EP1135555B1

EP1135555B1 - Procede de fabrication de papier utilisant un nouveau systeme de retention comprenant une silice precipitee et un polymere cationique

Info

Publication number: EP1135555B1
Application number: EP98958307A
Authority: EP
Inventors: Marie-Odile Lafon; Herbert Hruschka
Original assignee: Rhodia Chimie SAS
Current assignee: Rhodia Chimie SAS
Priority date: 1997-08-01
Filing date: 1998-12-02
Publication date: 2007-01-24
Anticipated expiration: 2018-12-02
Also published as: NO20012666D0; EP1135555A1; NO331149B1; CA2354647A1; DK1135555T3; DE69836985T2; CA2354647C; ATE352670T1; AU1439699A; FR2766849A1; WO2000032873A1; FR2766849B1; DE69836985D1; NO20012666L; ES2277396T3

Description

La présente invention concerne un nouveau procédé de fabrication de papier à base de fibre de cellulose sous forme de feuille, dans lequel un nouveau système de rétention comprenant une suspension de silice précipitée et un polymère cationique est utilisé pour améliorer notamment la rétention des charges minérales incorporées. La présente invention concerne aussi un procédé de fabrication du papier avec utilisation d'un système de rétention qui améliore sensiblement le drainage (ou égouttage), c'est-à-dire la rapidité avec laquelle l'eau s'écoule de la suspension de fibres. Plus précisément, l'invention concerne l'utilisation d'une suspension aqueuse de silice précipitée et d'un polymère cationique comprenant un galactomannane cationique et/ou un amidon cationique.
En outre, les propriétés mécaniques du papier obtenu selon le procédé de l'invention sont améliorées, par exemple la rigidité et la résistance à la déchirure ainsi que d'autres propriétés telles que la blancheur. De plus, le système de rétention selon l'invention peut présenter des avantages en ce qui concerne la qualité et la recyclabilité des eaux blanches issues du procédé de fabrication du papier ainsi que des papiers cassés au cours du procédé de fabrication.
La fabrication du papier pose de nombreux problèmes. Une des préoccupations permanentes est de diminuer le coût du papier en diminuant la quantité de fibres cellulosiques dans la composition de la pâte à papier. Une autre démarche consiste à diminuer la concentration des rejets aqueux en raison des contraintes environnementales de plus en plus sévères.
Les papetiers ont proposé divers moyens pour réduire le coût des papiers et essayer d'en améliorer les propriétés. Une des approches utilisées consiste en l'addition de charges minérales peu onéreuses dans le procédé de fabrication du papier pour remplacer la fibre. D'autre part, certaines charges minérales sont spécifiquement utilisées pour améliorer certaines propriétés du papier. C'est ainsi, par exemple, qu'on utilise de l'oxyde de titane sous ses formes anatase et/ou rutile pour améliorer l'opacité des papiers, en particulier dans le cas des papiers lamifiés.
Malheureusement, l'addition de charges minérales qui sont des particules micrométriques se heurte au problème de la rétention : lors de la formation de la feuille sur la toile de la machine à papier, les particules minérales ont tendance à passer à travers cette toile, ce qui génère des circuits d'eaux blanches chargées. Cela pose des problèmes au niveau du traitement des rejets mais aussi de la qualité de feuille.
A ce jour, l'art antérieur propose l'utilisation d'agents de rétention pour réduire le problème du manque de rétention. Toutefois, de nombreuses solutions proposées à ce jour ne sont pas viables économiquement pour permettre leur utilisation pour la préparation de tout type de papier. En effet, certains agents de rétention ou systèmes de rétention sont des produits complexes et coûteux, ce qui ne permet donc pas leur utilisation pour des produits de qualité ordinaire.
Le brevet US-A-4961825 décrit un liant destiné à être utilisé dans un procédé de fabrication de papier, ce liant comprenant, d'une part, un carbohydrate cationique ou amphotère, et, d'autre part, un sol de silice colloïdale.
A présent, la Demanderesse a mis au point un nouveau procédé de fabrication de papier utilisant un nouveau système de rétention qui augmente considérablement la rétention des charges minérales, des fibres et autres matières dans la feuille de papier.
Un autre objet de l'invention est de proposer un système de rétention et un procédé de fabrication de papier dans lequel les propriétés du papier obtenu, dont par exemple le rendement d'opacité des charges minérales, les résistances à la déchirure, la blancheur et d'autres propriétés nécessaires sont améliorées, en optimisant l'utilisation des charges minérales. Bien entendu, l'optimisation se fait en fonction du type de charge utilisé.
Un autre objet de l'invention est de proposer un papier ayant une concentration élevée en charges minérales qui ait une résistance à la déchirure et d'autres caractéristiques acceptables.
D'autres objets et avantages de l'invention suivront à la lecture de la description ci-dessous et notamment dans les tests, les tableaux et figures illustrant diverses caractéristiques de l'invention.
La présente invention repose sur la mise au point d'un système de rétention et du procédé de fabrication de papier l'utilisant qui augmente nettement la rétention des charges minérales et d'autres caractéristiques du papier et qui permet l'optimisation de l'action des charges minérales présentes au sein de la pâte à papier.
L'augmentation de la rétention de la charge minérale et des fines dans le cadre de notre procédé de fabrication du papier atténue les problèmes de contamination des eaux blanches.
La présente invention a donc trait à un procédé de fabrication de papier par formation et séchage d'une pâte à papier aqueuse contenant de la pâte cellulosique et des charges minérales dans lequel on incorpore dans la pâte-mêre avant la formation de la feuille un système de rétention comprenant :

(i) une suspension de silice précipitée,
(ii) et un polymère cationique choisi parmi un amidon cationique, un galactomannane cationique et/ou leur mélange.

La quantité de solides dans le système gélifiant est de 0,02 à 50% en poids, de préférence de 1 à 30% en poids, par rapport au poids de la pâte à papier ou pâte-mère.
Le rapport du polymère cationique/silice précipitée doit être compris entre 1 et 10 en poids, et de préférence, ce rapport est compris entre 2 et 6, celui-ci dépendant notamment du degré de substitution de la silice précipitée et du polymère cationique.
En ce qui concerne la suspension de silice précipitée, on entend par là une suspension de silice constituée du gâteau de filtration issu de la réaction de précipitation. En d'autres termes, on réalise la précipitation de la silice, on filtre le milieu réactionnel et on obtient un gâteau de filtration qui est lavé si nécessaire. Ce gâteau est ensuite délité et il forme ainsi une suspension de silice précipitée.
En général et avantageusement, on utilise dans le cadre de la présente invention une suspension aqueuse de silice précipitée ayant une teneur en matière sèche comprise entre 10 et 40% en poids, une viscosité inférieure à 4.10^-2 Pa.s pour cisaillement de 50 s^-1 et la quantité de silice contenue dans le surnageant obtenu après centrifugation de ladite suspension à 7.500 tours par minute pendant 30 minutes représente plus de 50% du poids de la silice contenue dans la suspension. Plus particulièrement, cette suspension aqueuse de silice précipitée a une teneur en matière sèche comprise entre 15 et 35% en poids et, en outre, une viscosité qui est inférieure à 2.10^-2 Pa.s pour un cisaillement de 50 s^-1. A ce sujet, on se référera à la demande de brevet WO 96/01787 de la Demanderesse concernant ce type de silice et dont le contenu doit être considéré comme faisant partie de la présente demande.
Les silices de précipitation sont précipitées généralement à un pH autour du pH neutre ou à un pH basique, les gels étant eux obtenus à un pH habituellement acide ou très acide.
Dans le cas où le polymère cationique est un galactomannane cationique, celui-ci est, de préférence, sélectionné parmi les galactomannanes comprenant au moins deux groupements hydroxyles vicinaux, en particulier, les guars cationiques. En ce qui concerne les guars, on a remarqué que leurs centres réactifs sont particulièrement accessibles, ce qui permet d'en utiliser de faibles quantités pour atteindre un effet satisfaisant.
Lorsqu'on utilise le système de rétention avec du guar cationique comme l'un des composants, les charges minérales sont retenues à un degré important dans le produit final et le papier produit a une résistance améliorée en comparaison d'un papier obtenu à partir d'un procédé sans système de rétention.
Le guar de base dans le guar cationique est de type naturel. Le guar naturel est extrait de l'albumen de certaines graines de plantes, par exemple Cyamopsis Tetragonalobus. La macromolécule de guar est constituée par une chaîne principale linéaire construite à partir de sucres monomères β-D-mannoses liés entre eux par des liaisons (1-4), et des unités latérales α-D-galactoses liées aux β-D-mannoses par des liaisons (1-6).
La préparation des guars cationiques est connue en soi. A titre d'exemple, les guars cationiques sont formés par réaction entre des groupes hydroxyles du polygalactomannane et des composés d'ammonium quaternaire réactifs.
Le degré de substitution des groupes cationiques du guar est généralement d'au moins 0,01 et, de préférence, d'au moins 0,05 et peut aller jusqu'à 1,0. dans le cadre de l'invention, une gamme appropriée s'étend de 0,08 à 0,5. On suppose que le poids moléculaire de la gomme guar varie de 100.000 à 1.000.000 et, généralement qu'il est d'environ 220.000.
Comme produits commerciaux, on citera à titre d'exemples non limitatifs les produits des séries MEYPRO-FLOC 130, MEYO-BOND 9806, MEYO-BOND 109, JAGUAR C-13-S, JAGUAR C-14-S, JAGUAR C-15, JAGUAR C-17, JAGUAR C-162 de la société MEYHALL et de la société RHÔNE-POULENC Inc, les produits GUAR CAT 10 de la société CESALPINIA.
Dans le cas où le polymère cationique est un amidon cationique, celui-ci est généralement choisi parmi ceux ayant un degré de substitution compris entre environ 0,1 et 0,05 et, de préférence, entre environ 0,02 et 0,04 et, plus particulièrement, de plus d'environ 0,025 et moins d'environ 0,04. Comme il est bien connu, un amidon est rendu cationique par substitution par un groupe ammonium par des techniques connues en soi et peut avoir des degrés variables de substitution allant jusqu'à 0,1. A cet effet, on peut utiliser une grande variété de composés d'ammonium. A titre d'exemple non limitatif, l'amidon cationique peut être préparé par traitement de l'amidon de base par le chlorure de 3-chloro-2-hydroxypropyl-triméthylammonium ou le chlorure de 2,3-éthoxy-propyl-triméthylammonium, ce qui permet d'obtenir un amidon cationique ayant un degré de substitution de 0,02 à 0,04.
L'amidon de base utilisé pour préparer l'amidon cationique peut être choisi parmi le groupe constitué de fécule de pomme de terre, amidon de blé, amidon de maïs, amidon d'orge, amidon d'avoine, amidon de riz, amidon de tapioca, et leur mélange.
Selon les cas et/ou la/les nature(s) des polymères, ceux-ci seront formulés sous forme de solutions aqueuses.
Les charges minérales utilisées dans le procédé sont de nature variée et sont notamment choisies en fonction du type de papier fabriqué et de son utilisation future. La matière de charge minérale pouvant être utilisée comprend toute charge minérale courante dont la surface est de caractère au moins partiellement anionique.
Parmi les charges minérales, on citera, à titre non limitatif, le kaolin, l'argile, la craie, le carbonate de calcium, le dioxyde de titane, la silice, et leur mélange.
Les charges minérales sont normalement ajoutées sous la forme d'une dispersion aqueuse aux concentrations adéquates propres au type de papier fabriqué.
De nombreux produits commerciaux peuvent être utilisés comme charges minérales pour la fabrication du papier. A titre d'exemples non limitatifs, on citera le kaolin de la société ECC, le carbonate de calcium Omyafill de la société OMYA et Calopake de la société RHÔNE-POULENC, le dioxyde de titane Finntitan de la société KEMIRA et Rhoditan de la société RHÔNE-POULENC.
La possibilité d'addition de charges minérales aux pâtes à papier est limitée par des facteurs tels que la rétention des charges sur la toile, la déshydratation de la pâte à papier sur la toile, la résistance au mouillé et à sec du papier obtenu.
A présent, en accord avec notre invention, les problèmes cités ci-dessus dus à l'addition de ces charges peuvent être palliés ou éliminés de manière conséquente par utilisation de notre système de rétention qui permet également d'ajouter des proportions de ces charges plus élevées que les normales pour obtenir des propriétés spéciales dans le papier produit.
Ainsi donc, en utilisant le système de rétention de l'invention, il est devenu possible de produire un papier qui contient plus de charges tout en conservant ses propriétés mécaniques. Par ce biais donc, les propriétés mécaniques du papier (dont le module d'élasticité, l'indice de traction, l'absorption d'énergie de traction, etc.) ont des valeurs égales ou même supérieures à celles atteintes antérieurement avec des papiers obtenus à partir de pâtes à papier classiques dans lesquelles est utilisé éventuellement un agent de rétention de l'art antérieur.
La feuille, après séchage, possède des caractéristiques de résistance fortement améliorées lorsqu'on utilise le procédé selon l'invention. On a également trouvé que lorsqu'on utilise dans la pâte des charges minérales telles que celles précédemment citées et analogues, ces charges minérales sont efficacement retenues dans la feuille et de plus n'ont pas sur la résistance de la feuille un effet négatif, ceci en opposition avec les feuilles obtenues par un procédé de fabrication sans système gélifiant selon l'invention.
Bien que le mécanisme qui se produit au sein de la pâte-mère pendant la formation et le séchage du papier en présence du système de rétention ne soit pas totalement maîtrisé, on pense que le système de rétention forme une association avec les fibres et avec les charges pour former une matrice floculante complexe.
En effet, la fabrication de la feuille de papier passe nécessairement par une étape d'égouttage qui peut modifier profondément la structure des colloïdes ainsi que leur répartition. Les changements de structure des agrégats de charges à l'égouttage affectent le taux de rétention de celles-ci ainsi que l'opacité du papier obtenu. Ainsi, en présence du système de rétention de l'invention, au cours de l'égouttage, il se forme un floculât au sein du réseau cellulosique qui emprisonne les charges pour préserver pendant ce stade critique les propriétés que les particules possèdent en suspension.
Les composants du système de rétention sont ajoutés au sein du dispositif de fabrication du papier en mélange ou séparément. Toutefois, selon un variante préférée de mise en oeuvre de l'invention, les résultats optimaux sont obtenus lorsque le système de rétention à base de silice précipitée et de polymère cationique est formé in situ dans la pâte à papier.
Avantageusement, ceci peut être effectué par addition dans un premier temps du polymère cationique (guar et/ou amidon) sous la forme d'une solution aqueuse et addition séparément à la pâte de la solution aqueuse de silice précipitée dans une cuve de mélange ou en un point du dispositif où il existe une agitation appropriée, de telle sorte que les deux composants sont dispersés avec les composants formant le papier et ainsi agissent simultanément l'un avec l'autre et avec les composants de formation du papier.
On a trouvé que, dans un procédé de fabrication du papier utilisant le système gélifiant décrit dans l'invention, le pH de la pâte-mère n'est pas excessivement critique et est en général inférieur à 11, et de préférence entre 5 à 9.
D'autres additifs chimiques pour le papier peuvent être mélangés au sein de la pâte-mère, tels que antimousses, agents de collage, etc...A ce sujet, il est important de veiller à ce que la teneur de ces autres agents ne gêne pas la formation de la matrice gel et que la teneur de(s) agent(s) dans l'eau blanche recyclée n'augmente pas trop jusqu'à gêner la formation de la matrice gel. Donc, on préférera ajouter le(s) agent(s) en un point du système après la formation de la matrice gel.
Les améliorations dues au système de rétention sont observées avec un effet du même ordre aussi bien avec des pâtes chimiques que des pâtes mécaniques et thermomécaniques.
A partir des recherches et travaux effectués, il apparaît que les principes de la présente invention sont applicables à la fabrication de tout type et qualité de papier. On citera, par exemple, les papiers impression écriture, les papiers d'emballage, les papiers lamifiés.
Parmi une des possibilités de préparation de type de papier, le papier impression écriture est une des voies donnant des résultats très positifs, c'est-à-dire, phénomène de rétention des charges augmenté et qualités mécaniques du papier améliorées. Dans ce cas, la majorité des charges utilisée est du carbonate de calcium.
La quantité de système de rétention à utiliser varie selon l'effet désiré et les caractéristiques des composants particuliers qui sont choisis dans la préparation dudit système. Par exemple, pour une silice de précipitation donnée dans un système de rétention, si celui-ci contient de la gomme guar cationique avec un D.S. de 0,3 au lieu d'un D.S. de 0,7, il faudra davantage de système de rétention.
Les exemples ci-dessous illustrent, à titre non limitatif, des avantages et propriétés liés au papier selon l'invention et son procédé de fabrication.

TESTS

Les performances en rétention sont mesurées essentiellement par deux paramètres :

la rétention : quantité de charges retenues sur la feuille de papier, ou pour la rétention totale, quantité totale de fines particules retenues sur la feuille.
le drainage : qui caractérise la rapidité avec laquelle l'eau s'écoule de la suspension fibreuse.

Ces deux caractéristiques peuvent être mesurées à l'aide de différentes méthodes :

Méthode "Bol BRITT Jar" : elle permet de mesurer la rétention chimique (totale et charges)
Méthode "Shopper-Riegler" : elle permet de mesurer la rétention chimique et le drainage
Méthode via "Tireuse de formette" : elle permet de mesurer la rétention en charges.

Méthode dite du "bol BRITT"

Cette méthode consiste à mesurer la rétention chimique des charges en évitant la formation du matelas fibreux responsable d'une rétention mécanique par effet de filtration. En effet, d'un échantillon de 500 ml de la dispersion fibres+charges+système de rétention+éventuellement additifs à tester, maintenue sous agitation, on ne soutire que les 100 premiers ml à travers un tamis. En déterminant les quantités respectives de fibres et de charges passées dans le filtrat, on atteint par calcul les valeurs de rétention globales (fibres+charges) et de rétention en charges.
Cette méthode de mesure de la rétention est décrite par K. Britt et J.E. Unbehend dans Research Report 75, 1/10 1981, publié par Empire State Paper Research Institute ESPRA, Syracuse, N.Y. 13210, EUA.
Pour les mesures, on a utilisé un bol de filtration équipé d'une grille d'ouverture de 600 µm.

Méthode dite de "Shopper-Riegler"

Cette méthode Shopper-Riegler est utilisée selon la norme NFQ 50-003.
La solution de silice précipitée utilisée dans les exemples, ci-après silice A, a les caractéristiques suivantes :

extrait sec : 27,08%,
surface = 221 m²/g,
taille des particules = 40-70 nm.

La solution de silice colloïdale utilisée dans les exemples, ci-après silice B, a les caractéristiques suivantes :

extrait sec : 9,2% ;
surface = 494 m²/g,
taille des particules = 10 nm.

Exemple 1

Cet exemple montre la rétention chimique obtenue avec le test BRITT Jar.

i) Préparation de la suspension-mère et dilution

Les suspensions sont préparées par défibrage de la cellulose dans 500 ml d'eau déminéralisée dans un bol de type Dispermat pendant 10 mn à 2.000 tr/mn.
Les charges sont ajoutées dans le Dispermat et l'agitation est maintenue à 1.000 tr/mn pendant 5 mn.
Le mélange obtenu est transvasé ensuite dans un mélangeur de 10 litres avec une pale d'agitation, puis dilué à la concentration de 0,5% en fibres, et enfin maintenu sous agitation tout le temps des manipulations afin d'assurer, lors du prélèvement, une parfaite homogénéité.
Ensuite, on prélève 500 ml du mélange en suspension. Ces 500 ml sont introduits dans le bol BRITT sous agitation avec une pale de type hélice et muni d'une grille de 600 µm.
La vitesse d'agitation est fixée en fonction du cisaillement désiré et on agite pendant 30 secondes.
L'amidon est ajouté suivi d'une agitation pendant 30 secondes. On introduit alors la silice (dans les tests comprenant ce produit). Puis on agite pendant 30 secondes.
Finalement, on soutire 100 ml du mélange par gravité.

Formulations préparées

	Formulation A	Formulation B	Formulation C
Fibres de papier: 70% feuillus-30% résineux (Indice Shopper-Riegler = 30 -45°SR)	100 parts	100 parts	100 parts
Charge: Carbonate de calcium Calopake F	20 parts	20 parts	20 parts
Amidon cationique Hi CAT 168	0,8% sec/fibres	0,8% sec/fibres	0,8% sec/fibres
Silice précipitée A	0,2% sec/fibres	/	/
Silice colloïdale B	/	0,2% sec/fibres	/

ii) Filtration

Les 100 ml prélevés sont ensuite filtrés sur BÜCHNER avec des filtres WHATMANN n°42 (filtres sans cendre, préalablement séchés 1 h à 105°C puis pesés à ± 0,0001 g).
Le résidu de filtration est ensuite enlevé avec précaution, séché 1 heure à 105°C puis refroidi au dessiccateur et pesé (± 0,0001). Ceci permet le calcul du taux de rétention global.
Le résidu ainsi séché sur filtre est ensuite calciné (selon la Norme Taux de cendres n° NFQ 03-047) pour donner le taux de rétention en charges du mélange.

iiii) Calculs et Résultats

La rétention globale et la rétention en charges sont calculées à l'aide des formules suivantes :

$Rétention globale = \frac{(P 1 - (5 * P 2))}{P 1} * 100$
- P1 = Poids du mélange (charges+fibres) dans le prélèvement initial.
- P2 = Poids du résidu du prélèvement de 100 ml filtré et séché.
$Rétention en charges = \frac{(P 3 - (5 * P 4))}{P 3} * 100$
- P3 = Poids de charges dans le prélèvement initial de 500 ml.
- P4 = Poids du résidu du prélèvement de 100 ml filtré, séché, calciné.

Résultats

Agent de rétention	Vitesse d'agitation (tr/mn)	Rétention en charges (wt % / taux de charges introduit)	Rétention globale (wt % / poids total de solides dans la suspension)
Formulation A	500	79	92
	900	71	88
Formulation B	500	75,5	91,5
	900	67	86,5
Formulation C	500	61,5	88
	900	55	83

Exemple 2

Cet exemple montre la rétention chimique et le drainage calculé selon la méthode "Shopper-Riegler" avec les modifications suivantes :

Mesure de drainage = temps nécessaire au drainage de 600 ml de solution
Mesure de rétention globale = filtration des 600 ml et pesée du résidu, selon le même mode opératoire que pour la mesure au BRITT Jar.

i) Formulations utilisées

	Formulation A'	Formulation B'	Formulation C'
Fibres de papier : 60% eucalyptus - 40% fibre longue sulfate (Indice Shopper-Riegler = 24°SR)	100 parts	100 parts	100 parts
Charge : Carbonate de calcium OMYALITE 90	50 parts	50 parts	50 parts
Amidon cationique Hi CAT 142	0,5% sec/fibres	0,5% sec/fibres	0,5% sec/fibres
Guar cationique Jaguar C-17	0,05% sec/fibres	0,05% sec/fibres	0,05% sec/fibres
Silice précipitée A		0,2% sec/fibres
Silice colloïdale B	0,2% sec/fibres

La suspension est préparée comme dans l'exemple 1, avec une agitation de 15 mn après ajout de l'amidon, et ensuite ajout de guar cationique. Un temps d'agitation de 15 secondes est observé avant l'ajout éventuel de la silice A ou B.

ii) Résultats

Agent de rétention	Drainage (s)	Rétention globale (wt% / poids total de solides dans la suspension)
Formulation A'	17	95
Formulation B'	19	94
Formulation C'	20	83

Exemple 3

Cet exemple montre la rétention chimique et le drainage selon la méthode "Shopper-Riegler" avec les modifications suivantes :

Mesure de drainage = temps nécessaire au drainage de 400 ml de solution.
Mesure de rétention globale = mesure de turbidité du filtrat dilué 3 fois. Plus la turbidité est élevée, plus la rétention globale est faible.

i) Formulation utilisée

Charge : CaCO3	15 parts
Polychlorure d'aluminium Aqualenc 18	0,3% sec/fibres
Guar cationique Jaguar C-17	0,9% sec/fibres
Silice précipitée A (extrait Sec : 27,08%; surface = 221 m²/g ; taille des particules = 40-70 nm)	0,2% sec/fibres

La suspension est préparée de façon identique à celle de l'exemple 1. Dans un premier temps, on ajoute le produit Aqualenc 18. Puis, on ajoute éventuellement la silice de type A et, finalement on ajoute le guar sous une agitation de 1000 rpm.

ii) Résultats

Agent de rétention	Drainage (s)	Rétention globale (% turbidité)
Aqualenc 18 (?)+Jaguar C17	27	50
Amidon cationique+Jaguar C17 +Silice A	16	35

Exemple 4

Cet exemple donne la rétention en charges obtenue sur tireuse de formettes.

i) Préparation de la pâte à papier

La préparation de la pâte est effectuée comme pour l'exemple 1.

	Formulation A"	Formulation B"	Formulation C"
Fibres de papier : 70% feuillus - 30% résineux (Indice Shopper-Riegler = 30-45 °SR)	100 parts	100 parts	100 parts
Charge : Carbonate de calcium Calopake F	10 et 25 parts	10 et 25 parts	10 et 25 parts
Amidon cationique Hi CAT 168	0,8% sec/fibres	0,8% sec/fibres	0,8% sec/fibres
Silice précipitée A	0,2% sec/fibres
Silice colloïdale B		0,2% sec/fibres

ii) Fabrication des formettes

La pâte ainsi défibrée est introduite dans une cuve agitée de 10 litres. Puis on dilue avec de l'eau filtrée jusqu'à obtenir un volume total de 4 litres. Ensuite on place la pâte diluée sous agitation pendant 1 mn et on prélève environ 500 ml de suspension que l'on place dans une éprouvette.
On ajoute à cette suspension l'amidon. Après agitation pendant 30 secondes on ajoute, selon les cas, la silice A ou la silice B et, on agite de nouveau pendant 30 secondes.
On verse le contenu de l'éprouvette dans le bol de la tireuse de formettes. On mélange par bullage puis on fabrique la formette en tirant sous vide.
La formette est ensuite récupérée sur un support en carton puis placée dans un sécheur sous vide. On pèse alors la formette et on réajuste éventuellement le volume prélevé pour obtenir un grammage de 60 g/m².

iii) Résultats

Rétention en charge (% par rapport au taux de charges initial)

Taux de charge Calopake F Formulation A Formulation B Formulation C

10 parts 82 81 59

25 parts 73 75 57

Claims

Procédé de fabrication de papier par formation et séchage d'une pâte à papier aqueuse contenant de la pâte cellulosique et des charges minérales, dans lequel on incorpore dans la pâte-mère avant la formation de la feuille un système de rétention comprenant :
(i) un polymère cationique choisi parmi un amidon cationique, un galactomannane cationique et/ou leur mélange,

(ii) et de la silice,
caractérisé en ce que ladite silice est une suspension de silice précipitée, constituée du gâteau de filtration issu de la réaction de précipitation.
Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la suspension aqueuse de silice précipitée a une teneur en matière sèche comprise entre 10 et 40% en poids, une viscosité inférieure à 4.10^-2 Pa.s pour cisaillement de 50 s^-1 et une quantité de silice contenue dans le surnageant obtenu après centrifugation de ladite suspension à 7.500 tours par minute pendant 30 minutes représente plus de 50% du poids de la silice contenue dans la suspension.
Procédé de fabrication de papier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le polymère cationique est un galactomannane contenant au moins deux groupes hydroxyles vicinaux.
Procédé de fabrication de papier selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le galactomannane a un degré de substitution d'au moins 0,01 et de préférence, d'au moins 0,05 et pouvant aller jusqu'à 1,0.
Procédé de fabrication de papier selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le polymère cationique est un amidon cationique ayant un degré de substitution compris entre environ 0,1 et 0,05 et de préférence, entre environ 0,02 et 0,04.
Procédé de fabrication de papier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les charges minérales sont choisies parmi le groupe constitué de kaolin, argile, craie, carbonate de calcium, oxyde de titane, silice et leur mélange.
Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pH de la pâte-mère est maintenu entre 5 et 9.
Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la quantité de solides dans le système de rétention est de 0,02 à 50% en poids, par rapport au poids de la pâte-mère.
Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rapport du polymère cationique/silice précipitée doit être compris entre 1 et 10 en poids, et de préférence, ce rapport est compris entre 2 et 6, celui-ci dépendant du degré de substitution de la silice précipitée et du polymère cationique.
Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de rétention, à base de silice précipitée et de polymère cationique, est formé in situ dans la pâte à papier.
Procédé de fabrication de papier selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la formation in situ du système de rétention est effectuée par addition dans un premier temps du polymère cationique sous la forme d'une solution aqueuse et addition dans un deuxième temps à la pâte à papier de la solution aqueuse de silice précipitée dans une cuve de mélange ou en un point du dispositif où il existe une agitation appropriée.
Papier susceptible d'être obtenu à partir du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.
Utilisation du papier selon la revendication 12 comme papier lamifié, papier impression d'écriture ou papier d'emballage.
Utilisation du papier selon la revendication 13 comme papier impression écriture.