ES2692543T3 - Procedimiento para la fabricación de papel, cartulina y cartón - Google Patents

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Abstract

Procedimiento para la fabricación de papel, cartulina y cartón, que comprende la deshidratación de una pasta de papel que contiene material de relleno, que contiene al menos un copolímero anfótero soluble en agua, con formación de pliegos en la sección de tamices y posterior prensado del papel en la sección de prensa, en donde a una pasta de papel con una concentración de material fibroso en el intervalo de 20 a 40 g/l se dosifica el al menos un copolímero anfótero soluble en agua, a continuación se diluye la pasta de papel hasta obtener una concentración de material fibroso en el intervalo de 5 a 15 g/l, se deshidrata la pasta de papel diluida con formación de un pliego y se prensa el pliego en la sección de prensa hasta obtener un contenido en sólidos G(x) % en peso o superior y se calcula G(x) según**Fórmula** en donde x representa el valor numérico del contenido de material de relleno del papel, de la cartulina o del cartón secos (en % en peso) y G(x) representa el valor numérico del contenido de sólidos mínimo (en % en peso) hasta el que se prensa el pliego, en donde el copolímero anfótero soluble en agua puede obtenerse mediante polimerización de una mezcla de a) del 20 al 60 % en moles de acrilamida, con respecto al número total de moles de los monómeros usados para la polimerización, b) del 20 % al 60 % en moles, con respecto al número total de moles de los monómeros usados para la polimerización, al menos de un monómero catiónico, c) del 20 % al 60 % en moles, con respecto al número total de moles de los monómeros usados para la polimerización, al menos de un monómero aniónico que se selecciona entre ácidos carboxílicos C3 a C5 monoetilénicamente insaturados, ácidos dicarboxílicos C3 a C5 monoetilénicamente insaturados, ácidos sulfónicos, ácidos fosfónicos y/o las sales de estos ácidos d) del 0 % al 30 % en moles, con respecto al número total de moles de los monómeros usados para la polimerización, de uno o varios monómeros monoetilénicamente insaturados que son distintos de los monómeros (a), (b) y (c) y e) del 0 % al 5 % en moles con respecto al número total de moles de los monómeros usados para la polimerización, de uno o varios compuestos que presentan al menos dos dobles enlaces etilénicamente insaturados en la molécula, en donde la cantidad de la diferencia de las proporciones del monómero catiónico y del monómero aniónico en % en mol, en cada caso con respecto al número total de moles de los monómeros usados para la polimerización, asciende como máximo al 10 % en moles, en donde el copolímero anfótero soluble en agua se añade a la pasta de papel con una concentración de material fibroso en el intervalo de 20 a 40 g/l y antes de la adición de un material de relleno, en donde con un contenido en material de relleno de 15 o inferior se prensa hasta obtener un contenido de sólidos de al menos el 48 % en peso.

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento para la fabricacion de papel, cartulina y carton
La invencion se refiere a un procedimiento para la fabricacion de papel, cartulina y carton que comprende la deshidratacion de una pasta de papel que contiene material de relleno, que contiene al menos un copolfmero anfotero soluble en agua, con formacion de pliegos en la seccion de tamices y posterior prensado del papel en la seccion de prensa.
El desarrollo de nuevos procedimientos para la fabricacion de papel tiene lugar en distintos sitios en el procedimiento. Se consiguen papeles mejorados mediante nuevas materias primas o tambien procedimientos de dosificacion modificados. Sin embargo tambien mediante maquinas para hacer papel cada vez mas rapidas se plantean nuevos requerimientos al procedimiento de fabricacion.
Un factor limitativo en el camino hacia un aumento adicional de la velocidad de maquinas para hacer papel es la resistencia de la estructura en humedo inicial. Esta limita la fuerza que puede aplicarse como maximo, que puede ejercerse sobre un pliego formado justamente en la maquina para hacer papel, que ha pasado la seccion de tamices y la seccion de prensa de la maquina y se transfiere a la seccion de secado. Segun esto debe retirarse el pliego de los cilindros de presion. Para poder garantizar de manera segura un funcionamiento sin destruccion de una maquina para hacer papel, debe ser en este punto la fuerza de extraccion aplicada claramente mas pequena que la resistencia de la estructura en humedo inicial del papel humedo. Un aumento de la resistencia de la estructura en humedo inicial permite la aplicacion de fuerzas de extraccion mas altas y con ello un funcionamiento mas rapido de la maquina para hacer papel, vease el documento EP-B-0 780 513.
Por resistencia de la estructura en humedo inicial (en ingles: initial wet web strength) se entiende la resistencia de un papel humedo que no se ha secado nunca. En este caso se trata de la resistencia de un papel humedo, tal como se encuentra durante la fabricacion de papel tras recorrer la seccion de tamices y de prensa de la maquina para hacer papel.
En la seccion de prensa se desagua el material no tejido de fibras humedo por un aspirador extractor (cilindro aspirador o elemento estatico de vado parcial) sobre el fieltro prensa. El objetivo del fieltro prensa es el transporte de la banda de material fibroso mediante pellizcos de presion de distintas modificaciones. El contenido seco de la banda asciende en cada caso segun el diseno de la seccion de prensa y de la composicion de la pasta de papel a hasta como maximo el 55 %. A este respecto aumenta el contenido seco con la presion ejercida en la prensa sobre la banda de papel que en transito. La presion y con ello el contenido seco de la banda de papel puede variarse en muchas maquinas para hacer papel a traves de un intervalo relativamente grande.
Se sabe que la resistencia de la estructura en humedo inicial puede aumentarse debido a que el contenido en solidos del papel se eleva en el punto entre la seccion de prensa y la seccion de secado en el proceso de fabricacion. Existe tambien la posibilidad de mejorar el contenido en solidos en este punto del proceso mediante aditivos para el aumento de la deshidratacion. Sin embargo se han puesto lfmites a esta posibilidad.
El documento WO 2009/156274 ensena el uso de copolfmeros anfoteros que pueden obtenerse mediante copolimerizacion de amida de acido N-vinilcarboxflico con comonomeros anionicos asf como posterior hidrolisis de la amida del acido vinilcarboxflico como aditivo para pasta de papel para el aumento de la resistencia de la estructura en humedo inicial del papel. El tratamiento se realiza por ejemplo en el materias grueso o en el material diluido en el proceso de fabricacion de papel.
Los copolfmeros anfoteros a base de acrilamida se conocen de manera multiple como agentes de retencion. El documento DE 1948994 describe copolfmeros anfoteros a base de acrilamida con un valor K segun Fikentscher de 200 a 250 como agente de deshidratacion. Estos tienen con ello un peso molecular habitual para agentes de retencion en el intervalo de 500.000 a 10.000.000 Dalton y se dosifican habitualmente al material diluido.
Ademas se conoce por ejemplo el uso de copolfmeros anfoteros a base de acrilamida para la solidificacion. Su peso molecular se encuentra normalmente en el intervalo de 50.000 a 500.000 Dalton.
La invencion se basa en el objetivo de aumentar, en la fabricacion de papel, la resistencia de la estructura en humedo inicial de la banda de papel aun humeda antes de la transferencia a la seccion de secado, para conseguir velocidades de maquina mas altas en comparacion con procedimientos conocidos en el proceso de fabricacion de papel.
De acuerdo con esto se encontro un procedimiento para la fabricacion de papel, cartulina y carton que comprende la deshidratacion de una pasta de papel que contiene material de relleno, que contiene al menos un copolfmero anfotero soluble en agua, con formacion de pliegos en la seccion de tamices y posterior prensado del papel en la seccion de prensa, en el que a una pasta de papel con una concentracion de material fibroso en el intervalo de 20 a 40 g/l se dosifica el al menos un copolfmero anfotero soluble en agua, a continuacion se diluye la pasta de papel hasta obtener una concentracion de material fibroso en el intervalo de 5 a 15 g/l, se deshidrata la pasta de papel
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diluida con formacion de un pliego y se prensa el pliego en la seccion de prensa hasta obtener un contenido en solidos de G(x) % en peso o superior y se calcula G(x) segun
imagen1
en el que x representa el valor numerico del contenido en material de relleno del papel, de la cartulina o del carton secos (en % en peso) y G(x) representa el valor numerico del contenido en solidos mmimo (en % en peso), hasta el que se prensa el pliego,
en el que el copolfmero anfotero soluble en agua puede obtenerse mediante polimerizacion de una mezcla de
a) del 20 % al 60 % en mol de acrilamida, con respecto al numero total de moles de los monomeros usados para la polimerizacion,
b) del 20 % al 60 % en mol, con respecto al numero total de moles de los monomeros usados para la polimerizacion, al menos de un monomero cationico,
c) del 20 % al 60 % en mol, con respecto al numero total de moles de los monomeros usados para la polimerizacion, al menos de un monomero anionico que se selecciona entre acidos carboxflicos C3 a C5 monoetilenicamente insaturados, acidos dicarboxflicos C3 a C5 monoetilenicamente insaturados, acidos sulfonicos, acidos fosfonicos y/o las sales de estos acidos,
d) del 0 % al 30 % en mol, con respecto al numero total de moles de los monomeros usados para la polimerizacion, de uno o varios monomeros monoetilenicamente insaturados que son distintos de los monomeros (a), (b) y (c) y
e) del 0 % al 5 % en mol con respecto al numero total de moles de los monomeros usados para la polimerizacion, de uno o varios compuestos que presentan al menos dos dobles enlaces etilenicamente insaturados en la molecula,
en el que la cantidad de la diferencia de las proporciones del monomero cationico y del monomero anionico en % en mol, en cada caso con respecto al numero total de moles de los monomeros usados para la polimerizacion, asciende como maximo al 10 % en mol,
en el que el copolfmero anfotero soluble en agua se anade a la pasta de papel con una concentracion de material fibroso en el intervalo de 20 a 40 g/l y antes de la adicion de un material de relleno,
en el que con un contenido en material de relleno de 15 o inferior se prensa hasta obtener un contenido en solidos de al menos el 48 % en peso.
Por pasta de papel se entiende a continuacion una mezcla de agua y material fibroso que contiene, dependiendo de la etapa del proceso de fabricacion del papel, de la cartulina o del carton, contiene aun el copolfmero anfotero soluble en agua, material de relleno y eventualmente agentes auxiliares de papel.
Por contenido seco del papel se entiende el contenido en solidos de papel, cartulina y material fibroso con el procedimiento de armario termico, tal como se determina este de acuerdo con la norma DIN EN ISO 638 DE.
En el contexto de esta solicitud se usa el termino pigmento de manera sinonima al termino material de relleno, dado que en la fabricacion de papel se usan los pigmentos como material de relleno. Por material de relleno ha de entenderse a este respecto pigmento inorganico, tal como es habitual en la fabricacion de papel.
El procedimiento de acuerdo con la invencion sirve para la fabricacion de papel, cartulina y carton que comprende la deshidratacion de una pasta de papel que contiene material de relleno. El contenido en material de relleno (x) del papel, de la cartulina y del carton puede ascender a este respecto a del 5 % al 40 % en peso con respecto al papel, la cartulina o el carton.
De acuerdo con una forma de realizacion preferente se prefiere un procedimiento para la fabricacion de papel cuyo contenido en material de relleno asciende a del 20 % al 30 % en peso. Los papeles de este tipo son por ejemplo papeles libres de madera.
De acuerdo con otra forma de realizacion preferente se prefiere un procedimiento para la fabricacion de papel cuyo contenido en material de relleno asciende a del 10 % al 20 % en peso. Los papeles de este tipo se usan sobre todo como papel de embalaje.
De acuerdo con otra forma de realizacion preferente se prefiere un procedimiento para la fabricacion de papel cuyo contenido en material de relleno asciende a del 5 % al 15 % en peso. Los papeles de este tipo se usan sobre todo para la impresion de periodicos.
De acuerdo con otra forma de realizacion preferente se prefiere un procedimiento para la fabricacion de papel cuyo contenido en material de relleno asciende preferentemente a del 25 % al 40 % en peso, por ejemplo papel SC.
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La pasta de papel acuosa que contiene de acuerdo con la invencion al menos un poUmero anfotero soluble en agua, material fibroso asf como material de relleno se deshidrata en la seccion de tamices con formacion de un pliego y el pliego se prensa en la seccion de prensa, es decir se deshidrata adicionalmente. La deshidratacion en la seccion de prensa se realiza a este respecto hasta obtener un contenido en solidos mmimo, sin embargo tambien puede sobrepasar esto. Este lfmite inferior del contenido en solidos hasta el cual debe prensarse, se designa a continuacion tambien como contenido seco lfmite o tambien como contenido en solidos mmimo G(x) y se refiere al pliego prensado que es una mezcla de pasta de papel y agua. Este contenido seco lfmite hasta el cual al menos se deshidrata, depende a este respecto de la cantidad de material de relleno. Asf se calcula el contenido seco lfmite G(x) para un papel con un contenido en material de relleno del 30 % o bien del 15 % en peso segun la formula
G(x) = 48 + (x -15) • 0,4 para G(30) = 48 + (30 - 15) • 0,4 = 54
o bien para G(15)= 48 + (15- 15) . 0,4 = 48.
Con otras palabras, en la fabricacion de papel con un contenido en material de relleno del 30 % en peso se prensa de acuerdo con la invencion en la seccion de prensa hasta obtener un contenido en solidos de al menos el 54 % en peso para obtener papel con buena resistencia de la estructura en humedo inicial.
Por el contrario, en la fabricacion de papel con un contenido en material de relleno de 15 o inferior se prensa de acuerdo con la invencion en la seccion de prensa hasta obtener un contenido en solidos de al menos el 48 % en peso para obtener papel con buena resistencia de la estructura en humedo inicial.
De acuerdo con una forma de realizacion de la invencion, para la fabricacion de papel, cartulina y carton con un contenido en material de relleno de 17 a 32 se prensa en la seccion de prensa hasta obtener al menos un contenido en solidos en el intervalo de 49 a 55.
De acuerdo con la invencion, para la fabricacion de papel, cartulina y carton con un contenido en material de relleno de 15 o inferior se prensa en la seccion de prensa hasta obtener al menos un contenido en solidos del 48 % en peso.
El tratamiento de las fibras se realiza de acuerdo con la invencion mediante dosificacion del copolfmero anfotero a la pasta de papel con una concentracion de material fibroso en el intervalo de 20 a 40 g/l. Por una concentracion de material fibroso de 20 a 40 g/l (corresponde a una concentracion de material fibroso del 2 % al 4 % en peso con respecto al material fibroso acuoso) se entiende en la fabricacion de papel habitualmente el material grueso. Este se diferencia del material delgado, por el que ha de entenderse a continuacion una concentracion de material fibroso en el intervalo de 5 a 15 g/l. A continuacion del tratamiento con copolfmero anfotero se diluye la pasta de papel con agua hasta obtener una concentracion de material fibroso en el intervalo de 5 a 15 g/l.
De acuerdo con la invencion pueden usarse como material fibroso fibras nativas y/o recuperadas. Pueden usarse todas las fibras usadas habitualmente en la industria del papel de maderas resinosas y de arboles frondosos, por ejemplo pasta de madera, pasta qmmica de celulosa blanqueada y no blanqueada asf como materiales fibrosos de todos las plantas anuales. A la pasta de manera pertenecen por ejemplo pasta mecanica de madera, pasta termomecanica (TMP), pasta quimiotermomecanica (CTMP), pasta mecanica presurizada, pasta semiqmmica, pasta qmmica de celulosa de alto rendimiento y pulpa mecanica de refinador (RMP). Como pasta qmmica de celulosa se tienen en consideracion por ejemplo pastas qmmicas de celulosa al sulfato, al sulfito y a la sosa. Preferentemente se usa pasta qmmica de celulosa no blanqueada que se designa tambien como pasta kraft no blanqueada. Las plantas anuales adecuadas para la fabricacion de materiales fibrosos son por ejemplo arroz, trigo, remolacha azucarera y kenaf. Para la fabricacion de las pulpas puede usarse tambien papel reciclado que se usa o bien solo o en mezcla con otros materiales fibrosos. El papel reciclado puede proceder por ejemplo de un proceso Deinking. Sin embargo no es necesario que el papel reciclado que va a usarse se someta a un proceso de este tipo. Ademas puede partirse tambien de mezclas de fibras de una materia prima y productos defectuosos estucados reconducidos.
En el caso de pasta qmmica de celulosa blanqueada o no blanqueada puede usarse un material fibroso con un grado de molienda de 20 a 30 SR. Por regla general se un material fibroso con un grado de molienda de aprox. 30 SR, que se muele durante la preparacion de la pulpa. Preferentemente se usa material fibroso que presenta un grado de molienda de <30 SR.
El tratamiento del material fibroso con el polfmero anfotero soluble en agua se realiza en suspension acuosa, preferentemente en ausencia de otros productos qmmicos del proceso que se usan habitualmente en la fabricacion de papel. Este se realiza en el proceso de fabricacion de papel anadiendose a una pasta de papel acuosa con una concentracion de material fibroso de 20 a 40 g/l al menos un copolfmero anfotero soluble en agua. Se prefiere especialmente una variante del procedimiento en la que se anade un copolfmero anfotero a la pasta de papel acuosa en un momento que se encuentra antes de la adicion del material de relleno. De manera muy especialmente preferente se realiza la adicion tras la adicion del solidificador seco, por ejemplo del almidon.
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Los copoKmeros anfoteros solubles en agua se anaden preferentemente en una cantidad del 0,05 % al 5,00 % en peso, con respecto a material fibroso (solido).
Las cantidades de aplicacion tipicas son por ejemplo de 0,5 a 50 kg, preferentemente de 0,6 a 10 kg al menos de un copolfmero anfotero soluble en agua, por tonelada de un material fibroso seco. De manera especialmente preferente asciende la cantidad usada de copolfmero anfotero a de 0,6 a 3 kg de polfmero (solido), por tonelada de material fibroso seco.
El tiempo de actuacion del copolfmero anfotero sobre un material fibroso puro o bien pasta de papel pura tras la dosificacion hasta la formacion de pliegos asciende por ejemplo a de 0,5 segundos a 2 segundos, preferentemente a de 1,0 segundos a 15 minutos, de manera especialmente preferente a de 2 a 20 segundos.
Adicionalmente al polfmero anfotero se anade al material fibroso pigmento inorganico como material de relleno. Como pigmentos inorganicos se tienen en cuenta todos los pigmentos que pueden usarse habitualmente en la industria del papel a base de oxidos metalicos, silicatos y/o carbonatos, en particular de pigmentos del grupo que esta constituido por carbonato de calcio, que puede usarse en forma de cal molida (GCC), creta, marmol o carbonato de calcio precipitado (PCC), talco, caolm, bentonita, blanco saten, sulfato de calcio, sulfato de bario y dioxido de titanio. Pueden usarse tambien mezclas de dos o varios pigmentos.
De acuerdo con la invencion se usan pigmentos inorganicos con un tamano de partfcula promedio (promedio en Z) <10 |im, preferentemente de 0,3 a 5 |im, en particular de a 0,5 a 2 |im. La determinacion del tamano de partfcula promedio (promedio en numero) de los pigmentos inorganicos asf como de las partfculas de la composicion de polvo se realiza en el contexto de este documento generalmente tras el procedimiento de la dispersion de luz cuasielastica (norma DIN-ISO 13320-1) por ejemplo con un Mastersizer 2000 de la empresa Malvern Instruments Ltd..
El pigmento inorganico se dosifica tras la adicion del copolfmero anfotero soluble en agua. A este respecto se realiza la adicion de acuerdo con una forma de realizacion preferente en la etapa en la que el material fibroso se encuentra ya como material delgado, es decir con una concentracion de material fibroso de 5 a 15 g/l.
De acuerdo con otra forma de realizacion preferente se dosifica el pigmento inorganico tanto en el material delgado como tambien en el material grueso, en el que la relacion de las dos cantidades de adicion (adicion de material grueso/adicion de material delgado) asciende preferentemente a de 5/1 a 1/5.
Adicionalmente a los copolfmeros anfoteros pueden anadirse a la pasta de papel, por regla con una concentracion de material fibroso de 5 a 15 g/l, eventualmente agentes auxiliares de papel habituales. Los agentes auxiliares de papel convencionales son por ejemplo agentes de encolado, agentes de resistencia en humedo, agentes de retencion cationicos o anionicos a base de polfmeros sinteticos asf como sistemas duales, agentes de deshidratacion, otros agentes solidificadores en seco, blanqueadores opticos, agentes desespumantes, biocidas y colorantes de papel. Estos aditivos de papel convencionales pueden usarse en las cantidades habituales.
Como agentes de encolado pueden mencionarse dfmeros de cadena alqmlica (AKD), anhudridos de acido alquenilsuccmico (A-SA) y cola de resina.
Como agentes de retencion se tienen en cuenta por ejemplo micropartfculas anionicas (acido silfcico coloidal, bentonita), poliacrilamidas anionicas, poliacrilamidas cationicas, almidon cationico, polietilenimina cationica o polivinilamina cationica. Ademas son concebibles combinaciones discrecionales de los mismos, por ejemplo sistemas duales que estan constituidos por un polfmero cationico con una micropartfcula anionica o un polfmero anionico con una micropartfcula cationica. Para conseguir una alta retencion de material de relleno, se recomienda la adicion de agentes de retencion de este tipo que pueden anadirse, por ejemplo, al material grueso sin embargo tambien al material delgado.
Por agentes solidificadores en seco ha de entenderse agentes solidificadores en seco sinteticos tal como polivinilamina, polietilenimina, poliacrilamida glioxilada (PAM) o agentes solidificadores en seco naturales tal como almidon.
En la maquina para hacer papel se ajustan estos contenidos secos durante el recorrido de la seccion de prensa. En la seccion de prensa se desagua el material no tejido de fibras humedo por un aspirador extractor (cilindro aspirador o elemento estatico de vado parcial) sobre el fieltro prensa. El objetivo del fieltro prensa es el transporte de la banda de material fibroso mediante pellizcos de presion de distintas modificaciones. El contenido seco de la banda asciende en cada caso segun el diseno de la seccion de prensa y de la composicion de la pasta de papel a hasta como maximo el 55 %. A este respecto aumenta el contenido seco con la presion ejercida en la prensa sobre la banda de papel que recorre. La presion y con ello el contenido seco de la banda de papel puede variarse en muchas maquinas para hacer papel a traves de un intervalo relativamente grande.
Los copolfmeros anfoteros solubles en agua usados en el procedimiento de acuerdo con la invencion contienen al menos el 20 % en mol, en forma preferente al menos el 25 % en mol y en forma especialmente preferente al menos el 30 % en mol y como maximo el 60 % en mol, preferentemente como maximo el 55 % en mol y en forma
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especialmente preferente como maximo el 50 % en mol de acrilamida (monomero a) introducida de manera polimerizada, con respecto al numero total de moles de los monomeros.
Los copoKmeros anfoteros solubles en agua usados en el procedimiento de acuerdo con la invencion contienen ademas al menos el 20 % en mol, preferentemente al menos el 25 % en mol y como maximo el 60 % en mol, preferentemente como maximo el 55 % en mol y en forma especialmente preferente como maximo el 50 % en mol de un monomero cationico (monomero b) introducido de manera polimerizada, con respecto al numero total de moles de los monomeros.
Ademas, los copolfmeros anfoteros solubles en agua contienen al menos el 20 % en mol, preferentemente al menos el 25 % en mol, preferentemente y como maximo el 60 % en mol, preferentemente como maximo el 55 % en mol y en forma especialmente preferente como maximo el 50 % en mol de un monomero anionico (monomero c), que se selecciona del grupo que esta constituido por acidos monocarboxflicos C3 a C5 monoetilenicamente insaturados, acidos dicarboxflicos C3 a C5 monoetilenicamente insaturados, acidos sulfonicos, acidos fosfonicos y/o las sales de estos acidos, introducido de manera polimerizada, con respecto al numero total de moles de los monomeros.
Ademas, los copolfmeros anfoteros solubles en agua pueden contener hasta el 30 % en mol, preferentemente hasta el 20 % en mol, en particular hasta el 15 % en mol, de manera especialmente preferente del 0 % al 10 % en mol de uno o varios monomeros monoetilenicamente insaturados (monomero d) que son distintos de los monomeros a), b) y
c), introducidos de manera polimerizada, con respecto al numero total de moles de los monomeros.
Ademas, los copolfmeros anfoteros solubles en agua pueden contener hasta el 5 % en mol, preferentemente hasta el 3 % en mol, en particular hasta el 1 % en mol, de manera especialmente preferente el 0,5 % en mol de uno o varios monomeros etilenicamente insaturados (monomero e) que presentan al menos dos dobles enlaces etilenicamente insaturados en la molecula, introducidos de manera polimerizada, con respecto al numero total de moles de los monomeros usados para la polimerizacion.
De acuerdo con la invencion se selecciona la cantidad de monomero cationico y anionico de modo que la cantidad de la diferencia de las proporciones del monomero cationico y del monomero anionico en % en mol, en cada caso con respecto al numero total de moles de los monomeros usados para la polimerizacion, ascienda como maximo al 10 % en mol.
Los polfmeros anfoteros que se producen a partir de esto estan cargados con pH 7 y 20 °C predominantemente de manera neutra.
En el contexto de la presente invencion, la expresion alquilo comprende grupos alquilo de cadena lineal y ramificados. Los grupos alquilo adecuados son por ejemplo grupos alquilo C1-C6 y de manera especialmente preferente grupos alquilo C1-C4. A esto pertenecen en particular metilo, etilo, propilo, isopropilo, n-butilo, 2-butilo, sec-butilo, terc-butilo, n-pentilo, 2-pentilo, 2-metilbutilo, 3-metilbutilo, 1,2-dimetilpropilo, 1,1-dimetilpropilo, 2,2- dimetilpropilo, 1 -etilpropilo, n-hexilo, 2-hexilo, 2-metilpentilo, 3-metilpentilo, 4-metilpentilo, 1,2-dimetilbutilo, 1,3- dimetilbutilo, 2,3-dimetilbutilo, 1,1-dimetilbutilo, 2,2-dimetilbutilo, 3,3-dimetilbutilo, 1,1,2-trimetilpropilo, 1,2,2- trimetilpropilo, 1 -etilbutilo, 2-etilbutilo, 1 -etil-2-metilpropilo, etc.
A continuacion se designan compuestos que pueden derivarse de acido acnlico y acido metacnlico parcialmente de manera abreviada mediante la insercion de la sflaba “(met)” en el compuesto derivado del acido acnlico.
Dependiendo del tipo de los grupos que pueden disociarse se diferencian monomeros cationicos y anionicos. Se considera a este respecto la carga del monomero insaturado.
Por monomeros cationicos ha de entenderse a continuacion monomeros que contienen grupos basicos, que estan cuaternizados o estan protonados o bien pueden protonarse.
Por monomeros anionicos ha de entenderse a continuacion monomeros con grupos acido, es decir restos con proton que puede disociarse o disociado.
Los monomeros cationicos preferentes se seleccionan entre esteres de acidos mono- y dicarboxflicos a,p- etilenicamente insaturados con aminoalcoholes, preferentemente aminoalcoholes C2-C12, amidas de acidos mono- y dicarboxflicos a,p-etilenicamente insaturados con diaminas, asf como los derivados N-monoalquilados C1-C8 o N- dialquilados C1-C8 de los esteres o bien amidas.
Como componente acido de estos esteres son adecuados por ejemplo acido acnlico, acido metacnlico, acido fumarico, acido maleico, acido itaconico, acido crotonico, antudrido maleico, maleato de monobutilo y mezclas de los mismos. Preferentemente se usan acido acnlico, acido metacnlico y sus mezclas. A este respecto pertenecen por ejemplo (met)acrilato de N-metilaminometilo, (met)acrilato de N-metilaminoetilo, (met)acrilato de N,N- dimetilaminometilo, (met)acrilato de N,N-dimetilaminoetilo, (met)acrilato de N,N-dietilaminoetilo, (met)acrilato de N,N- dimetilaminopropilo, (met)acrilato de N,N-dietilaminopropilo y (met)acrilato de N,N-dimetilaminociclohexilo.
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Ademas son adecuados como monomeros (b) adicionales N-[2-(dimetilamino)etil]acrilamida, N-[2- (dimetilamino)etil]metacrilamida, N-[3-(dimetilamino)propil]acrilamida, N-[3-(dimetilamino)propil]metacrilamida, N-[4- (dimetilamino)butil]acrilamida, N-[4-(dimetilamino)butil]metacrilamida, N-[2-(dietilamino)etil]acrilamida, N-[2- (dietilamino)etil]metacrilamida y mezclas de los mismos.
De los monomeros mencionados anteriormente son adecuados igualmente los respectivos compuestos cuaternarios. Los compuestos cuaternarios de los monomeros se obtienen haciendose reaccionar los monomeros con agentes de cuaternizacion conocidos, por ejemplo con cloruro de metilo, cloruro de bencilo, cloruro de etilo, bromuro de butilo, sulfato de dimetilo y sulfato de dietilo o alquilepoxidos.
Ademas son adecuados como monomeros (b) N-vinilimidazoles y alquilvinilimidazoles, en particular metilvinilimidazoles tal como por ejemplo 1 -vinil-2-metilimidazol, 3-vinilimidazol-N-oxido, 2- y 4-vinilpiridin-N-oxidos asf como derivados betamicos y productos de cuaternizacion de estos monomeros.
Como monomeros anionicos etilenicamente insaturados (c) se tienen en consideracion por ejemplo acidos carboxflicos C3 a C5 monoetilenicamente insaturados tales como acido acnlico, acido metacnlico, acido etacnlico, acido crotonico, acido alilacetico y acido vinilacetico, acidos dicarbox^licos C3 a C5 monoetilenicamente insaturados tal como acido maleico, acido itaconico, acido fumarico, acido mesaconico, acido citraconico y acido metilenmalonico, acidos sulfonicos tal como acido vinilsulfonico, acido estirenosulfonico, acido acrilamidometilpropansulfonico, acido alilsulfonico y acido metalilsulfonico, acidos fosfonicos tales como acido vinilfosfonico y/o las sales de estos acidos en particular las sales de metal alcalino, de metal alcalinoterreo y/o de amonio de estos acidos. Para la neutralizacion se usan por ejemplo bases de metal alcalino o de metal alcalinoterreo, amomaco, aminas y/o alcanolaminas. Ejemplos de esto son solucion de hidroxido de sodio, solucion de hidroxido de potasio, carbonato de sodio, carbonato de potasio, hidrogenocarbonato de sodio, oxido de magnesio, hidroxido de calcio, oxido de calcio, trietanolamina, etanolamina, morfolina, dietilentriamina o tetraetilenpentamina.
A los monomeros anionicos usados preferentemente pertenecen acido acnlico, acido metacnlico, acido maleico, acido itaconico y acido acrilamido-2-metilpropansulfonico. Se prefieren especialmente polfmeros a base de acido acnlico.
Los copolfmeros pueden contener para la modificacion eventualmente al menos otro monomero del grupo (d) en forma polimerizada, que no se encuentra en ninguno de los monomeros (a), (b) y (c), sino que es un monomero monoetilenicamente insaturado distinto de estos. A modo de ejemplo se mencionan como monomeros (d) nitrilos de acidos mono- y dicarboxflicos a,p-etilenicamente insaturados, tal como por ejemplo acrilonitrilo y metacrilonitrilo.
Ademas, los monomeros adecuados del grupo (d) son:
esteres de acidos mono- y dicarboxflicos a,p-etilenicamente insaturados con alcanoles C1-C30 monovalentes, alcanodioles C2-C30 y esteres de alcohol vimlico y alcohol alflico con acidos monocarboxflicos C1-C30, N-vinilamidas, metacrilamida asf como acrilamidas y metacrilamidas N-mono- y disustituidas, N-vinillactamas, lactonas con dobles enlaces a,p-etilenicamente insaturados, compuestos aromaticos de vinilo, haluros de vinilo, haluros de vinilideno, monoolefinas C2-C8 y mezclas de los mismos.
Ejemplos de representantes de este grupo (d) son por ejemplo (met)acrilato de metilo, etacrilato de metilo, (met)acrilato de etilo, etacrilato de etilo, (met)acrilato de n-butilo, (met)acrilato de isobutilo, (met)acrilato de terc- butilo, etacrilato de terc-butilo, (met)acrilato de n-octilo, (met)acrilato de 1,1,3,3-tetrametilbutilo, (met)acrilato de etilhexilo, amida de acido metacnlico, N-metil(met)acrilamida N-etil(met)acrilamida, n-propil(met)acrilamida, N-(n- butil)(met)acrilamida, terc-butil(met)acrilamida, n-octil(met)acrilamida, 1,1,3,3-tetrametilbutil(met)acrilamida, etilhexil(met)acrilamida, vinilformamida, N-vinil-N-metilformamida, N-vinilacetamida, N-vinil-N-metilacetamida, N-vinil- N-etilacetamida, N-vinilpropionamida y N-vinil-N-metilpropionamida y N-vinilbutiramida, (met)acrilato de 2-hidroxietilo, etacrilato 2-hidroxietilo, (met)acrilato de 2-hidroxipropilo, (met)acrilato de 3-hidroxipropilo, (met)acrilato de 3- hidroxibutilo, (met)acrilato de 4-hidroxibutilo, (met)acrilato de 6-hidroxihexilo y mezclas de los mismos.
Los monomeros (d) adecuados son ademas N-vinillactamas y sus derivados que pueden presentar por ejemplo uno o varios sustituyentes de alquilo C1-C6 (tal como se ha definido anteriormente). A esto pertenecen N-vinilpirrolidona, N-vinilpiperidona, N-vinilcaprolactama, N-vinil-5-metil-2-pirrolidona, N-vinil-5-etil-2-pirrolidona, N-vinil-6-metil-2- piperidona, N-vinil-6-etil-2-piperidona, N-vinil-7-metil-2-caprolactama, N-vinil-7-etil-2-caprolactama y sus mezclas.
Los monomeros (d) adicionales adecuados son ademas etileno, propileno, isobutileno, butadieno, estireno, a- metilestireno, acetato de vinilo, propionato de vinilo, cloruro de vinilo, cloruro de vinilideno, fluoruro de vinilo, fluoruro de vinilideno y mezclas de los mismos.
Los monomeros (d) mencionados anteriormente pueden usarse individualmente o en forma de mezclas discrecionales.
Otra modificacion de los copolfmeros es posible debido a que se usa en la copolimerizacion monomeros (e) que contienen al menos dos dobles enlaces en la molecula, por ejemplo trialilamina, cloruro de tetraalilamonio, metilenbisacrilamida, diacrilato de glicol, dimetacrilato de glicol, triacrilato de glicerol, trialileter de pentaeritritol,
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polialquilenglicoles o polioles al menos diesterificados con acido acnlico y/o acido metacnlico tal como pentaeritritol, sorbitol o glucosa. Igualmente son adecuados alil y vinileteres de polialquilenglicoles o polioles tal como pentaeritritol, sorbitol o glucosa. En el caso de que se use al menos un monomero del grupo (d) en la copolimerizacion, entonces ascienden las cantidades aplicadas a hasta el 2 % en mol, por ejemplo del 0,001 % al 1 % en mol.
De acuerdo con una forma de realizacion preferente se copolfmeros que pueden obtenerse mediante polimerizacion de
a) del 20 % al 50 % en mol de acrilamida, con respecto al numero total de moles de los monomeros usados para la polimerizacion,
b) del 25 % al 40 % en mol, con respecto al numero total de moles de los monomeros usados para la polimerizacion, al menos de un monomero cationico,
c) del 25 % al 40 % en mol, con respecto al numero total de moles de los monomeros usados para la polimerizacion, al menos de un monomero anionico que se selecciona entre acidos carboxflicos C3 a C5 monoetilenicamente insaturados, acidos dicarboxflicos C3 a C5 monoetilenicamente insaturados, acidos sulfonicos, acidos fosfonicos y/o las sales de estos acidos,
d) del 0 % al 30 % en mol, con respecto al numero total de moles de los monomeros usados para la polimerizacion, de uno o varios monomeros monoetilenicamente insaturados que son distintos de los monomeros (a), (b) y (c) y
e) del 0 % al 5 % en mol con respecto al numero total de moles de los monomeros usados para la polimerizacion, de uno o varios compuestos que presentan al menos dos dobles enlaces etilenicamente insaturados en la molecula,
en la que la cantidad de la diferencia de las proporciones del monomero cationico y del monomero anionico en % en mol, en cada caso con respecto al numero de moles total de los monomeros usados para la polimerizacion, asciende como maximo al 10 % en mol.
La preparacion de los copolfmeros anfoteros solubles en agua se realiza segun procedimientos habituales conocidos por el experto. La preparacion de los copolfmeros anfoteros solubles en agua puede realizarse mediante polimerizacion en solucion, en precipitacion, en suspension o en emulsion. Se prefiere la polimerizacion en solucion en medios acuosos. Los medios acuosos adecuados son agua y mezclas de agua y al menos un disolvente miscible con agua, por ejemplo un alcohol, tal como metanol, etanol, n-propanol, isopropanol etc.
Las temperaturas de polimerizacion se encuentran preferentemente en un intervalo de aproximadamente 30 a 200 °C, de manera especialmente preferente de 40 a 110 °C. La polimerizacion puede desarrollarse bajo presion atmosferica sin embargo tambien con presion reducida o elevada. Un intervalo de presion adecuado se encuentra entre 10 kPa y 500 kPa.
Los monomeros anionicos (c) se usan preferentemente en la forma de sal. El valor de pH se ajusta para la copolimerizacion preferentemente hasta un valor en el intervalo de 3 a 8. Mediante uso de un tampon habitual o mediante medicion del valor de pH y correspondiente adicion de acido o base puede mantenerse constante el valor de pH durante la polimerizacion.
Para la preparacion de los copolfmeros pueden polimerizarse los monomeros con ayuda de iniciadores que forman radicales.
Como iniciadores para la polimerizacion por radicales pueden usarse los peroxocompuestos y/o compuestos azoicos habituales para ello, por ejemplo peroxidisulfatos alcalinos o de amonio, peroxido de diacetilo, peroxido de dibenzoflo, peroxido de succinilo, peroxido de di-terc-butilo, perbenzoato de terc-butilo, perpivalato de terc-butilo, peroxi-2-etilhexanoato de terc-butilo, permaleinato de terc-butilo, hidroperoxido de cumeno, peroxidicarbamato de diisopropilo, peroxido de bis-(o-toluoflo), peroxido de didecanoflo, peroxido de dioctanoflo, peroxido de dilauroflo, perisobutirato de terc-butilo, peracetato de terc-butilo, peroxido de di-terc-amilo, hidroperoxido de terc-butilo, azo-bis- isobutironitriol, diclorhidrato de azo-bis-(2-amidonopropano) o 2-2'-azo-bis-(2-metil-butironitrilo). Son adecuadas tambien mezclas de iniciadores o sistemas de iniciadores Redox, tal como por ejemplo acido ascorbico/sulfato de hierro(II)/peroxodisulfato de sodio, hidroperoxido de terc-butilo/disulfito de sodio, hidroperoxido de terc- butilo/hidroximetansulfinato de sodio, H2O2/CuI asf como peroxodisulfato de sodio o de amonio/disulfito de sodio.
Para el ajuste del peso molecular puede realizarse la polimerizacion en presencia al menos de un agente regulador. Como agente regulador pueden usarse los compuestos habituales conocidos por el experto, tal como por ejemplo compuestos de azufre, por ejemplo mercaptoetanol, tioglicolato de 2-etilhexilo, acido tioglicolico, hipofosfito de sodio, acido formico o dodecilmercaptano asf como tribromoclorometano u otros compuestos que actuan de manera reguladora sobre el peso molecular de los polfmeros obtenidos.
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La masa molar de los copoKmeros anfoteros solubles en agua asciende por ejemplo a al menos 10.000, preferentemente a al menos 100.000 Dalton y en particular al menos 250.000 Dalton. Las masas molares de los copoKmeros ascienden entonces por ejemplo a de 10.000 a 10 millones, preferentemente de 100.000 a 5 millones (por ejemplo determinadas mediante dispersion de luz). Este intervalo de masas molares corresponde por ejemplo a valores K de 5 a 300, preferentemente de 10 a 200 (determinadas segun H. Fikentscher en solucion acuosa al 5 % de cloruro de sodio a 25 °C y una concentracion de polfmero del 0,1 % en peso).
Los copolfmeros anfoteros solubles en agua pueden llevar una carga de exceso anionica o una carga de exceso cationica o pueden ser tambien electricamente neutros, cuando se encuentran igualmente muchos grupos anionicos y cationicos en el copolfmero.
El procedimiento de acuerdo con la invencion permite un funcionamiento libre de destrozo de la maquina para hacer papel. La banda de papel o bien el pliego de papel producidos en el procedimiento muestra una resistencia de la estructura en humedo claramente elevada.
Los siguientes ejemplos explicaran en mas detalle la presente invencion. Las indicaciones de porcentaje en los ejemplos son porcentaje en peso, siempre que no se indique lo contrario.
Ejemplos
Preparacion de los copolfmeros Ejemplo P1: Preparacion de polfmero I
En un matraz de 5 cuellos de 2 l equipado con un agitador de ancla, un termometro, un refrigerador descendente y una introduccion de nitrogeno se disponen 400 g de agua desionizada. Ademas se proporcionaron las siguientes alimentaciones:
Alimentacion 1:
Alimentacion 2: Alimentacion 3:
En un vaso de precipitados se mezclaron los siguientes componentes: 250 g de agua desionizada,
95,6 g de solucion acuosa al 50 % en peso de acrilamida
121,9 g de solucion acuosa al 80 % en peso de cloruro de acriloiloxietiltrimetilamonio
148.1 g de solucion acuosa al 32 % en peso de acrilato de sodio
0,2 g de solucion acuosa al 1 % en peso de acido dietilentriaminpentaacetico Mediante la adicion de aprox. 32 g de un acido clortndrico al 37 % se ajusto el pH hasta
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60,0 g de una solucion acuosa al 1 % de diclorhidrato de 2,2'-azobis(2-amidinopropano) 16,5 g de una solucion acuosa al 1 % de diclorhidrato de 2,2'-azobis(2-amidinopropano)
El recipiente se calento hasta 63 °C y la presion se redujo por medio de una bomba de chorro de agua tanto que el agua justamente comenzo a bullir. Las alimentaciones 1 y 2 se iniciaron al mismo tiempo, la alimentacion 1 se anadio en 2 horas y la alimentacion 2 se anadio en 3 horas a temperatura interna constante al recipiente. Tras el final de la alimentacion 2 se mantuvo la reaccion durante otra hora a 63 °C, a continuacion se calento hasta 72 °C y de manera correspondiente se redujo el vado. La mezcla de reaccion se mantuvo durante otras 2 horas a 72 °C, entonces se anadio la alimentacion 3 de una vez y se polimerizo posteriormente durante otras 2 horas a 72 °C. A continuacion se anulo el vado, la mezcla de reaccion se diluyo con 500 g de agua desionizada y se enfrio hasta temperatura ambiente. Durante toda la polimerizacion se separaron por destilacion 208 g de agua.
Se obtuvo una solucion transparente, incolora, viscosa de un polfmero con la composicion del 40 % en mol de acrilamida, el 30 % en mol de cloruro de acriloiloxietiltrimetilamonio y el 30 % en mol de acrilato de sodio.
Contenido en solidos: 14,5 % en peso
Viscosidad: 10.600 mPas (Brookfield, husillo 7, 50 rpm, temperatura ambiente)
Valor K 120 (solucion al 0,1 % del polfmero en una solucion acuosa al 5 % en peso de cloruro de
sodio)
Ejemplo P2: Preparacion del polfmero II
En un matraz de 5 cuellos de 2 l equipado con un agitador de ancla, un termometro, un refrigerador descendente y una introduccion de nitrogeno se dispusieron 400 g de agua desionizada. Ademas se proporcionaron las siguientes alimentaciones:
Alimentacion 1: En un vaso de precipitados se mezclaron los siguientes componentes: 250 g de agua
desionizada
119.5 g de solucion acuosa al 50 % en peso de acrilamida
113,8 g de solucion acuosa al 80 % en peso de cloruro de acriloiloxietiltrimetilamonio
108.6 g de solucion acuosa al 32 % en peso de acrilato de sodio
0,2 g de solucion acuosa al 1 % en peso de acido dietilentriaminpentaacetico
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Mediante la adicion de aprox. 38 g de un acido clorhndrico al 37 % se ajusto el pH hasta
4,1
Alimentacion 2: 63,5 g de una solucion acuosa al 1 % de diclorhidrato de 2,2'-azobis(2-amidinopropano)
Alimentacion 3: 17,0 g de una solucion acuosa al 1 % de diclorhidrato de 2,2'-azobis(2-amidinopropano)
El recipiente se calento hasta 66 °C y la presion se redujo por medio de una bomba de chorro de agua tanto que el agua justamente comenzo a bullir. Las alimentaciones 1 y 2 se iniciaron al mismo tiempo, la alimentacion 1 se anadio en 2 horas y la alimentacion 2 se anadio en 3 horas a temperatura interna constante al recipiente. Tras el final de la alimentacion 2 se mantuvo la reaccion durante otra hora a 66 °C, a continuacion se calento hasta 78 °C y de manera correspondiente se redujo el vado. La mezcla de reaccion se mantuvo durante otras 2 horas a 78 °C, entonces se anadio la alimentacion 3 de una vez y se polimerizo posteriormente durante otras 2 horas a 78 °C. A continuacion se anulo el vado, la mezcla de reaccion se diluyo con 500 g de agua desionizada y se enfrio hasta temperatura ambiente. Durante toda la polimerizacion se separaron por destilacion 200 g de agua.
Se obtuvo una solucion transparente, incolora, viscosa de un polfmero con la composicion del 50 % en mol de acrilamida, el 28 % en mol de cloruro de acriloiloxietiltrimetilamonio y el 22 % en mol de acrilato de sodio.
Contenido en solidos: 14,1 % en peso
Viscosidad: 42 000 mPas (Brookfield, husillo 7, 50 rpm, temperatura ambiente)
Valor K 125 (solucion al 0,1 % del polfmero en una solucion acuosa al 5 % de cloruro de sodio)
Ejemplo P3: Preparacion del polfmero III
En un matraz de 5 cuellos de 2 l equipado con un agitador de ancla, un termometro, un refrigerador descendente y una introduccion de nitrogeno se dispusieron 400 g de agua desionizada. Ademas se proporcionaron las siguientes alimentaciones:
Alimentacion 1:
Alimentacion 2: Alimentacion 3:
En un vaso de precipitados se mezclaron los siguientes componentes: 250 g de agua desionizada
71,7 g de solucion acuosa al 50 % en peso de acrilamida
130.1 g de solucion acuosa al 80 % en peso de cloruro de acriloiloxietiltrimetilamonio 187,8 g de solucion acuosa al 32 % en peso de acrilato de sodio
0,2 g de solucion acuosa al 1 % en peso de acido dietilentriaminpentaacetico Mediante la adicion de aprox. 34 g de un acido clorhfdrico al 37 % se ajusto el pH hasta
4.1
60,3 g de una solucion acuosa al 1 % de diclorhidrato de 2,2'-azobis(2-amidinopropano)
16,0 g de una solucion acuosa al 1 % de diclorhidrato de 2,2'-azobis(2-amidinopropano)
El recipiente se calento hasta 63 °C y la presion se redujo por medio de una bomba de chorro de agua tanto que el agua justamente comenzo a bullir. Las alimentaciones 1 y 2 se iniciaron al mismo tiempo, la alimentacion 1 se anadio en 2 horas y la alimentacion 2 se anadio en 3 horas a temperatura interna constante al recipiente. Tras el final de la alimentacion 2 se mantuvo la reaccion durante otra hora a 63 °C, a continuacion se calento hasta 72 °C y de manera correspondiente se redujo el vado. La mezcla de reaccion se mantuvo durante otras 2 horas a 72 °C, entonces se anadio la alimentacion 3 de una vez y se polimerizo posteriormente durante otras 2 horas a 72 °C. A continuacion se anulo el vado, la mezcla de reaccion se diluyo con 500 g de agua desionizada y se enfrio hasta temperatura ambiente. Durante toda la polimerizacion se separaron por destilacion 200 g de agua.
Se obtuvo una solucion transparente, incolora, viscosa de un polfmero con la composicion del 30 % en mol de acrilamida, el 32 % en mol de cloruro de acriloiloxietiltrimetilamonio y el 38 % en mol de acrilato de sodio.
Contenido en solidos: 14,8 % en peso
Viscosidad: 12.000 mPas (Brookfield, husillo 7, 50 rpm, temperatura ambiente)
Valor K 117 (solucion al 0,1 % del polfmero en una solucion acuosa al 5 % en peso de cloruro de
sodio)
Ejemplo P4: Preparacion del polfmero IV (no de acuerdo con la invencion)
En un matraz de 5 cuellos de 2 l equipado con un agitador de ancla, un termometro, un refrigerador descendente y una introduccion de nitrogeno se dispusieron 400 g de agua desionizada. Ademas se proporcionaron las siguientes alimentaciones:
Alimentacion 1: En un vaso de precipitados se mezclaron los siguientes componentes: 287,7 g de agua
desionizada
214,3 g de solucion acuosa al 50 % en peso de acrilamida
78,1 g de solucion acuosa al 80 % en peso de cloruro de acriloiloxietiltrimetilamonio 94,9 g de solucion acuosa al 32 % en peso de acrilato de sodio 0,3 g de solucion acuosa al 1 % de acido dietilentriaminpentaacetico
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Mediante la adicion de aprox. 20 g de un acido clorhndrico al 37 % se ajusto el pH hasta 4,1.
Alimentacion 2: 67,1 g de una solucion acuosa al 1 % de diclorhidrato de 2,2'-azobis(2-amidinopropano)
Alimentacion 3: 17,7 g de una solucion acuosa al 1 % de diclorhidrato de 2,2'-azobis(2-amidinopropano)
El recipiente se calento hasta 64 °C y la presion se redujo por medio de una bomba de chorro de agua tanto que el agua justamente comenzo a bullir. Las alimentaciones 1 y 2 se iniciaron al mismo tiempo y la alimentacion 1 se anadio en 2 horas y la alimentacion 2 se anadio en 3 horas a temperatura interna constante al recipiente. Tras el final de la alimentacion 1 se lavo posteriormente el recipiente de alimentacion con 50 ml de agua desionizada. Tras el final de la alimentacion 2 se mantuvo la reaccion durante otros 30 min a 64 °C, a continuacion se anadieron 100 ml de agua desionizada y se calentaron hasta 72 °C y de manera correspondiente se redujo el vado. La mezcla de reaccion se mantuvo durante otras 1,5 horas a 72 °C. Entonces se anadio la alimentacion 3 de una vez y se polimerizo posteriormente durante otras 2 horas a 72 °C. A continuacion se anulo el vado, la mezcla de reaccion se diluyo con 500 g de agua desionizada y se enfrio hasta temperatura ambiente. Durante toda la polimerizacion se separaron por destilacion 220 g de agua.
Se obtuvo una solucion transparente, incolora, viscosa de un polfmero con la composicion del 70 % en mol de acrilamida, el 15 % en mol de cloruro de acriloiloxietiltrimetilamonio y el 15 % en mol de acrilato de sodio.
Contenido en solidos: 13,6 % en peso
Viscosidad: 21.600 mPas (Brookfield, husillo 7, 50 rpm, temperatura ambiente)
Valor K 129 (solucion al 0,1 % del polfmero en una solucion acuosa al 5 % en peso de cloruro de
sodio)
Ejemplo P5: Preparacion del polfmero V (no de acuerdo con la invencion)
En un matraz de 5 cuellos de 2 l equipado con un agitador de ancla, un termometro, un refrigerador descendente y una introduccion de nitrogeno se dispusieron 400 g de agua desionizada. Ademas se proporcionaron las siguientes alimentaciones:
Alimentacion 1:
Alimentacion 2: Alimentacion 3:
En un vaso de precipitados se mezclaron los siguientes componentes: 290,2 g de agua desionizada
183,7 g de solucion acuosa al 50 % en peso de acrilamida
78.1 g de solucion acuosa al 80 % en peso de cloruro de acriloiloxietiltrimetilamonio
158.1 g de solucion acuosa al 32 % en peso de acrilato de sodio 0,2 g de solucion acuosa al 1 % de acido dietilentriaminpentaacetico
Mediante la adicion de aprox. 20 g de un acido clorhfdrico al 37 % se ajusto el pH hasta 4,1.
75.1 g de una solucion acuosa al 1 % de diclorhidrato de 2,2'-azobis(2-amidinopropano)
18,0 g de una solucion acuosa al 1 % de diclorhidrato de 2,2'-azobis(2-amidinopropano)
El recipiente se calento hasta 66 °C y la presion se redujo por medio de una bomba de chorro de agua tanto que el agua justamente comenzo a bullir. Las alimentaciones 1 y 2 se iniciaron al mismo tiempo y la alimentacion 1 se anadio en 2 horas y la alimentacion 2 se anadio en 3 horas a temperatura interna constante al recipiente. Tras el final de la alimentacion 1 se lavo posteriormente el recipiente de alimentacion con 50 ml de agua desionizada. Tras el final de la alimentacion 2 se mantuvo la reaccion durante otros 30 min a 66 °C, a continuacion se anadieron 100 ml de agua desionizada y se calento hasta 75 °C y de manera correspondiente se redujo el vado. La mezcla de reaccion se mantuvo durante otras 1,5 horas a 72 °C. Entonces se anadio la alimentacion 3 de una vez y se polimerizo posteriormente durante otras 2 horas a 75 °C. A continuacion se anulo el vado, la mezcla de reaccion se diluyo con 500 g de agua desionizada y se enfrio hasta temperatura ambiente. Durante toda la polimerizacion se separaron por destilacion 220 g de agua.
Se obtuvo una solucion transparente, incolora, viscosa de un polfmero con la composicion del 60 % en mol de acrilamida, el 15 % en mol de cloruro de acriloiloxietiltrimetilamonio y el 25 % en mol de acrilato de sodio.
Contenido en solidos: 12,1 % en peso
Viscosidad: 33.500 mPas (Brookfield, husillo 7, 50 rpm, temperatura ambiente)
Valor K 125 (solucion al 0,1 % del polfmero en una solucion acuosa al 5 % en peso de cloruro de
sodio)
Prueba de los polfmeros I a V descritos anteriormente para el aumento de la resistencia de la estructura en humedo inicial de papel
Para simular el proceso de formacion de pliegos a escala de laboratorio debe ajustarse la concentracion de material fibroso del material delgado en los ejemplos hasta 3,5 g/l.
Tratamiento previo de la suspension de material fibroso
Se disgrego pasta qmmica de madera al sulfato de abedul blanqueada con una concentracion de material fibroso del 4 % en el disgregador de pasta de laboratorio sin tocar hasta que se consiguio un grado de molienda de 30 °SR. A la pasta disgregada se anadieron a continuacion un blanqueador optico (Blankophor® PSG) as^ como un almidon 5 cationico completamente desintegrado (HiCat® 5163 A) y se dejaron actuar durante 5 minutos. La disgregacion del almidon cationico se realizo previamente como suspension de almidon al 10 % en un digestor de chorro a 130 °C y durante 1 minuto de tiempo de permanencia. La cantidad de dosificacion del blanqueador optico ascendfa al 0,5 % en peso del artfculo comercial, con respecto al contenido seco de la suspension de material fibroso. La cantidad de dosificacion del almidon cationico ascendfa al 0,8 % de almidon (solido), con respecto al contenido seco de la 10 suspension de material fibroso. El contenido en material fibroso de la suspension de material fibroso tras la adicion de almidon y blanqueador optico ascendfa al 3,5 % (35 g/l).
Ejemplos 1 a 3
Se llenaron tres vasos de precipitados con en cada caso 50 g de la suspension de material fibroso tratada previamente descrita anteriormente. A cada uno de los vasos de precipitados se dosificaron en cada caso 2 g de una 15 solucion acuosa al 1 % de uno de los polfmeros I - III descritos anteriormente con ligera agitacion de la suspension de material fibroso (corresponde al 1 % de polfmero (solido) con respecto al material fibroso (solido)). A continuacion se diluyeron las suspensiones de material fibroso mediante adicion de agua hasta obtener una concentracion de material fibroso de en cada caso el 0,35 %. Despues se anadio una suspension de pigmento de carbonato al 20 % en peso (PCC, Syncarb F474 de la empresa Omya). La cantidad anadida de la suspension de pigmento 20 (corresponde a la suspension de material de relleno) se ajusto en varios ensayos previos de modo que el contenido en pigmento en los pliegos de laboratorio formados a continuacion de esto ascendfa aproximadamente al 20 %. Las suspensiones de material fibroso se procesaron durante dos minutos tras la adicion de pigmento en un formador de pliegos Rapid-Kothen segun la norma ISO 5269/2 para dar pliegos de una masa por unidad de superficie de 100 g/m2. Los pliegos humedos se extrajeron a continuacion del cerco de criba y se colocaron entre dos fieltros prensa. 25 El paquete que esta constituido por los fieltros prensa y el papel humedo se prenso a continuacion en una prensa estatica con una presion de prensado de 600 kPa. A este respecto se prenso en cada caso hasta obtener un contenido en solidos del 50 % en peso de los pliegos humedos.
Ejemplos 4, 5 y 7 (no de acuerdo con la invencion)
Se llenaron tres vasos de precipitados con en cada caso 50 g de la suspension de material fibroso tratada 30 previamente descrita anteriormente. A dos de los vasos de precipitados se dosificaron en cada caso 2 g de una solucion acuosa al 1 % en peso de uno de los polfmeros IV y V descritos anteriormente con ligera agitacion de la suspension de material fibroso. El material fibroso en el tercer vaso de precipitados sirvio como referencia y permanecio sin tratar (ejemplo 7).
A continuacion se diluyeron las suspensiones de material fibroso en todos los 3 vasos de precipitados mediante 35 adicion de agua hasta obtener una concentracion de material fibroso de en cada caso el 0,35 %. Despues se anadio en cada caso una suspension de pigmento de carbonato al 20 % en peso (PCC, Syncarb F474 de la empresa Omya) a la mezcla. La cantidad anadida de la suspension de pigmento se ajusto en varios ensayos previos de modo que el contenido en pigmento en los pliegos de laboratorio formados a continuacion de esto ascendfa aproximadamente al 20 %. Las suspensiones de material fibroso se procesaron durante dos minutos tras la adicion 40 de pigmento en un formador de pliegos Rapid-Kothen segun la norma ISO 5269/2 para dar pliegos de una masa por unidad de superficie de 100 g/m2. Los pliegos humedos se extrajeron a continuacion del cerco de criba y se colocaron entre dos fieltros prensa. El paquete que esta constituido por los fieltros prensa y el papel humedo se prenso a continuacion en una prensa estatica con una presion de prensado de 600 kPa. Mediante adaptacion del tiempo de permanencia de los papeles dentro de la disposicion de prensado se prenso a este respecto en cada caso 45 hasta obtener un contenido en solidos del 50 % en peso de los pliegos humedos.
Ejemplo 6 (no de acuerdo con la invencion - dosificacion en el material diluido)
Se diluyeron 50 g de la suspension de material fibroso tratada previamente (material grueso) mediante la adicion de 450 g de agua hasta obtener una concentracion de material fibroso del 0,35 % (corresponde a 3,5 g/l). A 500 g de la suspension de material fibroso diluida (material diluido) se anadieron 2 g de una solucion acuosa al 1 % de polfmero 50 I (corresponde al 1 % en peso de polfmero (solido) con respecto al material fibroso (solido).
Despues se anadio en cada caso una suspension de pigmento de carbonato al 20 % en peso (PCC, Syncarb F474 de la empresa Omya) a la mezcla. La cantidad anadida de la suspension de pigmento se ajusto en varios ensayos previos de modo que el contenido en pigmento en los pliegos de laboratorio formados a continuacion de esto ascendfa aproximadamente al 20 %.
55 La suspension de material fibroso se proceso durante dos minutos tras la adicion de pigmento en un formador de pliegos Rapid-Kothen segun la norma ISO 5269/2 para dar pliegos de una masa por unidad de superficie de 100 g/m2. Los pliegos humedos se extrajeron a continuacion del cerco de criba y se colocaron entre dos fieltros prensa. El paquete que esta constituido por los fieltros prensa y el papel humedo se prenso a continuacion en una prensa
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
estatica con una presion de prensado de 600 kPa. Mediante adaptation del tiempo de permanencia de los papeles dentro de la disposition de prensado se prenso a este respecto en cada caso hasta obtener un contenido en solidos del 50 % en peso de los pliegos humedos.
Ejemplos 8, 9 y 10 (no de acuerdo con la invention)
Se llenaron tres vasos de precipitados con en cada caso 50 g de la suspension de material fibroso tratada previamente descrita anteriormente. A cada uno de los vasos de precipitados se dosificaron en cada caso 2 g de una solution acuosa al 1 % en peso de uno de los polimeros I - III descritos anteriormente con ligera agitation de la suspension de material fibroso (corresponde al 1 % de poKmero (solido) con respecto al material fibroso (solido)). A continuation se diluyeron las suspensiones de material fibroso mediante adicion de agua hasta obtener una concentration de material fibroso de en cada caso el 0,35 %. Despues se anadio una suspension de pigmento de carbonato al 20 % en peso (PCC, Syncarb F474 de la empresa Omya). La cantidad anadida de la suspension de pigmento se ajusto en varios ensayos previos de modo que el contenido en pigmento en los pliegos de laboratorio formados a continuacion de esto ascendia aproximadamente al 20 %. Las suspensiones de material fibroso se procesaron durante dos minutos tras la adicion de pigmento en un formador de pliegos Rapid-Kothen segun la norma ISO 5269/2 para dar pliegos de una masa por unidad de superficie de 100 g/m2. Los pliegos humedos se extrajeron a continuacion del cerco de criba y se colocaron entre dos fieltros prensa. El paquete que esta constituido por los fieltros prensa y el papel humedo se prenso a continuacion en una prensa estatica con una presion de prensado de 600 kPa. Mediante adaptacion del tiempo de permanencia dentro de la disposicion de prensado se prenso a este respecto en cada caso hasta obtener un contenido en solidos de los pliegos humedos que puede deducirse de la tabla 1.
Ejemplo 11
Se procedio como en el ejemplo 7 y se uso pigmento no tratado (PCC, Syncarb F474 de la empresa Omya). La duration de prensado en la prensa estatica se ajusto de modo que el contenido en solidos de los pliegos humedos se encontraba por debajo del contenido seco limite con consideration del contenido en pigmento. En este caso por tanto por debajo del 50 %, en el 48,7 %.
Prueba de aplicacion tecnica: determination de la resistencia de la estructura en humedo inicial
De la resistencia de la estructura en humedo inicial han de diferenciarse la resistencia en humedo y la resistencia en humedo inicial del papel, ya que se miden las dos propiedades en papeles que tras el secado se humedecieron de nuevo hasta obtener un contenido en agua definido. La resistencia en humedo inicial es un parametro importante en la evaluation de papeles resistentes en humedo de manera no permanente. Un papel secado y despues humedecido de nuevo tiene una resistencia en humedo muy distinta a un papel humedo que se encuentra directamente tras el recorrido de las secciones de tamices y de prensado de una maquina para hacer papel.
La determinacion de la resistencia de la estructura en humedo inicial en el papel humedo se realiza en cada caso segun el procedimiento de Voith (vease M.Schwarz y K. Bechtel “Initiale Gefugefestigkeit bei der Blattbildung”, en Wochenblatt fur Papierfabrikation 131, paginas 950 - 957 (2003) n.° 16. Para ello se drenan los pliegos humedos tras el prensado en la prensa estatica en una base de plastico y se transfieren a una base de corte. A continuacion se cortaron del pliego las tiras de muestra con una longitud y anchura definidos. Bajo presion constante se presaron estas hasta que se consiguio el contenido seco deseado. Para el estudio de los pliegos de papel obtenidos segun los ejemplos indicados anteriormente se ajustaron en cada caso cuatro en seco en el intervalo entre el 42 % y el 58 %. A partir de estos valores, con ayuda de un procedimiento de adaptacion descrito en la cita bibliografica anterior se determino la resistencia de la estructura en humedo inicial con un 50 % de contenido seco. La propia medicion de la resistencia de la estructura en humedo inicial se realizo en una maquina de prueba de traction vertical con un dispositivo de apriete especial. La fuerza determinada en la maquina de traccion se transformo en el denominado mdice INF independiente de la masa por unidad de superficie. Para una description exacta del dispositivo de apriete, del desarrollo de la medicion, de la determinacion del contenido en seco en el papel y del procesamiento de datos puede consultarse la cita bibliografica indicada anteriormente.
Los resultados de las pruebas estan reproducidos en la tabla 1.
Tabla 1: Resultados de la prueba de aplicacion tecnica para la fabrication de papel con un contenido en material de relleno del 20 % en peso. De acuerdo con el calculo del contenido seco Krnite G(x) = G(20) ha de prensarse de acuerdo con la invencion hasta obtener un contenido en solidos de al menos el 50 % en peso:
G(20) = 48 + (20 - 15) • 0,4 = 50
Ejemplo
Polfmero indice INF [Nm/g] Contenido en solidos hasta que se prenso [%]
1
I 3,3 50,3
2
II 3,1 50,5
3
III 2,9 50,2
4 no de acuerdo con la invencion
IV 2,1 50,9
5 no de acuerdo con la invencion
V 2,0 51,2
6 no de acuerdo con la invencion (polfmero I en el material diluido)
I 2,2 50,6
7 no de acuerdo con la invencion
- 1,7 51,3
8 no de acuerdo con la invencion
I 1,5 48,6
9 no de acuerdo con la invencion
II 1,4 48,8
10 no de acuerdo con la invencion
III 1,3 48,3
11 no de acuerdo con la invencion
- 1,4 48,7

Claims (7)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para la fabricacion de papel, cartulina y carton, que comprende la deshidratacion de una pasta de papel que contiene material de relleno, que contiene al menos un copoKmero anfotero soluble en agua, con formacion de pliegos en la seccion de tamices y posterior prensado del papel en la seccion de prensa, en donde a una pasta de papel con una concentracion de material fibroso en el intervalo de 20 a 40 g/l se dosifica el al menos un copolfmero anfotero soluble en agua, a continuacion se diluye la pasta de papel hasta obtener una concentracion de material fibroso en el intervalo de 5 a 15 g/l, se deshidrata la pasta de papel diluida con formacion de un pliego y se prensa el pliego en la seccion de prensa hasta obtener un contenido en solidos G(x) % en peso o superior y se calcula G(x) segun
    imagen1
    en donde x representa el valor numerico del contenido de material de relleno del papel, de la cartulina o del carton secos (en % en peso) y G(x) representa el valor numerico del contenido de solidos mmimo (en % en peso) hasta el que se prensa el pliego,
    en donde el copolfmero anfotero soluble en agua puede obtenerse mediante polimerizacion de una mezcla de
    a) del 20 al 60 % en moles de acrilamida, con respecto al numero total de moles de los monomeros usados para la polimerizacion,
    b) del 20 % al 60 % en moles, con respecto al numero total de moles de los monomeros usados para la polimerizacion, al menos de un monomero cationico,
    c) del 20 % al 60 % en moles, con respecto al numero total de moles de los monomeros usados para la polimerizacion, al menos de un monomero anionico que se selecciona entre acidos carboxflicos C3 a C5 monoetilenicamente insaturados, acidos dicarboxflicos C3 a C5 monoetilenicamente insaturados, acidos sulfonicos, acidos fosfonicos y/o las sales de estos acidos
    d) del 0 % al 30 % en moles, con respecto al numero total de moles de los monomeros usados para la polimerizacion, de uno o varios monomeros monoetilenicamente insaturados que son distintos de los monomeros (a), (b) y (c) y
    e) del 0 % al 5 % en moles con respecto al numero total de moles de los monomeros usados para la polimerizacion, de uno o varios compuestos que presentan al menos dos dobles enlaces etilenicamente insaturados en la molecula,
    en donde la cantidad de la diferencia de las proporciones del monomero cationico y del monomero anionico en % en mol, en cada caso con respecto al numero total de moles de los monomeros usados para la polimerizacion, asciende como maximo al 10 % en moles,
    en donde el copolfmero anfotero soluble en agua se anade a la pasta de papel con una concentracion de material fibroso en el intervalo de 20 a 40 g/l y antes de la adicion de un material de relleno,
    en donde con un contenido en material de relleno de 15 o inferior se prensa hasta obtener un contenido de solidos de al menos el 48 % en peso.
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la pasta de papel contiene como material fibroso exclusivamente un material fibroso que presenta un grado de molienda de <30 ° SR.
  3. 3. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el copolfmero anfotero soluble en agua se anade en una cantidad del 0,05 % al 5,00 % en peso, con respecto al material fibroso.
  4. 4. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el copolfmero anfotero soluble en agua puede obtenerse mediante polimerizacion de una mezcla con al menos un monomero cationico seleccionado entre los esteres de acidos mono- y dicarboxflicos a,p-etilenicamente insaturados con aminoalcoholes, amidas de acidos mono- y dicarboxflicos a,p-etilenicamente insaturados con diaminas, asf como los derivados N- monoalquilados C-i-Ca o N-dialquilados C-i-Ca de estos esteres o de estas amidas.
  5. 5. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el copolfmero anfotero soluble en agua puede obtenerse mediante polimerizacion de una mezcla con al menos un monomero anionico seleccionado entre acido acnlico, acido metacnlico, acido maleico, acido itaconico y acido acrilamido-2-metilpropanosulfonico y las sales de estos acidos.
  6. 6. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el copolfmero anfotero soluble en agua puede obtenerse mediante polimerizacion de una mezcla de
    a) del 20 % al 50 % en moles de acrilamida, con respecto al numero total de moles de los monomeros usados para la polimerizacion,
    b) del 25 % al 40 % en moles, con respecto al numero total de moles de los monomeros usados para la polimerizacion, al menos de un monomero cationico,
    c) del 25 % al 40 % en moles, con respecto al numero total de moles de los monomeros usados para la polimerizacion, al menos de un monomero anionico que se selecciona entre acidos monocarboxflicos C3 a C5
    monoetilenicamente insaturados, acidos dicarboxflicos C3 a C5 monoetilenicamente insaturados, acidos sulfonicos, acidos fosfonicos y/o las sales de estos acidos,
    d) del 0 % al 30 % en moles, con respecto al numero total de moles de los monomeros usados para la polimerizacion, de uno o varios monomeros monoetilenicamente insaturados que son distintos de los monomeros
    5 (a), (b) y (c) y
    e) del 0 % al 5 % en moles, con respecto al numero total de moles de los monomeros usados para la polimerizacion, de uno o varios compuestos que presentan al menos dos dobles enlaces etilenicamente insaturados en la molecula,
    en donde la cantidad de la diferencia de las proporciones del monomero cationico y del monomero anionico en % en 10 mol, en cada caso con respecto al numero total de moles de los monomeros usados para la polimerizacion, asciende como maximo al 10 % en moles.
  7. 7. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 6 para la fabricacion de papel, cartulina y carton con un contenido de material de relleno de 17 a 32, caracterizado porque se prensa en la seccion de prensa hasta obtener al menos un contenido de solidos en el intervalo de 49 a 55.
    15 8. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 7 para la fabricacion de papel, cartulina y carton con un
    contenido de material de relleno de 15 o inferior, caracterizado porque se prensa en la seccion de prensa hasta obtener al menos un contenido en solidos del 48 % en peso.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9051687B2 (en) 2012-08-22 2015-06-09 Basf Se Production of paper, card and board
CN103866638A (zh) * 2014-02-28 2014-06-18 苏州恒康新材料有限公司 环保型湿强剂及其制备方法
EP3234259A1 (de) * 2014-12-16 2017-10-25 Basf Se Verfahren zur herstellung von papier und karton
AU2018349108B2 (en) * 2017-10-11 2023-03-23 Solenis Technologies Cayman, L.P. Method for manufacturing paper or cardboard

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1948994A1 (de) 1969-09-27 1971-04-15 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Papier
JPH03227484A (ja) * 1990-01-30 1991-10-08 Mitsui Toatsu Chem Inc 紙力増強剤
SE9502522D0 (sv) * 1995-07-07 1995-07-07 Eka Nobel Ab A process for the production of paper
DE19548294C1 (de) 1995-12-22 1997-04-03 Voith Sulzer Papiermasch Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Papierbahn in einer Papierherstellungsmaschine
WO1998006898A1 (en) * 1996-08-15 1998-02-19 Hercules Incorporated Amphoteric polyacrylamides as dry strength additives for paper
US6197919B1 (en) * 1997-05-30 2001-03-06 Hercules Incorporated Resins of amphoteric aldehyde polymers and use of said resins as temporary wet-strength or dry-strength resins for paper
EP2304106B1 (de) * 2008-06-24 2018-09-12 Basf Se Herstellung von papier

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