ES2625105T3 - Polímeros adsorbibles sostenibles - Google Patents

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Patrick A.C. Gane
Matthias Buri
Samuel Rentsch
Cécile GANNEAU
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Abstract

Una suspensión acuosa que comprende un material de pigmento mineral, y al menos un polisacárido modificado que tiene un grado de carboxilación en el intervalo de 0,6 a 2,0 y una viscosidad intrínseca en el intervalo de 3 a 178 ml/g a un pH de 4,5 a 9,5, en donde el carbono del, al menos un, polisacárido modificado muestra una velocidad de transformación nuclear de 14C a 14N en el intervalo de 400 a 890 transformaciones por hora y por gramo de carbono, en donde el al menos un polisacárido modificado está presente en una cantidad desde 0,05 % en peso a 5,0 % en peso, en base al peso total de los sólidos en la suspensión, la viscosidad según el método Brookfield de la suspensión acuosa se encuentra entre 50 y 1500 mPa·s a 20 °C, y el contenido de sólidos de la suspensión es desde más de 50 a 82 % en peso, en base al peso total de la suspensión.

Description

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DESCRIPCION
Pollmeros adsorbibles sostenibles
La presente invencion hace referencia a suspensiones acuosas de materiales de pigmentos minerales que tienen un alto contenido de solidos. En particular, la presente invencion hace referencia a suspensiones de pigmentos minerales con alto contenido de solidos, que contienen aditivos a base de fuentes renovables, y metodos para preparar las suspensiones.
Los materiales minerales se encuentran entre los constituyentes principales en pinturas, plasticos, el papel o los colores del recubrimiento del papel. Los materiales minerales tales como el carbonato de calcio, pueden proveer mejoras, por ejemplo en la calidad del papel y la pintura y en las propiedades agricolas, notablemente en relacion con sus propiedades opticas.
Por motivos de utilidad, los costes del transporte, almacenamiento y secado, es especialmente util producir materiales minerales en forma de suspensiones con alto contenido de solidos, es decir, suspensiones en donde la menor parte en lo que respecta al peso total de la suspension sea agua. Las suspensiones con alto contenido de solido requieren por lo general la adicion de un agente de dispersion o aditivos de molienda para mantener la estabilidad de la suspension, capacidad de bombeo y/o para permitir la molienda de las suspensiones.
Los agentes de dispersion o aditivos de molienda comunmente utilizados, que son eficaces para la produccion y estabilizacion de las suspensiones con materiales de pigmentos minerales con alto contenidos de solidos son principalmente pollmeros petroqulmicos tales como sales de policarboxilatos, por ejemplo, poliacrilato de sodio. Sin embargo, el uso de los productos derivados del petroleo no se desea desde un punto de vista ambiental. En particular, para cumplir con el protocolo de Kyoto y reducir la contaminacion con CO2 por combustibles fosiles de la atmosfera durante la combustion de los productos finales, se pretende cambiar de pollmeros petroqulmicos a pollmeros que tengan una huella de dioxido de carbono inferior, por ejemplo, a pollmeros que se deriven de recursos naturales o renovables.
La FR 2 939 055 describe los agentes de dispersion y/o aditivos de molienda a base de homopollmeros o copollmeros de acido acrllico, en donde el acido acrllico se obtiene a partir de glicerol. La FR 2 932 804 describe pollmeros a base de acrolelna y copollmeros de acrolelna /acido acrllico, en donde la acrolelna se obtiene a partir de glicerol. Sin embargo, el proceso de producir acrolelna y acido acrllico a partir de glicerol es muy complicado y costoso. Ademas, se pueden crear productos intermedios y productos secundarios nocivos durante la preparacion de los monomeros insaturados biologicos. Tambien se sabe bien que el almacenamiento de monomeros tales como los monomeros acrllicos insaturados, especialmente el almacenamiento de acrolelna y los procesos de polimerizacion necesitan importantes precauciones de seguridad debido a que los monomeros son altamente reactivos, y una reaccion de polimerizacion no controlada puede dar lugar a incidentes importantes para los seres humanos y las instalaciones.
Por lo tanto, existe la necesidad de agentes de dispersion y aditivos de molienda, que puedan provenir de recursos renovables con bajo contenido de toxicos, y cuyo material de partida y proceso de produccion no sean un tema de seguridad.
Por consiguiente, es un objeto de la presente invencion proveer agentes de dispersion y aditivos de molienda, que deriven al menos particularmente de recursos de pollmeros naturales renovables. Adicionalmente, serla deseable proveer agentes de dispersion y aditivos de molienda que puedan almacenarse sin ninguna precaucion de seguridad y que no requieran un proceso de preparacion complicado. Tambien se desearla proveer agentes de dispersion y aditivos de molienda, que puedan producirse sin generar productos secundarios o productos intermedios nocivos. Ademas los agentes de dispersion se pueden producir con alto contenido de solidos para que sean coste efectivos con respecto a la capacidad de produccion y el transporte. Tambien es importante tener una alta concentracion de agentes de dispersion para evitar la dilucion innecesaria de la suspension de mineral concentrada. Los beneficios ambientales son que se necesita trasportar menos agua y los pasos de concentracion termica y mecanica, que son operaciones que consumen energla, pueden evitarse o al menos limitarse.
Tambien es un objeto de la presente invencion proveer suspensiones acuosas con alto contenido de solidos de material de pigmento mineral, que son fluidos pero contienen solamente bajas cantidades de agentes de dispersion o aditivos de molienda petroqulmicos o no contienen en absoluto agentes de dispersion o aditivos de molienda petroqulmicos.
Un objeto adicional de la presente invencion es reducir o eliminar los agentes de dispersion o aditivos de molienda a base de combustible fosil para cumplir al menos con el protocolo de Kyoto, que apunta a reducir la combustion de CO2 por los combustibles fosiles en la atmosfera durante la combustion de los productos terminados. El Protocolo de Kyoto es un acuerdo internacional vinculado con la Convencion Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climatico. La caracterlstica principal del Protocolo de Kyoto es que establece objetivos obligatorios para 37 palses industrializados y para la comunidad europea para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GHG, por sus siglas en ingles). Esto representa un promedio de cinco por ciento en comparacion con los niveles de 1990 durante el perlodo de cinco anos de 2008 a 2012. El Protocolo de Kyoto fue adaptado en Kyoto, Japon, el 11 de diciembre de 1997 y comenzo a tener vigencia el 16 de febrero de 2005.
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El objeto anterior y otros objetos se solucionan mediante el tema que se define en la presente en las reivindicaciones independientes.
De acuerdo con un aspecto de la presente invention, se provee una suspension acuosa que comprende, un material de pigmento mineral, y
al menos un polisacarido modificado que tiene un grado de carboxilacion en el intervalo de 0,6 a 2,0 y una viscosidad intrlnseca en el intervalo de 3 a 178 ml/g a un pH de 4,5 a 9,5, en donde el carbono del, al menos un, polisacarido modificado muestra una velocidad de transformation nuclear de 14C a 14N en el intervalo de 400 a 890 transformaciones por hora y por gramo de carbono,
en donde el al menos un polisacarido modificado esta presente en una cantidad desde 0,05 % en peso a 5,0 % en peso, en base al peso total de los solidos en la suspension,
la viscosidad segun el metodo Brookfield de la suspension acuosa se encuentra entre 50 y 1500 mPas a 20 °C, y
el contenido de solidos de la suspension es desde mas de 50 a 82 % en peso, en base al peso total de la suspension.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, se provee un proceso para preparar una suspension acuosa, que comprende los pasos de,
a) proveer un material de pigmento mineral,
b) proveer agua,
c) proveer al menos un polisacarido modificado que tiene un grado de carboxilacion en el intervalo de 0,6 a 2,0 y una viscosidad intrlnseca en el intervalo de 3 a 178 ml/g a un pH de 4.5 a 9.5, en donde el carbono de el al menos un polisacarido modificado muestra una velocidad de transformacion nuclear de 14C a 14N en el intervalo de 400 a 890 transformaciones por hora y por gramo de carbono,
d) poner en contacto el pigmento mineral del paso a) y/o el al menos un polisacarido modificado del paso c) con el agua del paso b), y
e) poner en contacto el al menos un polisacarido modificado del paso c) y el pigmento mineral antes y/o durante y/o despues del paso d) y ajustar el contenido de solidos de la suspension obtenida de manera que sea desde mas de 50 a 82 % en peso en base al peso total de la suspension,
en donde al menos un polisacarido modificado se agrega una cantidad de 0,05 % en peso a 5,0 % en peso, en base al peso total de los solidos en la suspension, y de manera que la viscosidad segun el metodo de Brookfield de la suspension acuosa se encuentre entre 50 y 1500 mPas a 20 °C.
De acuerdo con incluso otro aspecto de la presente invencion, se provee una suspension acuosa que comprende, un material de pigmento mineral, y
al menos un polisacarido modificado que tiene un grado de carboxilacion en el intervalo de 0,6 a 2,0 y una viscosidad intrlnseca en el intervalo de 3 a 178 ml/ga un pH de 4,5 a 9,5, en donde el carbono del, al menos un polisacarido modificado muestra una velocidad de transformacion nuclear de 14C a 14N en el intervalo de 400 a 890 transformaciones por hora y por gramo de carbono, y en donde el polisacarido modificado se provee con una concentracion de 10 a 45 % en peso
en donde el al menos un polisacarido modificado esta presente en una cantidad desde 0,05 % en peso a 5,0 % en peso, en base al peso total de los solidos en la suspension,
la viscosidad segun el metodo Brookfield de la suspension acuosa se encuentra entre 50 y 1500 mPas a 20 °C, y
el contenido de solidos de la suspension es desde mas de 50 a 82 % en peso, en base al peso total de la suspension.
De acuerdo con incluso otro aspecto de la presente invencion, se provee un proceso para preparar una suspension acuosa, que comprende los pasos de,
a) proveer un material de pigmento mineral,
b) proveer agua,
c) proveer al menos un polisacarido modificado que tiene un grado de carboxilacion en el intervalo de 0,6 a 2,0 y una viscosidad intrlnseca en el intervalo de 3 a 178 ml/g a un pH de 4,5 a 9,5, en donde el carbono del, al menos un, polisacarido modificado muestra una velocidad de transformacion nuclear de 14C a 14N en el intervalo de 400 a 890
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transformaciones por hora y por gramo de carbono, y en donde el polisacarido modificado se provee con una concentracion de 10 a 45 % en peso
d) poner en contacto el pigmento mineral del paso a) y/o el al menos un polisacarido modificado del paso c) con el agua del paso b), y
e) poner en contacto el al menos un polisacarido modificado del paso c) y el pigmento mineral antes y/o durante y/o despues del paso d) y ajustar el contenido de solidos de la suspension obtenida de manera que sea desde mas de 50 a 82 % en peso en base al peso total de la suspension,
en donde al menos un polisacarido modificado esta presente en una cantidad de 0,05 % en peso a 5,0 % en peso, en base al peso total de los solidos en la suspension, y de manera que la viscosidad segun el metodo de Brookfield de la suspension acuosa se encuentre entre 50 y 1500 mPas a 20 °C.
De acuerdo con incluso otro aspecto de la presente invention, el uso de al menos un polisacarido modificado como agente de dispersion y/o aditivo de molienda se provee, en donde al menos un polisacarido modificado tiene un grado de carboxilacion en el intervalo de 0,6 a 2,0, y tiene una viscosidad intrlnseca en el intervalo de 3 a 178 ml/g a un pH de 4,5 a 9,5, y en donde el carbono de al menos un polisacarido modificado muestra una velocidad de transformation nuclear de 14C a 14N en el intervalo de 400 a 890 transformaciones por hora y por gramo de carbono.
De acuerdo con todavla otro aspecto de la presente invencion, el uso de al menos un polisacarido modificado como agente de dispersion y/o aditivo de molienda se provee, en donde al menos un polisacarido modificado tiene un grado de carboxilacion en el intervalo de 0,6 a 2,0, y tiene una viscosidad intrlnseca en el intervalo de 3 a 178 ml/g, y en donde el carbono de al menos un polisacarido modificado muestra una velocidad de transformacion nuclear de 14C a 14N en el intervalo de 400 a 890 transformaciones por hora y por gramo de carbono, se provee con una concentracion de 10 a 45% en peso.
De acuerdo con todavla otro aspecto de la presente invencion, se provee el uso de una suspension acuosa de acuerdo con la invencion en el papel, plasticos, pinturas, alimentos, sustancias farmaceuticas, agua potable y/o aplicaciones agricolas.
Se definen realizaciones ventajosas del metodo inventivo en las subreivindicaciones correspondientes.
De acuerdo con una realization el material de pigmento mineral es un carbonato de calcio que contiene material, preferentemente seleccionado a partir de carbonato de calcio, carbonato de calcio que contiene minerales, agentes de carga a base de carbonato mezclado o mezclas de los mismos. De acuerdo con otra realizacion el carbonato de calcio es carbonato de calcio molido, carbonato de calcio precipitado, carbonato de calcio modificado o mezclas de los mismos. De acuerdo con todavla otra realizacion, el pigmento mineral se encuentra en la forma de partlculas que tienen un tamano de partlcula promedio en peso d50 de 0,1 a 100 pm, de 0,25 a 50 pm, o de 0,3 a 5 pm, preferentemente de 0,4 a 3,0 pm.
De acuerdo con una realizacion el al menos un polisacarido modificado es un derivado de carboximetilo y/o un derivado de carboximetil hidroxipropilo y/o un derivado de carboximetil hidroxietilo de un polisacarido, un almidon anionico, un guar anionico, o una mezcla de los mismos, preferentemente el al menos un polisacarido modificado es carboximetilcelulosa. De acuerdo con otra realizacion el carbono de al menos un polisacarido modificado muestra una velocidad de transformacion nuclear de 14C a 14N en el intervalo de 550 a 850 transformaciones por hora y por gramo de carbono. De acuerdo con todavla otra realizacion el grado de carboxilacion de el al menos un polisacarido modificado esta en el intervalo de 0,8 a 1,9, preferentemente de 0,9 a 1,7, y mas preferentemente de 1,0 a 1,6.
De acuerdo con una realizacion, los grupos carboxllicos de al menos un polisacarido modificado se neutralizan al menos parcialmente por uno o mas cationes monovalentes y/o uno o mas cationes polivalentes, preferentemente a partir de Li+, Na+, K+, Sr2+, Ca2+, Mg2+, o sus mezclas. De acuerdo con otra realizacion el al menos un polisacarido modificado esta presente en una cantidad de 0,1 a 3 % en peso en base al peso total de los solidos en la suspension, preferentemente de 0,2 a 2,0 % en peso, mas preferentemente de 0,25 a 1,5 % en peso, y mas preferentemente de 0,5 a 1,25 % en peso.
De acuerdo con una realizacion la viscosidad segun el metodo Brookfield de la suspension acuosa esta entre 80 y 1000 mPas a 20 °C, y preferentemente entre 100 y 700 mPas a 20 °C. De acuerdo con otra realizacion el contenido de solidos de la suspension se encuentra de 55 a 80 % en peso, preferentemente 60 a 79 % en peso, y mas preferentemente 65 a 78 % en peso, en base al peso total de la suspension.
De acuerdo con una realizacion, la viscosidad intrlnseca de al menos un polisacarido modificado provisto en el paso c) se ajusta por adicion de al menos un peroxido de hidrogeno, preferentemente bajo condiciones alcalinas, opcionalmente en presencia de un peroxido alcalino en dos a cinco pasos. De acuerdo con otra realizacion, los grupos carboxllicos de el al menos un polisacarido modificado estan al menos parcialmente neutralizados mediante la adicion antes y/o durante y/o despues del paso e) del proceso de uno o mas cationes monovalentes y/o polivalentes, preferentemente seleccionados a partir de Li+, Na+, K+, Sr2+, Ca2+, Mg2+, o una mezcla de los mismos, y mas preferentemente a partir del Ca2+ anadido en la forma de Ca(OH)2 en suspension y/o solution. De acuerdo con todavla
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otra realizacion los grupos carboxllicos del al menos un polisacarido modificado estan al menos parcialmente neutralizados por la adicion antes y/o durante y/o despues del paso e) del proceso de uno o mas cationes polivalentes, in situ formados, mediante la adicion de un acido, preferentemente H3PO4, y/o una sal de reaccion acida tal como NaH2PO4, preferentemente CaHPO4, y/o al menos un polisacarido parcialmente neutralizado.
De acuerdo con una realizacion el proceso ademas comprende el paso f) de moler la suspension obtenida en el paso e).
De acuerdo con una realizacion, la suspension acuosa se utiliza para reducir la exposition a la luz solar y a los rayos UV de las hojas de las plantas.
Deberla entenderse que para el fin de la presente invention, los siguientes terminos tienen el siguiente significado.
A traves del presente documento, el “grado de carboxilacion” se especifica respecto a la cantidad total de grupos hidroxilo por unidad de monomero no modificado del polisacarido original.
“Carbonato de calcio molido” (GCC) en el sentido de la presente invencion es un carbonato de calcio obtenido a parti r de fuentes naturales, tales como caliza, marmol, calcita o tiza, y se procesa a traves de tratamiento en humedo y/o seco tal como mediante molienda, tamizado y/o fraccionamiento, por ejemplo, mediante un ciclon o clasificador.
El termino "viscosidad intrlnseca” segun se utiliza en el contexto de la presente invencion es una medida de la capacidad de un pollmero en la solution de mejorar la viscosidad de la solution y se especifica en ml/g.
Para los fines de la presente invencion, un “pigmento mineral” abarca una sustancia inorganica que es solida a temperatura ambiente, es decir a una temperatura de 20 °C ± 2 °C, insoluble en agua, es decir menos del 1% en peso de la sustancia es soluble en agua a temperatura ambiente, y tiene una composition qulmica definida y puede ser cristalina o amorfa o sus mezclas.
Un “material de pigmento mineral” en el significado de la presente solicitud puede abarcar materiales tales como carbonato de calcio tal como calcita, marmol, caliza, tiza, talco, dolomita, mica, dioxido de titanio, trihidrato de aluminio tal como Gibbsit, Bayerit, hidroxido de magnesio tal como brucita, hidromagnesita, etc.
“Carbonato de calcio modificado” (MCC) en el significado de la presente invencion puede ser carbonato de calcio natural molido o precipitado con una modification en la estructura interna o un producto tratado superficialmente.
“Polisacaridos modificados” en el significado de la presente invencion son polisacaridos, en donde al menos una parte de los grupos hidroxilo estan carboxilados. Ademas, los polisacaridos modificados pueden contener otras modificaciones tales como grupos aldehldo o una modificacion respecto al peso molecular expresada indirectamente por la viscosidad intrlnseca.
En todo el presente documento, el “tamano de partlculas” de un material de pigmento mineral o un producto de carbonato de calcio se describe por su distribution de los tamanos de partlculas. El valor dx representa el diametro relativo al cual x % en peso de las partlculas tienen diametros menores que dx. Esto significa que el valor d20 es el tamano de partlculas en el que 20 % en peso de todas las partlculas son mas pequenas, y el valor d75 es el tamano de partlculas en el que 75 % en peso de todas las partlculas son mas pequenas. El valor d50 es de este modo el tamano de partlculas promedio en peso, es decir 50 % en peso de todos los granos son mas grandes o mas pequenos que este tamano de partlculas. Para los fines de la presente invencion el tamano de partlculas se especifica como el tamano de partlculas promedio en peso d50 a menos que se indique lo contrario. Para determinar el valor del tamano de partlculas promedio en peso d50 para las partlculas que tienen un valor de d50 entre 0,2 y 5 pm, se puede utilizar un dispositivo Sedigraph 5100 de la empresa Micromeritics, USA.
“Carbonato de calcio precipitado" (PCC) en el sentido de la presente invencion es un material sintetizado, generalmente obtenido por precipitation tras reaccion de dioxido de carbono y cal en un ambiente acuoso o por precipitation de una fuente de iones de calcio y carbonato en agua. PCC puede ser vaterita, calcita o aragonita.
A traves de la presente solicitud y en las reivindicaciones, la “velocidad de transformation nuclear del carbono de 14C a 14N” del polisacarido modificado se mide utilizando los metodos tradicionales para analisis de la velocidad de transformacion nuclear del carbono de 14C a 14N que se conocen hasta el momento. Estos metodos se basan en una etapa de preparation que consiste de una descomposicion termica a una temperatura alta (aproximadamente 1000 °C) mediante combustion o calcination de la muestra para analisis, seguido por la recoleccion del dioxido de carbono liberado que esta atrapado a baja temperatura antes de su reduction, mediante hidrogenacion catalltica, en atomos de carbono elemental, cuya composicion en isotopos 13C/12C y 15N/14N, y tambien isotopos 14C, se mide mediante un espectrometro de masas.
A traves de la presente solicitud y en las reivindicaciones, la “velocidad de transformacion nuclear del carbono de 14C a 14N” del polisacarido modificado se determina segun se describio por ejemplo en ASTM D 6866 "Determination del contenido biobasado de muestras solidas, llquidas y gaseosas utilizando analisis de radiocarbono". La velocidad de transformacion nuclear del carbono de 14C a 14N se especifica en desintegracion/h/g.
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Para el fin de la presente invencion, el termino “viscosidad” hace referenda a la viscosidad segun el metodo de Brookfield. La viscosidad segun el metodo de Brookfield se mide mediante un viscosimetro Brookfield (tipo RVT) a 20 °C ± 2 °C a 100 rpm y se especifica en mPas.
Una “suspension" o “solucion" en el sentido de la presente invencion comprende solidos insolubles y agua, y opcionalmente aditivos adicionales y por lo general contiene grandes cantidades de solidos y, asi, es mas viscosa y puede tener mayor densidad que el liquido a partir del cual se forma.
Donde se utiliza el termino “que comprende” en la presente descripcion y en las reivindicaciones, no excluye a otros elementos. Para los fines de la presente invencion, el termino “que esta formado por” se considera ser una realizacion preferida del termino “que comprende”. Si en adelante un grupo se define como que comprender al menos un cierto numero de realizaciones, esto tambien debe entenderse como que divulga un grupo, que preferentemente esta formado solamente por estas realizaciones.
Donde se utiliza un articulo indefinido o definido cuando se hace referencia a un sustantivo en singular, por ejemplo “un”, “una” o “la/el”, esto incluye el plural de ese sustantivo a menos que se especifique espedficamente alguna otra cosa.
Las expresiones como “que se puede obtener” o “que se puede definir” y “obtenido/a” o “definido/a" se utilizan en forma indistinta. Esto por ejemplo, significa que, a menos que el contexto claramente indique lo contrario, el termino “obtenido/a” no significa que indica que por ejemplo, una realizacion debe obtenerse mediante por ejemplo la secuencia de pasos que sigue al termino “obtenido/a” a pesar de que el entendimiento limitado siempre esta incluido por los terminos “obtenido/a” o “definido/a" como una realizacion preferida.
La suspension acuosa de la invencion comprende un material de pigmento mineral y al menos un polisacarido modificado, en donde el al menos un polisacarido modificado tiene un grado de carboxilacion en el intervalo de 0,6 a 2,0, tiene una viscosidad intrinseca en el intervalo de 3 a 178 ml/g a un pH de 4,5 a 9,5, y esta presente en una cantidad de 0,05 % en peso a 5,0 % en peso, en base al peso total de los solidos en la suspension. El carbono de al menos un polisacarido modificado muestra una velocidad de transformacion nuclear de 14C a 14N en el intervalo de 400 a 890 transformaciones por hora y por gramo de carbono. La viscosidad segun el metodo de Brookfield de la suspension acuosa se encuentra entre 50 y 1500 mPas a 20 °C, y el contenido de solidos de la suspension es de mas de 50 a 82 % en peso en base al peso total de la suspension.
A continuacion, se estableceran los detalles y las realizaciones preferidas de la suspension acuosa de la invencion con mayor detalle. Se debe entender que estos detalles tecnicos y las realizaciones pueden tambien aplicarse al proceso de la invencion para preparar las suspensiones y su uso.
El material de pigmento mineral
La suspension acuosa de la presente invencion comprende un material de pigmento mineral.
Ejemplos de materiales de pigmentos minerales adecuados son carbonato de calcio tal como calcita, marmol, caliza y tiza, talco, dolomita, mica o dioxido de titanio, hidroxido de aluminio e hidroxido de magnesio.
De acuerdo con una realizacion el material de pigmento mineral es un carbonato de calcio que contiene material, preferentemente seleccionado a partir de carbonato de calcio, carbonato de calcio que contiene minerales, agentes de carga a base de carbonato mezclado o mezclas de los mismos.
De acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion, el material de pigmento mineral es un carbonato de calcio. El carbonato de calcio puede seleccionarse a partir de carbonato de calcio molido, tambien denominado carbonato de calcio pesado, carbonato de calcio precipitado, tambien denominado carbonato de calcio ligero, carbonato de calcio modificado y sus mezclas.
Se entiende por carbonato de calcio molido (o natural) (GCC) que es la forma natural del carbonato de calcio, extraido a partir de rocas sedimentarias tales como caliza o tiza, o de rocas metamorficas de marmol. Se sabe que el carbonato de calcio existe como tres tipos de polimorfos cristalinos: calcita, aragonita y vaterita. La calcita, el polimorfo cristalino mas comun, se considera como la forma cristalina mas estable de carbonato de calcio. El menos comun es aragonita, que tiene una estructura cristalina ortorrombica tipo aguja separada o agrupada. La vaterita es el polimorfo de carbonato de calcio mas raro y por lo general es inestable. El carbonato de calcio molido pertenece casi exclusivamente al polimorfo de la calcita, que se dice que es trigonal-romboedro y representa el mas estable de los polimorfos del carbonato de calcio. El termino “fuente” del carbonato de calcio en el significado de la presente solicitud hace referencia al material mineral de origen natural a partir del cual se obtiene carbonato de calcio. La fuente de carbonato de calcio puede comprender ademas componentes de origen natural tales como carbonato de magnesio, silicato de aluminio, etc.
De acuerdo con una realizacion de la presente invencion, la fuente de carbonato de calcio molido (GCC) se selecciona a partir de marmol, tiza, calcita, dolomita, caliza o sus mezclas. Preferentemente, la fuente de carbonato de calcio molido se selecciona a partir de marmol y marmol dolomitico.
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De acuerdo con una realizacion de la presente invencion, el GCC se obtiene mediante molienda en seco. De acuerdo con otra realizacion de la presente invencion, el GCC se obtiene mediante molienda en humedo y opcionalmente con un secado posterior.
En general, el paso de molienda puede llevarse a cabo con cualquier dispositivo de molienda convencional, por ejemplo, bajo condiciones de manera que la cominucion resulte predominantemente de los impactos con un cuerpo secundario, es decir en uno o mas de: un molino de bolas, un molino de rodillo, un molino vibratorio, un triturador de rodillos, un molino de impacto centrlfugo, un molino de bolas vertical, un molino de atricion, un molino de puas, un molino de martillo, un pulverizador, una trituradora, un desaglomerador, un cuter, u otro equipo conocido para los expertos en la tecnica. En caso de que el carbonato de calcio contenga material mineral que comprende carbonato de calcio molido mediante proceso en humero con contenido de material mineral, el paso de molienda puede llevarse a cabo bajo condiciones de manera que tenga lugar una molienda autogena y/o con el molino de bolas horizontal, y/o mediante otros procesos conocidos para los expertos en la tecnica. El carbonato de calcio molido mediante proceso en humedo que contiene material mineral as! obtenido puede lavarse y deshidratarse mediante procesos bien conocidos, por ejemplo, mediante floculacion, filtracion o evaporation forzada antes del secado. El paso posterior de secado puede llevarse a cabo en un paso unico tal como el secado por aspersion, o en al menos dos pasos. Tambien es comun que el material mineral experimente un paso de beneficio (tal como un paso de flotation, decoloration o separation magnetica) para eliminar las impurezas.
De acuerdo con una realizacion, el carbonato de calcio que contiene material comprende un carbonato de calcio molido. De acuerdo con otra realizacion de la presente invencion, el carbonato de calcio que contiene material comprende una mezcla de dos o mas carbonatos de calcio molidos seleccionados a partir de diferentes fuentes de carbonato de calcio molido. Por ejemplo, el al menos un carbonato de calcio molido puede comprender un GCC seleccionado a partir de dolomita y un GCC seleccionado a partir de marmol
De acuerdo con otra realizacion, el carbonato de calcio que contiene material esta formado por solamente un carbonato de calcio molido. De acuerdo con otra realizacion de la presente invencion, el carbonato de calcio que contiene material esta formado por una mezcla de dos o mas carbonatos de calcio molidos seleccionados a partir de diferentes fuentes de carbonato de calcio molido.
“Carbonato de calcio precipitado" (CCP) en el sentido de la presente invencion es un material sintetizado, generalmente obtenido por precipitation tras reaction de dioxido de carbono y cal en un ambiente acuoso o por precipitation de una fuente de iones de calcio y carbonato en agua o por precipitacion de iones de calcio y carbonato, por ejemplo CaCl2 y Na2CO3, de la solution. Otras maneras posibles de producir PCC son el proceso de soda cal o el proceso de Solvay en el que el PCC es un producto secundario de la production de amonlaco. El carbonato de calcio precipitado existe en tres formas cristalinas primarias: calcita, aragonita y vaterita y existen muchos polimorfos diferentes (habitos cristalinos) para cada una de estas formas cristalinas. La calcita tiene una estructura trigonal con habitos cristalinos tlpicos tales como escalenoedro (S-PCC), romboedro (R-PCC), prismatico hexagonal, paraleloedro, coloidal (C-PCC), cubico y prismatico (P-PCC). La aragonita es una estructura ortorrombica con habitos cristalinos tlpicos de cristales prismaticos hexagonales dobles, como tambien una clasificacion diversa de cristales delgados, con forma alargada, prismatica, curvada, piramidal escalonada, y de cincel, de arbol con ramificaciones y de coral o tipo gusano. La vaterita pertenece al sistema de cristales hexagonales. La suspension de PCC obtenida puede deshidratarse y secarse en forma mecanica.
De acuerdo con una realizacion de la presente, el carbonato de calcio que contiene material comprende un carbonato de calcio precipitado. De acuerdo con otra realizacion de la presente invencion, el carbonato de calcio que contiene material comprende una mezcla de dos o mas carbonatos de calcio precipitados seleccionados a partir de diferentes formas cristalinas y diferentes polimorfos de carbonato de calcio precipitado. Por ejemplo, el al menos un carbonato de calcio precipitado puede comprender un PCC seleccionado a partir de S-PCC y un PCC seleccionado de R-PCC.
De acuerdo con otra realizacion, el carbonato de calcio que contiene material esta formado por solamente un carbonato de calcio precipitado. De acuerdo con otra realizacion de la presente invencion, el carbonato de calcio que contiene material esta formado por una mezcla de dos o mas carbonatos de calcio precipitados seleccionados a partir de diferentes formas cristalinas y diferentes polimorfos de carbonato de calcio precipitado.
Un carbonato de calcio modificado puede presentar un carbonato de calcio molido natural o precipitado con una modification en la superficie y/o en la estructura interna, por ejemplo, el carbonato de calcio puede tratarse o recubrirse con un agente de tratamiento para superficie de hidrofobizacion tal como, por ejemplo, un acido carboxllico alifatico o un siloxano. El carbonato de calcio puede tratarse o recubrirse para convertirse en cationico o anionico con, por ejemplo, un poliacrilato de sodio o poliDADMAC (cloruro de polidialildimetilamonio). De acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion, el carbonato de calcio modificado es un carbonato de calcio tratado superficialmente.
De acuerdo con una realizacion de la presente, el carbonato de calcio que contiene material comprende un carbonato de calcio modificado. De acuerdo con otra realizacion de la presente invencion, el carbonato de calcio que contiene material comprende una mezcla de dos o mas carbonatos de calcio modificados que tienen diferentes modificaciones en la superficie y/o estructura interna.
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De acuerdo con una realizacion de la presente, el carbonato de calcio que contiene material esta formado por un carbonato de calcio modificado. De acuerdo con otra realizacion de la presente invencion, el carbonato de calcio que contiene material esta formado por una mezcla de dos o mas carbonatos de calcio modificados que tienen diferentes modificaciones en la superficie y/o estructura interna.
De acuerdo con otra realizacion el carbonato de calcio que contiene material es una mezcla de carbonato de calcio molido y/o carbonato de calcio precipitado y/o carbonato de calcio modificado.
De acuerdo con una realizacion de la presente invencion, el carbonato de calcio que contiene minerales comprende dolomita.
De acuerdo con una realizacion preferida, los agentes de carga a base de carbonato mezclado se seleccionan a partir del calcio asociado con magnesio y analogos o derivados, diferentes materias tales como arcilla o talco o analogos o derivados, y mezclas de estos agentes de carga, tales como, por ejemplo, carbonato de talco y calcio o mezclas de carbonato de calcio y caolln, o mezclas de carbonato de calcio natural con hidroxido de aluminio, mica o con fibras sinteticas o naturales o coestructuras de minerales tales como carbonato de calcio y talco o talco y dioxido de titanio o coestructuras de carbonato de calcio y dioxido de titanio.
De acuerdo con una realizacion de la presente invencion, el material de pigmento mineral se encuentra en la forma de partlculas que tienen un tamano de partlcula promedio en peso cfe0 de 0,1 a 100 pm, de 0,25 a 50 pm, o de 0,3 a 5 pm, e incluso mas preferentemente de 0,4 a 3,0 pm.
El polisacarido modificado
Ademas del material de pigmento mineral, la suspension acuosa de la presente invencion comprende al menos un polisacarido modificado que tiene un grado de carboxilacion en el intervalo de 0,6 a 2,0 y una viscosidad intrlnseca en el intervalo de 3 a 178 ml/g a un pH de 4,5 a 9,5, en donde el carbono del al menos un polisacarido modificado muestra una velocidad de transformacion nuclear de 14C a 14N en el intervalo de 400 a 890 transformaciones por hora y por gramo de carbono. El al menos un polisacarido modificado esta presente en una cantidad desde 0,05 % en peso a 5,0 % en peso, en base al peso total de los solidos en la suspension.
“Polisacaridos modificados” en el significado de la presente invencion son polisacaridos, en donde al menos una parte de los grupos hidroxilo esta carboxilada. Ademas, los polisacaridos modificados pueden contener otras modificaciones tales como grupos aldehldo.
Los polisacaridos modificados de acuerdo con la presente invencion pueden comprender la siguiente estructura:
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en donde una parte de los grupos hidroxilo esta carboxilada y "n” esta indirectamente representada por la viscosidad intrlnseca.
Los polisacaridos son estructuras de carbohidratos polimericos, formadas por unidades de repetition (al menos 10) unidas juntas mediante enlaces glucosldicos. Dependiendo de la disposition espacial de los enlaces glucosldicos, se puede distinguir entre enlaces glucosldicos a y p. Estas estructuras pueden ser lineales, pero pueden tambien contener diferentes grados de ramificaciones. Los polisacaridos pueden tambien contener leves modificaciones de la unidad de repeticion. Los polisacaridos ejemplares son el almidon, la celulosa o glucogeno, pero tambien polisacaridos estructurales tales como celulosa y chitina.
De acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion, el carbono de al menos un polisacarido modificado muestra una velocidad de transformacion nuclear de 14C a 14N en el intervalo de 550 a 850 transformaciones por hora y por gramo de carbono. La velocidad de transformacion nuclear del carbono de 14C a 14N es una medicion de la relation del material que deriva de una fuente de pollmeros naturales renovable y se especifica en desintegracion/h/g.
Sorprendentemente, los inventores encontraron que los polisacaridos modificados segun se definio anteriormente pueden controlar y ajustar la viscosidad de una suspension de material de pigmento con alto contenido de solidos y/o pueden mejorar o facilitar la molienda de la suspension. Ademas, los polisacaridos modificados de la presente invencion pueden facilmente prepararse y almacenarse sin ninguna precaution de seguridad especial.
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De acuerdo con una realizacion de la presente invencion, el al menos un polisacarido modificado tiene un grado de sustitucion de los grupos hidroxilo en el intervalo de 0,8 a 1,9, preferentemente de 0,9 a 1,7, y mas preferentemente de 1,0 a 1,6. De acuerdo con otra realizacion de la presente invencion, el al menos un polisacarido modificado tiene un grado de sustitucion de los grupos hidroxilo en el intervalo de 0,6 a 1,1, y/o 1,3 a 2,0.
De acuerdo con una realizacion de la presente invencion, la viscosidad intrlnseca del al menos un polisacarido modificado se encuentra en el intervalo de 3 a 22 mg/l, 29 a 55 mg/l, y/o 57 a 177 mg/l.
De acuerdo con otra realizacion, el al menos un polisacarido modificado tiene un grado de carboxilacion de 1 o mas, y una viscosidad intrlnseca en el intervalo de 10 a 100 ml/g. De acuerdo con todavla otra realizacion, el al menos un polisacarido modificado tiene un grado de carboxilacion de menos de 1, y una viscosidad intrlnseca en el intervalo de 10 a 100 ml/g.
De acuerdo con una realizacion de la presente invencion, el polisacarido modificado se produce y administra en una solucion acuosa a una concentracion de 10 a 45 % en peso, preferentemente de 15 a 40 % en peso, mas preferentemente de 15 a 30 % en peso.
De acuerdo con una realizacion de la presente invencion, el al menos un polisacarido modificado es un derivado de carboximetilo y/o un derivado de carboximetil hidroxipropilo y/o un derivado de carboximetil hidroxietilo de un polisacarido, un almidon anionico, una goma guar anionica, o una mezcla de los mismos.
De acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion, el al menos un polisacarido modificado es al menos una carboximetilcelulosa (CMC).
La carboximetilcelulosa (CMC) puede prepararse a partir de celulosa mediante reaccion con acido monocloroacetico en presencia de soda caustica para formar la sal de sodio de carboximetilcelulosa. Cada unidad de repeticion de D- glucosa contiene tres grupos hidroxilo teoricamente capaces de eterificacion, para proporcionar una densidad de carga maxima en teorla de tres grupos carboxllicos por unidad de monomero (es decir, un grado de sustitucion de tres en teorla). El peso molecular y la viscosidad intrlnseca de los materiales aglutinantes a base de carboximetilcelulosa se pueden ajustar mediante tratamiento con peroxido de hidrogeno (H2O2). Se hace referencia a DE 1 543 116 A1 que describe un metodo para la preparacion de CMC de baja viscosidad y soluble en agua mediante la degradacion oxidativa con H2O2 (peroxido de hidrogeno) y a DE 44 11 681 A1 que describe la dependencia de la degradacion de eter de polisacarido en la cantidad del agente de oxidacion, temperatura y duracion del tratamiento. DE44 11 681 A1 y US 5708162A describen ademas el uso de perborato para la preparacion de polisacaridos de bajo peso molecular.
La viscosidad intrlnseca puede ajustarse mediante cualquier metodo que sea conocido para la persona experta en la tecnica, por ejemplo, mediante la adicion de peroxidos, y el grado de carboxilacion del polisacarido modificado puede ajustarse mediante cualquier metodo conocido por la persona experta en la tecnica, por ejemplo, mediante la adicion de acido monocloroacetico o sus sales.
En una realizacion preferida de la presente invencion, se ajusta la viscosidad intrlnseca mediante una adicion en multiples pasos de peroxido, mas preferentemente en dos a cinco pasos.
En una realizacion adicional preferida diferentes peroxidos se utilizan en los diferentes pasos, tal como peroxidos alcalinos, por ejemplo, peroxido de sodio en combinacion con peroxido de hidrogeno. De acuerdo con una realizacion ejemplar de la presente invencion, el peroxido para la adicion en multiples pasos es una combinacion de peroxido de hidrogeno y peroxido alcalino, en donde la cantidad de peroxido alcalino controla el pH durante el proceso.
De acuerdo con otra realizacion ejemplar de la presente invencion, la viscosidad intrlnseca de al menos un polisacarido modificado provisto en el paso b) se ajusta por adicion de al menos un peroxido de hidrogeno, opcionalmente en presencia de un peroxido alcalino, preferentemente en dos a cinco pasos. De acuerdo con una realizacion preferida, la viscosidad intrlnseca de al menos un polisacarido modificado provisto en el paso b) se ajusta bajo condiciones alcalinas por adicion de al menos un peroxido de hidrogeno, opcionalmente en presencia de un peroxido alcalino, preferentemente en dos a cinco pasos.
De acuerdo con otra realizacion preferida de la presente invencion, el al menos un polisacarido modificado es un almidon anionico.
El almidon anionico se prepara preferentemente mediante modificacion qulmica del almidon con grupos anionicos seleccionados a partir del grupo que comprende grupos carboxilo, grupos carboximetilo, grupos carboximetil hidroxipropilo, grupos carboximetil hidroxietilo, grupos fosfato, grupos sulfonato y sus mezclas. El almidon anionico puede elegirse de entre los almidones qulmicamente modificados que se originan a partir de almidones seleccionados a partir del grupo que comprende almidon de trigo, almidon de malz, almidon de arroz, almidon de papa, almidon de tapioca, almidon de maranta, almidon de sorgo y sus mezclas. En una realizacion preferida, el almidon anionico se selecciona a partir de aquellos enriquecidos en amilopectina, es decir el almidon qulmicamente modificado se selecciona preferentemente a partir del grupo que esta formado por almidon de arroz, almidon de papa y sus mezclas. El almidon anionico puede tambien obtenerse a partir de fuentes geneticamente modificadas que comprenden almidones enriquecidos en amilopectina. Los metodos para preparar los almidones anionicos son conocidos por los
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expertos en la tecnica. El peso molecular del almidon anionico puede ajustarse mediante el tratamiento con peroxido de hidrogeno (H2O2), preferentemente bajo condiciones alcalinas.
De acuerdo con otra realizacion preferida de la presente invencion, el al menos un polisacarido modificado es una goma guar anionica.
La goma guar comprende un heteropolisacarido natural (guaran) que esta formado por unidades de galactosa y unidades de manosa generalmente en la relacion de 1:2 y es el componente endoesperma de las semillas con contenido de goma guar. En general, la goma guar comprende una cadena lineal de unidades de 1,4- p-D- manopiranosilo unidas con unidades 1,6-a-D-galactopiranosilo unidas. Las semillas con goma guar que contienen aproximadamente 14 a 17 % en peso de cascara, 35 a 42 % en peso de endosperma y 43 a 47 % en peso de embrion, por lo general se muelen en seco y se tamizan para separar el endosperma que es la goma guar industrial del comercio. Un derivado de la goma guar se puede obtener, por ejemplo, modificando el heteropolisacarido a traves del uso de enzimas, acidos, medios de oxidacion, temperatura, radiacion, etc. Los metodos para preparar los derivados de goma guar son conocidos para los expertos en la tecnica. Por ejemplo, se puede obtener una modificacion mediante el uso de una enzima a-D-galactosidasa disponible en el comercio que es util para eliminar unidades de a-D- galactopiranosilo. Al controlar el tiempo durante el cual el guaran se expone a la enzima a-D-galactosidasa, se puede controlar el alcance de la remocion de unidades de a-D-galactopiranosilo de la cadena lineal de unidades de manosa. En forma adicional o alternativa, se puede lograr una modificacion de la goma guar mediante la eterifiacion de la goma guar con propilenoxido o etilenoxido lo que da como resultado un hidroxiporpil guar o hidroxietil guar.
De acuerdo con una realizacion de la presente invencion, la goma guar anionica es carboximetil guar (CMG) y/o carboximetil hidroxipropil guar (CMHPG) y/o carboximetil hidroxietil guar (CMHEG). Por ejemplo, se obtiene carboximetil guar haciendo reaccionar una goma guar con acido monocloroacetico en presencia de soda caustica.
Una solucion del polisacarido modificado puede concentrarse, por ejemplo, mediante ultrafiltracion o secado termico. El polisacarido modificado seco se produce preferentemente mediante secado termino, mas preferentemente mediante secado por aspersion y tiene un contenido de solidos de mas de 90, preferentemente 95 a 99,9 % en peso, en base al peso total del polisacarido modificado.
De acuerdo con la presente invencion, la expresion “al menos un” polisacarido modificado significa que uno o mas polisacaridos modificados pueden estar presente en la suspension acuosa que comprende el material de pigmento mineral. De acuerdo con una realizacion, solamente un polisacarido modificado esta presente en la suspension acuosa que comprende el material de pigmento mineral. De acuerdo con otra realizacion, una mezcla de al menos dos polisacaridos esta presente en la suspension acuosa que comprende el material de pigmento mineral.
El polisacarido modificado puede proveerse como solucion o material seco. De acuerdo con una realizacion preferida, el polisacarido modificado esta en la forma de una solucion acuosa.
De acuerdo con una realizacion de la presente invencion, el al menos un polisacarido modificado esta en la forma de una solucion acuosa que tiene una concentracion de polisacarido modificado de 1 a 70 % en peso, preferentemente de 5 a 50 % en peso, mas preferentemente de 10 a 45 % en peso, y mas preferentemente de 15 a 40 % en peso, en base al peso total de la solucion.
De acuerdo con otra realizacion el al menos un polisacarido modificado esta presente en una suspension acuosa en una cantidad de 0,1 a 3 % en peso en base al peso total de los solidos en la suspension, preferentemente de 0,2 a 2,0 % en peso, mas preferentemente de 0,25 a 1,5 % en peso, y mas preferentemente de 0,5 a 1,25 % en peso. De acuerdo con otra realizacion, el al menos un polisacarido modificado esta presente en la suspension acuosa en una cantidad de 0,05 a 0,55 % en peso, de 0,6 a 0,65 % en peso, de 0,75 a 0,90 % en peso y/o de 0,95 a 1,95 % en peso, en base al peso total de los solidos en la suspension.
De acuerdo con una realizacion opcional de la presente invencion, los grupos carboxllicos de al menos un polisacarido modificado se neutralizan al menos parcialmente por uno o mas cationes monovalentes y/o polivalentes, preferentemente a partir de Li+, Na+, K+, Sr2+, Ca2+, Mg2+, o sus mezclas. En forma adicional o alternativa, los grupos carboxllicos del al menos un polisacarido modificado se neutralizan al menos parcialmente por uno o mas cationes trivalentes, preferentemente seleccionados a partir de Al3+ y/o Fe3+.
De acuerdo con una realizacion opcional, los grupos carboxllicos del al menos un polisacarido modificado pueden neutralizarse al menos parcialmente por uno o mas cationes monovalentes. Preferentemente, los cationes monovalentes se seleccionan a partir de Li+, Na+, K+, o sus mezclas.
De acuerdo con una realizacion opcional, los grupos carboxllicos del al menos un polisacarido modificado pueden neutralizarse al menos parcialmente por uno o mas cationes polivantes. Preferentemente, los cationes polivalentes se seleccionan a partir de Sr2+, Ca2+, Mg2+, o sus mezclas, y mas preferentemente a partir del Ca2+ anadido en la forma de Ca(OH)2 en suspension y/o solucion. De acuerdo con una realizacion preferida, los grupos carboxllicos del al menos un polisacarido modificado estan al menos parcialmente neutralizados por cationes Ca2+ y el Ca2+ se produce in situ por la adicion de los polisacaridos parcialmente neutralizados y/o la adicion de un acido.
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Los inventores descubrieron que la adicion de cationes monovalentes, y en particular la adicion de cationes polivalentes, a la suspension provee ventajas adicionales y especialmente provee mejores propiedades de adsorcion del al menos un polisacarido modificado a la superficie del mineral. Esto puede mejorar la eficacia del polisacarido modificado de la presente invencion como agente de dispersion y/o aditivo de molienda. Los inventores de la presente invencion tambien descubrieron que la adicion de una combinacion de cationes monovalentes y cationes polivalentes puede mejorar la eficacia del polisacarido modificado como agente de dispersion y/o aditivo de molienda particularmente bien.
De acuerdo con una realizacion, la suspension acuosa de acuerdo con la presente invencion comprende el uno o mas cationes monovalentes y/o uno o mas cationes polivalentes en una cantidad de 0,1 a 5 % en peso, preferentemente de 2 a 3 % en peso, en base al peso total de la sal seca parcial o completamente neutralizada del al menos un polisacarido modificado. La cantidad de Ca(OH)2 puede ser de 50 a 500 ppm, en base al peso total de los solidos del pigmento seco en la suspension acuosa de material mineral, preferentemente de 200 a 300 ppm.
De acuerdo con un aspecto de la presente invencion, el al menos un polisacarido modificado se usa como agente de dispersion y/o aditivo de molienda, en donde al menos un polisacarido modificado tiene un grado de carboxilacion en el intervalo de 0,6 a 2,0, y tiene una viscosidad intrlnseca en el intervalo de 3 a 178 ml/g a un pH de 4,5 a 9,5, y en donde el carbono de al menos un polisacarido modificado muestra una velocidad de transformacion nuclear de 14C a 14N en el intervalo de 400 a 890 transformaciones por hora y por gramo de carbono.
De acuerdo con un aspecto de la presente invencion, el al menos un polisacarido modificado se usa como agente de dispersion y/o aditivo de molienda, en donde al menos un polisacarido modificado tiene un grado de carboxilacion en el intervalo de 0,6 a 2,0, y tiene una viscosidad intrlnseca en el intervalo de 3 a 178 ml/g a un pH de 4,5 a 9,5.
La suspension acuosa de acuerdo con la presente invencion
La suspension acuosa de acuerdo con la presente invencion comprende un material de pigmento mineral segun se definio anteriormente y al menos un polisacarido modificado segun se definio anteriormente, en donde el al menos un polisacarido modificado esta presente en una cantidad de 0,05 % en peso a 5,0 % en peso, en base al peso total de los solidos en la suspension.
La viscosidad segun el metodo de Brookfield de la suspension acuosa de acuerdo con la presente invencion se encuentra entre 50 y 1500 mPas a 20 °C. De acuerdo con una realizacion de la presente invencion, la viscosidad segun el metodo de Brookfield de la suspension acuosa se encuentra entre 80 y 1000 mPas a 20°C, y preferentemente entre100 y 700 mPas a 20 °C. De acuerdo con otra realizacion de la presente invencion, la viscosidad segun el metodo de Brookfield de la suspension acuosa se encuentra entre 50 y 270 mPas a 20 °C, entre 295 y 480 mPas a 20 °C, entre 485 y 920 mPas a 20 °C, entre 960 y 1010 mPas a 20 °C y/o entre 1020 y 1500 mPas a 20 °C.
El contenido de solidos de la suspension de acuerdo con la presente invencion es de mas de 50 a 82 % en peso, en base al peso total de la suspension. De acuerdo con una realizacion, el contenido de solidos de la suspension es de 55 a 80 % en peso, preferentemente de 60 a 79 % en peso, y mas preferentemente de 65 a 78 % en peso, en base al peso total de la suspension. De acuerdo con otra realizacion de la presente invencion, el contenido de solidos de la suspension es de 52 a 59 % en peso, desde 62 a 67 % en peso, de 69 a % en peso y/o de 77 a 82 % en peso, en base al peso total de la suspension.
De acuerdo con una realizacion de la presente invencion, la viscosidad segun el metodo de Brookfield de la suspension acuosa se encuentra entre 485 y 1500 mPas a 20 °C y el contenido de solidos de la suspension es de 77 a 82 % en peso, en base al peso total de la suspension, y/o la viscosidad segun el metodo de Brookfield de la suspension acuosa se encuentra entre 50 y 920 mPas a 20 °C y el contenido de solidos de la suspension es de 52 a 59 % en peso, en base al peso total de la suspension.
De acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion, la suspension acuosa esta formada por un material de pigmento mineral, y al menos un polisacarido modificado que tiene un grado de carboxilacion en el intervalo de 0,6 a 2,0 y una viscosidad intrlnseca en el intervalo de 3 a 178 ml/g a un pH de 4,5 a 9,5, en donde el carbono de el al menos un polisacarido modificado muestra una velocidad de transformacion nuclear de 14C a 14N en el intervalo de 400 a 890 transformaciones por hora y por gramo de carbono, en donde el al menos un polisacarido modificado esta presente en una cantidad de 0,05 % en peso a 5,0 % en peso, en base al peso total de los solidos en la suspension, y la viscosidad segun el metodo de Brookfield de la suspension acuosa se encuentra entre 50 y 1500 mPas a 20 °C, y el contenido de solidos de la suspension es de mas de 50 a 82 % en peso en base al peso total de la suspension.
De acuerdo con otra realizacion preferida de la presente invencion, la suspension acuosa esta formada por un material de pigmento mineral, y al menos un polisacarido modificado que tiene un grado de carboxilacion en el intervalo de 0,6 a 2,0 y una viscosidad intrlnseca en el intervalo de 3 a 178 ml/g a un pH de 4,5 a 9,5, en donde el carbono del al menos un polisacarido modificado muestra una velocidad de transformacion nuclear de 14C a 14N en el intervalo de 400 a 890 transformaciones por hora y por gramo de carbono, en donde el al menos un polisacarido modificado esta presente en una cantidad de 0,05 % en peso a 5,0 % en peso, en base al peso total de los solidos en la suspension, y en donde los grupos carboxllicos del al menos un polisacarido modificado estan al menos parcialmente neutralizados por uno o mas cationes monovalentes y/o uno o mas cationes polivalentes, y en donde la viscosidad segun el metodo
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de Brookfield de la suspension acuosa se encuentra entre 50 y 1500 mPas a 20 °C, y el contenido de solidos de la suspension es de mas de 50 a 82 % en peso en base al peso total de la suspension.
De acuerdo con otra realizacion preferida de la presente invencion, la suspension acuosa comprende un material de pigmento mineral, y al menos un polisacarido modificado que tiene un grado de carboxilacion en el intervalo de 0,6 a 2,0 y una viscosidad intrlnseca en el intervalo de 3 a 178 ml/g a un pH de 4,5 a 9,5, en donde el carbono de el al menos un polisacarido modificado muestra una velocidad de transformacion nuclear de 14C a 14N en el intervalo de 400 a 890 transformaciones por hora y por gramo de carbono, en donde el al menos un polisacarido modificado es al menos una carboximetilcelulosa, que esta presente en una cantidad de 0,05 % en peso a 5,0 % en peso en base al peso total de los solidos en la suspension, y en donde los grupos carboxllicos del al menos un polisacarido modificado estan al menos parcialmente neutralizados por uno o mas cationes monovalentes y/o uno o mas cationes polivalentes, y en donde y la viscosidad segun el metodo de Brookfield de la suspension acuosa se encuentra entre 50 y 1500 mPas a 20 °C, y el contenido de solidos de la suspension es de mas de 50 a 82 % en peso en base al peso total de la suspension.
De acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion, la suspension acuosa comprende carbonato de calcio molido y/o carbonato de calcio precipitado, y al menos un polisacarido modificado que tiene un grado de carboxilacion en el intervalo de 0,6 a 2,0 y una viscosidad intrlnseca en el intervalo de 3 a 178 ml/g a un pH de 4,5 a 9,5, en donde el carbono de el al menos un polisacarido modificado muestra una velocidad de transformacion nuclear de 14C a 14N en el intervalo de 400 a 890 transformaciones por hora y por gramo de carbono, en donde el al menos un polisacarido modificado esta presente en una cantidad de 0,05 % en peso a 5,0 % en peso, en base al peso total de los solidos en la suspension, y la viscosidad segun el metodo de Brookfield de la suspension acuosa se encuentra entre 50 y 1500 mPas a 20 °C, y el contenido de solidos de la suspension es de mas de 50 a 82 % en peso en base al peso total de la suspension.
De acuerdo con una realizacion de la presente invencion, la suspension acuosa de la presente invencion tiene un valor de pH de 7 a 12, preferentemente de 8 a 11, y mas preferentemente de 8,5 a 10,5. En caso de ser necesario, el pH de la suspension puede ajustarse mediante todos los medios conocidos en la tecnica.
De acuerdo con una realizacion preferida, la suspension acuosa de la presente invencion no incluye un agente de dispersion y/o aditivo de molienda adicional. De acuerdo con otra realizacion preferida, la suspension acuosa de la presente invencion no incluye un agente de dispersion y/o aditivo de molienda puramente petroqulmico tal como homopollmeros o copollmeros petroqulmicos de las sales del acido policarboxllico a base de, por ejemplo, acido acrllico, acido metacrllico, acido maleico, acido fumarico o acido itaconico y acrilamida o sus mezclas.
La suspension acuosa de acuerdo con la presente invencion puede utilizarse en papel, plasticos, pinturas, alimentos, pienso, productos farmaceuticos, agua potable y/o aplicaciones agricolas.
De acuerdo con una realizacion, la suspension acuosa de acuerdo con la presente invencion es util en el proceso final humedo de una maquina de papel, en papeles de cigarrillos y/o aplicaciones de recubrimiento, como soporte para impresion de rotograbado y/u offset y/o a chorro de tinta y/o impresion a chorro de tinta continuo y/o flexografla y/o electrofotografla y/o superficies de decoracion.
De acuerdo con otra realizacion, la suspension acuosa de acuerdo con la presente invencion se utiliza para reducir la exposicion a luz solar y a los rayos UV de las hojas de las plantas.
De acuerdo con todavla otra realizacion, la suspension acuosa de acuerdo con la presente invencion se utiliza como fertilizante.
De acuerdo con todavla otra realizacion, la suspension acuosa de acuerdo con la presente invencion se utiliza en forma llquida o seca en productos farmaceuticos, tal como aquellos para controlar el acido gastrico.
Metodo para producir la suspension acuosa
Un proceso para preparar una suspension acuosa de acuerdo con la presente invencion comprende los pasos de,
a) proveer un material de pigmento mineral,
b) proveer agua,
c) proveer al menos un polisacarido modificado que tiene un grado de carboxilacion en el intervalo de 0,6 a 2,0 y una viscosidad intrlnseca en el intervalo de 3 a 178 ml/g a un pH de 4,5 a 9,5, en donde el carbono de el al menos un polisacarido modificado muestra una velocidad de transformacion nuclear de 14C a 14N en el intervalo de 400 a 890 transformaciones por hora y por gramo de carbono,
d) poner en contacto el pigmento mineral del paso a) y/o el al menos un polisacarido modificado del paso c) con el agua del paso b), y
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e) poner en contacto el al menos un polisacarido modificado del paso c) y el pigmento mineral antes y/o durante y/o despues del paso a) antes y/o durante y/o despues del paso d) y ajustar el contenido de solidos de la suspension obtenida de manera que sea desde mas de 50 a 82 % en peso en base al peso total de la suspension,
en donde al menos un polisacarido modificado se agrega una cantidad de 0,05 % en peso a 5,0 % en peso, en base al peso total de los solidos en la suspension, de manera que la viscosidad segun el metodo de Brookfield de la suspension acuosa se encuentre entre 50 y 1500 mPas a 20 °C.
De acuerdo con una realizacion, en el paso d) el material de pigmento mineral del paso a) se pone en contacto con el agua del paso b) y al menos un polisacarido modificado del paso c) se pone en contacto con el agua del paso b), y en el paso e) el al menos un polisacarido modificado del paso c) y el material de pigmento mineral del paso a) se ponen en contacto despues del paso d).
De acuerdo con otra realizacion, en el paso d) el material de pigmento mineral del paso a) se pone en contacto con el agua del paso b), y en el paso e) el al menos un polisacarido modificado del paso c) y el material de pigmento mineral del paso a) se ponen en contacto despues del paso d).
La puesta en contacto del material de pigmento mineral del paso a) y/o el al menos un polisacarido modificado del paso c) con el agua del paso b) de acuerdo con el paso d) del proceso puede llevarse a cabo en condiciones de mezcla y/o homogenizacion y/o division de partlculas. La puesta en contacto del al menos un polisacarido modificado del paso c) y el material de pigmento mineral del paso a) antes y/o durante y/o despues del paso d) de acuerdo con el paso e) puede llevarse a cabo en condiciones de mezcla y/o homogenizacion y/o division de partlculas. El experto en la tecnica adaptara esas condiciones de mezcla y/o homogenizacion y/o division de partlculas tal como la velocidad de mezclado, division y temperatura de acuerdo con su equipo para el proceso.
Por ejemplo, la mezcla y la homogenizacion pueden tener lugar mediante un mezclador de reja. Los mezcladores de reja funcionan mediante el principio de un lecho fluidizado producido mecanicamente. Las hojas del mezclador de reja rotan cerca de la pared interior de un tambor cillndrico horizontal y transportan los componentes de la mezcla fuera del lecho de producto y dentro del espacio de mezclado abierto. El lecho fluidizado producido mecanicamente garantiza un mezclado intenso de incluso partidas grandes en un perlodo de tiempo muy corto. Los cortadores y/o dispensadores se utilizan para dispensar grumos en una operation en seco. El equipo que puede utilizarse en el proceso de la invention esta disponible, por ejemplo, por parte de Gebruder Lodige Maschinenbau GmbH, Alemania.
De acuerdo con una realizacion de la presente invencion, el paso d) del proceso y/o el paso e) del proceso se lleva a cabo utilizando un mezclador de reja.
De acuerdo con otra realizacion de la presente invencion, el paso d) del proceso y/o el paso e) del proceso se lleva a cabo en un dispositivo de molienda, preferentemente un molino de bolas, preferentemente en combination con un dispositivo de ciclon que recircula los aglomerados y/o agregados que se forman durante el paso d) del proceso y/o paso e) del proceso nuevamente a la entrada del dispositivo de molienda. Un dispositivo de ciclon permite la separation de material particulado tal como partlculas, aglomerados o agregados en fracciones de material particulado mas pequeno o mas grande en base a la gravedad.
De acuerdo con una realizacion experimental, las partlculas de material de pigmento mineral que se forman durante el paso d) del proceso y/o el paso e) del proceso se dividen en partlculas mas pequenas. El termino “dividir” segun se utiliza en la presente invencion significa que las partlculas se dividen en partlculas mas pequenas. Esto puede realizarse moliendo, por ejemplo, utilizando un molino de bolas, un molino de martillo, un molino de rodillo, un molino vibratorio, un triturador de rodillos, un molino de impacto centrlfugo, un molino de bolas vertical, un molino de atricion, un molino de puas, un molino de martillo, un pulverizador, una trituradora, un desaglomerador o un cuter. Sin embargo, se puede utilizar cualquier otro dispositivo que pueda dividir el carbonato de calcio que contiene las partlculas compuestas que se forman durante el paso d) del proceso y/o el paso e) del proceso en partlculas mas pequenas.
El paso d) del proceso y/o el paso e) del proceso puede llevarse a cabo a temperatura ambiente, es decir a una temperatura de 20 °C ± 2 °C, o a otras temperaturas. De acuerdo con una realizacion de la presente invencion, el paso e) del metodo se lleva a cabo durante al menos 1 segundo, preferentemente durante al menos un minuto, por ejemplo al menos 15 minutos, 30 minutos, 1 hora, 2 horas, 4 horas, 6 horas, 8 horas o 10 horas.
Pasos opcionales y adicionales del proceso
De acuerdo con una realizacion opcional, la viscosidad intrlnseca de al menos un polisacarido modificado provisto en el paso c) se ajusta por adicion de al menos un peroxido de hidrogeno, preferentemente bajo condiciones alcalinas, opcionalmente en presencia de un peroxido alcalino en dos a cinco pasos.
De acuerdo con una realizacion opcional, los grupos cationicos del al menos un polisacarido modificado estan al menos parcialmente neutralizados por la adicion antes y/o durante y/o despues del paso e) del proceso de uno o mas cationes monovalentes y/o uno o mas cationes polivalentes. De acuerdo con una realizacion preferida, los cationes monovalentes se seleccionan a partir de Li+, Na+, K+, o sus mezclas. Preferentemente, los cationes polivalentes se seleccionan a partir de Sr2+, Ca2+, Mg2+, o sus mezclas, y mas preferentemente a partir del Ca2+ anadido en la forma
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de Ca(OH)2 en suspension y/o solucion. De acuerdo con una realizacion preferida, los grupos carboxllicos del al menos un polisacarido modificado estan al menos parcialmente neutralizados por cationes Ca2+ y el Ca2+ se produce in situ por la adicion de los polisacaridos parcialmente neutralizados y/o la adicion de un acido. En forma adicional o alternativa, los grupos carboxllicos del al menos un polisacarido modificado se neutralizan al menos parcialmente por uno o mas cationes trivalentes, preferentemente seleccionados a partir de Al3+ y/o Fe3+.
Los cationes monovalentes y/o los cationes polivalentes puede tambien anadirse durante la preparacion del al menos un polisacarido modificado y/o el proceso de ajuste del peso molecular del polisacarido. Por ejemplo, los cationes monovalentes pueden anadirse durante la neutralizacion del polisacarido modificado en la forma de una base tal como NaOH o KOH.
Los cationes monovalentes pueden anadirse en la forma de una solucion salina acuosa, suspension o polvo, y preferentemente en la forma de una solucion. Los cationes polivalentes pueden anadirse en la forma de una solucion salina acuosa, suspension o polvo, y preferentemente en la forma de una suspension.
Los cationes polivalentes pueden tambien producirse in situ, por ejemplo, mediante la adicion de un acido y/o sal de reaccion acida y/o de un polisacarido parcialmente neutralizado. Los cationes polivalentes pueden anadirse en vez de cationes monovalentes o en combinacion con cationes monovalentes.
De acuerdo con una realizacion opcional preferida, los grupos carboxllicos del al menos un polisacarido modificado estan al menos parcialmente neutralizados por la adicion antes y/o durante y/o despues del paso e) del proceso de uno o mas cationes polivalentes, in situ formados, mediante la adicion de un acido, preferentemente H3PO4, o una sal de reaccion acida, por ejemplo NaH2PO4, preferentemente CaHPO4.
El acido o la sal de reaccion acida puede agregarse en una cantidad de 50 a 500 ppm, en base al peso total de los solidos en la suspension, preferentemente en una cantidad de 200 a 400 ppm, preferentemente en la forma de una solucion acuosa o suspension.
De acuerdo con otra realizacion opcional preferida, los grupos carboxllicos del al menos un polisacarido modificado estan al menos parcialmente neutralizados mediante la adicion antes y/o durante y/o despues del paso e) del proceso de una combinacion de uno o mas cationes polivalentes y/o uno o mas cationes monovalentes , en donde los cationes polivalentes se seleccionan preferentemente a partir de Sr2+, Ca2+, Mg2+, o sus mezclas, y mas preferentemente a partir del Ca2+ anadido en la forma de Ca(OH)2 en suspension y/o solucion, y en donde los cationes monovalentes preferentemente se seleccionan a partir de Li+, Na+, K+ o sus mezclas.
De acuerdo con todavla otra realizacion opcional, el proceso de acuerdo con la presente invencion ademas comprende el paso f) de moler la suspension obtenida en el paso e).
El proceso de molienda puede realizarse mediante todas las tecnicas y molinos bien conocidos para los expertos en la tecnica en lo que respecta a la molienda en humedo. El paso de molienda puede llevarse a cabo con cualquier dispositivo de molienda convencional, por ejemplo, bajo condiciones de manera que el refinamiento resulte predominantemente de los impactos con un cuerpo secundario, es decir en uno o mas de: un molino de bolas, un molino de rodillos, un molino vibratorio, un Molino de impacto centrlfugo, un molino de bolas vertical, un molino de atricion o cualquier otro equipo conocido por los expertos en la tecnica. El paso f) de molienda puede llevarse a cabo por partidas o en forma continua, preferentemente en forma continua.
De acuerdo con una realizacion opcional, los grupos cationicos del al menos un polisacarido modificado estan al menos parcialmente neutralizados por la adicion antes y/o durante y/o despues del paso f) de molienda de uno o mas cationes monovalentes y/o uno o mas cationes polivalentes segun se definio anteriormente.
De acuerdo con una realizacion de la presente invencion, el paso f) de molienda se lleva a cabo a una temperatura de 30 a 110 °C, preferentemente de 40 a 100 °C. En forma alternativa, el paso f) de molienda se puede llevar a cabo a temperatura ambiente, es decir a una temperatura de 20 °C ± 2 °C.
En una realizacion preferida de la presente invencion, el paso f) de molienda se lleva a cabo hasta que la fraccion de las partlculas del pigmento que tienen un tamano de partlcula de menos de 1 pm sea mayor que 10 % en peso, preferentemente mayor que 20 % en peso, mas preferentemente mayor que 30 % en peso, y mas preferentemente mayor que 50 % en peso, en base al peso total de las partlculas de pigmentos, segun se mide con un aparato Sedigraph 5100.
En forma adicional o alternativa, el paso f) de molienda se lleva a cabo hasta que la fraccion de las partlculas del pigmento que tienen un tamano de partlcula de menos de 2 pm sea mayor que 20 % en peso, preferentemente mayor que 40 % en peso, mas preferentemente mayor que 60 % en peso, y mas preferentemente mayor que 90 % en peso, en base al peso total de las partlculas de pigmentos, segun se mide con un aparato Sedigraph 5100.
En forma adicional o alternativa, el paso f) de molienda se lleva a cabo hasta que la fraccion de las partlculas del pigmento que tienen un tamano de partlcula de menos de 0,2 pm sea mayor que 1 % en peso, preferentemente mayor
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que 5 % en peso, mas preferentemente mayor que 10 % en peso, y mas preferentemente mayor que 15 % en peso, en base al peso total de las partlculas de pigmentos, segun se mide con un aparato Sedigraph 5100.
Las partlculas de los pigmentos minerales obtenidas por el paso f) de molienda pueden tener un diametro de partlcula promedio en peso de d50, medido de acuerdo con el metodo de sedimentacion, en el intervalo de 0,1 pm a 10 pm, preferentemente de 0,5 pm a 8 pm y mas preferentemente de 0,8 pm a 6 pm, por ejemplo de 1,0 pm a 5,5 pm. En forma adicional o alternativa, las partlculas de pigmentos minerales obtenidas en el paso f) pueden tener un dgs de menos de 25 pm, preferentemente de menos de 20, mas preferentemente de menos de 15, y mas preferentemente de menos de 10 pm.
Opcionalmente, el contenido de solidos de la suspension acuosa obtenida por el proceso de acuerdo con la presente invention puede ajustarse. El contenido de solidos de la suspension acuosa puede ajustarse mediante los metodos conocidos por el experto en la tecnica. Para ajustar el contenido de solidos de una suspension acuosa que comprende material mineral, la suspension puede deshidratarse parcial o completamente mediante un proceso de filtration, centrifugation o separation termica. Por ejemplo, la suspension puede deshidratarse parcial o completamente mediante un proceso de filtracion tal como nanofiltracion o por un proceso de separacion termica tal como un proceso de evaporation. En forma alternativa, el agua puede anadirse al material mineral solido hasta que se obtenga el contenido de solidos deseado. Adicional o alternativamente, se puede agregar una suspension que tenga un contenido inferior apropiado de partlculas solidas al material particulado de la suspension mezclada hasta que ese obtenga el contenido de solidos deseado. El contenido de solidos de la suspension acuosa obtenida mediante el proceso de la invencion puede ajustarse mediante un metodo de concentration conocido para el experto en la tecnica. La concentration de la suspension acuosa puede lograrse mediante un proceso termico, por ejemplo, en una evaporacion a temperatura ambiente, presion atmosferica o bajo presion reducida, o mediante un proceso mecanico, por ejemplo, en una prensa de filtro tal como nanofiltracion y/o centrifugacion.
De acuerdo con una realization opcional, el proceso de acuerdo con la presente invencion ademas comprende el paso g) de ajustar el contenido de solidos de la suspension obtenida en el paso e) y/o el paso f) opcional.
De acuerdo con una realizacion opcional preferida, el contenido de solidos de la suspension acuosa obtenida mediante los pasos a) a e) del proceso se concentra mediante un proceso termino, preferentemente mediante secado termico, de manera que tenga de 55 a 80 % en peso, preferentemente de 60 a 79 % en peso, y mas preferentemente de 65 a 78 % en peso, en base al peso total de la suspension acuosa.
De acuerdo con otra realizacion preferida, el contenido de solidos de la suspension acuosa obtenida mediante los pasos a) a f) del proceso se concentra mediante un proceso termino, preferentemente presion reducida, de manera que tenga de 50 a 82 % en peso, preferentemente de 60 a 79 % en peso, y mas preferentemente de 65 a 78 % en peso, en base al peso total de la suspension acuosa.
El alcance e interes de la invencion se entenderan mejor en base a los siguientes ejemplos que tienen por objeto ilustrar ciertas realizaciones de la invencion y no son limitativos.
Ejemplos
1. Metodos de medicion
A continuation, se describiran los metodos de medicion implementados en los ejemplos.
Viscosidad segun el metodo de Brookfield
La viscosidad segun el metodo de Brookfield de la suspension de partlculas de pigmentos se midio despues de una hora de production y despues de un minuto de agitation a 20 °C ± 2 °C a 100 rpm mediante el uso de un viscoslmetro Brookfield tipo RVT equipado con un eje apropiado.
Distribution de tamano de partlculas
La distribucion del tamano de partlculas de las partlculas de pigmentos se midio utilizando un aparato Sedigraph 5100 de la empresa Micromeritics, USA. El metodo y el instrumento son conocidos por el experto en la tecnica y se utilizan comunmente para determinar el tamano de partlculas de los materiales de carga y pigmentos. La medicion se llevo a cabo en una solution acuosa con 0,1 % en peso de Na4P2O7. Las muestras se dispersaron utilizando un agitador a alta velocidad y un medio ultrasonico. Para la medicion de las muestras dispersadas, no se agregaron agentes de dispersion adicionales.
Contenido de solidos de una suspension acuosa
El contenido de solidos de la suspension (tambien conocido como “peso en seco”) se determino utilizando un Analizador de humedad MJ33 de la empresa Mettler-Toledo, Suiza, con las siguientes configuraciones: temperatura de secado de 160 °C, apagado automatico si la masa no cambia mas de 1 mg en un perlodo de 30 segundos, secado estandar de 5 a 20 g de suspension.
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Viscosidad intrlnseca
La viscosidad intrlnseca se determino mediante un sistema Schott AVS 370. Las muestras se disolvieron en una solucion de NaCl 0,2 M, y posteriormente, se ajusto el pH a 10 con NaOH. Se llevaron a cabo mediciones a 25 °C (+/- 0,1 °C) con capilaridad tipo 0a y se corrigieron utilizando la correction Hagenbach. La viscosidad intrlnseca se calcula en forma automatica con el software Dilution 370 (Software fur Verdunnungsreihen, version 6.2.1, SI Analytics, Alemania).
Grado de carboxilacion
El grado de carboxilacion se determino mediante titulacion conductometrica de acuerdo con Katz et al. “The determination of strong and weak acidic groups in sulfite pulps” (Svensk Paperstidn., 1984, 6, paginas 48-53).
Transformation nuclear del carbono de 14C a 14N
Se midio la velocidad de transformacion nuclear del carbono 14C a 14N del polisacarido modificado, en base a una etapa de preparation que consiste de una descomposicion termica a una temperatura alta (aproximadamente 1000 °C) mediante combustion o calcination de la muestra para analisis, seguido por la recoleccion del dioxido de carbono liberado que esta atrapado a baja temperatura antes de su reduction, mediante hidrogenacion catalltica, en atomos de carbono elemental, cuya composition en isotopos 13C/12C y 15N/14N, y tambien isotopos 14C, se midieron mediante un espectrometro de masa. La velocidad de transformacion nuclear del carbono de 14C a 14N se especifica en transformacion por hora y por gramo de carbono, que se expresa como desintegracion/h/g.
La preparacion necesaria y el tratamiento previo del material de muestra para la datacion por radiocarbono se llevaron a cabo por el laboratorio de 14C del Departamento de Geografla en la Universidad de Zurich (GIUZ). La datacion en si se realizo por AMS (espectrometrla de masa con aceleradores) con el acelerador en tandem del Instituto de Flsica de Partlculas del Swiss Federal Institute of Technology Zurich (ETH).
Molienda en humedo
Sin ninguna indication especifica, la molienda en humedo se llevo a cabo en agua de grifo (15° dH) en un molino horizontal por atricion (Dynomill®, Type KDL-Pilot, Bachofen, Suiza) que tiene un volumen de 1,4 litros en un modo de recirculation, utilizando perlas de silicato de zirconio de 0,6 a 1,2 mm de diametro.
2. Materiales
Materiales de pigmento mineral Material del pigmento mineral A:
CaCO3 natural de Italia, Avenza, que tiene un valor d90 de 390 pm, un valor d50 de 165 pm, y un valor d10 de 20 pm. Material del pigmento mineral B:
CaCO3 natural de Noruega obtenido por molienda en seco en forma autogena en un molino de bolas con rocas de 10 a 300 mm CaCO3 a una adecuacion correspondiente a un valor d50 de 42 a 48 pm (carbonato de calcio en polvo, sin aditivo de molienda ni agente de dispersion).
Material del pigmento mineral C:
CaCO3 natural de Australia, obtenido a partir de la molienda en seco en un molino de bolas con un valor de d50 de 7,5 pm y un valor de d98 de 32 pm.
Polisacaridos modificados
Carboximetilcelulosa 1 (CMC 1):
CMC 1 esta disponible en el comercio por parte de ACROS Organics, Belgica. La CMC 1 tiene un Mw (peso molecular) de 250000 g/mol, un grado de carboxilacion de 1,2, y una viscosidad intrinseca de 774 ml/g. La velocidad de la transformacion nuclear del carbono es 630 desintegracion/h/g.
Carboximetilcelulosa 2 (CMC 2):
CMC 2 esta disponible en el comercio por parte de Sigma-Aldrich, Alemania (nombre del producto C5678). La CMC 2 tiene un grado de carboxilacion de 0,7, y una viscosidad intrinseca de 147 ml/g. La velocidad de la transformacion nuclear del carbono es 715 desintegracion/h/g.
Carboximetilcelulosa 3 (CMC 3):
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CMC 3 esta disponible en el comercio a partir de CP Kelco, Alemania (Cekol 2000). CMC 3 tiene un grado de carboxilacion de acuerdo con las descripciones de 0,75 a 0,85.
3. Ejemplos
3.1. Ejemplo comparativo Ejemplo 1
Se preparo una solucion con un contenido de solidos de 45 % en peso mezclando 2 % en peso, en base al peso total de los solidos en la suspension, de la CMC 1 en la forma de una solucion en agua de 9,9 % en peso con el material de pigmento mineral A. Posteriormente, la mezcla obtenida se molio en humedo con un molino por atricion horizontal de 1,4 litros mediante recirculacion a 40-50 °C hasta que se alcanzo un valor de cfes de 3 pm.
La distribucion del tamano de las partlculas de la suspension de partlculas de pigmento obtenidas, medida en un aparato Sedigraph 5100, tuvo una fraccion de 92 % en peso mas pequena que 2 pm y 64 % en peso mas pequena que 1 pm. Durante el proceso de molienda, la viscosidad segun el metodo de Brookfield se incremento de tal manera que no fue posible una molienda adicional en la concentracion con alto contenido de solidos. La suspension se diluyo con agua para mantener en funcionamiento la molienda.
La suspension con partlculas de pigmento obtenida tuvo finalmente un contenido de solidos de 40,5 % en peso y una viscosidad segun el metodo de Brookfield de 485 mPas. La viscosidad segun el metodo de Brookfield a una concentracion de 52 % en peso estuvo mucho mas alla de 1500 mPas y fue muy pegajosa.
Ejemplo 2
Preparacion de carboximetilcelulosa (CMC)
Se disolvieron 214 g de CMC 1 en 2.460 ml de agua y se agito durante 12 horas a temperatura ambiente. Posteriormente, la solucion se calento a 80 °C y se agregaron por goteo 800 pl de una solucion de H2O2 con una concentracion de 30 % en peso, en base a la cantidad total de la solucion. Despues de 5 horas, se agregaron por goteo 60 pl de la solucion de H2O2. Despues de ello, se agregaron por goteo dos veces mas otros 60 pl de la solucion de H2O2 en intervalos de 1,5 horas. Finalmente, la solucion se agito durante 1,5 horas mas a 80 °C.
La CMC obtenida tuvo una viscosidad intrlnseca de 179 ml/g y un pH de 7.
Preparacion de la suspension acuosa de partlculas de pigmento
Se preparo una solucion con un contenido de solidos de 60 % en peso mezclando 2 % en peso, en base al peso total de los solidos en la suspension, de la CMC preparada en la forma de una solucion en agua de 9,9 % en peso con el material de pigmento mineral A. Posteriormente, la mezcla obtenida se molio en humedo con un molino por atricion horizontal de 1,4 litros mediante recirculacion a 55°C. Ademas, se agregaron 300 ppm de Ca(OH)2 durante la molienda. La molienda se llevo a cabo durante 25 minutos hasta que se alcanzo un valor de dgs de 3 pm.
La distribucion del tamano de las partlculas de la suspension de partlculas de pigmento obtenidas, medida en un aparato Sedigraph 5100, tuvo una fraccion de 91 % en peso mas pequena que 2 pm y 61 % en peso mas pequena que 1 pm. La suspension de partlculas de pigmento obtenida tuvo un contenido de solidos de 60,8 % en peso, un pH de 9,4 y una viscosidad segun el metodo de Brookfield de 922 922 mPas.
Ejemplo 3
Se preparo una solucion con un contenido de solidos de 60 % en peso mezclando 2 % en peso, en base al peso total de los solidos en la suspension, de la CMC preparada de acuerdo con el Ejemplo 2 en la forma de una solucion en agua de 9,9 % en peso con el material de pigmento mineral A. Posteriormente, la mezcla obtenida se molio en humedo con un molino por atricion horizontal de 1,4 litros mediante recirculacion, se agregaron 300 ppm de una suspension acuosa de Ca(OH)2 al 10% y 500 ppm de carbonato de zirconio y amonio (Bacote 20, MEL Chemicals) durante la molienda en humedo. La molienda se llevo a cabo durante 25 minutos a 40-50 °C hasta que se alcanzo un valor de d98 de 3 pm.
La distribucion del tamano de las partlculas de la suspension de partlculas de pigmento obtenidas, medida en un aparato Sedigraph 5100, tuvo una fraccion de 91 % en peso mas pequena que 2 pm y 61 % en peso mas pequena que 1 pm. La suspension de partlculas de pigmento obtenida tuvo un contenido de solidos de 61 % en peso, un pH de 9,5 y una viscosidad segun el metodo de Brookfield de 940 922 mPas.
Ejemplo 4
Preparacion de carboximetilcelulosa (CMC)
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Se disolvieron 90,8 g de CMC 1 en 1.170 ml de agua y se agito durante 12 horas a temperatura ambiente. Posteriormente, la solucion se calento a 80 °C y se agregaron por goteo 0,9 ml de una solucion de H2O2 a una concentracion de 30 % en peso, en base a la cantidad total de la solucion. Despues de 5,5 horas, se agregaron por goteo 0,5 ml de la solucion de H2O2. Despues de 4 horas, se agregaron por goteo otros 0,2 ml de la solucion de H2O2. A partir de ese momento, la solucion se agito durante 2 horas y se agregaron por goteo otros 0,4 ml de la solucion de H2O2. Finalmente, la solucion se agito durante 4 horas mas a 80 °C.
La CMC obtenida tuvo una viscosidad intrlnseca de 56 ml/g y un pH de 10, ajustado con NaOH acuoso al 10%. Preparacion de la suspension acuosa de partlculas de pigmento
Una suspension con un contenido de solidos de 72,1 % en peso se preparo mezclando 0,69 % en peso de la CMC preparada y 300 ppm de una suspension acuosa de Ca(OH)2 al 10% con un material de pigmento mineral B. Posteriormente, la mezcla obtenida se molio en humedo en un molino por atricion horizontal de 1,4 litros mediante recirculacion a 40-50 °C hasta que se alcanzo un valor d50 de 0,8 pm.
La distribucion del tamano de las partlculas de la suspension de partlculas de pigmento obtenidas, medida en un aparato Sedigraph 5100, tuvo una fraccion de 90 % en peso mas pequena que 2 pm y 65 % en peso mas pequena que 1 pm, y 15 % en peso mas pequena que 0,2 pm. La suspension de partlculas de pigmento obtenida tuvo un contenido de solidos de 72,1 % en peso, un pH de 9,6 y una viscosidad segun el metodo de Brookfield de 273 mPas.
Ejemplo 5
Preparacion de carboximetilcelulosa (CMC)
Se disolvieron 124 g de CMC 1 en 1.299 ml de agua y se agito durante 12 horas a temperatura ambiente. Posteriormente, la solucion se calento a 80 °C y se agregaron por goteo 2 ml de una solucion de H2O2 a una concentracion de 30 % en peso, en base a la cantidad total de la solucion durante un perlodo de 20 minutos. Despues de 4,5 horas, se agrego por goteo 1,2 ml de la solucion de H2O2 durante un perlodo de 20 minutos. Despues de 2 horas, se agregaron por goteo 0,8 ml adicionales de la solucion de H2O2 durante un perlodo de 20 minutos. Despues de ello, la solucion se agito durante 7 horas a 80 °C.
La CMC obtenida tuvo una viscosidad intrlnseca de 23,7 ml/g y un pH de 10, ajustado con NaOH acuoso al 10%. Preparacion de la suspension de partlculas de pigmento
Una suspension con un contenido de solidos de 73,8 % en peso se preparo mezclando 0,58 % en peso de la CMC preparada con un material de pigmento mineral B. Posteriormente, la mezcla obtenida se molio en humedo en un molino por atricion horizontal de 1,4 litros mediante recirculacion a 40-50 °C hasta que se alcanzo un valor d50 de 0,8 pm.
La distribucion del tamano de las partlculas de la suspension de partlculas de pigmento obtenidas, medida en un aparato Sedigraph 5100, tuvo una fraccion de 90 % en peso mas pequena que 2 pm y 65 % en peso mas pequena que 1 pm, y 15 % en peso mas pequena que 0,2 pm. La suspension de partlculas de pigmento obtenida tuvo un contenido de solidos de 73,8 % en peso, un pH de 8,4 y una viscosidad segun el metodo de Brookfield de 292 mPas.
Ejemplo 6
Preparacion de carboximetilcelulosa (CMC)
Se disolvieron 93 g de CMC 1 en 2255 ml de agua y se agito durante 12 horas a temperatura ambiente. Posteriormente, la solucion se calento a 80 °C y se agregaron por goteo 0,34 ml de una solucion de H2O2 a una concentracion de 30 % en peso, en base a la cantidad total de la solucion durante un perlodo de 20 minutos. Despues de 3 horas, se agregaron 27 pl de la solucion de H2O2. Finalmente, la solucion se agito durante 2,5 horas a 80 °C.
La CMC obtenida tuvo una viscosidad intrlnseca de 178 ml/g y un pH de 10, ajustado con NaOH acuoso al 10% despues de refrigeracion a temperatura ambiente.
Preparacion de la suspension de partlculas de pigmento
Una suspension con un contenido de solidos de 68,2 % en peso se preparo mezclando 0,93 % en peso de la CMC preparada y 300 ppm de Ca(OH)2 con el material de pigmento mineral B. Posteriormente, la mezcla obtenida se molio en humedo en un molino por atricion horizontal de 1,4 litros mediante recirculacion a 40-50 °C hasta que se alcanzo un valor d50 de 0,8 pm.
La distribucion del tamano de las partlculas de la suspension de partlculas de pigmento obtenidas, medida en un aparato Sedigraph 5100, tuvo una fraccion de 90 % en peso mas pequena que 2 pm y 65 % en peso mas pequena que 1 pm, y 15 % en peso mas pequena que 0,2 pm. La suspension de partlculas de pigmento obtenida tuvo un contenido de solidos de 68,2 % en peso, un pH de 9,5 y una viscosidad segun el metodo de Brookfield de 1016 mPas.
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Ejemplo 7
Preparacion de carboximetilcelulosa (CMC)
Se disolvieron 3,4 kg de CMC 1 en 40 L de agua y se agito durante 24 horas a temperatura ambiente. Posteriormente, la solucion se calento a 80 °C y se agregaron por goteo 150 ml de una solucion de H2O2 a una concentration de 30 % en peso, en base a la cantidad total de la solucion durante un perlodo de 2 horas. Despues de 22 horas, se agregaron 20 ml adicionales de H2O2 durante un perlodo de 2 horas. Finalmente, la solucion se agito durante 8 horas a 80 °C.
La CMC obtenida tuvo una viscosidad intrlnseca de 28 ml/g y un pH de 10, ajustado con NaOH acuoso al 10% despues de refrigeration a temperatura ambiente. Posteriormente, la solucion de cMc se seco por aspersion.
Preparacion de la suspension de partlculas de pigmento
Una suspension con un contenido de solidos de 76,1 % en peso se preparo mezclando 0,73 % en peso de la CMC preparada y 0,03 % en peso de H3PO4 con el material de pigmento mineral B. Posteriormente, la mezcla obtenida se molio en humedo en un molino por atricion horizontal de 1,4 litros mediante recirculation a 50°C hasta que se alcanzo un valor d50 de 0,8 pm.
La distribution del tamano de las partlculas de la suspension de partlculas de pigmento obtenidas, medida en un aparato Sedigraph 5100, tuvo una fraction de 90 % en peso mas pequena que 2 pm y 65 % en peso mas pequena que 1 pm, y 15 % en peso mas pequena que 0,2 pm. La suspension de partlculas de pigmento obtenida tuvo un contenido de solidos de 76,0 % en peso, un pH de 8,7 y una viscosidad segun el metodo de Brookfield de 482 mPas.
3.2. Ejemplos de la invencion Ejemplo 8
Preparacion de carboximetilcelulosa (CMC)
Se disolvieron 159 g de CMC 2 en agua para obtener una solucion con una concentracion de 10,9 % en peso en base a la cantidad total de la solucion. El pH se ajusto a 8,1 con NaOH acuoso al 10%.
Preparacion de la suspension de partlculas de pigmento
Una suspension con un contenido de solidos de 60 % en peso se preparo mezclando 0,86 % en peso de la CMC preparada con un material de pigmento mineral C. Posteriormente, la mezcla obtenida se molio en humedo en un molino por atricion horizontal de 1,4 litros mediante recirculacion a 40-50 °C.
El proceso de molienda se llevo a cabo hasta que la distribucion del tamano de partlculas de la suspension de partlculas de pigmento obtenida, medido en un aparato Sedigraph 5100, obtuvo una fraccion de 90 % en peso mas pequena que 2 pm, 61 % en peso mas pequena que 1 pm, 40 % en peso mas pequena que 0,6 pm. La suspension de partlculas de pigmento obtenida tuvo un contenido de solidos de 61 % en peso, un pH de 8,7 y una viscosidad segun el metodo de Brookfield de 478 mPas.
Ejemplo 9
Se preparo una solucion con un contenido de solidos de 60,7 % en peso mezclando 0,53 % en peso de la CMC preparada con el material de pigmento mineral C. Posteriormente, la mezcla obtenida se molio en humedo con un molino por atricion horizontal de 1,4 litros mediante recirculacion a 40-50C. Durante la molienda se agregaron 100 ppm de Ca(OH)2 en la forma de 10 % en peso de suspension acuosa de Ca(OH)2, en base al peso total de la suspension.
El proceso de molienda se llevo a cabo hasta que la distribucion del tamano de partlculas de la suspension de partlculas de pigmento obtenida, medido en un aparato Sedigraph 5100, obtuvo una fraccion de 89 % en peso mas pequena que 2 pm, 59 % en peso mas pequena que 1 pm, 38 % en peso mas pequena que 0,6 pm. La suspension de partlculas de pigmento obtenida tuvo un contenido de solidos de 62 % en peso, y una viscosidad segun el metodo de Brookfield de 478 mPas.
3.3. Ejemplos comparativos Ejemplo 10
Preparacion de carboximetilcelulosa (CMC)
Se disolvieron 159 g de CMC 1 en 1,95 l de agua y se agito durante 12 horas a temperatura ambiente. Posteriormente, la solucion se calento a 80 °C y se agregaron por goteo 1 ml de una solucion de H2O2 a una concentracion de 30 % en peso, en base a la cantidad total de la solucion durante un perlodo de 20 minutos. Despues de 5 horas, se agrego por goteo 0,2 ml de la solucion de H2O2 durante un perlodo de 20 minutos. Despues de 4 horas, se agregaron por goteo 0,9 ml adicionales de la solucion de H2O2 durante un perlodo de 20 minutos. Despues de 2 horas adicionales,
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se agregaron por goteo 0,9 ml de la solucion de H2O2 durante un perlodo de 20 minutos. Finalmente, la solucion se agito durante 2 horas a 80 °C.
La CMC obtenida tuvo una viscosidad intrlnseca de 79 ml/g y un pH de 10, ajustado con NaOH acuoso al 10% despues de refrigeracion a temperatura ambiente. El contenido final de solidos de la solucion de CMC fue de 7,9 % en peso.
Preparacion de la suspension de partlculas de pigmento
Una suspension con un contenido de solidos de 51 % en peso se preparo mezclando 0,3 % en peso de la CMC preparada con un material de pigmento mineral B. Posteriormente, la mezcla obtenida se molio en humedo en un molino por atricion horizontal de 1,4 litros mediante recirculacion a 40-50 °C hasta que un 75 % en peso de las partlculas tuvieron un tamano mas pequeno que 1 pm.
La suspension molida se concentro ademas termicamente bajo agitacion a presion ambiental (temperatura del aceite del intercambiador de calor: 140 °C) hasta que se alcanzo un contenido de solidos de 67 % en peso, en base al peso total de la suspension. Durante el paso adicional de concentracion, se agregaron 0,25 % en peso de la CMC preparada.
La suspension de partlculas de pigmento obtenida tuvo una viscosidad segun el metodo de Brookfield por debajo a 1000 mPas.
Ejemplo 11
Preparacion de carboximetilcelulosa (CMC)
Se disolvieron 6,0 kg de CMC 1 en 80 kg de agua y se agitaron a 80 °C. Despues de la disolucion completa (aproximadamente 4 horas), se agrego una solucion de H2O2 con una concentracion de 30 % en peso en base a la cantidad total de la solucion. 570 g de la solucion de H2O2 se agregaron mediante una bomba peristaltica. La solucion se agito aun mas durante 24 horas a 80 °C. Despues de 24 horas no se detecto mas peroxido de hidrogeno (probado con solucion de oxisulfato de titanio (VI) -acido sulfurico, N.° 89532, disponible en el comercio por parte de Sigma- Aldrich, Alemania)
El agente de dispersion con CMC obtenido tuvo una viscosidad intrlnseca de 21 ml/g y un pH de 10, ajustado con NaOH acuoso al 10% despues de refrigeracion a temperatura ambiente.
Preparacion de la suspension de partlculas de pigmento
Una solucion con un contenido de solidos de 74 % en peso se preparo mediante la mezcla de 0,4 % en peso de la CMC preparada con el material del pigmento mineral A utilizando una mezcladora Ystral (Dispermix, Ystral GmbH, Alemania). Posteriormente, se agrego 0,15 % en peso de H3PO4 a la mezcla en la forma de una solucion acuosa al 10% y la mezcla obtenida se molio en humedo en un molino por atricion vertical de 200 litros utilizando perlas de silicato de zirconio de 0,6 a 1,0 mm de diametro. Ademas, se agrego 0,1 % en peso de la CMC preparada en el medio del molino. El molino funciono con un caudal de 230 l/h. La temperatura de la suspension en la entrada del molino fue de 39 °C y en la salida de 99 °C.
La distribucion del tamano de las partlculas de la suspension de partlculas de pigmento obtenidas, medida en un aparato Sedigraph 5100, tuvo una fraccion de 63,2 % en peso mas pequena que 2 pm y 40,5 % en peso mas pequena que 1 pm. La suspension de partlculas de pigmento obtenida tuvo un contenido de solidos de 75,8 % en peso, un pH de 9,2 y una viscosidad segun el metodo de Brookfield de 935 mPas.
3.4 Ejemplos de la invencion
Ejemplo 12
Preparacion de carboximetilcelulosa (CMC)
Se disolvieron 0,533 kg de CMC 3 en 1,6 kg de agua en una mezcladora Lodige bajo agitacion a temperatura ambiente durante 145 min antes del calentamiento a 80 °C y la adicion mediante una bomba peristaltica de 20 mL de una solucion de H2O2 con una concentracion de 30 % en peso, en base a la cantidad total de la solucion durante un perlodo de tiempo de una hora. Se dejo agitar la mezcla durante 3 horas hasta que se consumio el H2O2 en forma total (prueba de color a base de oxisulfato de titanio (VI) -acido sulfurico, Sigma-Aldrich, numero de producto N.° 89532). Luego se agregaron 3 ml de H2O2 y se agito la mezcla de reaccion durante 2 horas mas a 80 °C. La solucion final tuvo un contenido de solidos de 26 % en peso.
El agente de dispersion con CMC obtenido tuvo una viscosidad intrlnseca de 44 ml/g y un pH de 8,0, ajustado con 0,2M NaOH acuoso despues de refrigeracion a temperatura ambiente.
Preparacion de la suspension de partlculas de pigmento
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50
Una suspension con un contenido de solidos de 70 % en peso se prepare mezclando 0,32 % en peso de la CMC preparada con un material de pigmento mineral B. Posteriormente, la mezcla obtenida se molio en humedo en un molino por atricion horizontal de 1,4 litros mediante recirculacion a 40-50 °C hasta que se alcanzo un valor d50 de 1,52 pm.
La distribucion del tamano de las partlculas de la suspension de partlculas de pigmento obtenidas, medida en un aparato Sedigraph 5100, tuvo una fraccion de 61 % en peso mas pequena que 2 pm y 37 % en peso mas pequena que 1 pm, y 22 % en peso mas pequena que 0,5 pm. La suspension de partlculas de pigmento obtenida tuvo un contenido de solidos de 70,3 % en peso, un pH de 8,8 y una viscosidad segun el metodo de Brookfield de 80 mPas.
Ejemplo 13
Preparacion de carboximetilcelulosa (CMC)
Se disolvieron 0,376 kg de CMC 1 en 1,6 kg de agua en una mezcladora Lodige bajo agitacion a temperatura ambiente durante 180 min. La mezcla se calento a 80 °C antes de la adicion de 25 ml de una solucion de H2O2 a una concentracion de 30% en peso en base a la cantidad total de la solucion. Se agito la solucion durante 3 horas a 80 °C hasta que se consumio el H2O2 en forma total (prueba de color a base de oxisulfato de titanio (VI) -acido sulfurico, Sigma-Aldrich, numero de producto N.° 89532). Se detuvo la agitacion durante toda la noche.
El agente de dispersion de CMC obtenido tuvo una viscosidad intrlnseca de 38,3 ml/g. A temperatura ambiente y mientras se agitaba el pH aumento con una solucion acuosa de hidroxido de calcio de 10% en peso a un pH de 7,1 y posteriormente a un pH de 8 con una solucion acuosa de hidroxido de sodio de 0,2 mol/l.
Preparacion de la suspension de partlculas de pigmento
Una suspension con un contenido de solidos de 75 % en peso se prepare mezclando 0,95 % en peso de la CMC preparada con un material de pigmento mineral B. Posteriormente, la mezcla obtenida se molio en humedo en un molino por atricion horizontal de 1,4 litros mediante recirculacion a 40-50 °C hasta que un 92 % en peso de las partlculas tuvieron un tamano mas pequeno que 2 pm.
La distribucion del tamano de las partlculas de la suspension de partlculas de pigmento obtenidas, medida en un aparato Sedigraph 5100, tuvo una fraccion de 92 % en peso mas pequena que 2 pm y 64,6 % en peso mas pequena que 1 pm, y 40,4 % en peso mas pequena que 0,5 pm. La suspension de partlculas de pigmento obtenida tuvo un contenido de solidos de 72,1 % en peso, un pH de 9,2 y una viscosidad segun el metodo de Brookfield de 253 mPas.
3.5. Ejemplos comparativos
Ejemplo 14
Una solucion con un contenido de solidos de 74 % en peso se prepare mediante la mezcla de 0,8 % en peso de la CMC preparada de acuerdo con el Ejemplo 11 con el material del pigmento mineral A utilizando una mezcladora Ystral (Dispermix, Ystral GmbH, Alemania). Posteriormente, se agrego 0,15 % en peso de H3PO4 a la mezcla en la forma de una solucion acuosa al 10% y la mezcla obtenida se molio en humedo en un molino por atricion vertical de 200 litros utilizando perlas de silicato de zirconio de 0,6 a 1,0 mm de diametro. Ademas, se agrego 0,2 % en peso de la CMC preparada de acuerdo con el Eejemplo 11 en el medio del molino. El molino funciono con un caudal de 185 l/h. La temperatura de la suspension en la entrada del molino fue de 39 °C y en la salida de 96 °C.
La distribucion del tamano de las partlculas de la suspension de partlculas de pigmento obtenidas, medida en un aparato Sedigraph 5100, tuvo una fraccion de 90,1 % en peso mas pequena que 2 pm y 60,3 % en peso mas pequena que 1 pm. La suspension de partlculas de pigmento obtenida tuvo un contenido de solidos de 75,8 % en peso despues de la molienda. Despues de la adicion adicional de 0,15 % en peso de la CMC preparada de acuerdo con el Ejemplo 11, la suspension tuvo un pH de 9,3 y una viscosidad segun el metodo de Brookfield de 1160 mPas.
Ejemplo 15
Las suspensiones acuosas de partlculas de pigmento inventivas de los Ejemplos 11 y 14 se probaron en aplicaciones de recubrimiento de papel. Los ensayos de recubrimientos se realizaron en el recubridor piloto de BASF en Ludwigshafen, Alemania utilizando una configuration de recubrimiento con cuchillas (cuchilla rlgida). Se aplico un peso de recubrimiento de 11 a 12 g/m2 en el papel empleado.
Ensayo de recubrimiento 1
Un color de recubrimiento con un contenido de solidos de 65% en peso se preparo mezclando la suspension del pigmento del Ejemplo 11 con el aglutinante Styronal D628 (disponible en el comercio por parte de BASF AG, Alemania). La relation pigmento con aglutinante fue 100: 10 (seco/seco). El pH del color del recubrimiento se ajusto a 8,9 y la viscosidad fue de 120 mPas.
Un papel sin pasta mecanica y sin recubrimiento (Magno Star, 58 g/m2) se recubrio en ambos lados con 12 g/m2 en cada lado del color de recubrimiento preparado a una velocidad de 1500 m/min. Durante el ensayo de recubrimiento no se observaron problemas en el comportamiento del papel y se obtuvo un papel con recubrimiento de buena calidad.
Ensayo de recubrimiento 2
5 Un color de recubrimiento con un contenido de solidos de 65% en peso se preparo mezclando la suspension del pigmento del Ejemplo 14 con el aglutinante Styronal D628 (disponible en el comercio por parte de BASF AG, Alemania). La relacion pigmento con aglutinante fue 100:9 (seco/seco) El pH del color del recubrimiento se ajusto a 8,9 y la viscosidad fue de 110 mPas.
Un papel sin pasta mecanica y previamente recubierto (Magno Star, 80 g/m2) se recubrio en ambos lados con 12 g/m2 10 del color de recubrimiento preparado a una velocidad de 1500 m/min. Durante el ensayo de recubrimiento no se observaron problemas en el comportamiento del papel y se obtuvo un papel con recubrimiento de buena calidad.

Claims (19)

  1. 5
    10
    15
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    30
    35
    40
    45
    50
    REIVINDICACIONES
    1. Una suspension acuosa que comprende un material de pigmento mineral, y
    al menos un polisacarido modificado que tiene un grado de carboxilacion en el intervalo de 0,6 a 2,0 y una viscosidad intrlnseca en el intervalo de 3 a 178 ml/g a un pH de 4,5 a 9,5, en donde el carbono del, al menos un, polisacarido modificado muestra una velocidad de transformation nuclear de 14C a 14N en el intervalo de 400 a 890 transformaciones por hora y por gramo de carbono,
    en donde el al menos un polisacarido modificado esta presente en una cantidad desde 0,05 % en peso a 5,0 % en peso, en base al peso total de los solidos en la suspension,
    la viscosidad segun el metodo Brookfield de la suspension acuosa se encuentra entre 50 y 1500 mPas a 20 °C, y el contenido de solidos de la suspension es desde mas de 50 a 82 % en peso, en base al peso total de la suspension.
  2. 2. La suspension de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde el material de pigmento mineral es un carbonato de calcio que contiene material, preferentemente seleccionado a partir de carbonato de calcio, carbonato de calcio que contiene minerales, agentes de carga a base de carbonato mezclado o mezclas de los mismos.
  3. 3. La suspension de acuerdo con la reivindicacion 2, en donde el carbonato de calcio es carbonato de calcio molido, carbonato de calcio precipitado, carbonato de calcio modificado o sus mezclas.
  4. 4. La suspension de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el material de pigmento mineral se encuentra en la forma de partlculas que tienen un tamano de partlcula promedio en peso d50 de 0,1 a 100 pm, de 0,25 a 50 pm, o de 0,3 a 5 pm, preferentemente de 0,4 a 3,0 pm.
  5. 5. La suspension de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde al menos un polisacarido modificado es un derivado de carboximetilo y/o un derivado de carboximetil hidroxipropilo y/o un derivado de carboximetil hidroxietilo de un polisacarido, un almidon anionico, un guar anionico, o una mezcla de los mismos, preferentemente el al menos un polisacarido modificado es carboximetil celulosa.
  6. 6. La suspension de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el carbono de al menos un polisacarido modificado muestra una velocidad de transformacion nuclear de 14C a 14N en el intervalo de 550 a 850 transformaciones por hora y por gramo de carbono.
  7. 7. La suspension de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el grado de carboxilacion de el al menos un polisacarido modificado esta en el intervalo de 0,8 a 1,9, preferentemente de 0,9 a 1,7, y mas preferentemente de 1,0 a 1,6.
  8. 8. La suspension de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los grupos carboxllicos del al menos un polisacarido modificado se neutralizan al menos parcialmente por uno o mas cationes monovalentes y/o uno o mas cationes polivalentes, preferentemente se seleccionan a partir de Li+, Na+, K+, Sr2+, Ca2+, Mg2+, o sus mezclas.
  9. 9. La suspension de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el al menos un polisacarido modificado esta presente en una cantidad de 0,1 a 3 % en peso en base al peso total de los solidos en la suspension, preferentemente de 0,2 a 2,0 % en peso, mas preferentemente de 0,25 a 1,5 % en peso, y mas preferentemente de 0,5 a 1,25 % en peso.
  10. 10. La suspension de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la viscosidad segun el metodo de Brookfield de la suspension acuosa se encuentra entre 80 y 1000 mPas a 20 °C, y preferentemente entre 100 y 700 mPas t 20 °C.
  11. 11. La suspension de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el contenido de solidos de la suspension es de 55 a 80 % en peso, preferentemente de 60 a 79 % en peso, y mas preferentemente de 65 a 78 % en peso, en base al peso total de la suspension.
  12. 12. Un proceso para preparar una suspension acuosa, que comprende los pasos de,
    a) proveer un material de pigmento mineral,
    b) proveer agua,
    c) proveer al menos un polisacarido modificado que tiene un grado de carboxilacion en el intervalo de 0,6 a 2,0 y una viscosidad intrlnseca en el intervalo de 3 a 178 ml/g a un pH de 4,5 a 9,5, en donde el carbono de el al menos un polisacarido modificado muestra una velocidad de transformacion nuclear de 14C a 14N en el intervalo de 400 a 890 transformaciones por hora y por gramo de carbono,
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    d) poner en contacto el material de pigmento mineral del paso a) y/o el al menos un polisacarido modificado del paso c) con el agua del paso b), y
    e) poner en contacto el al menos un polisacarido modificado del paso c) y el material de pigmento mineral antes y/o durante y/o despues del paso d) y ajustar el contenido de solidos de la suspension obtenida de manera que sea desde mas de 50 a 82 % en peso en base al peso total de la suspension,
    en donde al menos un polisacarido modificado se agrega una cantidad de 0,05 % en peso a 5,0 % en peso, en base al peso total de los solidos en la suspension, y de manera que la viscosidad segun el metodo de Brookfield de la suspension acuosa se encuentre entre 50 y 1500 mPas a 20 °C.
  13. 13. El proceso de acuerdo con la reivindicacion 12, en donde la viscosidad intrlnseca del al menos un polisacarido modificado provisto en el paso c) se ajusta por adicion del al menos un peroxido de hidrogeno, preferentemente bajo condiciones alcalinas, opcionalmente en presencia de un peroxido alcalino en dos a cinco pasos.
  14. 14. El proceso de acuerdo con las reivindicaciones 12 o 13, en donde los grupos carboxllicos del al menos un polisacarido modificado estan al menos parcialmente neutralizados mediante la adicion antes y/o durante y/o despues del paso e) del proceso de uno o mas cationes monovalentes y/o polivalentes, preferentemente seleccionados a partir de Li+, Na+, K+, Sr2+, Ca2+, Mg2+, o mezclas de los mismos, y mas preferentemente a partir del Ca2+ anadido en la forma de Ca(OH)2 en la suspension y/o solucion.
  15. 15. El proceso de acuerdo con las reivindicaciones 12 o 13, en donde los grupos carboxllicos del al menos un polisacarido modificado estan al menos parcialmente neutralizados por la adicion antes y/o durante y/o despues del paso e) del proceso de uno o mas cationes polivalentes, in situ formados, mediante la adicion de un acido, preferentemente H3PO4, y/o una sal de reaccion acida tal como NaH2PO4, preferentemente CaHPO4, y/o al menos un polisacarido parcialmente neutralizado.
  16. 16. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, en donde el proceso ademas comprende el paso f) de moler la suspension obtenida en el paso e).
  17. 17. Uso de al menos un polisacarido modificado como agente de dispersion y/o aditivo de molienda, en donde al menos un polisacarido modificado tiene un grado de carboxilacion en el intervalo de 0,6 a 2,0, y tiene una viscosidad intrlnseca en el intervalo de 3 a 178 ml/g a un pH de 4,5 a 9,5, y en donde el carbono del al menos un polisacarido modificado muestra una velocidad de transformation nuclear de 14C a 14N en el intervalo de 400 a 890 transformaciones por hora y por gramo de carbono.
  18. 18. Uso de acuerdo con la reivindicacion 17, en donde el al menos un polisacarido modificado se provee con una concentracion de 10 a 45 % en peso.
  19. 19. Uso de una suspension acuosa de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en papel, plastico, pintura, alimentos, pienso, productos farmaceuticos, agua potable y/o aplicaciones agricolas, en donde preferentemente la suspension acuosa se utiliza para reducir la exposition a la luz solar y a los rayos UV de las hojas de las plantas.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2565237B1 (en) 2011-08-31 2015-03-18 Omya International AG Process for preparing self-binding pigment particle suspensions
CN105178095A (zh) * 2015-09-17 2015-12-23 福建省晋江优兰发纸业有限公司 一种用海藻酸钠改性pcc的方法及其在制备纸张上的应用
GR1010245B (el) * 2021-03-03 2022-06-06 Στυλιανος Λεωνιδα Καραβαλασης Παρασκευασμα χουντιτη-υδρομαγνησιτη και μεθοδος χρησης του ως φυτοπροστατευτικου σε καλλιεργειες οπωροφορων δεντρων και φυτων

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1543116A1 (de) 1965-05-29 1969-07-31 Kalle Ag Verfahren zur Herstellung niedrigviskoser wasserloeslicher Celluloseaether
JP2800062B2 (ja) * 1990-05-21 1998-09-21 ダイセル化学工業株式会社 超低粘度カルボキシメチルセルロースナトリウム塩
JPH05201725A (ja) * 1991-09-05 1993-08-10 Nitsuchitsu:Kk 超高濃度炭酸カルシウムスラリー
US5492560A (en) * 1993-11-10 1996-02-20 Minerals Technologies, Inc. Treatment of inorganic pigments with carboxymethylcellulose compounds
US5458679A (en) * 1993-12-10 1995-10-17 Minerals Technologies, Inc. Treatment of inorganic filler material for paper with polysaccharides
DE4411681A1 (de) * 1994-04-05 1995-10-12 Hoechst Ag Verfahren zur Herstellung niedermolekularer Polysaccharidether
US6069112A (en) * 1997-03-05 2000-05-30 Englehard Corporation Method for preventing physiological disorders without diminishing photosynthesis
JP2000119303A (ja) * 1998-10-20 2000-04-25 Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd カルボキシメチルセルロースアルカリ塩の製造方法
DE19854770A1 (de) * 1998-11-27 2000-05-31 Wolff Walsrode Ag Verfahren zur Herstellung niedrigviskoser wasserlöslicher Celluloseether
EP1176255A1 (en) * 2000-07-24 2002-01-30 The Dow Chemical Company Use of starch dispersions as binder in coating compositions and process for preparing the starch dispersions
FI117872B (fi) 2001-04-24 2007-03-30 M Real Oyj Täyteaine ja menetelmä sen valmistamiseksi
US20030017271A1 (en) * 2001-07-02 2003-01-23 Akzo Nobel N.V. Pigment composition
JP2005201725A (ja) 2004-01-14 2005-07-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 使用済みイオン交換樹脂処理溶離液の無機化処理方法
FR2873046B1 (fr) 2004-07-13 2007-11-02 Coatex Soc Par Actions Simplif Procede de broyage de matieres minerales en presence d'epaississants, suspensions aqueuses obtenues et leurs utilisations
FR2873127B1 (fr) * 2004-07-13 2008-08-29 Omya Development Ag Procede de fabrication de particules pigmentaires autoliantes, seches ou en suspension ou dispersion aqueuses, contenant des matieres inorganiques et des liants
US7601212B2 (en) * 2005-08-29 2009-10-13 E.I. Du Pont De Nemours And Company Pigment particles coated with polysaccharides and having improved properties
FR2932804B1 (fr) 2008-06-19 2010-07-30 Arkema France Polymere d'acroleine derive de matiere premiere renouvelable, son procede d'obtention et ses utilisations
FR2939055A1 (fr) 2008-12-03 2010-06-04 Coatex Sas Utilisation de polymeres acryliques dont l'acide acrylique est issu du glycerol, comme agent de dispersion ou de broyage de matieres minerales.
EP2199348A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-23 Omya Development AG Process for manufacturing aqueous suspensions of mineral materials or dried mineral materials, the obtained products, as well as uses thereof
GB0908401D0 (en) 2009-05-15 2009-06-24 Imerys Minerals Ltd Paper filler composition
CN102363923B (zh) 2010-12-14 2013-08-14 深圳车仆汽车用品发展有限公司 一种织物镀膜剂及其制备方法和使用方法
SI2505614T1 (sl) * 2011-04-01 2014-02-28 Omya International Ag Postopek za pripravo samopovezujočih pigmentnih delcev
PT2505615E (pt) * 2011-04-01 2014-07-11 Omya Int Ag Pigmento híbrido autoligante
PL2565236T3 (pl) 2011-08-31 2014-06-30 Omya Int Ag Samowiążąca hybryda pigmentu
CN102363932B (zh) * 2011-09-30 2013-06-05 杭州纸友科技有限公司 一种造纸填料在线表面改性的方法
DK2662419T3 (en) * 2012-05-11 2015-09-07 Omya Int Ag Charging Cabinet PhCH

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