ES2693333T3

ES2693333T3 - Composiciones derivadas de celulosa

Info

Publication number: ES2693333T3
Application number: ES13805491.1T
Authority: ES
Inventors: John Claude Husband; Jonathan Phipps; Adrian Hughes; Per Svending; David Robert Skuse
Original assignee: FiberLean Technologies Ltd
Current assignee: FiberLean Technologies Ltd
Priority date: 2012-12-11
Filing date: 2013-12-09
Publication date: 2018-12-11
Anticipated expiration: 2033-12-09
Also published as: BR112015011303A2; DK2931970T3; WO2014091212A1; BR112015011303A8; BR112015011303B1; EP2931970B2; EP3409835A1; GB201222285D0; CA2892591A1; JP6862520B2; JP2020002525A; EP2931970A1; EP2931970B1; JP6594775B2; CA2892591C; JP2016505727A; JP2021101059A; DK2931970T4; ES2693333T5; CN104854276B

Abstract

Una composición que comprende celulosa microfibrilada y material particulado opcionalmente inorgánico, en la que dicha composición comprende: (i) no más del 2,0% en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diámetro de fibrillas inferior a 10 nm, basado en el peso total del material celulósico en la composición, y (ii) no más del 20% en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diámetro de fibrillas de menos de 100 nm, basado en el peso total de material celulósico en la composición.

Description

DESCRIPCION

Composiciones derivadas de celulosa 5 CAMPO TECNICO

La presente invencion se refiere a una composicion que comprende celulosa microfibrilada y material particulado opcionalmente inorganico, un proceso para fabricar la misma, y una composicion de fabricacion de papel y producto de papel que comprende dicha composicion que comprende celulosa microfibrilada y material particulado inorganico.

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ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Los materiales particulados inorganicos, por ejemplo, un carbonato de metal alcalinoterreo (por ejemplo, carbonato de calcio) o caolfn, se usan ampliamente en una serie de aplicaciones. Estas incluyen la produccion de 15 composiciones que contienen minerales, que se pueden usar en la fabricacion de papel o en el revestimiento del papel. En los productos de papel, dichos rellenos se anaden tfpicamente para reemplazar una porcion de otros componentes mas costosos del producto de papel. Tambien se pueden anadir rellenos con el objetivo de modificar los requisitos ffsicos, mecanicos y/u opticos de los productos de papel. Claramente, cuanto mayor sea la cantidad de relleno que se puede incluir, mayor sera el potencial de ahorro de costes. Sin embargo, la cantidad de relleno 20 anadido y el ahorro de costes asociado deben compararse con los requisitos ffsicos, mecanicos y opticos del producto de papel final. Por lo tanto, existe una necesidad continua de desarrollar rellenos para papel que puedan usarse a un alto nivel de carga sin afectar adversamente a los requisitos ffsicos, mecanicos y/u opticos de los productos de papel. Tambien existe la necesidad de desarrollar metodos para preparar dichos rellenos de forma economica.

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La presente invencion pretende proporcionar rellenos alternativos y/o mejorados para productos de papel que pueden incorporarse en el producto de papel a niveles de carga relativamente altos mientras se mantienen o incluso se mejoran las propiedades ffsicas, mecanicas y/u opticas del producto de papel. La presente invencion tambien pretende proporcionar un metodo economico para preparar dichos rellenos.

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Ademas, la presente invencion trata de abordar el problema de preparar celulosa microfibrilada de forma economica a escala industrial. Los metodos actuales para microfibrilar material celulosico requieren cantidades relativamente altas de energfa debido en parte a la viscosidad relativamente alta del material de partida y el producto microfibrilado.

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RESUMEN DE LA INVENCION

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invencion, se proporciona una composicion que comprende celulosa microfibrilada y material particulado opcionalmente inorganico, en el que dicha composicion comprende: (i) 40 no mas del 2,0% en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas inferior a 10 nm, basado en el peso total del material celulosico en la composicion, y (ii) no mas del 20% en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 100 nm, basado en el peso total de material celulosico en la composicion. En ciertas formas de realizacion, la composicion comprende material particulado inorganico.

45 De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invencion, se proporciona una composicion de fabricacion de papel que comprende la composicion de acuerdo con el primer aspecto de la presente invencion.

De acuerdo con un tercer aspecto de la presente invencion, se proporciona un producto de papel, en el que el producto de papel (i) comprende la composicion de acuerdo con el primer aspecto de la presente invencion, o (ii) se 50 obtiene de la composicion de fabricacion de papel de acuerdo con el segundo aspecto de la presente invencion.

De acuerdo con un cuarto aspecto de la presente invencion, se proporciona un proceso para hacer una composicion de acuerdo con el primer aspecto de la presente invencion, que comprende microfibrilar un sustrato fibroso que comprende celulosa en presencia de un medio de molienda, y opcionalmente en presencia de un material 55 particulado inorganico, en el que la entrada de energfa durante el proceso de microfibrilacion esta entre 500 y 10.000 kWh por tonelada de sustrato fibroso que comprende celulosa (kWh/t), por ejemplo, entre 1250 y 10.000 kWh/t o, por ejemplo, entre 1750 y 4000 kWh/t, para obtener una composicion que comprende celulosa microfibrilada y material particulado opcionalmente inorganico, en el que dicha composicion comprende: (i) no mas del 2,0% en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas inferior a 10 nm, basado en el peso total del material

celulosico en la composicion, y (ii) no mas del 20% en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 100 nm, basado en el peso total de material celulosico en la composicion.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION

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Composicion que comprende celulosa microfibrilada y material particulado opcionalmente inorganico

La composicion comprende: (i) no mas del 2,0% en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas inferior a 10 nm, basado en el peso total de la composicion, y (ii) no mas del 20% en peso de fibrillas de celulosa que 10 tienen un diametro de fibrillas de menos de 100 nm, basado en el peso total de la composicion.

El diametro de fibrilla de las fibrillas de celulosa, y la cantidad de las mismas, se puede determinar de acuerdo con el siguiente metodo. La composicion que comprende celulosa microfibrilada y material particulado inorganico se diluye con agua destilada y se filtra a traves de una membrana Cyclopore (RTM), disponible en Whatman. La membrana 15 esta hecha de policarbonato, con un tamano de poro de 0,4 pm y un diametro de 13 mm. El numero de catalogo del fabricante es 7060-1304. La muestra se retiene en la membrana. Una parte de esta membrana se fija a una espiga de aluminio con un diametro de 12,5 mm. Luego, la espiga se coloca en una maquina de revestimiento por pulverizacion Polaron SC7640 y se pulveriza con oro durante 90 segundos. La espiga de muestra se analiza en un microscopio JEOL 6700F FESEM con dos aumentos. Se registran al menos 20 imagenes con un aumento de 5000x 20 y 150.000x para permitir la cuantificacion de la distribucion del diametro de fibrilla. Estas imagenes se muestran entonces en una plataforma de software de analisis de imagenes (NIS-Elements de Nikon) y los diametros de fibrillas individuales se miden y se registran. No se permite el revestimiento de oro pulverizado en las fibras. La distribucion numerica resultante se convierte en una distribucion de peso al suponer que todas las fibrillas son cilfndricas y de igual longitud.

25

El diametro de fibrilla d50 es el diametro medio de fibrilla en peso.

En ciertas formas de realizacion, la composicion comprende no mas de aproximadamente el 1,9% en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas inferior a 10 nm, por ejemplo, no mas de aproximadamente el 30 1,8% en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 10 nm, o no mas de

aproximadamente el 1,7 % en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas inferior a 10 nm, o no

mas de aproximadamente el 1,6% en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas inferior a 10 nm, o no mas de aproximadamente el 1,5% en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas inferior a 10 nm, o no mas de aproximadamente el 1,4% en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas 35 inferior a 10 nm, o no mas de aproximadamente el 1,3% en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas inferior a 10 nm, o no mas de aproximadamente el 1,2% en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas inferior a 10 nm, o no mas de aproximadamente el 1,1% en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 10 nm. En ciertas formas de realizacion, la composicion comprende no mas de aproximadamente el 19 % en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 40 100 nm, por ejemplo, no mas de aproximadamente 18 % en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de

fibrillas de menos de 100 nm, o no mas de aproximadamente 17 % en peso de fibrillas de celulosa que tienen un

diametro de fibrillas de menos de 100 nm, o no mas de aproximadamente 16 % en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 100 nm.

45 En ciertas formas de realizacion, la composicion comprende: (i) no mas de aproximadamente el 1,5 % en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 10 nm, y (ii) no mas de aproximadamente el 15 % en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 100 nm. En ciertas formas de realizacion, la composicion comprende no mas de aproximadamente el 1,4 % en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 10 nm, por ejemplo, no mas de aproximadamente el 1,3 % en peso de 50 fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 10 nm, o no mas de aproximadamente el 1,2 % en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 10 nm, o no mas de aproximadamente el 1,1 % en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 10 nm. En ciertas formas de realizacion, la composicion comprende no mas de aproximadamente el 14 % en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 100 nm, por ejemplo, no mas de 55 aproximadamente el 13 % en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 100 nm, o no mas de aproximadamente el 12 % en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 100 nm, o no mas de aproximadamente el 11 % en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 100 nm, o no mas de aproximadamente el 10 % en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 100 nm

En ciertas formas de realizacion, la composicion comprende no mas de aproximadamente el 1,0 % en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 10 nm.

5 En ciertas formas de realizacion, la composicion comprende al menos aproximadamente el 0,25 % en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 10 nm, por ejemplo, al menos aproximadamente el 0,50 % en peso de fibras de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 10 nm, o al menos aproximadamente el 0,75 % en peso de fibras de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 10 nm. En ciertas formas de realizacion, la composicion comprende al menos aproximadamente el 2,0 % en peso de fibrillas de 10 celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 100 nm, por ejemplo, al menos aproximadamente el 5,0 % en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 100 nm, o al menos aproximadamente el 7,0 % en peso, o al menos aproximadamente el 10 % en peso, o al menos aproximadamente el 12 % en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 100 nm.

15 En ciertas formas de realizacion, la composicion esta sustancialmente libre de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 10 nm. Por "sustancialmente libre" se entiende que la cantidad de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 10 nm es tan pequena que la cantidad no se puede cuantificar utilizando el metodo de medicion descrito en el presente documento.

20 En base al metodo medido descrito anteriormente, las fibrillas de celulosa pueden tener un diametro de fibrillas d50 de aproximadamente 100 a 700 nm, basado en el peso total de material celulosico en la composicion. En ciertas formas de realizacion, el diametro de fibrillas d50 puede ser de aproximadamente 120 a aproximadamente 600 nm, por ejemplo, de aproximadamente 140 a aproximadamente 500 nm, o de aproximadamente 160 a 450 nm, o de aproximadamente 180 a aproximadamente 400 nm, o de aproximadamente 200 a aproximadamente 350 nm, o de 25 aproximadamente 200 a aproximadamente 300 nm, o de aproximadamente 250 a aproximadamente 300 nm.

- fuente de celulosa

La celulosa microfibrilada puede derivarse de cualquier fuente adecuada, como se describe en detalle mas adelante 30 en "Proceso de microfibrilacion".

- el material particulado inorganico

El material particulado inorganico puede ser, por ejemplo, un carbonato o sulfato de metal alcalinoterreo, tal como 35 carbonato de calcio, carbonato de magnesio, dolomita, yeso, una arcilla kandita hidratada tal como caolfn, halloysita o arcilla esferica, una arcilla kandita (calcinada) anhidra, tal como metacaolfn o caolfn totalmente calcinado, talco, mica, perlita o tierra de diatomeas, o hidroxido de magnesio, o trihidrato de aluminio, o combinaciones de los mismos.

40 En ciertas formas de realizacion, el material particulado inorganico comprende o es carbonato de calcio. En lo sucesivo, la invencion puede tender a analizarse en terminos de carbonato calcico, y en relacion con aspectos en los que el carbonato calcico se procesa y/o trata. La invencion no debe interpretarse como limitada a tales formas de realizacion.

45 El carbonato de calcio particulado usado en la presente invencion se puede obtener a partir de una fuente natural mediante trituracion. El carbonato calcico molido (GCC) se obtiene tfpicamente triturando y luego moliendo una fuente mineral tal como tiza, marmol o piedra caliza, que puede ir seguida de una etapa de clasificacion del tamano de partfcula, para obtener un producto que tenga el grado deseado de finura. Tambien se pueden usar otras tecnicas tales como blanqueo, flotacion y separacion magnetica para obtener un producto que tenga el grado 50 deseado de finura y/o color. El material solido particulado se puede triturar de forma autogena, es decir, por atricion entre las partfculas del propio material solido, o, como alternativa, en presencia de un medio de trituracion particulado que comprende partfculas de un material diferente del carbonato de calcio a triturar. Estos procesos pueden realizarse con o sin la presencia de un dispersante y biocidas, que pueden anadirse en cualquier etapa del proceso.

55

El carbonato de calcio precipitado (PCC) se puede usar como la fuente de carbonato de calcio particulado en la presente invencion, y se puede producir mediante cualquiera de los metodos conocidos disponibles en la tecnica. La Norma TAPPI Serie N° 30, "Paper Coating Pigments", paginas 34-35 describe los tres procesos comerciales principales para preparar carbonato de calcio precipitado que es adecuado para su uso en la preparacion de

productos para su uso en la industria del papel, pero tambien se puede usar en la practica de la presente invencion. En los tres procesos, un material de alimentacion de carbonato de calcio, tal como piedra caliza, primero se calcina para producir cal viva, y la cal viva se apaga luego en agua para producir hidroxido de calcio o leche de cal. En el primer proceso, la leche de cal se carbonata directamente con dioxido de carbono gaseoso. Este proceso tiene la 5 ventaja de que no se forma ningun subproducto, y es relativamente facil controlar las propiedades y la pureza del producto de carbonato de calcio. En el segundo proceso, la leche de cal se pone en contacto con la ceniza de sosa para producir, por doble descomposicion, un precipitado de carbonato de calcio y una solucion de hidroxido de sodio. El hidroxido de sodio puede separarse sustancialmente por completo del carbonato de calcio si este proceso se usa comercialmente. En el tercer proceso comercial principal, la leche de cal se pone en contacto primero con 10 cloruro de amonio para dar una solucion de cloruro de calcio y gas amoniaco. Despues, la solucion de cloruro de calcio se pone en contacto con la ceniza de sosa para producir por doble descomposicion carbonato de calcio precipitado y una solucion de cloruro de sodio. Los cristales se pueden producir en una diversidad de formas y tamanos diferentes, dependiendo del proceso de reaccion especffico que se use. Las tres formas principales de cristales PCC son aragonita, romboedrica y escalenoedrica, todas las cuales son adecuadas para su uso en la 15 presente invencion, incluyendo mezclas de las mismas.

La molienda en humedo de carbonato de calcio implica la formacion de una suspension acuosa de carbonato de calcio que luego puede molerse, opcionalmente en presencia de un agente dispersante adecuado. Se puede hacer referencia, por ejemplo, al documento EP-A-614948 (cuyo contenido se incorpora por referencia en su totalidad) 20 para obtener mas informacion sobre la molienda en humedo de carbonato de calcio.

En algunas circunstancias, pueden incluirse adiciones menores de otros minerales, por ejemplo, tambien podrfan estar presentes uno o mas de caolfn, caolfn calcinado, wollastonita, bauxita, talco o mica.

25 Cuando el material particulado inorganico se obtiene a partir de fuentes naturales, es posible que algunas impurezas minerales contaminen el material triturado. Por ejemplo, el carbonato de calcio de origen natural puede estar presente junto con otros minerales. Por lo tanto, en algunas formas de realizacion, el material particulado inorganico incluye una cantidad de impurezas. En general, sin embargo, el material particulado inorganico usado en la invencion contendra menos de aproximadamente el 5% en peso, preferiblemente menos de aproximadamente el 1% 30 en peso, de otras impurezas minerales.

El material particulado inorganico puede tener una distribucion del tamano de partfcula de tal forma que al menos aproximadamente el 10% en peso, por ejemplo, al menos aproximadamente el 20% en peso, por ejemplo, al menos

aproximadamente el 30% en peso, por ejemplo, al menos aproximadamente el 40% en peso, por ejemplo, al menos

35 aproximadamente el 50% en peso, por ejemplo, al menos aproximadamente el 60% en peso, por ejemplo, al menos

aproximadamente el 70% en peso, por ejemplo, al menos aproximadamente el 80% en peso, por ejemplo, al menos

aproximadamente el 90% en peso, por ejemplo, al menos aproximadamente el 95% en peso o, por ejemplo, aproximadamente el 100% de las partfculas tengan un e.s.d de menos de 2 pm.

40 En ciertas formas de realizacion, al menos aproximadamente el 50 % en peso de las partfculas tienen un e.s.d. de menos de 2 pm, por ejemplo, al menos aproximadamente el 55 % en peso de las partfculas tienen un e.s.d. de menos de 2 pm, o al menos aproximadamente el 60 % en peso de las partfculas tienen un e.s.d. de menos de 2 pm.

A menos que se indique de otro modo, las propiedades de tamano de partfcula a las que se hace referencia en el 45 presente documento para los materiales particulados inorganicos se miden de una manera bien conocida por sedimentacion del material particulado en una condicion completamente dispersa en un medio acuoso usando una maquina Sedigraph 5100 suministrada por Micromeritics Instruments Corporation, Norcross, Georgia, Estados Unidos (Sitio web:
www.micromeritics.com), denominada en el presente documento "unidad Micromeritics Sedigraph 5100". Dicha maquina proporciona medidas y un grafico del porcentaje acumulativo en peso de partfculas que tienen 50 un tamano, al que se hace referencia en la tecnica como el "diametro esferico equivalente" (e.s.d), menor que los valores dados de e.s.d. El tamano de partfcula medio d50 es el valor determinado de esta manera de la partfcula e.s.d en la que hay un 50% en peso de las partfculas que tienen un diametro esferico equivalente menor que el valor

de d50.

55 Como alternativa, cuando se indica, las propiedades de tamano de partfcula a las que se hace referencia en el presente documento para los materiales particulados inorganicos se miden por el metodo convencional bien conocido empleado en la tecnica de dispersion de luz laser, usando una maquina Malvern Mastersizer S proporcionada por Malvern Instruments Ltd (o por otros metodos que dan esencialmente el mismo resultado). En la tecnica de dispersion de luz laser, el tamano de las partfculas en polvos, suspensiones y emulsiones se puede medir

usando la difraccion de un rayo laser, basado en una aplicacion de la teorfa de Mie. Dicha maquina proporciona medidas y un grafico del porcentaje acumulativo en volumen de partfculas que tienen un tamano, al que se hace referencia en la tecnica como el "diametro esferico equivalente" (e.s.d), menor que los valores dados de e.s.d. El tamano de partfcula medio dso es el valor determinado de esta manera de la partfcula e.s.d en la que hay un 50% en 5 volumen de las partfculas que tienen un diametro esferico equivalente menor que el valor de d5o.

Por lo tanto, en otra forma de realizacion, el material particulado inorganico puede tener una distribucion del tamano de partfcula, segun se mide por el metodo convencional bien conocido empleado en la tecnica de la dispersion de luz laser, de tal forma que al menos aproximadamente el 10% en volumen, por ejemplo, al menos aproximadamente 10 el 20% en volumen, por ejemplo, al menos aproximadamente el 30% en volumen, por ejemplo, al menos aproximadamente el 40% en volumen, por ejemplo, al menos aproximadamente el 50% en volumen, por ejemplo, al menos aproximadamente el 60% en volumen, por ejemplo, al menos aproximadamente el 70% en volumen, por ejemplo, al menos aproximadamente el 80% en volumen, por ejemplo, al menos aproximadamente el 90% en volumen, por ejemplo, al menos aproximadamente el 95% en volumen, o por ejemplo, aproximadamente el 100% en 15 volumen de las partfculas tienen un e.s.d de menos de 2pm.

En ciertas formas de realizacion, al menos aproximadamente el 50 % en volumen de las partfculas tienen una e.s.d. de menos de 2 pm, por ejemplo, al menos aproximadamente el 55 % en volumen de las partfculas tienen una e.s.d. de menos de 2 pm, o al menos aproximadamente el 60 % en volumen de las partfculas tienen una e.s.d. de menos 20 de 2 pm.

Los detalles del procedimiento que pueden usarse para caracterizar las distribuciones de tamanos de partfcula de mezclas de material particulado inorganico y celulosa microfibrilada usando el metodo convencional bien conocido empleado en la tecnica de la dispersion de luz laser se proporcionan a continuacion.

25

Otro material particulado inorganico preferido para su uso en el metodo de acuerdo con el primer aspecto de la presente invencion es la arcilla de caolfn. En lo sucesivo, esta seccion de la memoria descriptiva puede ser analizada en terminos de caolfn, y en relacion con aspectos en los que el caolfn se procesa y/o se trata. La invencion no debe interpretarse como limitada a tales formas de realizacion. Por lo tanto, en algunas formas de 30 realizacion, el caolfn se usa en una forma no procesada.

La arcilla de caolfn usada en esta invencion puede ser un material procesado derivado de una fuente natural, concretamente mineral de arcilla de caolfn natural en bruto. La arcilla de caolfn procesada puede contener tfpicamente al menos aproximadamente el 50% en peso de caolinita. Por ejemplo, la mayorfa de las arcillas de 35 caolfn procesadas comercialmente contienen mas de aproximadamente el 75% en peso de caolinita y pueden contener mas de aproximadamente el 90%, en algunos casos mas de aproximadamente el 95% en peso de caolinita.

La arcilla de caolfn usada en la presente invencion se puede preparar a partir del mineral de caolfn natural en bruto 40 por uno o mas procesos diferentes que son bien conocidos por los expertos en la tecnica, por ejemplo, por etapas conocidas de refinado o beneficiado.

Por ejemplo, el mineral de arcilla puede blanquearse con un agente blanqueador reductor, tal como hidrosulfito de sodio. Si se usa hidrosulfito de sodio, el mineral de arcilla blanqueado puede opcionalmente deshidratarse, y 45 opcionalmente lavarse y nuevamente opcionalmente deshidratarse, despues de la etapa de blanqueamiento con hidrosulfito de sodio.

El mineral de arcilla se puede tratar para eliminar impurezas, por ejemplo, mediante tecnicas de floculacion, flotacion o separacion magnetica bien conocidas en la tecnica. Como alternativa, el mineral de arcilla utilizado en el primer 50 aspecto de la invencion puede no tratarse en forma de un solido o como una suspension acuosa.

El proceso para preparar la arcilla de caolfn en partfculas usada en la presente invencion tambien puede incluir una o mas etapas de conminucion, por ejemplo, trituracion o molienda. La conminucion ligera de un caolfn grueso se usa para proporcionar una deslaminacion adecuada de la misma. La conminucion se puede llevar a cabo mediante el 55 uso de perlas o granulos de un auxiliar de trituracion o molienda de plastico (por ejemplo, nylon), arena o ceramica. El caolfn grueso puede refinarse para eliminar las impurezas y mejorar las propiedades ffsicas usando procedimientos bien conocidos. La arcilla de caolfn se puede tratar mediante un procedimiento conocido de clasificacion del tamano de partfcula, por ejemplo, cribado y centrifugacion (o ambos), para obtener partfculas que tengan un valor de d50 deseado o una distribucion de tamano de partfculas.

Las cantidades relativas de material particulado inorganico y material celulosico, incluida la celulosa microfibrilada, en la composicion pueden variar en una relacion de aproximadamente 99,5:0,5 a aproximadamente 0,5:99,5, basado en el peso seco de material particulado inorganico y material celulosico, por ejemplo, una relacion de 5 aproximadamente 99,5:0,5 a aproximadamente 50:50 basado en el peso seco de material particulado inorganico y material celulosico. Por ejemplo, la relacion de la cantidad de material particulado inorganico y material celulosico puede ser de aproximadamente 99,5:0,5 a aproximadamente 70:30. En ciertas formas de realizacion, la relacion del material particulado inorganico con respecto al material celulosico es aproximadamente 80:20, por ejemplo, aproximadamente 85:15, o aproximadamente 90:10, o aproximadamente 91:9, o aproximadamente 92:8, o 10 aproximadamente 93:7, o aproximadamente 94:6, o aproximadamente 95:5, o aproximadamente 96:4, o aproximadamente 97:3, o aproximadamente 98:2, o aproximadamente 99:1.

En ciertas formas de realizacion, la composicion del primer aspecto de la presente invencion esta en forma de una suspension acuosa, lodo o sedimento.

15

En cierta forma de realizacion, la composicion del primer aspecto de la presente invencion puede comprender hasta aproximadamente el 80 % en peso de agua, por ejemplo hasta aproximadamente el 75 % de agua, o hasta aproximadamente el 70 %, o hasta aproximadamente el 65 % en peso de agua, o hasta aproximadamente el 60 % en peso de agua, o hasta aproximadamente el 55 % en peso de agua, o hasta aproximadamente el 50 % en peso de 20 agua, o hasta aproximadamente el 45 % en peso de agua, o hasta aproximadamente el 40 % en peso de agua, o hasta aproximadamente el 35 % en peso de agua, o hasta aproximadamente el 30 % en peso de agua, o hasta aproximadamente el 25 % en peso de agua.

En ciertas formas de realizacion, la composicion comprende de aproximadamente el 50 a aproximadamente el 70 % 25 en peso de agua, por ejemplo, de aproximadamente el 55 a aproximadamente el 65 % en peso de agua, o de aproximadamente el 60 a aproximadamente el 70 % en peso de agua, o de aproximadamente el 60 a aproximadamente el 65 % en peso de agua, o de aproximadamente el 65 a aproximadamente el 70 % en peso de agua.

30 En ciertas formas de realizacion, la composicion de la presente invencion puede tener una viscosidad Brookfield Brookfield (a 10 rpm) de aproximadamente 500 a 12.000 MPa.s, por ejemplo, de aproximadamente 500 a aproximadamente 10.000 MPa.s, o de aproximadamente 1000 a 10.000 MPa.s, o de aproximadamente 2000 a

10.000 MPa.s, o de aproximadamente 3000 a 10.000 MPa.s, o de aproximadamente 4000 a 10.000 MPa.s, o de aproximadamente 5000 a 10.000 MPa.s, o de aproximadamente 6000 a 10.000 MPa.s, o de aproximadamente 6500

35 a 10.000 MPa.s, o de aproximadamente 7000 a 10.000 MPa.s, o de aproximadamente 7000 a 9,500 MPa.s o de aproximadamente 8000 a 10.000 MPa.s, o de aproximadamente 8000 a 9500 MPa.s, o de aproximadamente 8000 a

9.000 MPa.s.

La viscosidad Brookfield se determina de acuerdo con el siguiente procedimiento. Una muestra de la composicion, 40 por ejemplo, el producto del triturador se diluye con suficiente agua para proporcionar un contenido de fibra del 1,5% en peso. Despues, la muestra diluida se mezcla bien y se mide su viscosidad usando un viscosfmetro Brookfield R.V. (husillo N.° 4) a 10 rpm. La lectura se toma despues de 15 segundos para permitir que la muestra se estabilice.

La composicion puede comprender otros aditivos opcionales incluyendo, pero sin limitacion, dispersante, biocida, 45 auxiliares de suspension, sal o sales y otros aditivos, por ejemplo, almidon o carboximetil celulosa o polfmeros, que pueden facilitar la interaccion de partfculas minerales y fibras.

Proceso de microfibrilacidn

50 En ciertas formas de realizacion, la composicion que comprende celulosa microfibrilada se puede obtener mediante un proceso que comprende microfibrilar un sustrato fibroso que comprende celulosa en presencia de un medio de trituracion.

En ciertas formas de realizacion, la composicion comprende celulosa microfibrilada y material particulado inorganico 55 y la composicion puede obtenerse por un proceso que comprende la microfibrilacion de un sustrato fibroso que comprende celulosa en presencia de dicho material particulado inorganico y un medio de trituracion.

La entrada total de energfa durante el proceso de microfibrilacion esta entre aproximadamente 500 y 20.000 kWh por tonelada (kWh/t) de fibra seca en el sustrato fibroso que comprende celulosa, por ejemplo, entre

aproximadamente 1000 y 15.000 kWh/t, o entre aproximadamente 1250 y 10.000 kWh/t, o entre aproximadamente 1250 y 7500 kWh/t, o entre aproximadamente 1250 y 5000 kWh/t, o entre aproximadamente 1250 y 4000 kWh/t, o entre aproximadamente 1500 y 3500 kWh/t, o entre aproximadamente 1750 y 3000 kWh/t, o entre aproximadamente 2000 y 2750 kWh/t, o entre aproximadamente 2250 y 2750 kWh/t, o entre aproximadamente 2300 y 2700 kWh/t, o 5 entre aproximadamente 2400 y 2600 kWh/t, o entre aproximadamente 2450 y 2550 de fibra seca en el sustrato fibroso que comprende celulosa.

Por "microfibrilar" se entiende un proceso en el que las microfibrillas de celulosa se liberan o liberan parcialmente como especies individuales o como pequenos agregados en comparacion con las fibras de la pulpa pre- 10 microfibrilada. Las fibras de celulosa tfpicas (es decir, pulpa pre-microfibrilada) adecuadas para su uso en la fabricacion de papel incluyen agregados mas grandes de cientos o miles de fibrillas de celulosa individuales. Por microfibrilacion de la celulosa, se imparten caracterfsticas y propiedades particulares, incluyendo las caracterfsticas y propiedades descritas en el presente documento, a la celulosa microfibrilada y a las composiciones que comprenden la celulosa microfibrilada.

15

La Publicacion de Patente WO2012/006308 tambien analiza la preparacion de composiciones, tales como composiciones de papel que comprenden celulosa microfibrilada y material particulado inorganico. La presente invencion busca mejorar las propiedades de las composiciones que comprenden celulosa microfibrilada.

20 Ventajosamente, los presentes inventores han encontrado sorprendentemente que puede lograrse un equilibrio entre la entrada de energfa total (incluidas las consideraciones de coste y medioambientales) y un producto microfibrilado que tiene propiedades ffsicas y mecanicas utiles. Es decir, aunque son deseables las investigaciones anteriores que pueden tener composiciones indicadas que tienen un contenido relativamente alto (por ejemplo, al menos el 40% en peso) de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas muy pequeno (por ejemplo, menos de 10 nm), los 25 presentes inventores han encontrado que es posible obtener especies microfibriladas que tienen propiedades utiles pero con cantidades relativamente bajas de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas muy pequeno y sin tener que procesar necesariamente el material de partida de la pulpa en entradas energeticas que son costosos y ambientalmente prohibitivos.

30 En ciertas formas de realizacion, la composicion que comprende celulosa microfibrilada y material particulado opcionalmente inorganico comprende no mas de aproximadamente el 1,5% en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 10 nm y no mas de aproximadamente el 15% en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 100 nm, y se pueden obtener mediante un proceso como el descrito anteriormente en el que la energfa total durante el proceso de microfibrilacion esta entre aproximadamente 35 2300 y 2700 kWh/t de fibra seca en el sustrato fibroso que comprende celulosa, por ejemplo, entre aproximadamente 2400 y 2600 kWh/t de fibra seca en el sustrato fibroso que comprende celulosa, o entre aproximadamente 2450 y 2550 kWh/t de fibra seca en el sustrato fibroso que comprende celulosa.

La microfibrilacion se lleva a cabo en presencia de un medio de trituracion que actua para promover la 40 microfibrilacion de la celulosa pre-microfibrilada. Ademas, cuando esta presente, el material particulado inorganico puede actuar como un agente de microfibrilacion, es decir, el material de partida de celulosa se puede microfibrilar con una entrada de energfa relativamente inferior cuando se procesa conjuntamente, por ejemplo, se tritura conjuntamente, en presencia de un material particulado inorganico.

45 El sustrato fibroso que comprende celulosa puede derivarse de cualquier fuente adecuada, tal como madera, hierbas (por ejemplo, cana de azucar, bambu) o trapos (por ejemplo, desechos textiles, algodon, canamo o lino). El sustrato fibroso que comprende celulosa puede estar en forma de una pulpa (es decir, una suspension de fibras de celulosa en agua), que se puede preparar mediante cualquier tratamiento qufmico o mecanico adecuado, o combinacion de los mismos. Por ejemplo, la pulpa puede ser una pulpa qufmica, o una pulpa quimiotermomecanica, o una pulpa 50 mecanica, o una pulpa reciclada, o un desecho de papel, o una corriente de desperdicios de papel, o desperdicios de una fabrica de papel, o una combinacion de los mismos. La pulpa de celulosa puede ser batida (por ejemplo en una batidora Valley) y/o refinada de otro modo (por ejemplo, procesamiento en un refinador conico o de placas) a cualquier drenabilidad predeterminada, indicada en la tecnica como drenabilidad estandar canadiense (CSF) en cm3. CSF se refiere a un valor para la drenabilidad o tasa de drenaje de la pulpa medido por la tasa en que se puede 55 drenar una suspension de pulpa. Por ejemplo, la pulpa de celulosa puede tener una drenabilidad estandar canadiense de aproximadamente 10 cm3 o mas antes de microfibrilarse. La pulpa de celulosa puede tener una CSF de aproximadamente 700 cm3 o menos, por ejemplo, igual o inferior a aproximadamente 650 cm3, o igual o inferior a aproximadamente 600 cm3, o igual o inferior a aproximadamente 550 cm3, o igual o inferior a aproximadamente 500 cm3, o igual o inferior a aproximadamente 450 cm3, o igual o inferior a aproximadamente 400 cm3, o igual o inferior a

aproximadamente 350 cm3, o igual o inferior a aproximadamente 300 cm3, o igual o inferior a aproximadamente 250 cm3, o igual o inferior a aproximadamente 200 cm3, o igual o inferior a aproximadamente 150 cm3, o igual o inferior a aproximadamente 100 cm3, o igual o inferior a aproximadamente 50 cm3. La pulpa de celulosa puede entonces deshidratarse por metodos bien conocidos en la tecnica, por ejemplo, la pulpa puede filtrarse a traves de un tamiz 5 para obtener una lamina humeda que comprende al menos aproximadamente el 10% de solidos, por ejemplo, al menos aproximadamente el 15% de solidos, o al menos aproximadamente el 20% de solidos, o al menos aproximadamente el 30% de solidos, o al menos aproximadamente el 40% de solidos. La pulpa se puede utilizar en un estado no refinado, es decir sin ser batido o deshidratado, o refinado de otro modo.

10 El sustrato fibroso que comprende celulosa se puede anadir a un recipiente de trituracion en un estado seco. Por ejemplo, se puede anadir un desecho papel seco directamente al recipiente de trituracion. El entorno acuoso en el recipiente de trituracion facilitara la formacion de una pulpa.

La etapa de microfibrilacion se puede llevar a cabo en cualquier aparato adecuado, incluyendo, pero sin limitacion, 15 un refinador. En una forma de realizacion, la etapa de microfibrilacion se realiza en un recipiente de trituracion en condiciones de trituracion en humedo. En otra forma de realizacion, la etapa de microfibrilacion se lleva a cabo en un homogeneizador.

• molienda en humedo

20

La molienda es un proceso de trituracion por atricion en presencia de un medio de trituracion particulado. Por medio de trituracion se entiende un medio distinto del material particulado inorganico que se tritura conjuntamente con el sustrato fibroso que comprende celulosa. Se entendera que el medio de trituracion se elimina despues de la finalizacion de la trituracion.

25

En ciertas formas de realizacion, el proceso de microfibrilacion, por ejemplo, trituracion, se lleva a cabo en ausencia de material particulado inorganico triturable.

El medio de trituracion particulado puede ser de un material natural o sintetico. El medio de trituracion puede 30 comprender, por ejemplo, bolas, perlas o granulos de cualquier material duro mineral, ceramico o metalico. Dichos materiales pueden incluir, por ejemplo, alumina, zirconia, silicato de zirconio, silicato de aluminio, mullita o el material rico en mullita que se produce calcinando arcilla caolinftica a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 1300 °C a aproximadamente 1800 °C.

35 En cierta forma de realizacion, el medio de trituracion particulado comprende partfculas que tienen un diametro promedio en el intervalo de aproximadamente 0,1 mm a aproximadamente 6,0 mm y, mas preferiblemente, en el intervalo de aproximadamente 0,2 mm a aproximadamente 4,0 mm. El medio (o medios) de trituracion puede estar presente en una cantidad de hasta aproximadamente el 70% en volumen de la carga. Los medios de trituracion pueden estar presentes en una cantidad de al menos aproximadamente el 10% en volumen de la carga, por 40 ejemplo, al menos aproximadamente el 20 % en volumen de la carga, o al menos aproximadamente el 30% en volumen de la carga, o al menos aproximadamente el 40 % en volumen de la carga, o al menos aproximadamente el 50% en volumen de la carga, o al menos aproximadamente el 60 % en volumen de la carga. En ciertas formas de realizacion, el medio de trituracion esta presente en una cantidad de aproximadamente el 30 a aproximadamente el 70 % en volumen de la carga, por ejemplo, de aproximadamente el 40 a aproximadamente el 60 % en volumen de la 45 carga, por ejemplo, de aproximadamente el 45 a aproximadamente el 55 % en volumen de la carga.

Por "carga" se entiende la composicion que es la alimentacion suministrada al recipiente del triturador. La carga incluye agua, medios de trituracion, sustrato fibroso que comprende celulosa y material particulado inorganico, y cualquier otro aditivo opcional como se describe en el presente documento.

50

En ciertas formas de realizacion, el medio de trituracion es un medio que comprende partfculas que tienen un diametro promedio en el intervalo de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 6 mm, por ejemplo, de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 6 mm, o aproximadamente 1 mm, o aproximadamente 2 mm, o aproximadamente 3 mm, o aproximadamente 4 mm, o aproximadamente 5 mm.

55

Los medios de trituracion pueden tener una gravedad especffica de al menos aproximadamente 2,5, por ejemplo, al menos aproximadamente 3, o al menos aproximadamente 3,5, o al menos aproximadamente 4,0, o al menos aproximadamente 4,5, o al menos aproximadamente 5,0, o al menos aproximadamente 5,5, o al menos aproximadamente 6,0.

En ciertas formas de realizacion, los medios de trituracion comprenden partfculas que tienen un diametro promedio en el intervalo de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 6 mm y tienen una gravedad especffica de al menos aproximadamente 2,5.

5

En ciertas formas de realizacion, los medios de trituracion comprenden partfculas que tienen un diametro promedio de aproximadamente 3 mm.

En una forma de realizacion, el tamano medio de partfcula (d5o) del material particulado inorganico se reduce 10 durante el proceso de co-trituracion. Por ejemplo, el d5o del material particulado inorganico puede reducirse en al menos aproximadamente el 10% (segun se mide por el metodo convencional bien conocido empleado en la tecnica de dispersion de luz laser, usando una maquina Malvern Mastersizer S), por ejemplo, el d5o del material particulado inorganico puede reducirse en al menos aproximadamente el 20%, o reducirse en al menos aproximadamente el 30%, o reducirse en al menos aproximadamente el 50%, o reducirse en al menos aproximadamente el 50%, o 15 reducirse en al menos aproximadamente el 60%, o reducirse en al menos aproximadamente el 70%, o reducirse en al menos aproximadamente el 80%, o reducirse en al menos aproximadamente el 90%. Por ejemplo, un material particulado inorganico que tiene un d50 de 2,5 pm antes de la co-trituracion y un d50 de 1,5 pm despues de la co- trituracion se tendra que someter una reduccion del 40% en el tamano de partfcula. En ciertas formas de realizacion, el tamano medio de partfcula del material particulado inorganico no se reduce significativamente durante el proceso 20 de co-trituracion. Por "no se reduce significativamente" se entiende que el d50 del material particulado inorganico se reduce en menos de aproximadamente el 10%, por ejemplo, el d50 del material particulado inorganico se reduce en menos de aproximadamente el 5% durante el proceso de co-trituracion.

La trituracion puede realizarse en un molino vertical o un molino horizontal.

25

En ciertas formas de realizacion, la trituracion se realiza en un recipiente de trituracion, tal como un molino de tambor (por ejemplo, de varillas, de bolas y autogeno), un molino agitado (por ejemplo, SAM o IsaMill), un molino de torre, un molino de medios agitados (sMd), o un recipiente de molienda que comprende placas de molienda paralelas giratorias entre las cuales se alimenta la alimentacion a moler.

30

En una forma de realizacion, el recipiente de trituracion es un molino vertical, por ejemplo, un molino agitado, o un molino de medios agitados, o un molino de torre.

El molino vertical puede comprender un tamiz por encima de una o mas zonas de molienda. En una forma de 35 realizacion, un tamiz esta situado adyacente a una zona inactiva y/o un clasificador. El tamiz puede dimensionarse para separar los medios de trituracion de la suspension acuosa de producto que comprende celulosa microfibrilada y material particulado inorganico y para mejorar la sedimentacion de los medios de trituracion.

En otra forma de realizacion, la trituracion se realiza en una trituradora apantallada, por ejemplo, un molino de 40 medios agitados. La trituradora apantallada puede comprender uno o mas tamices dimensionados para separar la suspension acuosa de producto que comprende celulosa microfibrilada y material particulado inorganico.

En ciertas formas de realizacion, el sustrato fibroso que comprende celulosa y el material particulado inorganico estan presentes en el entorno acuoso con un contenido inicial de solidos de al menos aproximadamente el 4% en 45 peso, de los cuales al menos aproximadamente el 2% en peso es sustrato fibroso que comprende celulosa. El contenido inicial de solidos puede ser al menos aproximadamente del 10% en peso, o al menos aproximadamente del 20% en peso, o al menos aproximadamente del 30% en peso, o al menos aproximadamente al menos del 40% en peso. Al menos aproximadamente el 5% en peso del contenido inicial de solidos puede ser sustrato fibroso que comprende celulosa, por ejemplo, al menos aproximadamente el 10%, o al menos aproximadamente el 15%, o al 50 menos aproximadamente el 20% en peso del contenido inicial de solidos puede ser sustrato fibroso que comprende celulosa. Generalmente, las cantidades relativas de sustrato fibroso que comprende celulosa y material particulado inorganico se seleccionan para obtener una composicion que comprende celulosa microfibrilada y partfculas inorganicas de acuerdo con el primer aspecto de la invencion.

55 El proceso de trituracion puede incluir una etapa de pre-trituracion en la que el particulado inorganico grueso se tritura en un recipiente de triturador hasta una distribucion de tamano de partfcula predeterminada, despues de lo cual el material fibroso que comprende celulosa se combina con el material particulado inorganico pre-triturado y la trituracion se continua en el mismo o diferente recipiente de trituracion hasta que se ha obtenido el nivel deseado de microfibrilacion.

Dado que la suspension del material a triturar puede ser de una viscosidad relativamente alta, se puede anadir un agente dispersante adecuado a la suspension antes o durante la trituracion. El agente dispersante puede ser, por ejemplo, un fosfato condensado soluble en agua, acido polisilfcico o una sal del mismo, o un polielectrolito, por 5 ejemplo una sal soluble en agua de un poli(acido acrflico) o de un poli(acido metacrflico) que tiene un peso molecular promedio en numero no superior a 80.000. La cantidad de agente dispersante utilizada generalmente estara en el intervalo del 0,1 al 2,0 % en peso, basandose en el peso del material solido particulado inorganico seco. La suspension puede ser adecuadamente triturada a una temperatura en el intervalo de 4 °C a 100 °C.

10 Otros aditivos que se pueden incluir durante la etapa de microfibrilacion incluyen: carboximetil celulosa, carboximetil celulosa anfotera, agentes oxidantes, 2,2,6,6-tetrametilpiperidina-1-oxilo (TEMPO), derivados de TEMPO, y enzimas degradantes de la madera.

En ciertas formas de realizacion, el producto del proceso de co-trituracion se trata para eliminar al menos una 15 porcion o sustancialmente toda el agua para formar un producto parcialmente seco o esencialmente completamente seco. Por ejemplo, al menos aproximadamente el 10 % en volumen, por ejemplo, al menos aproximadamente el 20% en volumen, o al menos aproximadamente el 30% en volumen, o al menos aproximadamente el 40% en volumen, o al menos aproximadamente el 50% en volumen, o al menos aproximadamente el 60% en volumen, o al menos aproximadamente el 70% en volumen, o al menos aproximadamente el 80 % en volumen, o al menos 20 aproximadamente el 90% en volumen, o al menos aproximadamente el 100% en volumen de agua en el producto del proceso de co-trituracion puede eliminarse. Se puede usar cualquier tecnica adecuada para eliminar agua del producto, incluyendo, por ejemplo, mediante drenaje por gravedad o asistido por vacfo, con o sin presion, o por evaporacion, o por filtracion, o mediante una combinacion de estas tecnicas. El producto parcialmente seco o esencialmente completamente seco comprendera celulosa microfibrilada y material particulado inorganico y 25 cualquier otro aditivo opcional que pueda haberse anadido antes del secado. El producto parcialmente seco o esencialmente completamente seco puede almacenarse o envasarse para la venta. El producto parcialmente seco o esencialmente completamente seco se puede rehidratar e incorporar opcionalmente en composiciones de fabricacion de papel y otros productos de papel, como se describe en el presente documento.

30 Productos de papel y procesos para elaborar los mismos

La composicion del primer aspecto de la presente invencion que comprende celulosa microfibrilada y material particulado inorganico se puede incorporar en composiciones para la fabricacion de papel, que a su vez se pueden usar para preparar productos de papel. El termino producto de papel, como se usa en relacion con la presente 35 invencion, debe entenderse que significa todas las formas de papel, incluida el carton tal como, por ejemplo, carton con revestimiento blanco y carton de revestimiento, carton, cartulina, carton revestido, y similares. Existen numerosos tipos de papel, revestidos o no revestidos, que se pueden fabricar de acuerdo con la presente invencion, incluyendo papel adecuado para libros, revistas, periodicos y similares, y papel de oficina. El papel puede ser calandrado o supercalandrado segun corresponda; por ejemplo, puede prepararse papel de revista super calandrado 40 para rotograbado e impresion offset de acuerdo con los presentes metodos. El papel adecuado para el revestimiento de peso ligero (LWC), el revestimiento de peso medio (MWC) o la pigmentacion finalizada a maquina (MFP) tambien se puede fabricar de acuerdo con los presentes metodos. El papel y carton revestidos que tienen propiedades de barrera adecuadas para el envasado de alimentos y similares tambien se pueden preparar de acuerdo con los presentes metodos.

45

En un proceso tfpico de fabricacion de papel, se prepara una pulpa que contiene celulosa mediante cualquier tratamiento qufmico o mecanico adecuado, o combinacion de los mismos, que se conocen bien en la tecnica. La pulpa puede derivarse de cualquier fuente adecuada, tal como madera, hierbas (por ejemplo, cana de azucar, bambu) o trapos (por ejemplo, desechos textiles, algodon, canamo o lino). La pulpa puede blanquearse de acuerdo 50 con procesos que son bien conocidos por los expertos en la tecnica y los procesos adecuados para su uso en la presente invencion seran facilmente evidentes. La pulpa de celulosa blanqueada se puede batir, refinar, o ambos, hasta una drenabilidad predeterminado (indicada en la tecnica como drenabilidad estandar canadiense (CSF) en cm3). A continuacion, se prepara una solucion madre de papel adecuada a partir de la pulpa blanqueada y batida.

55 La composicion de fabricacion de papel de la presente invencion comprende tfpicamente, ademas de la composicion que comprende celulosa microfibrilada y material particulado inorganico, una solucion madre de papel y otros aditivos convencionales conocidos en la tecnica. La composicion de fabricacion de papel de la presente invencion puede comprender hasta aproximadamente el 50% en peso de material particulado inorganico derivado de la composicion que comprende celulosa microfibrilada y material particulado inorganico en base al contenido seco total

de la composicion de fabricacion de papel. Por ejemplo, la composicion de fabricacion de papel puede comprender al menos aproximadamente el 2% en peso, o al menos aproximadamente el 5% en peso, o al menos aproximadamente el 10% en peso, o al menos aproximadamente el 15% en peso, o al menos aproximadamente el 20% en peso, o al menos aproximadamente el 25% en peso, o al menos aproximadamente el 30% en peso, o al 5 menos aproximadamente el 35% en peso, o al menos aproximadamente el 40% en peso, o al menos aproximadamente el 45% en peso, o al menos aproximadamente el 50% en peso, o al menos aproximadamente el 60% en peso, o al menos aproximadamente el 70% en peso, o al menos aproximadamente el 80% en peso, o al menos aproximadamente el 90 % en peso de material particulado inorganico derivado de la composicion que comprende celulosa microfibrilada y material particulado inorganico, basado en el contenido seco total de la 10 composicion de fabricacion de papel. La composicion de fabricacion de papel tambien puede contener un sistema auxiliar de retencion no ionico, cationico o anionico o de retencion de micropartfculas en una cantidad en el intervalo de aproximadamente el 0,1 al 2% en peso, basado en el peso seco de la suspension acuosa que comprende celulosa microfibrilada y material particulado inorganico. Tambien puede contener un agente de encolado que puede ser, por ejemplo, un dfmero de alquilceteno de cadena larga, una emulsion de cera o un derivado de acido succfnico. 15 La composicion tambien puede contener colorante y/o un agente abrillantador optico. La composicion tambien puede comprender auxiliares de resistencia en seco y en humedo tales como, por ejemplo, almidon o copolfmeros de epiclorhidrina.

Los productos de papel de acuerdo con la presente invencion pueden prepararse mediante un proceso que 20 comprende: (i) obtener o preparar un sustrato fibroso que comprende celulosa en forma de una pulpa adecuada para fabricar un producto de papel; (ii) preparar una composicion de fabricacion de papel a partir de la pulpa en la etapa (i), comprendiendo la composicion de esta invencion celulosa microfibrilada y material particulado inorganico, y otros aditivos opcionales (tales como, por ejemplo, un auxiliar de retencion, y otros aditivos tales como los descritos anteriormente); y (iii) formar un producto de papel a partir de dicha composicion de fabricacion de papel. Como se ha 25 indicado anteriormente, la etapa de formacion de una pulpa puede tener lugar en el recipiente de trituracion mediante la adicion del sustrato fibroso que comprende celulosa en estado seco, por ejemplo, en forma de un desecho o residuo de papel seco, directamente al recipiente de trituracion. El entorno acuoso en el recipiente de trituracion facilitara la formacion de una pulpa.

30 En una forma de realizacion, se puede anadir un componente de relleno adicional (es decir, un componente de relleno distinto del material particulado inorganico que se tritura conjuntamente con el sustrato fibroso que comprende celulosa) a la composicion de fabricacion de papel preparada en la etapa (ii). Los componentes de relleno ejemplares son PCC, GCC, caolfn o mezclas de los mismos. Los productos de papel hechos de dichas composiciones de fabricacion de papel pueden presentar una mayor resistencia en comparacion con los productos 35 de papel que comprenden solo material particulado inorganico. Los productos de papel hechos de tales composiciones de fabricacion de papel pueden presentar una mayor resistencia en comparacion con un producto de papel en el que se preparan el material particulado inorganico y un sustrato fibroso que comprende celulosa (por ejemplo, molidos) por separado y se mezclan para formar una composicion de fabricacion de papel. Igualmente, los productos de papel preparados a partir de una composicion de fabricacion de papel de acuerdo con la presente 40 invencion pueden presentar una resistencia que es comparable a los productos de papel que comprenden menos material particulado inorganico. En otras palabras, los productos de papel pueden prepararse a partir de una composicion de fabricacion de papel de acuerdo con la presente invencion con cargas de relleno mas altas sin perdida de resistencia.

45 Las etapas en la formacion de un producto de papel final a partir de una composicion de fabricacion de papel son convencionales y bien conocidas en la tecnica y generalmente comprenden la formacion de hojas de papel que tienen un peso base especffico, dependiendo del tipo de papel que se esta fabricando.

Se ha encontrado sorprendentemente que los productos de papel preparados usando la composicion de la presente 50 invencion presentan propiedades ffsicas y mecanicas mejoradas mientras que al mismo tiempo permiten que el material particulado inorganico se incorpore a niveles de carga relativamente altos. Por lo tanto, los papeles mejorados pueden prepararse a un coste relativamente menor. Por ejemplo, se ha encontrado que los productos preparados a partir de composiciones de fabricacion de papel que comprenden la composicion del primer aspecto de la presente invencion presentan resistencia al estallido y resistencia a la traccion mejoradas.

55

Composicion de revestimiento de papel y proceso de revestimiento

La composicion del primer aspecto de la presente invencion se puede usar como una composicion de revestimiento sin la adicion de aditivos adicionales. Sin embargo, opcionalmente, se puede anadir una pequena cantidad de

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espesante tal como carboximetilcelulosa o espesantes acrflicos hinchables con alcali, o espesantes asociados.

La composicion de revestimiento de acuerdo con la presente invencion puede contener uno o mas componentes opcionales adicionales, si se desea. Dichos componentes adicionales, cuando estan presentes, se seleccionan adecuadamente de aditivos conocidos para composiciones de revestimiento de papel. Algunos de estos aditivos opcionales pueden proporcionar mas de una funcion en la composicion de revestimiento. Ejemplos de clases conocidas de aditivos opcionales son los siguientes:

(a) uno o mas pigmentos adicionales: las composiciones descritas en el presente documento se pueden usar como pigmentos unicos en las composiciones de revestimiento de papel, o se pueden usar en combinacion con otro o con otros pigmentos conocidos, tales como, por ejemplo, sulfato de calcio, blanco satinado, y el llamado "pigmento plastico". Cuando se usa una mezcla de pigmentos, el contenido total de solidos de pigmento esta presente preferiblemente en la composicion en una cantidad de al menos aproximadamente el 75% en peso del peso total de los componentes secos de la composicion de revestimiento;

(b) uno o mas agentes de union o de union conjunta: por ejemplo, latex, que puede, opcionalmente, estar carboxilado, incluyendo: un latex de caucho de estireno-butadieno; un latex de polfmero acrflico; un latex de acetato de polivinilo; o un latex de copolfmero acrflico de estireno, derivados de almidon, carboximetilcelulosa sodica, alcohol polivinflico y protefnas;

(c) uno o mas reticuladores: por ejemplo, en niveles de hasta aproximadamente el 5% en peso; por ejemplo, glioxales, resinas de melamina formaldehido, carbonatos de amonio y circonio; uno o mas aditivos de mejora de seleccion seca o humeda: por ejemplo, en niveles de hasta aproximadamente el 2% en peso, por ejemplo, resina de melamina, emulsiones de polietileno, formaldehido de urea, formaldehido de melamina, poliamida, estearato de calcio, anhfdrido estireno maleico y otros; uno o mas aditivos para de mejora de la friccion en seco o en humedo y de resistencia a la abrasion: por ejemplo, en niveles de hasta aproximadamente el 2% en peso, por ejemplo, resinas a base de glioxal, polietilenos oxidados, resinas de melamina, formaldehido de urea, formaldehido de melamina, cera de polietileno, estearato de calcio y otros; uno o mas aditivos de resistencia al agua: por ejemplo, en niveles de hasta aproximadamente el 2% en peso, por ejemplo, polietilenos oxidados, resina de cetona, latex anionico, poliuretano, SMA, glioxal, resina de melamina, formaldehido de urea, formaldehido de melamina, poliamida, glioxales, estearatos y otros materiales comercialmente disponibles para esta funcion;

(d) uno o mas auxiliares de retencion de agua: por ejemplo, en niveles de hasta aproximadamente el 2% en peso, por ejemplo, carboximetilcelulosa sodica, hidroxietilcelulosa, PVOH (alcohol polivinflico), almidones, protefnas, poliacrilatos, gomas, alginatos, poliacrilamida bentonita y otros productos disponibles comercialmente vendidos para tales aplicaciones;

(e) uno o mas modificadores de la viscosidad y/o espesantes: por ejemplo, en niveles de hasta aproximadamente el 2% en peso; por ejemplo, espesantes asociativos acrflicos, poliacrilatos, copolfmeros en emulsion, dicianamida, trioles, eter de polioxietileno, urea, aceite de ricino sulfatado, polivinilpirrolidona, CMC (carboximetilcelulosas, por ejemplo, carboximetilcelulosa sodica), alginato sodico, goma xantana, silicato sodico, copolfmeros de acido acrflico, HMC (hidroximetilcelulosas), HEC (hidroxietilcelulosas) y otros;

(f) uno o mas auxiliares de lubricacion/calandrado: por ejemplo, en niveles de hasta aproximadamente el 2% en peso, por ejemplo, estearato de calcio, estearato de amonio, estearato de cinc, emulsiones de cera, ceras, dfmero de alquilceteno, glicoles; uno o mas aditivos de retencion de tinta brillante: por ejemplo, en niveles de hasta aproximadamente el 2% en peso, por ejemplo, polietilenos oxidados, emulsiones de polietileno, ceras, casefna, goma guar, CMC, HMC, estearato de calcio, estearato de amonio, alginato de sodio y otros;

(g) uno o mas dispersantes: el dispersante es un aditivo qufmico capaz, cuando esta presente en una cantidad suficiente, de actuar sobre las partfculas del material particulado inorganico para prevenir o restringir efectivamente la floculacion o aglomeracion de las partfculas en un grado deseado, de acuerdo con los requisitos normales de procesamiento. El dispersante puede estar presente en niveles de hasta aproximadamente el 1% en peso, e incluye, por ejemplo, polielectrolitos tales como poliacrilatos y copolfmeros que contienen especies de poliacrilato, especialmente sales de poliacrilato (por ejemplo, sodio y aluminio opcionalmente con una sal metalica del grupo II), hexametafosfatos sodicos, poliol no ionico, acido polifosforico, fosfato de sodio condensado, tensioactivos no ionicos, alcanolamina y otros reactivos comunmente utilizados para esta funcion. El dispersante puede seleccionarse, por ejemplo, de los materiales dispersantes convencionales comunmente usados en el procesamiento y trituracion de materiales en partfculas inorganicas. Dichos dispersantes seran bien reconocidos por los expertos en esta tecnica. Generalmente son sales solubles en agua capaces de suministrar especies anionicas que en sus

cantidades eficaces pueden adsorber la superficie de las partfculas inorganicas y, por lo tanto, inhibir la agregacion de las partfculas. Las sales no solvatadas incluyen adecuadamente cationes de metales alcalinos tales como sodio. En algunos casos, la solucion puede facilitarse haciendo que la suspension acuosa sea ligeramente alcalina. Los ejemplos de dispersantes adecuados incluyen: fosfatos condensados 5 solubles en agua, por ejemplo, sales de polimetafosfato [forma general de las sales de sodio: (NaPO3)x] tal

como metafosfato de tetrasodio o el llamado "hexametafosfato de sodio" (sal de Graham); sales solubles en agua de acidos polisilfcicos; polielectrolitos; sales de homopolfmeros o copolfmeros de acido acrflico o acido metacrilico, o sales de polfmeros de otros derivados del acido acrflico, que tienen adecuadamente una masa molecular promedio en peso de menos de aproximadamente 20.000. Son especialmente preferidos 10 hexametafosfato de sodio y poliacrilato de sodio, teniendo este ultimo adecuadamente un peso molecular

promedio en peso en el intervalo de aproximadamente 1.500 a aproximadamente 10.000;

(h) uno o mas antiespumantes: por ejemplo, en niveles de hasta aproximadamente el 1% en peso, por ejemplo, mezclas de tensioactivos, tributilfosfato, esteres de polioxietileno grasos mas alcoholes grasos, jabones de acidos grasos, emulsiones de silicona y otras composiciones que contienen silicona, ceras y

15 particulados inorganicos en aceite mineral, mezclas de hidrocarburos emulsionados y otros compuestos

vendidos comercialmente para llevar a cabo esta funcion;

(i) uno o mas agentes de blanqueo optico (OBA) y agentes blanqueadores fluorescentes (FWA): por ejemplo, en niveles de hasta aproximadamente el 1% en peso, por ejemplo, derivados de estilbeno;

(j) uno o mas colorantes: por ejemplo, en niveles de hasta aproximadamente el 0,5% en peso;

20 (k) uno o mas biocidas/agentes de control del deterioro: por ejemplo, en niveles de hasta aproximadamente

el 1% en peso, por ejemplo, biocidas oxidantes tales como gas de cloro, gas de dioxido de cloro, hipoclorito de sodio, hipobromito de sodio, hidrogeno, peroxido, oxido peracetico, bromuro de amonio/hipoclorito de sodio, o biocidas no oxidantes tales como GLUT (Glutaraldehfdo, CAS N.° 90045-36-6), ISO (CIT/MIT) (Isotiazolinona, CAS N.° 55956-84-9 y 96118-96-6), ISO (BIT/MIT) (Isotiazolinona), ISO (BIT) 25 (Isotiazolinona, CAS N.° 2634-33-5), DBNPA, BNPD (Bronopol), NaOPP, CARBAMATO, TIONA

(Dazomet),EDDM - dimetanol (O-formal), HT - Triazina (N-formal), THPS - tetraquis (O-formal), TMAD - diurea (N-formal), metaborato, dodecilbeneno sulfonato de sodio, tiocianato, organoazufre, benzoato de sodio y otros compuestos vendidos comercialmente para esta funcion, por ejemplo, la gama de polfmeros biocidas vendidos por Nalco;

30 (l) uno o mas auxiliares de nivelacion y allanamiento: por ejemplo, en niveles de hasta aproximadamente el

2% en peso, por ejemplo, poliol no ionico, emulsiones de polietileno, acido graso, esteres y derivados de alcohol, alcohol/oxido de etileno, estearato de calcio y otros compuestos vendidos comercialmente para esta funcion;

(m) uno o mas aditivos de resistencia a grasa y aceite: por ejemplo, en niveles de hasta aproximadamente 35 el 2% en peso, por ejemplo, polietilenos oxidados, latex, sMa (anhfdrido de estireno maleico), poliamida,

ceras, alginato, protefna, CMC, y HMC.

Cualquiera de los aditivos anteriores y tipos de aditivos se pueden usar solos o en mezcla entres f y con otros aditivos, si se desea.

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Para todos los aditivos anteriores, los porcentajes en peso indicados se basan en el peso seco del material particulado inorganico (100%) presente en la composicion. Cuando el aditivo esta presente en una cantidad minima, la cantidad minima puede ser de aproximadamente el 0,01% en peso, basandose en el peso seco del pigmento.

45 El proceso de revestimiento se lleva a cabo utilizando tecnicas estandar que se conocen bien por los expertos. El proceso de revestimiento tambien puede implicar calandrado o supercalandrado del producto revestido.

Los metodos de revestimiento de papel y otros materiales laminares, y aparatos para realizar los metodos, estan ampliamente publicados y se conocen bien. Dichos metodos y aparatos conocidos se pueden usar 50 convenientemente para preparar papel revestido. Por ejemplo, hay una revision de tales metodos publicada en Pulp and Paper International, mayo de 1994, pagina 18 et seq. Las hojas pueden estar revestidas en la maquina formadora de hojas, es decir, "en la maquina" o "fuera de la maquina" en una revestidora o maquina revestidora. El uso de composiciones de alto contenido de solidos es deseable en el metodo de revestimiento porque deja menos agua para evaporarse posteriormente. Sin embargo, como es bien sabido en la tecnica, el nivel de solidos no 55 deberfa ser tan alto como para que se presenten problemas de alta viscosidad y nivelacion. Los metodos de revestimiento se pueden realizar usando un aparato que comprende (i) una aplicacion para aplicar la composicion de revestimiento al material a revestir y (ii) un dispositivo de medicion para asegurar que se aplica un nivel correcto de composicion de revestimiento. Cuando se aplica un exceso de composicion de revestimiento al aplicador, el dispositivo dosificador se encuentra aguas abajo del mismo. Como alternativa, la cantidad correcta de composicion

de revestimiento puede aplicarse al aplicador mediante el dispositivo de medicion, por ejemplo, como una prensa de pelfcula. En los puntos de aplicacion y medicion del revestimiento, el soporte de la banda de papel varfa desde un rodillo de refuerzo, por ejemplo, a traves de uno o dos aplicadores, hasta ninguno (es decir, solo tension). El tiempo que el revestimiento esta en contacto con el papel antes de eliminar el exceso es el tiempo de permanencia, que 5 puede ser corto, largo o variable.

El revestimiento generalmente se anade mediante un cabezal de revestimiento en una estacion de revestimiento. De acuerdo con la calidad deseada, las calidades de papel son sin revestimiento, con revestimiento simple, con revestimiento doble e incluso con revestimiento triple. Cuando se proporciona mas de una capa, el revestimiento 10 inicial (prerrevestimiento) puede tener una formulacion mas barata y un pigmento opcionalmente mas grueso en la composicion de revestimiento. Un revestidor que esta aplicando revestimiento en cada lado del papel tendra dos o cuatro cabezales de revestimiento, dependiendo del numero de capas de revestimiento aplicadas en cada lado. La mayorfa de los cabezales de revestimiento cubren solo un lado a la vez, pero algunos revestidores de rodillos (por ejemplo, prensas de pelfcula, rollos de puerta y prensas de encolado) cubren ambos lados en una sola pasada.

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Los ejemplos de revestidores conocidos que pueden emplearse incluyen, sin limitacion, revestidores de cuchillas de aire, revestidores de cuchillas, revestidores de varillas, revestidores de barras, revestidores de multiples cabezales, revestidores de rodillo, revestidores de rodillo o cuchillas, revestidores de fundicion, revestidores de laboratorio, revestidores de fotograbado, revestidores dobles, sistemas de aplicacion de lfquidos, revestidores de rodillo 20 invertido, revestidores de cortina, revestidores de pulverizacion y revestidores de extrusion.

Se puede anadir agua a los solidos que comprenden la composicion de revestimiento para dar una concentracion de solidos que es preferiblemente de tal forma que, cuando la composicion se reviste con una lamina hasta un peso de revestimiento objetivo deseado, la composicion tiene una reologfa que es adecuada para permitir que la composicion 25 se revestir con una presion (es decir, una presion de cuchilla) de entre 1 y 1,5 bar.

El calandrado es un proceso bien conocido en el que se mejora la lisura y el brillo del papel y se reduce el volumen haciendo pasar una hoja de papel revestida entre los puntos de presion o rodillos de la calandra una o mas veces. Habitualmente, se emplean rodillos revestidos de elastomero para proporcionar el prensado de composiciones de 30 alto contenido de solidos. Se puede aplicar una temperatura elevada. Se pueden aplicar uno o mas (por ejemplo, hasta aproximadamente 12, o a veces mas) pases a traves de los puntos de presion.

Ejemplos

35 Se preparo una serie de composiciones mediante pulpa de microfibrilacion en un triturador a escala de laboratorio en presencia de material particulado inorganico y medios de molienda.

- triturador de laboratorio

40 El triturador era un molino vertical que comprendfa un recipiente de trituracion cilfndrico que tenia un diametro interno de 14,5 cm y un eje impulsor vertical que tenia una seccion transversal circular y un diametro de 1,8 cm. El eje estaba equipado con 4 impulsores posicionados en un diseno X. Los impulsores tenfan una seccion transversal cilfndrica y un diametro de 1,8 cm. Los impulsores tienen una longitud de 6,5 cm, medidos desde el centro del eje vertical hasta la punta del impulsor.

45

- preparacion de muestra

Se anadieron agua, carbonato de calcio molido (con un 60% en peso <2 um por sedigraph y un 67% de solidos), y pulpa kraft blanda blanqueada del norte (Botnia RM90 de MetsaBotnia, empapada y filtrada para proporcionar una 50 almohadilla con aproximadamente el 25% de solidos) al triturador de tal manera que la carga final comprendfa carbonato de calcio molido (41,3 g), agua (522 g) y pulpa (10.3 g), basandose en el peso seco de material particulado inorganico y fibra en la pulpa. La molienda se realizo a 1000 rpm y una concentracion de volumen de medio del 50% utilizando medios de molienda de mullita de 3 mm. Las muestras se prepararon con entradas de energfa en el intervalo de 500 - 20 000 kWh/t de fibra. Al final de cada molienda, el producto se separo del medio 55 mediante el uso de un tamiz de 2 mm.

- Preparacion del folio y resistencia al estallido

Despues de la separacion de los medios de molienda, la composicion que comprende pulpa microfibrilada y material

particulado inorganico se probo como relleno en folios de papel. Se uso un lote de pulpa quimica blanqueada que comprendia 70 partes de eucalipto y 30 partes de pulpa blanda blanqueada del norte, que se batio con una batidora Valley para obtener un CSF de 520 cm3. Despues de la desintegracion y la dilucion hasta una solucion madre espesa al 2 %, la fibra se diluyo al 0,3% en peso de consistencia para la fabricacion de hojas. La suspension de 5 relleno se anadio junto con un auxiliar de retencion (Ciba, Percol 292, 0,02% en peso en suministro). Los folios se fabricaron con un peso base de 80 g'2 usando un molde de hoja britanico segun metodos estandar, por ejemplo, TAPPI T205 o SCAN C 26:76 (M 5:76). Las hojas se prepararon a aproximadamente 15 y 25 partes de carga en partfculas inorganicas y el valor de estallido al 20% de la carga en partfculas inorganicas se interpolo a partir de estos datos. La rafaga al 20% cargado se expreso como un porcentaje del valor no cargado. La resistencia al 10 estallido para cada folio se midio utilizando un comprobador de estallidos Messemer Buchnel segun SCAN P 24.

Se hizo un folio de control de la misma manera, salvo que se anadieron 20 partes del carbonato de calcio molido (que tenia el 60% en peso <2 um por sedigraph) en lugar de la suspension de relleno.

15 - viscosidad

Se diluyeron muestras de producto del triturador con agua suficiente para dar un contenido de fibra del 1,5% en peso. Las muestras diluidas se mezclaron bien y se midio su viscosidad usando un viscosfmetro Brookfield R.V. (husillo N.° 4) a 10 rpm. Para cada muestra, la lectura se tomo despues de 15 segundos para permitir que se 20 estabilizara.

- contenido de agua de sedimento

Se colocaron muestras de producto del triturador en tubos de vidrio (13 mm de diametro interno, 13 ml de volumen) y 25 se centrifugaron durante 30 minutos a 4000 rpm en una centrffuga MSE Centaur 2 (aproximadamente 2500 G). Despues de la centrifugacion, las muestras se separaron en una fase de sobrenadante transparente y un sedimento consolidado. Luego se dreno la fase sobrenadante y se midio el contenido de agua del sedimento.

- diametro de fibrillas

30

El diametro de fibrillas y el diametro de fibrillas d50 se midieron de acuerdo con el metodo descrito anteriormente.

Los resultados se resumen en la Tabla 1 a continuacion.

35 Tabla 1.

Muestra n.°: Entrada de energfa especffica (kWh/t) Estallido (% sin rellenar al 20 % en peso de carga de relleno) Viscosidad al 1,5 % de fibra Brookfield 10 rpm (mPas) Contenido en agua del sedimento (% en peso del total) Diametro de fibrillas

d50 (nm): % en peso < 100 nm % en peso < 10 nm

1: 1250 71 8000 66,2 600 8
1

2: 2500 81 8500 67,2 280 14 1

3: 20000 60 800 57,7 130 28 3,3

El folio de control tenia una resistencia al estallido de 38.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una composicion que comprende celulosa microfibrilada y material particulado opcionalmente inorganico, en la que dicha composicion comprende: (i) no mas del 2,0% en peso de fibrillas de celulosa que tienen

5 un diametro de fibrillas inferior a 10 nm, basado en el peso total del material celulosico en la composicion, y (ii) no mas del 20% en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 100 nm, basado en el peso total de material celulosico en la composicion.
2. Una composicion de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende material particulado inorganico.

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3. Una composicion de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en la que dicha composicion comprende: (i) no mas del 1,5% en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrilla de menos de 10 nm, y (ii) no mas del 15 % en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrilla inferior a 100 nm.

15 4. Una composicion de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en la que dicha

composicion no comprende mas del 1,0% en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 10 nm.
5. Una composicion de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, que tiene un diametro de fibrilla d50 20 de 140 nm a 700 nm, basado en el peso total de material celulosico en la composicion.
6. Una composicion de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en la que el material particulado inorganico es un carbonato o sulfato de metal alcalinoterreo, tal como carbonato de calcio, carbonato de magnesio, dolomita, yeso, una arcilla kandita hidratada tal como caolfn, halloysita o arcilla esferica, una arcilla kandita

25 (calcinada) anhidra, tal como metacaolfn o caolfn totalmente calcinado, talco, mica, perlita o tierra de diatomeas, o combinaciones de los mismos.
7. Una composicion de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en la que el material particulado inorganico es un carbonato de metal alcalinoterreo, por ejemplo, carbonato de calcio, opcionalmente en el que al

30 menos 50% en peso del carbonato de calcio tiene un e.s.d inferior a 2 pm.
8. Una composicion de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior que tiene una viscosidad Brookfield (a 10 rpm y un contenido de fibra del 1,5% en peso) de 7000 a 10.000 MPa.s.

35 9. Una composicion de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que dicha composicion se puede obtener

mediante un proceso que comprende microfibrilar un sustrato fibroso que comprende celulosa en presencia de un medio de molienda, y opcionalmente en presencia de un material particulado inorganico, y en donde la energfa ingresa durante el proceso de microfibrilacion es entre 500 y 10.000 kWh por tonelada de sustrato fibroso que comprende celulosa (kWh/t), por ejemplo, entre 1250 y 10.000 kwh/t o, por ejemplo, entre 1750 y 4000 kWh/t.

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10. Una composicion de acuerdo con la reivindicacion 9, en la que dicho proceso de microfibrilacion comprende moler el sustrato fibroso en presencia del material particulado inorganico y el medio de molienda.
11. Una composicion de acuerdo con la reivindicacion 10, en la que dicha molienda se realiza en un 45 molino vertical.
12. Una composicion para fabricar papel que comprende la composicion de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior.

50 13. Un producto de papel, en el que el producto de papel (i) comprende la composicion de acuerdo con

una cualquiera de las reivindicaciones 1-11, o (ii) se obtiene a partir de la composicion de fabricacion de papel de acuerdo con la reivindicacion 12.
14. Un proceso para hacer una composicion de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende

55 microfibrilar un sustrato fibroso que comprende celulosa en presencia de un medio de molienda, y opcionalmente en presencia de un material particulado inorganico, en el que la entrada de energfa durante el proceso de microfibrilacion esta entre 500 y 10.000 kWh por tonelada de sustrato fibroso que comprende celulosa (kWh/t), por ejemplo, entre 1250 y 10.000 kWh/t o, por ejemplo, entre 1750 y 4000 kWh/t, para obtener una composicion que comprende celulosa microfibrilada y material particulado opcionalmente inorganico, en el que dicha composicion

comprende: (i) no mas del 2,0% en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas inferior a 10 nm, basado en el peso total del material celulosico en la composicion, y/o (ii) no mas del 20% en peso de fibrillas de celulosa que tienen un diametro de fibrillas de menos de 100 nm, basado en el peso total de material celulosico en la composicion.

5
15. Un proceso de acuerdo con la reivindicacion 14, en el que dicho proceso de microfibrilacion

comprende moler el sustrato fibroso en presencia del material particulado inorganico y el medio de molienda, opcionalmente en el que dicha molienda se realiza en un molino vertical.