ES2712990T3

ES2712990T3 - Salsa de estuco a base de dextrinas

Info

Publication number: ES2712990T3
Application number: ES14727581T
Authority: ES
Inventors: Ludivine Onic; Christian Bouxin; Timo Pajari; Patrick Dauchy
Original assignee: Roquette Freres SA
Current assignee: Roquette Freres SA
Priority date: 2013-04-24
Filing date: 2014-04-22
Publication date: 2019-05-17
Anticipated expiration: 2034-04-22
Also published as: US20200140715A1; JP2016526111A; PL2989248T3; CN105143552A; US20160075900A1; EP2989248B1; WO2014174205A1; PT2989248T; TR201902652T4; CN105143552B; FR3005067B1; US11279843B2; EP2989248A1; LT2989248T; FR3005067A1; JP6421175B2

Abstract

Salsa de estuco que comprende al menos un pigmento, agua, y: - entre el 30 y el 90% en masa de dextrina (A) constituida de al menos dextrina de masa molecular media en peso MA inferior a 500 kDa; - entre el 10 y el 70% en masa de dextrina (B) constituida de al menos dextrina demasa molecular media en peso MB; refiriéndose las cantidades másicas de dextrinas a la cantidad total de la mezcla de dextrinas (A) y (B) en la composición, caracterizada por que MB es superior a MA +50 kDa, y la dextrina (B) está constituida de al menos una dextrina waxy

Description

DESCRIPCION

Salsa de estuco a base de dextrinas

Campo de la invencion

La invencion tiene por objeto una composicion apta para utilizarse en el estucado de papel, que comprende mezclas de dextrinas, de diferentes masas moleculares.

Estado de la tecnica

En la industria del papel y del carton, existen numerosas calidades diferentes de productos. Los papeles y los cartones de alta calidad, por ejemplo aquellos utilizados para las revistas o tambien folletos de informacion, son generalmente unos papeles o cartones estucados, agrupados bajo el termino de “papeles estucados” en la presente solicitud.

Un papel estucado es un papel cuya superficie esta recubierta de una o varias “capas” generalmente a base de pigmentos en mezcla con unos aglutinantes y unos productos de adicion diversos.

Estas capas se aplican mediante un procedimiento de estucado que se realiza con la ayuda de composiciones acuosas denominadas “salsas de estuco”. El objetivo de esta operacion es hacer la superficie rugosa y macroporosa del papel o del carton en una cara uniforme y microporosa, y esto con el fin de permitir una mejor reproduccion de las impresiones.

Ademas, se puede realizar, mediante esta operacion, una mejora de la blancura, del brillo o tambien del tacto del papel impreso.

Los papeles estucados deben tambien presentar una buena resistencia al desgarro en humedo, que puede determinarse por un aparato IGT (Institut Voor Graphisce Technieck). Esta propiedad es muy importante en el campo de los papeles estucados ya que permite obtener una buena calidad de impresion, en particular en el caso de las impresiones off-set. En efecto, durante el procedimiento de impresion, se realizan unas aplicaciones sucesivas de diferentes tintas grasas de color sobre el papel. A fin de obtener una impresion clara, unos rodillos entintadores, que sirven de marca, se recubren de zonas de tinta grasa y de zonas de agua de humectacion, que es una composicion de base acuosa, que impediran a esta tinta grasa imprimir el papel. La presencia de agua sobre el rodillo permite asf delimitar las zonas a imprimir. Esta agua humidificara por lo tanto el papel durante el procedimiento de impresion. La tinta se aplica por lo tanto sobre un papel ligeramente humedo y es por lo tanto necesario que la capa sea resistente a esta humedad para que la impresion sea de calidad.

Para realizar el papel estucado, se aplica una o varias finas capas de salsa de estuco, que se deja secar sobre el papel. Industrialmente, esta composicion se aplica por recubrimiento en continuo sobre un papel, generalmente mediante las tecnicas denominadas de “film press” (aplicacion de predosificacion de una pelfcula) o estucado por cuchilla (en ingles “blade coating”).

El grosor de la capa puede ajustarse regulando la presion y la velocidad de desplazamiento del papel y, en el caso de film press (aplicacion de predosificacion de una pelfcula), el enroscado de los lapices utilizados.

Estos papeles o cartones estucados pueden despues utilizarse en procedimientos de impresion, por ejemplo de tipo off set, heliograbado, rotogravado, litograffa, chorro de tinta o flexograffa.

En la salsa de estuco, los aglutinantes tienen por funcion hacer que los pigmentos se peguen entre sf en la capa obtenida, asf como hacer que se adhiera la capa al papel. Esta capa se obtiene despues del secado de dicha salsa durante el procedimiento de estucado del papel.

Las cantidades de pigmentos en la salsa son generalmente muy elevadas (generalmente superiores al 50% de la materia seca de la salsa). Por otro lado, esta salsa comprende generalmente unas cantidades de agua bastante limitadas, generalmente inferiores al 60%, incluso inferiores al 50%, en masa total de la salsa de estuco. En efecto, obteniendose la capa por secado de la salsa aplicada durante el procedimiento de estucado, es por lo tanto ventajoso que la cantidad de agua en la salsa sea reducida a fin de evaporar facilmente el agua y asf poder obtener rapidamente el papel estucado, utilizando al mismo tiempo poca energfa para eliminar este agua.

Paralelamente, es tambien necesario que la viscosidad de la salsa de estuco no sea demasiado elevada, y eso a pesar de la poca cantidad de agua comprendida en la salsa. Esto permite aplicar facilmente la salsa: si esta ultima no es lo bastante fluida, es entonces necesario ralentizar el procedimiento de estucado a fin de obtener una capa que tenga el grosor deseado.

Los aglutinantes generalmente utilizados en las salsas son unos polfmeros estirenicos, generalmente de tipo estirenobutadieno o estireno-acrilato que se utilizan en forma de dispersiones en agua, dicho de otra manera unos latex. Estos latex son fluidos, lo que permite fabricar unas salsas que tienen un comportamiento reologico muy bien adaptado al procedimiento de estucado sobre el papel.

Ademas, las propiedades del papel obtenido son excelentes, lo que se explica por una excelente adherencia de las cargas entre sf asf como un muy buen pegado de la capa con el papel.

La capacidad de impresion y la resistencia de los papeles estucados obtenidos son, por otro lado, excelentes.

Sin embargo, estas dispersiones pueden ser relativamente inestables en funcion de las condiciones de almacenamiento. Su almacenamiento no puede realizarse en forma seca, lo que implica, debido a la presencia de agua, unos costes de transporte suplementarios. Ademas, estan producidas a partir de recursos petrolfferos, no renovables. Estas dispersiones pueden ser tambien relativamente costosas. Finalmente, las salsas de estuco que contienen unicamente como aglutinante unas dispersiones estirenicas clasicas presentan una mala retencion de agua, es decir que se debe anadir agua en la salsa en continuo durante el procedimiento a fin de que esta salsa conserve su viscosidad inicial y asf mantener una buena maquinabilidad durante el procedimiento. Es tambien posible anadir unos agentes que mejoran la retencion de agua, pero estos agentes no son totalmente satisfactorios o pueden presentar un sobrecoste no despreciable para la salsa de estuco.

Asf, para resolver estos problemas, se ha propuesto, desde hace algunos anos, sustituir en todo o en parte estas dispersiones por unos productos de origen renovable. Estos productos pueden ser unos almidones o unos derivados de almidon, por ejemplo unas dextrinas y/o unos almidones nativos.

El documento WO 2008/074957 describe la utilizacion de almidon modificado para la fabricacion de composiciones de estucado que presentan una masa molecular elevada y una temperatura de transformacion sol/gel particular. Estos almidones modificados son debilmente solubles a temperatura ambiente. Sufren una etapa de coccion en Jet-Cooker en solucion acuosa antes de la utilizacion. Resulta una composicion acuosa que tiene una materia seca bastante elevada que se utiliza para fabricar la composicion de estucado, siendo esta composicion mas fluida que aquellas realizadas a partir de los almidones modificados clasicos. Las propiedades del papel estucado obtenido son muy satisfactorias.

Sin embargo, incluso si los problemas de viscosidad elevada y de masa seca de la composicion de estucado son parcialmente resueltos, es todavfa necesario mejorarlos.

La solicitud WO 2011/131330 A1 describe, por su parte, una salsa de estuco que comprende una mezcla amilacea constituida de un almidon degradado y de un almidon nativo. Se indica que esta salsa permite obtener buenas propiedades para el papel obtenido (brillo, resistencia al desgarro) y permite tambien facilitar el procedimiento de transformacion debido a propiedades mejoradas de la salsa, en particular en terminos de viscosidad y de retencion de agua.

Sin embargo, estas mejoras estan todavfa demasiado limitadas y existe todavfa una necesidad de mejorar los procedimientos de estucado, las propiedades de los papeles estucados asf obtenidos y encontrar nuevas salsas que permiten estas mejoras.

Es merito de la solicitante haber conseguido nuevas composiciones, muy adaptadas para utilizarse como salsas en procedimientos de estucado.

Resumen de la invencion

La invencion tiene asf por objeto una salsa de estuco que comprende al menos un pigmento, agua, y:

* entre el 30 y el 90% en masa de dextrina (A) constituida de al menos una dextrina de masa molecular media en peso Ma inferior a 500 kDa;

* entre el 10 y el 70% en masa de dextrina (B) constituida de al menos una dextrina de masa molecular media en peso Mb;

refiriendose las cantidades masicas de dextrinas a la cantidad total de la mezcla de dextrinas (A) y (B) en la composicion, caracterizada por que Mb es superior a Ma 50 kDa, y

la dextrina (B) esta constituida de al menos una dextrina waxy.

Esta salsa permite obtener unos papeles de excelente calidad, que igualan, incluso que mejoran, las propiedades de los papeles estucados obtenidos a partir de estucado a base de almidon de la tecnica anterior, esto especialmente en terminos de brillo.

Ademas, estas salsas presentan una capacidad a la retencion de agua mejorada que permite mantener la maquinabilidad durante el procedimiento de estucado.

Descripcion detallada de la invencion

Por salsa de estuco, se entiende una composicion acuosa de tratamiento de superficie de papel que comprende un pigmento y un aglutinante.

Puede ser util para el estucado o el acabado de la superficie pigmentada del papel.

La salsa de estuco segun la invencion comprende al menos una dextrina (A) y al menos una dextrina (B), es decir una mezcla de dextrinas (A) y (B).

Las dextrinas se fabrican generalmente a partir de almidon con la ayuda de procedimientos que utilizan la accion del calor, en un medio seco o no, en presencia o no de agente qmmico. Para la mayona, ya sean discontinuos o continuos, estos procedimientos recurren a unas temperaturas de transformacion superiores a 100°C y la presencia facultativa de un acido, de un agente alcalino y/o de un agente oxidante.

Las dextrinas se clasifican generalmente en tres categonas que agrupan:

- las dextrinas blancas, generalmente obtenidas por transformacion del almidon a temperaturas frecuentemente comprendidas entre 120 y 170°C, en presencia de agente(s) qmmico(s), especialmente de acido en cantidades relativamente elevadas,

- las dextrinas amarillas, frecuentemente fabricadas por transformacion del almidon a temperaturas mas elevadas, generalmente comprendidas entre 170 y 230°C, en presencia de agente(s) qmmico(s), en particular de acido,

- las dextrinas denominadas “British GUM” obtenidas por la unica accion del calor, a temperatura elevada, frecuentemente superior a 230°C.

Los procedimientos de dextrinificacion generan diferentes reacciones. La importancia de cada una de estas reacciones vana segun las condiciones del procedimiento tales como la naturaleza y la cantidad de agente qmmico utilizado, el contenido en agua durante la reaccion, el perfil de temperatura y el tiempo de reaccion. El experto en la materia considera generalmente que puede producirse unos mecanismos diversos durante la reaccion de dextrinificacion del almidon. La reaccion de hidrolisis es significativa al principio de la transformacion, y esto a partir de 50°C. Relacionada con la presencia de acido y de una cantidad de agua todavfa suficiente, disminuye la masa molecular. La reaccion de ^{condensacion o reversion forma un enlace}a^{(1,6) a partir de un alcohol primario de una cadena y del extremo reductor}de otra cadena. Esta favorecida por unas temperaturas inferiores o proximas de 150°C. La reaccion de ^{“transglucosidacion” que forma una union}a^{(1,6) cortando una union}a^{(1,4) sin liberar agua, es predominante a}temperaturas superiores a 150°C. Permitiendo la obtencion de moleculas mas ramificadas, es esencial para la expresion de las propiedades de las dextrinas, en particular, de las dextrinas amarillas. Otras reacciones tienen tambien lugar, tales como la “anhidrisacion” interna, entre carbonos 1 y 6, o la recombinacion procedente de la reaccion entre un extremo reductor y un grupo hidroxilo de C2, C3 o C4. La importancia relativa de estos fenomenos confiere a las dextrinas unas propiedades espedficas. En la transformacion de las dextrinas blancas, el mecanismo preponderante es la hidrolisis. Esto significa que estas dextrinas blancas presentan o bien una masa molecular elevada con una baja solubilidad en agua, o bien lo contrario. En el caso de las dextrinas amarillas, la hidrolisis es importante y el conjunto de los mecanismos descritos anteriormente tiene una importancia igual, lo que lleva a unos productos de baja masa molecular, generalmente re-ramificados, que presentan una fuerte solubilidad en agua.

Las dextrinas utiles para la composicion segun la invencion presentan unas caractensticas particulares de masa molecular. Estas resultan por lo tanto de la competicion de los diferentes mecanismos de reaccion complejos descritos anteriormente.

Se puede, para realizar la salsa de estuco segun la invencion, utilizar unas dextrinas de cualquier tipo, mientras que estas dextrinas presentan la masa molecular particular de las dextrinas (A) y (B) utiles a la invencion.

En lo que se refiere a la masa molecular (M) de la dextrina (A) o de la dextrina (B), esta se expresa en Daltons (Da) y puede determinarse por el experto en la materia con la ayuda de una cromatograffa de exclusion esterica de tipo HPSEC-MALLS (High Performance Size Exclusion Chromatography coupled on-line with Multiple Angle Laser Light Scattering - Cromatograffa de exclusion por tamano de alta resolucion acoplada en lmea con dispersion de luz laser de multiples angulos). Se puede medir esta masa por cromatograffa de exclusion esterica, segun el protocolo siguiente:

* preparacion de una muestra por solubilizacion de la dextrina, calentando a 100°C durante 30 minutos en un disolvente de dilucion constituido de una mezcla DMSO/NaNO³(0,1M de NaNO³en DMSO), pudiendo dicha muestra presentar una concentracion que va de 2 a 10 mg de almidon por ml de disolvente de dilucion;

* utilizacion de un aparato de cromatograffa ffquida de alto rendimiento (CLHP) equipado de una bomba, que funciona en modo isocratico, que hace circular un disolvente de elucion a 0,3 ml/mn, de un refractometro, de un detector de dispersion de luz laser de multiples angulos de 18 angulos calentado a 35°C, por ejemplo un detector DAWN HELEOS de la comparffa Wyatt, y de un horno termostatico de las columnas calentado a 35°C, por ejemplo equipado de columnas de polihidroximetacrilato de tipo SUPREMA y cuyo disolvente de elucion es, por ejemplo, una solucion acuosa de nitrato de sodio a 0,1 M, que contiene el 0,02% en masa de azida de sodio;

^{* inyeccion en el aparato de un volumen de muestra de aproximadamente 100 |}i ^l.

Las masas moleculares medias en peso pueden determinarse a partir de los espectros obtenidos, por ejemplo, volviendo a tratar los espectros exponenciales de primer orden, con la ayuda del programa de analisis de tipo ASTRA v.5.

La dextrina (A) esta constituida de al menos una dextrina de masa molecular media en peso Ma inferior a 500 kDa. Puede as ^tambien estar constituida de una mezcla de dextrinas de las cuales cada una presenta esta caractenstica de masa molecular media en peso. Ventajosamente, Ma esta comprendida entre 5 kDa y 400 kDa, preferiblemente entre 10 kDa y 350 kDa, muy preferiblemente entre 100 kDa y 300 kDa.

La dextrina (A) se puede obtener a partir del almidon extrafdo de cereales tales como el trigo, el mafz, la cebada, el triticale, el sorgo o el arroz, de tuberculos tales como la patata o la mandioca, o de leguminosas tales como el guisante y la soja, y de mezclas de tales almidones. Puede tratarse tambien de almidon waxy o al contrario de almidon rico en amilosa de los almidones anteriormente citados.

Preferentemente, la dextrina se obtiene a partir de almidon de mafz, de trigo, de patata o de guisante, muy preferiblemente de mafz.

La dextrina (B) esta constituida de al menos una dextrina de masa molecular media en peso Mb superior a Ma 50 kDa. Asf, puede estar constituida tambien de una mezcla de dextrinas de las cuales cada una presenta esta caractenstica de masa molecular media en peso.

A tftulo de ejemplo, si la salsa de estuco segun la invencion comprende una dextrina (A) de masa Ma igual a 300 kDa, la salsa de estuco comprende ademas por lo menos una dextrina (B) de masa Mb superior a 350 kDa.

Ventajosamente, Mb esta comprendido entre 550 kDa y 5000 kDa, preferiblemente entre 550 kDa y 3000 kDa. Es preferiblemente superior a 600 kDa, y preferentemente superior a 1000 kDa. Es ventajosamente inferior a 2500 kDa. Muy preferiblemente, la masa molecular media en peso esta comprendida entre 1000 kDa y 2500 kDa.

La dextrina (B) se puede obtener a partir del almidon extrafdo de cereales tales como el trigo, el mafz, la cebada, el triticale, el sorgo o el arroz, de tuberculos tales como la patata o la mandioca, o de leguminosas tales como el guisante y la soja, y de mezclas de tales almidones. La dextrina (B) es una dextrina waxy, es decir una dextrina obtenida a partir de un almidon waxy. Un almidon waxy comprende generalmente unas cantidades de amilopectina que va de 90 a 100% en peso, expresandose estas cantidades en peso seco de amilopectina con respecto al peso seco de almidon, ventajosamente del 95 al 100%, muy frecuentemente que va del 98 al 100%. Este porcentaje puede determinarse por colorimetna con la ayuda de una evaluacion con yodo.

El almidon waxy se puede obtener, especialmente, a partir de mafz, de trigo, de cebada o de patata. Muy preferiblemente, el almidon waxy es un almidon de mafz waxy.

Las dextrinas (A) y (B) pueden ser solubles en agua o no solubles. Generalmente, la dextrina (A) de mas bajo peso molecular sera fuertemente soluble en agua, mientras que la dextrina (B) de peso molecular mas importante es debilmente soluble. Sin embargo, es tambien posible utilizar como dextrina (B), la dextrina soluble de la solicitud PCT/FR2012/052651. Por dextrina soluble en agua segun la presente solicitud, se entiende una dextrina que presenta una solubilidad acuosa superior o igual al 50%, medida a 22°C a una concentracion de almidon seco de 25 g/l de agua, tal como se describe en el ensayo A de la solicitud antes mencionada.

Numerosos procedimientos de fabricacion de dextrinas se conocen de la tecnica anterior, y las dextrinas utiles para la invencion son unos productos comercializados desde hace mucho tiempo. A tftulo de ejemplo, se pueden citar las dextrinas comercializadas por la solicitante bajo la marca STABILYS®.

La salsa de estuco segun la invencion comprende entre el 30 y el 90% en masa de dextrina (A), y entre el 10 y el 70% en masa de dextrina (B), con respecto a la cantidad total de la mezcla de dextrinas (A) y (B) en la salsa.

Preferiblemente, la cantidad masica de dextrina (A) esta comprendida entre el 50 y el 85% y la cantidad masica de dextrina (B) esta comprendida entre el 15 y el 50%. Muy preferiblemente, la cantidad masica de dextrina (A) esta comprendida entre el 70 y el 80% y la cantidad masica de dextrina (B) esta comprendida entre el 20 y el 30%.

Segun un modo muy particularmente preferido, la salsa comprende, con respecto a la cantidad total de la mezcla de dextrinas (A) y (B) en la salsa, entre el 70 y el 80% de una cantidad masica de dextrina (A) que presenta una Ma comprendida entre 10 y 30 kDa y entre el 20 y el 30% de una cantidad masica de dextrina (B) waxy que presenta una Mb comprendida entre 1000 kDa y 2500 kDa.

Ademas de las dextrinas descritas anteriormente, la salsa de estuco contiene ademas agua y uno o varios pigmentos.

La salsa de estuco puede comprender, ademas del agua, eventualmente bajas cantidades de al menos otro disolvente tal como un alcohol, pero se prefiere que el disolvente de la salsa este constituido de agua. La materia seca de la salsa esta constituida de los ingredientes de la salsa con la exclusion de los disolventes.

La salsa de estuco presenta ventajosamente una materia seca comprendida entre el 40 y el 85%, preferiblemente entre el 50 y el 75%, incluso entre el 55 y el 73%.

Unos ejemplos de pigmentos apropiados comprenden las arcillas como el kaolin, pero tambien las arcillas calcinadas, los silicatos de aluminio hidratados, la bentonina, el carbonato de calcio, el sulfato de calcio o yeso, las sflices, en particular las sflices precipitadas, el dioxido de titanio, la alumina, el trihidrato de aluminio, unos pigmentos plasticos tales como los de poliestireno, el blanco satinado, el talco, el sulfato de bario, el oxido de zinc y mezclas de dos o mas. Los pigmentos son preferiblemente el kaolin, el carbonato de calcio, el talco o las mezclas de estos pigmentos.

El o los pigmentos apropiados podran facilmente seleccionarse por un experto en la materia segun el tipo de salsa de estuco a obtener. Para preparar la salsa de estuco segun la invencion, se puede anadir el pigmento en forma de dispersion del pigmento en agua.

La salsa de estuco puede tambien contener uno o varios de los polfmeros adicionales que tienen una funcion de aglutinante, diferentes de las dextrinas (A) y (B). Este polfmero adicional puede ser un polfmero seleccionado entre los polfmeros estirenicos, por ejemplo un copolfmero estireno-butadieno, estireno-acrilato o estireno-butadienoacrilato, los polfmeros de tipo (met)acnlico o de tipo (met)acrilato, los poliacetatos de vinilo saponificados o no, los almidones diferentes de las dextrinas (A) y (B) y los aglutinantes proteicos tales como la casema, la gelatina, las protemas de soja. A tftulo de polfmero adicional, se prefiere un polfmero seleccionado entre los polfmeros estirenicos.

Estos polfmeros adicionales pueden introducirse ventajosamente en la composicion por medio de una dispersion en agua.

La salsa de estuco segun la invencion puede comprender, para 100 partes de pigmentos, de 0,5 a 200 partes de la mezcla de dextrinas (A) y (B), eventualmente de 0 a 100 partes de polfmero adicional, yendo la suma de las partes de dextrinas (A) y (B) y de polfmero adicional de 0,5 a 200 partes, ventajosamente de 2 a 30 partes, por ejemplo de 3 a 20 partes.

Se precisa que el numero de partes de la mezcla de dextrinas (A) y (B) es la suma de las partes de dextrina (A) y de las partes de dextrina (B).

Ventajosamente, la salsa de estuco comprende, para 100 partes de pigmentos, de 0,5 a 25 partes de la mezcla de dextrinas (A) y (B), de 0 a 20 partes y preferiblemente de 1 a 15 partes de polfmero adicional, yendo la suma de las partes de la mezcla de dextrinas (A) y (B) y de polfmero adicional de 2 a 30 partes, preferiblemente de 3 a 20 partes. Muy preferiblemente, la salsa de estuco comprende, para 100 partes de pigmentos, de 0,5 a 10 partes de la mezcla de dextrinas (A) y (B), de 2 a 10 partes de polfmero adicional, yendo la suma de las partes de la mezcla de dextrinas (A) y (B) y de polfmero adicional de 3 a 20 partes.

La salsa de estuco comprende generalmente un regulador de pH, por ejemplo una base tal como el hidroxido de sodio, incluso un acido tal como el acido clortudrico.

El pH de la salsa, que va generalmente de 8 a 10,5, preferiblemente comprendido entre 8,5 y 10, se ajusta anadiendo unas cantidades seleccionadas de regulador de pH.

La salsa de estuco puede tambien comprender unos aditivos clasicamente utilizados en las salsas de estuco.

A tftulo de ejemplos de aditivos, se pueden citar los espesantes. Unos ejemplos de espesantes apropiados comprenden los espesantes sinteticos, o los espesantes de origen natural tales como los eteres de celulosa como la carboximetilcelulosa (CMC), la hidroxietilcelulosa, la hidroxipropilcelulosa, la etilhidroxietilcelulosa o la metilcelulosa, los alginatos tales como el alginato de sodio, la goma xantana, los carragenanos y los galactomananos como la goma guar.

Otros aditivos que pueden utilizarse son los tensioactivos, por ejemplo los tensioactivos cationicos, los tensioactivos anionicos, no ionicos, anfoteros y tensioactivos fluorados.

Unos endurecedores pueden tambien utilizarse como, por ejemplo, unos compuestos halogenos activos, compuestos vinilsulfona o unos compuestos epoxi.

Unos agentes dispersantes como los polifosfatos, los poliacrilatos o los policarboxilatos pueden tambien utilizarse. Como ejemplo de aditivos que pueden tambien estar comprendidos en la salsa de estuco de la invencion, se pueden citar los agentes que mejoran la fluidez, los lubricantes, los agentes antiespumantes, los blanqueantes opticos, los agentes conservantes como, por ejemplo, los compuestos bencisotiazolona e isotiazolona, los agentes biocidas como, por ejemplo, el metaborato, el tiocianato y el benzonato sodico.

Otros aditivos que pueden citarse son tambien los inhibidores del amarilleamiento, tales como los derivados de sulfonato de sodio, los absorbantes ultravioleta, los antioxidantes.

Tambien se pueden utilizar los agentes de resistencia al agua, que pueden seleccionarse entre las resinas cetona, los latex anionicos o el glioxal y/o los agentes de resistencia humeda o en seco, tales como las resinas a base de glioxal, los polietilenos oxidados, las resinas de melamina o urea-formaldetudo.

Unos agentes de reticulacion, unos aditivos de retencion del brillo de la tinta o unos aditivos de resistencia a las grasas y al aceite pueden tambien estar comprendidos en la salsa de estuco de la invencion.

El experto en la materia podra seleccionar los aditivos a fin de obtener la salsa de estuco y el papel que tiene las propiedades deseadas. La salsa de estuco puede comprender, por 100 partes de pigmentos, de 0 a 10 partes de aditivos, por ejemplo de 0,1 a 5 partes de aditivos.

El experto en la materia puede facilmente seleccionar las cantidades de cada uno de los constituyentes a fin de obtener la viscosidad que permitira aplicar la composicion sobre el papel de manera satisfactoria durante el procedimiento de estucado. Por ejemplo, la salsa de estuco segun la invencion presenta una viscosidad Brookfield que va de 500 a 2000 mPa.s, por ejemplo entre 600 y 1200 mPa.s, preferiblemente entre 600 y 900 mPa.s, y/o una viscosidad Hercules que va de 40 a 90 mPa.s y/o una viscosidad ACAV que va de 30 a 80 mPa.s. La viscosidad Brookfield se puede medir con la ayuda de un viscosfmetro de marca Brookfield cuya velocidad de rotacion del husillo es de 100 rpm. La viscosidad Hercules se puede medir con la ayuda de un viscosfmetro de marca Hercules cuya velocidad de rotacion del husillo es de 4400 rpm equipado de un bob “E”. La viscosidad ACAV se puede medir a un porcentaje de cizallamiento de 1000000 s-1. La viscosidad de la salsa aumenta principalmente con la materia seca, la cantidad de pigmentos y las cantidades de almidon, de polfmero adicional y de espesante.

La invencion se refiere tambien a un procedimiento de fabricacion de salsa de estuco segun la invencion que comprende al menos una etapa de mezcla de los constituyentes de la salsa. El procedimiento de fabricacion de la salsa de estuco comprende generalmente:

* una etapa de solubilizacion previa de las dextrinas (A) y/o (B), por ejemplo por coccion en presencia de agua,

* seguida de una etapa de mezcla de dicha o dichas dextrinas solubilizadas con los pigmentos, el agua, los eventuales polfmeros adicionales, reguladores de pH y aditivos.

Segun la variante en la que las dextrinas (A) y (B) son unas dextrinas solubles en agua, es tambien ventajoso realizar la salsa de estuco sin etapa de coccion previa de las dextrinas, es decir por simple mezcla de las dextrinas (A) y (B), de los pigmentos, del agua, de los eventuales polfmeros adicionales, reguladores de pH y aditivos. Segun esta variante, es tambien posible realizar la etapa de solubilizacion de las dextrinas (A) y (B), no por coccion sino por simple mezcla en agua.

Cuando se realiza una etapa de coccion del almidon, esta puede llevarse a cabo en Jet-Cooker o en lotes, por ejemplo a una temperatura comprendida entre 70 y 160°C. Generalmente, la coccion del almidon se realiza en solucion acuosa, presentando esta solucion acuosa, por ejemplo, un porcentaje masico en almidon que va del 10 al 40%.

Otro objeto de la invencion es un procedimiento de estucado de papel que comprende al menos una etapa de estucado sobre un papel de la salsa segun la invencion, por ejemplo de 1 a 5 etapas, especialmente de 2 a 3 etapas.

El procedimiento de estucado segun la invencion presenta la ventaja de poder utilizar unas velocidades de recubrimiento superiores a ciertas salsas de estuco a base de almidon de la tecnica anterior, lo que permite aumentar la productividad de los procedimientos de estucado de papel.

Segun la invencion, el termino “papel” abarca cualquier tipo de papel o carton apto para sufrir un tratamiento de estucado.

El estucado del papel puede efectuarse en lmea en la maquina de papel o sobre una maquina de recubrimiento separada. Segun la calidad deseada del papel o del carton y su utilizacion final, puede estucarse sobre uno solo o los dos lados. Cada lado puede estucarse una sola vez o una pluralidad de veces sobre uno o dos lados, con la condicion de que al menos una de las capas de estucado se realice a partir de la salsa de estuco segun la invencion. Segun un modo particularmente interesante de la invencion, la capa superior, es decir en contacto con el entorno o tambien la que esta destinada a imprimirse, se obtiene a partir de la salsa de estuco segun la invencion. En efecto, la capa obtenida a partir de la composicion segun la invencion presenta una resistencia mecanica importante y es particularmente brillante, en comparacion con las salsas de estuco a base de almidon de la tecnica anterior.

Para realizar una capa, se realiza en primer lugar una etapa de revestimiento seguida de una etapa de secado. La etapa de revestimiento de papel segun la invencion se puede realizar mediante cualquier procedimiento de revestimiento conocido por el experto en la materia. Puede realizarse por ejemplo por estucado por lamina de aire, estucado lapiz, estucado de barra lisa, estucado de barra roscada, por pulverizacion, estucado lamina, estucado cortina, estucado en prensa encoladora (size-press), estucado por aplicacion de predosificacion de una pelfcula (film press), las tecnicas denominadas de brush coating, cast coating, gravure coating, jet applicator coating, short dwell coating, slide Hopper coating, flexographic coating y reverse roll coating.

Despues de la etapa de recubrimiento, la capa se obtiene por una etapa de secado. Esta etapa de secado se puede realizar por un secado al aire, por conveccion, por contacto, por radiacion, por ejemplo por radiacion infrarroja.

Eventualmente, el procedimiento de estucado puede comprender una etapa de calandrado, lo que permite aumentar el brillo del papel estucado y alisarlo. La etapa de calandrado se realiza generalmente pasando el papel revestido y secado en una calandradora o entre rodillos que se recubren generalmente de elastomeros. Para mejores resultados, el calandrado puede efectuarse con unos rodillos calentados.

La presente solicitud divulga tambien un papel estucado obtenido a partir del procedimiento de estucado de la invencion. El papel obtenido a partir del procedimiento de estucado de la invencion presenta excelentes propiedades, en particular una resistencia en estado humedo superior a la de los papeles estucados obtenidos a partir de salsas de estuco a base de almidon de la tecnica anterior.

Cada capa obtenida por el procedimiento de la invencion puede comprender una cantidad de materia que va de 1 a 30 g/m2, por ejemplo de 4 a 25 g/m2, preferiblemente de 6 a 20 g/m2

El papel estucado puede comprender de 1 a 5 capas de estucado, por ejemplo de 2 a 3 capas de estucado, de las cuales al menos una se obtiene a partir de la salsa de estuco segun la invencion.

Debido a sus propiedades superiores, el papel estucado segun la invencion puede utilizarse ventajosamente en un procedimiento de impresion como, por ejemplo, una impresion de tipo off set, heliograbado, rotograbado, litograbado, chorro de tinta o flexografia, preferiblemente de tipo off set o heliograbado.

A fin de ilustrar y mostrar las ventajas de la presente invencion, se han fabricado unos papeles a partir de salsas de estuco segun la invencion y comparativas en los ejemplos siguientes.

Ejemplos

Ejemplo 1: Fabricacion de papel para impresion off-set

Productos utilizados

Los productos siguientes se utilizaron para realizar las salsas de estuco:

Polfmero adicional: Latex estireno-butadieno

Pigmento 1: Dispersion de carbonato de calcio

Pigmento 2: Dispersion de kaolin

Lubricante: estearato

Espesante sintetico: poliacrilato

Blanqueante optico

Agua

Solucion acuosa de sosa a una concentracion de 10 mol.l-1

Los almidones utilizados en las salsas de estuco son los siguientes:

ALMIDON 1: Almidon de mafz oxidado comercializado para la preparacion de salsas de estuco.

ALMIDON 2: Almidon de mafz waxy nativo.

ALMIDON 3: Dextrina de mafz waxy de masa molecular media en peso igual a 300 kDa.

ALMIDON 4: Dextrina de mafz de masa molecular media en peso igual a 200 kDa.

ALMIDON 5: Dextrina de mafz de masa molecular media en peso igual a 20 kDa.

ALMIDON 6: Dextrina de mafz waxy de masa molecular media en peso igual a 1200 kDa.

Coccion de los almidones

Se realiza una suspension de almidon mezclando el o los almidones (43% en masa) en agua en una cuba abierta, con la ayuda de un mezclador y de un husillo defloculante. Se introduce una canula vapor en la cuba y la temperatura sube progresivamente. La agitacion inicial es de 700 rpm. Mientras la temperatura aumenta, el almidon empieza a gelatinizarse; la velocidad de agitacion aumenta entonces hasta 1700 rpm. Despues, tras la fragmentacion del almidon, la velocidad se disminuye a 700 rpm. La temperatura alcanza 95°C aproximadamente y se mantiene durante 20 minutos a esta temperatura. La materia seca del adhesivo es del 33%.

Preparacion de la salsa

Los constituyentes de las salsas segun la invencion (I) y comparativos (CP) estan en las proporciones que se muestran en la tabla 1.

Cada una de las dispersiones de pigmentos se homogenizan previamente, despues se realiza el protocolo siguiente: Los constituyentes de la salsa se introducen y se mezclan en un mezclador y en las proporciones indicadas en la tabla 1:

• Las dispersiones de pigmentos durante 10 minutos;

• Despues el latex durante 10 minutos;

• Despues el almidon cocido durante 10 minutos;

• Despues el resto de los constituyentes durante 10 minutos (aditivos, complemento de agua y sosa concentrada para ajustar el pH a 9,5).

Se preparan asf cinco litros de cada una de las salsas para el recubrimiento de papel y la caracterizacion reologica. Las viscosidades en mPa.s de tipo Brookfield, Hercules (4400 rpm, bob E) y ACAV (medida a una frecuencia de 1000000 s-1) aparecen tambien en esta tabla.

La capacidad a la retencion de agua de la salsa (en g/m2), tambien recogida en la tabla 1 en la lmea titulada GRADEK, a lo largo del procedimiento de estucado se determina con la ayuda de un aparato AAGWR (Abo Akademy Gradek water retention).

Tabla 1: salsas de estucos para papel impresion off-set

La salsa CP1 representa una salsa de estuco a base de latex sintetico y de almidon comercial.

La salsa CP2 representa una salsa de estuco particularmente preferida descrita en la solicitud WO 2011/131330 A1.

Las salsas segun la invencion presentan, con respecto a las salsas comparativas, unas viscosidades relativamente proximas, con una ligera ventaja para las salsas segun la invencion que tienen unas viscosidades ACAV mas bajas. La viscosidad ACAV es representativa de la viscosidad de la salsa durante el estucado del papel. Cuanto mas baja sea la viscosidad ACAV, mas puede aumentar la velocidad de la maquina.

Las salsas segun la invencion presentan tambien un GRADEK mas bajo y por lo tanto una mejor capacidad para retener el agua en la salsa durante el procedimiento. Esto permite obtener un procedimiento de estucado mas estable, ya que la necesidad de reajustar la materia seca en la salsa durante este procedimiento es menor.

Realizacion de los papeles

Los recubrimientos se realizaron sobre un papel de base, de gramaje de 42,5 g/m2, con la ayuda de un piloto helicoater, fabricado por DIXON, con un deposito de salsa de 11 g/m2 aproximadamente, siendo la velocidad de la maquina de 1200 m/min. El secado por infrarrojo se realiza con la ayuda de 14 lamparas de 2000 W cada una y el tiempo de secado es de 30 segundos.

Los papeles se calandran despues en un paso a 90°C con una presion de 220 daN/cm sobre una calandradora hoja a hoja del fabricante ABK.

El brillo de los papeles obtenidos despues del calandrado se midio segun la norma TAPPI T 480.

La blancura D 65 de los papeles obtenidos despues del calandrado se midio segun la norma TAPPI T 525.

Las mediciones del desgarro en estado seco se determinaron con la ayuda de un aparato IGT AIC 2-5 equipado de ruedas de 50 mm revestidas de una tela de goma, con la ayuda de una tinta IGT 3804, sobre muestras de papel de formato 340 x 55 mm.

Se deposita la tinta sobre las ruedas antes de transferir sobre el papel. La transferencia se realiza aplicando sobre la rueda una presion de 625 N, siendo la velocidad del portamuestras en aceleracion constante y alcanzando una velocidad final de 2m/s al final de muestra.

El desgarro en estado humedo se mide segun el mismo protocolo, con la diferencia de que la velocidad del portaobjeto es constante a 0,2 m/s y que se realiza, antes de la transferencia de la tinta, una transferencia de agua. Esta transferencia se realiza con la ayuda de una primera rueda tramada de 38 mm y aplicando sobre esta rueda una presion de 400 N.

Las caractensticas de los papeles obtenidos a partir de las salsas, se detallan en la tabla 2 siguiente.

Tabla 2: caractensticas de los papeles off set

La comparacion de los papeles segun la invencion de los ensayos l3, l4 y l5 con los de los ensayos CP1 y CP2 muestra que es posible mejorar, en cantidades identicas de almidon, el brillo del papel obtenido. El ensayo l6 muestra que es posible aumentar el porcentaje de sustitucion de latex de las propiedades todavfa satisfactorias.

Ejemplo 2: Fabricacion de papel para impresion por heliograbado

Productos utilizados

Los mismos productos se utilizaron para realizar las salsas de estuco que para las salsas de estuco del ejemplo 1, salvo que el latex estireno-butadieno se ha sustituido por un latex estireno-acrilato y que se utiliza tambien una dispersion de talco (Pigmento 3).

Fabricacion de las salsas

Las salsas se fabrican siguiendo el mismo protocolo que el del ejemplo 1. Los constituyentes de la salsa comparativa (CP) y de la salsa segun la invencion (I) estan en las proporciones que aparecen en la tabla 3. La viscosidad ACAV asf como el GRADEK aparecen tambien en esta tabla.

Tabla 3: salsas de estucos para papel impresion heliograbado

Se puede concluir que se observa tambien una mejora de la viscosidad ACAV, sinonimo de una capacidad de la salsa a utilizar a mayor velocidad que las salsas de la tecnica anterior.

Por otro lado, se mejora tambien la retencion de agua de la salsa segun la invencion.

Los papeles se fabrican segun el mismo protocolo del ejemplo 1, con las diferencias siguientes:

• El gramaje del papel antes del estucado es de 38,5 g/m2;

• Los papeles se calandran en un paso a 110°C con una presion de 220 daN/cm sobre una calandradora hoja a hoja del fabricante ABK.

Las propiedades de los papeles obtenidos se detallan en la tabla 4.

Tabla 4: caractensticas de los papeles de heliograbado

Este ensayo muestra tambien que el brillo del papel segun la invencion y la resistencia de la capa de estucado de este son excelentes.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Salsa de estuco que comprende al menos un pigmento, agua, y:

• entre el 30 y el 90% en masa de dextrina (A) constituida de al menos dextrina de masa molecular media en peso Ma inferior a 500 kDa;

• entre el 10 y el 70% en masa de dextrina (B) constituida de al menos dextrina de masa molecular media en peso Mb; refiriendose las cantidades masicas de dextrinas a la cantidad total de la mezcla de dextrinas (A) y (B) en la composicion,

caracterizada por que Mb es superior a Ma 50 kDa, y

la dextrina (B) esta constituida de al menos una dextrina waxy.

2. Salsa de estuco segun la reivindicacion 1, caracterizada por que Ma esta comprendida entre 5 kDa y 400 kDa.

3. Salsa de estuco segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que Ma esta comprendida entre 10 y 350 kDa.

4. Salsa de estuco segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que Mb esta comprendida entre 550 kDa y 5000 kDa, preferiblemente entre 550 kDa y 3000 kDa.

5. Salsa de estuco segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que Mb esta comprendida entre 1000 kDa y 2500 kDa.

6. Salsa de estuco segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que, con respecto a la cantidad total de la mezcla de dextrinas (A) y (B), la cantidad masica de dextrina (A) esta comprendida entre el 70 y el 80% y la cantidad masica de dextrina (B) esta comprendida entre el 20 y el 30%.

7. Salsa de estuco segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende ademas al menos un polfmero adicional aglutinante, que puede ser un polfmero seleccionado entre los polfmeros estirenicos, por ejemplo un copolfmero estireno-butadieno, estireno-acrilato o estireno-butadieno-acrilato, los polfmeros de tipo (met)acnlico o de tipo (met)acrilato, los poliacetatos de vinilo saponificados o no y los aglutinantes proteicos tales como la casema, la gelatina, las protemas de soja.

8. Salsa de estuco segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende, para 100 partes de pigmentos, de 0,5 a 200 partes de mezcla de dextrinas (A) y (B), eventualmente de 0 a 100 partes de poifmero adicional, yendo la suma de las partes de la mezcla de dextrinas (A) y (B) y del polfmero adicional eventual que va de 0,5 a 200 partes, ventajosamente de 2 a 30 partes, par ejemplo de 3 a 20 partes.

9. Salsa de estuco segun una de las reivindicaciones 7 y 8, caracterizada por que comprende, para 100 partes de pigmentos, de 0,5 a 25 partes de mezcla de dextrinas (A) y (B), de 1 a 15 partes de polfmero adicional, yendo la suma de las partes de la mezcla de dextrinas (A) y (B) y de polfmero adicional de 2 a 30 partes, par ejemplo de 3 a 20 partes.

10. Salsa de estuco segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que presenta un pH que va de 8 a 10,5, preferiblemente comprendido entre 8,5 y 10.

11. Salsa de estuco segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que su materia seca esta comprendida entre el 40 y el 85%, preferiblemente entre el 50 y el 75%, incluso entre el 55 y el 73%.

12. Salsa de estuco segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que presenta una viscosidad Brookfield que va de 500 a 2000 mPa.s y/o una viscosidad Hercules que va de 40 a 90 mPa.s y/o una viscosidad ACAV que va de 30 y 80 mPa.s.

13. Procedimiento de estucado de papel, caracterizado por que comprende al menos una etapa de estucado sobre un papel de la salsa segun una de las reivindicaciones anteriores, par ejemplo de 1 a 5 etapas, preferiblemente de 2 a 3 etapas.