BRPI0614081B1

BRPI0614081B1 - Composição auxiliar de drenagem e retenção, uso da composição e processo para produção de papel

Info

Publication number: BRPI0614081B1
Application number: BRPI0614081-5A
Authority: BR
Inventors: Johan Nyander; Fredrik Solhage
Original assignee: Akzo Nobel Chemicals International B.V.
Priority date: 2005-05-16
Filing date: 2006-04-27
Publication date: 2019-02-19
Also published as: WO2006123989A2; KR100957086B1; PT1882062E; JP4837032B2; AU2006248157B2; KR20080006575A; WO2006123989A3; CA2608146C; JP2008540853A; CA2608146A1; EP1882062A2; AU2006248157A1; PL1882062T3; BRPI0614081A2; ES2457817T3; CN101163837A; RU2363799C1; EP1882062B1

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 aniônico, que é um polimero orgânico aniônico solúvel em água; (b) um segundo componente aniônico, que é um polímero orgânico aniônico ramificado ou que pode ser disperso em água, tendo um tamanho de partícula não-expandida inferior a 1000 nm; e (c) um terceiro componente aniônico, que é um material silicioso aniônico; 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 aniônicos, e ao uso da composição como um agente de floculação na produção de polpa e papel e na purificação de água.

Description

COMPOSIÇÃO AUXILIAR DE DRENAGEM E RETENÇÃO, USO DA COMPOSIÇÃO E PROCESSO PARA PRODUÇÃO DE PAPEL

Campo da Invenção [001] A presente invenção se refere a um processo para produção de papel e a uma composição compreendendo componentes aniônicos que são adequados para uso como um aditivo na fabricação de papel. Mais especificamente, a invenção se refere a um processo para produção de papel, o qual compreende adicionar primeiro, segundo e terceiro componentes aniônicos a uma suspensão celulósica, após obtenção de todos os pontos de alto cisalhamento e desidratação na .suspensão, de modo a formar o papel.

Antecedentes da Invenção [002] Na técnica de fabricação de papel, uma suspensão aquosa contendo fibras celulósicas e opcionais agentes de carga e aditivos é alimentada através de bombas, peneiras e dispositivos limpadores, os quais submetem a matéria-prima a altas forças de cisalhamento, em uma caixa superior que ejeta a suspensão sobre uma tela modeladora. A água é drenada da suspensão através da tela modeladora, de modo a se formar um tecido úmido de papel sobre a tela, pelo que o tecido é posteriormente desidratado e seco na seção de secagem da máquina de papel. Meios auxiliares de retenção e drenagem são convencionalmente introduzidos em diferentes pontos no fluxo da suspensão, a fim de facilitar a drenagem e aumentar a adsorção de partículas de finos, tais como, fibras, agentes de carga e aditivos sobre as fibras de celulose, de modo que as mesmas sejam retidas com as fibras sobre a tela. Exemplos de meios auxiliares de drenagem e

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2/34 retenção convencionalmente utilizados incluem os polímeros orgânicos, materiais inorgânicos e misturas dos mesmos.

[003] 0 documento de patente WO 98/56715 divulga microgéis à base de polissilicatos aquosos, sua preparação e uso na fabricação de papel e na purificação de água. Os microgéis de polissilicatos podem conter adicionais compostos, por exemplo, polímeros contendo ácido carboxílico e grupos de ácido sulfônico, como, por exemplo, ácido poliacrílico.

[004] 0 documento de patente WO 00/006490 divulga nanocompostos aniônicos para uso como meios auxiliares de retenção e drenagem na fabricação de papel, preparados através da adição de um polieletrólito aniônico a uma solução de silicato de sódio e, em seguida, mistura do silicato de sódio e solução de polieletrólito com ácido silícico.

[005] A Patente U.S. No. 6.103.065 divulga um método para a melhoria dos aspectos de retenção e drenagem do fornecimento de fabricação de papel, compreendendo as etapas de:

- adicionar pelo menos um polímero de densidade de alta carga catiônica, de peso molecular variando de 100.000 a 2.000.000 ao dito fornecimento, após o último ponto de alto cisalhamento;

- adicionar pelo menos um polímero tendo um peso molecular maior que 2.000.000; e

- adicionar uma argila de bentonita expansível.

[006] 0 documento WO 01/34910 divulga um processo para fabricação de papel ou papelão, em que uma suspensão celulósica é floculada através da adição de um

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3/34 polímero substancialmente solúvel em água, selecionado de:

a) um polissacarídeo, ou

b) um polímero sintético de viscosidade intrínseca de pelo menos 4 dl/g e depois refloculado mediante uma subseqüente adição de um sistema de refloculação compreendendo:

(i) um material silicioso, e (ii) um polímero aniônico substancialmente solúvel em água.

[007] Preferivelmente, o polímero substancialmente solúvel em água é misturado dentro da suspensão celulósica provocando a floculação, e a suspensão floculada é então cisalhada, por exemplo, passando a mesma através de um ou mais estágios de cisalhamento. O agente de refloculação polimérico aniônico solúvel em água é preferivelmente adicionado depois no processo, preferivelmente, após o último ponto de alto cisalhamento, por exemplo, subseqüente ao peneiramento centrífugo. O processo é reivindicado para proporcionar melhorias nos aspectos de retenção e drenagem.

[008] O documento de patente WO 02/33171 divulga um processo para fabricação de papel ou papelão em que uma suspensão celulósica é floculada usando um sistema de floculação que compreende um material silicioso e micropartículas orgânicas, as quais apresentam um diâmetro de partículas não-expandidas inferior a 750 nm.

[009] O documento de patente WO 02/101145 divulga uma composição aquosa compreendendo partículas poliméricas orgânicas aniônicas e partículas aniônicas à base de sílica coloidal, as partículas poliméricas orgânicas

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4/34 aniônicas podendo ser obtidas mediante polimerização de um ou mais monômeros etilenicamente insaturados, junto com um ou mais agentes de ramificação polifuncionais e/ou agentes de reticulação polifuncionais. A composição é usada como um agente de floculação na desidratação de sujeiras suspensas, no tratamento de água, água residual e lodo de água e como meio de drenagem e retenção na produção de papel.

[010] Seria vantajosa a possibilidade de se proporcionar um processo de fabricação de papel com adicionais melhorias nos aspectos de drenagem, retenção e modelagem.

Resumo da Invenção [011] A presente invenção é dirigida para um processo de fabricação de papel, cujo processo compreende:

(i) proporcionar uma suspensão aquosa compreendendo fibras celulósicas;

(ii) adicionar à suspensão, após o último ponto de alto cisalhamento:

	(a) um	primeiro	componente aniônico,	que é	um
polímero	orgânico	aniônico	solúvel em água;
	(b) um	segundo	componente aniônico,	que é	um
polímero	orgânico	aniônico ramificado ou que	pode	ser
disperso	em água,	tendo um	tamanho de partícula não-expandida
inferior	a 1000 nm	; e
	(c) um	terceiro	componente aniônico,	que é	um
material	silicioso	aniônico	; e
	(iii)desidratar a	suspensão obtida para	modelar	ou

formar um papel.

[012] A presente invenção é ainda dirigida a um processo para produção de papel, cujo processo compreende:

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5/34 (I) proporcionar uma suspensão aquosa compreendendo fibras celulósicas;

(II) adicionar à suspensão, após o último ponto de alto cisalhamento:

(a) um primeiro componente aniônico, que é um polímero orgânico aniônico solúvel em água;

(b) um segundo componente aniônico, que é um polímero orgânico aniônico ramificado ou que pode ser disperso em água; e (c) um terceiro componente aniônico, que é um material silicioso aniônico, compreendendo um polímero aniônico à base de sílica, o qual compreende:

(i) partículas agregadas aniônicas à base de sílica; ou (ii) partículas à base de sílica tendo uma área de superfície específica dentro da faixa de 100 a 1700 m²/g;

(III) desidratar a suspensão obtida para modelar ou formar um papel.

[013] A presente invenção é ainda dirigida para uma composição de meios auxiliares de drenagem e retenção, cuja composição compreende:

	(a) um	primeiro componente aniônico,	que é	um
polímero	orgânico	aniônico solúvel em água;
	(b) um	segundo componente aniônico,	que é	um
polímero	orgânico	aniônico ramificado ou que	pode	ser
disperso	em água,	tendo um tamanho de partícula não	-expandida
inferior	a 1000 nm	; e
	(c) um	terceiro componente aniônico,	que é	um
material	silicioso	aniônico,

em que os primeiro, segundo e terceiro componentes

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6/34 aniônicos estão presentes com um teor de matéria seca de 0,01 a 50% em peso.

[014] A presente invenção é ainda dirigida para uma composição de meios auxiliares de drenagem e retenção, a qual compreende:

	(a) um	primeiro	componente aniônico,	que é	um
polímero	orgânico	aniônico	solúvel em água;
	(b) um	segundo	componente aniônico,	que é	um
polímero	orgânico	aniônico ramificado ou que	pode	ser
disperso	em água;	e
	(c) um	terceiro	componente aniônico,	que é	um
material	silicioso aniônico, compreendendo um	polímero
aniônico	à base de	sílica,	o qual compreende:
	(i) partículas	agregadas aniônicas à	base	de
sílica;

ou (ii) partículas à base de sílica tendo uma área de superfície específica dentro da faixa de 100 a 1700 m²/g;

em que os primeiro, segundo e terceiro componentes aniônicos estão presentes com um teor de matéria seca de 0,01 a 50% em peso.

[015] A presente invenção se refere ainda ao uso da composição como agente de floculação, na produção de polpa e papel e para purificação de água.

Descrição Detalhada da Invenção [016] De acordo com a presente invenção foi descoberto que os aspectos de drenagem e retenção podem ser melhorados sem qualquer significativo prejuízo da formação ou mesmo com melhorias na formação do papel, mediante um processo que compreende a adição de três diferentes

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7/34 componentes aniônicos, isto é, primeiro, segundo e terceiro componentes aniônicos, a uma suspensão celulósica aquosa, após o último ponto de alto cisalhamento. Preferivelmente, após a adição do primeiro, segundo e terceiro componentes aniônicos, a suspensão celulósica obtida é alimentada a uma caixa superior e ejetada sobre uma tela, onde a mesma é desidratada para formar o papel. Preferivelmente, a suspensão celulósica é previamente tratada mediante adição de um material catiônico, antes da adição dos primeiro, segundo e terceiro componentes aniônicos.

[017] A presente invenção proporciona melhorias nos aspectos de drenagem e retenção na produção de papel, a partir de todos os tipos de suspensões celulósicas, em particular, suspensões contendo polpa mecânica ou polpa reciclada e matérias-primas tendo altos teores de sais (alta condutividade) e substâncias coloidais e em processos de fabricação de papel com um alto grau de encerramento de licor branco, isto é, uma prolongada reciclagem de licor branco e limitado suprimento de água corrente. Conseqüentemente, a presente invenção torna possível aumentar a velocidade da máquina de fabricação de papel e a utilizar dosagens mais baixas de polímeros, proporcionando correspondentes efeitos de drenagem e/ou retenção, dessa forma, levando a um aperfeiçoado processo de fabricação de papel com benefícios econômicos.

Primeiro Componente Aniônico [018] 0 primeiro componente aniônico, de acordo com a invenção, é um polímero orgânico aniônico solúvel em água. Exemplos de adequados polímeros orgânicos aniônicos solúveis em água incluem os polissacarídeos aniônicos e os

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8/34 polímeros orgânicos sintéticos aniônicos, preferivelmente, os polímeros orgânicos sintéticos aniônicos. Exemplos de adequados polímeros orgânicos sintéticos aniônicos solúveis em água incluem os polímeros de condensação aromáticos aniônicos e os polímeros de adição vinílicos aniônicos. Preferivelmente, o polímero orgânico aniônico solúvel em água é substancialmente linear.

[019] Exemplos de adequados polissacarídeos aniônicos solúveis 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 derivados de celulose. Exemplos de adequados amidos incluem batata, milho, trigo, tapioca, arroz, milho ceroso e cevada, preferivelmente, batata.

[020] Exemplos de adequados polímeros de condensação aromáticos aniônicos solúveis em água incluem os polímeros de condensação aniônicos à base de benzeno e à base de naftaleno, preferivelmente, os polímeros de condensação à base de naftaleno-ácido sulfônico e à base de naftalenosulfonato.

[021] Exemplos de adequados polímeros orgânicos sintéticos aniônicos solúveis em água incluem os polímeros de adição de vinila aniônicos, obtidos através de polimerização de um monômero aniônico ou potencialmente aniônico etilenicamente insaturado, solúvel em água ou, preferivelmente, uma mistura de monômeros compreendendo um ou mais monômeros aniônicos ou potencialmente aniônicos etilenicamente insaturados, solúveis em água e, opcionalmente, um ou mais outros monômeros etilenicamente

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9/34 insaturados solúveis em agua.

termo monômero potencialmente aniônico, conforme aqui usado, tem o significado de incluir um monômero portador de um grupo potencialmente ionizavel, qual se torna aniônico quando incluído em um polímero em aplicação a uma suspensão celulósica. Exemplos de adequados monômeros aniônicos e potencialmente aniônicos incluem os acidos carboxílicos etilenicamente insaturados e os sais dos mesmos, e os acidos sulfônicos etilenicamente insaturados e os sais dos mesmos, por exemplo, acido (met)acrílico e os sais dos mesmos, adequadamente, etilenicamente (met)acrilato de sódio, acidos sulfônicos insaturados e os sais dos mesmos, por exemplo,

2-acrilamido-2-metilpropanossulfonato, sulfoetil(met)acrilato, acido vinilssulfônico e os sais do mesmo, estirenossulfonato e paravinil-fenol (hidróxi- estireno) e os sais dos mesmos. Preferivelmente, a polimerização é realizada na ausência ou substancial ausência de um agente de reticulação, dessa forma, formando polímeros orgânicos sintéticos aniônicos substancialmente lineares.

[022] A mistura de monômeros pode conter um ou mais monômeros não-iônicos etilenicamente insaturados solúveis em água. Exemplos de adequados monômeros não-iônicos copolimerizaveis incluem acrilamida e monômeros à base de acrilamida, por exemplo, metacrilamida; N-alquil(met)acrilamidas, por exemplo, N-metil(met)acrilamida, Netil(met)acrilamida, N-n-propil(met)acrilamida, Nisopropil(met)acrilamida, N-n-butil(met)acrilamida; Nalcóxi-alquil(met)acrilamidas, por exemplo, N-nbutoximetil(met)acrilamida e N-isobutoximetil(met)acrilamida; N,N-dialquil(met)acrilamidas, por exemplo,

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N,N-dimetil(met)acrilamida; dialquilamino-alquil(met)acrilamidas; monômeros à base de acrilato, como dialquilaminoalquil(met)acrilatos; e vinilaminas. A mistura de monômeros pode também conter um ou mais monômeros catiônicos ou potencialmente catiônicos etilenicamente insaturados solúveis em água, preferivelmente, em menores quantidades, se presentes. 0 termo monômero potencialmente catiônico, conforme aqui usado, tem o significado de incluir um monômero portador de um grupo potencialmente ionizável, o qual se torna catiônico quando incluido em um polimero em aplicação a uma suspensão celulósica. Exemplos de adequados monômeros catiônicos incluem aqueles representados 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 componentes aniônicos preferidos incluem o polímero aniônico à base de acrilamida.

[023] 0 primeiro componente aniônico, de acordo com a invenção, pode apresentar um peso molecular médio ponderai de pelo menos cerca de 2.000, adequadamente, de pelo menos 10.000. Para os polímeros de condensação aromáticos aniônicos, o peso molecular médio ponderai é, normalmente, de pelo menos 500.000, adequadamente, de pelo menos cerca de 1 milhão, preferivelmente, de pelo menos cerca de 2 milhões e, mais preferivelmente, de pelo menos cerca de 5 milhões. O limite superior não é crítico; pode ser de cerca de 300 milhões, normalmente, de 50 milhões e, adequadamente, de 30 milhões.

[024] 0 primeiro componente aniônico, de acordo

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11/34 com a invenção, normalmente, apresenta uma densidade de carga inferior a cerca de 10 meq/g, adequadamente, inferior a cerca de 6 meq/g, preferivelmente, inferior a cerca de 4 meq/g, mais preferivelmente, inferior a cerca de 2 meq/g. De forma adequada, a densidade de carga se encontra na faixa de 0,5 a 10,0, preferivelmente, de 1,0 a 4,0 meq/g.

Segundo Componente Aniônico [025] segundo componente aniônico, de acordo com a invenção, é um polímero orgânico aniônico que pode ser disperso em água ou ramificado. Preferivelmente, o segundo componente aniônico um polímero orgânico aniônico sintético.

Exemplos de adequados polímeros orgânicos aniônicos que podem ser dispersos em água incluem os polímeros orgânicos aniônicos reticulados e os polímeros orgânicos aniônicos não-reticulados insolúveis em água.

Exemplos de adequados polímeros orgânicos aniônicos ramificados incluem os polímeros orgânicos aniônicos solúveis em água.

[026]

Exemplos de adequados polímeros orgânicos aniônicos que podem ser dispersos em água e que são ramificados incluem os polímeros reticulados e ramificados obtidos por meio de polimerização de uma mistura de monômeros, a qual compreende um ou mais monômeros aniônicos ou potencialmente aniônicos etilenicamente insaturados e, opcionalmente, um ou mais outros monômeros etilenicamente insaturados, na presença de um ou mais agentes de reticulação polifuncionais. Preferivelmente, os monômeros etilenicamente insaturados são solúveis em água. A presença de um agente de reticulação polifuncional na mistura de monômeros torna possível a preparação de polímeros ramificados, polímeros

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12/34 ligeiramente reticulados e polímeros altamente reticulados, os quais podem ser dispersos em água.

[027] Exemplos de adequados monômeros aniônicos e potencialmente aniônicos incluem os ácidos carboxílicos etilenicamente insaturados e os sais dos mesmos, por exemplo, qualquer um daqueles mencionados acima. Exemplos de adequados agentes de reticulação polifuncionais incluem os compostos que apresentam pelo menos duas ligações etilenicamente insaturadas, por exemplo, N,N-metileno- bis(met)acrilamida, polietilenoglicol, di(met)acrilato, N- vinil(met)acrilamida, divinilbenzeno, sais de trialilamônio e Nmetilalil(met)acrilamida; os compostos tendo uma ligação etilenicamente insaturada e um grupo reativo, por exemplo, glicidil(met)acrilato, acroleína e metilol(met)acrilamida; e os compostos tendo pelo menos dois grupos reativos, por exemplo, dialdeídos, como glioxal, compostos diepóxi e epicloridrina.

[028] A mistura de monômeros pode conter um ou mais monômeros não-iônicos etilenicamente insaturados solúveis em água. Exemplos de adequados monômeros não-iônicos copolimerizáveis incluem acrilamida e os monômeros nãoiônicos acima mencionados à base de acrilamida e à base de acrilato e vinilaminas. A mistura de monômeros pode também conter um ou mais monômeros catiônicos ou potencialmente catiônicos etilenicamente insaturados solúveis em água, preferivelmente, em menores quantidades, se presentes. Exemplos de adequados monômeros catiônicos copolimerizáveis incluem os monômeros representados pela fórmula estrutural geral (I) e halogenetos de dialildialquil-amônio, por exemplo, cloreto de dialildimetil-amônio.

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13/34 [029] Adequados polímeros orgânicos aniônicos que podem ser dispersos em água e que são ramificados podem ser preparados usando pelo menos 4 partes molares por milhão de um agente de reticulação polifuncional, baseado no monômero presente na mistura de monômeros ou baseado nas unidades monoméricas presentes no polímero, preferivelmente, de cerca de 4 a cerca de 6.000 partes molares por milhão, mais preferivelmente, de 20 a 4.000.

[030] Exemplos de preferidos polímeros orgânicos aniônicos que podem ser dispersos em água ou que são ramificados incluem os polímeros aniônicos à base de acrilamida que podem ser dispersos em água e que são ramificados.

[031] Exemplos de adequados polímeros orgânicos aniônicos não-reticulados e insolúveis em água incluem os polímeros obtidos através de polimerização de uma mistura de monômeros que compreende um ou mais monômeros insolúveis em água, um ou mais monômeros aniônicos ou potencialmente aniônicos etilenicamente insaturados e, opcionalmente, um ou mais outros monômeros etilenicamente insaturados. Exemplos de adequados monômeros insolúveis em água incluem estireno e monômeros à base de estireno, alcenos, por exemplo, etileno, propileno, butileno, etc. Exemplos de adequados monômeros aniônicos e potencialmente aniônicos incluem os ácidos carboxílicos etilenicamente insaturados e os sais dos mesmos, os ácidos sulfônicos etilenicamente insaturados e os sais dos mesmos, por exemplo, qualquer um daqueles mencionados acima.

[032] Adequados polímeros orgânicos aniônicos que podem ser dispersos em água apresentam um tamanho de partícula não-expandida de menos que 1.500 nm de diâmetro,

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14/34 adequadamente, menos que cerca de 1.000 nm e, preferivelmente, menos que cerca de 950 nm. Exemplos de adequados polímeros orgânicos aniônicos que podem ser dispersos em água e que são ramificados incluem aqueles divulgados na Patente U.S. No. 5.167.766, a qual é aqui incorporada por meio dessa referência.

Terceiro Componente Aniônico [033] O terceiro componente aniônico, de acordo com a invenção, é um material aniônico silicioso. Exemplos de adequados materiais aniônicos siliciosos incluem os polímeros inorgânicos aniônicos à base de ácido silícico e silicatos, isto é, polímeros aniônicos à base de sílica e argilas do tipo esmectita, preferivelmente, os polímeros aniônicos à base de ácido silícico ou silicatos.

[034] Adequados polímeros aniônicos à base de sílica podem ser preparados mediante polimerização por condensação de compostos siliciosos, por exemplo, ácidos silícicos e silicatos, os quais podem ser homopolimerizados ou copolimerizados. Preferivelmente, os polímeros aniônicos à base de sílica compreendem partículas aniônicas à base de sílica, que se encontram na faixa coloidal de tamanho de partícula. As partículas aniônicas à base de sílica são normalmente supridas na forma de dispersões coloidais aquosas, os chamados sóis aquosos. Os sóis à base de sílica podem ser modificados e conter outros elementos, por exemplo, alumínio, boro, nitrogênio, zircônio, gálio e titânio, os quais podem estar presentes na fase aquosa e/ou nas partículas à base de sílica. Exemplos de adequadas partículas aniônicas à base de sílica incluem os ácidos polissilícicos, microgéis de ácido polissilícico, polissilicatos, microgéis

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15/34 de polissilicato, sílica coloidal, sílica coloidal modificada por alumínio, polialuminossilicatos, microgéis de polialuminossilicatos, poliborossilicatos, etc. Exemplos de adequadas partículas aniônicas à aqueles divulgados

4.297.498,

4.954.220,

5.176.891,

5.368.833, nas base de sílica incluem

Patentes	U.S. Nos.	4.388.150,
4.961.825,	4.980.025,	5.127.994,
5.447.604,	5.470.435,	5.543.014,

5.603.805,

5.688.482 e

5.571.494,

5.573.674,

5.584.966,

5.707.493, as quais são aqui incorporadas por meio dessas referências.

[035]

Exemplos de adequadas partículas aniônicas à base de sílica incluem aqueles que apresentam um tamanho médio de partículas abaixo de cerca de 100 nm, preferivelmente, abaixo de cerca de nm e, mais preferivelmente, na faixa de cerca de 1 cerca de 10 nm.

Como convencional na quimica da sílica, o tamanho de partícula se refere ao tamanho médio das partículas principais, as quais podem ser agregadas ou não-agregadas.

Preferivelmente, o polímero aniônico à base de sílica compreende partículas aniônicas agregadas à base de sílica. A área superficial específica das partículas à base de sílica é, adequadamente, de pelo menos 50 m²/g e, preferivelmente, de pelo menos 100 m²/g. Geralmente, a área superficial específica pode ser de até cerca de

1700 m²/g, preferivelmente, de até 1000 m²/g= A área superficial específica é medida por meio de titulação com NaOH, conforme descrito por G.W. Sears, na publicação Analytical

Chemistry, (1956); 12, 1981-1983, e na Patente U.S. No.

5.176.891, depois de apropriada remoção ou ajuste de alguns compostos presentes na amostra que podem prejudicar a titulação, como

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16/34 os compostos de alumínio e boro. A área dada representa, dessa forma, a área superficial específica média das partículas.

[036] Numa modalidade preferida da invenção, as partículas aniônicas à base de sílica apresentam uma área superficial específica dentro da faixa de 50 a 100 m²/g, mais preferivelmente, de 100 a 950 m²/g. Preferivelmente, as partículas à base de sílica estão presentes em um sol que apresenta um valor de S na faixa de 8 a 50%, preferivelmente, de 10 a 40%, contendo partículas à base de sílica com uma área superficial específica na faixa de 300 a 1000 m²/g, adequadamente, de 500 a 950 m²/g e, preferivelmente, de 750 a 950 m²/g, cujos sóis podem ser modificados, conforme mencionado acima. O valor de S é medido e calculado conforme descrito por Iler & Dalton, na publicação J. Phys. Chem., 60 (1956), 955-957. O valor de S indica o grau de agregação da formação de microgel e um valor mais baixo de S é indicativo de um grau de agregação mais alto.

[037] Em ainda outra modalidade preferida da invenção, as partículas à base de sílica apresentam uma alta área superficial específica, adequadamente, acima de cerca de 1000 m²/g. A área superficial específica pode se dispor na faixa de 1000 a 1700 m²/g, preferivelmente, de 1050 a 1600 m²/g.

[038] Exemplos de adequadas argilas do tipo esmectita incluem os materiais de ocorrência natural, os materiais sintéticos e aqueles tratados quimicamente, por exemplo, montmorilonita, bentonita, hectorita, sauconita, beidelita, hormonita, nontronita, saponita, atapulgita e sepiolita,

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17/34 preferivelmente, bentonita. Adequadas argilas incluem aquelas divulgadas nas Patentes U.S. Nos. 4.753.710, 5.071.512 e 5.607.552, as quais são aqui incorporadas por meio dessas referências.

Componentes Adicionais [039] Pode ser desejável se incluir ainda adicionais componentes no processo da presente invenção. Preferivelmente, esses componentes são adicionados à suspensão celulósica antes da mesma ser passada através do último ponto de alto cisalhamento e estes componentes podem ser adicionados à suspensão celulósica espessa ou à suspensão celulósica fina, a qual pode ser obtida através da mistura da suspensão celulósica espessa com água corrente e/ou licor branco recirculado.

[040] De acordo com um aspecto preferido da invenção, o processo compreende adicionar um material catiônico à suspensão celulósica antes do último ponto de alto cisalhamento. Exemplos de adequados materiais catiônicos incluem os polímeros orgânicos catiônicos e materiais inorgânicos catiônicos. Exemplos de adequados polímeros orgânicos catiônicos incluem os polissacarídeos catiônicos, os polímeros sintéticos catiônicos e os floculantes orgânicos catiônicos. Exemplos de adequados materiais inorgânicos catiônicos incluem os coagulantes inorgânicos catiônicos.

[041] Exemplos de adequados polissacarídeos catiônicos incluem os amidos catiônicos, gomas guar, derivados de celulose, quitinas, quitosanas, glicanos, galactanos, glucanos, gomas de xantano, pectinas, mananas, dextrinas, preferivelmente, amidos, gomas guar e derivados de celulose. Exemplos de adequados amidos incluem batata, milho,

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18/34 trigo, tapioca, arroz, milho ceroso e cevada, preferivelmente, batata.

[042] Exemplos de adequados polímeros catiônicos sintéticos incluem os polímeros orgânicos catiônicos sintéticos de alto peso molecular solúveis em água, por exemplo, os polímeros catiônicos à base de acrilamida; os halogenetos de poli(dialildialquil-amônio), por exemplo, cloreto de poli(dialildimetil-amônio); polietilenoiminas; polimidoaminas; poliaminas e polímeros à base de vinilamina. Exemplos de adequados polímeros orgânicos catiônicos sintéticos de alto peso molecular solúveis em água incluem os polímeros preparados mediante polimerização de um monômero catiônico ou potencialmente catiônico etilenicamente insaturado, solúvel em água ou, preferivelmente, uma mistura de monômeros compreendendo um ou mais monômeros catiônicos ou potencialmente catiônicos etilenicamente insaturados solúveis em água e, opcionalmente, um ou mais outros monômeros etilenicamente insaturados solúveis em água.

[043] Exemplos de adequados monômeros catiônicos etilenicamente insaturados solúveis em água incluem os halogenetos de dialildialquil-amônio, por exemplo, cloreto de dialildimetil-amônio e os monômeros catiônicos representados pela fórmula estrutural geral (I):

onde:

R1 é H ou CH3;

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- R.2 e R3 representam individualmente H ou, preferivelmente, um grupo hidrocarboneto, adequadamente, alquila, tendo de 1 a 3 átomos de carbono, preferivelmente, 1 a 2 átomos de carbono;

- A é 0 ou NH;

- B é um grupo alquila ou alquileno tendo de 2 a 8 átomos de carbono ou um grupo hidroxipropileno;

[044] 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 substituinte contendo um grupo aromático, adequadamente, um grupo fenila ou fenila substituído, o qual pode ser fixado ao nitrogênio por meio de um grupo alquileno, normalmente, tendo de 1 a 3 átomos de carbono, adequadamente, 1 a 2 átomos de carbono, um adequado R4 incluindo um grupo benzila (-CH2C6H6) ; e

X^- é um íon aniônico de carga contrária, normalmente, um halogeneto, por exemplo, cloreto.

[045] Exemplos de adequados monômeros representados pela fórmula estrutural geral (I) incluem os monômeros quaternários obtidos mediante tratamento de dialquilaminoalquil(met)acrilatos, por exemplo, dimetilaminoetil(met)acrilato, dietilaminoetil(met)acrilato e dimetilaminoidroxipropil(met)acrilato, e dialquilaminoalquil(met)acrilamidas, por exemplo, dimetilaminoetil(met)acrilamida, dietilaminoetil(met)acrilamida, dimetilaminopropil-(met)acrilamida, e dietilaminopropil-(met)acrilamida, com cloreto de metila ou cloreto de benzoíla. Os monômeros catiônicos preferidos de fórmula geral (I) incluem o sal quaternário de cloreto de

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20/34 metil-dimetilaminoetil acrilato, o sal de metil-dimetilaminoetil metacrilato, quaternário de cloreto o sal quaternário de cloreto de benzil-dimetilaminoetil acrilato e o sal quaternário de cloreto de benzil-dimetilaminoetil metacrilato.

[046]

A mistura de monômeros pode conter um ou mais monômeros não-iônicos etilenicamente insaturados solúveis em água.

Exemplos de adequados monômeros não-iônicos incluem acrilamida e os monômeros não-iônicos acima mencionados à base de acrilamida e à base de acrilato e vinilaminas. A mistura de monômeros pode também conter um ou mais monômeros aniônicos ou potencialmente aniônicos etilenicamente insaturados solúveis em água, preferivelmente, em menores quantidades, se presentes.

Exemplos de adequados monômeros aniônicos potencialmente aniônicos copolimerizáveis incluem os ácidos carboxílicos etilenicamente insaturados e os sais dos mesmos, os ácidos sulfônicos etilenicamente insaturados e os sais dos mesmos, por exemplo, qualquer um daqueles acima mencionados. Exemplos de monômeros copolimerizáveis preferidos incluem acrilamida e metacrilamida, isto é, (met)acrilamida e exemplos preferidos de polímeros orgânicos catiônicos sintéticos de alto peso molecular incluem polímeros catiônicos à base de acrilamida.

[047] Os polímeros orgânicos catiônicos sintéticos de alto peso molecular podem apresentar um peso molecular médio ponderai de pelo menos 500.000, adequadamente, de pelo menos 1 milhão e, preferivelmente, acima de 2 milhões. O limite superior não é crítico, podendo ser de cerca de 30 milhões, normalmente, de 20 milhões.

[048]

Exemplos de adequados coagulantes

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21/34 orgânicos catiônicos incluem as poliaminas catiônicas, poliamidoaminas, de polietilenoiminas, polímeros diciandiamida e polímeros altamente condensação catiônicos de de adição de vinila de baixo peso molecular.

Exemplos de adequados coagulantes inorgânicos alumínio, catiônicos incluem os exemplo, compostos e compostos de polialumínio, cloretos de polialumínio.

como alúmen

Adição de Componentes [049] De acordo com a presente invenção, primeiro, adicionados à suspensão celulósica aquosa após a mesma passado através de todos mecânico e anteriormente à segundo e terceiro componentes aniônicos de por os são ter os estágios de alto cisalhamento drenagem. Exemplos de estágios de incluem os estágios de bombeamento e limpeza. Por exemplo, esses estágios incluídos quando a suspensão celulósica alto cisalhamento mecânico de cisalhamento são é passada através de bombas de ventilação, centrais. Adequadamente, peneiras o último de ponto pressão e peneiras de alto cisalhamento ocorre em uma peneira central e, conseqüentemente, os primeiro, segundo e terceiro componentes são adequadamente adicionados à suspensão celulósica depois da adição à peneira central. Preferivelmente, após a adição dos primeiro, segundo e terceiro componentes aniônicos, a suspensão celulósica é alimentada dentro de uma caixa superior da máquina de papel, a qual ejeta a suspensão sobre a tela de modelagem, para posterior drenagem.

[050] Os primeiro, segundo e terceiro componentes aniônicos podem ser separada ou simultaneamente adicionados à suspensão celulósica. Quando se adicionam

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22/34 separadamente os componentes, eles podem ser adicionados em qualquer ordem. Adequadamente, o primeiro componente aniônico é adicionado antes da adição do segundo e terceiro componentes aniônicos, o segundo componente pode ser adicionado antes, simultaneamente ou depois do terceiro componente. Alternativamente, o primeiro componente aniônico é adequadamente adicionado à suspensão celulósica simultaneamente com o segundo componente aniônico, sendo o terceiro componente depois adicionado.

[051] Quando se adicionam os componentes simultaneamente, os primeiro, segundo e terceiro componentes aniônicos podem ser adicionados separadamente e/ou na forma de uma mistura. Exemplos de adequadas adições simultâneas incluem a adição dos três componentes separadamente, e a adição de um dos componentes separadamente e de dois dos componentes na forma de mistura. A presente invenção se refere ainda a uma composição compreendendo os acima mencionados primeiro, segundo e terceiro componentes, bem como o uso dos mesmos. Adequadamente, a composição é usada como um agente de floculação na produção de polpa e papel e em purificação de água. Preferivelmente, a composição é usada como um agente auxiliar de drenagem e retenção na fabricação de papel, opcionalmente, em combinação com um material catiônico, por exemplo, qualquer um dos materiais catiônicos aqui divulgados. Preferivelmente, a composição é aquosa e os primeiro, segundo e terceiro componentes podem estar presentes com um teor de matéria seca de 0,01 a 50% em peso, adequadamente, de 0,1 a 30% em peso. Os primeiro (1^o.), segundo (2^o.) e terceiro (3^o.) componentes aniônicos podem

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23/34 estar presentes na composição em uma proporção em peso do (1^o.):(2^o.):(3^o.) de 0,05-10:0,05-10:1, preferivelmente, 0,12:0,1-2:1 .

A composição de acordo com a invenção pode ser facilmente preparada, através da mistura dos primeiro, segundo e terceiro componentes, preferivelmente, sob agitação.

[052]

Os primeiro, segundo e terceiro componentes aniônicos, de acordo com a invenção, podem ser adicionados à suspensão celulósica a ser desidratada, em quantidades que podem variar dentro de amplos limites.

Geralmente, os primeiro, segundo e terceiro componentes aniônicos são adicionados em quantidades que proporcionam uma melhor drenagem e retenção que aquela obtida quando não se adicionam os polimeros. O primeiro componente aniônico é normalmente adicionado numa quantidade de pelo menos cerca de 0,001% em peso, freqüentemente, de pelo menos 0,005% em peso, calculada como polímero seco na suspensão celulósica seca e o limite superior é normalmente de cerca de 2,0, adequadamente, de cerca de 1,5% em peso. Do mesmo modo, o segundo componente aniônico é normalmente adicionado numa quantidade 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 e o limite superior é normalmente de cerca de 2,0, adequadamente, de cerca de 1,5% em peso. De modo similar, o terceiro componente aniônico é normalmente adicionado numa quantidade de pelo menos cerca de 0,001% em peso, freqüentemente, de pelo menos cerca de 0,005% em peso, calculada como aditivo seco (normalmente, SiO2 seco ou argila seca) na suspensão celulósica seca e o limite superior é normalmente de cerca de 2,0, adequadamente, de cerca de 1,5%

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24/34 em peso. Quando se usa a composição de acordo com a invenção, a mesma é normalmente adicionada numa quantidade 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 e o limite superior é normalmente de cerca de 5,0, adequadamente, de cerca de 3,0% em peso.

[053] Quando se usa um material catiônico no processo, tal material pode ser adicionado numa quantidade de pelo menos cerca de 0,001% em peso, calculada como matéria seca na suspensão celulósica seca. Adequadamente, a quantidade se 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%.

[054] O processo da presente invenção é aplicável a todos os processos e suspensões celulósicas de fabricação de papel, sendo particularmente útil na fabricação de papel a partir de uma matéria-prima que apresenta uma alta condutividade. Em tais casos, a condutividade da matériaprima que é desidratada sobre a tela é normalmente de pelo menos cerca de 1,0 mS/cm, preferivelmente, de pelo menos 3,0 mS/cm e, mais preferivelmente, de pelo menos 5,0 mS/cm. A condutividade pode ser medida através de equipamento padrão, como, por exemplo, um equipamento WTW LF 539, fornecido pela Christian Berner.

[055] A presente invenção inclui ainda processos de fabricação de papel em que o licor branco é intensamente reciclado, ou então recirculado, isto é, com um alto grau de confinamento de licor branco, por exemplo, onde de 0 a 30 toneladas de água corrente são usadas por tonelada de papel seco produzido, normalmente, menos de 20,

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25/34 preferivelmente, menos de 15, mais preferivelmente, menos de 10 e, notadamente, menos de 5 toneladas de água corrente por tonelada de papel. A água corrente pode ser introduzida no processo em qualquer estágio; por exemplo, a água corrente pode ser misturada com as fibras celulósicas a fim de formar uma suspensão celulósica, a água corrente pode também ser misturada com uma suspensão celulósica espessa para promover a sua diluição, de modo a formar uma suspensão celulósica fina, na qual, os primeiro, segundo e terceiro componentes aniônicos são subseqüentemente adicionados.

[056] 0 processo de acordo com a invenção é usado para a produção de papel. O termo papel, conforme aqui usado, inclui, logicamente, não apenas papel e a produção do mesmo, mas, também, outros produtos tipo tecido, tais como, por exemplo, cartão e papelão e a produção dos mesmos. O processo pode ser usado na produção de papel a partir de diferentes tipos de suspensões de fibras celulósicas e as suspensões devem, preferivelmente, conter pelo menos 25%, mais preferivelmente, pelo menos 50% em peso de tais fibras, com base na substância seca. As suspensões podem ser baseadas em fibras de polpa química, tais como, polpa de sulfato e sulfito, em fibras de polpa termomecânica, polpa químico-termomecânica, polpa à base de solvente orgânico, polpa de refino ou polpa de madeira moída, tanto de madeira dura como de madeira macia, ou em fibras derivadas de plantas de um ano, como grama de elefante, bagaço, linho, palha, etc., e podem também ser usadas em suspensões à base de fibras recicladas. A invenção é preferivelmente aplicada em processos de fabricação de papel, a partir de suspensões contendo madeira.

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26/34 [057] A suspensão também contém agentes de carga minerais de tipos convencionais, como, por exemplo, caulim, argila, dióxido de titânio, gesso, talco e carbonatos de cálcio natural e sintético, como, por exemplo, giz, mármore moído, carbonato de cálcio moído e carbonato de cálcio precipitado. Logicamente, a matéria-prima pode também conter aditivos de fabricação de papel de tipos convencionais, como agentes de resistência a úmido, agentes de engomagem, como aqueles baseados em rosina, dímeros de ceteno, multímeros de ceteno, anidridos alquenil-succínicos, etc.

[058] Preferivelmente, a invenção é aplicada em máquinas de papel que produzem papel à base de madeira e papel à base de fibras recicladas, tais como, SC, LWC e diferentes tipos de papéis de livros e jornais, e em máquinas que produzem papéis de impressão isentos de madeira e papéis de escrita, o termo isento de madeira significando menos de cerca de 15% de fibras contendo madeira. Exemplos de aplicações preferidas da invenção incluem a produção de papel e camada de papel de múltiplas camadas, a partir de suspensões celulósicas contendo pelo menos 50% em peso de fibras mecânicas e/ou fibras recicladas. Preferivelmente, a invenção é aplicada em máquinas de papel que são processadas a uma velocidade de 300 a 3000 m/min, mais preferivelmente, de 500 a 2500 m/min.

[059] invenção é ainda seguinte, o qual, entretanto, não ilustrada no exemplo é idealizado como limitativo da mesma.

As partes e percentuais se referem a partes em peso e percentuais em peso, respectivamente, a menos que de outro modo indicado.

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Exemplo 1 [060]

Os

Exemplos para ilustrar [061]

Al:

acrilamida, solúvel componentes seguintes foram usados a presente invenção.

polímero em água, polimerização de acrilamida (90% acriloxietiltrimetil-amônio (10% em aniônico à base nos de preparado através de em mol) e cloreto de mol) , um peso molecular médio ponderai de cerca densidade de carga catiônica de cerca de o polímero tendo de 6 milhões e uma

1,2 meq/g;

[062] A2: polimero aniônico reticulado à base de acrilamida, solúvel em água, preparado através de polimerização de acrilamida (30% em mol), ácido acrílico (70% em mol), na presença de N,N-metileno-bis(met)acrilamida como agente de reticulação (350 ppm), o polímero tendo uma densidade de carga iônica de cerca de 8,5 meq/g;

[063] A3: polímero de condensação inorgânico aniônico de ácido silícico, na forma de um sol de sílica coloidal modificado por alumínio, tendo um valor de S de cerca de 21 e contendo partículas à base de sílica com uma área superficial específica de cerca de 800 m²/g;

[064] A123: uma mistura dos componentes Al, A2 e A3, numa proporção em peso seco de A1:A2:A3 de 0,2:0,2:1;

[065] Cl: cloreto catiônico de polialumínio, com uma densidade de carga catiônica de cerca de 8,0 meq/g;

[066] C2: polímero catiônico à base de acrilamida, preparado através de polimerização de acrilamida (90% em mol) e cloreto de acriloxietiltrimetil-amônio (10% em mol), o polímero tendo um peso molecular médio ponderai de cerca de 6 milhões e uma densidade de carga catiônica de cerca de 1,2 meq/g;

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28/34 [067] C3: polímero catiônico à base de acrilamida, preparado através de polimerização de acrilamida (60% em mol) e cloreto de acriloxietiltrimetil-amônio (40% em mol), o polímero tendo um peso molecular médio ponderai de cerca de 3 milhões e uma densidade de carga catiônica de cerca de 3,3 meq/g;

[068] C4: amido catiônico, preparado mediante tratamento de amido nativo com cloreto de 2,3hidroxipropiltrimetil-amônio, para se obter um D.S. de 0,11, o polímero tendo uma densidade de carga catiônica de cerca de 0,6 meq/g.

Exemplo 2 [069] O desempenho de drenagem foi avaliado por meio de um Analisador Dinâmico de Drenagem (DDA), disponível da Akribi, Suécia, o qual mede o tempo de drenagem de um volume estabelecido de suspensão celulósica, através de uma tela, ao se remover um plugue ou tampão e se aplicar vácuo no lado da tela, oposto ao lado no qual a suspensão celulósica está presente.

[070] O desempenho de retenção foi avaliado por meio de um nefelômetro, disponível da Novasina, Suíça, mediante medição da turbidez do filtrado, ou seja, o licor branco, obtido a partir da drenagem da suspensão celulósica. A turbidez foi medida em NTU (Unidades Nefelométricas de Turbidez).

[071] A suspensão celulósica usada no teste foi baseada em material fibroso constituído de 75% de TMP e 25% de DIP e de licor branco proveniente de uma instalação de produção de papel de jornal. A consistência foi de 0,60%, o pH de 7,4 e a condutividade da suspensão celulósica foi de

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1,5 mS/cm.

[072]

A fim de estimular as condições antes e depois dos últimos pontos de alto cisalhamento, a suspensão celulósica foi agitada em uma jarra de chicanas, em diferentes velocidades de agitação. A agitação e criação de condições de alto cisalhamento foram feitas de acordo com o seguinte:

(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 matéria-prima.

(iv) desidratação da [073]

As adições à suspensão celulósica foram feitas conforme descrito a seguir (níveis de adição em kg/t).

As adições, caso realizadas, foram feitas 45, 25,

15, e 5 segundos, antes da desidratação, correspondendo às adições designadas por

Ad. 45, Ad. 25, Ad. 15, Ad. 10

Ad. 5, respectivamente, conforme mostrado na Tabela

1. As condições designadas por

Ad. 15, Ad.

e

Ad.

foram, conseqüentemente, feitas após o último ponto de alto cisalhamento.

[074]

A Tabela mostra os efeitos observados de drenagem (desidratação) e retenção.

Na Tabela 1, Tempo de

Dren. significa o tempo de drenagem (desidratação) e Turb.

significa turbidez. Os níveis de adição são fornecidos como aditivos secos (calculados como polímero seco, A1203 seco e SÍO2 seca) na suspensão celulósica.

[075]

O Teste No. 1 mostra o resultado sem quaisquer aditivos.

Os Testes Nos. 2 a 4 ilustram processos utilizando aditivos usados para comparação e os Testes Nos. 5 a 15 ilustram processos de acordo com a invenção.

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Tabela 1

Teste No.	Ad. 45	Ad. 25	Ad. 15	Ad. 10	Ad. 5	Níveis de Adição nas Adições 45, 25, 15, 10 e 5 (kg/t)	Tempo de Dren. (s)	Turb. (NTU)
1							65,1	202
2	Cl	A2	Al	A3		2/0,1/0,1/0,5/-	51,3	128
3	Cl	A3	Al		A2	2/0,5/0,1/-/0,1	41,0	110
4	Cl	Al		A3	A2	2/0,1/-/0,5/0,1	43,3	150
5	Cl		Al	A3	A2	2/-/0,1/0,5/0,1	39,7	126
6		C2	Al	A3	A2	-/1.5/0,1/0,5/0,1	36,3	95
7		C2	Al	A3	A2	-/2/0,1/0,5/0,1	21,8	65
8		C2	Al	A2	A3	-/2/0,1/0,1/0,5	18,1	69
9		C2	A2	A3	Al	-/2/0,1/0,5/0,1	18,3	69
10		C2	A2	A3	Al	-/2/0,1/0,5/0,1	33,5	76
11		C2	A3	Al	A2	-/2/0,5/0,1/0,1	19,9	67
12		C2	A3	A2	Al	-/2/0,5/0,1/0,1	25,7	67
13	-	C2	A1+A2	-	-	-/2/0,1+0,5+0,1	20,5	65
			+A3			/-/-
14	-	C2	-	A1+A2	-	-/2/-/0,1+0,5	18,5	70
				+A3		+0,1/-
15	-	C2	-	-	A1+	-/2/-/-	17,3	67
					A2	/0,1+0,5+0,1
					+A3

[076] Conforme se faz evidente da Tabela 1, os

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31/34 processos de acordo com a invenção proporcionaram melhorados desempenhos de drenagem e retenção, tendo em vista processos comparativos.

Exemplo 3 [077] 0 desempenho de drenagem foi avaliado usando o procedimento de acordo com o Exemplo 2. A suspensão celulósica usada nos testes foi baseada em um material fibroso constituído de 75% de TMP e 25% de DIP e um licor branco proveniente de uma instalação de produção de papel de jornal. A consistência foi de 0,94%, o pH foi de 7,1 e a condutividade da suspensão celulósica foi de 1,4 mS/cm.

[078] A Tabela 2 mostra o efeito de drenagem (desidratação) observado. Os níveis de adição são fornecidos como aditivo seco (calculado como polímero seco e Si02 seca) na suspensão celulósica seca.

[079] O Teste No. 1 mostra o resultado sem a presença de qualquer aditivo. Os Testes Nos. 2 a 7 ilustram processos utilizando aditivos usados para comparação e os Testes Nos. 8 a 10 ilustram processos de acordo com a invenção. No Teste No. 9, os componentes A1, A2 e A3 foram adicionados separadamente, 10 segundos antes da desidratação. No Teste No. 10, os componentes A2 e A3 foram adicionados separadamente, 5 segundos antes da desidratação.

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Tabela 2

Teste No.	Ad.45	Ad. 25	Ad. 15	Ad. 10	Ad. 5	Níveis de Adição nas Adições 45, 25, 15, 10 e 5 (kg/t)	Tempo Drenagem (s)
1							71,8
2		C2				-/1/-/-/-	33,2
3	C3	C2				0,5/1/-/-/-	26,1
4	C3	C2			A3	1/1/-/-/0,1	14,3
5	C3	C2	Al	A2		1/1/0,1/0,1/-	14,2
6	C3	C2	Al		A3	1/1/0,1/-/0,1	12,5
7	C3	C2		A2	A3	1/1/-/0,1/0,1	10,2
8	C3	C2	Al	A2	A3	1/1/0,1/0.1/0,1	10,0
9	C3	C2	-	A1+A2 +A3	-	1/1/-/0,1+0,1+0,1/-	9,5
10	C3	C2	Al	-	A2+ A3	1/1/0,1/-/0,2+0,1	9,3

[080] Conforme se faz evidente da Tabela 2, os processos de acordo com a invenção proporcionaram melhorados desempenhos de drenagem e retenção, tendo em vista processos comparativos.

Exemplo 4 [081] 0 desempenho de drenagem foi avaliado usando o procedimento de acordo com o Exemplo 2. A suspensão celulósica usada nos testes foi baseada em um material fibroso constituído de 75% de TMP e 25% de DIP e um licor branco proveniente de uma instalação de produção de papel de

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33/34 jornal. A consistência foi de 0,61%, o pH foi de 7,7 e a condutividade da suspensão celulósica foi de 1,6 mS/cm.

[082] A Tabela 3 mostra o efeito de retenção (desidratação) observado. Os níveis de adição são fornecidos como aditivo seco (calculado como polímero seco e Si02 seca) na suspensão celulósica seca.

[083] O Teste No. 1 mostra o resultado sem a presença de qualquer aditivo. Os Testes Nos. 2 a 11 ilustram processos utilizando aditivos usados para comparação e os Testes Nos. 12 a 15 ilustram processos de acordo com a invenção. No Teste No. 13, os componentes A1, A2 e A3 foram adicionados separadamente, 10 segundos antes da desidratação. Nos Testes Nos. 14 e 15, os componentes A1, A2 e A3 foram previamente misturados na forma do componente A123, o qual foi adicionado 10 e 5 segundos, respectivamente, antes da desidratação.

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Tabela 3

Teste No.	Ad. 45	Ad. 25	Ad. 15	Ad. 10	Ad. 5	Níveis de Adição nas Adições 45, 25, 15, 10 e 5 (kg/t)	Turbidez (NTU)
1							143
2	C3	C4			A3	0,5/5/-/-/1	80
3	C3	C4	Al			0,5/5/0,2/-/-	84
4	C3	C4		A2		0,5/5/-/0,2/-	76
5	C3	C4	Al		A3	0,5/5/0,2/-0/1	76
6	C3	C4		A2	A3	0,5/5/-/0,2/1	68
7	C3	C4	Al	A2		0,5/5/0,2/0,2/0	69
8	C3	C4	Al			0,5/5/0,4/-/-	79
9	C3	C4		A2		0,5/5/-/0,4/-	71
10	C3	C4	Al		A3	0,5/5/0,1/-/0,1	77
11	C3	C4		A2	A3	0,5/5/-/0,4/1	70
12	C3	C4	Al	A2	A3	0,5/5/0,2/0,2/1	64
13	C3	C4	-	A1+A2 +A3	-	0,5/5/-/0,2+0,2+1/-	64
14	C3	C4		A123		0,5/5/-/0,2+0,2+1/-	64
15	C3	C4			A123	0,5/5/-/-/0,2+0,2+0,1	65

[084] Conforme se faz evidente da Tabela 3, os processos de acordo com a invenção proporcionaram 5 melhorados desempenhos de drenagem e retenção, tendo em vista processos comparativos.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. COMPOSIÇÃO AUXILIAR DE DRENAGEM E RETENÇÃO, caracterizada por compreender:

(a) um primeiro componente aniônico, que é um polímero orgânico aniônico solúvel em água; e também;

(b) um segundo componente aniônico, que é um polímero orgânico aniônico ramificado ou que pode ser disperso em água, tendo um tamanho de partícula não-expandida inferior a 1000 nm; e (c) um terceiro componente aniônico, que é um material silicioso aniônico, em que o primeiro, segundo e terceiro componentes aniônicos estão presentes com um teor de matéria seca de 0,01 a 50% em peso;

ou;

(b) um segundo componente aniônico, que é um polimero orgânico aniônico ramificado ou que pode ser disperso em água; e (c) um terceiro componente aniônico, que é um material silicioso aniônico, compreendendo um polímero aniônico à base de sílica, o qual compreende:

(I) partículas agregadas aniônicas à base de sílica; ou (II) partículas à base de sílica tendo uma área de superfície específica dentro da faixa de 100 a 1700 m²/g; em que os primeiro, segundo e terceiro componentes aniônicos estão presentes com um teor de matéria seca de 0,01 a 50% em peso.
2. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo primeiro, segundo e terceiro componentes aniônicos estarem presentes com um teor de matéria seca de 0,1 a 30% em peso.

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3. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pela composição ser aquosa. 4. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das

reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo terceiro componente aniônico ser um material aniônico silicioso, compreendendo um polímero aniônico à base de sílica, o qual compreende partículas aniônicas agregadas à base de sílica.

5. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo terceiro componente aniônico ser um material aniônico silicioso, compreendendo um polímero aniônico à base de sílica, o qual compreende partículas agregadas à base de sílica apresentando uma área superficial específica dentro da faixa de 100 a 1700 m²/g.

6. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo segundo componente aniônico apresentar um tamanho de partícula não-expandida inferior a 1000 nm.

7. COMPOSIÇÃO, ou processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo segundo componente aniônico apresentar um tamanho de partícula não-expandida inferior a 950 nm.

8. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo terceiro componente aniônico compreender partículas à base de sílica tendo um tamanho médio de partícula na faixa de 1 a 10 nm.

9. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo terceiro componente aniônico compreender partículas à base de sílica tendo uma área superficial específica na faixa de 500 a 950 m²/g.

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10. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo terceiro componente aniônico compreender partículas à base de sílica tendo uma área superficial específica na faixa de 1050 a 1600 m²/g.

11. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo primeiro componente aniônico ser um polímero à base de acrilamida.

12. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo primeiro componente aniônico apresentar um peso molecular de pelo menos 500.000.

13. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pelo segundo componente aniônico ser um polímero à base de acrilamida.

14. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada pelo segundo componente aniônico ser um polímero orgânico aniônico reticulado.

15. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizada pelos primeiro, segundo e terceiro componentes aniônicos estarem presentes numa proporção molar de 0,1- 2:0,1-2:1.

16. USO DA COMPOSIÇÃO, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo dito uso ser como um agente de floculação na produção de polpa e papel e na purificação de água.

17. PROCESSO PARA PRODUÇÃO DE PAPEL, conforme definido na reivindicação 1, caracterizado por compreender:

(i) proporcionar uma suspensão aquosa compreendendo fibras celulósicas;

(ii) adicionar à suspensão, após o último ponto de alto cisalhamento; também:

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4/4 (a) um primeiro componente aniônico, que é um polímero orgânico aniônico solúvel em água;

(b) um segundo componente aniônico, que é um polímero orgânico aniônico ramificado ou que pode ser disperso em água, tendo um tamanho de partícula não-expandida inferior a 1000 nm; e

(c) um terceiro componente aniônico, que é um material silicioso aniônico ou; (a) um primeiro componente aniônico, que é um polímero orgânico aniônico solúvel em água; (b) um segundo componente aniônico, que é um polímero orgânico aniônico ramificado ou que pode ser disperso

em água; e (c) um terceiro componente aniônico, que é um material silicioso aniônico, compreendendo um polímero aniônico à base de sílica, o qual compreende:

(I) partículas agregadas aniônicas à base de sílica; ou (II) partículas à base de sílica tendo uma área de superfície específica dentro da faixa de 100 a 1700 m²/g; e;

(III) desidratar a suspensão obtida para modelar ou formar um papel.