ES2213057T3

ES2213057T3 - Fabricacion de papel y papel carton.

Info

Publication number: ES2213057T3
Application number: ES00975987T
Authority: ES
Inventors: Bo Hjalmarsson; Hans Asberg; Per-Ola Eriksson; Torbjorn Ljungqvist; Gary Peter Richardson; Gordon Cheng I. Chen
Original assignee: Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Ltd; CDM AB
Current assignee: Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Ltd; CDM AB
Priority date: 1999-11-08
Filing date: 2000-11-02
Publication date: 2004-08-16
Anticipated expiration: 2020-11-02
Also published as: PL354900A1; US6391156B1; CZ20021577A3; NO331750B1; EP1228273B1; RU2247183C2; KR20020059704A; JP3910444B2; WO2001034908A1; NO20022055L; HUP0203293A2; AU1391201A; CN1250816C; DE60007549T2; BR0015370B1; ZA200203515B; TW550325B; PL205730B1; DK1228273T3; NO20022055D0

Abstract

procedimiento para la fabricación de papel o de papel cartón, el cual comprende la formación de una suspensión celulósica, la floculación de la suspensión, el drenaje de la suspensión sobre una pantalla para formar una hoja y, a continuación, el secado de la hoja, en el cual, la suspensión, se flocula utilizando un sistema de floculación que comprende un polímero catiónico, soluble en agua, caracterizado por el hecho de que, el sistema de floculación, comprende una arcilla hinchable, y un polímero ramificado, aniónico, soluble en agua, que se ha formado a partir de monómero, aniónico, etilénicamente insaturado, soluble en agua, o mezcla de monómeros aniónica etilénicamente insaturada, soluble en agua, y un agente de ramificación, en donde, el polímero, tiene (a) una viscosidad intrínseca de por lo menos 4 dl/g, y (b) un valor de oscilación reológica, de un delta de tangente de matiz, a 0, 005 Hz, por encima de un valor de 0, 7 y / o, (c) un número de viscosidad SLV desionizada, el cual es por lo menos tres veces el número de viscosidad SLV salada, del correspondiente polímero no ramificado, realizado en ausencia de agente ramificante, y en donde, el polímero catiónico soluble en agua, se añade a la suspensión celulósica, previamente a la arcilla hinchable y el polímero ramificado soluble en agua.

Description

Fabricación de papel y papel cartón.

La presente invención, se refiere a un procedimiento para la fabricación de papel y papel cartón, en el que se emplea un nuevo sistema de floculación.

Durante la fabricación de papel y de papel cartón, se procede a drenar una primera materia fina celulósica, sobre una pantalla móvil (a la cual se le hace a menudo referencia como alambrada o tela metálica de la máquina), para formar una hoja o lámina, la cual, a continuación, se seca. Se conoce bien, el hecho de aplicar polímeros, solubles en agua, a la suspensión celulósica, con objeto de efectuar la floculación de los sólidos celulósicos e intensificar el drenaje de la pantalla móvil.

Con objeto de incrementar el caudal de salida del papel, muchas máquinas modernas de fabricación de papel, operan a grandes velocidades. Como consecuencia de las velocidades incrementadas de máquina, se les ha asignado un gran compromiso de importancia a los sistemas de drenaje y de retención que proporcionan un drenaje incrementado. No obstante, se conoce el hecho de que, al incrementar el peso molecular de un adyuvante de retención, polimérico, el cual se añade inmediatamente antes del drenaje, tenderá a incrementar la tasa de drenaje, pero daña al proceso de formación. Es difícil la obtención de un equilibrio óptimo entre la retención, drenaje, secado y formación, mediante la adición de un único adyuvante polimérico de retención, y es por lo tanto usual el añadir dos materiales separados en secuencia.

La solicitud de patente europea EP - A - 235 893, proporciona un procedimiento, en donde se aplica un polímero catiónico lineal, substancialmente soluble en agua, a la primera materia formadora de papel, previamente a una etapa de cizallamiento y, a continuación, se procede a volver a flocular mediante la introducción de bentonita, después de la etapa de cizallamiento. Este procedimiento, proporciona un drenaje mejorado y también una buena formación y retención. Este procedimiento, el cual se comercializa por parte de la firma Ciba Specialty Chemicals, bajo el nombre comercial de Hidrocol®, marca registrada, ha probado el tener éxito durante un transcurso de tiempo correspondiente a más de una década.

De una forma más reciente, se han realizado varias tentativas, encaminadas a proporcionar variaciones en estos temas, procediendo a realizar modificaciones menores en uno o más de los componentes.

La solicitud de patente estadounidense US - A - 5 393 381, describe un procedimiento, en el cual se realiza un procedimiento de fabricación de papel o cartón, mediante la adición de poliacrilamida ramificada, catiónica, soluble en agua y una bentonita, a la pulpa fibrosa en suspensión. La poliacrilamida catiónica ramificada, se prepara procediendo a polimerizar una mezcla de acrilamida, monómero catiónico, agente ramificante y agente de transferencia de cadena, mediante polimerización en solución.

La solicitud de patente estadounidense US - A - 5 882 525, describe un procedimiento, en el cual, un polímero ramificado, catiónico, soluble en agua, con un cociente de solubilidad mayor de un 30%, se aplica a una dispersión de sólidos suspendidos, por ejemplo, una primera materia de fabricación de papel, con objeto de liberar agua. El polímero ramificado, catiónico, soluble en agua, se prepara a partir de ingredientes similares a los que se describen en la solicitud de patente estadounidense US - A - 5 398 381, por ejemplo, mediante la polimerización de una mezcla de acrilamida, monómero catiónico, agente ramificante y un agente de transferencia de cadena.

En el documento de solicitud de patente internacional WO - A - 9 829 604, se describe un procedimiento para la fabricación de papel, en el cual, se añade un adyuvante polimérico de retención, a una suspensión celulósica en forma de copos, procediendo a drenar mecánicamente los copos y, a continuación, procediendo a reflocular la suspensión, mediante la adición de una solución de un segundo adyuvante polimérico aniónico de retención. El adyuvante polimérico aniónico de retención, es un polímero ramificado, el cual se caracteriza por tener un valor de oscilación reológica de un delta de tangente de matiz, a 0,005 Hz, que es superior a 0,7, por tener un número de viscosidad SLV desionizada, el cual es tres veces el número de viscosidad SLV salada, del correspondiente polímero, realizado en ausencia de un agente de ramificación.

El procedimiento, proporcionó unas mejoras significativas en la retención y formación, en comparación con los procedimientos correspondientes al arte anterior de la técnica.

La solicitud de patente europea EP - A - 308 752, describe un procedimiento para la fabricación de papel, en el cual, se añade un polímero orgánico catiónico de bajo peso molecular, a la primera materia, y a continuación, se añade una sílice coloidal y un copolímero de acrilamida, cargado, de alto peso molecular, de un peso molecular de por lo menos 500.000. La descripción de los polímeros de alto peso molecular, indica que, éstos, son polímeros lineales.

La solicitud de patente europea EP - A - 608 986, describe un procedimiento para la fabricación de papel cargado, mediante la adición de un coagulante catiónico a la suspensión de alimentación, para flocular una suspensión relativamente concentrada de fibra y carga, añadiendo bentonita u otro tipo de material aniónico en forma de partículas a la materia prima celulósica poco espesa o la materia prima celulósica espesa, y a continuación, añadiendo adyuvante de retención, polimérico, a la materia prima poco espesa, antes de drenar la materia prima poco espesa o fluida, para formar una hoja. El adyuvante polimérico de retención, puede ser catiónico, o puede ser aniónico, pero, éste es, de una forma preferible, del tipo no iónico. Según se dice, la retención de fibra y de cargas, se mejoran mediante la presencia del coagulante, en la suspensión concentrada de la fibra y la carga.

La solicitud de patente europea EP - A - 499 448, describe un procedimiento para la fabricación de papel internamente clasificado según el tamaño, mediante la adición de una emulsión no iónica o aniónica de tamaño clasificado, a una suspensión celulósica, en presencia de un polímero catiónico, el cual convierte a la clasificación del tamaño o dimensionado, en sustantiva a los sólidos de la emulsión. La suspensión, se flocula mediante la adición de un adyuvante de retención catiónico, soluble en agua, previamente a la adición de la emulsión clasificada según tamaño (dimensionada), no iónica o aniónica, a la suspensión. Se añade una solución o dispersión de compuesto aniónico, para formar una suspensión del agregado, que contiene la clasificación del tamaño o dimensionado. El compuesto aniónico, puede ser un polímero aniónico, soluble en agua. De una forma preferible, el compuesto aniónico, es material inorgánico, de una forma más preferible, un ácido silícico coloidal o, de una forma mayormente preferible, bentonita. En lugar de proceder a la adición de bentonita o polímero aniónico soluble en agua, antes, con o después de la adición del clasificador de tamaño, o adicionalmente a dichas adiciones, pueden utilizarse polímeros aniónico altamente ramificados o hinchables, tales como polímeros de emulsión de fase inversa, de copolímeros reticulados de ácido acrílico y acrilamida.

No obstante, existe todavía una necesidad en cuanto al hecho de mejorar los procedimientos de fabricación de papel, mediante un mejoramiento del drenaje, la retención y la formación. Adicionalmente a ello, existe también una necesidad para proporcionar un sistema de floculación más efectivo, para la fabricación de papel altamente cargado.

En concordancia con la presente invención, se proporciona un procedimiento para la fabricación de papel o de papel cartón, el cual comprende la formación de una suspensión celulósica, la floculación de la suspensión, el drenaje de la suspensión sobre una pantalla para formar una hoja y, a continuación, el secado de la hoja,

en el cual, la suspensión, se flocula utilizando un sistema de floculación que comprende un polímero catiónico, soluble en agua,

caracterizado por el hecho de que,

el sistema de floculación, comprende una arcilla hinchable, y un polímero ramificado, aniónico, soluble en agua, que se ha formado a partir de monómero, aniónico, etilénicamente insaturado, soluble en agua, o mezcla de monómeros aniónica etilénicamente insaturada, soluble en agua, y un agente de ramificación, en donde, el polímero, tiene

(a) una viscosidad intrínseca de por lo menos 4 dl/g, y

(b) un valor de oscilación reológica, de un delta de tangente de matiz, a 0,005 Hz, por encima de un valor de 0,7
y/o,

(c) un número de viscosidad SLV desionizada, el cual es por lo menos tres veces el número de viscosidad SLV salada, del correspondiente polímero no ramificado, realizado en ausencia de agente ramificante,

y en donde, el polímero catiónico soluble en agua, se añade a la suspensión celulósica, previamente a la arcilla hinchable y el polímero ramificado soluble en agua.

Se ha encontrado, de una forma sorprendente, el hecho de que, la floculación de la suspensión celulósica utilizando un sistema de floculación el cual comprende una arcilla hinchable y un polímero ramificado soluble en agua, con las características reológicas especiales, proporciona mejoras en la retención, el drenaje y la formación, en comparación con la utilización de polímero ramificado, aniónico, en ausencia de polímero aniónico ramificado.

Las arcillas hinchables, pueden ser por ejemplo, de una forma típica, una arcilla del tipo bentonita. Las arcillas preferidas, son hinchables en agua, e incluyen a las arcillas las cuales son hinchables en agua de una forma natural, o a arcillas que pueden modificarse, por ejemplo, mediante intercambio de iones, para convertirlas en hinchables mediante agua. Las arcillas hinchables en agua apropiadas, incluyen, aunque no de una forma limitada a ellas, a las arcillas a las que se les hace a menudo referencia como hectorita, esmectitas, montmorillonitas, montronitas, saponita, sauconita, hormitas, attapulgitas y sepiolitas. Las arcillas aniónicas típicas, se describen en las solicitudes de patente europeas EP - A - 235 893 ó EP - A - 335 575.

De una forma mayormente preferible, la arcilla, es una arcilla del tipo bentonita. Las bentonitas, pueden proporcionarse como una bentonita de metal alcalino. Las bentonitas, se encuentran de una forma natural, como bentonitas alcalinas, tales como la bentonita sódica, o como sal de metal alcalinotérreo, usualmente, como sal de calcio o de magnesio. Generalmente, las bentonitas de metal alcalinotérreo, se activan mediante un tratamiento con carbonato sódico o con bicarbonato sódico. La arcilla de bentonita hinchable activada, se suministra, a menudo, al molino del papel, como una materia seca, en forma de polvo. De una forma alternativa, la bentonita, puede aportarse como una suspensión fluida de alto contenido en sólidos, de bentonita activada, por ejemplo, por lo menos un 15 a un 20% de sólidos, por ejemplo, tal y como se describe en el documento europeo de solicitud de patente EP - A - 485 124, y en los documentos internacionales de solicitud de patente WO - A - 9 733 040 y WO - A - 9 733 041.

En la fabricación de papel, la bentonita, puede aplicarse a la suspensión celulósica, como una suspensión acuosa de bentonita. De una forma típica, la suspensión de bentonita, comprende un porcentaje de hasta un 10%, en peso, de bentonita. La suspensión de bentonita, comprenderá, normalmente, un porcentaje de por lo menos un 3% de arcilla de bentonita, de una forma típica, un porcentaje de alrededor del 5%, en peso, de bentonita. Cuando se suministra al molino de papel como una suspensión fluible (fluida) de alto contenido en sólidos, de una forma usual, la suspensión, se diluye a una concentración apropiada. En algunos casos, la suspensión fluida de bentonita, de alto contenido en sólidos, puede aplicarse directamente a la primera materia de fabricación de papel.

El polímero aniónico ramificado, se forma a partir de una mezcla de monómeros solubles en agua, que comprende por lo menos un monómero aniónico o potencialmente aniónico, etilénicamente insaturado, y una reducida cantidad de una agente de ramificación, por ejemplo, tal y como el que se describe en el documento de solicitud internacional de patente WO - A - 9 829 604. De una forma general, el polímero, estará formado a partir de una mezcla de monómero aniónico, soluble en agua, en un porcentaje comprendido dentro de unos márgenes que van del 5 al 100%, y un monómero no iónico, soluble en agua, en un porcentaje comprendido dentro de unos márgenes que van del 0 al 95%, en peso. De una forma típica, los monómeros solubles en agua, tienen una solubilidad en agua de un valor de por lo menos 5 g / 100 cm^{3}. El monómero aniónico, se selecciona, de una forma preferible, de entre el grupo consistente en ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maléico ácido crotónico, ácido itacónico, ácido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico, ácido alilsulfónico y ácido vinilsulfónico, y sales de metales alcalinos o amónicas de éstos. El monómero no iónico, se selecciona, de una forma preferible, de entre el grupo consistente en acrilamida, metacrilamida, N-vinilpirrolidona, y acrilato de hidroxietilo. Un monómero particularmente preferido, comprende acrilamida y acrilato de sodio.

El agente de ramificación, puede ser cualquier tipo de material químico que provoque la ramificación mediante la reacción a través de los grupos carboxílicos u otros grupos pendientes (por ejemplo, un epóxido, silano, metal polivalente o formaldehído). De una forma preferible, el agente de ramificación preferido, es monómero polietilénicamente insaturado, el cual se incluye en la mezcla de monómeros a partir del cual se forma el polímero. Las cantidades de agente de ramificación requeridas, variarán en concordancia con el agente de ramificación específico. Así, de este modo, cuando se utilizan agentes de ramificación acrílicos polietilénicamente insaturados, tales como la metilenbisacrilamida, la cantidad molar, es usualmente de un valor molar que se encuentra por debajo de 30 ppm, de una forma preferible, por debajo de 20 ppm. De una forma general, éste es de un valor inferior a 10 ppm y, de una forma preferible, éste es de un valor inferior a 5 ppm. La cantidad óptima de agente de ramificación es, de una forma preferible, la cantidad comprendida dentro de unos márgenes que van desde 0,5 hasta 3 ppm molares, ó de 3,5 ppm molares ó incluso de 3,8 ppm molares, pero, en algunos casos, podría ser deseable el utilizar de 7 a 10 ppm. De una forma preferible, el agente ramificante, es soluble en agua. De una forma típica, éste puede ser un material difuncional, tal como la metilenbisacrilamida, o éste puede ser un agente reticulante trifuncional, tetrafuncional o altamente funcional, como por ejemplo, cloruro de tetraalilamonio. De una forma general, puesto que, el monómero alílico, tiende a tener unos valores de relación o cocientes relativamente bajos, éstos polimerizan de una forma menos rápida y, así, de este modo, corresponde a una práctica standard, cuando se utilizan agentes ramificantes alílicos, polietilénicamente insaturados, tales como el cloruro de tetraalilamonio, el utilizar altos niveles, como por ejemplo, los correspondientes a una gama comprendida dentro de unos márgenes que van de 5 a 30 ó de incluso 35 ppm molares, ó incluso 38 ppm molares, o incluso todavía unos niveles tan altos como los correspondientes a 70 ó 100 ppm molares.

Puede también ser deseable el incluir un agente de transferencia de cadena en la mezcla de monómeros. Allí en donde se incluye el agente de transferencia de cadena, éste puede utilizarse en una cantidad de por lo menos 2 ppm, en peso, y puede incluirse en una cantidad de hasta 200 ppm, en peso. De una forma típica, las cantidades de agente de transferencia de cadena, se encuentran comprendidas dentro de unos márgenes que van desde 10 hasta 50 ppm, en peso. El agente de transferencia de cadena, puede ser cualquier substancia química apropiada, por ejemplo, hipofosfito sódico, 2-mercaptoetanol, ácido málico o ácido tioglicólico. De una forma preferible, no obstante, el polímero ramificado, aniónico, se prepara en ausencia de agente de transferencia añadido.

El polímero aniónico ramificado es, generalmente, en forma de una emulsión o dispersión del tipo agua en aceite. De una forma típica, los polímeros, están hechos mediante polimerización en fase inversa, con objeto de formar una emulsión de fase inversa. Este producto tiene, usualmente, un tamaño de partícula, en un porcentaje de por lo menos un 95% en peso, inferior a 10 \mum y, de una forma preferible, en un porcentaje de por lo menos un 90%, inferior a 2 \mum, por ejemplo, substancialmente inferior a 100 nm y, de una forma especialmente substancial, comprendido dentro de unos márgenes que van desde 500 nm a 1 \mum. Los polímeros, pueden preparase mediante técnicas de emulsión en fase inversa convencional, o polimerización en microemulsión.

El delta de tangente de matiz, a un valor de 0,005 Hz, se obtiene mediante la utilización de un Reómetro de tensión controlada, en modo de oscilación, en una solución acuosa al 1,5%, en peso, de polímero, en agua desionizada, después de un proceso de agitación por volteo, durante un transcurso de tiempo de dos horas. Durante el transcurso de esta operación, se utiliza una unidad del tipo Carrimed CSR 100, en la que se ha incluido un cono acrílico de 6 cm, con ángulo cónico de 1º58', y un valor de truncado de 58 \mum (ref. de artículo 5664). Se utiliza un volumen de muestra de aproximadamente 2 - 3 cm^{3}. La temperatura, se controla a un nivel de 20,0ºC \pm 0,1ºC, utilizando un placa del tipo Peltier Plate. Se emplea un desplazamiento angular de 5 X 10^{-4} radianes, a lo largo de un barrido de 0,005 Hz a 1 Hz, en 12 etapas, en una base logarítmica. Se registran mediciones G' y G'', y se utilizan para calcular los valores del delta de tangente de matiz (G''/G'). El valor del delta de tangente de matiz, es el valor de la relación entre el módulo (viscoso) de pérdida G'' con respecto al módulo (elástico) de almacenamiento G', en el sistema.

A bajas frecuencias, (0,005 Hz), se cree que, la tasa de deformación de la muestra, es lo suficientemente floja como para permitir que se desenreden las cadenas enredadas o anudadas, lineales o ramificadas. La red o estructura de los sistemas reticulados, tienen un enredo o anudado permanente de las cadenas, y muestran reducidos valores del delta de tangente de matiz a través de una amplia gama de frecuencias. Así, por lo tanto, se utilizan mediciones de baja frecuencia (por ejemplo, de 0,005 Hz), para caracterizar las propiedades del polímero en el medio ambiente
acuoso.

Los polímeros aniónicos ramificados, deben tener un delta de tangente de matiz, a 0,005 Hz, por encima de 0,7. Los polímeros aniónicos ramificados preferidos, tienen un valor delta de tangente de matiz de 0,8, a 0,005 Hz. De una forma preferible, la viscosidad intrínseca, se encuentra por encima de un valor correspondiente a 4 dl/g, de una forma particular, por lo menos un valor correspondiente a 5 ó 6 dl/g. Podría ser deseable el proporcionar polímeros de un peso molecular suficientemente alto, el cual exhiba viscosidades intrínsecas tan altas como las correspondientes a 16 ó 18 dl/g. No obstante, los polímeros mayormente preferidos, tienen viscosidades intrínsecas correspondientes a una gama comprendida entre unos valores que van de 7 a 12 dl/g, especialmente, de 8 a 10 dl/g.

Los polímeros aniónicos ramificados preferidos, pueden también caracterizarse mediante la referencia al correspondiente polímero realizado bajo las mismas condiciones de polimerización, pero en ausencia de agente ramificante (es decir, el "polímero no ramificado"). El polímero no ramificado, tiene de una forma general una viscosidad intrínseca de por lo menos 6 dl/g y, de una forma preferible, de por lo menos 8 dl/g. A menudo, ésta es de un valor comprendido dentro de unos márgenes que van desde 16 a 30 dl/g. La cantidad de agente ramificante, es usualmente tal que, la viscosidad intrínseca, se reduce en un porcentaje del 10 al 70% ó, algunas veces, en hasta un porcentaje del 90%, del valor original (expresado en dl/g), para el polímero no ramificado al cual se hace referencia anteriormente, arriba. La viscosidad Brookfield salina del polímero, se mide procediendo a preparar una solución acuosa al 1%, en peso, de polímero activo, en una solución acuosa de NaCl 1M, a una temperatura de 25ºC, utilizando un viscosímetro Brookfield, introducido con un adaptador UL a una velocidad angular de 6 revoluciones por minuto. Así, de esta forma, un polímero en forma de polvo o un polímero en fase inversa, se disolverá, en primer lugar, en agua desionizada, para formar una solución concentrada y, esta solución concentrada, se diluye con NaCl acuoso 1M. La viscosidad de la solución salina, es de un valor generalmente superior a 2,0 mPa.s y, éste, es usualmente de por lo menos 2,2 mPa.s y, de una forma preferible, éste es de por lo menos 2,5 mPa.s. Generalmente, este no es mayor de 5 mPa.s y, valores comprendidos dentro de unos márgenes que van de 3 a 5, son los que usualmente se prefieren. Éstos se miden, todos, a una velocidad angular de 60 revoluciones por minuto.

Los números de viscosidad SLV utilizados para caracterizar al polímero ramificado aniónico, se determinan mediante la utilización de un viscosímetro de nivel suspendido, de vidrio, a una temperatura de 25ºC, eligiéndose, el viscosímetro, para que sea apropiado en concordancia con la viscosidad de la solución. El número de viscosidad, es \eta - \eta_{o}/\eta_{o}, en donde, \eta y \eta_{o}, son los resultados de la viscosidad para soluciones acuosas de polímeros y de muestra ciega (en blanco) de disolvente, respectivamente. A éste valor, se le puede también hacer referencia como viscosidad específica. El número de viscosidad SLV desionizada, es el número obtenido para una solución acuosa al 0,05%, del polímero, preparada en agua desionizada. El número de viscosidad SLV salada, es el número obtenido para una solución acuosa de polímero al 0,05%, preparada en cloruro sódico 1M.

El número de viscosidad SLV desionizada, es preferiblemente de un valor de por lo menos 3 y, de una forma general, por lo menos 4, por ejemplo, hasta un valor de 7,8 ó mayor. Los mejores resultados, se obtienen cuando, este valor, es superior a 5. De una forma preferible, éste es más alto que el número de viscosidad SLV desionizada para el polímero no ramificado, esto equivale a decir, el polímero realizado bajo las mismas condiciones de polimerización, pero en ausencia del agente de ramificación (y, por lo tanto, que tiene una mayor viscosidad intrínseca). Si el número de la viscosidad SLV desionizada no es mayor que el número de viscosidad SLV desionizada del polímero no ramificado, de una forma preferible, éste es, por lo menos un 50% y, usualmente, por lo menos un 75%, del número de viscosidad SLV desionizada del polímero no ramificado. El número de viscosidad SLV salada, es usualmente de un valor por debajo de 1. El número de viscosidad SLV desionizada, es a menudo, por lo menos cinco veces y, de una forma preferible, por lo menos ocho veces, el número de viscosidad SLV salada.

En concordancia con la invención, los componentes polímero ramificado aniónico y arcilla hinchable del sistema de floculación, pueden combinarse en una mezcla, e introducirse en la suspensión celulósica, como una composición simple. De una forma alternativa, el polímero ramificado, aniónico, y la arcilla hinchable, pueden introducirse separadamente, pero simultáneamente. De una forma preferible, no obstante, la arcilla hinchable y el polímero ramificado, aniónico, se introducen secuencialmente, de una forma más preferible, cuando, la arcilla hinchable, se introduce en la suspensión y, a continuación, el polímero ramificado aniónico.

En una forma preferida de la invención, el polímero ramificado aniónico, soluble en agua, y la arcilla hinchable, se añaden a la suspensión celulósica, suspensión ésta, la cual, se ha tratado previamente con un material catiónico. El pre-tratamiento catiónico, puede realizarse mediante la incorporación de materiales catiónicos en la suspensión, y en cualquier punto previamente a la adición del polímero ramificado aniónico y arcilla hinchable. Así, de esta forma, el tratamiento catiónico, puede ser inmediatamente antes de la adición del polímero ramificado aniónico y arcilla hinchable, si bien, de una forma preferible, el material catiónico, se introduce en la suspensión, lo suficientemente antes, con objeto de que éste se distribuya a través de la totalidad de la suspensión celulósica, antes de que se añadan, bien ya sea el polímero ramificado aniónico, o bien ya sea la arcilla hinchable. Puede ser deseable, el añadir el material catiónico, antes de una las etapas de mezclado, tamizado o aclarado y, en algunos casos, antes de que se diluya la primera materia en suspensión. Puede ser incluso beneficioso, el añadir el material catiónico en el recipiente o cajón de mezclado o recipiente de mezcla, o incluso en el interior de uno o más de los componentes de la suspensión celulósica, por ejemplo, suspensiones de triturado recubierto o de cargas, por ejemplo, suspensiones de carbonato cálcico precipitado.

El material catiónico, puede ser cualquier número de especies catiónicas, tales como polímeros catiónicos solubles en agua, o materiales orgánicos, tales como alúmina, poli(cloruro de aluminio), cloruro de aluminio trihidratado, y cloroalúmina hidratada. Los polímeros orgánicos solubles en agua, pueden ser polímeros naturales, tales como almidón catiónico o polímeros catiónicos sintéticos. Son particularmente preferidos, los materiales catiónicos, que coagulan o floculan con fibras celulósicas y otros componentes de la suspensión celulósica.

En concordancia con la invención, el sistema de floculación, comprende, por lo menos, tres componentes floculantes. Así, de esta forma, el sistema, emplea un polímero aniónico ramificado, soluble en agua, arcilla hinchable, y un polímero catiónico soluble en agua, así como, de menor importancia, un floculante / coagulante adicional.

El componente floculante / coagulante adicional, se añade previamente a, bien ya sea la arcilla hinchable, o bien ya sea el polímero ramificado aniónico. Típicamente, el floculante adicional, es un polímero natural o sintético, u otro material capaz de provocar floculación / coagulación de las fibras y otros componentes de la suspensión celulósica. El floculante / coagulante adicional, puede ser un polímero catiónico, no iónico, aniónico, o anfotérico, natural o sintético. Éste puede ser un polímero natural, tal como un almidón natural, un almidón catiónico, un almidón aniónico, o un almidón anfotérico. De una forma alternativa, éste puede ser cualquier polímero sintético soluble en agua, el cual exhiba, de una forma preferible, un carácter iónico. Los polímeros iónicos solubles en agua preferidos, tienen una funcionalidad catiónica o potencialmente catiónica. Así, por ejemplo, el polímero catiónico, puede comprender grupos amina libres, los cuales se convierten en catiónicos, una vez que se han introducido en una suspensión celulósica, con un valor pH lo suficientemente bajo, de tal modo que se protonicen grupos amina libres. De una forma preferible, no obstante, los polímeros catiónicos, portan una carga catiónica permanente, tales como los grupos de amonio cuaternario.

El floculante / coagulante adicional, puede utilizarse adicionalmente a la etapa de pre-tratamiento catiónico, descrito anteriormente, arriba. En un sistema particularmente preferido, el pre-tratamiento catiónico descrito anteriormente, arriba, es también el floculante / coagulante adicional. Así, de esta forma, este procedimiento preferido, comprende la adición de un floculante / coagulante catiónico a la suspensión celulósica, o a uno o más de los componentes en suspensión de ésta, con objeto de pre-tratar catiónicamente la suspensión celulósica. La suspensión, se somete, a continuación, a etapas adicionales de floculación, que comprenden la adición de polímero ramificado, aniónico, soluble en agua, y la arcilla hinchable.

El coagulante / floculante catónico es, de una forma deseable, un polímero soluble en agua, el cual puede ser, por ejemplo, un polímero de relativamente bajo peso molecular, de una cationicidad relativamente alta. Así, por ejemplo, el polímero, puede ser un homopolímero de cualquier monómero catiónico etilénicamente insaturado, polimerizado, para proporcionar un polímero con una viscosidad intrínseca de un valor de hasta 3 dl/g. Se prefieren los homopolímeros de cloruro de dialildimetilamonio. El polímero de bajo peso molecular y alta cationicidad, puede ser un polímero de adición, formado mediante la condensación de aminas, con otras especies di- ó tri-funcionales apropiadas. Así, por ejemplo, el polímero, puede estar formado procediendo a hacer reaccionar una o más aminas seleccionadas de entre dimetilamina, trimetilamina y etilendiamina, etc., y epihalohidrína, prefiriéndose la epiclorohidrína.

De una forma preferible, el floculante / coagulante catiónico, es un polímero que se ha formado a partir de mónomero catiónico etilénicamente insaturado, soluble en agua, o mezcla de monómeros, catiónica, etilénicamente insaturada, soluble en agua, en donde, por lo menos uno de los monómeros de la mezcla, es catiónico o potencialmente catiónico. Por soluble en agua, se pretende dar a entender el hecho de que, el monómero, tiene una solubilidad en agua de por lo menos 5 g / 100 cm^{3}. El monómero catiónico, se selecciona, de una forma preferible, a partir de cloruros de alildialquilamonio, sales de adición de ácidos o sales de amónio cuaternario de, bien ya sea (met)acrilato de dialquilaminoalquilo, o bien ya sea de (met)acriliamidas de dialquilaminoalquilo. De una forma más preferible, tales tipos de polímeros, tienen una viscosidad intrínseca de un valor de por lo menos 3 dl/g, por ejemplo, de un valor tan alto como 18 dl/g, pero, usualmente, de un valor comprendido dentro de unos márgenes que van desde 7 u 8 hasta 14 ó 15 dl/g.

Los polímeros catiónicos particularmente preferidos, incluyen a los copolímeros de sales de amónio cuaternario y cloruro de metileno, de acrilato ó metacrilato de dimetialminoetilo. El polímero catiónico soluble en agua, puede ser un polímero con un valor de oscilación reológica de un delta de tangente de matiz, a 0,005 Hz, por encima de 1,1 (definido mediante el método que se incluye aquí).

El polímero catiónico soluble en agua, puede también tener una estructura ligeramente ramificada, por ejemplo, mediante la incorporación de pequeñas cantidades de un agente de ramificación, como por ejemplo, hasta 20 ppm, en peso. De una forma típica, el agente de ramificación, incluye a cualesquiera de los agentes de ramificación definidos aquí, apropiados para la preparación del polímero aniónico. Tales tipos de polímeros ramificados, pueden también prepararse procediendo a la inclusión de un agente de transferencia de cadena en la mezcla de monómero. El agente de transferencia de cadena, puede incluirse en una cantidad de por lo menos 2 ppm, en peso, y puede incluirse en una cantidad hasta 200 ppm. De una forma típica, las cantidades de agente de transferencia, se encuentran comprendidas dentro de unos márgenes que van desde 10 hasta 50 ppm, en peso. El agente de transferencia de cadena, puede ser cualquier substancia química como, por ejemplo, hipofosfito sódico, 2-mercaptoetanol, ácido málico ó ácido tioglicólico.

Los polímeros ramificados que comprenden un agente de transferencia de cadena, pueden prepararse utilizando altos niveles de agente de transferencia, por ejemplo, unos niveles de hasta 100 ó 200 ppm, en peso, con la condición de que, las cantidades de agente de transferencia utilizadas, sean suficientes como para asegurar el hecho de que, el polímero, sea soluble en agua. De una forma típica, el polímero ramificado, soluble en agua, puede formarse a partir de una mezcla de monómeros, soluble en agua, la cual comprende, por lo menos, un monómero catiónico, por lo menos una cantidad molar de 10 ppm de un agente de transferencia de cadena, y una cantidad molar inferior a 20 ppm, de un agente de ramificación. De una forma preferible, el polímero ramificado soluble en agua, tiene un valor de oscilación reológica de un delta de tangente de matiz, a 0,005 Hz, superior a 0,7 (tal y como se define mediante el método que se facilita aquí). De una forma típica, los polímeros ramificados, catiónicos, tienen una viscosidad intrínseca de por lo menos 3 dl/g. Dr una forma típica, los polímeros, pueden tener una viscosidad intrínseca comprendida dentro de unos márgenes que van de 4 ó 5 hasta 18 ó 19 dl/g. Los polímeros preferidos, tienen una viscosidad intrínseca comprendida dentro de unos márgenes que van de 7 u 8 hasta 12 ó 13 dl/g.

Los polímeros catiónicos solubles en agua, pueden también prepararse mediante cualquier procedimiento convenientemente apropiado, por ejemplo, mediante polimerización en solución, mediante polimerización en suspensión del tipo agua en aceite, o mediante polimerización en emulsión del tipo agua en aceite. La polimerización en solución, tiene como resultado geles polímeros acuosos, los cuales pueden cortarse al secarse, y molerse, para proporcionar un producto en forma de polvo. Los polímeros, pueden producirse como perlas, mediante polimerización en suspensión, o como una emulsión o dispersión del tipo agua en aceite, mediante polimerización en forma de emulsión del tipo agua en aceite, por ejemplo, en concordancia con el procedimiento definido en las solicitudes de patente europeas EP - A - 150 933, EP - A - 102 760 ó EP - A - 126 528.

El sistema de floculación, comprende un polímero catiónico, el cual se añade en una cantidad suficiente como para efectuar la floculación. De una forma usual, la dosis de polímero catiónico, sería de una cantidad por encima de 20 ppm, en peso, de polímero catiónico, en base al peso en seco de la suspensión. De una forma preferible, el polímero catiónico, se añade en una cantidad de por lo menos 50 ppm, en peso, por ejemplo, en una cantidad comprendida dentro de unos márgenes que van desde 100 ppm hasta 2000 ppm, en peso. De una forma típica, la dosis de polímero, puede ser de un valor comprendido dentro de unos márgenes que van desde 150 ppm a 600 ppm, en peso, especialmente, de un valor comprendido dentro de unos márgenes situados entre 300 y 400 ppm, en peso, en base al peso de la suspensión en seco, si bien, se prefieren unos valores de por lo menos 50 ppm, en peso, de una forma particular, unos valores comprendidos dentro de unos márgenes situados entre 100 y 1000 ppm, en peso. Se prefieren dosis comprendidas dentro de unos márgenes que van de 150 a 600 ppm, en peso, especialmente, las dosis comprendidas dentro de unos márgenes que van de 200 a 400 ppm, en peso. La arcilla hinchable, puede añadirse a una dosis de por lo menos 100 ppm, en peso, en base al peso de la suspensión en seco. Así, por ejemplo, la dosis de la arcilla, es de un valor comprendido dentro de unos márgenes que van de 100 a 15.000 ppm, en peso. Para algunas aplicaciones, las dosis comprendidas dentro de unos márgenes que van de 100 a 500 ppm, en peso, e incluso de un valor que va hasta 1000 ppm, en peso, pueden probar el ser particularmente apropiadas para el procedimiento en concordancia con la presente invención. Para algunas aplicaciones, pueden preferirse dosis mayores, por ejemplo, dosis comprendidas dentro de unos márgenes que van de 1000 a 5000 ppm, en
peso.

En concordancia con la presente invención, la suspensión celulósica, se somete a cizallamiento mecánico, a continuación de la adición de por lo menos uno de los componentes del sistema floculante. Así, en esta forma preferida de presentación de la invención, un componente del sistema floculante, se mezcla en la suspensión celulósica, provocando la floculación y, la suspensión floculada, se somete, a continuación a cizallamiento mecánico. Esta etapa de cizallamiento, puede lograrse haciendo pasar la suspensión floculada a través de una o más etapas de cizallamiento, seleccionadas de entre las etapas de bombeo, de limpieza o de mezclado. Así, por ejemplo, tales tipos de etapas de cizallamiento, incluyen bombas de ventilación y pantallas centrales, pero podrían ser cualquier otra etapa en el procedimiento, en donde acontece el cizallamiento de la suspensión.

La etapa de cizallamiento mecánico, actúa, de una forma deseable, en la suspensión floculada, de tal forma que, ésta, se degrade en copos. Todos los componentes de sistema floculante, pueden añadirse previamente a la etapa de cizallamiento, si bien, de una forma preferible, por lo menos el último componente del sistema de floculación, se añade a la suspensión celulósica, en un punto, en el proceso, en donde no existe un cizallamiento substancial, antes del drenaje para formar la hoja. Así, de esta forma, un componente del sistema floculante, se añade a la suspensión celulósica y, la suspensión floculada, se somete entonces a cizallamiento mecánico, en donde, los copos, se degradan mecánicamente y, a continuación, por lo menos un componente del sistema de floculación, se añade para reflocular la suspensión, previamente al drenaje.

En concordancia con una forma mayormente preferida de la invención, el polímero catiónico soluble en agua, se añade a la solución celulósica y, a continuación, la suspensión, se somete entonces a cizallamiento mecánico. La arcilla hinchable, y el polímero aniónico ramificado, soluble en agua, se añaden entonces a la suspensión. El polímero aniónico ramificado y la arcilla hinchable, pueden añadirse bien ya sea como una composición previamente mezclada, o bien ya sea por separado, pero simultáneamente, pero, de una forma preferible, éstos se añaden sucuencialemente. Así, de este modo, la suspensión, puede reflocularse mediante la adición de polímero aniónico ramificado, seguido de la arcilla hinchable, pero, de una forma preferible, la suspensión, se reflocula mediante la adición de arcilla hinchable y, a continuación, el polímero ramificado, aniónico.

El primer componente del sistema de floculación, puede añadirse a la suspensión celulósica y, a continuación, la suspensión celulósica, puede hacerse pasar a través de una o más etapas de cizallamiento. El segundo componente de la floculación puede añadirse, para reflocular la suspensión, solución refloculada ésta, la cual, puede someterse entonces a un cizallamiento mecánico adicional. La suspensión refloculada cizallada, puede también cizallarse adicionalmente, mediante la adición de un tercer componente del sistema de floculación. En el caso en donde, la adición de los componentes del sistema de floculación, se separa mediante etapas de cizallamiento, se prefiere el que, el polímero aniónico ramificado, sea el último componente a añadirse.

En otra forma de presentación de la invención, la suspensión, puede no ser sometida a cualquier cizallamiento adicional, después de la adición de cualquiera de los componentes del sistema de floculación a la suspensión celulósica. El material de arcilla hinchable, el polímero ramificado aniónico y, allí en donde se encuentre incluido, el polímero catiónico soluble en agua, pueden todos ellos introducirse en la suspensión celulósica, después de por lo menos una etapa de cizallamiento, previamente a proceder al drenaje. En esta forma de presentación de la invención, el polímero ramificado soluble en agua, puede ser el primer componente, seguido de, ambos, el polímero catiónico (en el caso en el que éste se encuentre incluido) y, a continuación, la arcilla hinchable. No obstante, pueden también utilizarse otros órdenes de adición.

En una forma preferida de presentación de la presente invención, se proporciona un procedimiento para la preparación de papel, a partir de una primera materia celulósica en suspensión, que comprende una carga. La carga, puede ser cualquier material de carga tradicionalmente utilizado. Así, por ejemplo, la carga, puede ser arcilla, tal como el caolín o, la carga, puede ser un carbonato cálcico el cual podría ser carbonato cálcico molido o, de una forma particular, carbonato cálcico precipitado, o podría ser preferible el utilizar dióxido de titanio como material de carga.

Los ejemplos de otros materiales de carga, incluyen también a las cargas poliméricas sintéticas. De una forma general, una primera materia celulósica que comprende cantidades substanciales de cargas, es más difícil de flocular. Esto es particularmente cierto, en el caso de cargas de un tamaño de partícula muy fino, tal como, por ejemplo, el carbonato cálcico precipitado. Así, de esta forma, en concordancia con un aspecto preferido de la presente invención, se proporciona un procedimiento para fabricar papel cargado. La primera materia para la fabricación del papel, puede comprender cualquier cantidad de carga apropiada. De una forma general, la suspensión celulósica, comprende por lo menos un porcentaje del 5%, en peso, de material de carga. De una forma típica, la suspensión celulósica, comprende un porcentaje de hasta un 40%, en peso, de carga, de una forma preferible, ésta comprende un porcentaje comprendido dentro de unos márgenes situados entre un 10% y un 40%, en peso, de carga. De una forma deseable, la hoja final de papel, o de papel cartón, comprende un porcentaje de hasta un 40%, en peso, de carga. Así, de este modo, en concordancia con este aspecto preferido de la invención, se proporciona un procedimiento para la fabricación de papel o papel cartón, cargado, en donde, en primer lugar, se proporciona una suspensión celulósica que comprende cargas y, en el cual, los sólidos en suspensión, se floculan mediante la introducción, en la suspensión, de un sistema floculante que comprende una arcilla hinchable en agua y polímero ramificado soluble en agua, tal y como se definen aquí, en este documento.

En una forma alternativa de presentación de la invención, se proporciona un procedimiento para la preparación de papel o de papel cartón, a partir de una suspensión de primera materia celulósica, la cual, se encuentra substancialmente exenta de cargas.

Los ejemplos que se facilitan a continuación, ilustran la invención.

Ejemplo 1

(Comparativo)

Se procede a determinar las propiedades de drenaje, utilizando un aparato del tipo Schopper-Riegler, con la salida posterior bloqueada, de tal forma que, el agua drenada, sale a través de la apertura frontal. La primera materia celulósica utilizada, es una suspensión de madera de abedul blanqueada / madera de pino blanqueada, al 50 / 50, y que contiene un porcentaje del 40%, en peso, (en sólidos totales) de carbonato cálcico precipitado. La suspensión de la primera materia, se bate a un valor de estado libre ("freeness") de 55º (método de Schopper Riegler) antes de la adición de carga. Se le añaden, a la suspensión 5 kg por tonelada (en sólidos totales) de almidón catiónico (0,045 DS).

Se procede a mezclar, con la primera materia, un copolímero de acrilamida con sal de amónio cuaternario de cloruro de metilo de acrilato de dimetilaminoetilo (75/25, peso / peso), de una viscosidad intrínseca de un valor por encima de 11,0 dl/g (Producto A) y, a continuación, después de cizallar la primera materia utilizando un agitador mecánico, se procedió a mezclar, en la primera materia, un copolímero ramificado aniónico, soluble en agua, de acrilamida con acrilato sódico (63/35) (peso / peso), con 6 ppm de metilenbisacrilamida, de una viscosidad intrínseca de 9,5 dl/g, y un valor de oscilación reológica, de un delta de tangente de matiz, a 0,005 Hz, de 0,9 (Producto B). El tiempo de drenaje, en segundos, para 600 ml de filtrado a drenar, se miden a diferentes dosis de Producto A y Producto B. Los tiempos de drenaje, en segundos, se muestran en la Tabla 1.

TABLA 1

1

Ejemplo 2

Se procede a repetir los tests de ensayo de drenaje del ejemplo 1, para una dosis de 500 g/t del producto A y 250 g/t del producto B, excepto en cuanto a lo referente al hecho de que, se aplicó una bentonita, después del cizallamiento, pero inmediatamente antes de la adición del producto B. Los tiempos de drenaje, se muestran en la tabla 2.

TABLA 2

2

Tal y como puede verse en la tabla, incluso una dosis de 125 g/t de bentonita, mejora substancialmente el drenaje.

Ejemplo 3

(comparativo)

Se producen hojas de papeles standard, utilizando la suspensión de primera materia celulósica del Ejemplo 1, y procediendo, en primer lugar, a mezclar el copolímero catiónico Producto A, en la primera materia, a una dosis dada y, a continuación, procediendo a cizallar, durante un transcurso de tiempo de 60 segundos y, subsiguientemente, mezclando, en el producto B, a una dosis dada. La primera materia floculada, se vierte, a continuación, en una malla fina, para formar una hoja, la cual se seca, a continuación, a una temperatura de 80ºC, durante un transcurso de tiempo de 2 horas. La formación de las hojas de papel, se determina utilizando un sistema de medición de exploración, desarrollado por la firma PIRA International. La desviación standard (SD), de valores de gris, se calcula, para cada imagen. Los valores de formación para cada dosis de producto A, y de producto B, se muestran en la Tabla 3. Los valores bajos, indican mejores resultados.

TABLA 3

3

Ejemplo 4

Se procede a repetir el ejemplo 3, excepto en cuanto a lo referente al hecho de que, se aplican dosis de 500 g/t de producto A y una dosis de 250 g/t de producto B, y 125, 250, 500, 750 y 1000 g/t de bentonita, después del cizallamiento, pero inmediatamente antes de la adición del producto B. La formación respectiva de valores, para cada una de las dosis de bentonita, se muestran en la Tabla 4.

TABLA 4

4

Una comparación de las dosis requeridas para proporcionar un drenaje equivalente, da como resultado la demostración de que, el sistema de floculación, utilizando polímero catiónico, bentonita y polímero aniónico ramificado, soluble en agua, proporciona una formación mejorada. Así, por ejemplo, a raíz del ejemplo 2, una dosis de 500 g/t de polímero A, 250 g/t de polímero B y 1000 g/t de bentonita, proporciona un tiempo de drenaje de 7 segundos. A raíz de la Tabla 4, puede verse que, las dosis equivalentes de producto A, bentonita y producto B, proporcionan una formación de 17,61. A raíz de, por ejemplo, la tabla 1, una dosis de 2000 g/t, de producto A y 750 g/t de producto B, en ausencia de bentonita, proporcionan un tiempo de drenaje de 7 segundos. A raíz de la tabla 3, la dosis equivalente de producto A y producto B, proporciona un valor de formación de 28,00. Así, de este modo, para un alto drenaje equivalente, la invención, mejora la formación en más de un 37%. Incluso para altos valores de drenaje equivalentes, por ejemplo, de 10 segundos, las mejoras en formación, pueden todavía observarse.

Así, de este modo, puede verse, a raíz de los ejemplos, el hecho de que, utilizando un sistema de floculación que involucra polímero catiónico, bentonita y polímero aniónico ramificado, soluble en agua, proporciona un drenaje más rápido y una mejor formación que el polímero catiónico, y polímero aniónico ramificado, soluble en agua, en ausencia de bentonita.

Ejemplo 5

(comparativo)

Se determinaron las propiedades de retención, mediante procedimientos estándar del tipo "Standard Britt Jar", en la suspensión de primera materia, utilizando un sistema de floculación que comprende un polímero catiónico (Producto A) y un polímero ramificado aniónico (Producto B), en ausencia de bentonita. El sistema de floculación, se aplica de la misma forma que para el ejemplo 3. Los números correspondientes a la retención total, se muestran, como porcentajes, en la tabla 5.

TABLA 5

5

Ejemplo 6

Se procede a repetir el ejemplo 5, excepto en cuanto a lo referente al hecho de que se utiliza, como sistema de floculación, 250 g/t de polímero catiónico (Producto A), 250 g/t de polímero aniónico ramificado (Producto B), y de 125 a 1000 g/t de bentonita. El sistema de floculación, se aplica de la misma forma que para el ejemplo 4. Los números correspondientes a la retención total, se muestran, como porcentajes, en la tabla 6.

TABLA 6

6

A raíz de los resultados mostrados en la tabla 5, una dosis de 250 g/t de polímero catiónico (Producto A), 250 g/t de polímero aniónico ramificado (Producto B), proporciona retención a 81,20. Mediante la introducción de 1000 g/t de bentonita, la retención se incrementa a 91,92. Con objeto de lograr una retención equivalente, en ausencia de bentonita, se requiere una dosis de 250/t de Producto A y 500 g/t de Producto B.

Ejemplo 7

Se procede a determinar el drenaje y la turbidez, utilizando una suspensión celulósica que comprende un porcentaje de 80 / 20, de pulpa de madera dura / madera blanda, un 30% de pulpa bruta, carbonato cálcico precipitado, desmenuzado (un 40%, en peso, en base al peso de la primera materia, en seco). La suspensión celulósica, de diluye con filtrado claro, a una concentración de la fibra, a un 0,9%.

Test de ensayo 1 (comparativo)

Se procede a mezclar 6 kg/t de almidón catiónico, completamente, con 1000 ml de una suspensión de primera materia en suspensión. Después de un transcurso de tiempo de 30 segundos, se procede a mezclar, en la primera materia, 400 g/t de copolímero de acrilamida y sal de amónico cuaternario y cloruro de metileno, de acrilato de dimetilaminoetilo (60/40), de una viscosidad intrínseca de un valor por encima de 10 dl/g y, después de un transcurso de tiempo de 30 segundos, se mezclan 2 kg/t de bentonita en la suspensión. Se mantiene el régimen de agitación de la materia prima en suspensión, a una velocidad angular de 1500 rpm, desde el principio hasta el final de la adición de los productos químicos del tratamiento. La primera materia en suspensión tratada, se invierte en un vaso de precipitación, durante 6 veces y, a continuación, se transfiere a un téster SR, con la salida trasera de contracorriente sellada, y un tiempo de drenaje suficiente para drenar 750 ml, y se mide la turbidez del filtrado.

Test de ensayo 2

Se procede a repetir el teste de ensayo 1, excepto en cuanto a lo referente al hecho de que, se aplica únicamente 1kg/t de bentonita y que, a la materia prima en suspensión, después de la bentonita, se le añaden 225 g/t de un copolímero aniónico ramificado, soluble en agua de acrilamida con acrilato sódico (65 / 35) (peso / peso), con 6 ppm, en peso, de metilenbisacrilamida de una viscosidad intrínseca de 9,5 dl/g y un valor de oscilación reológica, de un delta de tangente de matiz, a 0,005 Hz, de 0,9.

Test de ensayo 3

Se procede a repetir el test de ensayo 2, excepto en cuanto a lo referente al hecho de que, el polímero catiónico, se reemplaza por 450 g/t de copolímero de acrilamida con sal de amonio cuaternario de cloruro de metileno, de acrilato de dimetilaminoetilo (79 / 21) (peso / peso), de una velocidad intrínseca por encima de 8,5 dl/g y un valor de oscilación reológica de un delta de tangente de matiz, a 0,005 Hz, de 1,82.

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Test de ensayo 4

Se procede a repetir el test de ensayo 3, excepto en cuanto a lo referente al hecho de que, el orden de adición de la bentonita y del polímero aniónico catiónico, se invierten.

Las mediciones de drenaje y de turbidez, se muestran en la tabla 7.

TABLA 7

Test de ensayo	Drenaje (s)	Turbidez FNU
1	19	95
2	22	60
3	20	41
4	19	39

Las siglas FNU, significan unidades nefelométricas de medición de la turbidez (FNU, del inglés, Formazin Nephelometric Units)

Los resultados, muestran claramente el hecho de que, la utilización de polímero aniónico ramificado, mejora la turbidez del filtrado. La turbidez reducida, es una medición de retención mejorada de cargas y finos.

Ejemplo 8

Se procede a determinar el drenaje y la turbidez, utilizando una suspensión celulósica, la cual comprende 70 partes, en peso, de pulpa 70 /30 de TMP / madera blanda, 30 partes en peso de una pulpa bruta 80 / 20 recubierta / no recubierta. La suspensión celulósica, se diluye, con un filtrado claro, a una concentración de fibra del 0,8%.

Test de ensayo 1 (comparativo)

Se procede a mezclar 2 kg/t de almidón catiónico (DS 0,042), completamente, con 1000 ml de una suspensión de primera materia en suspensión. Después de un transcurso de tiempo de 30 segundos, se procede a mezclar, en la primera materia, 700 g/t de copolímero de acrilamida y sal de amonio cuaternario y cloruro de metileno, de acrilato de dimetilaminoetilo (60/40), de una viscosidad intrínseca de un valor por encima de 10 dl/g y, después de que se hayan mezclado completamente, se mezclan 2 kg/t de bentonita en la suspensión. Se mantiene el régimen de agitación de la materia prima en suspensión, a una velocidad angular de 1500 rpm, desde el principio hasta el final de la adición de los productos químicos de tratamiento. La primera materia en suspensión tratada, se invierte en un vaso de precipitación, durante 6 veces y, a continuación, se transfiere a un téster SR, con la salida trasera de contracorriente sellada, y un tiempo de drenaje suficiente para drenar 250 ml, y se mide la turbidez del filtrado.

Test de ensayo 2

Se procede a repetir el teste de ensayo 1, excepto en cuanto a lo referente al hecho de que, se añaden 125, 250 y 450 g/t de copolímero aniónico ramificado, soluble en agua, de acrilamida con acrilato sódico (65 / 35) (peso / peso), con 6 ppm, en peso, de metilenbisacrilamida de una viscosidad intrínseca de 9,5 dl/g y un valor de oscilación reológica, de un delta de tangente de matiz, a 0,005 Hz, de 0,9.

El drenaje y la turbidez resultantes, se muestran en la tabla 9.

TABLA 9

Dosificación de p. aniónico	Tiempo de drenaje (s)	turbidez (FNU)
ramificado (g/t)
0	47	132
125	31	90
250	24	70
450	18	60

Los resultados muestran el hecho de que, la adición de polímero aniónico ramificado, mejora tanto el tiempo de drenaje, como también la turbidez.

Test de ensayo 3

Se procede a repetir el test de ensayo 2, excepto en cuanto a lo referente al hecho de que, se utiliza una dosis constante de 250 g/t de polímero ramificado y 0,5, 1,0, 1,5 y 2,0 kg/t de bentonita.

Los resultados del drenaje y la turbidez para el test de ensayo, se muestran en la Tabla 10.

TABLA 10

Dosificación de bentonita (kg/t)	Tiempo de drenaje (s)	Turbidez (FNU)
0,5	47	105
1,0	36	92
1,5	29	86
2,0	25	70

Los resultados, muestran el hecho de que, la utilización de polímero aniónico ramificado, mejora el drenaje y la turbidez, incluso cuando se utiliza un reducido nivel de bentonita. El test de ensayo en el que se utilizan 0,5 kg/t de bentonita y 250 g/t de polímero aniónico ramificado, proporciona similares resultados de drenaje y una turbidez todavía mejor al procedimiento equivalente en el que se utilizan 2, kg/t de bentonita y polímero aniónico no ramificado.

Claims

1. procedimiento para la fabricación de papel o de papel cartón, el cual comprende la formación de una suspensión celulósica, la floculación de la suspensión, el drenaje de la suspensión sobre una pantalla para formar una hoja y, a continuación, el secado de la hoja,

caracterizado por el hecho de que,

(a) una viscosidad intrínseca de por lo menos 4 dl/g, y

(b) un valor de oscilación reológica, de un delta de tangente de matiz, a 0,005 Hz, por encima de un valor de 0,7
y / o,

2. Un procedimiento, según la reivindicación 1, en el cual, la arcilla hinchable, es una arcilla del tipo bentonita.

3. Un procedimiento, según la reivindicación 1 ó la reivindicación 2, en el cual, la arcilla hinchable, se selecciona de entre el grupo consistente en hectorita, esmectitas, monomorillonitas, nontronitas, saponita, sauconita, hormitas attapulgitas y sepiolitas.

4. Un procedimiento, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el cual, los componentes del sistema de floculación, se introducen secuencialmente en la suspensión celulósica.

5. Un procedimiento, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el cual, la arcilla hinchable, se introduce en la suspensión y, a continuación, el polímero aniónico ramificado, se incluye en la suspensión.

6. Un procedimiento, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el cual, el polímero aniónico ramificado, se introduce en la suspensión y, a continuación, la arcilla hinchable, se incluye en la suspensión.

7. Un procedimiento, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el cual, los componentes del sistema de floculación, se introducen simultáneamente en la suspensión celulósica.

8. Un procedimiento, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el cual, la suspensión celulósica, se trata previamente mediante la inclusión de un material catiónico, en la suspensión o un componente de ésta, previamente a la introducción del polímero aniónico ramificado y la arcilla hinchable.

9. Un procedimiento, según la reivindicación 8, en el cual, el material catiónico, se selecciona de entre polímeros orgánicos catiónicos, solubles en agua, o materiales inorgánicos, tales como alúmina, poli(cloruro de aluminio), cloruro de aluminio trihidratado, y cloroalúmina hidratada.

10. Un procedimiento, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el cual, el polímero catiónico, se forma a partir de un monómero etilénicamente insaturado, soluble en agua, o una mezcla, soluble en agua, de monómeros etilénicamente insaturados, que comprende por lo menos un monómero catiónico.

11. Un procedimiento, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el cual, el polímero catiónico, es un polímero catiónico ramificado, el cual, tiene una viscosidad intrínseca por encima de 3 dl/g, y exhibe un valor de oscilación reológica de un delta de tangente de matiz, a 0,005 Hz, superior a 0,7.

12. Un procedimiento, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el cual, el polímero catiónico, tiene una viscosidad intrínseca por encima de los 3 dl/g y exhibe un valor de oscilación reológica de un delta de tangente de matiz, a 0,005 Hz, por encima de 1,1.

13. Un procedimiento, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el cual, la suspensión, se somete a cizallamiento mecánico, a continuación de la adición de por lo menos uno de los componentes del sistema floculante.

14. Un procedimiento, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el cual, la suspensión, en primer lugar se flocula, mediante la introducción del polímero catiónico, procediendo a reflocular opcionalmente la suspensión, mediante la introducción de un polímero aniónico ramificado y arcilla hinchable.

15. Un procedimiento, según la reivindicación 14, en el cual, la suspensión celulósica, en primer lugar se flocula, mediante la introducción de la arcilla hinchable y, a continuación, el polímero aniónico ramificado soluble en agua.

16. Un procedimiento, según la reivindicación 14, en el cual, la suspensión, se flocula, mediante la introducción del polímero aniónico soluble en agua y, a continuación, la arcilla hinchable.

17. Un procedimiento, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, en el cual, la suspensión celulósica, comprende cargas.

18. Un procedimiento, según la reivindicación 17, en el cual, la hoja de papel o de papel cartón, comprende cargas, en una cantidad de hasta un 40%, en peso.

19. Un procedimiento, según la reivindicación 17 ó la reivindicación 18, en el cual, el material de carga, se selecciona de entre carbonato cálcico precipitado, carbonato cálcico molido, arcilla (especialmente caolín) y dióxido de titanio.

20. Un procedimiento, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, en el cual, la suspensión celulósica, se encuentra substancialmente exenta de cargas.