 (1956); 12, 1981-1983, e naPatente U.S. No. 5.176.891, depois de apropriada remoção ouajuste de alguns compostos presentes na amostra que podemprejudicar a titulação, como os compostos de alumínio eboro. A área dada representa, dessa forma, a áreasuperficial específica média das partículas.
Numa modalidade preferida da invenção, aspartículas aniônicas à base de sílica apresentam uma áreasuperficial específica dentro da faixa de 50 a 100 m2/g,mais preferivelmente, de 100 a 950 m2/g. Pref erivelmente,as partículas à base de sílica estão presentes em um solque apresenta um valor de S na faixa de 8 a 50%,preferivelmente, de 10 a 40%, contendo partículas à base desílica com uma área superficial específica na faixa de 300a 1000 m2/g, adequadamente, de 500 a 950 m2/g e,preferivelmente, de 750 a 950 m2/g, cujos sóis podem sermodificados, conforme mencionado acima. O valor de S émedido e calculado conforme descrito por Iler & Dalton, napublicação J. Phys. Chem., 60 (1956), 955-957. O valor de Sindica o grau de agregação da formação de microgel e umvalor mais baixo de S é indicativo de um grau de agregaçãomais alto.
Em ainda outra modalidade preferida da invenção,as partículas à base de sílica apresentam uma alta áreasuperficial específica, adequadamente, acima de cerca de1000 m2/g. A área superficial específica pode se dispor nafaixa de 1000 a 1700 m2/g, preferivelmente, de 1050 a 1600m2/g.
Exemplos de adequadas argilas do tipo esmectitaincluem os materiais de ocorrência natural, os materiaissintéticos e aqueles tratados quimicamente, por exemplo,montmorilonita, bentonita, hectorita, beidelita,nontronita, saponita, sauconita, hormonita, atapulgita esepiolita, preferivelmente, bentonita. Adequadas argilasincluem aquelas divulgadas nas Patentes U.S. Nos.4.753.710, 5.071.512 e 5.607.552, as quais são aquiincorporadas por meio dessas referências.
Componentes Adicionais
Pode ser desejável se incluir ainda adicionaiscomponentes no processo da presente invenção.Preferivelmente, esses componentes são adicionados àsuspensão celulósica antes da mesma ser passada através doúltimo ponto de alto cisalhamento e estes componentes podemser adicionados à suspensão celulósica espessa ou àsuspensão celulósica fina, a qual pode ser obtida atravésda mistura da suspensão celulósica espessa com águacorrente e/ou licor branco recirculado.
De acordo com um aspecto preferido da invenção, oprocesso compreende adicionar um material catiônico àsuspensão celulósica antes do último ponto de altocisalhamento. Exemplos de adequados materiais catiônicosincluem os polímeros orgânicos catiônicos e materiaisinorgânicos catiônicos. Exemplos de adequados polímerosorgânicos catiônicos incluem os polissacarídeos catiônicos,os polímeros sintéticos catiônicos e os floculantesorgânicos catiônicos. Exemplos de adequados materiaisinorgânicos catiônicos incluem os coagulantes inorgânicoscatiônicos.
Exemplos de adequados polissacarídeos catiônicosincluem os amidos catiônicos, gomas guar, derivados decelulose, quitinas, quitosanas, glicanos, galactanos,glucanos, gomas de xantano, pectinas, mananas, dextrinas,preferivelmente, amidos, gomas guar e derivados decelulose. Exemplos de adequados amidos incluem batata,milho, trigo, tapioca, arroz, milho ceroso e cevada,preferivelmente, batata.
Exemplos de adequados polímeros catiônicossintéticos incluem os polímeros orgânicos catiônicossintéticos de alto peso molecular solúveis em água, porexemplo, os polímeros catiônicos à base de acrilamida; oshalogenetos de poli(dialildialquil-amônio), por exemplo,cloreto de poli(dialildimetil-amônio); polietilenoiminas;polimidoaminas; poliaminas e polímeros à base devinilamina. Exemplos de adequados polímeros orgânicoscatiônicos sintéticos de alto peso molecular solúveis emágua incluem os polímeros preparados mediante polimerizaçãode um monômero catiônico ou potencialmente catiônicoetilenicamente insaturado, solúvel em água ou,preferivelmente, uma mistura de monômeros compreendendo umou mais monômeros catiônicos ou potencialmente catiônicosetilenicamente insaturados solúveis em água e,opcionalmente, um ou mais outros monômeros etilenicamenteinsaturados solúveis em água.
Exemplos de adequados monômeros catiônicosetilenicamente insaturados solúveis em água incluem oshalogenetos de dialildialquil-amônio, por exemplo, cloretode dialildimetil-amônio e os monômeros catiônicosrepresentados pela fórmula estrutural geral (I):
<formula>formula see original document page 21</formula>
onde:
- R1 é H ou CH3;
- R2 e R3 representam individualmente H ou, preferivelmente,um grupo hidrocarboneto, adequadamente, alquila, tendo de 1a 3 átomos de carbono, preferivelmente, 1 a 2 átomos decarbono;
- A é 0 ou NH;- B é um grupo alquila ou alquileno tendo de 2 a 8 átomosde carbono ou um grupo hidroxipropileno;
R4 é H ou, preferivelmente, um grupo hidrocarboneto,adequadamente, alquila, tendo de 1 a 4 átomos de carbono,preferivelmente, 1 a 2 átomos de carbono ou um substituintecontendo um grupo aromático, adequadamente, um grupo fenilaou fenila substituído, o qual pode ser fixado ao nitrogêniopor meio de um grupo alquileno, normalmente, tendo de 1 a 3átomos de carbono, adequadamente, 1 a 2 átomos de carbono,um adequado R4 incluindo um grupo benzila (-CH2-C6H6); e
- X" é um íon aniônico de carga contrária, normalmente, umhalogeneto, por exemplo, cloreto.
Exemplos de adequados monômeros representadospela fórmula estrutural geral (I) incluem os monômerosquaternários obtidos mediante tratamento dedialquilaminoalquil(met)acrilatos, por exemplo,dimetilaminoetil(met)acrilato, dietilaminoetil(met)acrilatoe dimetilaminoidroxipropil(met)acrilato, edialquilaminoalquil(met)acrilamidas, por exemplo,dimetilaminoetil(met)acrilamida, dietilaminoetil-(met)acrilamida, dimetilaminopropil-(met)acrilamida, edietilaminopropil-(met)acrilamida, com cloreto de metila oucloreto de benzoíla. Os monômeros catiônicos preferidos defórmula geral (I) incluem o sal quaternário de cloreto demetil-dimetilaminoetil acrilato, o sal quaternário decloreto de metil-dimetilaminoetil metacrilato, o salquaternário de cloreto de benzil-dimetilaminoetil acrilatoe o sal quaternário de cloreto de benzil-dimetilaminoetilmetacrilato.
A mistura de monômeros pode conter um ou maismonômeros não-iônicos etilenicamente insaturados solúveisem água. Exemplos de adequados monômeros não-iônicosincluem acrilamida e os monômeros não-iônicos acimamencionados à base de acrilamida e à base de acrilato evinilaminas. A mistura de monômeros pode também conter umou mais monômeros aniônicos ou potencialmente aniônicosetilenicamente insaturados solúveis em água,preferivelmente, em menores quantidades, se presentes.Exemplos de adequados monômeros aniônicos e potencialmenteaniônicos copolimerizáveis incluem os ácidos carboxilicosetilenicamente insaturados e os sais dos mesmos, os ácidossulfônicos etilenicamente insaturados e os sais dos mesmos,por exemplo, qualquer um daqueles acima mencionados.Exemplos de monômeros copolimerizáveis preferidos incluemacrilamida e metacrilamida, isto é, (met)acrilamida eexemplos preferidos de polímeros orgânicos catiônicossintéticos de alto peso molecular incluem polímeroscatiônicos à base de acrilamida.
Os polímeros orgânicos catiônicos sintéticos dealto peso molecular podem apresentar um peso molecularmédio ponderai de pelo menos 500.000, adequadamente, depelo menos 1 milhão e, preferivelmente, acima de 2 milhões.O limite superior não é crítico, podendo ser de cerca de 30milhões, normalmente, de 20 milhões.Exemplos de adequados coagulantes orgânicoscatiônicos incluem as poliaminas catiônicas,poliamidoaminas, polietilenoiminas, polímeros decondensação de diciandiamida e polímeros altamentecatiônicos de adição de vinila de baixo peso molecular.Exemplos de adequados coagulantes inorgânicos catiônicosincluem os compostos de alumínio, como alúmen e compostosde polialumínio, por exemplo, cloretos de polialumínio.
Adição de Componentes
De acordo com a presente invenção, os primeiro,segundo e terceiro componentes aniônicos são adicionados àsuspensão celulósica aquosa após a mesma ter passadoatravés de todos os estágios de alto cisalhamento mecânicoe anteriormente à drenagem. Exemplos de estágios de altocisalhamento mecânico incluem os estágios de bombeamento elimpeza. Por exemplo, esses estágios de cisalhamento sãoincluídos quando a suspensão celulósica é passada atravésde bombas de ventilação, peneiras de pressão e peneirascentrais. Adequadamente, o último ponto de altocisalhamento ocorre em uma peneira central e,conseqüentemente, os primeiro, segundo e terceirocomponentes são adequadamente adicionados à suspensãocelulósica depois da adição à peneira central.
Preferivelmente, após a adição dos primeiro, segundo eterceiro componentes aniônicos, a suspensão celulósica éalimentada dentro de uma caixa superior da máquina depapel, a qual ejeta a suspensão sobre a tela de modelagem,para posterior drenagem.
Os primeiro, segundo e terceiro componentesaniônicos podem ser separada ou simultaneamente adicionadosà suspensão celulósica. Quando se adicionam separadamenteos componentes, eles podem ser adicionados em qualquerordem. Adequadamente, o primeiro componente aniônico éadicionado antes da adição do segundo e terceirocomponentes aniônicos, o segundo componente pode seradicionado antes, simultaneamente ou depois do terceirocomponente. Alternativamente, o primeiro componenteaniônico é adequadamente adicionado à suspensão celulósicasimultaneamente com o segundo componente aniônico, sendo oterceiro componente depois adicionado.
Quando se adicionam os componentessimultaneamente, os primeiro, segundo e terceirocomponentes aniônicos podem ser adicionados separadamentee/ou na forma de uma mistura. Exemplos de adequadas adiçõessimultâneas incluem a adição dos três componentesseparadamente, e a adição de um dos componentesseparadamente e de dois dos componentes na forma demistura. A presente invenção se refere ainda a umacomposição compreendendo os acima mencionados primeiro,segundo e terceiro componentes, bem como o uso dos mesmos.Adequadamente, a composição é usada como um agente defloculação na produção de polpa e papel e em purificação deágua. Preferivelmente, a composição é usada como um agenteauxiliar de drenagem e retenção na fabricação de papel,opcionalmente, em combinação com um material catiônico, porexemplo, qualquer um dos materiais catiônicos aquidivulgados. Preferivelmente, a composição é aquosa e osprimeiro, segundo e terceiro componentes podem estarpresentes com um teor de matéria seca de 0,01 a 50% empeso, adequadamente, de 0,1 a 30% em peso. Os primeiro(1o.), segundo (2o.) e terceiro (3o.) componentes aniônicospodem estar presentes na composição em uma proporção empeso do (Io . ) : (2o . ) : (3o.) de 0, 05-10:0, 05-10:1,preferivelmente, 0,1-2:0,1-2:1. A composição de acordo coma invenção pode ser facilmente preparada, através damistura dos primeiro, segundo e terceiro componentes,preferivelmente, sob agitação.
Os primeiro, segundo e terceiro componentesaniônicos, de acordo com a invenção, podem ser adicionadosà suspensão celulósica a ser desidratada, em quantidadesque podem variar dentro de amplos limites. Geralmente, osprimeiro, segundo e terceiro componentes aniônicos sãoadicionados em quantidades que proporcionam uma melhordrenagem e retenção que aquela obtida quando não seadicionam os polímeros. O primeiro componente aniônico énormalmente adicionado numa quantidade de pelo menos cercade 0,001% em peso, freqüentemente, de pelo menos 0,005% empeso, calculada como polímero seco na suspensão celulósicaseca e o limite superior é normalmente de cerca de 2,0,adequadamente, de cerca de 1,5% em peso. Do mesmo modo, osegundo componente aniônico é normalmente adicionado numaquantidade de pelo menos cerca de 0,001% em peso,freqüentemente, de pelo menos cerca de 0,005% em peso,calculada como polímero seco na suspensão celulósica seca eo limite superior é normalmente de cerca de 2,0,adequadamente, de cerca de 1,5% em peso. De modo similar, oterceiro componente aniônico é normalmente adicionado numaquantidade de pelo menos cerca de 0,001% em peso,freqüentemente, de pelo menos cerca de 0,005% em peso,calculada como aditivo seco (normalmente, SÍO2 seco ouargila seca) na suspensão celulósica seca e o limitesuperior é normalmente de cerca de 2,0, adequadamente, decerca de 1,5% em peso. Quando se usa a composição de acordocom a invenção, a mesma é normalmente adicionada numaquantidade de pelo menos cerca de 0,003% em peso,freqüentemente, de pelo menos cerca de 0,005% em peso,calculada como matéria seca na suspensão celulósica seca eo limite superior é normalmente de cerca de 5,0,adequadamente, de cerca de 3,0% em peso.
Quando se usa um material catiônico no processo,tal material pode ser adicionado numa quantidade de pelomenos cerca de 0,001% em peso, calculada como matéria secana suspensão celulósica seca. Adequadamente, a quantidadese situa na faixa de cerca de 0,05 até cerca de 3,0%,preferivelmente, na faixa de cerca de 0,1 a cerca de 2,0%.
O processo da presente invenção é aplicável atodos os processos e suspensões celulósicas de fabricaçãode papel, sendo particularmente útil na fabricação de papela partir de uma matéria-prima que apresenta uma altacondutividade. Em tais casos, a condutividade da matéria-prima que é desidratada sobre a tela é normalmente de pelomenos cerca de 1,0 mS/cm, pref erivelmente, de pelo menos3,0 mS/cm e, mais preferivelmente, de pelo menos 5,0 mS/cm.A condutividade pode ser medida através de equipamentopadrão, como, por exemplo, um equipamento WTW LF 539,fornecido pela Christian Berner.
A presente invenção inclui ainda processos defabricação de papel em que o licor branco é intensamentereciclado, ou então recirculado, isto é, com um alto graude confinamento de licor branco, por exemplo, onde de 0 a30 toneladas de água corrente são usadas por tonelada depapel seco produzido, normalmente, menos de 20,preferivelmente, menos de 15, mais preferivelmente, menosde 10 e, notadamente, menos de 5 toneladas de água correntepor tonelada de papel. A água corrente pode ser introduzidano processo em qualquer estágio; por exemplo, a águacorrente pode ser misturada com as fibras celulósicas a fimde formar uma suspensão celulósica, a água corrente podetambém ser misturada com uma suspensão celulósica espessapara promover a sua diluição, de modo a formar umasuspensão celulósica fina, na qual, os primeiro, segundo eterceiro componentes aniônicos são subseqüentementeadicionados.
O processo de acordo com a invenção é usado paraa produção de papel. O termo "papel", conforme aqui usado,inclui, logicamente, não apenas papel e a produção domesmo, mas, também, outros produtos tipo tecido, tais como,por exemplo, cartão e papelão e a produção dos mesmos. Oprocesso pode ser usado na produção de papel a partir dediferentes tipos de suspensões de fibras celulósicas e assuspensões devem, preferivelmente, conter pelo menos 25%,mais preferivelmente, pelo menos 50% em peso de taisfibras, com base na substância seca. As suspensões podemser baseadas em fibras de polpa química, tais como, polpade sulfato e sulfito, em fibras de polpa termomecânica,polpa químico-termomecânica, polpa à base de solventeorgânico, polpa de refino ou polpa de madeira moída, tantode madeira dura como de madeira macia, ou em fibrasderivadas de plantas de um ano, como grama de elefante,bagaço, linho, palha, etc., e podem também ser usadas emsuspensões à base de fibras recicladas. A invenção épreferivelmente aplicada em processos de fabricação depapel, a partir de suspensões contendo madeira.
A suspensão também contém agentes de cargaminerais de tipos convencionais, como, por exemplo, caulim,argila, dióxido de titânio, gesso, talco e carbonatos decálcio natural e sintético, como, por exemplo, giz, mármoremoído, carbonato de cálcio moído e carbonato de cálcioprecipitado. Logicamente, a matéria-prima pode tambémconter aditivos de fabricação de papel de tiposconvencionais, como agentes de resistência a úmido, agentesde engomagem, como aqueles baseados em rosina, dímeros deceteno, multímeros de ceteno, anidridos alquenil-succinicos, etc.
Preferivelmente, a invenção é aplicada emmáquinas de papel que produzem papel à base de madeira epapel à base de fibras recicladas, tais como, SC, LWC ediferentes tipos de papéis de livros e jornais, e emmáquinas que produzem papéis de impressão isentos demadeira e papéis de escrita, o termo isento de madeirasignificando menos de cerca de 15% de fibras contendomadeira. Exemplos de aplicações preferidas da invençãoincluem a produção de papel e camada de papel de múltiplascamadas, a partir de suspensões celulósicas contendo pelomenos 50% em peso de fibras mecânicas e/ou fibrasrecicladas. Preferivelmente, a invenção é aplicada emmáquinas de papel que são processadas a uma velocidade de300 a 3000 m/min, mais pref erivelmente, de 500 a 2500m/min.
A invenção é ainda ilustrada no exemplo seguinte,o qual, entretanto, não é idealizado como limitativo damesma. As partes e percentuais se referem a partes em pesoe percentuais em peso, respectivamente, a menos que deoutro modo indicado.
Exemplo 1
Os componentes seguintes foram usados nosExemplos para ilustrar a presente invenção.
A1: polímero aniônico à base de acrilamida, solúvel emágua, preparado através de polimerização de acrilamida (90%em mol) e cloreto de acriloxietiltrimet il-amônio (10% emmol) , o polímero tendo um peso molecular médio ponderai decerca de 6 milhões e uma densidade de carga catiônica decerca de 1,2 meq/g;Α2: polímero aniônico reticulado à base de acrilamida,solúvel em água, preparado através de polimerização deacrilamida (30% em mol), ácido acrílico (70% em mol), napresença de N,N-metileno-bis(met)acrilamida como agente dereticulação (350 ppm), o polímero tendo uma densidade decarga iônica de cerca de 8,5 meq/g;
A3: polímero de condensação inorgânico aniônico de ácidosilícico, na forma de um sol de sílica coloidal modificadopor alumínio, tendo um valor de S de cerca de 21 e contendopartículas à base de sílica com uma área superficialespecífica de cerca de 800 m2/g;
A123: uma mistura dos componentes Al, A2 e A3, numaproporção em peso seco de A1:A2:A3 de 0,2:0,2:1;
C1: cloreto catiônico de polialumínio, com uma densidade decarga catiônica de cerca de 8,0 meq/g;
C2: polímero catiônico à base de acrilamida, preparadoatravés de polimerização de acrilamida (90% em mol) ecloreto de acriloxietiltrimetil-amônio (10% em mol), opolímero tendo um peso molecular médio ponderai de cerca de6 milhões e uma densidade de carga catiônica de cerca de1.2 meq/g;
C3: polímero catiônico à base de acrilamida, preparadoatravés de polimerização de acrilamida (60% em mol) ecloreto de acriloxietiltrimetil-amônio (40% em mol), opolímero tendo um peso molecular médio ponderai de cerca de3 milhões e uma densidade de carga catiônica de cerca de
3.3 meq/g;C4: amido catiônico, preparado mediante tratamento de amidonativo com cloreto de 2,3-hidroxipropiltrimetil-amônio,para se obter um D.S. de 0,11, o polímero tendo umadensidade de carga catiônica de cerca de 0,6 meq/g.
Exemplo 2
O desempenho de drenagem foi avaliado por meio deum Analisador Dinâmico de Drenagem (DDA), disponível daAkribi, Suécia, o qual mede o tempo de drenagem de umvolume estabelecido de suspensão celulósica, através de umatela, ao se remover um plugue ou tampão e se aplicar vácuono lado da tela, oposto ao lado no qual a suspensãocelulósica está presente.
O desempenho de retenção foi avaliado por meio deum nefelômetro, disponível da Novasina, Suíça, mediantemedição da turbidez do filtrado, ou seja, o licor branco,obtido a partir da drenagem da suspensão celulósica. Aturbidez foi medida em NTU (Unidades Nefelométricas deTurbidez).
A suspensão celulósica usada no teste foi baseadaem material fibroso constituído de 75% de TMP e 25% de DIPe de licor branco proveniente de uma instalação de produçãode papel de jornal. A consistência foi de 0,60%, o pH de7,4 e a condut ividade da suspensão celulósica foi de 1,5mS/cm.
A fim de estimular as condições antes e depoisdos últimos pontos de alto cisalhamento, a suspensãocelulósica foi agitada em uma jarra de chicanas, emdiferentes velocidades de agitação. A agitação e criação decondições de alto cisalhamento foram feitas de acordo com oseguinte:
(i) agitação a 1000 rpm durante 25 segundos;
(ii) agitação a 2000 rpm durante 10 segundos;
(iii) agitação a 1000 rpm durante 15 segundos; e
(iv) desidratação da matéria-prima.
As adições à suspensão celulósica foram feitasconforme descrito a seguir (níveis de adição em kg/t). Asadições, caso realizadas, foram feitas 45, 25, 15, 10 e 5segundos, antes da desidratação, correspondendo às adiçõesdesignadas por Ad. 45, Ad. 25, Ad. 15, Ad. 10 e Ad. 5,respectivamente, conforme mostrado na Tabela 1. Ascondições designadas por Ad. 15, Ad. 10 e Ad. 5 foram,conseqüentemente, feitas após o último ponto de altocisalhamento.
A Tabela 1 mostra os efeitos observados dedrenagem (desidratação) e retenção. Na Tabela 1, Tempo deDren. significa o tempo de drenagem (desidratação) e Turb.significa turbidez. Os níveis de adição são fornecidos comoaditivos secos (calculados como polímero seco, AI2O3 seco eSiO2 seca) na suspensão celulósica.
O Teste No. 1 mostra o resultado sem quaisqueraditivos. Os Testes Nos. 2 a 4 ilustram processosutilizando aditivos usados para comparação e os Testes Nos.5 a 15 ilustram processos de acordo com a invenção.Tabela 1
<table>table see original document page 34</column></row><table>
Conforme se faz evidente da Tabela 1, osprocessos de acordo com a invenção proporcionarammelhorados desempenhos de drenagem e retenção, tendo emvista processos comparativos.
Exemplo 3
O desempenho de drenagem foi avaliado usando oprocedimento de acordo com o Exemplo 2. A suspensãocelulósica usada nos testes foi baseada em um · materialfibroso constituído de 75% de TMP e 25% de DIP e um licorbranco proveniente de uma instalação de produção de papelde jornal. A consistência foi de 0,94%, o pH foi de 7,1 e acondutividade da suspensão celulósica foi de 1,4 mS/cm.
A Tabela 2 mostra o efeito de drenagem(desidratação) observado. Os níveis de adição sãofornecidos como aditivo seco (calculado como polímero secoe SiO2 seca) na suspensão celulósica seca.
O Teste No. 1 mostra o resultado sem a presençade qualquer aditivo. Os Testes Nos. 2 a 7 ilustramprocessos utilizando aditivos usados para comparação e osTestes Nos. 8 a 10 ilustram processos de acordo com ainvenção. No Teste No. 9, os componentes Al, A2 e A3 foramadicionados separadamente, 10 segundos antes dadesidratação. No Teste No. 10, os componentes A2 e A3 foramadicionados separadamente, 5 segundos antes dadesidratação.Tabela 2
<table>table see original document page 36</column></row><table>
Conforme se faz evidente da Tabela 2, os processos deacordo com a invenção proporcionaram melhorados desempenhosde drenagem e retenção, tendo em vista processoscomparativos.
Exemplo 4
O desempenho de drenagem foi avaliado usando oprocedimento de acordo com o Exemplo 2. A suspensãocelulósica usada nos testes foi baseada em um materialfibroso constituído de 75% de TMP e 25% de DIP e um licorbranco proveniente de uma instalação de produção de papelde jornal. A consistência foi de 0,61%, o pH foi de 7,7 e acondutividade da suspensão celulósica foi de 1,6 mS/cm.
A Tabela 3 mostra o efeito de retenção(desidratação) observado. Os níveis de adição sãofornecidos como aditivo seco (calculado como polímero secoe S1O2 seca) na suspensão celulósica seca.
O Teste No. 1 mostra o resultado sem a presençade qualquer aditivo. Os Testes Nos. 2 a 11 ilustramprocessos utilizando aditivos usados para comparação e osTestes Nos. 12 a 15 ilustram processos de acordo com ainvenção. No Teste No. 13, os componentes Al, A2 e A3 foramadicionados separadamente, 10 segundos antes dadesidratação. Nos testes Nos. 14 e 15, os componentes Al,A2 e A3 foram previamente misturados na forma do componenteA123, o qual foi adicionado 10 e 5 segundos,respectivamente, antes da desidratação.Tabela 3
<table>table see original document page 38</column></row><table>
Conforme se faz evidente da Tabela 3, osprocessos de acordo com a invenção proporcionarammelhorados desempenhos de drenagem e retenção, tendo emvista processos comparativos.
Claims (19)
1. Processo para produção de papel, caracterizadopelo fato de compreender:(i) proporcionar uma suspensão aquosa compreendendo fibrascelulósicas;(ii) adicionar à suspensão, após o último ponto de altocisalhamento:(a) um primeiro componente aniônico, que é um polímeroorgânico aniônico solúvel em água;(b) um segundo componente aniônico, que é um polímeroorgânico aniônico ramificado ou que pode ser disperso emágua, tendo um tamanho de partícula não-expandida inferiora 1000 nm; e(c) um terceiro componente aniônico, que é um materialsilicioso aniônico; e(iii) desidratar a suspensão obtida para modelar ou formarum papel.
2. Processo para produção de papel, caracterizadopelo fato de compreender:(i) proporcionar uma suspensão aquosa compreendendo fibrascelulósicas;(ii) adicionar à suspensão, após o último ponto de altocisalhamento:(a) um primeiro componente aniônico, que é um polímeroorgânico aniônico solúvel em água;(b) um segundo componente aniônico, que é um polímeroorgânico aniônico ramificado ou que pode ser disperso emágua; e(c) um terceiro componente aniônico, que é um materialsilicioso aniônico, compreendendo um polímero aniônico àbase de sílica, o qual compreende:(I) partículas agregadas aniônicas à base desílica; ou(II) partículas à base de sílica tendo uma áreade superfície específica dentro da faixa de 100 a 1700 m2/g;(iii) desidratar a suspensão obtida para modelar ou formarum papel.
3. Composição auxiliar de drenagem e retenção,caracterizada pelo fato de compreender:(a) um primeiro componente aniônico, que é um polímeroorgânico aniônico solúvel em água;(b) um segundo componente aniônico, que é um polímeroorgânico aniônico ramificado ou que pode ser disperso emágua, tendo um tamanho de partícula não-expandida inferiora 1000 nm; e(c) um terceiro componente aniônico, que é um materialsilicioso aniônico,em que os primeiro, segundo e terceiro componentesaniônicos estão presentes com um teor de matéria seca de-0,01 a 50% em peso.
4. Composição auxiliar de drenagem e retenção,caracterizada pelo fato de compreender:(a) um primeiro componente aniônico, que é um polímeroorgânico aniônico solúvel em água;(b) um segundo componente aniônico, que é um polímeroorgânico aniônico ramificado ou que pode ser disperso emágua; e(c) um terceiro componente aniônico, que é um materialsilicioso aniônico, compreendendo um polímero aniônico àbase de sílica, o qual compreende:(I) partículas agregadas aniônicas à base de sílica;ou(II) partículas à base de sílica tendo uma área desuperfície específica dentro da faixa de 100 a 1700 m2/g;em que os primeiro, segundo e terceiro componentesaniônicos estão presentes com um teor de matéria seca de 0,01 a 50% em peso.
5. Composição, de acordo com as reivindicações 3ou 4, caracterizada pelo fato de que os primeiro, segundo eterceiro componentes aniônicos estão presentes com um teorde matéria seca de 0,1 a 30% em peso.
6. Composição, de acordo com quaisquer dasreivindicações 3, 4 e 5, caracterizada pelo fato de que acomposição é aquosa.
7. Processo, de acordo com as reivindicações 1 ou 2, ou a composição de acordo com quaisquer dasreivindicações 3 a 6, caracterizados pelo fato de que oterceiro componente aniônico é um material aniônicosilicioso, compreendendo um polímero aniônico à base desílica, o qual compreende partículas aniônicas agregadas àbase de sílica.
8. Processo, de acordo com as reivindicações 1 ou-2, ou a composição de acordo com quaisquer dasreivindicações 3 a 7, caracterizados pelo fato de que oterceiro componente aniônico é um material aniônicosilicioso, compreendendo um polímero aniônico à base desílica, o qual compreende partículas agregadas à base desílica apresentando uma área superficial específica dentroda faixa de 100 a 1700 m2/g.
9. Processo, de acordo com quaisquer dasreivindicações 2, 7 e 8, ou a composição de acordo comquaisquer das reivindicações 4 a 8, caracterizados pelofato de que o segundo componente aniônico apresenta umtamanho de partícula não-expandida inferior a 1000 nm.
10. Processo, de acordo com quaisquer dasreivindicações 1, 2 e 7 a 9, ou a composição de acordo comquaisquer das reivindicações 4 a 8, caracterizados pelofato de que o segundo componente aniônico apresenta umtamanho de partícula não-expandida inferior a 1000 nm.
11. Processo, de acordo com quaisquer dasreivindicações 1, 2 e 7 a 10, ou a composição de acordo comquaisquer das reivindicações 3 a 10, caracterizados pelofato de que o terceiro componente aniônico compreendepartículas à base de sílica tendo um tamanho médio departícula na faixa de 1 a 10 nm.
12. Processo, de acordo com quaisquer dasreivindicações 1, 2 e 7 a 11, ou a composição de acordo comquaisquer das reivindicações 3 a 11, caracterizados pelofato de que o terceiro componente aniônico compreendepartículas à base de sílica tendo uma área superficialespecífica na faixa de 500 a 950 m2/g.
13. Processo, de acordo com quaisquer dasreivindicações 1, 2 e 7 a 11, ou a composição de acordo comquaisquer das reivindicações 3 a 11, caracterizados pelofato de que o terceiro componente aniônico compreendepartículas à base de sílica tendo uma área superficialespecífica na faixa de 1050 a 1600 m2/g.
14. Processo, de acordo com quaisquer dasreivindicações 1, 2 e 7 a 13, ou a composição de acordo comquaisquer das reivindicações 3 a 13, caracterizados pelofato de que o primeiro componente aniônico é um polímero àbase de acrilamida.
15. Processo, de acordo com quaisquer , dasreivindicações 1, 2 e 7 a 14, ou a composição de acordo comquaisquer das reivindicações 3 a 14, caracterizados pelofato de que o primeiro componente aniônico apresenta umpeso molecular de pelo menos 500.000.
16. Processo, de acordo com quaisquer dasreivindicações 1, 2 e 7 a 15, ou a composição de acordo comquaisquer das reivindicações 3 a 15, caracterizados pelofato de que o segundo componente aniônico é um polímero àbase de acrilamida.
17. Processo, de acordo com quaisquer dasreivindicações 1, 2 e 7 a 16, ou a composição de acordo comquaisquer das reivindicações 3 a 16, caracterizados pelofato de que o segundo componente aniônico é um polímeroorgânico aniônico reticulado.
18. Processo, de acordo com quaisquer dasreivindicações 1, 2 e 7 a 17, ou a composição de acordo comquaisquer das reivindicações 3 a 17, caracterizados pelofato de que os primeiro, segundo e terceiro componentesaniônicos estão presentes numa proporção molar de 0,1-2:0,1-2:1.
19. Uso da composição de acordo com quaisquer dasreivindicações 3 a 18, caracterizado pelo fato de que odito uso é como um agente de floculação na produção depolpa e papel e na purificação de água.
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