EP3423630B1 - Procédé de fabrication de papier et de carton - Google Patents

Procédé de fabrication de papier et de carton Download PDF

Info

Publication number
EP3423630B1
EP3423630B1 EP17707367.3A EP17707367A EP3423630B1 EP 3423630 B1 EP3423630 B1 EP 3423630B1 EP 17707367 A EP17707367 A EP 17707367A EP 3423630 B1 EP3423630 B1 EP 3423630B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
polymer
retention
monomer
cationic
paper
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP17707367.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP3423630A1 (fr
Inventor
Gatien Faucher
Damien FOUGEROUSE
René Hund
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SPCM SA
Original Assignee
SPCM SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=55752625&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP3423630(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by SPCM SA filed Critical SPCM SA
Publication of EP3423630A1 publication Critical patent/EP3423630A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP3423630B1 publication Critical patent/EP3423630B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/41—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/41—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups
    • D21H17/44—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups cationic
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/41—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups
    • D21H17/44—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups cationic
    • D21H17/45—Nitrogen-containing groups
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/41—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups
    • D21H17/44—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups cationic
    • D21H17/45—Nitrogen-containing groups
    • D21H17/455—Nitrogen-containing groups comprising tertiary amine or being at least partially quaternised
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/06—Paper forming aids
    • D21H21/10—Retention agents or drainage improvers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/18—Reinforcing agents
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/04—Addition to the pulp; After-treatment of added substances in the pulp

Definitions

  • the paper industry is in constant search of optimization of its manufacturing process, more particularly in terms of yield, productivity, cost reduction and quality of the finished product.
  • the document EP 0 580 529 describes a process for the manufacture of paper and cardboard having improved retention properties in which a terpolymer based on linear amphoteric acrylamide, in the form of a powder in solution, and bentonite is added to the fibrous suspension.
  • bentonite presents an undeniable inconvenience from the point of view of the stationer. Indeed, the industrial bentonite preparation units represent a significant investment as well as heavy maintenance for the paper mills. Bentonite can also present compaction problems due to the ambient humidity around the paper machine, which disrupts the preparation of the bentonite dispersion itself.
  • the cationic polymer described in this document preferably has a cationicity of less than 4 meq.g -1 and the amphoteric polymer has a molar ratio of cationic monomers to anionic monomers of between 5 and 15.
  • composition of such a product is therefore very difficult to guarantee when used in stationery, and can therefore cause more or less marked fluctuations in the operation of the paper machine.
  • the main agent is preferably a cationic polyacrylamide used in a standard manner as a retention agent
  • the secondary and tertiary retention agents are preferably anionic, the tertiary agent being an anionic crosslinked polymer under conventional emulsion form.
  • amphoteric polymers used are typically polyacrylamides containing a specific monomer of the methallylsulfonate sodium type. These products are well known to those skilled in the art as being in liquid form with a Brookfield viscosity of the order of 5000 cps (LV3 module, 12 rpm -1 , 23 ° C.) at 20% active material. . This type of product therefore has a Brookfield viscosity very much less than 2 cps in a 1M NaCl solution (UL module, 60 rpm -1 , 23 ° C).
  • amphoteric polyacrylamides exemplified in this document were obtained by polymerization in aqueous solution. They are therefore in the form of a liquid in phase with a molecular weight of less than 1.5 million daltons and therefore have a viscosity much less than 2 cps (0.1% in a 1M NaCl solution with Brookfield UL module, speed 60 revolutions per minute, measured at 23 ° C).
  • the document US 8,778,139 refers to a papermaking process for which at least one dispersion of fillers, at least partially “coated” with an amphoteric copolymer, is added to the fibrous suspension in the presence of at least one cationic or amphoteric polymer having no ester functions d 'quaternized amino alcohol.
  • the process combines two products from the chemistry of N-vinylformamide much more expensive than the chemistry of acrylamide and acrylate.
  • the retention of charges consists in specifically retaining the charges (small mineral species having little affinity with cellulose).
  • the optical properties of the final paper (opacity, whiteness for example) will be improved, which will also contribute to better printability.
  • the present invention overcomes this problem.
  • the factor F is the product of the square of the Brookfield viscosity of the amphoteric polymer and the molar ratio of all of its non-anionic monomers to all of its non-cationic monomers.
  • a water-soluble compound corresponds to a compound soluble in water under normal conditions of use in a process for manufacturing paper and / or cardboard.
  • the retention agents are introduced into the fibrous suspension at one or more injection points, the skilled person knowing how to optimize the order of injection of these agents.
  • the polymer P2 is introduced in the form of an aqueous solution which is prepared by dissolving the polymer P2 in water.
  • fibrous suspension is meant the thick paste or the diluted paste which is based on water and on cellulose fibers.
  • the thick stock (Thick Stock), having a mass concentration of dry matter greater than 1%, or even greater than 3%, is upstream of the fan-pump.
  • Thin Stock having a concentration dry matter mass, generally less than 1%, is located downstream of the mixing pump.
  • the retention agent P1 is introduced into the fibrous suspension at a rate of 100 to 1500 gt -1 and more preferably 250 and 750 gt -1 of paper and / or dry cardboard.
  • the retention agent P2 is introduced into the fibrous suspension in an amount of 100 to 1500 gt -1 and more preferably 250 and 750 gt -1 of paper and / or dry cardboard.
  • Examples of monomers of formula (I) include in particular N-vinylformamide, N-vinyl-N-methylformamide, N-vinylacetamide, N-vinyl-N-methylacetamide, N-Vinyl-N-ethylacetamide, N -vinyl-propianamide, and N-vinyl-N-methylpropianamide and N-vinylbutyramide.
  • the preferred monomer is N-vinylformamide.
  • monomers of formula (I) can be used alone or copolymerized with other monomers in the broad sense.
  • the other monomers may be derivatives of acrylamide, derivatives of acrylic acid and its salts, cationic monomers, zwitterionic monomers, or hydrophobic monomers.
  • polymers corresponding to point (ib) above are well known to those skilled in the art and are widely described, for example, in documents DE 35 06 832 , DE 10 2004 056 551 , EP 0 438 744 , EP 0 377 313 , and WO 2006/075115 .
  • the polymer P1 is a (co) polymer of N-vinylformamide totally or partially hydrolyzed.
  • the polymers of ethylenimines corresponding to point (ii) above include in particular all the polymers obtained by polymerization of ethylenimine in the presence of acids, Lewis acids or haloalkanes (see documents US 2,182,306 and US 3,203,910 ). These polymers can, if necessary, be post-branched (see the document WO 97/25367 ).
  • Polyethylenimines are widely described, for example, in documents EP 0 411 400 , DE 24 34 816 and US 4,066,494 .
  • the polyethylenimines can be chosen from the nonlimiting group: ethylenimine homopolymers, reaction of a polyethylenimine and of a crosslinking agent, ethylenimine grafted onto a post-branched polyamidoamine, amidation of a polyethylenimine by a carboxylic acid, reaction of Michael on a polyethylenimine, phosphonomethylated polyethylenimine, carboxylated polyethylenimine, and alkoxylated polyethylenimine.
  • ethylenimine homopolymers reaction of a polyethylenimine and of a crosslinking agent, ethylenimine grafted onto a post-branched polyamidoamine, amidation of a polyethylenimine by a carboxylic acid, reaction of Michael on a polyethylenimine, phosphonomethylated polyethylenimine, carboxylated polyethylenimine, and alkoxylated poly
  • the polyamine type polymers corresponding to point (iii) above include the products resulting from the reaction of a secondary amine with a difunctional epoxide compound.
  • the secondary amines can be chosen from dimethylamine, diethylamine, dipropylamine and secondary amines containing different alkyl groups of 1 to 3 carbon atoms.
  • the difunctional epoxide compound is advantageously epibromohydrin or epichlorohydrin.
  • the poly type polymers (DADMAC) corresponding to point (iv) above are homopolymers or copolymers of diallyldimethylammonium chloride.
  • PAE type polymers corresponding to point (v) above are poly (amidoamine-epihalohydrin).
  • poly (amidoamine-epihalohydrin) are advantageously obtained by reaction of an aliphatic polyamine, an aliphatic polycarboxylic acid and an epihalohydrin.
  • An example of PAE is the reaction product of adipic acid with ethylene triamine and epichlorohydrin.
  • the polymer P1 is a polyamine.
  • the polymer P1 is a poly (DADMAC).
  • the polymer P1 is a PAE.
  • the polymer P1 has a cationic charge density greater than 2 meq.g -1 but preferably this charge density is greater than 4 meq.g -1 .
  • the monomers of group b / being for example (meth) acrylic acid or 2-acrylamido-2-propane sufonic acid (AMPS), vinylsulfonic acid or also vinylphosphonic acid, and their salts.
  • AMPS 2-acrylamido-2-propane sufonic acid
  • vinylsulfonic acid or also vinylphosphonic acid and their salts.
  • the monomers of group c / can be chosen from acrylamide, methacrylamide and their nonionic derivatives, N-vinyl acetamide, N-vinyl formamide, N-vinylpyrrolidone, vinyl acetate.
  • An example of a zwitterionic monomer from the group d / is 3 - [[2- (methacryloyloxy) ethyl] dimethylammonio] propionate (CBMA).
  • hydrophobic monomer of group e / are the hydrophobic derivatives of acrylamide such as the chloride or bromide of N-acrylamidopropyl-N, N-dimethyl-N-dodecyl ammonium (DMAPA Cl or Br (C12)) and of N- acrylamidopropyl-N, N-dimethyl-N-octadecyl ammonium (DMAPA Cl or Br (C18)), styrene, alkyl-acrylates, alkyl-methacrylates, aryl-acrylates, aryl-methacrylates.
  • DMAPA Cl or Br (C12) N-acrylamidopropyl-N, N-dimethyl-N-octadecyl ammonium
  • styrene alkyl-acrylates, alkyl-methacrylates, aryl-acrylates, aryl-methacrylates.
  • group f / monomers can be methylene bisacrylamide (MBA), triallylamine, ethylene glycol diacrylate.
  • the polymer P2 preferably has a Brookfield viscosity greater than 2 cps and even more preferably greater than 2.4 cps (UL module, 0.1% by weight, 1M NaCl, 60 rpm -1 , 23 ° C).
  • the mass ratio between the polymer P1 and the polymer P2 introduced into the fibrous suspension is preferably between 1/10 and 10/1, and more preferably 1/5 and 5/1.
  • a tertiary agent can be added to the fibrous suspension.
  • This tertiary retention agent is chosen from anionic polymers in the broad sense, which can therefore be (without being limiting) linear, branched, crosslinked, hydrophobic, associative and / or inorganic microparticles (such as bentonite, colloidal silica).
  • This tertiary retention agent is preferably introduced into the fibrous suspension at a rate of 20 and 2500 gt -1 , and more preferably between 25 and 2000 gt -1 of paper and / or dry cardboard.
  • type A products are anionic, type B amphoteric and type C cationic. These 3 classes of products conform to the retention agents described in the process of the invention.
  • Type X products are salts of trivalent cations, as described in the processes of the prior art.
  • Virgin fiber pulp (used in examples 1, 2, 3, 4, 5):
  • the wet paste is obtained by disintegration of dry paste in order to obtain a final aqueous concentration of 1% by mass. It is a neutral pH paste composed of 90% bleached long virgin fibers, 10% bleached short virgin fibers, and 30% additional GCC (Hydrocal® 55 from Omya).
  • Recycled fiber pulp (used in Example 6):
  • the wet paste is obtained by disintegration of dry paste in order to obtain a final aqueous concentration of 1% by mass. It is a neutral pH paste made from 100% recycled cardboard fibers.
  • the volume, expressed in ml, recovered by the lateral tubing gives a measurement of gravity drainage. The higher this value, the better the gravity drainage.
  • the pressure under the fabric is recorded as a function of time.
  • the air passes through it making appear a break in slope on the curve representing the pressure under canvas as a function of time.
  • the time, expressed in seconds, recorded at this break in slope corresponds to the draining time. The shorter the time, the better the vacuum drainage.
  • the necessary quantity of dough is taken so as to obtain in the end a sheet having a grammage of 90g.m -2 .
  • the wet dough is introduced into the vat of the dynamic form and is kept under stirring.
  • the various components of the system are injected into this paste according to the predefined sequence.
  • a contact time of 30 to 45 seconds is generally respected between each addition of polymer.
  • Paper handsheets were performed with an automatic dynamic handsheet: a blotter and the forming fabric are placed in the bowl of the dynamic handsheet machine before starting the rotation of the bowl 1000 tr.min -1 and build the waterwall .
  • the treated paste is distributed over the wall of water to form the fibrous mat on the forming fabric.
  • the fibrous mat is recovered, pressed under a press delivering 4 bars, then dried at 117 ° C.
  • the sheet obtained is packaged overnight in a room with controlled humidity and temperature (50% relative humidity and 23 ° C). The dry strength properties of all the sheets obtained by this procedure are then measured.
  • the burst is measured with a Messmer Buchel M 405 eclatometer according to the TAPPI T403 om-02 standard. The result is expressed in kPa.
  • the burst index is determined, expressed in kPa.m 2 / g, by dividing this value by the grammage of the sheet tested.
  • the length of rupture in the dry state is measured in the machine direction with a Testometric AX tensile device according to the TAPPI T494 om-01 standard. The result is expressed in km.
  • Example 1 Combination, resulting from the invention, between a cationic product and an amphoteric product (on a pulp of virgin fibers).
  • Example 2 Combination, resulting from the invention, between a cationic product, an amphoteric product and an anionic product (on a pulp of virgin fibers).
  • Example 2 With the tri-component system previously described in the invention, a behavior identical to Example 1 is observed in Table 2. In addition, the retention, charge retention and draining performance are even better with the use tertiary agent, especially at low dosages.
  • the charge rates in the sheet are all the higher, without however compromising the mechanical properties.
  • bentonite as a tertiary anionic retention agent makes it possible to obtain a high level of retention performance, charge retention and drainage, comparable to an organic anionic polymer.
  • Example 3 Variation of the cationic component on the retention performance, charge retention and vacuum drainage (on a virgin fiber paste).
  • Table 3 Properties obtained in the presence (invention and counterexamples) or (not) of at least one cationic product and an amphoteric product Products Dosage (kg / t) FPR (%) FPAR (%) DDA (s) White 0 72.0 4.9 34.7 THIS B1 0.5 79.6 29.8 17.7 C1 0.5 87.5 63.2 16.2 B1 0.5 C2 0.5 87.9 62.8 16.6 B1 0.5 C3 0.5 88.5 64.8 15.2 B1 0.5 C4 0.5 86.5 61.8 16.6 B1 0.5 C5 0.5 86.0 57.3 17.7 B1 0.5 C6 0.5 84.4 51.4 18.4 B1 0.5 C7 0.5 84.3 50.6 21 B1 0.5 X1 0.5 87.7 63.4 16.1 THIS C1 0.5 B1 0.5 X1 0.5 79.7 30.0 17.5 THIS B1 0.5 CE: counterexample, combination not in accordance with the process of the invention.
  • the “blank” corresponds to
  • Example 4 Variation in the nature of the amphoteric polymer on the retention performance, charge retention and draining under vacuum (on virgin fiber paste).
  • Table 4 Properties obtained in the presence (invention and counter-examples) or not (white) of a cationic product and an amphoteric product.
  • Products Dosage (kg / t) FPR (%) FPAR (%) DDA (s)
  • B1 0.5 C1 0.5 86.7 61.2 16.3
  • B2 0.5 C1 0.5 85.3 56.3 16.4
  • B3 0.5 C1 0.5 86.6 61.0 16.2
  • THIS Z2 0.5 CE counterexample, combination not in accordance with the process of the invention.
  • the “blank” corresponds to a test without additive.
  • Example 6 Combination, resulting from the invention, between a cationic product and an amphoteric product (on a pulp of recycled cardboard fibers).
  • Table 6 Properties obtained according to the invention or not (white) from a pulp of recycled fibers Dosage (kg / t) FPR (%) FPAR (%) DDA (s) CSF (ml) Burst Index DBL MD Ash Content (%) White 0 76.5 31.7 44.1 308 1.60 2.16 6.2 C1 0.25 80.3 37.2 31.3 327 1.67 2.17 7.8 B1 0.25 C1 0.5 85.4 55.2 24 362 1.68 2.20 8.5 B1 0.5 C1 0.75 89.4 68.9 16.6 426 1.69 2.27 9.9 B1 0.75 C1 1 91.2 74.9 11.4 481 1.71 2.31 10.2 B1 1 C1 1.5 96.1 88.8 10.1 568 1.73 2.35 10.3 B1 1.5 The “blank” corresponds to a test without additive.
  • Example 1 (virgin fiber pulp), it is concluded that the benefits of this invention can be recovered regardless of the type of fibers used, and of the papers produced.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

    DOMAINE DE L'INVENTION
  • L'invention concerne un procédé pour la fabrication du papier et du carton présentant des propriétés de rétention totale, de rétention de charges et d'égouttage améliorées sans pour autant affecter négativement les caractéristiques mécaniques du papier/carton. Plus précisément, l'invention a pour objet un procédé de fabrication mettant en œuvre au moins deux agents de rétention et d'égouttage, soit respectivement :
    • au moins un polymère cationique hydrosoluble, et
    • au moins un polymère amphotère hydrosoluble.
  • Elle a également pour objet les papiers ou cartons obtenus par ce procédé.
    • ETAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE
  • L'industrie papetière est en recherche constante d'optimisation de son procédé de fabrication, plus particulièrement en termes de rendement, productivité, réduction des coûts et qualité du produit fini.
  • De nombreux documents décrivent des procédés de fabrication de papiers et cartons présentant des propriétés de rétention améliorées.
  • Le document EP 0 580 529 décrit un procédé de fabrication de papiers et cartons présentant des propriétés de rétention améliorées dans lequel on ajoute à la suspension fibreuse un terpolymère à base d'acrylamide amphotère linéaire, sous forme de poudre mise en solution, et de la bentonite.
  • La mise en œuvre de la bentonite présente un désagrément indéniable du point de vue du papetier. En effet, les unités industrielles de préparation de bentonite représentent un investissement important ainsi qu'une maintenance lourde pour les papeteries. La bentonite peut également présenter des problèmes de compactage à cause de l'humidité ambiante autour de la machine à papier, ce qui perturbe la préparation de la dispersion de bentonite proprement dite.
  • Le document US 7 776 181 décrit un procédé papetier qui correspond à l'addition d'une composition, consistant en un mélange d'un polymère hydrosoluble cationique et d'un polymère hydrosoluble amphotère, tous deux sous forme de poudre, permettant une amélioration de rétention et de formation de la feuille.
  • Le polymère cationique décrit dans ce document présente préférentiellement une cationicité inférieure à 4 meq.g-1 et le polymère amphotère présente un rapport molaire des monomères cationiques sur les monomères anioniques compris entre 5 et 15.
  • Du point de vue industriel, le mélange de deux poudres est très complexe et coûteux pour obtenir un mélange parfaitement homogène. Par ailleurs, il existe naturellement une certaine ségrégation des particules de poudre entre elles en fonction de leur taille, de leur forme, notamment à cause de la vibration engendrée lors de la manutention et du transport des sacs de poudres.
  • L'intégrité de la composition d'un tel produit est donc très difficile à garantir lors de son utilisation en papeterie, et peut donc provoquer des fluctuations plus ou moins marquées sur la marche de la machine à papier.
  • Le document US 7 815 771 décrit un procédé de fabrication de papiers et cartons comprenant l'ajout à la suspension cellulosique de trois composants :
    • au moins un agent principal de rétention composé d'un (co)polymère cationique présentant préférentiellement une viscosité intrinsèque supérieure à 2 dL.g-1,
    • au moins un agent secondaire de rétention choisi parmi le groupe : dérivés siliceux, polymères organiques anioniques ou amphotères, et
    • au moins un agent tertiaire de rétention composé d'un polymère anionique réticulé, présentant une taille de particule au moins égale à 1 micron et une viscosité intrinsèque de moins de 3 dL.g-1.
  • Dans ce document, l'utilisation des trois composants est primordiale. D'une part, l'agent principal est préférentiellement un polyacrylamide cationique utilisé de manière standard comme agent de rétention, et d'autre part, les agents secondaire et tertiaire de rétention sont préférentiellement anioniques, l'agent tertiaire étant un polymère réticulé anionique sous forme d'émulsion conventionnelle.
  • Aucun des documents précédents, visant à améliorer les propriétés de rétention, ne revendiquent le maintien des propriétés mécaniques du papier lorsque les performances de rétention, et plus particulièrement la rétention de charges, augmentent.
  • Par ailleurs, il existe des documents décrivant des procédés papetiers revendiquant une amélioration des propriétés de résistance à sec des papiers.
  • Le document US 8 926 797 décrit un procédé de fabrication de papiers et cartons présentant de hautes performances de résistance à sec en ajoutant à la suspension fibreuse :
    • un sel cationique trivalent,
    • un polymère cationique hydrosoluble de type polyvinylamines ou polyéthylènimines,
    • un polymère amphotère hydrosoluble.
  • L'utilisation d'un sel trivalent en tant que première composante est décrite comme étant impérative dans cette combinaison. Ceci engendre une baisse du pH de la suspension fibreuse sur la machine qui fonctionnera donc en milieu acide. L'utilisation de charges de type carbonate de calcium est proscrite dans de tels cas. En effet, les carbonates sont solubles en pH acide et sont donc perdus dans les eaux blanches.
  • Pour éviter ce phénomène, et pouvoir fabriquer des papiers et cartons avec un taux de charges significatif, un fonctionnement des machines en milieu neutre ou pseudo-alcalin est recommandé.
  • D'après les références ( EP 0 659 780 et EP 0 919 578 notamment) citées dans le document US 8 926 797 , les polymères amphotères utilisés sont typiquement des polyacrylamides contenant un monomère spécifique de type sodium de méthallylsulfonate. Ces produits sont bien connus de l'homme de l'art comme étant sous forme liquide avec une viscosité Brookfield de l'ordre de 5000 cps (Module LV3, 12 tr.min-1, 23°C) à 20% de matière active. Ce type de produit présente donc une viscosité Brookfield très largement inférieure à 2 cps dans une solution NaCl 1M (Module UL, 60 tr.min-1, 23°C).
  • On observe un effet bénéfique sur les performances de résistance à sec du papier lorsque l'opérateur ajuste les taux de charges dans les feuilles de manière à les garder constants. Néanmoins, ce document ne revendique aucunement une amélioration concomitante de la rétention des charges.
  • Le document US 2011/0155339 décrit un procédé de fabrication de papiers et cartons, ayant des propriétés de résistance à sec améliorées, en combinant, dans la partie humide de la machine :
    • une solution de polymère de type polyvinylamines, et ayant un poids moléculaire compris entre 75000 et 750000 daltons, et
    • une solution de polyacrylamide cationique ou amphotère, ayant un poids moléculaire compris entre 75000 et 1500000 daltons, dans lequel la somme des monomères ioniques est supérieure à 5% molaire.
  • Les polyacrylamides amphotères exemplifiés dans ce document ont été obtenus par polymérisation en solution aqueuse. Ils se présentent donc sous la forme d'un liquide en phase avec un poids moléculaire inférieur à 1.5 million de daltons et présente donc une viscosité très inférieure à 2 cps (à 0.1% dans une solution 1M NaCl avec Module Brookfield UL, vitesse 60 tours par minute, mesurée à 23°C).
  • Les performances de résistance à sec sont efficacement obtenues mais sans réelle amélioration de la rétention ou de la rétention de charges.
  • Le document US 8 778 139 fait référence à un procédé papetier pour lequel au moins une dispersion de charges, au moins partiellement « enrobées » par un copolymère amphotère, est ajoutée à la suspension fibreuse en présence d'au moins un polymère cationique ou amphotère ne présentant pas de fonctions esters d'amino-alcool quaternisées.
  • L'homme de l'art comprend à la lecture de ce document qu'il s'agit d'un pré-traitement de la dispersion de charges avec un polymère amphotère (une polyvinylamine amphotère étant notamment exemplifiée), puis de l'addition d'une polyvinylamine cationique au sein de la pâte, additionnée de la dispersion de charges prétraitées, dans le but de pouvoir améliorer les caractéristiques mécaniques du papier. Les taux de charges obtenus dans les feuilles sont ajustés par l'opérateur.
  • Le pré-traitement d'une dispersion de charges présente de nombreuses complications en termes de mise en œuvre, et le risque encouru pour le papetier n'est pas négligeable. Le risque majeur le plus probable est la déstabilisation (prise en masse) de la dispersion au sein de la ligne d'alimentation de la machine. La conséquence la plus désastreuse est l'arrêt pur et simple de la machine à papier.
  • De plus, le procédé combine deux produits issus de la chimie de la N-vinylformamide bien plus coûteuse que la chimie de l'acrylamide et de l'acrylate.
  • Ces trois dernières références font état de l'amélioration des propriétés mécaniques du papier, mais ne présentent en aucun cas une amélioration des performances de rétention ou de rétention de charges.
  • La rétention de charges consiste à retenir spécifiquement les charges (espèces minérales de faible taille présentant peu d'affinités avec la cellulose).
  • L'amélioration significative de la rétention des charges engendre une clarification des eaux blanches en retenant les charges dans la feuille de papier ainsi qu'en augmentant son grammage.
  • Cela donne également la possibilité de substituer une partie des fibres (espèce la plus onéreuse dans la composition du papier) par des charges (coûts moins élevés) pour réduire les coûts de fabrication du papier.
  • En outre, les propriétés optiques du papier final (opacité, blancheur par exemple) seront améliorées, ce qui participera également à une meilleure imprimabilité.
  • Le fait d'augmenter de façon significative le taux de charges dans la feuille de papier aura aussi un impact bénéfique sur les capacités de séchage de la feuille et donc sur l'énergie/vapeur consommée, ce qui permettra potentiellement d'augmenter la vitesse machine. Cela impose d'améliorer le drainage dynamique, ou égouttage sous vide, mesuré par DDA (Dynamic Drainage Analyzer).
  • En conséquence, tous ces éléments participent à une productivité et une marche machine améliorées, ce qui implique une baisse des coûts de production de manière globale.
  • A contrario, si la rétention des charges est faible, les eaux blanches peuvent devenir excessivement chargées, avec des risques de dépôts ou de mousses dans le circuit court. Ces dépôts ou ces mousses de différentes natures peuvent provoquer des casses machines. Les arrêts de production ainsi que la maintenance associée au nettoyage complet de l'installation diminuent d'autant plus la productivité de la machine et participent largement à augmenter les coûts de fabrication.
  • C'est pourquoi, depuis des décennies, les papetiers tentent d'augmenter le taux de charges dans leur papier. Dans cette industrie très concurrentielle, cette problématique est majeure, il en va de la survie de certains groupes papetiers. Les enjeux sont énormes lorsque l'on ne parvient pas à remplir cet objectif d'une rétention de charge élevée. Néanmoins, l'homme de l'art se confronte à une double problématique. En effet, l'augmentation de la quantité de charges dans le matelas fibreux a pour conséquence de :
    • « boucher les pores » entre les fibres, et donc « fermer » la feuille, ce qui a un impact négatif sur les performances d'égouttage,
    • réduire le nombre de liaisons hydrogène inter-fibres, ce qui induit une dégradation des caractéristiques mécaniques du papier/carton obtenu.
  • On observe un effet antagoniste entre, d'une part, la rétention des charges et l'égouttage, et d'autre part, entre la rétention des charges et les caractéristiques physiques du papier/carton.
  • La présente invention permet de remédier à cette problématique.
    • EXPOSE DE L'INVENTION
  • Comme nous l'avons vu précédemment dans l'art antérieur, des procédés de fabrication de papier et cartons, présentant des propriétés de rétention améliorées, ne mettent pas en évidence leur impact sur les caractéristiques mécaniques des feuilles obtenues.
  • Par ailleurs, il est décrit des procédés papetiers permettant une amélioration des propriétés mécaniques (résistance à sec particulièrement), qui ne présentent pas les effets d'une amélioration significative et simultanée de la rétention, de la rétention des charges et de l'égouttage.
  • L'objet de la présente invention est donc de proposer un procédé pour la fabrication d'une feuille de papier et/ou de carton à partir d'une suspension fibreuse, ledit papier et/ou carton présentant des propriétés de rétention totale, de rétention de charges et d'égouttage améliorées sans pour autant affecter ses caractéristiques mécaniques. En effet, de manière surprenante, la mise en œuvre d'au moins deux agents de rétention et d'égouttage permet d'atteindre cet objectif. Dans ce procédé, avant la formation de ladite feuille de papier et/ou de carton, on ajoute à la suspension fibreuse, en un ou plusieurs points d'injection, au moins deux agents de rétention respectivement :
    1. (a) 100 à 1500 g, par tonne de papier et/ou de carton sec, d'au moins un polymère P1 cationique organique hydrosoluble, présentant une cationicité supérieure à 2 meq.g-1, et
    2. (b) 100 à 1500 g, par tonne de papier et/ou de carton sec, d'au moins un polymère P2 amphotère hydrosoluble d'au moins un monomère anionique et d'au moins un monomère cationique,
    caractérisé en ce que le polymère P2 est ajouté dans la suspension fibreuse après dissolution en solution aqueuse du polymère P2 préalablement obtenu par une des techniques de polymérisation suivantes :
    • polymérisation en gel,
    • polymérisation en suspension,
    • polymérisation en émulsion inverse,
    • polymérisation en dispersion,
    et en ce que le polymère P2 présente un facteur F > 2,
    ledit facteur F étant défini par la formule : F=UL2 x [(100-A)/(100-C)] avec UL : viscosité Brookfield du polymère P2 à 0.1% en poids dans une solution aqueuse à 1M de NaCl, à 23°C, avec un module UL et à 60 tr.min-1
    A et C correspondant respectivement aux pourcentages molaires des monomères anioniques et cationiques du polymère P2.
  • En d'autres termes, le facteur F est le produit du carré de la viscosité Brookfield du polymère amphotère et du rapport molaire de tous ses monomères autres qu'anioniques sur tous ses monomères autres que cationiques.
  • Dans la suite de la description et dans les revendications, tous les dosages de polymère exprimés en g.t-1 sont donnés en poids de polymère actif par tonne de papier et/ou de carton sec.
  • D'autre part, un composé hydrosoluble correspond à un composé soluble dans l'eau dans les conditions normales d'utilisation dans un procédé de fabrication de papier et/ou de carton.
  • Les agents de rétention sont introduits dans la suspension fibreuse en un ou plusieurs points d'injection, l'homme de métier sachant optimiser l'ordre d'injection de ces agents.
  • Comme déjà indiqué, le polymère P2 est introduit sous forme d'une solution aqueuse qui est préparée par dissolution du polymère P2 dans de l'eau.
  • Par suspension fibreuse, on entend la pâte épaisse ou la pâte diluée qui sont à base d'eau et de fibres cellulosiques. La pâte épaisse (Thick Stock), ayant une concentration massique en matière sèche supérieure à 1%, voire supérieure à 3%, est en amont de la pompe de mélange (fan-pump). La pâte diluée (Thin Stock), ayant une concentration massique en matière sèche généralement inférieure à 1%, est située en aval de la pompe de mélange.
  • L'agent de rétention P1 est introduit dans la suspension fibreuse à raison de 100 à 1500 g.t-1 et plus préférentiellement de 250 et 750 g.t-1 de papier et/ou de carton sec.
  • En outre, l'agent de rétention P2 est introduit dans la suspension fibreuse à raison de 100 à 1500 g.t-1 et plus préférentiellement de 250 et 750 g.t-1 de papier et/ou de carton sec.
  • Le polymère P1 cationique organique hydrosoluble de cationicité supérieure à 2 meq.g-1 est choisi parmi:
    1. (i) les polymères de type polyvinylamines (incluant les homopolymères et les copolymères) et/ou
    2. (ii) les polyéthylènimines, et/ou,
    3. (iii) les polyamines (incluant les homopolymères et les copolymères), et/ou,
    4. (iv) les poly(chlorure de diallyldiméthylammonium) (poly(DADMAC)) (incluant les homopolymères et les copolymères), et/ou,
    5. (v) les poly(amidoamine-epihalohydrine) (PAE).
  • Les polyvinylamines (incluant les homopolymères et les copolymères) correspondant au point (i) ci-dessus peuvent être obtenus par :
    • (i-a) réaction de dégradation dite d'Hofmann, sur un (co)polymère comprenant au moins un monomère non ionique choisi dans le groupe comprenant de manière non limitative l'acrylamide, le méthacrylamide, le N,N diméthylacrylamide, le t-butylacrylamide, l'octylacrylamide, et/ou,
    • (i-b) réaction de (co)polymérisation d'au moins un monomère de formule (I) :
      Figure imgb0001
       où R1 et R2 sont, indépendamment, un atome d'hydrogène ou une chaine alkylée de 1 à 6 carbones,
    suivie de l'élimination partielle ou complète du groupement -CO-R1, par exemple par hydrolyse, de manière à former des fonctions amines.
  • Des exemples de monomères de formule (I) incluent notamment le N-vinylformamide, le N-vinyl-N-méthylformamide, le N-vinylacétamide, le N-vinyl-N-méthylacétamide, le N-Vinyl-N-éthylacétamide, le N-vinyl-propianamide, et le N-vinyl-N-methylpropianamide et le N-vinylbutyramide. Le monomère préféré étant le N-vinylformamide.
  • Ces monomères de formule (I) peuvent être utilisés seuls ou copolymérisés avec d'autres monomères au sens large. A titre d'exemple, les autres monomères peuvent être des dérivés d'acrylamide, des dérivés de l'acide acrylique et ses sels, des monomères cationiques, des monomères zwitterioniques, ou des monomères hydrophobes.
  • Les polymères correspondant au point (i-b) ci-dessus sont bien connus de l'homme de l'art et sont largement décrits, par exemple, dans les documents DE 35 06 832 , DE 10 2004 056 551 , EP 0 438 744 , EP 0 377 313 , et WO 2006/075115 .
  • De préférence, le polymère P1 résulte de la réaction de dégradation dite d'Hofmann, en solution aqueuse, en présence d'un hydroxyde d'alcalino-terreux et/ou d'alcalin et d'un hypo-halogénure d'alcalino-terreux et/ou d'alcalin, sur un (co)polymère base d'au moins :
    • un monomère non ionique choisi dans le groupe comprenant l'acrylamide, le méthacrylamide, le N,N-diméthylacrylamide, le t-butylacrylamide, l'octylacrylamide,
    • optionnellement un autre monomère contenant au moins une liaison insaturée.
  • Les produits de ce type sont bien connus de l'homme de l'art et sont largement décrits, par exemple, dans les documents WO 2006/075115 , WO 2008/113934 , WO 2009/13423 , WO 2008/107620 , WO 2010/61082 , WO 2011/15783 , et WO 2014/09621 .
  • Selon une autre préférence, le polymère P1 est un (co)polymère de N-vinylformamide totalement ou partiellement hydrolysé.
  • Les polymères d'éthylènimines correspondant au point (ii) ci-dessus incluent notamment tous les polymères obtenus par polymérisation de l'éthylènimine en présence d'acides, d'acides de Lewis ou d'haloalcanes (voir les documents US 2,182,306 et US 3,203,910 ). Ces polymères peuvent, si nécessaire, être post-ramifiés (voir le document WO 97/25367 ).
  • Les polyéthylènimines sont largement décrits, par exemple, dans les documents EP 0 411 400 , DE 24 34 816 et US 4,066,494 .
  • Par exemple, les polyéthylènimines peuvent être choisis parmi le groupe non limitatif : homopolymères d'éthylènimine, réaction d'une polyéthylènimine et d'un agent réticulant, éthylènimine greffée sur une polyamidoamine post ramifiée, amidation d'une polyéthylènimine par un acide carboxylique, réaction de Michael sur une polyéthylènimine, polyéthylènimine phosphonométhylée, polyéthylènimine carboxylée, et polyéthylènimine alcoxylée.
  • Les polymères de type polyamines correspondant au point (iii) ci-dessus comprennent les produits issus de la réaction d'une amine secondaire avec un composé époxyde di-fonctionnel.
  • Les amines secondaires peuvent être choisies parmi la diméthylamine, la diéthylamine, la dipropylamine et les amines secondaires contenant différents groupements alkyles de 1 à 3 atomes de carbone.
  • Le composé époxyde di-fonctionnel est avantageusement l'epibromohydrine ou l'épichlorhydrine.
  • Les polymères de type poly(DADMAC) correspondant au point (iv) ci-dessus sont des homopolymères ou des copolymères de chlorure de diallyldiméthylammonium.
  • Les polymères de type PAE correspondant au point (v) ci-dessus sont des poly(amidoamine-epihalohydrine).
  • Ces poly(amidoamine-epihalohydrine) sont avantageusement obtenus par réaction d'une polyamine aliphatique, d'un acide polycarboxylique aliphatique et d'une épihalohydrine. Un exemple de PAE est le produit de réaction de l'acide adipique avec l'éthylène triamine et l'épichlorhydrine.
  • Préférentiellement le polymère P1 est une polyamine.
  • Selon un autre mode de réalisation préféré, le polymère P1 est un poly(DADMAC).
  • Enfin dans un dernier mode de réalisation préféré, le polymère P1 est une PAE.
  • Le polymère P1 a une densité de charge cationique supérieure à 2 meq.g-1 mais préférentiellement cette densité de charge est supérieure à 4 meq.g-1.
  • Le polymère P2 amphotère hydrosoluble, présentant un facteur F > 2, est préférentiellement un polymère de :
    1. a/ au moins un monomère cationique choisi dans le groupe comprenant l'acrylate de diméthylaminoéthyle (ADAME) quaternisé ou salifié, et/ou le méthacrylate de diméthylaminoéthyle (MADAME) quaternisé ou salifié, et/ou le chlorure de diallyldiméthylammonium (DADMAC), et/ou le chlorure d'acrylamidopropyltriméthyl ammonium (APTAC), et/ou le chlorure de méthacrylamidopropyltriméthyl ammonium (MAPTAC), et/ou de la N-vinyl formamide totalement ou partiellement hydrolysée,
    2. b/ au moins un monomère anionique
    3. c/ et/ou au moins un monomère non ionique,
    4. d/ optionnellement au moins un monomère à caractère zwitterionique,
    5. e/ optionnellement au moins un monomère à caractère hydrophobe,
    6. f/ optionnellement au moins un monomère contenant au moins deux liaisons insaturées.
  • Les monomères du groupe b/ étant par exemple l'acide (méth)acrylique ou l'acide 2-acrylamido-2-propane sufonique (AMPS), l'acide vinylsulfonique ou encore l'acide vinylphosphonique, et leurs sels.
  • Les monomères du groupe c/ peuvent être choisis parmi l'acrylamide, le méthacrylamide et leurs dérivés non ioniques, le N-vinyl acétamide, N-vinyl formamide, la N- vinylpyrrolidone, le vinyl acétate.
  • Un exemple de monomère zwitterionique du groupe d/ est le 3-[[2-(méthacryloyloxy)éthyl]diméthylammonio]propionate (CBMA).
  • Des exemples de monomère hydrophobe du groupe e/ sont les dérivés hydrophobes d'acrylamide tels que le chlorure ou bromure de N-acrylamidopropyl-N,N-diméthyl-N-dodécyl ammonium (DMAPA Cl ou Br(C12)) et de N-acrylamidopropyl-N,N-diméthyl-N-octadécyl ammonium (DMAPA Cl ou Br(C18)), le styrène, les alkyl-acrylates, les alkyl-méthacrylates, les aryl-acrylates, les aryl-méthacrylates.
  • Des exemples de monomères du groupe f/ peuvent être le méthylène bisacrylamide (MBA), la triallylamine, l'éthylèneglycol diacrylate.
  • Selon l'invention, les polymères P2 sont obtenus par l'une des techniques suivantes bien connues par l'homme de métier :
    • polymérisation en gel conduisant à une poudre de polymère,
    • polymérisation en suspension conduisant à des microbilles de polymère,
    • polymérisation en émulsion inverse conduisant à des microgels de polymère en suspension dans un solvant non aqueux, ou
    • polymérisation en dispersion conduisant à du polymère sous forme solide en suspension dans une solution saline aqueuse.
  • A noter que, dans les documents US 8,926,797 et US 2011/0155339 , les polymères amphotères exemplifiés sont :
    • d'une part, exclusivement obtenus par polymérisation en solution,
    • et d'autre part, utilisés dans le but d'améliorer les propriétés mécaniques du papier, et non la rétention, la rétention de charges et l'égouttage.
  • Préalablement à l'addition du polymère P2 dans la suspension fibreuse, celui-ci est mis en solution dans l'eau.
  • Le polymère P2 a préférentiellement une viscosité Brookfield supérieure à 2 cps et encore plus préférentiellement supérieure à 2.4 cps (Module UL, 0.1% en, poids, NaCl 1M, 60 tr.min-1, 23°C).
  • Le rapport massique entre le polymère P1 et le polymère P2 introduits dans la suspension fibreuse est préférentiellement compris entre 1/10 et 10/1, et plus préférentiellement 1/5 et 5/1.
  • Enfin, un agent tertiaire peut être ajouté à la suspension fibreuse. Cet agent de rétention tertiaire est choisi parmi les polymères anioniques au sens large, qui peuvent donc être (sans être limitatif) linéaires, branchés, réticulés, hydrophobes, associatifs et/ou les microparticules inorganiques (telles que la bentonite, la silice colloïdale).
  • Cet agent de rétention tertiaire est introduit de préférence dans la suspension fibreuse à raison de 20 et 2500 g.t-1, et plus préférentiellement entre 25 et 2000 g.t-1 de papier et/ou de carton sec.
  • On notera que l'ordre d'introduction des deux (P1 et P2), ou optionnellement trois, agents de rétention, en mélange ou non, est à optimiser par l'homme de métier au cas par cas, en fonction de chaque système papetier.
  • Les figures et les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée.
    • DESCRIPTION DES FIGURES
    • La figure 1 représente l'indice d'éclatement d'une feuille de papier en fonction du taux de charges.
    • La figure 2 représente la longueur de rupture d'une feuille de papier en fonction du taux de charges.
    EXEMPLES DE REALISATION DE L'INVENTION Produits testés dans les exemples :
  • Dans la liste suivante, les produits de type A sont anioniques, de type B amphotères et de type C cationiques. Ces 3 classes de produits sont conformes aux agents de rétention décrits dans le procédé de l'invention.
  • Les produits de type X sont des sels de cations trivalents, tels que décrits dans les procédés de l'art antérieur.
  • Les produits de type Z sont amphotères mais n'ont pas les caractéristiques des polymères P2 décrits dans le procédé de l'invention.
    • A1 :
    Polymère anionique 40% molaire, sous forme d'émulsion eau-dans-huile, avec une viscosité de Brookfield 2.5 cps (Module UL, 0.1%, NaCl 1M, 60 tr.min-1, 23°C.
    A2 :
    Bentonite commercialisée sous le nom Opazil AOG par Süd Chemie.
    B1 :
    Polymère amphotère hydrosoluble, sous forme de poudre, présentant une viscosité Brookfield de 2.7 cps (Module UL, 0.1%, NaCl 1M, 60 tr.min-1, 23°C) et un facteur F de 7,78.
    B2 :
    Polymère amphotère hydrosoluble, sous forme de poudre, présentant une viscosité Brookfield de 2.8 cps (Module UL, 0.1%, NaCl 1M, 60 tr.min-1, 23°C) et un facteur F de 8,88.
    B3 :
    Polymère amphotère hydrosoluble, sous forme de microbilles, présentant une viscosité Brookfield de 2.6 cps (Module UL, 0.1%, NaCl 1M, 60 tr.min-1, 23°C) et un facteur F de 7,23.
    B4 :
    Polymère amphotère hydrosoluble, sous forme de dispersion eau-dans-eau, présentant une viscosité Brookfield de 2,0 cps (Module UL, 0.1%, NaCl 1M, 60 tr.min-1, 23°C) et un facteur F de 3,72.
    C1 :
    Polymère cationique obtenu par réaction de dégradation de Hofmann, de viscosité Brookfield 100 cps (module LV1, 30 tr.min-1, 23°C) et de matière active 10.5%.
    C2 :
    Polymère cationique obtenu par hydrolyse partielle de poly(vinylformamide). Le taux d'hydrolyse est de 30% molaire, le poids moléculaire de 350 000 daltons et la matière active de 16.4%. Il s'agit du Xelorex® RS 1100 de BASF.
    C3 :
    Polymère cationique obtenu par hydrolyse partielle de poly(vinylformamide). Le taux d'hydrolyse est de 50% molaire, le poids moléculaire de 300 000 daltons et la matière active de 13.4%. Il s'agit de l'Hercobond® 6350 de Solenis.
    C4 :
    Polymère cationique de type polyéthylènimine de poids moléculaire 1 000 000 de daltons et de matière active 21%. Il s'agit de la Polymin® SK de BASF.
    C5 :
    Polyamine de viscosité Brookfield 5 000 cps (Module LV3, 12 tr.min-1, 23°C) à 50% de matière active.
    C6 :
    Poly(DADMAC) de viscosité Brookfield 2 000 cps (Module LV3, 12 tr.min-1, 23°C) à 40% de matière active.
    C7 :
    PAE de viscosité Brookfield 50 cps (Module LV1, 60 tr.min-1, 23°C) et de matière active 12.5%.
    X1 :
    Polychlorure d'aluminium (PAC) contenant 18% d'alumine (Al2O3)
    X2 :
    Sulfate d'aluminium technique (Alum) sous forme de poudre (Al2(SO4)3.14H2O
    Z1 :
    Polyacrylamide amphotère, sous forme liquide de viscosité Brookfield 3000 cps (Module LV3, 12 tr.min-1, 23°C) à 19.8%, présentant un facteur F de 1,60. Produit utilisé dans l'art antérieur US 8 926 797 sous le nom Harmide® RB217 de Harima.
    Z2 :
    Polyacrylamide amphotère, sous forme liquide de viscosité Brookfield 7000 cps (Module LV3, 12 tr.min-1, 23°C) à 20.1%, présentant un facteur F de 1,42. Produit utilisé dans l'art antérieur US 2011/0155339 sous le nom Hercobond® 1205 de Solenis.
    Procédures utilisées dans les exemples : a) Les différents types de pâtes utilisées
  • Pâte fibres vierges (utilisée dans les exemples 1, 2, 3, 4, 5) :
    La pâte humide est obtenue par désintégration de pâte sèche afin d'obtenir une concentration aqueuse finale de 1% massique. Il s'agit d'une pâte à pH neutre composée à 90% de fibres longues vierges blanchies, 10% de fibres courtes vierges blanchies, et 30% de GCC additionnels (Hydrocal® 55 de chez Omya).
  • Pâte fibres recyclées (utilisée dans l'exemple 6) :
    La pâte humide est obtenue par désintégration de pâte sèche afin d'obtenir une concentration aqueuse finale de 1% massique. Il s'agit d'une pâte à pH neutre composée à 100% de fibres de cartons recyclées.
    • b) Evaluation de la rétention totale et de la rétention de charges
  • Les différents résultats sont obtenus grâce à l'utilisation d'un récipient de type « Britt Jar », avec une vitesse d'agitation de 1000 tours par minute.
  • La séquence d'ajout des différents agents de rétention étant la suivante :
    • T=0s : Mise en agitation de 500ml de pâte à 0,5% massique
    • T=10s : Ajout de l'agent de rétention cationique
    • T=20s : Ajout de l'agent de rétention amphotère
    • T=25s : Ajout éventuel de l'agent de rétention tertiaire
    • T=30s : Elimination des 20 premiers ml correspondant au volume mort sous la toile, puis récupération de 100mL d'eaux blanches
  • La rétention première passe en pourcentage (%FPR : First Pass Retention), correspondant à la rétention totale étant calculée selon la formule suivante : % FPR = C HB − C WW / C HB ∗ 100
    Figure imgb0002
  • La rétention première passe des cendres en pourcentage (%FPAR : First Pass Ash Retention) étant calculée selon la formule suivante : % FPAR = A HB − A WW / A HB ∗ 100
    Figure imgb0003
  • Avec :
    • CHB : Consistance de la caisse de tête
    • CWW : Consistance des eaux blanches
    • AHB : Consistance des cendres de la caisse de tête
    • AWW : Consistance des cendres des eaux blanches
    c) Evaluation des performances d'égouttage gravitaire grâce au Canadian Standard Freeness (CSF)
  • Dans un bêcher, on traite la pâte, soumise à une vitesse d'agitation de 1000 tours par minute. La séquence d'ajout des différents agents de rétention étant la suivante :
    • T=0s : Mise en agitation de 500ml de pâte à 0,6% massique
    • T=10s : Ajout de l'agent de rétention cationique
    • T=20s : Ajout de l'agent de rétention amphotère
    • T=25s : Ajout éventuel de l'agent de rétention tertiaire
    • T=30s : Arrêt de l'agitation et ajout de la quantité d'eau nécessaire pour obtenir 1 litre.
  • On transfère ce litre de pâte dans le Canadian Standard Freeness Tester et on applique la procédure TAPPI T227om-99.
  • Le volume, exprimé en ml, récupéré par la tubulure latérale donne une mesure d'égouttage gravitaire. Plus cette valeur est élevée, meilleur est l'égouttage gravitaire.
    • d) Evaluation des performances d'égouttage (DDA)
  • Le DDA (Dynamic Drainage Analyzer) permet de déterminer, de manière automatique, le temps (en secondes) nécessaire pour égoutter sous vide une suspension fibreuse. Les polymères sont ajoutés à la pâte humide (0.6 litre de pâte à 1.0 % massique) dans le cylindre du DDA sous agitation à 1000 tours par minute :
    • T=0s : mise en agitation de la pâte
    • T=10s : ajout de l'agent de rétention cationique
    • T=20s : Ajout de l'agent de rétention amphotère
    • T=25s : Ajout éventuel de l'agent de rétention tertiaire
    • T=30s : arrêt de l'agitation et égouttage sous vide à 200mBar pendant 70s
  • La pression sous la toile est enregistrée en fonction du temps. Lorsque toute l'eau est évacuée du matelas fibreux, l'air passe à travers celui-ci faisant apparaitre une rupture de pente sur la courbe représentant la pression sous toile en fonction du temps. Le temps, exprimé en secondes, relevé à cette rupture de pente correspond au temps d'égouttage. Plus le temps est faible, meilleur est donc l'égouttage sous vide.
    • e) Performances en application DSR (résistance à sec), grammage à 90g.m -2
  • La quantité nécessaire de pâte est prélevée de manière à obtenir au final une feuille présentant un grammage de 90g.m-2.
  • La pâte humide est introduite dans le cuvier de la formette dynamique et est maintenue sous agitation. On injecte à cette pâte les différents composants du système selon la séquence prédéfinie. On respecte généralement un temps de contact de 30 à 45 secondes entre chaque ajout de polymère.
  • Des formettes de papier sont réalisées avec une formette dynamique automatique : un buvard et la toile de formation sont placés dans le bol de la formette dynamique avant de démarrer la rotation du bol à 1000 tr.min-1 et de construire le mur d'eau. La pâte traitée est répartie sur le mur d'eau pour former le matelas fibreux sur la toile de formation.
  • Une fois que l'eau est drainée, le matelas fibreux est récupéré, pressé sous une presse délivrant 4 bars, puis séché à 117°C. La feuille obtenue est conditionnée pendant une nuit dans une pièce à humidité et température contrôlées (50% d'humidité relative et 23°C). Les propriétés de résistance à sec de toutes les feuilles obtenues par cette procédure sont alors mesurées.
  • L'éclatement est mesuré avec un éclatomètre Messmer Buchel M 405 selon la norme TAPPI T403 om-02. Le résultat est exprimé en kPa. On détermine l'indice d'éclatement, exprimé en kPa.m2/g, en divisant cette valeur par le grammage de la feuille testée.
  • La longueur de rupture à l'état sec est mesurée dans le sens machine avec un appareil de traction Testometric AX selon la norme TAPPI T494 om-01. Le résultat est exprimé en km.
  • Pour illustrer le fait que l'augmentation du taux de charges dans la feuille, sans aucun traitement, est au détriment des propriétés mécaniques du papier obtenu, une série de feuille a été réalisée en utilisant une pâte à pH neutre, composée de 90% massique de fibres longues vierges blanchies et de 10% massique de fibres courtes vierges blanchies, avec différentes quantités de charges additionnelles.
  • Les taux de charges contenus dans ces feuilles ainsi que les propriétés mécaniques (indice d'éclatement et longueur à la rupture en sens marche) ont été mesurés.
    En traçant les performances mécaniques en fonction du taux de charges dans la feuille on obtient les graphiques des figures 1 et 2.
  • D'après ces graphiques, il est parfaitement clair que l'augmentation du taux de charges dans une feuille a un effet néfaste, en dégradant fortement les propriétés mécaniques de la feuille proprement dite.
    • Exemple 1 : Combinaison, issue de l'invention, entre un produit cationique et un produit amphotère (sur une pâte de fibres vierges).
  • Tableau 1 : Propriétés obtenues en présence (invention) ou non (blanc) d'un produit cationique et d'un produit amphotère
    Produits Dosage (kg/t) FPR (%) FPAR (%) DDA (s) Indice d'éclatement (kPa.m2/g) Longueur de Rupture (km) Taux de charges (%massique)
    Blanc 0 72,6 8,6 33,6 1,48 4,09 20
    C1 0,25 81,5 40,3 20,6 1,58 4,23 22,6
    B1 0,25
    C1 0,5 86,2 58,2 13,8 1,57 4,33 23,9
    B1 0,5
    C1 0,75 87,9 66,7 11,9 1,69 4,44 24,9
    B1 0,75
    C1 1 89,2 69,0 11,3 1,89 4,62 25,2
    B1 1
    C1 1,5 90,7 71,1 11,1 19,5 4,72 25,4
    B1 1,5
    Le « blanc » correspond à un essai sans additif.
  • En combinant un produit de dégradation de Hofmann avec un produit amphotère sous forme de poudre, tels que décrits dans l'invention, à différents dosages, on observe dans le tableau 1 qu'il est possible, d'une part, d'améliorer drastiquement les performances de rétention, de rétention de charges et d'égouttage, et d'autre part, d'augmenter le taux de charges dans la feuille sans affecter négativement ses caractéristiques mécaniques (indice d'éclatement et longueur à la rupture).
  • On observe également qu'il n'y a pas d'effets inverses en augmentant les dosages de C1 et B1 et que toutes les propriétés vont en s'améliorant avec les dosages appliqués, y compris les caractéristiques physiques du papier.
  • Il en résulte clairement que la formation de la feuille ne s'en trouve pas impactée.
    • Exemple 2 : Combinaison, issue de l'invention, entre un produit cationique, un produit amphotère et un produit anionique (sur une pâte de fibres vierges).
  • Tableau 2 : Propriétés obtenues en présence (invention) ou non (blanc) d'un produit cationique, d'un produit amphotère et d'un produit anionique
    Produits Dosage (kg/t) FPR (%) FPAR (%) DDA (s) Indice d'éclatement (kPa.m2/g) Longueur de Rupture (km) Taux de charges (%)
    Blanc 0 72,6 8,6 33,6 1,48 4,09 20
    C1 0,25 87,5 64,6 11,9 1,5 4,01 23,8
    B1 0,25
    A1 0,15
    C1 0,5 90,5 72,3 9,4 1,51 4,13 25,2
    B1 0,5
    A1 0,15
    C1 0,75 92,2 78,3 7,7 1,61 4,21 26,2
    B1 0,75
    A1 0,15
    C1 1 92,6 81,1 7,7 1,73 4,37 26,8
    B1 1
    A1 0,15
    C1 0,5 89,7 71,7 8,5 1,50 4,10 25,1
    B1 0,5
    A2 1,5
    Le « blanc » correspond à un essai sans additif.
  • Avec le système tri composant précédemment décrit dans l'invention, on observe dans le tableau 2 un comportement identique à l'exemple 1. En outre, les performances de rétention, de rétention de charges et d'égouttage sont encore meilleures avec l'utilisation de l'agent tertiaire, notamment à faible dosage.
  • Les taux de charges dans la feuille sont d'autant plus élevés, sans toutefois compromettre les propriétés mécaniques.
  • Le fait que les caractéristiques mécaniques de la feuille ne soient pas négativement impactées aux dosages les plus élevés nous démontre bien que la formation de la feuille n'est pas altérée.
  • L'utilisation de la bentonite en tant qu'agent tertiaire de rétention anionique permet d'obtenir un niveau de performances de rétention, de rétention de charges et d'égouttage élevé, comparable à un polymère anionique organique.
    • Exemple 3 : Variation de la composante cationique sur les performances de rétention, de rétention de charges et d'égouttage sous vide (sur une pâte de fibres vierges).
  • Tableau 3 : Propriétés obtenues en présence (invention et contre-exemples) ou (non) d'au moins un produit cationique et d'un produit amphotère
    Produits Dosage (kg/t) FPR (%) FPAR (%) DDA (s)
    Blanc 0 72,0 4,9 34,7 CE
    B1 0,5 79,6 29,8 17,7
    C1 0,5 87,5 63,2 16,2
    B1 0,5
    C2 0,5 87,9 62,8 16,6
    B1 0,5
    C3 0,5 88,5 64,8 15,2
    B1 0,5
    C4 0,5 86,5 61,8 16,6
    B1 0,5
    C5 0,5 86,0 57,3 17,7
    B1 0,5
    C6 0,5 84,4 51,4 18,4
    B1 0,5
    C7 0,5 84,3 50,6 21
    B1 0,5
    X1 0,5 87,7 63,4 16,1 CE
    C1 0,5
    B1 0,5
    X1 0,5 79,7 30,0 17,5 CE
    B1 0,5
    CE : contre-exemple, combinaison non conforme au procédé de l'invention.
    Le « blanc » correspond à un essai sans additif.
  • D'après les résultats du tableau 3, on observe que la combinaison, décrite dans l'invention, des différents produits cationiques de type Ci avec le produit amphotère B1 présente une réelle synergie et permet d'améliorer de façon étonnante les propriétés de rétention, de rétention de charges et d'égouttage.
  • Les meilleures performances sont néanmoins obtenues en combinant un polymère cationique contenant des fonctions amines primaires avec un polymère amphotère.
  • Par ailleurs, l'utilisation d'un coagulant minéral de type X1 (X1/B1 vs B1, ou X1/C1/B1 vs C1/B1) n'apporte pas de gains en termes de performances de rétention, de rétention de charges et d'égouttage, ce qui différencie clairement cette invention de l'art antérieur BASF ( US8 926 797 ).
    • Exemple 4 : Variation de la nature du polymère amphotère sur les performances de rétention, de rétention de charges et d'égouttage sous vide (sur Pâte fibres vierges).
  • Tableau 4 : Propriétés obtenues en présence (invention et contre-exemples) ou non (blanc) d'un produit cationique et d'un produit amphotère.
    Produits Dosage (kg/t) FPR (%) FPAR (%) DDA (s)
    Blanc 0 72,0 4,9 34,7 CE
    C1 0.5 78,1 29,7 25,5
    C1 0,5 87,5 63,2 16,2
    B1 0,5
    C1 0,5 86,7 61,2 16,3
    B2 0,5
    C1 0,5 85,3 56,3 16,4
    B3 0,5
    C1 0.5 86,6 61,0 16,2
    B4 0.5
    C1 0,5 78,9 31,1 24,1 CE
    Z1 0,5
    C1 0,5 78,2 30,3 26,5 CE
    Z2 0,5
    CE : contre-exemple, combinaison non conforme au procédé de l'invention.
    Le « blanc » correspond à un essai sans additif.
  • Il apparait clairement dans le tableau 4 que les produits amphotères obtenus par polymérisation en gel, en suspension, en émulsion inverse ou en dispersion apportent un véritable intérêt en termes de performances simultanées de rétention, de rétention de charges et d'égouttage vis-à-vis des produits amphotères obtenus par polymérisation en solution utilisés dans l'art antérieur.
  • En effet, en se référant aux produits Z1 et Z2 (respectivement les produits amphotères exemplifiés dans les documents de l'art antérieur US 8,926,797 et US 2011/0155339 ) du tableau 4, cette invention présente des gains, en terme de performances, de l'ordre de 9 points en rétention, de 35 points en rétention de charges et de 9 secondes en égouttage sous vide.
    • Exemple 5 : Comparaison procédé de l'invention / procédés de l'art antérieur sur les performances d'égouttage sous vide (sur une pâte de fibres vierges).
  • Tableau 5 : Propriétés obtenues selon l'invention ou selon l'art antérieur
    Produits Dosages (kg/t) FPR (%) FPAR (%) DDA (s)
    Blanc 0 72,0 4,9 36,8 CE
    C1 0.5 87,5 63,2 15,6
    B1 0.5
    C2 0.5 87,9 62,8 16,9
    B1 0.5
    C3 0.5 88,5 64,8 13,8
    B1 0.5
    C4 0.5 86,5 61,8 17,1
    B1 0.5
    X2 5 79,5 32,8 22,2 AA1
    C2 0.5
    Z1 0.5
    X2 5 78,9 31,1 25,6 AA1
    C1 0.5
    Z1 0.5
    X2 5 78,1 30,5 22,5 AA1
    C4 0.5
    Z1 0.5
    C1 0.5 78,2 30,3 27,5 AA2
    Z2 0.5
    C3 0.5 78,9 31,2 26,5 AA2
    Z2 0.5
    AA1 : décrit dans le document US 8 926 797 .
    AA2 : décrit dans le document US 2011/0155339 .
    Le « blanc » correspond à un essai sans additif.
  • Dans le tableau 5, on observe clairement que les performances de rétention, de rétention de charges et d'égouttage délivrées par la combinaison décrite dans l'invention sont nettement meilleures que celles de l'art antérieur.
    • Exemple 6 : Combinaison, issue de l'invention, entre un produit cationique et un produit amphotère (sur une pâte de fibres de carton recyclées).
  • Tableau 6 : Propriétés obtenues selon l'invention ou non (blanc) à partir d'une pâte de fibres recyclées
    Dosage (kg/t) FPR (%) FPAR (%) DDA (s) CSF (ml) Burst Index DBL MD Ash Content (%)
    Blanc 0 76,5 31,7 44,1 308 1,60 2,16 6,2
    C1 0,25 80,3 37,2 31,3 327 1,67 2,17 7,8
    B1 0,25
    C1 0,5 85,4 55,2 24 362 1,68 2,20 8,5
    B1 0,5
    C1 0,75 89,4 68,9 16,6 426 1,69 2,27 9,9
    B1 0,75
    C1 1 91,2 74,9 11,4 481 1,71 2,31 10,2
    B1 1
    C1 1,5 96,1 88,8 10,1 568 1,73 2,35 10,3
    B1 1,5
    Le « blanc » correspond à un essai sans additif.
  • Selon le tableau 6, sur une pâte de carton recyclé, il est possible, d'une part, d'améliorer drastiquement les performances de rétention, de rétention de charges et d'égouttage, et d'autre part, d'augmenter le taux de charges dans la feuille sans affecter négativement ses caractéristiques mécaniques (indice d'éclatement et longueur à la rupture).
  • On observe également que les performances d'égouttage, qu'elles soient mesurées sous vide ou de manière gravitaire sont dans les deux cas nettement améliorées.
  • En se référant à l'exemple 1 (pâte de fibres vierges), on en conclue que les bénéfices de cette invention sont valorisables quel que soit le type de fibres utilisées, et de papiers fabriqués.

Claims (12)

  1. Procédé de fabrication d'une feuille de papier et/ou de carton à partir d'une suspension fibreuse, selon lequel, avant la formation de ladite feuille, on ajoute à la suspension fibreuse, en un ou plusieurs points d'injection, au moins deux agents de rétention respectivement :
    (a) 100 à 1500 g, par tonne de papier et/ou de carton sec, d'au moins un polymère P1 cationique organique hydrosoluble présentant une cationicité supérieure à 2 meq.g-1, et
    (b) 100 à 1500 g, par tonne de papier et/ou de carton sec, d'au moins un polymère P2 amphotère hydrosoluble d'au moins un monomère anionique et d'au moins un monomère cationique,
    caractérisé en ce que le polymère P2 est ajouté dans la suspension fibreuse après dissolution en solution aqueuse du polymère P2 préalablement obtenu par l'une des techniques de polymérisation suivantes :
    - polymérisation en gel,
    - polymérisation en suspension,
    - polymérisation en émulsion inverse,
    - polymérisation en dispersion,
    et en ce que le polymère P2 présente un facteur F > 2,
    ledit facteur F étant défini par la formule : F=UL2 x [(100-A)/(100-C)] avec UL : viscosité Brookfield du polymère P2 à 0.1% en poids dans une solution aqueuse à 1M de NaCl, à 23°C, avec un module UL et à 60 tr.min-1 A et C correspondant respectivement aux pourcentages molaires des monomères anioniques et cationiques du polymère P2,
    le polymère P1 étant choisi parmi :
    (i) les polyvinylamines et/ou
    (ii) les polyéthylènimines, et/ou,
    (iii) les polyamines, et/ou,
    (iv) les poly(chlorure de diallyldiméthylammonium), et/ou,
    (v) les poly(amidoamine-epihalohydrine).
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le polymère P1 résulte de la réaction de dégradation dite d'Hofmann, en solution aqueuse, en présence d'un hydroxyde d'alcalino-terreux et/ou d'alcalin et d'un hypohalogénure d'alcalino-terreux et/ou d'alcalin, sur un (co)polymère base d'au moins :
    - un monomère non ionique choisi dans le groupe comprenant l'acrylamide, le méthacrylamide, le N,N-diméthylacrylamide, le t-butylacrylamide, l'octylacrylamide,
    - optionnellement un autre monomère contenant au moins une liaison insaturée.
  3. Procédé selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le polymère P1 est un (co)polymère de N-vinylformamide totalement ou partiellement hydrolysé.
  4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le polymère P1 est une polyamine.
  5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le polymère P1 est un poly(chlorure de diallyldiméthylammonium).
  6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le polymère P1 est une poly(amidoamine-epihalohydrine).
  7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le polymère P1 a une densité de charge cationique supérieure à 4 meq.g-1.
  8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le polymère P2 est un polymère de :
    a/ au moins un monomère cationique choisi dans le groupe comprenant l'acrylate de diméthylaminoéthyle (ADAME) quaternisé ou salifié et/ou le méthacrylate de diméthylaminoéthyle (MADAME) quaternisé ou salifié, et/ou le chlorure de diallyldiméthylammonium (DADMAC), et/ou le chlorure d'acrylamidopropyltriméthyl ammonium (APTAC), et/ou le chlorure de méthacrylamidopropyltriméthyl ammonium (MAPTAC), et/ou de la N-vinyl formamide totalement ou partiellement hydrolysée,
    b/ au moins un monomère anionique possédant au moins une fonction carboxylique, et/ou sulfonique, et/ou phosphorique,
    c/ et/ou au moins un monomère à caractère non-ionique,
    d/ optionnellement au moins un monomère à caractère zwitterionique,
    e/ optionnellement au moins un monomère à caractère hydrophobe,
    f/ optionnellement au moins un monomère contenant au moins deux liaisons insaturées.
  9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le polymère P2 a une viscosité Brookfield supérieure à 2 cps.
  10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport massique entre le polymère P1 et le polymère P2 est compris entre 1/10 et 10/1.
  11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisé en ce qu'on ajoute à la suspension fibreuse un agent de rétention tertiaire anionique choisi parmi les polymères organiques et/ou les microparticules inorganiques.
  12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'agent de rétention anionique tertiaire est introduit dans la suspension fibreuse à raison de 20 à 2500 g.t-1 de papier et/ou de carton sec.
EP17707367.3A 2016-03-03 2017-01-25 Procédé de fabrication de papier et de carton Active EP3423630B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1651794A FR3048436B1 (fr) 2016-03-03 2016-03-03 Procede de fabrication de papier et de carton
PCT/FR2017/050167 WO2017149214A1 (fr) 2016-03-03 2017-01-25 Procédé de fabrication de papier et de carton

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP3423630A1 EP3423630A1 (fr) 2019-01-09
EP3423630B1 true EP3423630B1 (fr) 2020-07-15

Family

ID=55752625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP17707367.3A Active EP3423630B1 (fr) 2016-03-03 2017-01-25 Procédé de fabrication de papier et de carton

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10689809B2 (fr)
EP (1) EP3423630B1 (fr)
KR (1) KR20180122338A (fr)
CN (1) CN107849815B (fr)
BR (1) BR112018067394B1 (fr)
CA (1) CA3016093C (fr)
ES (1) ES2814374T3 (fr)
FR (1) FR3048436B1 (fr)
PT (1) PT3423630T (fr)
WO (1) WO2017149214A1 (fr)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE542093C2 (en) 2018-02-27 2020-02-25 Stora Enso Oyj Method for production of a paper, board or non-woven product comprising a first ply
FR3097884B1 (fr) * 2019-06-27 2021-06-11 S N F Sa Procede de fabrication de papier ou de carton
US20230122111A1 (en) * 2020-03-06 2023-04-20 Kemira Oyj Composition and method for manufacture of paper, board or the like
CN111680907B (zh) * 2020-06-03 2023-05-05 玖龙纸业（东莞）有限公司 基于原料单耗选择助留助滤剂的方法、存储介质、设备
FR3113069B1 (fr) * 2020-07-30 2022-10-14 Snf Sa Procede de fabrication de papier et de carton
WO2022119644A1 (fr) 2020-12-04 2022-06-09 Agc Chemicals Americas, Inc. Article traité, procédés de fabrication de l'article traité et dispersion à utiliser dans la fabrication de l'article traité

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2694027B1 (fr) 1992-07-21 1994-08-26 Snf Sa Procédé pour la fabrication d'un papier ou d'un carton à rétention améliorée.
CA2138314C (fr) 1993-12-24 1999-09-21 Hirotoshi Doki Polymeres a base d'acrylamide et utilisation de ceux-ci
US6113741A (en) * 1996-12-06 2000-09-05 Eka Chemicals Ab Process for the production of paper
US6255400B1 (en) 1997-11-28 2001-07-03 Mitsui Chemicals, Inc. Polymer and applications thereof
FR2869626A3 (fr) 2004-04-29 2005-11-04 Snf Sas Soc Par Actions Simpli Procede de fabrication de papier et carton, nouveaux agents de retention et d'egouttage correspondants, et papiers et cartons ainsi obtenus
WO2006066769A2 (fr) * 2004-12-17 2006-06-29 Basf Aktiengesellschaft Papiers ayant une forte teneur en matiere de charge et une resistance a la traction a l'etat sec elevee
US7776181B2 (en) 2004-12-28 2010-08-17 Toagosei Co., Ltd. Retention improving composition
WO2010145956A1 (fr) * 2009-06-16 2010-12-23 Basf Se Procédé permettant d'augmenter la résistance à l'état sec du papier, du carton souple et du carton
WO2011090672A1 (fr) 2009-12-29 2011-07-28 Hercules Incorporated Procédé pour améliorer la résistance à l'état sec du papier, par traitement par des polymères contenant de la vinylamine et des polymères contenant de l'acrylamide

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

Also Published As

Publication number Publication date
CN107849815B (zh) 2021-02-12
BR112018067394B1 (pt) 2023-01-31
PT3423630T (pt) 2020-07-27
FR3048436B1 (fr) 2018-03-23
FR3048436A1 (fr) 2017-09-08
US10689809B2 (en) 2020-06-23
WO2017149214A1 (fr) 2017-09-08
BR112018067394A2 (pt) 2019-01-22
CA3016093A1 (fr) 2017-09-08
US20190048530A1 (en) 2019-02-14
KR20180122338A (ko) 2018-11-12
CA3016093C (fr) 2023-07-25
CN107849815A (zh) 2018-03-27
EP3423630A1 (fr) 2019-01-09
ES2814374T3 (es) 2021-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3423630B1 (fr) Procédé de fabrication de papier et de carton
RU2715528C1 (ru) Способ и система для производства бумаги, картона или аналогичных материалов
TWI808999B (zh) 製紙製程中化學效率之增進
CN113529479B (zh) 通过在含有淀粉的施胶压榨制剂中使用二烯丙基胺丙烯酰胺共聚物来提高纸块体强度的方法
CA2807010C (fr) Procede de fabrication de papier et carton presentant des proprietes de retention et d'egouttage ameliorees
EP2462281B1 (fr) Copolymères cationiques dérivés d'acrylamide et leurs utilisations
EP2274477B1 (fr) Procédé de fabrication de papier et carton
TW201137201A (en) Process for enhancing dry strength of paper by treatment with vinylamine-containing polymers and acrylamide-containing polymers
US20120103549A1 (en) Papermaking And Products Made Thereby With Ionic Crosslinked Polymeric Microparticle
FR2880901A1 (fr) Procede de fabrication de papier et carton de grande resistance a sec et papiers et cartons ainsi obtenus
CN110088397B (zh) 聚合物组合物及其用途
KR20170108943A (ko) 입자 형태의 중합체 생성물 및 그의 용도
KR20160111911A (ko) 섬유 스톡을 처리하기 위한 제지제 조성물 및 방법
EP0800597A1 (fr) Procede pour ameliorer la retention dans un procede de fabrication du papier, et agent de retention
BRPI0917678B1 (pt) processo para a produção de papel, de cartão e de papelão
EP2870287A1 (fr) Procede ameliore de fabrication de papier utilisant un polymere cationique obtenu par degradation d'hofmann
CA2918468A1 (fr) Traitement a l'oxyde de polyethylene pour agents d'egouttage et agents de resistance a l'etat sec
CN114072436B (zh) 聚合结构体及其用途
RU2753445C2 (ru) Повышенная эффективность обезвоживания в бумагоделательных системах с использованием микрофибриллированной целлюлозы
EP3990700B1 (fr) Procede de fabrication de papier ou de carton
EP4189162A1 (fr) Procede de fabrication de papier et de carton
WO2021186132A1 (fr) Nouveaux complexes de polymeres hydrosolubles sous forme d'emulsion inverse et leurs utilisations
CN117940630A (zh) 用于降低从纤维原料制备中去除的水相的淀粉含量的方法

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20180904

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20191004

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20200319

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAJ Information related to disapproval of communication of intention to grant by the applicant or resumption of examination proceedings by the epo deleted

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSDIGR1

GRAL Information related to payment of fee for publishing/printing deleted

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSDIGR3

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

GRAR Information related to intention to grant a patent recorded

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR71

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

INTC Intention to grant announced (deleted)
INTG Intention to grant announced

Effective date: 20200604

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: PT

Ref legal event code: SC4A

Ref document number: 3423630

Country of ref document: PT

Date of ref document: 20200727

Kind code of ref document: T

Free format text: AVAILABILITY OF NATIONAL TRANSLATION

Effective date: 20200722

REG Reference to a national code

Ref country code: FI

Ref legal event code: FGE

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: FRENCH

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 602017019777

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 1291163

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20200815

REG Reference to a national code

Ref country code: SE

Ref legal event code: TRGR

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG4D

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20200715

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200715

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200715

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20201015

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20201015

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20201016

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20201115

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200715

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200715

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200715

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2814374

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

Effective date: 20210326

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200715

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R026

Ref document number: 602017019777

Country of ref document: DE

PLBI Opposition filed

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009260

PLAX Notice of opposition and request to file observation + time limit sent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNOBS2

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200715

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200715

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200715

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200715

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200715

REG Reference to a national code

Ref country code: FI

Ref legal event code: MDE

Opponent name: KEMIRA OYJ

26 Opposition filed

Opponent name: KEMIRA OYJ

Effective date: 20210415

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200715

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200715

PLBB Reply of patent proprietor to notice(s) of opposition received

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNOBS3

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200715

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200715

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20210125

REG Reference to a national code

Ref country code: BE

Ref legal event code: MM

Effective date: 20210131

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20210131

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20210131

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20210125

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20210131

PLCK Communication despatched that opposition was rejected

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNREJ1

APBM Appeal reference recorded

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNREFNO

APBP Date of receipt of notice of appeal recorded

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNNOA2O

APAH Appeal reference modified

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSCREFNO

APBQ Date of receipt of statement of grounds of appeal recorded

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNNOA3O

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200715

PLAB Opposition data, opponent's data or that of the opponent's representative modified

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009299OPPO

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230527

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT; INVALID AB INITIO

Effective date: 20170125

R26 Opposition filed (corrected)

Opponent name: KEMIRA OYJ

Effective date: 20210415

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PT

Payment date: 20231218

Year of fee payment: 8

Ref country code: FI

Payment date: 20231222

Year of fee payment: 8

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Payment date: 20240207

Year of fee payment: 8

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 20231222

Year of fee payment: 8

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200715

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20240115

Year of fee payment: 8

Ref country code: GB

Payment date: 20240119

Year of fee payment: 8

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Payment date: 20240122

Year of fee payment: 8

Ref country code: SE

Payment date: 20240119

Year of fee payment: 8

Ref country code: IT

Payment date: 20240111

Year of fee payment: 8

Ref country code: FR

Payment date: 20240131

Year of fee payment: 8