ES2624249T3 - Fabricación de papel y cartón. - Google Patents

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ES2624249T3 ES12728560.9T ES12728560T ES2624249T3 ES 2624249 T3 ES2624249 T3 ES 2624249T3 ES 12728560 T ES12728560 T ES 12728560T ES 2624249 T3 ES2624249 T3 ES 2624249T3
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Abstract

Un proceso de fabricación de papel o cartón, en el que una pasta para papel fina celulósica se proporciona y se somete a una o más etapas de cizallamiento, y luego se drena en un tamiz móvil para formar una hoja que se seca, en el que el proceso emplea un doble sistema de retención que se introduce en la pasta para papel fina celulósica, doble sistema de retención que consiste en un primer auxiliar de retención polimérico y un segundo auxiliar de retención polimérico, caracterizado porque el primer auxiliar de retención polimérico es un polímero catiónico soluble en agua que presenta una viscosidad intrínseca de al menos 6 dl/g y el segundo auxiliar de retención polimérico es un polímero catiónico soluble en agua que presenta una viscosidad intrínseca entre 4 y 9 dl/g, en el que la densidad de carga catiónica del segundo auxiliar de retención polimérico es superior a la densidad de carga catiónica del primer auxiliar de retención polimérico.

Description

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DESCRIPCION
Fabrication de papel y carton
La presente invention se refiere a un proceso para la fabrication de papel o carton. El proceso es particularmente adecuado para la fabrication de papel fino o papel de embalaje multiplex. Dicho papel o carton puede contener a menudo un material de carga.
Se conoce adecuadamente la fabrication de papel mediante un proceso que comprende la floculacion de una pasta para papel fina celulosica mediante la adicion de un auxiliar de retention polimerico y, a continuation, un drenaje de la suspension floculada a traves de un tamiz movil (a menudo referido como una tela metalica de la maquina) y luego la formation de una hoja humeda, que a continuation, se seca. Algunos pollmeros tienden a generar floculos bastante gruesos y aunque la retention y el drenaje pueden ser buenos, desafortunadamente la formation y la velocidad de secado de la hoja resultante pueden verse afectadas. Suele ser diflcil obtener el equilibrio optimo entre la retention, drenaje, secado y formation, anadiendo un unico auxiliar de retention polimerico y, por lo tanto, es una practica corriente anadir dos o frecuentemente tres o mas auxiliares de retention por separado en secuencia.
El documento EP-A-366764 describe un proceso de fabrication de papel por drenaje de una suspension celulosica a traves de un tamiz para una hoja celulosica en la que una solution acuosa de un auxiliar de retention polimerico se incluye en la suspension celulosica antes del drenaje. El auxiliar de retention polimerico se forma a partir de un monomero etilenicamente insaturado soluble en agua y tiene una viscosidad intrlnseca de al menos l2 dl/g y una alta solubilidad. Se dice que el proceso mejora la formation del papel sin deteriorar la retention. Asimismo se indica que otros aditivos de retention pueden incluirse antes del auxiliar de retention polimerico anteriormente mencionado.
Los procesos de fabrication de papel que emplean dobles sistemas de retention que incluyen pollmeros cationicos se conocen, por ejemplo, a partir del documento WO 2009136024.
En la fabrication de papel de alta calidad, tal como papel fino o papel complejo, tal como papel de embalaje multiplex, siempre es esencial que se consiga una alta retention de fibra y material de carga. A medida que la industria se esfuerza por productos de papel de mayor productividad, tales como papel fino o papel de embalaje multiplex, actualmente se suelen fabricar en maquinas de papel de velocidad muy alta, tales como formadoras de huecos, y/o que emplean procedimientos de desaguado con tela metalica doble. Aunque se mejora la productividad, existe una mayor tendencia a crear e introducir niveles mas altos de materiales finos. Esto, a su vez, provoca una reduction significativa en el rendimiento de retention.
El objetivo de la presente invention es mejorar la retention de materiales finos en los procesos de fabrication de papel y carton, especialmente en condiciones de la maquina de papel de alto cizallamiento.
De acuerdo con la presente invention, se proporciona un proceso de fabrication de papel o carton, en el que una pasta para papel fina celulosica se proporciona y se somete a una o mas etapas de cizallamiento, y luego se drena en un tamiz movil para formar una hoja que se seca, en el que el proceso emplea un doble sistema de retention que se introduce en la pasta para papel fina celulosica, cuyo doble sistema de retention consiste en un primer auxiliar de retention polimerico y un segundo auxiliar de retention polimerico, caracterizado porque el primer auxiliar de retention polimerico es un pollmero cationico soluble en agua que presenta una viscosidad intrlnseca de al menos 6 dl/g y el segundo auxiliar de retention polimerico es un pollmero cationico soluble en agua que presenta una viscosidad intrlnseca entre 4 y 9 dl/g,
en el que la densidad de carga cationica del segundo auxiliar de retention polimerico es superior a la densidad de carga cationica del primer auxiliar de retention polimerico.
El primer auxiliar de retention polimerico y el segundo auxiliar de retention polimerico pueden prepararse de manera deseable utilizando un monomero etilenicamente insaturado soluble en agua o una combination de monomeros etilenicamente insaturados solubles en agua, en el que al menos uno de los monomeros es cationico. Cuando los pollmeros se forman a partir de mas de un monomero, los otros monomeros puede ser o bien cationicos o bien no ionicos o bien una mezcla, aunque puede ser deseable que dichos monomeros incluyan uno o mas monomeros anionicos que resultan en un pollmero anfotero, siempre que la carga total sea cationica. Sin embargo, se prefiere que los dos auxiliares de retention polimericos se formen completamente a partir de un monomero cationico o una mezcla de monomeros que contiene al menos un monomero cationico y al menos un monomero no ionico.
Los monomeros cationicos incluyen dialquilamino alquil (met) acrilatos, dialquilamino alquil (met) acrilamidas, incluyendo adicion de acido y sales de amonio cuaternario de las mismas, cloruro de dialil dimetil amonio. Los monomeros cationicos preferentes incluyen las sales de amonio cuaternario del cloruro de metilo de dimetilamino acrilato de etilo y dimetil aminoetil metacrilato. Los monomeros no ionicos adecuados incluyen monomeros no ionicos insaturados, por ejemplo, acrilamida, metacrilamida, hidroxietil acrilato, N-vinilpirrolidona.
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Los primeros auxiliares de retencion polimericos preferentes son tambien poliacrilamidas cationicas que comprenden acrilamida y al menos un monomero etilenicamente insaturado cationico soluble en agua, preferentemente sales de amonio cuaternario de dialquil amino alquil (met) acrilatos o acrilamidas N-sustituidas, especialmente las sales de amonio cuaternario del cloruro de metilo de dimetilamino acrilato de etilo. Un pollmero particularmente preferente incluye el copollmero de acrilamida con las sales de amonio cuaternario del cloruro de metilo de dimetilamino acrilato de etilo.
El primer auxiliar de retencion polimerico contiene preferentemente al menos un 5 % en moles de unidades monomericas cationicas y hasta 60 % en moles de unidades monomericas cationicas, mas preferentemente entre 5 y 40 % en moles de unidades monomericas cationicas, especialmente entre 5 y 20 % en moles con el resto constituido por monomeros no ionicos etilenicamente insaturados. Los primeros auxiliares de retencion polimericos especialmente preferentes incluyen el copollmero de acrilamida con las sales de amonio cuaternario del cloruro de metilo de dimetilamino acrilato de etilo con las relaciones mencionadas de monomeros.
Preferentemente, el primer auxiliar de retencion polimerico presenta una viscosidad intrlnseca de al menos 7 o 7,5 dl/g, pero mas preferentemente al menos 8 o 8,5 o incluso al menos 9 dl/g, a menudo al menos 10 dl/g y especialmente al menos 12 dl/g y particularmente al menos 14 o 15 dl/g. No hay un peso molecular maximo necesario para el primer auxiliar de retencion polimerico y as! no hay ningun valor superior particular de viscosidad intrlnseca. De hecho, la viscosidad intrlnseca del primer auxiliar de retencion polimerico puede incluso ser tan alta como 30 dl/g o superior. En general, el primer auxiliar de retencion polimerico suele tener una viscosidad intrlnseca de hasta 25 dl/g, por ejemplo de hasta 20 dl/g.
El segundo auxiliar de retencion polimerico ha de tener un cationicidad superior al primer auxiliar de retencion polimerico. Resulta preferente que el segundo auxiliar de retencion polimerico contenga al menos 10 % en moles de unidades monomericas cationicas, el resto formado a partir de unidades monomericas etilenicamente insaturadas no ionicas. De manera deseable, el segundo auxiliar de retencion polimerico contendra entre 10 y 90 % en moles de unidades monomericas cationicas, mas preferentemente tendra unidades monomericas cationicas en el intervalo comprendido entre 20 y 70 u 80 % en moles, especialmente entre 30 y 50 % en moles, con el resto constituido por unidades monomericas etilenicamente insaturadas no ionicas.
Los segundos auxiliares de retencion polimericos preferentes son poliacrilamidas cationicas que comprenden acrilamida y al menos un monomero etilenicamente insaturado cationico soluble en agua, preferentemente sales de amonio cuaternario de dialquilo amino alquil (met) acrilatos o acrilamidas N-sustituidas, especialmente las sales de amonio cuaternario del cloruro de metilo de dimetilamino acrilato de etilo. Los segundos auxiliares de retencion polimericos particularmente preferentes incluyen copollmeros de acrilamida con dimetilamino acrilato de etilo cuaternizado con cloruro de metilo. Dichos copollmeros mencionados en este parrafo resultan especialmente preferentes con las respectivas relaciones de monomeros a las que se hace referencia en el parrafo anterior.
Preferentemente, el segundo auxiliar de retencion polimerico presenta una viscosidad intrlnseca comprendida entre 5 y 9 dl/g y mas preferentemente entre 6 y 8 dl/g.
La viscosidad intrlnseca de los pollmeros puede determinarse preparando una solucion acuosa del pollmero (0,51 % p/p) basandose en el contenido activo del pollmero. 2 g de esta solucion polimerica al 0,5-1 % se diluyen en 100 ml en un matraz volumetrico con 50 ml de solucion de cloruro de sodio 2 M que esta tamponada a un pH 7,0 (utilizando 1,56 g de dihidrogenofosfato de sodio y 32,26 g de hidrogeno fosfato disodico por litro de agua desionizada) y el conjunto se diluye hasta la marca de 100 ml con agua desionizada. La viscosidad intrlnseca de los pollmeros se mide utilizando un viscoslmetro de nivel suspendido en el numero 1 a 25 °C en solucion salina tamponada 1 M. Los valores de viscosidad intrlnseca indicados se determinan de acuerdo con este metodo a menos que se indique lo contrario.
De manera deseable, los pollmeros de uno o ambos del primer auxiliar de retencion polimerico y/o segundo auxiliar de retencion polimerico pueden proporcionarse como emulsiones en fase inversa preparados por polimerizacion en emulsion en fase inversa, seguido opcionalmente por deshidratacion a presion y temperatura reducidas y a menudo se refiere como deshidratacion azeotropica para formar una dispersion de partlculas polimericas en aceite. Alternativamente, el pollmero puede proporcionarse en forma de perlas y prepararse por polimerizacion en suspension en fase inversa, o prepararse como un polvo mediante polimerizacion en solucion acuosa seguido por fragmentacion, secado y luego molienda. Los pollmeros pueden producirse como perlas mediante polimerizacion en suspension o como una emulsion de agua en aceite o dispersion por polimerizacion en emulsion de agua en aceite, por ejemplo de acuerdo con un proceso definido por los documentos EP-A-150933, EP-A-102 760 o EP-A-126528.
Generalmente, resulta preferente que tanto el primer auxiliar de retencion polimerico y el segundo auxiliar de retencion polimerico se anadan en el proceso de fabrication de papel o carton en forma de soluciones acuosas o como una mezcla combinada de soluciones acuosas. Normalmente, las soluciones acuosas de los dos auxiliares de retencion polimericos pueden conseguirse disolviendo individualmente los respectivos pollmeros en agua. Esto puede por ejemplo conseguirse en un dispositivo que constituye la solucion polimerica adecuada. Dicho equipo se
describe en la tecnica anterior y, por ejemplo, se comercializa por BASF bajo la marca registrada Jet Wet™.
En general, el papel y el carton tienden a producirse por un proceso continuo. Normalmente, el punto de partida es una pasta de alta consistencia, a menudo referida como la pasta para papel gruesa, con una densidad, por ejemplo, en el intervalo de 3 % a 6 % en peso. La pasta de alta consistencia se diluye adecuadamente para formar una pasta 5 para papel de baja consistencia, a menudo referida como una pasta para papel fina, y normalmente tiene una densidad de no mas de 20 g/l. La densidad puede ser tan baja como 0,5 g/l o inferior, pero a menudo se encuentra en el intervalo comprendido entre 1 y 6 g/l.
En el proceso de la presente invencion, el primer auxiliar de retencion polimerico y el segundo auxiliar de retencion polimerico deben de ser solo los auxiliares de retencion necesarios. Por consiguiente, el proceso de fabricacion de 10 papel y carton emplea un doble sistema de retencion y los dos auxiliares de retencion polimericos son los unicos aditivos de retencion. Los dos auxiliares de retencion polimericos pueden anadirse a la corriente de pasta para papel fina del proceso de fabricacion de papel en cualquier punto de dosificacion adecuado. Por ejemplo, uno o los dos auxiliares de retencion polimericos pueden anadirse a la pasta para papel fina antes del ultimo punto de alto cizallamiento, que, en muchos procesos de fabricacion de papel, tiende a ser el tamiz centrlfugo que a veces se 15 conoce como el tamiz de presion. Alternativamente uno o los dos auxiliares de retencion polimericos pueden anadirse a la pasta para papel fina despues del ultimo punto de alto cizallamiento o tamiz centrlfugo. Adecuadamente, ambos auxiliares de retencion polimericos se anadiran a la pasta para papel fina antes del cajon de entrada. Ademas cada uno o los dos auxiliares de retencion polimericos pueden anadirse a la pasta para papel fina mediante la division de la dosificacion del respectivo auxiliar de retencion polimerico o respectivos auxiliares de 20 retencion polimericos en dos o mas puntos de dosificacion por separado.
Un proceso particularmente preferente emplea la dosificacion del primer auxiliar de retencion polimerico en la pasta para papel fina antes del ultimo punto de alto cizallamiento o tamiz centrlfugo y despues la dosificacion del segundo auxiliar de retencion polimerico en la pasta para papel fina despues del ultimo punto de alto cizallamiento o tamiz centrlfugo.
25 En un proceso particularmente preferente alternativo, tanto el primer auxiliar de retencion polimerico como el segundo auxiliar de retencion polimerico se dosifican en la pasta para papel fina despues del ultimo punto de alto cizallamiento o tamiz centrlfugo. En este caso, los dos auxiliares de retencion polimericos pueden anadirse por separado, secuencialmente u ostensiblemente al mismo punto de dosificacion en la corriente de pasta para papel fina, es decir, simultaneamente. El segundo auxiliar de retencion polimerico puede dosificarse antes del primer 30 auxiliar de retencion polimerico, pero resulta preferente que el primer auxiliar de retencion polimerico se anada en primer lugar, anadiendose el segundo auxiliar de retencion polimerico posteriormente. Sin embargo, resulta especialmente preferente que el primer auxiliar de retencion polimerico y el segundo auxiliar de retencion polimerico se combinen entre si y se dosifiquen en la pasta para papel fina despues del ultimo punto de alto cizallamiento o tamiz centrlfugo. Esto puede conseguirse mediante la introduccion del segundo auxiliar de retencion polimerico en la 35 llnea de suministro que transporta el primer auxiliar de retencion polimerico. Alternativamente, el primer auxiliar de retencion polimerico puede introducirse en la llnea de flujo del segundo auxiliar de retencion polimerico.
En la formacion de la combinacion o mezcla del primer auxiliar de retencion polimerico y segundo auxiliar de retencion polimerico, puede ser deseable utilizar un dispositivo de mezcla adecuado. Este puede ser por ejemplo un mezclador estatico en llnea o, alternativamente, puede ser deseable utilizar un mezclador dinamico.
40 Todas estas realizaciones particularmente preferentes de la invencion proporcionan resultados especialmente utiles cuando el primer auxiliar de retencion polimerico y el segundo auxiliar de retencion polimerico son ambos poliacrilamidas cationicas, como se ha definido previamente.
Se ha descubierto que el proceso de la presente invencion proporciona mejoras en la retencion de materiales finos. El proceso tambien proporciona mejoras en la retencion y en particular en la retencion del material de carga.
45 El primer auxiliar de retencion polimerico puede anadirse a la pasta para papel fina a una dosis de al menos 20 ppm (gramos por tonelada), basandose en el peso seco del pollmero sobre el peso seco de la suspension de pasta para papel fina. De manera deseable, la dosis del primer auxiliar de retencion polimerico sera a menudo de al menos 50 ppm. La dosis puede ser de hasta entre 1.000 ppm, pero normalmente puede tender a estar por debajo de 600 ppm. Preferentemente, la dosis del primer auxiliar de retencion polimerico se comprendera entre 100 y 400 ppm, tal como 50 entre 150 y 300 ppm. El segundo auxiliar de retencion polimerico puede incluirse en la pasta para papel fina a una dosis de al menos 50 ppm (gramos por tonelada), basandose en el peso seco del pollmero y el peso seco de la suspension de pasta para papel fina. Adecuadamente, el segundo auxiliar de retencion polimerico puede tener una dosis de al menos 100 ppm y la dosis puede ser de hasta entre 1.500 ppm, pero con frecuencia estara por debajo de 1.000 ppm y normalmente por debajo de 800 ppm. Una dosis preferente del segundo auxiliar de retencion polimerico 55 tendera a comprenderse entre 150 y 600 ppm, tal como entre 200 y 500 ppm.
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El proceso es particularmente adecuado para la fabricacion de papel fino o papel de embalaje multiplex que a menudo contiene material de carga. El papel adecuado fabricado por el proceso incluye papel estucado ligero (PEL) y papel supercalandrado (papel SC).
Normalmente, la pasta para papel fina puede derivarse de una pasta mecanica. Por pasta mecanica se hace referencia a cualquier pasta de madera fabricada en su totalidad o en parte por un proceso mecanico, incluida la pasta mecanica tradicional (PMT), pasta mecanica prensada (PMP), pasta termomecanica (PTM), pasta quimiotermomecanica (PQTM) o pasta quimiotermomecanica blanqueada (PQTMB). Los gramajes del papel mecanicos contienen diferentes cantidades de pasta mecanica, que generalmente se incluyen con el fin de proporcionar las propiedades opticas y mecanicas deseadas. En algunos casos, la pasta utilizada en la fabricacion del papel con material de carga puede formarse de la totalidad de una o mas de las pastas mecanicas mencionadas anteriormente. Ademas de las pastas mecanicas, otras pastas se incluyen a menudo en la suspension celulosica. Normalmente, las otras pastas pueden formar al menos 10 % en peso del contenido total de fibra. Estas otras pastas, las incluidas en la formula de papel, incluyen pasta destintada y pasta de sulfato (a menudo referida como pasta kraft).
La suspension de pasta para papel fina puede derivarse de una pasta reciclada. Por ejemplo, la pasta para papel fina puede derivarse de una fibra totalmente reciclada. En otros casos, puede ser deseable para la pasta para papel fina derivarse de entre 10 y 90 % en peso de fibra reciclada.
En algunos casos, puede ser deseable que la fraccion de fibra de la pasta para papel contenga pasta destintada, pasta mecanica y pasta de sulfato. El contenido de pasta mecanica puede variar entre 10 y 75 %, preferentemente entre 30 y 60 % en peso del contenido de fibra total. El contenido de pasta destintada (a menudo referida como PDT) puede oscilar entre 0 y 90 %, normalmente entre 20 y 60 % en peso de fibra total. El contenido de pasta de sulfato por lo general varla entre 0 y 50 %, preferentemente entre 10 y 25 % en peso de fibra total. Los componentes cuando forman un total este debe ser del 100 %.
Puede ser deseable que la pasta para papel contenga una mezcla de fibras largas y fibras cortas, por ejemplo entre 30 y 70 % en peso de fibra larga y entre 70 y 30 % en peso de fibra corta.
La suspension de pasta para papel fina puede contener otros ingredientes, tales como almidon cationico y/o coagulantes. Normalmente, este almidon cationico y/o coagulantes pueden estar presentes en la pasta de papel en la adicion del sistema de retencion/drenaje de la presente invencion. El almidon cationico puede estar presente en una cantidad comprendida entre 0 y 5 %, normalmente entre 0,2 y 1 % en peso de fibra celulosica. El coagulante por lo general se anadira en cantidades de hasta 1 % en peso de fibra celulosica, normalmente entre 0,2 y 0,5 %.
De manera deseable, el material de carga puede ser un material de relleno utilizado tradicionalmente. Por ejemplo, el material de carga puede ser una arcilla, tal como caolln, o puede ser un carbonato de calcio que puede ser carbonato de calcio molido o carbonato de calcio preferentemente precipitado (CCP). Otro material de relleno preferente incluye dioxido de titanio. Ejemplos de otros materiales de relleno tambien incluyen materiales de carga polimericos sinteticos.
En general, la pasta para papel celulosica utilizada en la presente invencion comprendera preferentemente cantidades significativas de material de carga, por lo general superiores al 10 %, basandose en el peso seco de la pasta para papel celulosica. Sin embargo, por lo general una pasta para papel celulosica que contiene cantidades sustanciales de material de carga es mas diflcil de flocular que las pastas para papel celulosicas utilizadas que pueden tener gramajes de papel que no contienen material de carga o contienen un material de carga escaso. Esto es particularmente cierto de los materiales de carga con un tamano de partlculas muy finas, tales como carbonato de calcio precipitado, introducidos en la pasta de papel como un aditivo separado o como a veces es el caso anadido con la pasta destintada.
La presente invencion permite que el papel con mucho material de carga se fabrique a partir de pasta para papel celulosica que contiene altos niveles de material de carga y tambien contiene fibra mecanica, tal como papel SC o papel de rotograbado estucado, por ejemplo, PEL con buena retencion y formacion y mantenido permite un mejor control del drenaje de la pasta para papel en la tela metalica de la maquina. Normalmente, la pasta para papel en la fabricacion de papel necesitara contener niveles significativos de material de carga en la pasta para papel fina, por lo general al menos 25 % o al menos 30 % en peso de la suspension en seco. Frecuentemente, la cantidad de material de carga de la pasta papelera en el cajon de entrada antes de drenar la suspension para formar una hoja es de hasta 70 % en peso de suspension en seco, preferentemente entre 50 y 65 % de material de carga. De manera deseable, la hoja final de papel comprendera hasta el 40 % de material de carga en peso. Cabe senalar que los gramajes de papel SC tlpicos contienen entre 25 y 35 % de material de carga en la hoja.
Preferentemente, el proceso se desarrolla utilizando una maquina de papel de drenaje extremadamente rapido, especialmente aquellas maquinas de papel que tienen que drenar extremadamente rapido las secciones de
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formacion de tela metalica doble, en particular, las maquinas referidas como formadoras de huecos o formadoras hlbridas. La invencion es particularmente adecuada para la produccion de papeles de gramaje mecanico con un alto contenido de material de carga, tales como papel SC en maquinas de papel en las que se obtendrla de otro modo un exceso de drenaje inicial. El proceso permite equilibrar la retencion, drenaje y formacion de una manera optimizada normalmente en maquinas de papel conocidas como formadoras de huecos y formadoras hlbridas.
En el proceso de la presente invencion, se descubre que en general la retencion inicial de los finos total y la retencion del material de carga pueden ajustarse a cualquier nivel adecuado dependiendo de las necesidades del proceso y de produccion. Los gramajes de papel SC se producen por lo general en los niveles de retencion total y de retencion de cenizas inferiores a otros gramajes de papel, tales como papel fino, papel de copia con un alto contenido de materiales de carga, carton o papel periodico. Generalmente, los niveles de retencion inicial de los finos totales oscilan entre 30 a 60 % en peso, normalmente entre 35 y 50 %. Por lo general, el nivel de retencion de material de carga puede oscilar en el intervalo de 15 a 45 % en peso, normalmente entre 20 y 35 %.
La dosificacion en los siguientes ejemplos se expresa en % en peso de pollmero seco por tonelada de papel.
- Pollmero A: polvo de poliacrilamida soluble en agua cationico (contenido en solidos del 90 %) formado a partir de una mezcla de monomeros que contiene 90 % en moles de acrilamida y 10 % en moles de cloruro de metilo cuaternizado con dimetilamino acrilato de etilo con una viscosidad intrlnseca de 13 dl/g. Se prepara una solucion al 0,1 % para los ensayos de retencion y desaguado.
- Pollmero B: emulsion de poliacrilamida soluble en agua cationica (contenido en solidos del 45 %) formada a partir de una mezcla de monomeros que contiene 60 % en moles de acrilamida y 40 % en moles de cloruro de metilo cuaternizado con dimetilamino acrilato de etilo con una viscosidad intrlnseca de 7 dl/g. Se prepara una solucion al 0,1 % para los ensayos de retencion y desaguado.
- Pollmero C: polvo de poliacrilamida soluble en agua cationico (contenido en solidos del 90 %) formado a partir de una mezcla de monomeros que contiene 90 % en moles de acrilamida y 10 % en moles de cloruro de metilo cuaternizado con dimetilamino acrilato de etilo con una viscosidad intrlnseca de 9 dl/g.
- Micropartlculas: se prepara bentonita activada con sodio al 5 % y despues se diluye al 0,5 % para los ensayos de retencion y desaguado.
Los siguientes ejemplos ilustran la invencion.
Ejemplo 1:
Se prepara una pasta papelera de carton de revestimiento constituida por un 100 % de fibras recicladas en una concentracion de 0,73 % y un pH de 6,86 para la evaluacion de la retencion.
Los ensayos de retencion y desaguado se realizan con un DFR 04 de la empresa BTG (tamiz de cobre con malla
60). Tanto los ensayos de retencion como desaguado se llevan a cabo con una muestra de 1.000 ml de pasta
papelera de pasta para papel fina.
Secuencia de introduction de adicion quimica:
- en t = 0 segundos, inicio del agitador a 1.000 rpm
- en t = 10 segundos, adicion de la solucion de pollmero A (vease la tabla 1)
- en t = 30 segundos, reduction de la velocidad del agitador a 750 rpm e introduccion del pollmero B o las
micropartlculas (vease la tabla 1).
La retencion es evaluada por la medicion de la concentracion de solidos totales que se encuentran en una muestra de 200 ml de agua blanca (filtration del agua blanca efectuada con un papel de filtro exento de cenizas tipo Whatmann 542). La retencion inicial de los finos se determina entonces mediante la siguiente relation:
RIF (%) = ([% de concentracion de pasta papelera] - [concentracion de agua blanca])/ [concentracion de pasta papelera]
El tiempo de desaguado para recoger 500 ml se registra durante el ensayo por DFR 04.
Tabla 1:
Numero de pruebas
Pollmero A Pollmero B Micropartlculas RIF (%) Tiempo de desaguado (segundos)
1
270 ppm 0 2.000 ppm 68,5 67
2
270 ppm 240 ppm 0 71,8 67
La sustitucion de la bentonita con el pollmero B en el numero de prueba 2 puede superar las micropartlculas de bentonita inorganica en la retencion y el mantenimiento de un tiempo de desaguado equivalente.
Ejemplo 2:
5 Se prepara una pasta papelera de carton de revestimiento constituida por un 50 % de fibras largas y un 50 % de fibras cortas en una concentracion de 0,67 % y un pH de 6,8 para la evaluation de la retencion y el desaguado.
Las condiciones de los ensayos de retencion y desaguado se llevan a cabo en las siguientes descripciones del ejemplo 1 pero utilizando la dosificacion de los pollmeros de la tabla 2.
Tabla 2:
Numero de pruebas
Pollmero A Pollmero B Micropartlculas RIF (%) Tiempo de desaguado (segundos)
3
170 ppm 0 2.000 ppm 83,1 59
4
170 ppm 200 ppm 0 94,0 51
10 La sustitucion de la bentonita con el pollmero B en el numero de prueba 4 puede superar las micropartlculas de bentonita en la retencion y el tiempo de desaguado.
Ejemplo 3:
Se prepara una pasta papelera de carton de revestimiento constituida por un 100 % de carton corrugado recuperado en una concentracion de 0,91 % y un pH de 6,8 para la evaluacion de la retencion.
15 Las condiciones de los ensayos de retencion y desaguado se llevan a cabo en las siguientes descripciones del ejemplo 1 pero utilizando la dosificacion de los pollmeros de la tabla 3.
Tabla 3:
Numero de pruebas
Pollmero A Pollmero B Micropartlculas RIF (%) Tiempo de desaguado (segundos)
5
200 ppm 0 2.000 ppm 76,8 77
6
200 ppm 100 ppm 0 84,2 69
La sustitucion de la bentonita con el pollmero B en el numero de prueba 6 puede superar de nuevo las micropartlculas de bentonita en la retencion y desaguado con una ventaja de manipulation mas facil y de los costos.
20 Ejemplo 4:
En un proceso de fabrication de papel a gran escala durante una prueba confidencial, se fabrica papel fino en una maquina de papel formadora de huecos. La pasta para papel se forma a partir de una combination de pasta termomecanica, pasta qulmica, papel estucado y sin estucar. La maquina de papel produce un papel estucado ligero con un gramaje basico de 48 a 54 g/m2.
25 El sistema de retencion se comprende originalmente en la dosificacion de 850 ppm de pollmero C despues del tamiz de presion. Dicho sistema no podrla mantener la concentracion de agua blanca diana en la fabrica de papel inferior a 2,9 g/l.
Mediante la adicion de una mezcla de 600 ppm de pollmero C y 270 ppm de pollmero B (los pollmeros se combinan en forma de soluciones acuosas) y dosificacion inmediatamente despues del tamiz centrlfugo, la concentracion de 30 agua blanca podrla mantenerse a 2,6 g/l con un aumento en la retencion de cenizas del 2 %.

Claims (6)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    REIVINDICACIONES
    1. Un proceso de fabrication de papel o carton, en el que una pasta para papel fina celulosica se proporciona y se somete a una o mas etapas de cizallamiento, y luego se drena en un tamiz movil para formar una hoja que se seca, en el que el proceso emplea un doble sistema de retention que se introduce en la pasta para papel fina celulosica, doble sistema de retention que consiste en un primer auxiliar de retention polimerico y un segundo auxiliar de retention polimerico, caracterizado porque el primer auxiliar de retention polimerico es un pollmero cationico soluble en agua que presenta una viscosidad intrlnseca de al menos 6 dl/g y el segundo auxiliar de retention polimerico es un pollmero cationico soluble en agua que presenta una viscosidad intrlnseca entre 4 y 9 dl/g,
    en el que la densidad de carga cationica del segundo auxiliar de retention polimerico es superior a la densidad de carga cationica del primer auxiliar de retention polimerico.
  2. 2. Un proceso segun la revindication 1, en el que
    i) el primer auxiliar de retention polimerico se dosifica en la pasta para papel fina celulosica antes del ultimo punto de alto cizallamiento o tamiz centrlfugo y el segundo auxiliar de retention polimerico se dosifica en la pasta para papel fina celulosica despues del ultimo punto de alto cizallamiento o tamiz centrlfugo; o
    ii) el primer auxiliar de retention polimerico y el segundo auxiliar de retention polimerico se combinan en una mezcla y despues se dosifican en la pasta para papel fina celulosica despues del ultimo punto de alto cizallamiento o tamiz centrlfugo.
  3. 3. Un proceso segun la revindication 1 o la revindication 2, en el que el primer y el segundo auxiliar de retention polimerico son ambos poliacrilamidas cationicas.
  4. 4. Un proceso segun cualquier revindication precedente, en el que el primer auxiliar de retention polimerico es un copollmero que comprende entre 70 y 95 % en moles de acrilamida y entre 5 y 30 % en moles de sal de amonio cuaternario del cloruro de metilo de dimetilamino acrilato de etilo.
  5. 5. Un proceso segun cualquier revindication precedente, en el que el segundo auxiliar de retention polimerico es un copollmero que comprende entre 20 y 80 % en moles de acrilamida y entre 20 y 80 % en moles de sal de amonio cuaternario del cloruro de metilo de dimetilamino acrilato de etilo.
  6. 6. Un proceso segun cualquier revindication precedente, en el que la pasta para papel fina comprende entre 10 y 40 % en peso de material de carga.
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