ES2712634T3 - Composición que comprende un tensioactivo no iónico y un polímero iónico - Google Patents

Abstract

Una composición que comprende (i) un tensioactivo no iónico R1-O-A-O-R2, en donde - el residuo -O-A-O- deriva de un polialquilenglicol HO-A-OH que comprende 2-130 unidades monoméricas derivadas de etilenglicol y 0-60 unidades monoméricas derivadas de propilenglicol; y - R1 se selecciona del grupo que consiste en -H, -alquilo (C8-C20), -alquenilo (C8-C20), -(C=O) alquilo (C8-C20) y -(C=O) alquenilo (C8-C20), y - R2 se selecciona del grupo que consiste en -H, -alquilo (C1-C6), bencilo, -(C=O) alquilo (C8-C20) y -(C=O) alquenilo (C8-C20); y (ii) un polímero iónico soluble en agua, en donde el polímero iónico soluble en agua deriva de una composición de monómeros que contiene a) uno o más monómeros etilénicamente insaturados no iónicos, y/o b) uno o más monómeros etilénicamente insaturados catiónicos, y/o c) uno o más monómeros etilénicamente insaturados aniónicos; y en donde el polímero iónico soluble en agua deriva de una composición de monómeros (i) que no comprende ningún monómero de entrecruzamiento, o (ii) que no contiene más de 50 ppm de monómeros de entrecruzamiento, en relación con el contenido total de monómeros en la composición de monómeros; en donde el tensioactivo no iónico R1-O-A-O-R2 está presente en una cantidad de 0,05% en peso a 2,0% en peso, basándose en el peso total de la composición; y en donde la razón en peso relativa del tensioactivo no iónico R1-O-A-O-R2 con respecto al polímero iónico está dentro del intervalo de 0,05: 100 a 2: 100.

Description

DESCRIPCION

Composicion que comprende un tensioactivo no ionico y un poUmero ionico

La invencion se refiere a composiciones, preferiblemente composiciones solidas, que comprenden un tensioactivo no ionico y un polfmero ionico, metodos para su preparacion y su uso. Las composiciones son utiles entre otras como agentes auxiliares de floculacion para procedimientos de separacion solido-Kquido, por ejemplo, en la deshidratacion de lodos/purificacion de aguas residuales y como agentes auxiliares de retencion u otros aditivos en la fabricacion de papel.

En la practica de la separacion solido-lfquido, el objeto es lograr, mediante la adicion de agentes auxiliares de floculacion, el mejor resultado posible en terminos de los parametros de sustancia seca del solido y la claridad del producto filtrado, o, en otras palabras, lograr la separacion mas completa posible de solido de la fase lfquida. La deshidratacion de lodos en un filtro de tipo camara o en una centnfuga decantadora pueden considerarse como ejemplos de la importancia de estos parametros. Debido a que el lodo seco debe transportarse y, a menudo, utilizarse para un uso beneficioso por procesamiento termico, se desea el contenido de solido mas alto posible (contenido de sustancia seca). Ademas, el producto filtrado separado debe ser entregado liberado para su eliminacion. La calidad y la simplicidad de tal aumento de eliminacion a medida que aumenta la claridad del producto filtrado, o, en otras palabras, a medida que el contenido de solidos no floculado que queda en el producto filtrado disminuye. En tal caso, el producto filtrado se puede descargar directamente de una planta clarificadora al medio ambiente, y no tiene que pasar por la planta clarificadora de nuevo.

Los agentes auxiliares de floculacion se producen en forma de granulos polvorosos o dispersiones de polfmeros de agua en agua o emulsiones de agua en aceite, y antes de su uso se anaden en soluciones acuosas diluidas al medio que va ha flocular. Se prefieren los granulos polvorosos, ya que se pueden transportar de forma mas economica debido a su condicion casi anhidra y, como en las emulsiones de agua en aceite, no contienen ningun componente de aceite o disolvente que sea insoluble en agua. Tfpicamente, se preparan soluciones que tienen una concentracion de 0,01 a 0,5% en peso.

Se conoce a partir de la tecnica anterior el empleo de dispersiones polimericas de agua en agua que contienen derivados de poliacrilamida ionicos como agentes de floculacion en procedimientos de separacion solido/lfquido. Por ejemplo, los documentos WO 2002/046275, WO 2006/072294 y w O 2006/072295 describen el uso de dispersiones polimericas de agua en agua cationicos como agentes auxiliares de floculacion en procedimientos de sedimentacion solida. El uso de dispersiones polimericas de agua en agua anionicas como agentes de floculacion en tales aplicaciones es conocido por el documento WO 2005/092954. Los polfmeros cationicos, solubles en agua, polvorosos, para la separacion solido-lfquido son conocidos por el documento WO 2005/023885.

Sin embargo, en el caso de utilizar formas solidas, que a menudo se prefieren sobre las lfquidas debido a los menores costes de transporte y mayor estabilidad de almacenamiento, algunas de ellas muestran una clara tendencia a causar o estabilizar la espuma durante su recuperacion o en los procedimientos de aplicacion, tales como procedimientos de separacion solido/lfquido. Estas espumas pueden ralentizar los procedimientos, perturbarlos o incluso hacer imposible el uso de agentes auxiliares de floculacion en polvo. Por lo tanto, en muchas de estas aplicaciones se debe utilizar un coadyuvante desespumante adicional.

Estos coadyuvantes desespumantes adicionales generalmente consisten predominantemente en aceites minerales y requieren un almacenamiento adicional. La mezcla de tal agente desespumante con un agente auxiliar de floculacion solido perjudica la fluidez del agente auxiliar de floculacion e incluso puede dar como resultado una perdida completa de fluidez. En consecuencia, estos agentes desespumantes deben introducirse en un lfquido retirado del lodo espesado “centrate” (producto filtrado) a traves de puntos de dosificacion adicionales, p. ej., una bomba adicional. Por consiguiente, la necesidad de utilizar un agente desespumante adicional esta siempre asociada con costosos esfuerzos de instalacion y considerables costes adicionales.

Los agentes auxiliares de floculacion que estan disponibles comercialmente en forma de emulsiones de agua en aceite no tienen tales desventajas, ya que ya contienen tal aceite mineral con propiedades desespumantes. Sin embargo, estas emulsiones de agua en aceite tienen la desventaja de que no contienen el agente auxiliar de floculacion en forma concentrada. Por lo tanto, se deben preparar, transportar y almacenar volumenes mucho mayores. Adicionalmente, la estabilidad de almacenamiento de tales emulsiones polimericas de agua en aceite se reduce tfpicamente en comparacion con las formas solidas de los agentes auxiliares de floculacion polimericos.

Los agentes antiespumantes basados en emulsiones de aceite en agua se conocen de las solicitudes de patente US 2006/0111453 y US 2010/0212847.

El documento US 5.684.107 describe la fabricacion de partfculas de polfmeros aglomerados de polfmeros finamente divididos por deshidratacion azeotropica de emulsiones de agua en aceite de polfmeros en presencia de polialquilenglicoles. Los polfmeros se entrecruzan preferiblemente mediante la adicion de cantidades considerables de entrecruzadores, preferiblemente de 50 a 5.000 ppm. Un experto en la tecnica es plenamente consciente de que en condiciones de deshidratacion azeotropica (que generalmente es un procedimiento termico) en presencia de entrecruzamientos de polialquilenglicol y, por lo tanto, la formacion de gel tiene lugar con polfmeros anionicos tales como poli(acido acnlico), ya que el polialquilenglicol reacciona con los grupos acidos en la cadena principal del polfmero. Por lo tanto, incluso si no se anade ningun entrecruzador a las mezclas de reaccion, los productos anionicos de acuerdo con el documento US 5.684.107 muestran un grado comparativamente alto de ramificacion y entrecruzamiento. Ademas, las partfculas de polfmero aglomeradas siempre contienen cantidades residuales de aceite, lo que es perjudicial por varias razones, en particular por razones ecologicas.

Es un objeto de la invencion proporcionar composiciones que contienen agentes auxiliares de floculacion polimericos ionicos que tienen ventajas en comparacion con las composiciones de la tecnica anterior. En particular, el manejo y la dosificacion de la composicion deben ser simples y la composicion no debe tener ninguna influencia negativa sobre el rendimiento o las propiedades de aplicacion del agente auxiliar de floculacion contenido en la misma.

Este objeto se ha logrado por medio del contenido de las reivindicaciones de la patente.

Se ha descubierto sorprendentemente que los agentes tensioactivos no ionicos adecuados con propiedades antiespumantes y agentes auxiliares de floculacion de polfmeros ionicos adecuados pueden combinarse en forma de una composicion, preferiblemente una composicion solida, sin perjudicar el rendimiento de los componentes individuales. Adicionalmente, se ha descubierto sorprendentemente que la razon en peso relativa del tensioactivo no ionico con respecto al polfmero ionico se puede adaptar espedficamente para que la formacion de espuma pueda suprimirse eficazmente con un consumo mmimo de tensioactivo no ionico. Por lo tanto, la adicion separada y el ajuste de la dosis individual de tensioactivo no ionico no son necesarios cuando se utiliza la composicion de acuerdo con la invencion.

La Figura 1 muestra la altura de la espuma en funcion del tiempo segun se determina en una prueba de espumacion comparativa entre la composicion de acuerdo con la invencion (Ejemplo) y un agente auxiliar de floculacion comercial (Ejemplo comparativo).

La Figura 2 muestra la formacion de gel de diversas composiciones de polfmeros en funcion del contenido de entrecruzadores.

Un primer aspecto de la invencion se refiere a una composicion que comprende

(i) un tensioactivo no ionico R1-O-A-O-R2,

en donde

- el residuo -O-A-O- deriva de un polialquilenglicol HO-A-OH que comprende

- 2-130 unidades monomericas derivadas de etilenglicol

y 0-60 unidades monomericas derivadas de propilenglicol; y

- R1 se selecciona del grupo que consiste en -H, -alquilo (C8-C20), -alquenilo (C8-C20), -(C=O) alquilo (C8-C20) y -(C=O) alquenilo (C8-C20), y

R2 se selecciona del grupo que consiste en -H, -alquilo (C-i-Ca), bencilo, -(C=O) alquilo (C⁸-C²⁰) y -(C=O) alquenilo (C⁸-C²⁰); y

(ii) un polfmero ionico soluble en agua,

en donde el polfmero ionico soluble en agua deriva de una composicion de monomeros que contiene a) uno o mas monomeros etilenicamente insaturados no ionicos, y/o

b) uno o mas monomeros etilenicamente insaturados cationicos, y/o

c) uno o mas monomeros etilenicamente insaturados anionicos; y

en donde el polfmero ionico soluble en agua deriva de una composicion de monomeros

(i) que no comprende ningun monomero de entrecruzamiento, o

(ii) que no comprende mas de 50 ppm de monomeros de entrecruzamiento, en relacion con el contenido total de monomeros en la composicion de monomeros;

en donde el tensioactivo no ionico R1-O-A-O-R2 esta presente en una cantidad de 0,05% en peso a 2,0% en peso, basandose en el peso total de la composicion; y

en donde la razon en peso relativa del tensioactivo no ionico R1-O-A-O-R2 con respecto al polfmero ionico esta dentro del intervalo de 0,05:100 a 2:100.

Cuando la composicion de monomeros contiene monomeros de entrecruzamiento o cuando, despues de la polimerizacion de los monomeros, se anaden adicionalmente reactivos para lograr el entrecruzamiento en una reaccion analoga a la de los polfmeros, el contenido de dichos monomeros de entrecruzamientos y reactivos, respectivamente, es preferiblemente a lo sumo 45 ppm, mas preferiblemente a lo sumo 40 ppm, todavfa mas preferiblemente a lo sumo 40 ppm, aun mas preferiblemente a lo sumo 35 ppm, incluso mas preferiblemente a lo sumo 30 ppm, lo mas preferiblemente a lo sumo 25 ppm, y en particular a lo sumo 20 ppm, en relacion al contenido total de monomeros en la composicion de monomeros.

En una realizacion preferida, la composicion es un Kquido, preferiblemente una composicion acuosa, en particular una dispersion polimerica de agua en agua.

Las dispersiones polimericas de agua en agua son bien conocidas en la tecnica. A este respecto se puede hacer referencia a, p. ej., a H. Xu et al., Drug Dev Ind Pharm., 2001, 27 (2), pag. 171-4; K.A. Simon et al., Langmuir., 2007, 30; 23 (3), 1453-8; P. Hongsprabhas, International Journal of Food Science & Technology, 2007, 42 (6), 658-668; D. Gudlauski, Paper Age, mayo/junio de 2005, pag. 36 f, y los documentos US-A 2004/0034145, US-A 2004/0046158, US-A 2004/021 1932, US-A 2005/0242045, US-A 2006/01 12824 y US-A 2007/0203290.

El contenido de agua de la dispersion polimerica de agua en agua puede variar de 0,01 a 99,99% en peso. En una realizacion preferida, el contenido de agua es a lo sumo 65% en peso, mas preferiblemente a lo sumo 60% en peso, aun mas preferiblemente a lo sumo 55% en peso, aun mas preferiblemente a lo sumo 50% en peso, lo mas preferiblemente por debajo de 50% en peso, y en particular a lo sumo 45% en peso, basandose en el peso total de la dispersion polimerica de agua en agua.

Sin embargo, en una realizacion especialmente preferida, la composicion es un solido, en particular en forma de un polvo o granulos. En esta realizacion, el contenido de humedad no excede preferiblemente 12% en peso, y particularmente no excede preferiblemente 10% en peso.

A este respecto, "unidades monomericas derivadas de" significa que el polialquilenglicol HO-A-OH comprende unidades de repeticion, es decir, las unidades de repeticion se incorporan a la cadena principal del polfmero del polialquilenglicol HO-A-OH, cuyas unidades de repeticion se pueden imaginar que se forman a partir de los monomeros correspondientes en el curso de una reaccion de policondensacion. Esto no significa que tal policondensacion pueda tener realmente lugar, sino que solo significara que tal reaccion de policondensacion puede ser realizada por la imaginacion. Por ejemplo, cuando el polialquilenglicol HO-A-OH deriva de etilenglicol y propilenglicol, se incorporan las siguientes unidades de repeticion en la cadena principal del polfmero:

Tam bien se puede considerar preferiblemente que el tensioactivo no ionico R1-O-A-O-R2 consiste en una cadena de polioxialquileno terminada en un extremo de la cadena con el sustituyente R1 y en el otro extremo de la cadena con el sustituyente R2.

Para los fines de la memoria descriptiva, el termino "alquileno" significara cualquier hidrocarburo lineal o ramificado saturado que tenga dos parejas de union, tales como -CH²CH²-, -CH²CH²CH²- y -CH²CH(CH³)CH²-.

Para los fines de la memoria descriptiva, "alquilo" significara cualquier hidrocarburo lineal o ramificado saturado que tenga uno o mas enlaces dobles y que tiene una unica pareja de union, que incluyen alquenilos-C^1-7 tales como etenilo, propenilo, 1-butenilo, 2-butenilo, 3-butenilo, 2-metilpropenilo, 1-pentenilo, 2-pentenilo, 3-pentenilo, 4-pentenilo, 1-metil-1-butenilo, 2-metil-1-butenilo, 3-metil-1-butenilo, 1-metil-2-butenilo, 2-metil-2-butenilo, 3-metil-2-butenilo, 1-metil-3-butenilo, 2-metil-3-butenilo, 3-metil-3-butenilo, 1,1-dimetil-2-propenilo, 1,2-dimetil-1-propenilo, 1,2-dimetil-2-propenilo, 1 -etil-1-propenilo, 1 -etil-2-propenilo, 1-hexenilo, 2-hexenilo, 3-hexenilo, 4-hexenilo, 5-hexenilo, 1-heptenilo y similares; y que incluyen alquenilos-C^8-20 tales como 1-octenilo, 1-nonenilo, 1-decenilo, 1-undecenilo, 1-dodecenilo, 9-cisdodecenilo (laurolailo), 1-tridecenilo, 1-tetradecenilo, 9-cis-tetradecenilo (miristoleilo), 1-pentadecenilo, 1-hexadecenilo, 9-cis-hexadecenilo (palmitoleinilo), 1-heptadecenilo, 1-octadecenilo, 6-cis-octadecenilo (petroselinilo), 6-trans-octadecenilo (petroselaidinilo), 9-cis-octadecenilo (oleilo), 9-trans-octadecenilo (elaidinilo), 11-cis-octadecenilo (vaccenilo), 9-cis-12-cis-octadecadienilo (linoleilo), 9-trans-12-trans-octadecadienilo (elaidolinoleilo), 9-cis-12-cis-15-cis-octadecatrienilo (alfa-linolenilo), 6-cis-9-cis-12-cis-octadecatrienilo (gamma-linolenilo), 8-trans-10-trans-12-cisoctadecatrienilo, 9-trans-12-trans-15-trans-octadecatrienilo (elaidolinolenilo), 9-cis-trans-13-trans-octadecatrienilo (alfa-eleostearinilo), 9-trans-11 -trans-13-trans-octadeca-trienilo (beta-eleostearinilo), 9-cis-11trans-13-cisoctadecatrienilo (punicilo), 9-,11-,13-,15-octadecatetraenilo (parinarilo), 1-nonadecenilo, 11-cis-eicosenilo (icosenilo), 9-cis-eicosenilo (gadoleinilo), 5-,11-,14-eicosatrienilo, todo-cis-5-,8-,11-,14-eicosatetraenilo (araquidonilo) y todo-cis-5-,8-,11-,14-,17-eicosapentaenilo (timnodonilo) y similares.

Si estan presentes las unidades monomericas derivadas de una mezcla de al menos dos alquilenglicoles diferentes, las unidades monomericas pueden estar presentes en cualquier orden. En una realizacion preferida, las dos unidades monomericas diferentes estan presentes en forma de dos o mas, preferiblemente dos o tres bloques separados, es decir, el polialquilenglicol HO-A-OH del cual deriva el residuo O-A-O- es preferiblemente un copolfmero dibloque o un copolfmero tribloque. Los bloques separados pueden considerarse como subunidades homopolimericas conectadas entre sf por enlaces covalentes.

El residuo -O-A-O- deriva de un polialquilenglicol HO-A-OH que comprende 2-130 unidades monomericas derivadas de etilenglicol y 0-60 unidades monomericas derivadas de propilenglicol. Preferiblemente, si R1 y R2 ambos son hidrogeno, el residuo -O-A-O- deriva preferiblemente de un polialquilenglicol HO-A-OH que preferiblemente comprende al menos una unidad monomerica derivada de propilenglicol.

El residuo -O-A-O- deriva de un polialquilenglicol HO-A-OH que comprende 2-130 unidades monomericas derivadas de etilenglicol y 1-60 unidades monomericas derivadas de propilenglicol.

Preferiblemente, la razon en peso relativa de las unidades monomericas derivadas de etilenglicol y las unidades monomericas derivadas de propilenglicol esta dentro del intervalo de 99:1 a 1:99, mas preferiblemente dentro del intervalo de 75:1 a 1:75, aun mas preferiblemente dentro del intervalo de 50:1 a 1:50, aun mas preferiblemente dentro del intervalo de 20:1 a 1:20, y lo mas preferiblemente dentro del intervalo de 10:1 a 1:10.

Las unidades monomericas pueden estar presentes en cualquier orden o en forma de dos o mas, preferiblemente dos o tres bloques separados.

En una realizacion preferida, las unidades monomericas estan presentes en forma de dos bloques, un bloque que comprende solo unidades monomericas derivadas de etilenglicol y el otro bloque que comprende solo unidades monomericas derivadas de propilenglicol.

En otra realizacion preferida, las unidades monomericas estan presentes en forma de tres bloques, un bloque intermedio que comprende solo unidades monomericas derivadas de propilenglicol y dos bloques externos que comprenden solo unidades monomericas derivadas de etilenglicol.

En otra realizacion preferida, las unidades monomericas estan presentes en forma de tres bloques, un bloque intermedio que comprende solo unidades monomericas derivadas de etilenglicol y dos bloques externos que comprenden solo unidades monomericas derivadas de propilenglicol.

Los tensioactivos no ionicos especialmente preferidos R1-O-A-O-R2 se seleccionan del grupo que consiste en

(i) alcoholes grasos (C⁸-C²⁰) saturados o insaturados etoxilados, preferiblemente obtenibles por eterificacion de alcoholes grasos (C⁸-C²⁰) saturados o insaturados con oxido de etileno de manera que un radical de polietilenglicol este unido al grupo hidroxilo de los alcoholes grasos (C⁸-C²⁰) saturados o insaturados a traves de un enlace eter; en donde el radical de polietilenglicol comprende preferiblemente de 2 a 25 unidades de oxido de etileno (-CH²CH²⁰-), mas preferiblemente de 2 a 20 unidades de oxido de etileno;

(ii) alcoholes grasos (C⁸-C²⁰) saturados o insaturados etoxilados y propoxilados, preferiblemente obtenibles por eterificacion de alcoholes grasos (C⁸-C²⁰) saturados o insaturados con oxido de etileno y oxido de propileno, de forma secuencial o simultanea, de modo que un radical de polialquilenglicol este unido al grupo hidroxilo de los alcoholes grasos (C⁸-C²⁰) saturados o insaturados a traves de un enlace eter; en donde el radical de polialquilenglicol comprende preferiblemente de 2 a 130 unidades de oxido de etileno (-CH²CH²⁰-) y de 1 a 60 unidades de oxido de propileno (-CH²CH(CH³)O-); en donde las unidades (-CH²CH²⁰-) y (-CH²CH(CHa)O-) pueden estar presentes en cualquier orden o en forma de dos bloques separados; los tensioactivos de este tipo p.ej., son conocidos y comercialmente disponibles bajo los nombres comerciales "Antispumin® HE" y "Plurafac®";

(iii) alcoholes grasos (C⁸-C²⁰) saturados o insaturados etoxilados de tipo (i) y/o alcoholes grasos (C⁸-C²⁰) saturados o insaturados etoxilados y propoxilados de tipo (ii) protegidos terminalmente por un grupo alquilo (CrC6) o bencilo, preferiblemente un grupo n-butilo o bencilo, preferiblemente obtenible por eterificacion de alcoholes grasos (C⁸-C²⁰) saturados o insaturados, etoxilados de tipo (i) y/o alcoholes grasos (C⁸-C²⁰) saturados o insaturados etoxilados y propoxilados de tipo (ii) con haluro de alquilo (d-Ca) o haluro de bencilo, preferiblemente haluro de n-butilo o haluro de bencilo, en presencia de una base; los ejemplos de este tipo incluyen los agentes tensioactivos conocidos y disponibles comercialmente con el nombre comercial "Dehypon® LT" y los agentes tensioactivos protegidos terminalmente conocidos y disponibles comercialmente con el nombre comercial "Plurafac®".

(iv) glicoles etoxilados y propoxilados, obtenibles mediante eterificacion de etilenglicol, propilenglicol, con oxido de etileno y oxido de propileno, de manera que un radical de polialquilenglicol esta unido a al menos un grupo hidroxilo del glicol mediante un enlace eter; en donde el producto de reaccion comprende preferiblemente de 1 a 130 unidades de oxido de etileno (-CH²CH²O-) y de 1 a 60 unidades de oxido de propileno (-CH²CH (CH³)O-); en donde las unidades (-CH²CH²O-) y (-CH²CH (CH³)O-) pueden estar presentes en cualquier orden, preferiblemente en forma de dos o mas bloques separados; los ejemplos de este tipo incluyen los tensioactivos conocidos y disponibles comercialmente con el nombre comercial "Pluronic®"; y

(v) esteres de acidos grasos (C⁸-C²⁰) saturados o insaturados y los tensioactivos no ionicos de tipo (I) o (II) y/o mono o diesteres de acidos grasos (C⁸-C²⁰) saturados o insaturados y los tensioactivos no ionicos de tipo (IV), preferiblemente obtenibles mediante

- esterificacion de un tensioactivo no ionico de tipo (I) o (II) o (IV) con un acido graso (C⁸-C²⁰) saturado o insaturado; o

- acidos grasos (C⁸-C²⁰) saturados o insaturados etoxilados con oxido de etileno de modo que un radical de polietilenglicol este unido al grupo hidroxilo de los acidos grasos (C⁸-C¹⁸) saturados o insaturados a traves de un enlace ester; en donde el radical de polietilenglicol comprende preferiblemente de 2 a 25 unidades de oxido de etileno (-CH²CH²O-), mas preferiblemente 2 a 20 unidades de oxido de etileno; o

- alcoxilacion de acidos grasos (C⁸-C²⁰) saturados o insaturados con oxido de etileno y oxido de propileno, de forma secuencial o simultanea, de modo que un radical de polialquilenglicol este unido al grupo hidroxilo de los acidos grasos (C⁸-C²⁰) saturados o insaturados a traves de un enlace ester; en donde el radical de polialquilenglicol comprende preferiblemente de 2 a 130 unidades de oxido de etileno (-CH²CH²O-) y de 1 a 60 unidades de oxido de propileno (-CH²CH(CH³)O-); en donde las unidades (-CH²CH²O-) y (-CH²CH (CH³)O-) pueden estar presentes en cualquier orden, preferiblemente en forma de dos o mas bloques separados.

Los alcoholes grasos (C⁸-C²⁰) saturados preferidos se seleccionan del grupo que consiste en 1-octanol (alcohol capnlico), 2-etilhexanol, 1-nonanol, 1-dodecanol (alcohol caprico), 1-undecanol, 1-dodecanol (alcohol launlico), 1-tridecanol, isotridecanol, 1-tetradecanol (alcohol miristflico), 1-pentadecanol (alcohol pentadedlico), 1-hexadecanol (alcohol cetflico), alcohol heptadedlico, 1-octadecanol (alcohol esteanlico), alcohol isoesteanlico, alcohol nonadedlico, alcohol araquidflico y mezclas de los mismos.

Los alcoholes grasos (C⁸-C²⁰) insaturados preferidos se seleccionan del grupo que consiste en alcohol palmitoleflico, alcohol elaidflico, alcohol oleflico, alcohol linoleflico, alcohol elaidolinoleflico, alcohol linolemlico, alcohol elaidolinolemlico, alcohol ricino^lico, y mezclas de los mismos.

Los acidos grasos (C⁸-C²⁰) saturados preferidos se seleccionan del grupo que consiste en acido octanoico (acido capnlico), acido nonanoico, acido decanoico (acido caprico), acido dodecanoico (acido laurico), acido tetradecanoico (acido minstico), acido pentadecanoico, acido hexadecanoico (acido palmttico), acido heptadecanoico (acido margarico), acido octadecanoico (acido estearico), acido nonadecanoico, acido icosanoico (acido araqrndico) y mezclas de los mismos.

Los acidos grasos (C⁸-C²⁰) insaturados preferidos se seleccionan del grupo que consiste en acido miristoleico, acido palmitoleico, acido sapienico, acido oleico, acido elafdico, acido vaccenico, acido linoleico, acido lenoelafdico, acido alfa-linolenico, acido eicosenoico, acido araquidonico, acido eicosapentaenoico y mezclas de los mismos.

De acuerdo con la invencion, R1 se selecciona del grupo que consiste en -H, -alquilo (C⁸-C²⁰), -alquenilo (C⁸-C²⁰), -(C=O) alquilo (C⁸-C²⁰) y -(C=O) alquenilo (C⁸-C²⁰), y R2 se selecciona del grupo que consiste en -H, alquilo (C-i-Ca), bencilo, -(C=O) alquilo (C⁸-C²⁰) y -(C=O) alquenilo (C⁸-C²⁰).

En una realizacion preferida, R1 es -alquilo (C⁸-C²⁰) o -alquenilo (C⁸-C²⁰) y R2 es -H, es decir, el tensioactivo no ionico R1-O-A-O-R2 es preferiblemente de tipo (i) o (ii).

En otra realizacion preferida, R1 es -alquilo (C⁸-C²⁰) o -alquenilo (C⁸-C²⁰) y R2 es -alquilo (C-rCa) o bencilo, es decir, el tensioactivo no ionico R1-O-A-O-R2 es preferentemente de tipo (iii).

En otra realizacion preferida, R1 es -C(=O) alquilo (C⁸-C²⁰)o -C(=O) alquenilo (C⁸-C²⁰)y R2 se selecciona de -H, -C(=O) alquilo (C⁸-C²⁰) y -C(=O) alquenilo (C⁸-C²⁰), es decir, el tensioactivo no ionico R1-O-A-O-R2 es un mono- o diester de acidos grasos (C⁸-C²⁰), preferiblemente de tipo (v).

En otra realizacion preferida, R1 y R2 significan -H; es decir, el tensioactivo no ionico R1-O-A-O-R2 es preferentemente de tipo (vi).

En una realizacion preferida, al menos uno de R1 y R2 significa -H.

En una realizacion preferida, el tensioactivo R1-O-A-O-R2 Puede ser representado por la formula general (A)

en donde

R1 se selecciona del grupo que consiste en -H, -alquilo (C⁸-C²⁰), -alquenilo (C⁸-C²⁰), -(C=O) alquilo (C⁸-C²⁰) y -(C=O) alquenilo (C⁸-C²⁰),

R2 se selecciona del grupo que consiste en -H, -alquilo (Ci-Ca), bencilo, -(C=O) alquilo (C⁸-C²⁰) y -(C=O) alquenilo (C⁸-C²⁰),

o y p son numeros enteros de 0 a 130, y la suma d e o y p esta dentro del intervalo de 2 a 130; q y r son numeros enteros de 0 a 60; y la suma de q y r esta dentro del intervalo de 0 a 60; preferiblemente con la condicion de que, si R1 y R2 son ambos H, la suma de q y r puede no ser 0.

Preferiblemente, al menos uno de los numeros enteros o, p, q y r es 0; es decir, el polialquilenglicol HO-A-OH del que deriva el residuo -0-A-O- es preferiblemente un homopolfmero, un copolfmero dibloque o un copolfmero tribloque. En una realizacion preferida, q, p y r son 0; es decir, el polialquilenglicol HO-A-OH del que deriva el residuo -0-A-O-es un homopolfmero.

En otra realizacion preferida, cualquiera de q o p es 0; es decir, el polialquilenglicol HO-A-OH del que deriva el residuo -0-A-O- es un copolfmero dibloque.

En otra realizacion preferida mas, cualquier o u r es 0; es decir, el polialquilenglicol HO-A-OH del que deriva el residuo -0-A-O- es un copolfmero tribloque.

Preferiblemente, el peso molecular promedio del tensioactivo esta dentro del intervalo de 250 a 50.000 g/mol, mas preferiblemente dentro del intervalo de 500 a 25.000 g/mol, aun mas preferiblemente dentro del intervalo de 1.000 a 20.000 g/mol, y lo mas preferiblemente dentro del intervalo de 2.000 g/mol a 10.000 g/mol.

Preferiblemente, el tensioactivo tiene un HLB que no excede de 14, mas preferiblemente que no excede de 12 (para la definicion del valor de HLB, vease V.C. Griffin, Journal of the Society of the Cosmetic Chemist, 1 (1950), 31 1). El contenido del tensioactivo esta dentro del intervalo de 0,05 a 2,0% en peso, preferiblemente en el intervalo de 0,1 a 1,0% en peso, basandose en el peso total de la composicion. La composicion de acuerdo con la invencion comprende un polfmero ionico.

En una realizacion preferida, el contenido del polfmero ionico esta dentro del intervalo de 40 a 99,995% en peso, mas preferiblemente 50 a 99,99% en peso, aun mas preferiblemente 60 a 99,99% en peso, aun mas preferiblemente 75 a 99,99% en peso, lo mas preferiblemente 80 a 99,8% en peso, y en particular 85,0 a 99,7% en peso, basandose en el peso total de la composicion.

Preferiblemente, el polfmero ionico puede servir como coagulante y/o agente auxiliar de floculacion. La coagulacion qmmica, la alteracion de las partfculas suspendidas y coloidales para que se adhieran entre sf, es un tipo de procedimiento de tratamiento qmmico. La coagulacion es un procedimiento que causa la neutralizacion de las cargas o una reduccion de las fuerzas de repulsion entre las partfculas. La floculacion es la agregacion de partfculas en aglomeraciones mas grandes ("floes"). La coagulacion es practicamente instantanea, mientras que la floculacion requiere algo de tiempo para que se desarrollen los "floes".

Preferiblemente, el polfmero ionico es soluble en agua o hinchable en agua.

Para los fines de la memoria descriptiva, el termino "soluble en agua", particularmente cuando se refiere a la solubilidad en agua de los polfmeros, se refiere preferiblemente a una solubilidad en agua pura a una temperatura ambiente de al menos 1,0 gl-1, mas preferiblemente al menos 2,5 gl-1, aun mas preferiblemente al menos 5,0 gl-1, aun mas preferiblemente al menos 10,0 gl-1, lo mas preferiblemente al menos 25,0 gl-1 y en particular al menos 50,0 gl-1. Para los fines de la memoria descriptiva, el termino "soluble en agua", particularmente cuando se refiere a la solubilidad en agua de los monomeros, se refiere preferiblemente a una solubilidad en agua pura a una temperatura ambiente de al menos 10 gl-1, mas preferiblemente al menos 25 gl-1, aun mas preferiblemente al menos 50 gl-1, aun mas preferiblemente al menos 100 gl-1, lo mas preferiblemente al menos 250 gl-1 y en particular al menos 500 gl-1.

Para los fines de la memoria descriptiva, el termino "hinchable en agua" significa preferiblemente que el polfmero, aunque no es soluble en agua, absorbe una cantidad apreciable de agua. Tfpicamente, el peso del polfmero aumenta en al menos 2% en peso, preferiblemente al menos 5% en peso, despues de sumergirse en agua a temperatura ambiente, p.ej., 25°C, durante 1 hora, mas preferiblemente en aproximadamente 60 a aproximadamente 100 veces su peso seco.

La razon en peso relativa del tensioactivo no ionico R1-O-A-O-R2 con respecto al polfmero ionico esta dentro del intervalo de 0,05:100 a 2:100, preferiblemente dentro del intervalo de 0,1:100 a 1:100.

El polfmero ionico soluble en agua deriva de una composicion de monomeros que contiene

a) uno o mas monomeros etilenicamente insaturados no ionicos, y/o

b) uno o mas monomeros etilenicamente insaturados cationicos, y/o

c) uno o mas monomeros etilenicamente insaturados anionicos.

A este respecto, "derivado de" significa que la cadena principal polimerica del poffmero ionico comprende unidades de repeticion, es decir, las unidades de repeticion se incorporan en la cadena principal polimerica del poffmero ionico, cuyas unidades de repeticion se forman a partir de los monomeros correspondientes en el curso de la reaccion de polimerizacion. Por ejemplo, cuando el poffmero ionico deriva de dimetilaminopropil acrilamida cuaternizada con cloruro de metilo (= DIMAPA cuat.), la siguiente unidad de repeticion se incorpora en la cadena principal del poffmero:

Los monomeros etilenicamente insaturados no ionicos adecuados incluyen monomeros no ionicos de acuerdo con la formula general (I):

en donde

R3 significa hidrogeno o alquilo C¹-C³, y

R4 y R5 significan, independientemente entre sf, hidrogeno, -alquilo (C¹-C⁵) o -hidroxialquilo (C¹-C⁵).

Los ejemplos de monomeros no ionicos de formula general (I) incluyen (met)acrilamida, N-metil(met)acrilamida, N-isopropil(met)acrilamida y (met)acrilamidas N-N,sustituidas tales como N,N-dimetil(met)acrilamida, N,N-dietil(met)acrilamida, N-metil-N-etil(met)acrilamida y N-hidroxietil(met)acrilamida. La acrilamida es especialmente preferida.

Para los fines de la memoria descriptiva, el termino "(alc)acrilato" se referira tanto a alcacrilato como a acrilato. En analogfa, el termino "(met)acrilato" se referira a metacrilato, asf como a acrilato.

Los monomeros etilenicamente insaturados no ionicos adecuados adicionales incluyen monomeros anfffilos no ionicos de acuerdo con la formula general (II)

en donde

Z¹ significa O, NH o NR9 siendo R9 -alquilo C¹-C³ ,

R6 significa hidrogeno o -alquilo C¹-C³ ,

R7 significa alquileno C²-C⁶ ,

R8 significa hidrogeno, -alquilo C⁸-C³², -arilo C⁸-C³² y/o -aralquilo C⁸-C³², y

n significa un numero entero entre 1 y 50.

Los ejemplos de monomeros anfffilos no ionicos de acuerdo con la formula general (II) incluyen productos de reaccion de acido (met)acnlico y polietilenglicoles (10 a 50 unidades de oxido de etileno), que estan eterificados con un alcohol graso, o los productos de reaccion correspondientes con (met)acrilamida.

Los monomeros etilenicamente insaturados cationicos adecuados incluyen monomeros cationicos de acuerdo con la formula general (III)

en donde

R10 significa hidrogeno o -alquilo C¹-C³ ;

Z² significa O, NH o NR11, siendo R11 -alquilo C¹-C³; e

Yo significa -alquileno C²-C⁶, posiblemente sustituido con uno o mas grupos hidroxi,

Y¹, Y², Y³ , independientemente entre s^ significan -alquilo C¹-C⁶ , y

X- significa halogeno, pseudo halogeno, acetato o SO⁴CH³'.

Preferiblemente, Y¹, Y² e Y³ son identicos, preferiblemente metilo. En una realizacion preferida, Z² es O o NH, Yo es etileno o propileno, R10 es hidrogeno o metilo, e Y¹, Y² e Y³ son metilo.

El monomero etilenicamente insaturado cationico de acuerdo con la formula general (III) puede ser un amiduro (Z²=NH), p.ej., dimetilaminopropil acrilamida cuaternizada con cloruro de metilo (DIMAPA cuat.). Preferiblemente, sin embargo, el monomero etilenicamente insaturado cationico de acuerdo con la formula general (II) es un ester (Z²=O), particularmente (met)acrilato de dimetilaminoetilo cuaternizado con cloruro de metilo (ADAME cuat.).

Los monomeros etilenicamente insaturados cationicos preferidos son los esteres de acido (alc)acnlico polimerizables por radicales cationicos, los tioesteres de acido (alc)acnlico y los amiduros de acido (alc)acnlico. Preferiblemente, los monomeros cationicos mencionados anteriormente comprenden de 6 a 25 atomos de carbono, mas preferiblemente de 7 a 20 atomos de carbono, lo mas preferiblemente de 7 a 15 atomos de carbono y en particular de 8 a 12 atomos de carbono. Aun mas preferiblemente, el monomero etilenicamente insaturado cationico de acuerdo con la formula general (III) se selecciona del grupo que consiste en sales de amonio cuaternizado de cloruro de metilo de (met)acrilato de dimetilaminometilo, (met)acrilato de dimetilaminoetilo, (met)acrilato de dimetilaminopropilo, dimetilaminometil(met)acrilamida, dimetilaminoetil(met)acrilamida y dimetilaminopropil(met)acrilamida.

Los monomeros etilenicamente insaturados anionicos adecuados se seleccionan del grupo que consiste en

(c1) acidos carboxflicos etilenicamente insaturados y anhndridos carboxflicos, en particular acido acnlico, acido metacnlico, acido itaconico, acido crotonico, acido glutaconico, acido maleico, anhndrido maleico, acido fumarico y sales de metales alcalinos de los mismos, sales de metales alcalinoterreos de los mismos, y sales de amonio de los mismos solubles en agua;

(c2) acidos sulfonicos etilenicamente insaturados, en particular acidos vinilsulfonicos alifaticos y/o aromaticos, por ejemplo acido vinilsulfonico, acido alilsulfonico, acido estirenosulfonico, acidos sulfonicos acnlicos y metacnlicos, en particular acrilato de sulfoetilo, metacrilato de sulfoetilo, acrilato de sulfopropilo, metacrilato de sulfopropilo, acido 2-hidroxi-3-metacriloxipropilsulfonico y acido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfonico, y sales de metales alcalinos de los mismos, sales de metales alcalinoterreos de los mismos y sales de amonio de los mismos solubles en agua;

(c3) acidos fosfonicos etilenicamente insaturados, en particular, por ejemplo, acido vinil- y alil-fosfonico, y sales de metales alcalinos de los mismos, sales de metales alcalinoterreos de los mismos y sales de amonio de los mismos solubles en agua; y

(c4) acrilamidas sulfometiladas y/o fosfonometiladas y sales de metales alcalinos de las mismas, sales de metales alcalinoterreos de las mismas y sales de amonio de las mismas solubles en agua.

Los monomeros etilenicamente insaturados anionicos preferidos son acidos carboxflicos etilenicamente insaturados y anhndridos de acido carboxflico, en particular acido acnlico, acido metacnlico, acido itaconico, acido crotonico, acido glutaconico, acido maleico, antndrido maleico, acido fumarico y sales de metales alcalinos de los mismos, sales de metales alcalinoterreos de los mismos y sales de amonio de los mismos solubles en agua; las sales de metales alcalinos de acido acnlico solubles en agua, siendo particularmente preferidas sus sales de sodio y potasio y sus sales de amonio.

En una realizacion preferida, el polfmero ionico es un homopolfmero o un copoKmero.

Para los fines de la memoria descriptiva, el termino "homopoKmero" se referira a un poKmero obtenido por polimerizacion de sustancialmente un solo tipo de monomero, mientras que el termino "copolfmero" se referira a un polfmero obtenido por polimerizacion de dos, tres, cuatro o mas tipos diferentes de monomeros (co-monomeros). Cuando el polfmero ionico es un homopolfmero, deriva de un monomero etilenicamente insaturado cationico o un monomero etilenicamente insaturado anionico. Cuando el polfmero ionico es un copoUmero, puede comprender monomeros etilenicamente insaturados anionicos, no ionicos y cationicos. En este caso, la concentracion del mismo debe elegirse de modo que la carga total del polfmero ionico sea negativa o positiva. Los monomeros insolubles en agua solo pueden estar presentes en la medida en que la solubilidad en agua o la capacidad de hinchamiento en agua del polfmero resultante no se vea deteriorada.

Cuando el polfmero ionico es un copolfmero, deriva preferiblemente de al menos un monomero etilenicamente insaturado cationico y al menos un co-monomero etilenicamente insaturado no ionico, o de al menos un monomero etilenicamente insaturado anionico y al menos un co-monomero etilenicamente insaturado no ionico.

En una realizacion preferida, el polfmero ionico es un polfmero cationico, es decir, la carga total del polfmero ionico es positiva.

El polfmero cationico deriva preferiblemente de una composicion de monomeros que comprende

- monomeros cationicos en una cantidad dentro del intervalo de 1 a 100% en peso, preferiblemente de 1 a 99% en peso y mas preferiblemente de 5 a 95% en peso, lo mas preferiblemente de 20 a 95% en peso, y en particular del 40 al 80% en peso;

- monomeros no ionicos en una cantidad dentro del intervalo de 0 a 99% en peso, preferiblemente de 1 a 99% en peso, mas preferiblemente de 5 a 95% en peso, lo mas preferiblemente de 5 a 80% en peso, y en particular del 20 al 60% en peso; y

- monomeros anionicos en una cantidad dentro del intervalo de 0 a 30% en peso, preferiblemente dentro del intervalo de 0 a 20% en peso, mas preferiblemente dentro del intervalo de 0 a 10% en peso, y lo mas preferiblemente dentro del intervalo de 0 a 5% en peso, en particular 0% en peso,

en cada caso basandose en el peso total de los monomeros contenidos en la composicion de monomeros.

Preferiblemente, el polfmero cationico deriva de una composicion de monomeros que comprende monomeros cationicos en una cantidad dentro del intervalo de 1 a 99% en peso, preferiblemente de 5 a 90% en peso, mas preferiblemente de 20 a 90% en peso, y en particular del 20 a 80% en peso, en cada caso basandose en el peso total de los monomeros contenidos en la composicion de monomeros.

Muy preferiblemente, el polfmero cationico deriva de una mezcla de monomeros no ionicos, preferiblemente acrilamida y monomeros cationicos de formula general (III), preferiblemente (met)acrilatos de dialquilaminoalquilo y/o dialquilaminoalquil(met)acrilamidas. El (met)acrilato de dimetilaminometilo cuaternizado con cloruro de metilo es particularmente preferido.

En tales composiciones de monomeros, la cantidad de monomeros cationicos es preferiblemente de al menos 20% en peso, en particular dentro del intervalo de 20 a 80% en peso.

En otra realizacion preferida, el polfmero ionico es un polfmero anionico, es decir, la carga total del polfmero ionico es negativa.

El polfmero anionico deriva preferiblemente de una composicion de monomeros que comprende

- monomeros anionicos en una cantidad dentro del intervalo de 1 a 100% en peso, preferiblemente de 5 a 70% en peso y mas preferiblemente de 5 a 40% en peso, y

-monomeros no ionicos en una cantidad dentro del intervalo de 0 a 99% en peso, preferiblemente de 30 a 95% en peso, y mas preferiblemente de 60 a 95% en peso, y opcionalmente

-monomeros cationicos en una cantidad dentro del intervalo de 0 a 30% en peso, preferiblemente dentro del intervalo de 0 a 20% en peso, mas preferiblemente dentro del intervalo de 0 a 10% en peso, y lo mas preferiblemente dentro del intervalo de 0 a 5% en peso, y en particular 0% en peso,

en cada caso basandose en el peso total de los monomeros contenidos en la composicion de monomeros.

Muy preferiblemente, el polfmero anionico deriva de una mezcla de monomeros no ionicos, preferiblemente acrilamida y monomeros anionicos, en particular acidos carboxflicos etilenicamente insaturados y antudridos de acido carbox^lico, preferiblemente acido acnlico, acido metacnlico, acido itaconico, acido crotonico, acido glutaconico, acido maleico, antudrido maleico, acido fumarico y sales de metales alcalinos solubles en agua de las mismas, sales de metales alcalinoterreos de las mismas y sales de amonio de las mismas, siendo particularmente preferido el acido acnlico como monomero anionico.

Tambien se prefiere una mezcla de acido acnlico con (met)acrilatos de alquilo y/o alquil (met)acrilamidas.

En tales composiciones de monomeros, la cantidad de monomeros anionicos es preferiblemente de al menos 5% en peso.

Preferiblemente, el polfmero ionico es de alto peso molecular, pero sin embargo es un polfmero soluble en agua o hinchable en agua. Preferiblemente, el polfmero ionico tiene un peso molecular promedio Mw, medido por el metodo GPC, de al menos 1,0 x 106 g/mol, preferiblemente de al menos 1,5 x 106 g/mol. En una realizacion preferida, el polfmero ionico tiene un peso molecular promedio Mw, medido por el metodo GPC, de al menos 3 x 106 g/mol.

Cuando el polfmero ionico soluble en agua contiene grupos acidos, los grupos acidos preferiblemente se neutralizan al menos parcialmente. Preferiblemente, el grado de neutralizacion de los grupos acidos es al menos 50%, mas preferiblemente al menos 60%, aun mas preferiblemente al menos 70%, aun mas preferiblemente al menos 80%, lo mas preferiblemente al menos 90%, y en particular al menos 95%, en relacion con el numero total de grupos acidos contenidos en el polfmero ionico.

En una realizacion preferida, la composicion de acuerdo con la invencion comprende adicionalmente un dispersante polimerico ionico.

Preferiblemente, el dispersante polimerico ionico tambien puede servir como agente auxiliar de coagulacion y/o de floculacion.

Preferiblemente, el dispersante polimerico ionico es soluble en agua o hinchable en agua.

Preferiblemente, el contenido del dispersante polimerico ionico es a lo sumo 35% en peso, mas preferiblemente a lo sumo 25% en peso, y lo mas preferiblemente a lo sumo 20% en peso, basandose en el peso total de la composicion.

En una realizacion preferida, el contenido del dispersante polimerico ionico esta dentro del intervalo de 0,005 a 35% en peso, mas preferiblemente de 0,01 a 25% en peso, aun mas preferiblemente de 0,1 a 20% en peso, aun mas preferiblemente 0,1 a 15% en peso, lo mas preferiblemente 0,15 a 12% en peso y en particular 0,2 a 10% en peso, basandose en el peso total de la composicion.

Preferiblemente, el contenido combinado del polfmero ionico y el dispersante polimerico ionico esta dentro del intervalo de 40 a 99,995% en peso, mas preferiblemente 50 a 99,995% en peso, aun mas preferiblemente 75 a 99,995% en peso, aun mas preferiblemente 90 a 99,99% en peso, lo mas preferiblemente 95 a 99,95% en peso y en particular 98.0 a 99,9% en peso, basandose en el peso total de la composicion.

Preferiblemente, el dispersante polimerico ionico muestra un grado de polimerizacion de al menos 90%, mas preferiblemente al menos 95%, todavfa mas preferiblemente al menos 99%, aun mas preferiblemente al menos 99,9%, lo mas preferiblemente al menos 99,95% y en particular en menos 99,99%.

Preferiblemente, el peso molecular promedio en peso del dispersante polimerico ionico es menor que el del polfmero ionico.

En una realizacion preferida, el dispersante polimerico ionico tiene un peso molecular promedio en peso Mw de a lo sumo 2,0 x 106 g/mol. Preferiblemente, el peso molecular promedio en peso Mw del dispersante polimerico ionico esta dentro del intervalo de 50.000 a 1.500.000 g mol-1, mas preferiblemente 75.000 a 1.250.000 g mol-1, aun mas preferiblemente de 100.000 a 1.000.000 g mol-1, aun mas preferiblemente 120.000 a 750.000 g mol-1, lo mas preferiblemente 140.000 a 400.000 g mol-1 y en particular de 150.000 a 200.000 g mol-1. En una realizacion preferida, el peso molecular promedio en peso Mw del dispersante polimerico ionico esta dentro del intervalo de 75.000 a 350.000 g mol-1.

Preferiblemente, la dispersion de peso molecular Mw/Mn del dispersante polimerico ionico esta dentro del intervalo de 1.0 a 4,0, mas preferiblemente de 1,5 a 3,5 y en particular de 1,8 a 3,2. En una realizacion preferida, Mw/Mn esta dentro del intervalo de 2,7 ± 0,7, mas preferiblemente 2,7 ± 0,5, aun mas preferiblemente 2,7 ± 0,4, aun mas preferiblemente 2,7 ± 0,3, lo mas preferiblemente 2,7 ± 0,2 y en particular 2,7 ± 0,1.

Preferiblemente, el dispersante polimerico ionico tiene una viscosidad del producto dentro del intervalo de 100 a 850 mPas, mas preferiblemente de 150 a 800 mPas, aun mas preferiblemente de 200 a 750 mPas, aun mas preferiblemente de 250 a 700 mPas, lo mas preferiblemente de 300 a 650 mPas y en particular 350 a 600 mPas.

En una realizacion preferida, el dispersante polimerico ionico es un homopolfmero o un copolfmero. Cuando el dispersante polimerico ionico es un homopolfmero, deriva de un monomero etilenicamente insaturado cationico o un monomero etilenicamente insaturado anionico. Cuando el dispersante polimerico ionico es un copoffmero, puede comprender monomeros etilenicamente insaturados anionicos, no ionicos y cationicos. En este caso, la concentracion de los mismos debe elegirse de modo que la carga total del dispersante polimerico ionico sea negativa o positiva. Los monomeros insolubles en agua solo pueden estar presentes en la medida en que la solubilidad en agua o la capacidad de hinchamiento en agua del dispersante polimerico ionico no se vea deteriorada.

Cuando el dispersante polimerico ionico es un copoffmero, deriva preferiblemente de al menos un monomero etilenicamente insaturado cationico y al menos un co-monomero etilenicamente insaturado no ionico, o de al menos un monomero etilenicamente insaturado anionico y al menos un co-monomero etilenicamente insaturado no ionico.

En una realizacion preferida, el dispersante polimerico ionico es un dispersante polimerico cationico, es decir, la carga total del dispersante polimerico ionico es positiva.

Preferiblemente, el dispersante polimerico cationico deriva de uno o mas monomeros cationicos, mas preferiblemente de un monomero cationico unico.

En una realizacion preferida, el dispersante polimerico cationico deriva de uno o mas monomeros etilenicamente insaturados cationicos polimerizables por radicales. Preferiblemente, los monomeros cationicos se seleccionan del grupo que consiste en haluros de (alc) acrilamidoalquiltrialquil amonio, haluros de (alc) acriloiloxialquil trialquil amonio, haluros de alquenil trialquil amonio y haluros de dialquenil dialquil amonio. Preferiblemente, los monomeros cationicos mencionados anteriormente comprenden de 6 a 25 atomos de carbono, mas preferiblemente de 7 a 20 atomos de carbono, lo mas preferiblemente de 7 a 15 atomos de carbono y en particular de 8 a 12 atomos de carbono.

Preferiblemente, el dispersante polimerico cationico deriva de

- 30 a 100% en peso, mas preferiblemente 50 a 100% en peso, y lo mas preferiblemente 75% a 100% en peso de haluros de (alc) acrilamidoalquil trialquil amonio, haluros de (alc) acriloiloxialquil trialquil amonio, haluros de alquenil trialquil amonio, y/o haluros de dialquenil dialquil amonio, y

- 0 a 70% en peso, mas preferiblemente de 0 a 50% en peso, y lo mas preferiblemente de 0 a 25% en peso de comonomeros no ionicos.

En una realizacion preferida, el dispersante polimerico cationico deriva de un haluro de dialquenil dialquil amonio, preferiblemente un haluro de dialil dimetil amonio (DADMAC).

En otra realizacion preferida, el dispersante polimerico cationico es un producto copolimerizado de epiclorhidrina y dialquilamina, preferiblemente dimetilamina, es decir cloruro de poli-[N,N-dimetil-2-hidroxi-propilen-(1,3)-amonio].

En otra realizacion preferida mas, el dispersante polimerico cationico deriva de un monomero cationico de acuerdo con la formula general (III) como se ha definido anteriormente.

El monomero cationico de acuerdo con la formula general (III) puede ser un ester (Zi=O), tal como (met)acrilato de dimetilaminoetilo cuaternizado con cloruro de metilo (ADAME cuat.). Preferiblemente, sin embargo, el monomero de acuerdo con la formula general (III) es un amiduro (Zi=NH), particularmente dimetilaminopropilacrilamida cuaternizada con cloruro de metilo (DIMAPA cuat.).

Preferiblemente, los (met)acrilatos de dialquilaminoalquilo cuaternizados o dialquilaminoalquil(met)acrilamidas con 1 a 3 atomos de C en los grupos alquilo o alquileno se emplean como monomeros de acuerdo con la formula general (II), mas preferiblemente la sal de amonio cuaternizada con cloruro de metilo de (met)acrilato dimetilamino metilo, (met)acrilato de dimetilamino etilo, (met)acrilato de dimetilamino propilo, (met)acrilato de dietilamino metilo, (met)acrilato de dietilamino etilo, (met)acrilato de dietilamino propilo, dimetilamino metil(met)acrilamida, dimetilamino etil(met)acrilamida, dimetilamino propil(met)acrilamida, dietilamino metil(met)acrilamida, dietilamino etil(met)acrilamida, dietilamino propil(met)acrilamida.

Los monomeros especialmente preferidos son acrilato de dimetilaminoetilo y dimetilaminopropilacrilamida. La cuaternizacion puede efectuarse utilizando sulfato de dimetilo, sulfato de dietilo, cloruro de metilo o cloruro de etilo. Los monomeros cuaternizados con cloruro de metilo son particularmente preferidos.

Cuando el dispersante polimerico cationico es un copoffmero, deriva preferiblemente de al menos un monomero cationico combinado con al menos un monomero no ionico.

Los monomeros no ionicos adecuados incluyen monomeros no ionicos de acuerdo con la formula general (I) y monomeros anfffilos, no ionicos de acuerdo con la formula general (II).

Los ejemplos de monomeros no ionicos de formula general (I) incluyen (met)acrilamida, N-metil (met)acrilamida, N-isopropil(met)acrilamida o (met)acrilamidas N,N-sustituidas tales como N,N-dimetil(met)acrilamida, N,N-dietil(met)acrilamida, N-metil-N-etil(met)-acrilamida o N-hidroxietil(met)acrilamida.

Los ejemplos de monomeros anfffilos no ionicos de formula general (II) incluyen productos de reaccion de acido (met)acnlico y polietilenglicoles (10 a 50 unidades de oxido de etileno), que estan eterificados con un alcohol graso, o los productos de reaccion correspondientes con (met)acrilamida.

En otra realizacion preferida, el dispersante polimerico ionico es un dispersante polimerico anionico, es decir, la carga total del dispersante polimerico ionico es negativa.

Preferiblemente, el dispersante polimerico anionico deriva de uno o mas monomeros anionicos, mas preferiblemente de un monomero anionico unico.

Preferiblemente, el dispersante polimerico anionico deriva de uno o mas monomeros etilenicamente insaturados polimerizables por radicales.

Preferiblemente, el dispersante polimerico anionico contiene al menos uno de los grupos funcionales seleccionados entre grupos eter, grupos carboxilo, grupos sulfona, grupos ester sulfato, grupos amino, grupos amido, grupos imido, grupos tercamino y/o grupos amonio cuaternario.

Como ejemplos de los mismos, se pueden mencionar productos derivados de celulosa, poli(acetatos de vinilo), almidon, productos derivados de almidon, dextranos, polivinilpirrolidonas, polivinilpiridinas, polietileniminas, poliaminas, polivinilimidazoles, polivinilsuccinimidas, polivinil-2-metilsuccinimidas, polivinil-1,3-oxazolid-2-onas, polivinil-2-metilimidazolinas y/o sus respectivos copolfmeros con acido maleico, antndrido maleico, acido fumarico, acido itaconico, antndrido itaconico, acido (met)acnlico, sales y/o esteres de acido (met)acnlico y/o compuestos de (met)acrilamida.

Preferiblemente, el dispersante polimerico anionico deriva de al menos 30% en peso, preferiblemente al menos 50% en peso, mas preferiblemente 100% en peso, de unidades de monomero anionico que derivan de monomeros anionicos, tales como, porejemplo,

■ Acidos carboxflicos etilenicamente insaturados y anhndridos de acido carboxflico, en particular acido acnlico, acido metacnlico, acido itaconico, acido crotonico, acido glutaconico, acido maleico y antndrido maleico, acido fumarico y sales de metales alcalinos solubles en agua de los mismos, sales de metales alcalinoterreos de los mismos y sales de amonio de los mismos;

■ acidos sulfonicos etilenicamente insaturados, en particular acidos vinilsulfonicos alifaticos y/o aromaticos, por ejemplo acido vinilsulfonico, acido alilsulfonico, acido estirenosulfonico, acidos sulfonicos acnlicos y metacnlicos, en particular acrilato de sulfoetilo, metacrilato de sulfoetilo, acrilato de sulfopropilo, metacrilato de sulfopropilo, acido 2-hidroxi-3-metacriloxi-propilsulfonico y acido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfonico y las sales de metales alcalinos solubles en agua de los mismos, las sales de metales alcalinoterreos de los mismos y sales de amonio de los mismos;

■ acidos fosfonicos etilenicamente insaturados, en particular, por ejemplo, el acido vinil- y alil- fosfonico y sales de metales alcalinos solubles en agua de los mismos, sales de metales alcalinoterreos de los mismos y sales de amonio de los mismos;

■ acrilamidas sulfometiladas y/o fosfonometiladas y sales de metales alcalinos solubles en agua de las mismas, sales de metales alcalinoterreos de las mismas y sales de amonio de las mismas.

Los monomeros anionicos preferidos son sales de metales alcalinos solubles en agua de acido acnlico, siendo particularmente preferido el poli(acrilato de potasio) de acuerdo con la invencion.

Las realizaciones preferidas A a D de la composicion de acuerdo con la invencion se resumen en la siguiente tabla a continuacion:

componente A B C D

polfmero cationico sustancialmente no ramificado y no entrecruzado derivado de al menos a) b):

a) monomero monomero de monomero de acuerdo (alc) acrilamida acrilamida etilenicamente acuerdo con la con la formula (I)

insaturado no ionico formula (I) o (II)

b) monomero monomero de monomero de acuerdo haluro de (alc) ADAME cuat. etilenicamente acuerdo con la con la formula (III) donde acriloiloxialquil trialquil

insaturado cationico formula (III) Z² significa O amonio

tensioactivo no tensioactivo no comprende unidades tensioactivo de acuerdo De acuerdo con ionico ionico R1-O-A-O-R2 monomericas derivadas con el tipo (i), (ii), (iii), (iv) la formula de etilenglicol o o (v) general (A), y etilenglicol y HLB < 14 propilenglicol.

dispersante monomero de monomero de acuerdo haluro de (alc) DIMAPA cuat. polimerico ionico acuerdo con la con la formula (II) donde acrilamidoalquil trialquil

derivado de formula (II) Z² significa NH amonio

Las variantes preferidas 1 a 6 de las realizaciones A a D se resumen en la siguiente tabla a continuacion:

componente 1 2 3 4 5 6

agua < 65% en < 12% en < 12% en < 12% en < 10% en < 10% en peso peso peso peso peso peso

tensioactivo no ionico 0,005-10% ⁰ ,^{0 1} -⁷ ,⁵ % ⁰ ,^{0 1} -⁵ % ⁰ ,^{0 2} -³ ,⁰ % 0,05-2,0% 0,1-1,0% en peso en peso en peso en peso en peso en peso

dispersante o dispersantes < 35% en < 25% en < 20% en 0,1 a 15% 0,15 a 12% 0,2 a 10% polimericos ionicos peso peso peso en peso en peso en peso

polfmero cationico derivado de a) 40 a 99,995% 50 a 99,99% 75 a 99,9% 75 a 99,9% 80 a 99,8% 85 a 99,7% b) c) en peso en peso en peso en peso en peso en peso

a) monomero o monomeros 0 a 99% en 1 a 99% en 5 a 95% en 5 a 95% en 5 a 80% en 5 a 80% en etilenicamente insaturados no peso peso peso peso peso peso ionicos

1 a 100% en 1 a 99% en 5 a 95% en 5 a 95% en 20 a 95% 20 a 95% b) monomero o monomeros peso peso peso peso en peso en peso etilenicamente insaturados

cationicos

c) monomero o monomeros 0 a 30% en 0 a 20% en 0 a 20% en 0 a 10% en 0 a 5% en 0% en etilenicamente insaturados peso peso peso peso peso peso anionicos

Las realizaciones preferidas E a H de la composicion de acuerdo con la invencion se resumen en la tabla a continuacion:

componente E F G H

poKmero anionico sustancialmente no ramificado y no entrecruzado derivado de al menos a) c):

a) monomero monomero de acuerdo con la monomero de acuerdo (alc) acrilamida acrilamida etilenicamente formula (I) o (II) con la formula (I)

insaturado no

ionico

c) monomero derivado de acido carboxflico, acido carboxflico sal soluble en acrilato de anionico sulfonico o fosfonico etilenicamente agua de acido sodio, potasio etilenicamente insaturado, insaturado, anhndrido acnlico o amonio acrilamida sulfometilada o carboxflico o una sal

fosfonometilada, o una sal soluble en agua del

soluble en agua de la misma mismo

tensioactivo no tensioactivo no ionico comprende unidades tensioactivo de De acuerdo ionico monomericas derivadas acuerdo con el con la formula R1-O-A-O-R2 de etilenglicol o tipo(i), (ii), (iii), general (A), y etilenglicol y (iv) o (v) HLB < 14 propilenglicol

dispersante derivado de acido carboxflico, acido carboxflico sal soluble en acrilato de polimerico ionico sulfonico o fosfonico etilenicamente agua de acido sodio, potasio derivado de etilenicamente insaturado, insaturado, anhndrido acnlico o amonio acrilamida sulfometilada o carboxflico o una sal

fosfonometilada, o una sal soluble en agua del

soluble en agua de la misma mismo

Las variantes preferidas 7 a 12 de las realizaciones E a H se resumen en latabla a continuacion:

componente 7 8 9 10 ¹¹ 12

agua < 65% en < 12% en < 12% en < 12% en < 10% en < 10% en peso peso peso peso peso peso

tensioactivo no ionico 0,005-10% 0,01-7,5% 0,01-5% 0,02-3,0% 0,05-2,0% 0,1-1,0% en peso en peso en peso en peso en peso en peso

dispersante o dispersantes < 35% en < 25% en < 20% en 0,1 a 15% 0,15 a 12% 0,2 a 10% polimericos ionicos peso peso peso en peso en peso en peso

polfmero anionico derivado de a) 40 a 99,995% 50 a 99,99% 75 a 99,9% 75 a 99,9% 80 a 99,8% 85 a 99,7% b) c) en peso en peso en peso en peso en peso en peso

a) monomero o monomeros 0 a 99% mol, 30 a 95% 30 a 95% 60 a 95% 60 a 95% 60 a 95% etilenicamente insaturados no mol, mol, mol, mol, mol, ionicos

b) monomero o monomeros 0 a 30% en 0 a 20% en 0 a 20% en 0 a 10% en 0 a 5% en 0% en etilenicamente insaturados peso peso peso peso peso peso cationicos

c) monomero o monomeros 1 a 100% en 5 a 70% en 5 a 70% en 5 a 40% en 5 a 40% en 5 a 40% en etilenicamente insaturados peso peso peso peso peso peso anionicos

En las tablas anteriores, en el caso del agua, el tensioactivo no ionico, el dispersante polimerico ionico y el poKmero cationico o anionico, todos los porcentajes en peso (% en peso) se basan en el peso total de la composicion. En el caso de los monomeros, todos los porcentajes en peso (% en peso) se basan en la cantidad molar total de monomeros que forman el polfmero cationico o anionico.

Los componentes preferidos de la dispersion de polfmeros de agua en agua y su contenido respectivo resultan de las siguientes combinaciones de realizaciones A a D con las variantes 1 a 6: A1,A2, A3, A4, A5, A6, B1, B2, B3, B4, B5, B6, C1, C2, C3, C4, C5, C6, D1, D2, D3, D4, D5, D6, E7, E8, E9, E10, E11, E12, F7, F8, F9, F10, F11, F12, G7, G8, G9, G7, G 8, G9, H7, H8, H9, H10, H11 y H12. Por ejemplo, "C4" significa una combinacion de la realizacion C con la variante 4, es decir, una composicion que contiene < % en peso de agua; 0,02-3,0% en peso de al menos un tensioactivo no ionico R1-O-A-O-R2 de acuerdo con el tipo (i), (ii), (iii), (iv) o (v); 0,1 a 15% en peso de al menos un dispersante polimerico cationico derivado de haluro de (alc) acrilamidoalquil trialquil amonio; 75 a 99,9% en peso de al menos un copolfmero cationico derivado de a) 5-95% en peso de al menos una (alc) acrilamida, b) 5-95% en peso de al menos un haluro de (alc) acriloiloxialquil trialquil amonio y c) a lo sumo 10% en peso de un monomero anionico.

Preferiblemente, la composicion de acuerdo con la invencion es solida. En comparacion con los lfquidos, las composiciones solidas muestran una mayor estabilidad de almacenamiento y permiten un transporte mas facil.

Preferiblemente, la composicion de acuerdo con la invencion se puede obtener mediante un procedimiento que comprende el metodo de polimerizacion en gel adiabatica, en donde el polfmero ionico se forma mediante polimerizacion por radicales de sus constituyentes monomericos en solucion acuosa, opcionalmente en presencia del tensioactivo no ionico R1-O-A-O-R2 y opcionalmente en presencia del dispersante polimerico ionico.

Preferiblemente, el procedimiento comprende la etapa de

(i) someter una mezcla de reaccion acuosa que comprende

a) uno o mas monomeros etilenicamente insaturados no ionicos, y/o

b) uno o mas monomeros etilenicamente insaturados cationicos, y/o

c) uno o mas monomeros etilenicamente insaturados anionicos,

d) opcionalmente el dispersante polimerico ionico, y

e) opcionalmente el tensioactivo no ionico R1-O-A-O-R2, a una polimerizacion por radicales mediante polimerizacion en gel adiabatica, en donde el dispersante polimerico ionico, el tensioactivo no ionico R1-O-A-O-R2 y los monomeros etilenicamente insaturados no ionicos, anionicos y cationicos se definen como se describe anteriormente.

Preferiblemente, el contenido del dispersante polimerico ionico, si esta presente, esta dentro del intervalo de 0,1 a 40% en peso, mas preferiblemente 0,5 a 35% en peso, aun mas preferiblemente 1,0 a 30% en peso, aun mas preferiblemente 5,0 a 25% en peso, lo mas preferiblemente 10 a 20% en peso y en particular 12 a 16% en peso, basandose en el peso total de la mezcla de reaccion acuosa.

En una realizacion preferida, la mezcla de reaccion de la etapa (i) comprende el tensioactivo no ionico R1-O-A-O-R2. En otra realizacion preferida, el tensioactivo no ionico R1-O-A-O-R2 se anade en una fase posterior del procedimiento.

La mezcla de reaccion acuosa comprende agua, preferiblemente agua desionizada. El contenido de agua puede variar de 0,01 a 99,99% en peso. En una realizacion preferida, el contenido de agua esta dentro del intervalo de 10 a 90% en peso, mas preferiblemente de 15 a 85% en peso, aun mas preferiblemente de 20 a 80% en peso, aun mas preferiblemente de 25 a 75% en peso, lo mas preferiblemente 30 a 70% en peso y en particular 35 a 65% en peso, basandose en el peso total de la mezcla de reaccion acuosa. En otra realizacion preferida, el contenido de agua esta dentro del intervalo de 35 a 90% en peso, mas preferiblemente 40 a 85% en peso, aun mas preferiblemente 45 a 80% en peso, aun mas preferiblemente 50 a 75% en peso, lo mas preferiblemente 55 a 70% en peso y en particular 60 a 66% en peso, basandose en el peso total de la mezcla de reaccion acuosa.

La mezcla de reaccion acuosa no contiene agentes de ramificacion y entrecruzadores (particularmente monomeros que tienen mas de un radical etilenicamente insaturado polimerizable por radicales) de manera que el copolfmero cationico resultante esta sustancialmente libre de ramificacion. La mezcla de reaccion acuosa no contiene ningun monomero que tenga mas de un radical etilenicamente insaturado polimerizable por radicales. Por lo tanto, el copolfmero ionico que se polimeriza a partir de la composicion de monomeros, opcionalmente en presencia del dispersante polimerico ionico, es sustancialmente no ramificado y sustancialmente no entrecruzado.

Si el polfmero ionico soluble en agua deriva de una composicion de monomeros que comprende cantidades menores de monomeros de entrecruzamiento, un monomero de entrecruzamiento preferido es. De acuerdo con la invencion, la ausencia completa de monomeros de entrecruzamiento es principalmente deseable, ya que el entrecruzamiento de los polfmeros tiende a deteriorar el rendimiento global de la composicion de acuerdo con la invencion. Sin embargo, debido principalmente a las reacciones secundarias en el curso de la smtesis de monomeros, en la produccion de productos monomericos de calidad tecnica, la formacion de pequenas cantidades de monomeros de entrecruzamiento no siempre se puede suprimir por completo.

Sin embargo, esto no significa que las reacciones de ramificacion que se puedan producir, p. ej., debido a las reacciones determinacion de radicales, se excluyan completamente de la invencion. Mas bien, como tales reacciones de ramificacion siempre tienen lugar en cierta medida, generalmente son tolerables. Por ejemplo, cuando la cadena radical de propagacion extrae un proton de la cadena principal del polfmero, la polimerizacion de esta cadena termina, pero se genera un nuevo radical que a su vez podna originar un nuevo radical propagador, lo que conduce a un punto de ramificacion. Sin embargo, debe evitarse la ramificacion y el entrecruzamiento en una medida que pueda observarse en el curso de la deshidratacion azeotropica (termica) de polfmeros anionicos en presencia de polietilenglicol.

El grado de ramificacion y de entrecruzamiento, respectivamente, se puede determinar de forma rutinaria midiendo el contenido de gel de una solucion acuosa normalizada del polfmero ionico soluble en agua. Para el proposito de la memoria descriptiva, el contenido de gel se determina preferiblemente de acuerdo con el siguiente procedimiento: se pesan 0,8 g de la muestra con una precision de 0,01 g en un vaso de precipitados de 1000 ml. Se anaden 800 ml de agua del grifo (19-25°C) de tal manera que no se forman grumos. A continuacion, la solucion se agita durante 30, 60 o 90 minutos, segun la instruccion de la formula, con un agitador de dedo a 300 r.p.m. (dimensiones del agitador de dedo: material: acero inoxidable, diametro: 8 mm, desplazamiento: 15 mm (medido de centro a centro), longitud de la parte inferior del vastago: 65 mm, longitud de la seccion que proporciona el desplazamiento cuando se mide en paralelo a dicha parte inferior del vastago: 25 mm, longitud total: 240 mm. Cuando finaliza la agitacion, la solucion se coloca en un tamiz convencional (3154m DIN-ISO 3310/1-200x50 mm) y una vez que ha pasado a traves del tamiz, esto se enjuaga cinco veces con un litro de agua fresca del vaso de precipitados. Despues de que el agua de enjuague haya pasado por el tamiz, cualquier agua residual debajo del tamiz se limpia con la espatula de goma. Utilizando la espatula de goma y el embudo de polvo el residuo se transfiere a un cilindro de medicion de 100 ml y el volumen se determina de acuerdo con la siguiente formula: ml/L (componente de gel no disuelto)=Volumen (residuo) x 1,25.

Preferiblemente, el polfmero ionico soluble en agua que se mezcla opcionalmente con una dispersion polimerica ionica tiene un contenido de gel (componente de gel no disuelto) de a lo sumo 50 ml/L, mas preferiblemente a lo sumo 45 ml/L, aun mas preferiblemente a lo sumo 40 ml/L, aun mas preferiblemente a lo sumo 35 ml/L, incluso mas preferiblemente a lo sumo 30 ml/L, lo mas preferiblemente a lo sumo 25 ml/L, y en particular a lo sumo 20 ml/L, segun el procedimiento anterior.

Normalmente, antes de que se inicie la polimerizacion por radicales libres, la mezcla de reaccion acuosa se prepara a partir de sus componentes. La preparacion de mezclas de reaccion acuosas es conocida por el experto en la tecnica. Los componentes se pueden anadir de forma simultanea o consecutiva.

Los componentes se pueden anadir por medios convencionales, p.ej., vertiendo o dejando caer lfquidos, dosificando polvos y similares.

Preferiblemente, se prepara una dispersion acuosa que comprende el monomero etilenicamente insaturado ionico, el monomero etilenicamente insaturado no ionico y opcionalmente el dispersante polimerico ionico, preferiblemente en solucion acuosa homogenea. Se pueden anadir componentes adicionales a la dispersion acuosa, tales como agentes quelantes, tampones (acidos y/o bases), agentes de transferencia de cadena, y similares.

Los agentes de transferencia de cadena adecuados son conocidos por los expertos en la tecnica. Preferiblemente, sin embargo, no se anaden agentes de transferencia de cadena.

En una realizacion preferida, el pH de la dispersion acuosa se ajusta a un valor dentro del intervalo de 1,0 a 5,0, mas preferiblemente de 1,5 a 4,5, aun mas preferiblemente de 2,0 a 4,0, y lo mas preferiblemente de 2,5 a 3,5. En otra realizacion preferida, el pH se ajusta a un valor dentro del intervalo de 2,0 a 6,0, mas preferiblemente de 2,5 a 5,5 y lo mas preferiblemente de 3,0 a 5,0. El valor del pH se puede ajustar por medio de acidos y bases adecuados, respectivamente. Los acidos preferidos son acidos organicos y acidos minerales, tales como acido formico, acido acetico, acido clortudrico y acido sulfurico.

Preferiblemente, la dispersion acuosa se agita vigorosamente por medio de, p. ej., un agitador espiral convencional, un mezclador de alta velocidad, un homogeneizador y similares.

En principio, no es necesario que la cantidad total de cada componente este presente inicialmente cuando se prepara la mezcla de reaccion acuosa. Alternativamente, la dispersion parcial de los monomeros se puede efectuar al comienzo de la polimerizacion, y el resto de los monomeros se anaden como porciones medidas o como una alimentacion continua distribuida en todo el curso de la polimerizacion. Por ejemplo, solo una cierta porcion de un componente particular, p. ej., solo 70% en peso del monomero etilenicamente insaturado no ionico puede emplearse inicialmente, y posteriormente, posiblemente en el curso de la reaccion de polimerizacion se emplea el resto de dicho componente, p. ej., 30% en peso residual del monomero etilenicamente insaturado no ionico.

En una realizacion preferida del metodo de acuerdo con la invencion, antes de someter la mezcla de reaccion acuosa a una polimerizacion por radicales, se anade una sal soluble en agua en cantidades de 0,1 a 5,0% en peso, basandose en el peso total de la mezcla de reaccion acuosa.

Se pueden utilizar sales de amonio, metales alcalinos y/o alcalinoterreos, preferiblemente sales de amonio, sodio, potasio, calcio y/o magnesio como sales solubles en agua. Tales sales pueden ser sales de un acido inorganico o de un acido organico, preferiblemente de un acido carboxflico organico, acido sulfonico, acido fosfonico o de un acido mineral. Las sales solubles en agua son preferiblemente sales de un acido mono, di, policarboxflico alifatico o aromatico, de un acido hidroxicarboxflico, preferiblemente de acido acetico, acido propionico, acido cftrico, acido oxalico, acido succmico, acido malonico, acido ad^pico, acido fumarico, acido maleico o acido benzoico, o acido sulfurico, acido clorhndrico o acido fosforico. Muy particularmente se utilizan preferiblemente, cloruro de sodio, sulfato de amonio y/o sulfato de sodio como sales solubles en agua.

Las sales se pueden anadir antes, durante o despues de la polimerizacion, Llevandose a cabo la polimerizacion preferiblemente en presencia de una sal soluble en agua.

Despues de que se haya preparado la mezcla de reaccion acuosa, se somete a una polimerizacion por radicales mediante una reaccion de polimerizacion en gel adiabatica, es decir, se inicia la polimerizacion de la composicion de monomeros que contiene los monomeros etilenicamente insaturados no ionicos y/o los monomeros etilenicamente insaturados cationicos, y/o monomeros etilenicamente insaturados no ionicos, opcionalmente en presencia del dispersante polimerico ionico y opcionalmente en presencia del tensioactivo no ionico R1-O-A-O-R2, produciendo asf un gel solido que comprende el polfmero ionico, el dispersante polimerico ionico, si esta presente durante el procedimiento de polimerizacion, y el tensioactivo no ionico R1-O-A-O-R2 si esta presente durante el procedimiento de polimerizacion.

El experto en latecnica sabe como polimerizar por radicales monomeros en una mezcla de reaccion acuosa.

Preferiblemente, la temperatura de inicio para la polimerizacion se ajusta a un intervalo de -10 a 25°C, mas preferiblemente un intervalo de 0°C a 15°C. Las temperaturas de inicio mas altas conducen a geles de polfmeros que son demasiado suaves para ser procesados adicionalmente en procedimientos de reduccion de tamano y secado subsiguientes.

Preferiblemente, el oxfgeno se purga de la mezcla de reaccion acuosa mediante un gas inerte, tal como nitrogeno. La polimerizacion se lleva a cabo preferiblemente bajo una atmosfera de gas inerte, p. ej., bajo una atmosfera de nitrogeno.

Tfpicamente, la reaccion de polimerizacion exotermica de los monomeros se inicia mediante la adicion de un iniciador de polimerizacion.

Los radicales pueden formarse, p. ej., mediante homolisis de enlaces simples o reacciones redox inducidas termicamente o fotoqmmicamente.

Los ejemplos de iniciadores solubles en agua adecuados incluyen, p. ej., dihidrocloruro de 2,2'-azobis-(2-amidinopropano), acido 4,4'-azobis-(4-cianopentanoico), dihidrocloruro de 2,2'-azobis(2-(-Imidazolin-2-il)propano o sistemas redox tales como el persulfato de amonio/sulfato ferrico. Los iniciadores solubles en aceite incluyen, p. ej., peroxido de dibenzoilo, peroxido de dilaurilo o peroxido de terc-butilo, o azocompuestos tales como 2,2'-azobisisobutironitrilo, 2,2'-azobisisobutirato de dimetilo y 2,2'-azobis-(4-metoxi-2,4-dimetilvaleronitrilo). Los iniciadores se pueden utilizar individualmente o combinados y generalmente en una cantidad de aproximadamente 0,015 a 0,5% en peso del peso total de la mezcla de reaccion acuosa. El experto en la tecnica principalmente sabe como modificar la cantidad y el tipo de iniciador para modificar las propiedades del producto polimerico resultante, p. ej., su peso molecular promedio.

Preferiblemente, se utilizan como iniciadores de radicales los azocompuestos tales como 2,2'-azobisisobutironitrilo, dihidrocloruro de 2,2'-azobis(2-(-imidazolin-2-il)propano, dihidrocloruro de 2,2'-azobis(2-aminopropano) o preferiblemente persulfato de potasio, persulfato de amonio, peroxido de hidrogeno, opcionalmente combinados con un agente reductor, p. ej., una amina o sulfito de sodio. La cantidad de iniciador, con respecto a los monomeros a polimerizar, generalmente oscila entre 10'3 a 1,0% en peso, preferiblemente de 10'2 a 0,1% en peso. Los iniciadores se pueden anadir completamente o tambien solo en parte al comienzo de la polimerizacion, con una distribucion posterior de la cantidad residual a lo largo de todo el curso de la polimerizacion. En una realizacion preferida, la polimerizacion se inicia por medio de un peroxodisulfato de sodio y, despues de alcanzar la temperatura maxima, se continua con un iniciador azoico, tal como dihidrocloruro de 2,2'-azobis(2-(-imidazolin-2-il)propano. Al final de la polimerizacion, se anade preferiblemente un sistema iniciador redox para reducir el contenido de monomeros residuales.

En una realizacion preferida, una vez que se completa la reaccion de polimerizacion exotermica, es decir, generalmente despues del maximo de temperatura, el contenido de monomeros residuales se reduce adicionalmente mediante la adicion posterior de iniciador redox.

En otra realizacion preferida, la composicion de monomeros y opcionalmente el dispersante polimerico ionico se distribuyen en el reactor de polimerizacion durante la polimerizacion. En general, se introducen inicialmente una porcion, p. ej., 10 a 20% de los monomeros y opcionalmente el dispersante polimerico ionico. Despues del inicio de la polimerizacion, se efectua el reparto mencionado anteriormente, opcionalmente acompanado de un reparto adicional del iniciador de la polimerizacion.

Ademas, tambien es posible eliminar el agua durante la polimerizacion y, opcionalmente, anadir dispersante polimerico cationico adicional.

La polimerizacion se puede llevar a cabo en solucion acuosa, en lotes en un recipiente de polimerizacion o continuamente en una cinta sin fin, como se describe, por ejemplo, en el documento DE 3544770.

Preferiblemente, la reaccion de polimerizacion se lleva a cabo a presion atmosferica sin un suministro de calor externo. A traves de la reaccion exotermica, el calentamiento de la mezcla de polimerizacion tiene lugar con la formacion de un gel polimerico.

Preferiblemente, la mezcla de reaccion alcanza una temperatura final maxima dentro del intervalo de 50 a 150°C, dependiendo del contenido de material polimerizable y de la cinetica de descomposicion del iniciador utilizado.

Los tiempos de polimerizacion son los mismos que los utilizados convencionalmente en la tecnica, generalmente de 1,5 a 18 horas y preferiblemente de 2 a 6 horas, aunque se podna utilizartan poco como media hora. Sin embargo, intentar una polimerizacion mas rapida en un penodo de tiempo mas corto crea problemas para eliminar el calor. A este respecto, es muy preferido que el medio de polimerizacion se agite bien o se agite de otro modo durante la polimerizacion.

La conversion de la polimerizacion o el final de la polimerizacion se pueden detectar facilmente determinando el contenido de monomeros residuales. Los metodos para este proposito son familiares para los expertos en la tecnica (p. ej., HPLC).

Una vez que se ha alcanzado la temperatura maxima, el gel de polfmero solido que se esta formando puede procesarse adicionalmente inmediatamente o incluso despues de un tiempo de mantenimiento. Preferiblemente, el gel polimerico se procesara adicionalmente inmediatamente despues de que se haya alcanzado la temperatura maxima.

Despues de la polimerizacion, tambien puede ser ventajoso enfriar la mezcla de reaccion acuosa antes de anadir opcionalmente a la dispersion aditivos adicionales, tales como sales o acidos, preferiblemente con agitacion.

Para reducir el contenido de monomero residual, tambien es posible aumentar la temperatura durante el curso de la polimerizacion. Alternativamente, tambien es posible utilizar iniciadores adicionales durante y al final de la polimerizacion y/o destructores de monomeros residuales.

Los destructores de monomeros residuales en el sentido de la invencion son sustancias que modifican los monomeros polimerizables por medio de una reaccion qmmica de tal manera que ya no son polimerizables, de manera que dentro del significado de la invencion ya no son monomeros. Para este proposito se pueden utilizar sustancias que reaccionan con el doble enlace presente en los monomeros y/o sustancias que pueden iniciar una polimerizacion mas extensa. Como destructores de monomeros residuales que reaccionan con el doble enlace, se pueden utilizar por ejemplo, agentes reductores, preferiblemente sustancias del grupo de acidos y sales neutras de acidos derivadas de azufre que tienen un numero de oxidacion menor que VI, preferiblemente ditionito de sodio, tiosulfato de sodio, sulfito de sodio o disulfito de sodio, y/o sustancias que tienen un grupo sulfuro de hidrogeno, preferiblemente hidrogeno sulfuro de sodio o compuestos del grupo de lostioles, preferiblemente mercaptoetanol, dodecil mercaptano, acido tiopropionico o sales de acido tiopropionico o acido tiopropanosulfonico o sales de acido tiopropanosulfonico, y/o sustancias del grupo de aminas, preferiblemente del grupo de aminas con baja volatilidad, preferiblemente diisopropanolamina o aminoetil etanolamina, y/o sustancias del grupo que comprende sales de Bunte, acido formamidina sulfmico, dioxido de azufre, soluciones acuosas y organicas de dioxido de azufre o tio urea.

Preferiblemente, al final de la polimerizacion, la composicion acuosa restante tiene un contenido residual de monomeros etilenicamente insaturados cationicos de a lo sumo 5.000 ppm, mas preferiblemente a lo sumo 2.500 ppm, aun mas preferiblemente a lo sumo 1.000 ppm, aun mas preferiblemente a lo sumo 800 ppm, lo mas preferiblemente a lo sumo 600 ppm y en particular a lo sumo 400 ppm.

Preferiblemente, al final de la polimerizacion, la composicion acuosa restante tiene un contenido residual de monomeros etilenicamente insaturados anionicos de a lo sumo 5.000 ppm, mas preferiblemente a lo sumo 2.500 ppm, aun mas preferiblemente a lo sumo 1.000 ppm, aun mas preferiblemente a lo sumo 800 ppm, lo mas preferiblemente a lo sumo 600 ppm y en particular a lo sumo 400 ppm.

Preferiblemente, al final de la polimerizacion, la composicion acuosa restante tiene un contenido residual de monomeros etilenicamente insaturados no ionicos de a lo sumo 5.000 ppm, mas preferiblemente a lo sumo 2.500 ppm, aun mas preferiblemente a lo sumo 1.000 ppm, aun mas preferiblemente a lo sumo 800 ppm, lo mas preferiblemente a lo sumo 600 ppm y en particular a lo sumo 400 ppm.

Preferiblemente, la composicion de acuerdo con la invencion no contiene cantidades sustanciales de disolventes organicos y constituyentes organicos volatiles (COV). Preferiblemente, la composicion no contiene ningun disolvente organico ni constituyente organico volatiles (COV), o a lo sumo 50 ppm, preferiblemente a lo sumo 45 ppm, mas preferiblemente a lo sumo 40 ppm, aun mas preferiblemente 35 ppm, aun mas preferiblemente a lo sumo 30 ppm, incluso mas preferiblemente a lo sumo a 25 ppm, lo mas preferiblemente a lo sumo a 20 ppm, y en particular a lo sumo a 15 ppm. El contenido de disolventes organicos y constituyentes organicos volatiles (COV) se puede medir mediante procedimientos rutinarios.

Preferiblemente, la composicion de acuerdo con la invencion no contiene cantidades sustanciales de aceite. Preferiblemente, la composicion no contiene ningun aceite, o a lo sumo 50 ppm, preferiblemente a lo sumo 45 ppm, mas preferiblemente a lo sumo 40 ppm, aun mas preferiblemente 35 ppm, aun mas preferiblemente a lo sumo 30 ppm, incluso mas preferiblemente a lo sumo a 25 ppm, lo mas preferiblemente a lo sumo 20 ppm, y en particular a lo sumo 15 ppm. El contenido de aceite se puede medir por procedimientos rutinarios.

Preferiblemente, el procedimiento segun el cual se puede obtener la composicion de acuerdo con la invencion comprende adicionalmente la etapa de

(ii) triturar o cortar el gel obtenido en la etapa (i);

La etapa (ii) se puede llevar a cabo en aparatos industriales convencionales.

Si la polimerizacion se lleva a cabo en presencia de un dispersante polimerico ionico como se definio anteriormente, la razon en peso del dispersante polimerico ionico con respecto al polfmero ionico es decisiva para el procesamiento adicional del gel polimerico. Si la razon excede el valor de 0,01:10 a 1:4, se forman geles muy suaves, que inmediatamente coalescen una vez mas despues de la reduccion de tamano y hacen que el secado a escala industrial sea casi imposible.

Los polfmeros ionicos con proporciones de monomeros ionicos superiores al 60% en peso son particularmente cnticos en lo que respecta al procesamiento adicional. En esos casos, a menudo se ha demostrado que es eficaz ajustar la razon en peso del dispersante polimerico ionico con respecto al polfmero ionico a 0,2:10 a <1:10.

En una realizacion preferida, en la etapa (ii) se anade un agente de separacion y/o antiadherente al gel obtenido de la etapa (i).

El agente de separacion y/o antiadherente puede ser cualquier tensioactivo con propiedades de separacion y/o antiadherentes. Preferiblemente, el agente de separacion y/o antiadherente se selecciona del grupo que consiste en dialcohol amidas de acidos grasos, productos de reaccion cuaternizados de acidos grasos y aminas de alcoholes y amidoalquil betamas de acidos grasos.

Tfpicamente, para la reduccion de tamano de un gel formado por un procedimiento de polimerizacion en gel, se requiere la adicion detal agente de separacion y/o antiadherente.

Se ha encontrado sorprendentemente que por la presencia del agente tensioactivo no ionico R1-O-A-O-R2, la cantidad de agente de separacion y/o antiadherente se puede reducir u omitir por completo.

Si se utiliza un agente de separacion y/o antiadherente, se anade en una cantidad tal que la fluidez de la composicion final obtenida despues de la etapa (iv) no se vea deteriorada y el comportamiento de formacion de espuma de la composicion final cuando se utilice como floculante en la separacion solido-lfquido no se ve afectada negativamente.

Preferiblemente, el agente de separacion y/o antiadherente no tiene propiedades desespumantes o antiespumantes.

En otra realizacion preferida, la etapa (ii) se realiza sin la adicion de un agente de separacion y/o antiadherente.

Despues de la reduccion de tamano, el gel se seca preferiblemente a una temperatura dentro del intervalo de 70°C a 150°C, es decir, el procedimiento preferiblemente comprende adicionalmente la etapa de

(iii) secarel producto obtenido de la etapa (ii) a una temperatura dentro del intervalo de 70 a 150°C.

Mas preferiblemente, la etapa (iii) se realiza a una temperatura dentro del intervalo de 80°C a 120°C, en particular dentro del intervalo de 90°C a 110°C.

Preferiblemente, el secado se realiza en lotes en un horno de secado con aire circulante. En la version continua, el secado tiene lugar en los mismos intervalos de temperatura, por ejemplo, en un secador de banda o en un secador de lecho fluidizado. Despues del secado, el producto tiene preferiblemente un contenido de humedad inferior o igual a 12% en peso, y en particular, preferiblemente inferior o igual a 10% en peso.

Despues del secado, el producto se muele preferiblemente a la fraccion de tamano de partfcula deseada, es decir, el procedimiento preferiblemente comprende adicionalmente la etapa de

(iv) moler el producto obtenido de la etapa (iii).

Preferiblemente, al menos 90% en peso del producto molido debe tener un tamano que no exceda de 2,0 mm, mas preferiblemente un tamano que no exceda de 1,5 mm, con el fin de lograr una rapida disolucion del producto. Preferiblemente, las fracciones finas menores de 0,1 mm deben ascender a menos de 10% en peso, preferiblemente menos de 5% en peso.

Preferiblemente, las partfculas despues del secado tienen un factor de forma de a lo sumo 50%, mas preferiblemente a lo sumo 45%, aun mas preferiblemente a lo sumo 40%, aun mas preferiblemente a lo sumo 35%, incluso mas preferiblemente a lo sumo 30%, lo mas preferiblemente a lo sumo 35%, y en particular a lo sumo 30%. El factor de forma se puede determinar rutinariamente de acuerdo con el siguiente procedimiento:

Preferiblemente, cuando la composicion de acuerdo con la invencion se proporciona en forma de un producto particulado, las partfculas de polfmero se caracterizan por una forma de partfcula espedfica y un contenido de partfculas esfericas. El parametro no esferico (NSP) es una medida del grado de desviacion de una forma esferica. Al determinar el parametro no esferico (NSP) de las partfculas de acuerdo con la invencion, p. ej., por medio de un PartAn 2001 L (sistema de analisis de imagen fotooptico), el parametro no esferico (NSP) es preferiblemente al menos 20%, mas preferiblemente al menos 30%, aun mas preferiblemente al menos 40%, aun mas preferiblemente al menos 50%, incluso mas preferiblemente al menos 60%, lo mas preferiblemente al menos 70%, y en particular al menos 75%. Preferiblemente, el procedimiento comprende adicionalmente la etapa de

(v) anadir el tensioactivo no ionico R1-O-A-O-R2

La etapa (v) se puede realizar en cualquier momento durante el procedimiento segun el cual se puede obtener la composicion de acuerdo con la invencion, es decir, antes de la etapa (i), despues de la etapa (iv) o en cualquier momento intermedio.

En una realizacion preferida, la etapa (v) se realiza antes de la etapa (i), es decir, el tensioactivo no ionico R1-O-A-O-R2 se anade a la mezcla de reaccion acuosa que comprende la composicion de monomeros y esta presente durante la reaccion de polimerizacion.

En otra realizacion preferida, la etapa (v) se realiza despues de la etapa (iv), es decir, el tensioactivo no ionico R1-O-A-O-R2 se anade al producto molido obtenido de la etapa (iv).

En otra realizacion preferida mas, la etapa (v) se realiza entre las etapas (i) y (iv), es decir, el tensioactivo no ionico R1-O-A-O-R2 se anade al gel obtenido de la etapa (i), al gel triturado o picado obtenido de la etapa (ii) o al producto seco obtenido de la etapa (iii).

En otra realizacion preferida mas, la cantidad de tensioactivo no ionico dividido en al menos dos porciones, se pueden anadir independientemente entre sf en cualquier momento del procedimiento. Por ejemplo, una porcion se anade antes de la etapa (i) y la otra porcion se anade al producto molido obtenido de la etapa (iv).

Un aspecto adicional de la invencion se refiere a un procedimiento para fabricar la composicion de acuerdo con la invencion que comprende las etapas (i), opcionalmente (ii), opcionalmente (iii), opcionalmente (iv) y (v) como se define anteriormente. Preferiblemente, el procedimiento comprende todas las etapas (i) - (v).

La composicion de acuerdo con la invencion es util como aditivo en procedimientos de separacion solido/lfquido, p. ej., como agente auxiliar de floculacion en la sedimentacion, flotacion o filtracion de solidos; como espesante o como agente de retencion o auxiliar de drenaje, p. ej., en la fabricacion de papel /retencion en papel; o en deshidratacion de lodos en plantas depuradoras.

Un aspecto adicional de la invencion se refiere al uso de la composicion de acuerdo con la invencion como agente auxiliar de floculacion para purificar el agua residual o acondicionar el agua potable.

Un aspecto adicional de la invencion se refiere a un procedimiento para tratar aguas residuales, agua potable o agua de procedimiento, comprendiendo el procedimiento las etapas de

(a) opcionalmente, especialmente cuando la composicion de acuerdo con la invencion se proporciona en forma solida, preparar una dispersion polimerica de agua en agua mezclando la composicion de acuerdo con la invencion con agua, y

(b) flocular una suspension acuosa o lodo, preferiblemente lodo de aguas residuales, introduciendo la dispersion polimerica de agua en agua, y

(c) deshidratar la suspension acuosa o lodo, preferiblemente utilizando un decantador, un filtro de camara o un filtro de cinta.

Preferiblemente, la composicion de acuerdo con la invencion se utiliza en una dosificacion dentro del intervalo de 20 g/m3 a 1000 g/m3, mas preferiblemente dentro del intervalo de 60 g/m3 a 500 g/m3, aun mas preferiblemente dentro del intervalo de 80 g/m3 a 450 g/m3, lo mas preferiblemente dentro del intervalo de 100 g/m3 a 400 g/m3, y en particular dentro del intervalo de 120 g/m3 a 350 g/m3, basandose en la cantidad de suspension acuosa o lodo.

Un aspecto adicional de la invencion se refiere al uso de la composicion de acuerdo a la invencion como aditivo, preferiblemente como agente de retencion o como auxiliar de drenaje, en la fabricacion de papel, cartulina o carton. Un aspecto adicional de la invencion se refiere a un procedimiento para la fabricacion de papel, cartulina o carton, comprendiendo el procedimiento las etapas de

(a) opcionalmente, especialmente cuando la composicion de acuerdo con la invencion se proporciona en forma solida, preparar una dispersion polimerica de agua en agua mezclando la composicion de acuerdo con la invencion con agua, y

(b) anadir la dispersion polimerica de agua en agua a una suspension celulosica acuosa.

Preferiblemente, la composicion de acuerdo con la invencion se emplea en una dosificacion dentro del intervalo de 20 g/m3 a 1000 g/m3, mas preferiblemente dentro del intervalo de 60 g/m3 a 500 g/m3, aun mas preferiblemente dentro del intervalo de 80 g/m3 a 450 g/m3, lo mas preferiblemente dentro del intervalo de 100 g/m3 a 400 g/m3, y en particular dentro del intervalo de 120 g/m3 a 350 g/m3, basandose en la cantidad de la suspension celulosica acuosa.

Como todas las realizaciones preferidas de la composicion de acuerdo con la invencion tambien se aplican a los usos de acuerdo con la invencion, asf como a los procedimientos de acuerdo con la invencion, estas realizaciones preferidas no se mencionan de nuevo.

Ejemplos

Los siguientes ejemplos ilustran adicionalmente la invencion, pero no deben interpretarse como limitantes de su alcance.

Ejemplo 1

Los ensayos de laboratorio se realizaron mediante la deshidratacion de muestras de lodo (obtenidas de la planta de tratamiento de aguas residuales central en Dusseldorf-Ilverich) mediante el metodo de tamiz que se describe a continuacion.

Se sometieron a ensayo dos agentes auxiliares de floculacion:

Agente auxiliar de floculacion comparativo: copolfmero de acrilamida con derivado de acido acnlico cationico Agente auxiliar de floculacion de la invencion: copolfmero de acrilamida con un derivado de acido acnlico cationico y un 0,5% de tensioactivo no ionico (producto de reaccion de un alcohol graso C12-C18, oxido de etileno y oxido de propileno) aplicado en el procedimiento de preparacion del copolfmero antes del procedimiento de secado.

Se preparo en un vaso de precipitados de 600 ml, una solucion acuosa al 0,1% en peso del respectivo agente auxiliar de floculacion (500 ± 10 ml) y se sometio a cizallamiento por medio de un dispositivo de dispersion "Ultra Turrax T 25 N" con la herramienta de dispersion "S 25 N -18 G "(Janke & Kunkel) a una velocidad de rotacion de 24.000 min-1. A continuacion, se acondiciono una muestra de lodo (500 ± 10 ml) con una porcion de la solucion del agente auxiliar de floculacion sometido a cizallamiento (dosis del agente auxiliar de floculacion: 200 g(solidos en peso)/m3) utilizando un agitador inoxidable de cuatro palas (RW 20 DZM Janke & Kunkel) a 1000 ± 20 min'1 durante 10 ± 0,5 segundos y se deshidrato mediante una rejilla de drenaje (acero inoxidable, 150 x 50 mm; malla de 200 pm). El producto filtrado resultante (lfquido retirado del lodo espesado “centrado”) se sometio a ensayo de espumacion.

Condiciones de ensayo de espuma: 300 ml de producto filtrado, 100 I aire/hora, altura de espuma en mm

Las alturas de espuma resultantes a lo largo de los penodos de tiempo se ilustran en la tabla a continuacion y en la Figura 1:

Altura de la espuma (mm)

tiempo (min.) Ejemplo comp. Ejemplo 1

1 266 212

Altura de la espuma (mm)

tiempo (min. Ejemplo comp. Ejemplo 1

2 212 158

3 187 133

4 173 122

5 176 119

6 176 115

7 176 108

8 176 104

9 176 97

10 173 90

15 137 72

20 104 65

25 79 54

30 68 50

Se pudo observar una tendencia de formacion de espuma claramente reducida en el ensayo de laboratorio.

Ejemplos 2-4

Se sometio a ensayo el agente auxiliar de floculacion de la invencion del Ejemplo 1 en tres plantas diferentes de tratamiento de aguas residuales (EDAR). Dos plantas son plantas de tratamiento de aguas residuales puramente municipales, cada una con una capacidad de diseno de 137.000 y 120.000 habitantes equivalentes. La tercera planta de tratamiento tiene una capacidad de diseno de 1.200.000 habitantes equivalentes.

Todas las plantas de tratamiento de agua descritas aquí configuran una degradacion de los componentes organicos en los tanques de digestion de lodos. A continuacion, el lodo se drena con la adicion de agentes auxiliares de floculacion en polvo utilizando decantadores modernos de alto rendimiento.

Ejemplo 2

Capacidad de diseno de 1,2 millones de habitantes.

En esta nueva instalacion, el ingreso de agua consiste en un 75% de la industria y un 25% de fuentes municipales. El procedimiento biologico se divide aqrn en intervalo de carga alta y baja. El exceso de lodo resultante se espesa con un decantadory a continuacion se alimenta al digestor.

El lodo es deshidratado por un total de tres decantadores Sharpless a una velocidad de rotacion de 2700 min-1. Durante los ensayos operacionales la centnfuga 1 se cargo con 40 m3/h lodo. La dosificacion del agente auxiliar de floculacion fue de 265 g/m3. El lfquido retirado del lodo espesado “centrate” resultante se introdujo en un tanque de agua procesada y, despues de la eliminacion de nitrogeno y la neutralizacion, se volvio a anadir a la entrada de aguas residuales. Dado que el desarrollo de espuma sena perjudicial, se dosifican aproximadamente 16 l/dfa de desespumante (suspension de cera de polietileno en aceite mineral) en el lfquido retirado del lodo espesado, normalmente.

Los ensayos operacionales comparativos se realizaron con el agente auxiliar de floculacion comparativo y el agente auxiliar de floculacion de la invencion de acuerdo con el Ejemplo 1. Al anadir un desespumante adicional (suspension de cera de polietileno en aceite mineral), la altura de la espuma se mantuvo constante.

1) Bomba para desespumante cuando se utiliza el agente auxiliar de floculacion comparativo: 50 ciclos/minuto 2) Bomba para desespumante cuando se utiliza el auxiliar de floculacion de la invencion: 25 ciclos/minuto

En resumen, la dosis de desespumante adicional podna reducirse a la mitad.

Ejemplo 3

Capacidad de diseno de 137.000 habitantes.

Principalmente las aguas residuales municipales se procesan en esta planta de tratamiento. El lodo de retorno biologico se espesa con un decantadory a continuacion se alimenta al digestor. Despues de un penodo de digestion de 20 dfas, se dosifican 220 g/m3 de agente auxiliar de floculacion y se deshidratan con un decantador moderno de alto rendimiento de la empresa KHD.

Como no se utiliza ningun agente antiespumante en esta aplicacion, la formacion de espuma en el lfquido retirado del lodo espesado “centrate” limita el flujo de volumen de la maquina. La formacion de espuma es una desventaja masiva. Se puede aumentar el caudal y, por lo tanto, la productividad en ausencia o con menor desarrollo de espuma.

1) Maximo rendimiento cuando se utiliza el agente auxiliar de floculacion comparativo: 27 m3/h

2) Maximo rendimiento cuando se utiliza el agente auxiliar de floculacion de la invencion del Ejemplo 1: 32 m3/h Es decir, aumento del rendimiento del 19%.

El mayor flujo de lodo acorta el tiempo de funcionamiento del decantador y, por lo tanto, ahorra energfa y costes. Ejemplo 4

Capacidad de diseno de 120.000 habitantes.

Esta planta de aguas residuales esta procesando casi exclusivamente aguas residuales domesticas. El lodo se procesa en una fase biologica, se espesa con flotacion y se alimenta al digestor. Despues de un tiempo de residencia apropiado, los lodos se deshidratan. A continuacion, se anaden 163 g/m3 de agentes auxiliares de floculacion y la deshidratacion se realiza utilizando un decantador moderno de alto rendimiento con un rendimiento de 43 m3/h. Dado que existe una gran tendencia a formar espuma, se dosifica un desespumante de Ashland (suspension de una cera de polietileno en aceite mineral).

1) Potencia de salida de la bomba para el agente desespumante cuando se utiliza el agente auxiliar de floculacion comparativo: 120%

2) Potencia de salida de la bomba para el agente desespumante cuando se utiliza el agente auxiliar de floculacion de la invencion: 20%

En los Ejemplos 2-4, no se pudo observar ningun efecto negativo en el comportamiento de drenaje en el decantador, tal como una menor tasa de separacion o solidos secos.

Ejemplos 5 a 11

En una serie de experimentos (reacciones de polimerizacion de acrilamida y varios comonomeros ionicos) se estudio la influencia de los entrecruzadores (contenidos en el material de partida y/o espedficamente anadidos en cantidades predeterminadas) sobre la formacion de gel no deseable.

En los Ejemplos 5, 8, 10 y 11, se empleo un grado tecnico de monomero cationico que ya contema aproximadamente 30 ppm de monomero de entrecruzamiento (N-alilacrilamida, NAA). En el Ejemplo 9, se empleo un grado analttico del mismo monomero cationico que no contema ninguna cantidad detectable de entrecruzador.

En los Ejemplos 5, 6 y 7, se anadio N,N'-metilenbisacrilamida (MBA) por separado como entrecruzador en varias cantidades predeterminadas. En los Ejemplos 8 y 9, se anadio por separado N-alilacrilamida (NAA) como entrecruzador en varias cantidades predeterminadas.

La composicion de las mezclas de reaccion, las condiciones experimentales, asf como las viscosidades de sal medidas y las cantidades de gel se resumen en la tabla a continuacion. Las cantidades de gel medidas para los Ejemplos 5 a 9 se ilustran adicionalmente en la Figura 2:

lot monomero de monomero ionico tiempo catalisis resultados obs. e entrecruzamient de

o desgasi

ficacion

[tipo] [cantidad [tipo] [min] [temperatur [cantida [gel viscosidad de la sal 6] a inicial en d en en [mPas]7

°C] ppm] mL]

Ejemplo 5 (catalisis: ABAH 500 ppm; TBHP / Nads 10/15 ppm; exposicion a plena luz //1% Al)

a - 0 DIMAPA Cuat. tecnico 4 nd -5 200 35 300 -b MBA 5 DIMAPA Cuat. tecnico 4 nd -5 200 105 340 -c MBA 10 DIMAPA Cuat. tecnico 4 nd -5 200 275 770 3

d MBA 200 DIMAPA Cuat. tecnico 4 nd -5 200 120 nd 1

Ejemplo 6 (catalisis ABAH 500 ppm; exposicion a plena luz //1% Al)

a - 0 ADAME Cuat. nd -5 0 7 1450 -b MBA 5 ADAME Cuat. nd -5 0 175 nd

c MBA 10 ADAME Cuat. nd -5 0 195 nd

d MBA 200 ADAME Cuat. nd -5 0 100 nd

---- 1--------1------------ 1----------------------------------1------------ 1---------------- 1------------ 1------1--------------------------1-----Ejemplo 7 (catalisis ABAH 500 ppm, TBHP / Nads 1/3 ppm; exposicion a plena luz //1% Al)

a - 0 acido acnlico nd -3 0 12 270 -b MBA 5 acido acnlico nd -3 0 38 260 -c MBA 10 acido acnlico nd -3 0 100 nd 1

d MBA 200 acido acnlico nd -3 0 48 nd 1 ---- 1--------1------------ 1----------------------------------1------------ 1---------------- 1------------ 1------1-------------------------1-------Ejemplo 8 (catalisis: ABAH 500 ppm; TBHP / Nads 10/15 ppm; exposicion a plena luz //1% Al)

a - 0 DIMAPA Cuat. tecnico 4 nd 0 150 2 210 -b NAA 10 DIMAPA Cuat. tecnico 4 nd 0 150 62 300 -c NAA 30 DIMAPA Cuat. tecnico 4 nd 0 150 300 1140 -d NAA 100 DIMAPA Cuat. tecnico 4 nd 0 150 210 310 ----- 1-------- 1------------ 1--------------------------------- 1------------ 1---------------- 1------------ 1------1------------------------- 1------Ejemplo 9 (catalisis: ABAH 500 ppm; TBHP / Nads 10/15 ppm; exposicion a plena luz //1% Al)

a NAA 0 DIMAPA Cuat. analttico 5 nd -3 100 34 410 2

b NAA 15 DIMAPA Cuat. analttico 5 nd -3 100 105 530 2

c NAA 40 DIMAPA Cuat. analttico 5 nd -3 100 300 1070 2 ----- 1--------1-------------1-----------------------------------1---------- 1---------------- 1------------ 1------1------------------------- 1----- Ejemplo 10 (catalisis: ABAH 500 ppm; TBHP / Nads 10/15 ppm; exposicion a plena luz //1% Al)

a - 0 DIMAPA Cuat. tecnico 4 nd 0 200 4 200 -

b - 0 DIMAPA Cuat. tecnico 4 nd 0 100 30 340 -

c - 0 DIMAPA Cuat. tecnico 4 <45 0 150 20 320 -

d - 0 DIMAPA Cuat. tecnico 4 45 0 100 42 400 -

1 1 1 1 1 1 1 1 1

Ejemplo 11 (catalisis: ABAH 500 ppm; TBHP / Nads 10/15 ppm; exposicion plena luz //1% Al)

a - 0 DIMAPA Cuat. tecnico 4 nd -3 100 22 350 -

b MBA 5 DIMAPA Cuat. tecnico 4 nd -3 100 150 530 -

c NAA 10 DIMAPA Cuat. tecnico 4 nd -3 100 160 620 -

nd=no determinado

DIMAPA Cuat.= cloruro de propilacrilamida de N,N,N-trimetilamonio

ADAME Cuat.= cloruro de metil(met)acrilato) de N,N,N-trimetilamonio

NAA = N-alilacrilamida

MBA = N,N'-metilenbisacrilamida

ABAH = dihidrocloruro de 2,2'-azo-bis(2-amidinopropano)

TBHP = hidroperoxido de tercbutilo

Nads = disulfito de sodio

Al = desespumante

1 completamente entrecruzado, solo se hincha, no es posible medir la viscosidad

2 material de partida que no contiene cantidades detectables de entrecruzador

3 diffcilmente se pueden sacar conclusiones de la viscosidad, ya que el lfquido esta muy diluido y las partfculas hinchadas alteran la medicion al aumentar la viscosidad

4 el material de partida contiene aproximadamente 30 ppm de entrecruzador (y cantidades variables de regulador) 5 material de partida que no contiene cantidades detectables de entrecruzador

6 relativo a la cantidad total de sustancia activa

7 a velocidad 10

Se han demostrado diferencias adicionales entre los polfmeros contenidos en la composicion de acuerdo con la invencion y el polfmero del Ejemplo 5 midiendo la forma de las partfculas y el contenido de partfculas esfericas. Al utilizar un PartAn 2001 L, un sistema de analisis de imagen fotooptico, el parametro no esferico (NSP), se midio un factor de forma de estas partfculas de polfmero. Estas mediciones mostraron para las partfculas del polfmero del Ejemplo 5 una desviacion de la NSP de una forma esferica ideal de aprox. 14% y para los polfmeros de los Ejemplos 7 y 9, una desviacion de aproximadamente 76%.

Al comparar los datos experimentales anteriores con la ensenanza del documento US 5.684.107, se puede concluir lo siguiente:

Cuando se emplean las composiciones polimericas de acuerdo con la invencion en la aplicacion pretendida, se necesitan productos que tengan una excelente solubilidad en agua, ya que las partes insolubles no proporcionan propiedades funcionales ni causan problemas en estas aplicaciones. En casi todas las aplicaciones previstas, algun tipo de mecanismo de floculacion o coagulacion es la clave para el rendimiento del producto. Solo los polielectrolitos solubles en agua poseen la capacidad de interactuar con el material de la forma prevista. Adicionalmente, las partes insolubles (partfculas de gel) pueden provocar la obstruccion de los filtros de proteccion o, p.ej., en la produccion de papel, se pueden producir orificios o incluso roturas de las laminas de papel, lo que es un problema muy costoso para los fabricantes de papel. Por lo tanto, para los fines de las dispersiones polimericas de acuerdo con la invencion, siempre es deseable producir productos de polfmeros (p. ej., polvos) que se disuelvan facilmente y formen soluciones suaves sin formacion o solo con una formacion muy baja de partes insolubles.

Para demostrar la buena solubilidad de los productos de acuerdo con la invencion, se han llevado a cabo ensayos de solubilidad y ensayos de gelificacion. Basandose en la experiencia de aplicacion prolongada, en aplicaciones convencionales, el lfmite gel/insoluble ciertamente no debe exceder de 30 ml/L (veanse los valores en la tercera columna de latabla anterior). Para otras aplicaciones como p. ej., produccion de papel, se establecen Ifmites aun mas exigentes, p. ej., por debajo de 10 ml/L, por debajo de 5 ml/L o incluso por debajo de 1 ml/L. Como lo demuestran los datos experimentales anteriores, los contenidos de gel por debajo de estos lfmites solo se pueden lograr con contenidos muy bajos o en ausencia de entrecruzadores.

A los contenidos de entrecruzadores por valor de 50 ppm o mas de acuerdo con el documento US 5.684.107, los productos resultantes estan fuera de la memoria descriptiva. Las composiciones ilustradas del documento US 5.684.107 contienen tales cantidades inaceptablemente altas de entrecruzadores. Adicionalmente, si no se anadieran entrecruzadores a las mezclas de reaccion de acuerdo con el documento US 5.684.107, la subsiguiente etapa de deshidratacion azeotropica (en general termica) en presencia de polialquilenglicol conducina a la formacion de entrecruzamiento/gel con grupos acidos conectados a la cadena principal del polfmero.

Ademas, las composiciones polimericas de acuerdo con la invencion estan preferiblemente basadas solo en agua en contraste con los productos en el documento US 5.684.107 que son polfmeros a base de agua en aceite.

Adicionalmente, no es necesario deshidratar las composiciones polimericas de acuerdo con la invencion y no es necesario eliminar otros disolventes o aceites. Por lo tanto, las composiciones polimericas de acuerdo con la invencion son mas faciles de fabricar y tienen un mejor perfil ecologico.

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Una composicion que comprende

(i) un tensioactivo no ionico R1-O-A-O-R2,

en donde

- el residuo -O-A-O- deriva de un polialquilenglicol HO-A-OH que comprende 2-130 unidades monomericas derivadas de etilenglicol y 0-60 unidades monomericas derivadas de propilenglicol; y

- R1 se selecciona del grupo que consiste en -H, -alquilo (C⁸-C²⁰), -alquenilo (C⁸-C²⁰), -(C=O) alquilo (C⁸-C²⁰) y -(C=O) alquenilo (C⁸-C²⁰), y

- R2 se selecciona del grupo que consiste en -H, -alquilo (Ci-Ca), bencilo, -(C=O) alquilo (C⁸-C²⁰) y -(C=O) alquenilo (C⁸-C²⁰); y

(ii) un polfmero ionico soluble en agua,

en donde el polfmero ionico soluble en agua deriva de una composicion de monomeros que contiene a) uno o mas monomeros etilenicamente insaturados no ionicos, y/o

b) uno o mas monomeros etilenicamente insaturados cationicos, y/o

c) uno o mas monomeros etilenicamente insaturados anionicos; y

en donde el polfmero ionico soluble en agua deriva de una composicion de monomeros

(i) que no comprende ningun monomero de entrecruzamiento, o

(ii) que no contiene mas de 50 ppm de monomeros de entrecruzamiento, en relacion con el contenido total de monomeros en la composicion de monomeros;

en donde el tensioactivo no ionico R1-O-A-O-R2 esta presente en una cantidad de 0,05% en peso a 2,0% en peso, basandose en el peso total de la composicion; y en donde la razon en peso relativa del tensioactivo no ionico R1-O-A-O-R2 con respecto al polfmero ionico esta dentro del intervalo de 0,05: 100 a 2: 100.

2. La composicion segun la reivindicacion 1, que es un solido.

3. La composicion segun la reivindicacion 1 o 2, en donde el residuo -O-A-O- deriva de un polialquilenglicol HO-A-OH que comprende unidades monomericas derivadas de etilenglicol o una mezcla de etilenglicol y propilenglicol.

4. La composicion segun con la reivindicacion 3, en donde las unidades monomericas derivadas del etilenglicol y las unidades monomericas derivadas del propilenglicol estan presentes en cualquier orden o forman dos o mas bloques separados.5

5. La composicion segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el tensioactivo R1-O-A-O-R2 puede ser representado por la formula general (A)

en donde

R1 se selecciona del grupo que consiste en -H, -alquilo (C⁸-C²⁰), -alquenilo (C⁸-C²⁰), -(C=O) alquilo (C⁸-C²⁰) y -(C=O) alquenilo (C⁸-C²⁰),

R2 se selecciona del grupo que consiste en -H, -alquilo (C¹-Ca), bencilo, -(C=O) alquilo (C⁸-C²⁰) y -(C=O) alquenilo (C⁸-C²⁰),

o y p son numeros enteros de 0 a 130, y la suma de o y p esta dentro del intervalo de 2 a 130; q y r son numeros enteros de 0 a 60; y la suma de q y r esta dentro del intervalo de 0 a 60; preferiblemente con la condicion de que, si R1 y R2 son ambos H, la suma de q y r puede no ser 0.

6. La composicion segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el tensioactivo no ionico R1-O-A-O-R2tiene un HLB que no excede de 14 y/o el polfmero ionico es soluble en agua o hinchable en agua.

7. La composicion segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el monomero etilenicamente insaturado no ionico se selecciona del grupo que consiste en

(a1) Monomeros no ionicos segun la formula general (I)

en donde

R3 significa hidrogeno o -alquilo C¹-C³ , y

R4 y R5 significan, independientemente entre sf, hidrogeno, -alquilo C¹-C⁵ o -hidroxialquilo C¹-C⁵ ; y (a2) monomeros anfffilos no ionicos segun la formula general (II)

en donde

Z¹ significa O, NH o NR9 siendo R9 -alquilo C¹-C³ ,

R6 significa hidrogeno o -alquilo C¹-C³ ,

R7 significa -alquileno C²-C⁶,

R8 significa hidrogeno, -alquilo C⁸-C³², -arilo C⁸-C³² y/o -aralquilo C⁸-C³², y

n significa un numero entero entre 1 y 50;

el monomero etilenicamente insaturado cationico es un monomero segun la formula general (III)

en donde

R10 significa hidrogeno o -alquilo C¹-C³ ;

Z² significa O, NH o NR11 siendo R11 -alquilo C¹-C³ ; e

Y⁰ significa -alquileno C²-C⁶, posiblemente sustituido con uno o mas grupos hidroxi, Y¹, Y², Y³ , independientemente entre s^ significan -alquilo C¹-C⁶ , y

X' significa halogeno, pseudo halogeno, acetato o SO⁴CH³'; y

el monomero etilenicamente insaturado anionico se selecciona del grupo que consiste en

(c1) acidos carbox^licos etilenicamente insaturados, anhudridos carbox^licos y sales de metales alcalinos, sales de metales alcalinoterreos y sales de amonio de los mismos solubles en agua,

(c2) acidos sulfonicos etilenicamente insaturados y sales de metales alcalinos, sales de metales alcalinoterreos y sales de amonio de los mismos solubles en agua,

(c3) acidos fosfonicos etilenicamente insaturados y sales de metales alcalinos, sales de metales alcalinoterreos y sales de amonio de los mismos solubles en agua, y

(c4) acrilamidas sulfometiladas y/o fosfonometiladas y sales de metales alcalinos, sales de metales alcalinoterreos y sales de amonio de las mismas solubles en agua.

8. La composicion segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que contiene adicionalmente un dispersante polimerico ionico.

9. La composicion segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que se puede obtener mediante un procedimiento que comprende las etapas

(i) someter una mezcla de reaccion acuosa que comprende

a) uno o mas monomeros etilenicamente insaturados no ionicos, y/o

b) uno o mas monomeros etilenicamente insaturados cationicos, y/o

c) uno o mas monomeros etilenicamente insaturados anionicos,

d) opcionalmente el dispersante polimerico ionico, y

e) opcionalmente el tensioactivo no ionico,

a la polimerizacion por radicales por polimerizacion en gel adiabatica;

(ii) opcionalmente triturar o cortar el gel obtenido en la etapa (i);

(iii) secar el material obtenido de la etapa (i) o (ii) a una temperatura de 70 a 150°C;

(iv) opcionalmente moler el material obtenido de la etapa (iii); y

(v) anadir el tensioactivo no ionico R1-O-A-O-R2;

en donde la etapa (v) se realiza antes de la etapa (i), despues de la etapa (iv) y/o en cualquier momento intermedio.

10. La utilizacion de la composicion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

- como agente auxiliar de floculacion en la sedimentacion, flotacion o filtracion de solidos,

- como espesante, o

- como aditivo en la fabricacion de papel.

11. La utilizacion de la composicion segun las reivindicaciones 1 a 9 como un agente auxiliar de floculacion para purificar aguas residuales o acondicionar agua potable.