FR2900410A1 - Treating talc useful to reduce the amount of unwanted colloids in paper manufacture, by contacting with an amphoteric polymer, comprises mixing talc with-, and forming an aqueous suspension, grinding dry/wet talc, drying and graining - Google Patents
Treating talc useful to reduce the amount of unwanted colloids in paper manufacture, by contacting with an amphoteric polymer, comprises mixing talc with-, and forming an aqueous suspension, grinding dry/wet talc, drying and graining Download PDFInfo
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Abstract
Description
1 PROCEDE DE 'TRAITEMENT DU TALC PAR DES POLYMERES AMPHOTERES, TALCPROCESS FOR TREATING TALC WITH AMPHOTERIC POLYMERS, TALC
OBTENU, UTILISATION DUDIT TALC COMME AGENT REDUCTEUR DE LA QUANTITE DE COLLOIDES DANS LA FABRICATION DE SYSTEMES AQUEUX L'invention porte tout d'abord sur un nouveau procédé de traitement du talc, au moyen d'au moins un polymère amphotère, en vue de rendre ce talc efficace comme agent permettant de diminuer la quantité de colloïdes naturels et organiques dans le procédé de fabrication d,e la feuille de papier. OBTAINED, USE OF SAID TALC AS A REDUCING AGENT OF THE QUANTITY OF COLLOIDS IN THE MANUFACTURE OF AQUEOUS SYSTEMS The invention relates first of all to a novel process for treating talc, by means of at least one amphoteric polymer, in order to render this talc effective as an agent for decreasing the amount of natural and organic colloids in the process of making the paper sheet.
Un deuxième objet de l'invention est un talc ainsi traité obtenu à partir du procédé selon l'invention. A second object of the invention is a talc thus treated obtained from the process according to the invention.
Les troisième, ,quatrième et cinquième objets de l'invention sont constitués par les poudres sèches, les suspensions aqueuses et les granulés de talc traité obtenu à partir du procédé selon l'invention. The third, fourth and fifth subjects of the invention consist of dry powders, aqueous suspensions and treated talc granules obtained from the process according to the invention.
Un dernier objet de l'invention est l'utilisation du talc traité à partir du procédé selon 20 l'invention, comme agent réducteur de la quantité de colloïdes naturels et organiques dans le procédé de fabrication de la feuille de papier. A final object of the invention is the use of the treated talc from the process according to the invention as a reducing agent for the amount of natural and organic colloids in the papermaking process.
Le procédé de fabrication d'une feuille de papier (encore désigné dans la présente Demande sous le vocable de "procédé papetier") génère un grand nombre d'espèces 25 colloïdales constituées de particules hydrophobes totalement ou partiellement insolubles dans l'eau. Ces colloïdes sont soit d'origine naturelle et constitués d'une grande variété de macromolécules à longues chaînes hydrophobes (à base d'acides gras, d'esters, d'alcools,...) couramment appelés "pitch" selon le terme anglais bien connu de l'homme du métier, soit d'origine synthétique et constitués des polymères à 30 caractère collant que l'on rencontre fréquemment dans l'industrie papetière et couramment appelés "stickies" selon l'autre terme anglais bien connu de l'homme du métier. Les uns et les autres sont tout autant indésirables, puisqu'ils se collent sur les différents équipements du procédé papetier (tels que par exemples des rouleaux) ce qui nécessite des arrêts fréquents pour nettoyage, et qu'il y a aussi le risque de les retrouver dans le produit final où ils créent des imperfections de surface qui vont nuire aux propriétés de la feuille de papier, telle que sa blancheur, ses propriétés mécaniques ou son aspect de surface. Dans la présente Demande, on les désignera sous l'expression de "colloïdes indésirables". On trouve de tels colloïdes indésirables aussi bien dans la pulpe, qu'avec les fibres ou encore dans les eaux blanches du procédé de fabrication de la feuille de papier. The method of manufacturing a paper sheet (still referred to herein as "the papermaking process") generates a large number of colloidal species consisting of hydrophobic particles wholly or partially insoluble in water. These colloids are either of natural origin and consist of a large variety of long-chain hydrophobic macromolecules (based on fatty acids, esters, alcohols, etc.) commonly called "pitch" according to the English term. well known to those skilled in the art, or of synthetic origin and consisting of sticky polymers that are frequently encountered in the paper industry and commonly called "stickies" according to the other well-known English term of the invention. skilled person. Both are equally undesirable, since they stick on the various equipment of the paper process (such as for example rollers) which requires frequent stops for cleaning, and that there is also the risk of them. find in the final product where they create surface imperfections that will affect the properties of the paper sheet, such as its whiteness, its mechanical properties or its surface appearance. In the present Application, they will be referred to as "undesirable colloids". Such undesirable colloids are found in the pulp, with the fibers or in the white waters of the papermaking process.
Il existe deux types de méthodes pour réduire la quantité de colloïdes indésirables : celles qui mettent en jeu, par introduction comme additif dans le procédé papetier, avant la fabrication de la feuille de papier, un polymère organique et celles qui mettent en jeu dans les mêmes conditions un matériau inorganique (éventuellement traité par un polymère). There are two types of methods for reducing the amount of undesirable colloids: those involving, by introduction as an additive in the papermaking process, before the manufacture of the sheet of paper, an organic polymer and those that involve the same conditions an inorganic material (optionally treated with a polymer).
Dans la première catégorie, l'homme du métier connaît un certain nombre de documents, qui lui enseignent l'emploi de polymères cationiques, anioniques, non-ioniques ou encore amphotères. In the first category, the skilled person knows a number of documents, which teach him the use of cationic polymers, anionic, nonionic or amphoteric.
Ainsi, le document US 5 989 392 décrit-il la mise en oeuvre de polymères cationiques qui sont des polyammonium quaternaires constitués d'un monomère cationique et d'un monomère réticulant, en vue de réduire la quantité de colloïdes indésirables dans la pulpe de papier. Thus, US Pat. No. 5,989,392 discloses the use of cationic polymers which are quaternary polyammoniums consisting of a cationic monomer and a crosslinking monomer, in order to reduce the amount of undesirable colloids in the paper pulp. .
L'homme du métier connaît aussi le document WO 01 / 88 264, qui décrit l'utilisation de polymères non-ioniques à base d'acrylamide et d'acétate de vinyle, pour diminuer la déposition de matières collantes sur les équipements d'une machine à papier. Those skilled in the art also know the document WO 01/88 264, which describes the use of nonionic polymers based on acrylamide and vinyl acetate, to reduce the deposition of sticky materials on the equipment of a paper machine.
Il connaît également le document US 6 051 160, qui décrit une composition liquide à base de gomme de guai et d'un copolymère anionique du styrène et de l'anhydride maléïque ayant un poids moléculaire compris entre 500 et 10 000 g/mole ; cette composition est utilisée comme agent permettant de limiter la présence de colloïdes indésirables dans le procédé de fabrication de la feuille de papier. 3 L'homme du métier connaît aussi des documents qui mettent en oeuvre des polymères amphotères en vue de réduire la proportion de ces colloïdes indésirables. Ainsi, le document EP 0 464 993 lui enseigne-t-il l'utilisation de copolymères de l'acide (méth)acrylique et du chlorure de diallydiméthyl ammonium (DADMAC), comme agent de contrôle de la poix dans le procédé de fabrication de la feuille de papier. It also discloses US 6,051,160, which discloses a liquid composition based on guai gum and an anionic copolymer of styrene and maleic anhydride having a molecular weight of between 500 and 10,000 g / mol; this composition is used as an agent making it possible to limit the presence of undesirable colloids in the manufacturing process of the paper sheet. Those skilled in the art also know documents which use amphoteric polymers to reduce the proportion of these undesirable colloids. Thus, EP 0 464 993 teaches him the use of copolymers of (meth) acrylic acid and diallydimethyl ammonium chloride (DADMAC), as a pitch control agent in the manufacturing process of the piece of paper.
Quant au document US 2006 000 570, il lui enseigne, en vue de réduire la quantité de colloïdes indésirables, l'utilisation de copolymères de l'acide acrylique et/ou de l'acrylamide avec le DADMAC. Toutefois, ces solutions qui consistent en la mise en oeuvre de polymères organiques directement dans le procédé papetier, ne donnent pas satisfaction à l'homme du métier : en effet, de tels polymères ne s'avèrent pas assez efficaces pour réduire notablement la quantité de colloïdes indésirables. 15 La seconde voie qui permet de limiter la quantité de colloïdes indésirables consiste en la mise en oeuvre d'un additif minéral, éventuellement traité. As for the document US 2006 000 570, it teaches him, in order to reduce the amount of undesirable colloids, the use of copolymers of acrylic acid and / or acrylamide with DADMAC. However, these solutions which consist of the implementation of organic polymers directly in the paper process, do not satisfy the skilled person: in fact, such polymers do not prove effective enough to significantly reduce the amount of unwanted colloids. The second route which makes it possible to limit the amount of undesirable colloids consists in the use of an optionally processed mineral additive.
A ce titre, l'homme du métier sait depuis de nombreuses années que le talc est la 20 matière minérale privilégiée à cet effet, comme indiqué dans le document "Talc as pitch control agent in the paper industry" (Kam Pa Gikyoshi, 53 (9), 1999, pp 1133- 1142). As such, the skilled person has known for many years that talc is the preferred mineral material for this purpose, as indicated in the document "Talc as a pitch control agent in the paper industry" (Kam Pa Gikyoshi, 53 ( 9), 1999, pp. 1133-1142).
En vue d'améliorer les propriétés du talc comme agent permettant de réduire la 25 quantité de colloïdes indésirables, l'homme du métier connaît un certain nombre de documents qui mettent en oeuvre des polymères comme agents de traitement dudit talc. In order to improve the properties of talc as an agent for reducing the amount of undesirable colloids, those skilled in the art will know a number of documents which employ polymers as talc treatment agents.
Il connaît ainsi le document WO 89 / 06294 qui décrit une méthode pour réduire la quantité de colloïdes indésirables, par utilisation d'un talc sur lequel est adsorbé un 30 polymère cationique, la particule résultante ayant un potentiel zéta supérieur ou égal à +30 mV. Les auteurs de ce document avaient d'ailleurs déjà remarqué que les particules de talc ainsi traitées par des polymères cationiques, s'avéraient plus efficaces que :les polymères cationiques eux-mêmes, comme agents réduisant la to 4 quantité de colloïdes indésirables (page 15, lignes 19-23). Les exemples indiquent que l'adsorption du polymère cationique sur la particule de talc a lieu pendant un simple procédé de mélange. He thus knows the document WO 89/06429 which describes a method for reducing the amount of undesirable colloids, by using a talc on which a cationic polymer is adsorbed, the resulting particle having a zeta potential of greater than or equal to + 30 mV. . The authors of this document have already noticed that the talc particles thus treated with cationic polymers, prove to be more effective than: the cationic polymers themselves, as agents reducing the amount of undesirable colloids (page 15 , lines 19-23). The examples indicate that the adsorption of the cationic polymer on the talc particle takes place during a simple mixing process.
L'homme du métier connaît aussi le document US 2003 / 096 143, qui décrit une méthode pour améliorer la mouillabilité du talc et son affinité vis-à-vis des fibres de cellulose, permettant ainsi une réduction des colloïdes indésirables. Cette méthode est basée sur le double traitement du talc par un hydroxyde métallique et par un polymère cationique tel que le polyDADMAC, les polyamines, les polyéthylenimines et l'amidon cationique. Ce double traitement a lieu par mélange entre une suspension aqueuse de talc et les agents de traitement précités. Those skilled in the art also know the document US 2003/096 143, which describes a method for improving the wettability of talc and its affinity vis-à-vis cellulose fibers, thus reducing unwanted colloids. This method is based on the dual treatment of talc with a metal hydroxide and a cationic polymer such as polyDADMAC, polyamines, polyethylenimines and cationic starch. This double treatment takes place by mixing between an aqueous suspension of talc and the aforementioned treatment agents.
Enfin, l'homme du métier connaît le document US 2003 / 143 144, qui décrit un procédé de modification de la surface du talc, le talc ainsi modifié pouvant être utilisé comme agent réducteur de la quantité des colloïdes indésirables. Cette modification a lieu par la mise en contact, par simple mélange, d'une suspension aqueuse de talc et d'un polymère cationique fonctionnalisé par une amine quaternaire. Finally, one skilled in the art knows the document US 2003/143 144, which describes a method for modifying the talc surface, the talc thus modified being able to be used as a reducing agent for the quantity of undesirable colloids. This modification takes place by bringing into contact, by simple mixing, an aqueous suspension of talc and a cationic polymer functionalized with a quaternary amine.
Même si les procédés décrits dans les documents WO 89 / 06294, US 2003 / 096 143 et US 2003 / 143 144 constituent une avancée en terme d'efficacité des particules de talc traité, comme agents diminuant la quantité des colloïdes indésirables, par rapport aux autre solutions qui se contentent de mettre en oeuvre un simple polymère organique en tant qu'additif introduit dans le procédé de fabrication de la feuille de papier, ces solutions représentent toutefois un inconvénient important pour l'homme du métier : elles reposent sur la mise en oeuvre d'un polymère cationique. Or, ces polymères cationiques s'avèrent en général onéreux d'une part, et toxiques vis-à-vis de la faune aquatique lorsqu'ils sont rejetés dans les cours d'eaux avec les eaux usées résultant du procédé papetier. Il est en effet bien connu que des produits de nature cationique vont s'adsorber plus facilement sur les sites anioniques qu'on trouve sur les branchies des poissons. A ce titre, le document "Wastewater treatment polymers identified as the toxic component of a diamond mine effluent" (Environmental Toxicology and Chemistry, 23(9), 2004, pp. 2234-2242) rappelle la dangerosité des polymères cationiques vis-à-vis de la faune sous-marine. Even if the processes described in the documents WO 89/06294, US 2003/096143 and US 2003/143 144 constitute an advance in terms of effectiveness of the particles of treated talc, as agents which reduce the amount of undesirable colloids, compared to other solutions that are content to implement a simple organic polymer as an additive introduced in the process of manufacturing the paper sheet, these solutions however represent a significant drawback for the skilled person: they are based on the implementation of cationic polymer. However, these cationic polymers are generally expensive on the one hand, and toxic vis-à-vis aquatic fauna when they are released into the water with wastewater resulting from the paper process. It is well known that products of a cationic nature will adsorb more easily on the anionic sites found on the gills of fish. As such, the document "Wastewater treatment polymers identified as the toxic component of a diamond mine effluent" (Environmental Toxicology and Chemistry, 23 (9), 2004, pp. 2234-2242) recalls the dangerousness of cationic polymers vis-à- live underwater wildlife.
Par conséquent, il existe un manque en terme de solution technique permettant à l'homme du métier de disposer d'un procédé de réduction des colloïdes indésirables, dans le procédé de fabrication de la feuille de papier, ledit procédé devant être plus efficace que les méthodes mettant en oeuvre des polymères en tant que simples additifs, 5 et ledit procédé ne devant pas comporter les inconvénients inhérents à l'utilisation de polymères cationiques. Therefore, there is a lack in terms of technical solution allowing the skilled person to have a method of reducing unwanted colloids, in the process of manufacturing the paper sheet, said method to be more effective than the methods employing polymers as simple additives, and said process should not have the drawbacks inherent in the use of cationic polymers.
Aussi, poursuivant ses recherches en vue de fournir à l'homme du métier une telle 10 solution technique, la Demanderesse a mis au point un procédé de traitement du talc par des polymères, lesdits polymères étant mis en contact avec le talc : Also, pursuing its research with a view to providing the skilled person with such a technical solution, the Applicant has developed a method for treating talc with polymers, said polymers being brought into contact with talc:
- pendant une étape de mélange avec une suspension aqueuse de talc, contenant éventuellement de la pulpe, de nature mécanique et / ou thermomécanique et / ou 15 chimique et / ou de la pulpe recyclée, et / ou pendant une étape de mise en suspension aqueuse du talc, initialement présent sous forme de poudre sèche, - et / ou pendant une étape de broyage du talc, en milieu sec ou en milieu aqueux, et / ou pendant une étape de séchage d'une suspension aqueuse de talc, 20 et / ou pendant une étape de granulation du talc, during a step of mixing with an aqueous suspension of talc, optionally containing pulp, of a mechanical and / or thermomechanical and / or chemical nature and / or recycled pulp, and / or during an aqueous suspension stage talc, initially present in the form of a dry powder, and / or during a step of grinding the talc, in a dry medium or in an aqueous medium, and / or during a step of drying an aqueous suspension of talc, and / or or during a talc granulation step,
caractérisé en ce que les polymères sont des polymères amphotères, constitués : characterized in that the polymers are amphoteric polymers, consisting of:
a) d'au moins un monomère anionique, 25 b) d'au moins un monomère cationique, c) et éventuellement d'au moins un monomère non-ionique. a) at least one anionic monomer, b) at least one cationic monomer, c) and optionally at least one nonionic monomer.
De la sorte, on obtient un talc traité qui s'avère être un agent efficace en terme de 30 réduction des colloïdes indésirables dans le procédé papetier, ce qui n'était pas le cas des solutions de l'état de la technique qui ne mettaient en oeuvre qu'un simple polymère ou mélange de :polymères (cette propriété sera illustrée dans les exemples de la présente Demande). 6 D'autre part, la solution ainsi proposée, s'avère moins onéreuse et moins dangereuse (en terme d'écotoxicologie) que les solutions reposant sur l'emploi d'un polymère cationique comme agent de traitement du talc. In this way, a treated talc is obtained, which proves to be an effective agent in terms of reduction of undesirable colloids in the paper-making process, which was not the case with the solutions of the state of the art which did not only a single polymer or mixture of polymers (this property will be illustrated in the examples of the present Application). On the other hand, the solution thus proposed is less expensive and less dangerous (in terms of ecotoxicology) than the solutions based on the use of a cationic polymer as a talc treatment agent.
De plus, la Demanderesse a su remarquer que les polymères amphotères mis en oeuvre dans la présente invention permettent, pour un talc quelconque (c'est-à-dire notamment quelles que soit sa granulométrie et sa surface spécifique), de traiter celui-ci en vue d'améliorer ses propriétés d'agent réducteur des colloïdes indésirables : en ce sens, les polymères amphotères mis en oeuvre selon la présente invention permettent de doper les propriétés d'agent réducteur des colloïdes indésirables pour un talc quelconque. In addition, the Applicant has noted that the amphoteric polymers used in the present invention allow, for any talc (that is to say in particular regardless of its particle size and its specific surface), to treat it in order to improve its reducing agent properties of undesirable colloids: in this sense, the amphoteric polymers used according to the present invention make it possible to boost the reducing agent properties of the undesirable colloids for any talc.
Enfin, le procédé développé par la Demanderesse présente l'avantage d'être extrêmement souple pour l'homme du métier. En effet, les solutions techniques consistant à mettre en oeuvre un talc traité par un polymère cationique s'appuient exclusivement sur des procédés de traitement par simple mélange du talc en suspension aqueuse avec lesdits polymères cationiques. Or, l'homme du métier doit aussi faire face à un certain nombre d'exigences de la part de l'utilisateur final qu'est le papetier. Ces exigences peuvent être traduites à travers les différentes étapes unitaires de transformation que peut subir le talc, avant d'être envoyé à l'utilisateur final. A ce titre, ledit talc peut subir une ou plusieurs des opérations suivantes : Finally, the process developed by the Applicant has the advantage of being extremely flexible for the skilled person. Indeed, the technical solutions consisting in using a talc treated with a cationic polymer rely exclusively on treatment processes by simply mixing talc in aqueous suspension with said cationic polymers. However, the skilled person must also meet a number of requirements on the part of the end user that is the paper manufacturer. These requirements can be translated through the different unit processing steps that talc can undergo, before being sent to the end user. As such, said talc can undergo one or more of the following operations:
une étape de mélange, lorsque le talc est déjà présent sous forme d'une suspension aqueuse contenant éventuellement de la pulpe, l'objectif étant ici de permettre à l'utilisateur final de traiter une suspension aqueuse de talc directement au cours du procédé papetier, - une étape de mise en suspension, lorsque le talc est sous forme de poudre sèche, l'objectif étant de délivrer à l'utilisateur un produit liquide, une étape de broyage, en milieu sec ou en milieu aqueux, l'objectif étant de fournir 30 à l'utilisateur final un talc de taille de particules réduite et de surface spécifique plus élevée, - une étape de séchage, lorsque le talc était en suspension aqueuse, l'objectif étant de délivrer à l'utilisateur final un produit sous forme de poudre sèche, 7 une étape de granulation, l'objectif étant de délivrer à l'utilisateur final des produits sous forme de granulés. a mixing step, when the talc is already present in the form of an aqueous suspension optionally containing pulp, the objective here being to allow the end user to treat an aqueous suspension of talc directly during the papermaking process, a suspension stage, when the talc is in the form of a dry powder, the objective being to deliver to the user a liquid product, a grinding stage, in a dry medium or in an aqueous medium, the objective being to to provide the end user with a reduced particle size talc with a higher specific surface area; - a drying step, when the talc was in aqueous suspension, the objective being to deliver to the end user a product in the form of of dry powder, 7 a granulation step, the objective being to deliver to the end user products in the form of granules.
Or, aucune des solutions proposées par l'état de la technique ne permet à l'homme du métier de traiter le talc, en vue de le rendre efficace pour réduire la quantité de colloïdes indésirables, par introduction d'un polymère amphotère au cours d'une quelconque des étapes précédemment citées : le simple cas du mélange est extrêmement limitant pour l'homme du métier. Ainsi, un premier objet de l'invention est un procédé de traitement du talc par au 10 moins un polymère, ledit polymère étant mis en contact avec le talc : However, none of the solutions proposed by the state of the art allows the skilled person to treat talc, in order to make it effective to reduce the amount of undesirable colloids, by introducing an amphoteric polymer during Any of the above-mentioned steps: the simple case of mixing is extremely limiting for those skilled in the art. Thus, a first object of the invention is a method of treating talc with at least one polymer, said polymer being brought into contact with talc:
pendant une étape de mélange avec une suspension aqueuse de talc, contenant éventuellement de la pulpe de nature mécanique et / ou thermomécanique et / ou chimique et / ou de la pulpe recyclée, 15 - et / ou pendant une étape de mise en suspension aqueuse du talc, initialement présent sous forme de poudre sèche, et / ou pendant une étape de broyage du talc, en milieu sec ou en milieu aqueux, et / ou pendant une étape de séchage d'une suspension aqueuse de talc, et / ou pendant une étape de granulation du talc, 20 caractérisé en ce que ledit polymère est un polymère amphotère, constitué : a) d'au moins un monomère anionique, b) d'au moins un monomère cationique, c) et éventuellement d'au moins un monomère non-ionique. Le procédé selon l'invention est aussi caractérisé en ce que le polymère amphotère est constitué : during a mixing step with an aqueous suspension of talc, optionally containing pulp of mechanical and / or thermomechanical and / or chemical nature and / or recycled pulp, and / or during an aqueous suspending step of talc, initially present in the form of a dry powder, and / or during a step of grinding talc, in a dry medium or in an aqueous medium, and / or during a step of drying an aqueous suspension of talc, and / or during a talc granulation step, characterized in that said polymer is an amphoteric polymer, consisting of: a) at least one anionic monomer, b) at least one cationic monomer, c) and optionally at least one monomer nonionic. The process according to the invention is also characterized in that the amphoteric polymer consists of:
a) d'au moins un monomère anionique qui est un monomère anionique à 30 insaturation éthylénique et à fonction monocarboxylique à l'état acide ou salifié, choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction monocarboxylique, et préférentiellement parmi l'acide acrylique, méthacrylique, crotonique, isocrotonique, cinnamique ou encore les hémiesters de diacides tels 25 8 que les monoesters en CI à C4 des acides maléique ou itaconique, ou choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et fonction dicarboxylique à l'état acide ou salifié, et préférentiellement parmi l'acide itaconique, maléique, fumarique, mésaconique, citraconique ou encore les anhydrides d'acides carboxyliques, tels que l'anhydride maléique ou choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction sulfonique à l'état acide ou salifié, et préférentiellement parmi l'acide acrylamido-2-méthyl-2-propane-sulfonique, le méthallylsulfonate de sodium, l'acide vinyl sulfonique et l'acide styrène sulfonique ou bien encore choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction phosphorique à l'état acide ou salifié, et préférentiellement parmi l'acide vinyl phosphorique, le phosphate de méthacrylate d'éthylène glycol, le phosphate de méthacrylate de propylène glycol, le phosphate d'acrylate d'éthylène glycol, le phosphate d'acrylate de propylène glycol et leurs éthoxylats ou bien encore choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction phosphonique à l'état acide ou salifié, et est préférentiellement l'acide vinyl phosphonique, ou leurs mélanges, a) at least one anionic monomer which is an anionic monomer with ethylenic unsaturation and monocarboxylic functional group in the acid or salified state, chosen from monomers with ethylenic unsaturation and monocarboxylic function, and preferably from acrylic acid, methacrylic, crotonic, isocrotonic, cinnamic or else the half-esters of diacids such as the C 1 -C 4 monoesters of maleic or itaconic acids, or chosen from ethylenically unsaturated monomers and dicarboxylic functional groups in the acidic or salified state, and preferentially among itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, mesaconic acid, citraconic acid or anhydrides of carboxylic acids, such as maleic anhydride or chosen from ethylenically unsaturated monomers with a sulphonic function in the acidic or salified state, and preferentially among acrylamido-2-methyl-2-propanesulfonic acid, sodium methallylsulphonate, vinyl sulfonic acid and styrene sulphonic acid or else chosen from ethylenically unsaturated monomers and phosphoric function in the acid or salified state, and preferably from vinyl phosphoric acid, ethylene glycol methacrylate phosphate; , propylene glycol methacrylate phosphate, ethylene glycol acrylate phosphate, propylene glycol acrylate phosphate and their ethoxylates or else chosen from ethylenically unsaturated monomers and phosphonic function in the acid state or salified, and is preferably vinylphosphonic acid, or mixtures thereof,
b) d'au moins un monomère cationique choisi parmi les ammonium quaternaires, et préférentiellement parmi le chlorure ou le sulfate de [2-(méthacryloyloxy) éthyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [2-(acryloyloxy) éthyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [3-(acrylamido) propyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de diméthyl diallyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [3-(méthacrylamido) propyl] triméthyl ammonium, ou leurs mélanges, c) éventuellement d'au moins un monomère non-ionique choisi parmi le N-[3-(diméthylamino) propyl] acrylamide ou le N-[3-(diméthylamino) propyl] méthacrylamide, les esters insaturés tels que le méthacrylate de N-[2-(diméthylamino) éthyl], ou l'acrylate de N-[2-(diméthylamino) éthyl], ou parmi l'acrylamide ou le méthacrylamide et leurs mélanges, les acrylates ou méthacrylates d'alkyle, les vinyliques, et préférentiellement l'acétate de vinyle, la vinylpyrrolidone, le styrène, l'alphaméthylstyrène et leurs dérivés, ou les monomères de formule (I) : 5 10 15 20 25 (I) dans laquelle : m et p représentent un nombre de motifs d'oxyde d'alkylène inférieur ou égal à 150, n représente un nombre de motifs d'oxyde d'éthylène inférieur ou égal à 150, q représente un nombre entier au moins égal à 1 et tel que 5 (m+n+p)q < 150, et préférentiellement tel que 15 <_ (m+n+p)q < 120, RI représente l'hydrogène ou le radical méthyle ou éthyle, R2 représente l'hydrogène ou le radical méthyle ou éthyle, R représente un radical contenant une fonction insaturée polymérisable, appartenant préférentiellement au groupe des vinyliques ainsi qu'au groupe des esters acrylique, méthacrylique, maléique, itaconique, crotonique, vinylphtalique ainsi qu'au groupe des insaturés uréthannes tels que les acryluréthanne, méthacryluréthanne, a-a' diméthyl-isopropénylbenzyluréthanne, allyluréthanne, de même qu'au groupe des éthers allyliques ou vinyliques substitués ou non, ou encore au groupe des amides ou des imides éthyléniquement insaturées, R' représente l'hydrogène ou un radical hydrocarboné ayant 1 à 40 atomes de carbone, b) at least one cationic monomer chosen from quaternary ammoniums, and preferably from [2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethyl ammonium chloride or sulphate, [2- (acryloyloxy) ethyl] trimethyl chloride or sulphate; ammonium, [3- (acrylamido) propyl] trimethyl ammonium chloride or sulphate, dimethyl diallyl ammonium chloride or sulphate, [3- (methacrylamido) propyl] trimethyl ammonium chloride or sulphate, or mixtures thereof, c) optionally at least one nonionic monomer chosen from N- [3- (dimethylamino) propyl] acrylamide or N- [3- (dimethylamino) propyl] methacrylamide, unsaturated esters such as N-methacrylate; [2- (dimethylamino) ethyl], or N- [2- (dimethylamino) ethyl] acrylate, or from acrylamide or methacrylamide and mixtures thereof, alkyl acrylates or methacrylates, vinyls, and preferentially vinyl acetate, vinylpyrrolidone, styrene, alphamé thylstyrene and their derivatives, or the monomers of formula (I): in which: m and p represent a number of alkylene oxide units of less than or equal to 150, n represents a number of ethylene oxide units less than or equal to 150, q represents an integer at least equal to 1 and such that 5 (m + n + p) q <150, and preferentially such that 15 <_ (m + n + p) q <120, RI represents hydrogen or the methyl or ethyl radical, R2 represents hydrogen or the methyl or ethyl radical, R represents a radical containing a polymerizable unsaturated functional group, preferentially belonging to the vinyl group as well as to the acrylic, methacrylic, maleic, itaconic, crotonic and vinylphthalic esters, as well as unsaturated urethanes such as acrylurethane, methacrylurethane, dimethylisopropenylbenzylurethane, allylurethane and the group of allyl or vinyl ethers Whether or not it is in the group of ethylenically unsaturated amides or imides, R 'represents hydrogen or a hydrocarbon radical having 1 to 40 carbon atoms,
Le procédé selon l'invention est aussi caractérisé en ce que lesdits polymères amphotères sont constitués : The process according to the invention is also characterized in that the said amphoteric polymers consist of:
a) de 10 % à 90 %, préférentiellement de 25 % à 75 %, très préférentiellement de 40 % à 60 % en moles d'au moins un monomère anionique, b) de 10 % à 90 %, préférentiellement de 25 % à 75 %, très préférentiellement de 40 % à 60 % en moles d'au moins un monomère cationique, R1 R O nr 9 10 c) et de 0 % à 30 %, préférentiellement de 0 % à 20 % en moles d'au moins un monomère non-ionique, la somme des pourcentages molaires de chaque monomère constituant ledit polymère amphotère étant égal à 100 %. a) from 10% to 90%, preferably from 25% to 75%, very preferably from 40% to 60% by moles of at least one anionic monomer, b) from 10% to 90%, preferably from 25% to 75%; %, very preferably from 40% to 60% by moles of at least one cationic monomer, R 1 RO nr 9 10c) and from 0% to 30%, preferably from 0% to 20% by moles of at least one monomer nonionic, the sum of the molar percentages of each monomer constituting said amphoteric polymer being equal to 100%.
Le procédé selon l'invention est aussi caractérisé en ce que les polymères amphotères sont obtenus par des procédés connus de polymérisation radicalaire en solution, en émulsion directe ou inverse, en suspension ou précipitation dans des solvants appropriés, en présence de systèmes catalytiques et d'agents de transfert connus, ou encore par des procédés de polymérisation radicalaire contrôlée et préférentiellement par la polymérisation contrôlée par des nitroxydes (NMP) ou par des cobaloxymes, la polymérisation par transfert d'atome radicalaire (ATRP), la polymérisation radicalaire contrôlée par des dérivés soufrés, choisis parmi des carbamates, des dithioesters ou des trithiocarbonates (RAFT) ou des xanthates. The process according to the invention is also characterized in that the amphoteric polymers are obtained by known methods of radical polymerization in solution, in direct or inverse emulsion, in suspension or precipitation in appropriate solvents, in the presence of catalytic systems and known transfer agents, or by controlled radical polymerization processes and preferentially by controlled polymerization with nitroxides (NMP) or by cobaloxymes, radical atom transfer polymerization (ATRP), derivative-controlled radical polymerization sulfur, selected from carbamates, dithioesters or trithiocarbonates (RAFT) or xanthates.
Le procédé selon l'invention est aussi caractérisé en ce que les polymères amphotères sont totalement acides, ou totalement ou partiellement neutralisés par un agent de neutralisation choisi parmi les hydroxydes de sodium, de potassium, les hydroxydes et/ou oxydes de calcium, de magnésium, l'ammoniaque, ou leurs mélanges, préférentiellement par un agent de neutralisation choisi parmi l'hydroxyde de sodium, de potassium, l'ammoniaque, ou leurs mélanges, très préférentiellement par un agent de neutralisation qui est l'ammoniaque. The process according to the invention is also characterized in that the amphoteric polymers are totally acidic, or totally or partially neutralized with a neutralization agent chosen from hydroxides of sodium, of potassium, hydroxides and / or oxides of calcium and magnesium. , ammonia, or mixtures thereof, preferably with a neutralizing agent selected from sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, or mixtures thereof, very preferably with a neutralizing agent which is ammonia.
Le procédé selon l'invention est aussi caractérisé en ce que les polymères amphotères peuvent être éventuellement avant ou après leur neutralisation totale ou partielle, être traités et séparés en plusieurs phases, selon des procédés statiques ou dynamiques connus de l'homme du métier, par un ou plusieurs solvants polaires appartenant préférentiellement au groupe constitué par l'eau, le méthanol, l'éthanol, le propanol, l'isopropanol, les butanols, l'acétone, le tétrahydrofurane ou leurs mélanges. L'une des deux phases correspond alors aux polymères utilisés selon l'invention. The method according to the invention is also characterized in that the amphoteric polymers may be optionally before or after their total or partial neutralization, be treated and separated into several phases, according to static or dynamic methods known to those skilled in the art, by one or more polar solvents preferentially belonging to the group consisting of water, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanols, acetone, tetrahydrofuran or their mixtures. One of the two phases then corresponds to the polymers used according to the invention.
Le procédé selon l'invention est aussi caractérisé en ce que les polymères amphotères peuvent être séchés. 11 Un deuxième objet de l'invention est constitué par un talc traité, caractérisé en ce que l'agent de traitement du talc est un polymère amphotère, constitué : The process according to the invention is also characterized in that the amphoteric polymers can be dried. A second object of the invention is constituted by a treated talc, characterized in that the talc treatment agent is an amphoteric polymer, consisting of:
a) d'au moins un monomère anionique, b) d'au moins un monomère cationique, c) et éventuellement d'au moins un monomère non-ionique. a) at least one anionic monomer, b) at least one cationic monomer, c) and optionally at least one nonionic monomer.
Le talc traité est aussi caractérisé en ce que ledit polymère amphotère est constitué : a) d'au moins un monomère anionique qui est un monomère anionique à insaturation éthylénique et à fonction monocarboxylique à l'état acide ou salifié, choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction monocarboxylique, et préférentiellement parmi l'acide acrylique, méthacrylique, crotonique, isocrotonique, cinnamique ou encore les hémiesters de diacides tels que les monoesters en C1 à C4 des acides maléique ou itaconique, ou choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et fonction dicarboxylique à l'état acide ou salifié, et préférentiellement parmi l'acide itaconique, maléique, fumarique, mésaconique, citraconique ou encore les anhydrides d'acides carboxyliques, tels que l'anhydride maléique ou choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction sulfonique à l'état acide ou salifié, et préférentiellement parmi l'acide acrylarnido-2-méthyl-2-propane-sulfonique, le méthallylsulfonate de sodium, l'acide vinyl sulfonique et l'acide styrène sulfonique ou bien encore choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction phosphorique à l'état acide ou salifié, et préférentiellement parmi l'acide vinyl phosphorique, le phosphate de méthacrylate d'éthylène glycol, le phosphate de méthacrylate de propylène glycol, le phosphate d'acrylate d'éthylène glycol, le phosphate d'acrylate de propylène glycol et leurs éthoxylats ou bien encore choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction phosphonique à l'état acide ou salifié, et est préférentiellement l'acide vinyl phosphonique, ou leurs mélanges, The treated talc is also characterized in that the said amphoteric polymer consists of: a) at least one anionic monomer which is an anionic monomer with ethylenic unsaturation and with a monocarboxylic functional group in the acid or salified state, chosen from unsaturated monomers and ethylenic and monocarboxylic function, and preferably among acrylic acid, methacrylic, crotonic, isocrotonic, cinnamic or the half esters of diacids such as monoesters C1 to C4 maleic or itaconic acids, or selected from ethylenically unsaturated monomers and dicarboxylic function in the acid or salified state, and preferably among itaconic, maleic, fumaric, mesaconic, citraconic acid or carboxylic acid anhydrides, such as maleic anhydride or selected from ethylenically unsaturated monomers and sulfonic function in the acid or salified state, and preferentially acrylamido-2-methyl-2-propanesulfonic acid, sodium methallyl sulphonate, vinyl sulphonic acid and styrene sulphonic acid, or else chosen from monomers with ethylenic unsaturation and with phosphoric function in the state. acid or salified, and preferably from vinyl phosphoric acid, ethylene glycol methacrylate phosphate, propylene glycol methacrylate phosphate, ethylene glycol acrylate phosphate, propylene glycol acrylate phosphate, and the like. ethoxylates or else chosen from ethylenically unsaturated monomers and phosphonic function in the acid or salified state, and is preferably vinylphosphonic acid, or mixtures thereof,
b) d'au moins un monomère cationique choisi parmi les ammonium quaternaires, et préférentiellement parmi le chlorure ou le sulfate de [2-12 (méthacryloyloxy) éthyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [2-(acryloyloxy) éthyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [3-(acrylamido) propyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de diméthyl diallyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [3-(méthacrylamido) propyl] triméthyl ammonium, ou leurs mélanges, b) at least one cationic monomer chosen from quaternary ammoniums, and preferably from [2-12 (methacryloyloxy) ethyl] trimethyl ammonium chloride or sulphate, [2- (acryloyloxy) ethyl] chloride or sulphate trimethylammonium, [3- (acrylamido) propyl] trimethylammonium chloride or sulphate, dimethyl diallyl ammonium chloride or sulphate, [3- (methacrylamido) propyl] trimethyl ammonium chloride or sulphate or mixtures thereof ,
c) éventuellement d'au moins un monomère non-ionique choisi parmi le N-[3-(diméthylamino) propyl] acrylamide ou le N-[3-(diméthylamino) propyl] méthacrylamide, les esters insaturés tels que le méthacrylate de N-[2-(diméthylamino) éthyl], ou l'acrylate de N-[2-(diméthylamino) éthyl], ou parmi l'acrylamide ou le méthacrylamide et leurs mélanges, les acrylates ou méthacrylates d'alkyle, les vinyliques, et préférentiellement l'acétate de vinyle, la vinylpyrrolidone, le styrène, l'alphaméthylstyrène et leurs dérivés, ou les monomères de formule (I) : RI R O ùn- (I) dans laquelle : c) optionally at least one nonionic monomer chosen from N- [3- (dimethylamino) propyl] acrylamide or N- [3- (dimethylamino) propyl] methacrylamide, unsaturated esters such as N-methacrylate; [2- (dimethylamino) ethyl], or N- [2- (dimethylamino) ethyl] acrylate, or from acrylamide or methacrylamide and mixtures thereof, alkyl acrylates or methacrylates, vinyls, and preferentially vinyl acetate, vinylpyrrolidone, styrene, alphamethylstyrene and their derivatives, or the monomers of formula (I): embedded image in which:
- m et p représentent un nombre de motifs d'oxyde d'alkylène inférieur ou 20 égal à 150, n représente un nombre de motifs d'oxyde d'éthylène inférieur ou égal à 150, - q représente un nombre entier au moins égal à 1 et tel que 5 5 (m+n+p)q < 150., et préférentiellement tel que 15 5 (m+n+p)q < 120, 25 - RI représente l'hydrogène ou le radical méthyle ou éthyle, - R2 représente l'hydrogène ou le radical méthyle ou éthyle, R représente un radical contenant une fonction insaturée polymérisable, appartenant préférentiellement au groupe des vinyliques ainsi qu'au groupe des esters acrylique, méthacrylique, maléique, itaconique, 13 crotonique, vinylphtalique ainsi qu'au groupe des insaturés uréthannes tels que les acryluréthanne, méthacryluréthanne, a- a' diméthyl-isopropénylbenzyluréthanne, allyluréthanne, de même qu'au groupe des éthers allyliques ou vinyliques substitués ou non, ou encore au groupe des amides ou des imides éthyléniquement insaturées, R' représente l'hydrogène ou un radical hydrocarboné ayant 1 à 40 atomes de carbone, m and p represent a number of alkylene oxide units less than or equal to 150, n represents a number of ethylene oxide units of less than or equal to 150, q represents an integer at least equal to 1 and such that 5 (m + n + p) q <150., and preferably such that 15 5 (m + n + p) q <120, 25 - R 1 represents hydrogen or the methyl or ethyl radical, R2 represents hydrogen or the methyl or ethyl radical, R represents a radical containing a polymerizable unsaturated functional group, preferably belonging to the vinyl group as well as to the group of acrylic, methacrylic, maleic, itaconic, crotonic and vinylphthalic esters, and also to the group of unsaturated urethanes such as acrylurethane, methacrylurethane, α-dimethylisopropenylbenzylurethane, allylurethane, as well as to the group of substituted or unsubstituted allylic or vinyl ethers, or else to the group of ethylenically unsaturated amides or imides. R 'represents hydrogen or a hydrocarbon radical having 1 to 40 carbon atoms,
Le talc traité est aussi caractérisé en ce que ledit polymère amphotère est constitué : a) de 10 % à 90 %, préférentiellement de 25 % à 75 %, très préférentiellement de 40 % à 60 % en moles d'au moins un monomère anionique, b) de 10 % à 90 %, préférentiellement de 25 % à 75 %, très préférentiellement de 40 % à 60 % en moles d'au moins un monomère cationique, c) et de 0 % à 30 %, préférentiellement de 0 % à 20 % en moles d'au moins un 15 monomère non-ionique, The treated talc is also characterized in that said amphoteric polymer consists of: a) from 10% to 90%, preferably from 25% to 75%, very preferably from 40% to 60% by moles of at least one anionic monomer, b) from 10% to 90%, preferably from 25% to 75%, very preferably from 40% to 60% by moles of at least one cationic monomer, c) and from 0% to 30%, preferentially from 0% to 20 mol% of at least one nonionic monomer,
la somme des pourcentages molaires de chaque monomère constituant ledit polymère amphotère étant égal à 100 %. the sum of the molar percentages of each monomer constituting said amphoteric polymer being equal to 100%.
20 Le talc traité est aussi caractérisé en ce que les polymères amphotères sont obtenus par des procédés connus de polymérisation radicalaire en solution, en émulsion directe ou inverse, en suspension ou précipitation dans des solvants appropriés, en présence de systèmes catalytiques et d'agents de transfert connus, ou encore par des procédés de 25 polymérisation radicalaire contrôlée et préférentiellement par la polymérisation contrôlée par des nitroxydes (NMP) ou par des cobaloxymes, la polymérisation par transfert d'atome radicalaire (ATRP), la polymérisation radicalaire contrôlée par des dérivés soufrés, choisis parmi des carbamates, des dithioesters ou des trithiocarbonates (RAFT) ou des xanthates. 30 Le talc traité est aussi caractérisé en ce que les polymères amphotères sont totalement acides ou, totalement ou partiellement neutralisés par un agent de neutralisation choisi parmi les hydroxydes de sodium, de potassium, les hydroxydes et / ou oxydes de 14 calcium, de magnésium, l'ammoniaque, ou leurs mélanges, préférentiellement par un agent de neutralisation choisi parmi l'hydroxyde de sodium, de potassium, l'ammoniaque, ou leurs mélanges, très préférentiellement par un agent de neutralisation qui est l'ammoniaque. The treated talc is also characterized in that the amphoteric polymers are obtained by known methods of solution radical polymerization, in direct or inverse emulsion, in suspension or precipitation in appropriate solvents, in the presence of catalytic systems and agents. known transfer or by controlled radical polymerization processes and preferably by controlled polymerization with nitroxides (NMP) or by cobaloxymes, free radical transfer polymerization (ATRP), controlled radical polymerization with sulfur derivatives , selected from carbamates, dithioesters or trithiocarbonates (RAFT) or xanthates. The treated talc is also characterized in that the amphoteric polymers are completely acidic or totally or partially neutralized by a neutralizing agent selected from hydroxides of sodium, of potassium, hydroxides and / or oxides of calcium, magnesium, ammonia, or mixtures thereof, preferably with a neutralizing agent selected from sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, or mixtures thereof, very preferably with a neutralizing agent which is ammonia.
Le talc traité est aussi caractérisé en ce que les polymères amphotères peuvent être éventuellement avant ou après leur neutralisation totale ou partielle, traités et séparés en plusieurs phases, selon des procédés statiques ou dynamiques connus de l'homme du métier, par un ou plusieurs solvants polaires appartenant préférentiellement au groupe constitué par l'eau, le méthanol, l'éthanol, le propanol, l'isopropanol, les butanols, l'acétone, le tétrahydrofurane ou leurs mélanges. L'une des deux phases correspond alors aux polymères utilisés selon l'invention. Le talc traité est aussi caractérisé en ce que les polymères amphotères peuvent être 15 séchés. The treated talc is also characterized in that the amphoteric polymers may be optionally before or after their total or partial neutralization, treated and separated into several phases, according to static or dynamic processes known to those skilled in the art, by one or more solvents. polar preferentially belonging to the group consisting of water, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanols, acetone, tetrahydrofuran or mixtures thereof. One of the two phases then corresponds to the polymers used according to the invention. The treated talc is also characterized in that the amphoteric polymers can be dried.
Un troisième objet de l'invention est une poudre sèche de talc traité, caractérisée en ce que le talc traité est celui de la présente invention. Un quatrième olbjet de l'invention est un granulé de talc traité, caractérisé en ce que le talc traité est celui de la présente invention. A third subject of the invention is a treated talc dry powder, characterized in that the treated talc is that of the present invention. A fourth object of the invention is a treated talc granule, characterized in that the treated talc is that of the present invention.
Un cinquième objet de l'invention est une suspension aqueuse de talc traité, contenant 25 éventuellement de la pulpe de nature mécanique et / ou thermomécanique et / ou chimique et / ou de la pulpe recyclée,caractérisée en ce que le talc traité est celui de la présente invention. A fifth object of the invention is an aqueous suspension of treated talc, optionally containing pulp of a mechanical and / or thermomechanical and / or chemical nature and / or recycled pulp, characterized in that the treated talc is that of the present invention.
Un sixième et dernier objet de l'invention est l'utilisation comme agent réducteur de la 30 quantité de colloïdes indésirables, dans le procédé de fabrication d'une feuille de papier, d'un talc traité selon l'invention, d'une poudre sèche de talc traité selon l'invention, d'un granulé de talc traité selon l'invention et d'une suspension aqueuse de talc traité selon l'invention. 20 EXEMPLES A sixth and final subject of the invention is the use as a reducing agent of the amount of undesirable colloids, in the process for producing a sheet of paper, a talc treated according to the invention, a powder talc powder treated according to the invention, a talc granule treated according to the invention and an aqueous suspension of talc treated according to the invention. 20 EXAMPLES
Dans tous les exemples, les indices de polymolécularité et les poids moléculaires moyens des polymères (lorsqu'ils ont été mesurés) sont déterminés selon la méthode explicitée ci-dessous. In all the examples, the polymolecularity indices and the average molecular weights of the polymers (when they were measured) are determined according to the method explained below.
Les poids moléculaires moyens et l'indice de polymolécularité sont déterminés par une méthode de chromatographie d'exclusion stérique (CES). Une prise d'essai de la solution de polymère correspondant à 90 mg de matière sèche est introduite dans un flacon de 10 ml. Il est ajouté de la phase mobile, additionnée de 0,04 % de THF, jusqu'à une masse totale de 10 g. La composition de cette phase mobile est la suivante : NaNO3 : 0.2 mol/L, CH3COOH : 0.5 mol/L, acétonitrile 5% volume. La chaîne de CES est composée d'une pompe isocratique de type WatersTM 510, dont le débit est réglé à 0.8 mL/min, d'un passeur d'échantillons Waters 717+, d'un four contenant une précolonne de type "Guard Column Ultrahydrogel WatersTM", suivie d'un jeu de colonnes de 7.8 mm de diamètre interne et 30cm de longueur de type "Ultrahydrogel WatersTM",dont les porosités nominales sont, dans l'ordre de leur connection : 2000, 1000, 500 et 250À. La détection est assurée par un réfractomètre différentiel de type WatersTM 410. La température du four et du détecteur est régulée à 35 C. L'acquisition et de traitement du chromatogramme sont effectués par l'utilisation du logiciel PSS WinGPC Scientific v 4.02 . La CES est étalonnée par une série d'étalons de poly(DADMAC) fournie par Polymer Standards ServiceTM. La courbe d'étalonnage est de type linéaire et prend en compte la correction obtenue grâce au marqueur de débit (THF). The average molecular weights and the polymolecularity index are determined by a size exclusion chromatography (CES) method. A test portion of the polymer solution corresponding to 90 mg of dry matter is introduced into a 10 ml flask. The mobile phase, added with 0.04% THF, is added to a total mass of 10 g. The composition of this mobile phase is as follows: NaNO3: 0.2 mol / L, CH3COOH: 0.5 mol / L, acetonitrile 5% volume. The CES chain is composed of a WatersTM 510 isocratic pump, the flow rate is set at 0.8 mL / min, a Waters 717+ sample changer, an oven containing a "Guard Column" precolumn Ultrahydrogel WatersTM ", followed by a set of columns 7.8 mm in internal diameter and 30 cm in length of type" Ultrahydrogel WatersTM ", whose nominal porosities are, in the order of their connection: 2000, 1000, 500 and 250À. The detection is ensured by a differential refractometer of the WatersTM 410 type. The temperature of the oven and the detector is regulated at 35 C. The acquisition and treatment of the chromatogram are carried out using the PSS WinGPC Scientific v 4.02 software. The CES is calibrated by a series of poly (DADMAC) standards provided by Polymer Standards ServiceTM. The calibration curve is of linear type and takes into account the correction obtained thanks to the flow rate marker (THF).
Exemple 1Example 1
Cet exemple illustre le procédé selon l'invention dans lequel un polymère amphotère est mis en oeuvre pour traiter un talc, pendant une étape de mise en suspension aqueuse dudit talc (cette étape de mise en suspension étant réalisée selon les techniques bien connues de l'homme du métier). 15 Le talc mis en oeuvre est le FinntalcTM P05 commercialisé par la société MONDO 16 MINERALS, de diamètre médian égal à 2,2 gm (tel que déterminé à partir d'un appareil SedigraphTM 5100 commercialisé par la société MICROMERITICSTM) et de surface spécifique BET égale à 10,0 m2/g (telle que mesurée à partir d'un appareil FlowsorbTM II commercialisé par la société MICROMERITICSTM). This example illustrates the process according to the invention in which an amphoteric polymer is used to treat a talc, during a stage of aqueous suspension of said talc (this suspension step being carried out according to the well known techniques of the invention. skilled person). The talc used is Finntal ™ P05 marketed by the company MONDO MINERALS, with a median diameter equal to 2.2 gm (as determined from a SedigraphTM 5100 device sold by the company MICROMERITICSTM) and BET specific surface area. equal to 10.0 m 2 / g (as measured from a FlowsorbTM II device sold by the company MICROMERITICSTM).
Essai n 1 Cet essai constitue une référence. De la pulpe de bois de nature mécanique, et obtenue auprès de La Papeterie de Lancey (France) est filtrée à travers un filtre dont le diamètre des pores est égal à 2 m. ~o Cette pulpe de bois possède un extrait sec égal à 12 g / L et une concentration particulaire égale à 65 x 106 particules par cm3 mesurée par une cellule de comptage commercialisée par la société NEUBAUERTM. On obtient ainsi une liqueur. A 200 g de ladite liqueur sont ajoutés 20 g d'eau. 15 La phase liquide est alors centrifugée à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et sa turbidité est mesurée à partir d'un appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM. La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bi-20 permutée. Test No. 1 This test constitutes a reference. Pulp of mechanical nature, obtained from La Papeterie de Lancey (France) is filtered through a filter whose pore diameter is equal to 2 m. ~ o This wood pulp has a dry extract equal to 12 g / L and a particle concentration equal to 65 x 106 particles per cm3 measured by a counting cell marketed by the company NEUBAUERTM. A liquor is thus obtained. 200 g of water are added to 200 g of said liquor. The liquid phase is then centrifuged at 3000 rpm for 15 minutes, and its turbidity is measured from a MettlerTM DL 70 apparatus equipped with PhototrodeTM DP 660, both of which are marketed by METTLER TOLEDOTM. The phototrode is previously calibrated at a value of 1000 mV in bi-permuted water.
Essai n 2 Cet essai illustre l'art antérieur. On réalise une suspension aqueuse de talc, contenant 40 % en poids sec de talc non 25 traité par rapport au poids total de ladite suspension. On mélange 10 g de la suspension obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans l'essai 1 ainsi qu'à 10 g d'eau, et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation. La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un 30 appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bipermutée. 17 Essai n 3 Cet essai illustre l'invention. On réalise une dispersion aqueuse de talc, contenant 40 % en poids sec de talc, en présence de 1 % en poids sec (mesuré par rapport au poids sec de talc) d'un polymère amphotère constitué de 50 % en mole de MAPTAC (chlorure de [3-(méthacrylamido) propyl] triméthyl ammonium) et de 50 % en mole d'acide acrylique. Sa masse moléculaire en poids est égale à 44 200 g/mole et son indice de polymolécularité est égal à 1,95. On mélange 10 g de la dispersion obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans l'essai 1 ainsi qu'à 10 g d'eau, et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation. La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours/minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bipermutée. Test No. 2 This test illustrates the prior art. An aqueous suspension of talc, containing 40% by dry weight of untreated talc with respect to the total weight of said suspension, is produced. 10 g of the suspension obtained are mixed with 200 g of the liquor as described in test 1 and with 10 g of water, and the mixture is left stirring for 2 hours. The liquid phase is then separated from the solid phase by centrifugation at 3000 rpm for 15 minutes, and the turbidity of the liquid phase is measured from a MettlerTM DL 70 apparatus equipped with PhototrodeTM DP 660, both of which are sold by the company METTLER TOLEDOTM The phototrode is calibrated beforehand at a value of 1000 mV in bipermuted water. Test No. 3 This test illustrates the invention. An aqueous dispersion of talc containing 40% by dry weight of talc is prepared in the presence of 1% by dry weight (measured with respect to the dry weight of talc) of an amphoteric polymer consisting of 50% by mole of MAPTAC (chloride [3- (methacrylamido) propyl] trimethylammonium) and 50 mol% acrylic acid. Its weight-average molecular weight is 44,200 g / mol and its polymolecularity index is equal to 1.95. 10 g of the dispersion obtained are mixed with 200 g of the liquor as described in test 1 and with 10 g of water, and the mixture is left to act for 2 hours with stirring. The liquid phase is then separated from the solid phase by centrifugation at 3000 rpm for 15 minutes, and the turbidity of the liquid phase is measured from a MettlerTM DL 70 device equipped with PhototrodeTM DP 660, both of these equipments being marketed. by METTLER TOLEDOTM The phototrode is calibrated beforehand at a value of 1000 mV in bipermuted water.
Essai n 4 Cet essai illustre l'invention. Test No. 4 This test illustrates the invention.
On réalise une dispersion aqueuse de talc contenant 40 % en poids sec de talc, en présence de 1 % en poids sec (mesuré par rapport au poids sec de talc) d'un polymère amphotère constitué de 60 % en mole de MADQUAT (chlorure de [2-(méthacryloyloxy) éthyl] triméthyl ammonium) et de 40 % en mole d'acide acrylique. Sa masse moléculaire en poids est égale à 78 000 g/mole et son indice de polymolécularité est égal à 2,65. On mélange 10 g de la dispersion obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans l'essai 1 ainsi qu'à 10 g d'eau, et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation. La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM. La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bipermutée. 18 L'ensemble des caractéristiques et résultats correspondant aux essais n 1 à 4 est rapporté dans le tableau 1. An aqueous dispersion of talc containing 40% by dry weight of talc is prepared in the presence of 1% by dry weight (measured with respect to the dry weight of talc) of an amphoteric polymer consisting of 60% by mole of MADQUAT (sodium chloride). [2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethyl ammonium) and 40 mol% acrylic acid. Its weight-average molecular weight is 78,000 g / mol and its polymolecularity index is equal to 2,65. 10 g of the dispersion obtained are mixed with 200 g of the liquor as described in test 1 and with 10 g of water, and the mixture is left to act for 2 hours with stirring. The liquid phase is then separated from the solid phase by centrifugation at 3000 rpm for 15 minutes, and the turbidity of the liquid phase is measured from a MettlerTM DL 70 device equipped with PhototrodeTM DP 660, both of these equipments being marketed. by METTLER TOLEDOTM. The phototrode is calibrated beforehand at a value of 1000 mV in bipermuted water. The set of characteristics and results corresponding to the tests 1 to 4 are reported in Table 1.
Pour chacun des essais, on calcule la différence entre la valeur 1000 mV (valeur d'étalonnage de la phototrode lorsqu'elle est plongée dans l'eau bi-permutée) et la valeur de turbidité mesurée pour chaque échantillon : plus cette différence est faible, plus la quantité de colloïdes indésirables restant dans l'échantillon est faible. Essai n 1 2 3 4 Référence / Art Antérieur / Invention Référence Art Invention Invention Antérieur Pulpe mécanique (g) 200 200 200 200 Eau ajoutée à la pulpe (g) 20 10 10 10 Suspension aqueuse contenant 40 % en 0 10 10 10 poids sec de talc (g) Polymère amphotère (% en poids sec / 0 0 1 1 poids sec de talc) 1000 - valeur de turbidité (mV) 690 150 60 30 Tableau 1 Ces résultats démontrent que le talc mis en oeuvre dans l'essai n 2 permet de réduire sensiblement la quantité (1000 - valeur de la turbidité). For each test, the difference between the 1000 mV value (the phototrode calibration value when immersed in the bi-permuted water) and the measured turbidity value for each sample is calculated: the lower the difference. the lower the amount of undesirable colloids remaining in the sample. Test No. 1 2 3 4 Reference / Prior Art / Invention Reference Art Invention Invention Previous Pulp (g) 200 200 200 200 Water added to the pulp (g) 20 10 10 10 Aqueous suspension containing 40% by weight of talc (g) Amphoteric polymer (% by dry weight / dry weight of talc) 1000 - turbidity value (mV) 690 150 60 Table 1 These results demonstrate that the talc used in test no. 2 can significantly reduce the amount (1000 - value of turbidity).
Les meilleurs résultats sont cependant obtenus pour les essais n 3 et 4 qui mettent en oeuvre selon l'invention un polymère amphotère comme agent de traitement dudit talc, et qui permettent d'exacerber l'efficacité dudit talc. The best results are, however, obtained for the tests n 3 and 4 which implement according to the invention an amphoteric polymer as a treatment agent of said talc, and which allow to exacerbate the effectiveness of said talc.
Ces résultats démontrent donc l'efficacité des polymères selon l'invention, comme 20 agents de traitement du talc, en vue de le rendre efficace pour diminuer la quantité de colloïdes indésirables dans un procédé de fabrication de la feuille de papier. These results therefore demonstrate the effectiveness of the polymers according to the invention as talc treatment agents, in order to make it effective in decreasing the amount of undesirable colloids in a papermaking process.
Exemple 2Example 2
25 Cet exemple illustre le procédé selon l'invention dans lequel un polymère amphotère est mis en oeuvre pour traiter un talc, pendant une étape de mise en suspension aqueuse dudit talc. Le talc mis en oeuvre est le FinntalcTM P15 commercialisé par la société MONDO 5 19 MINERALS, de diamètre médian égal à 5,5 gm (tel que déterminé à partir d'un appareil SedigraphTM 5100 commercialisé par la société MICROMERITICSTM) et de surface spécifique BET égale à 6,0 m2/g (telle que mesurée à partir d'un appareil FlowsorbTM II commercialisé par la société MICROMERITICSTM) Pour cette série d'essais, l'essai n 1 constitue toujours la référence. This example illustrates the process according to the invention in which an amphoteric polymer is used to treat a talc, during a step of aqueous suspension of said talc. The talc used is FinntalcTM P15 marketed by the company MONDO 5 19 MINERALS, with a median diameter equal to 5.5 gm (as determined from a SedigraphTM 5100 device marketed by MICROMERITICSTM) and BET specific surface area. equal to 6.0 m2 / g (as measured from a FlowsorbTM II device marketed by MICROMERITICSTM) For this series of tests, test No. 1 is still the reference.
10 En plus de la mesure de turbidimétrie réalisée au cours de l'essai n 1, on réalise aussi une mesure de Demande Chimique en Oxygène (DCO) qui représente la concentration (mg/L) d'oxygène équivalente à la quantité de dichromate consommée par les matières dissoutes et en suspension (1 mole de K2Cr2O7 correspond à 1 mole d'oxygène). La mesure de DCO est effectuée selon la norme ISO 6060, en mettant en oeuvre un 15 photomètre Spectroquant Nova 60 commercialisé par la société MERCKTM. Cette mesure est représentative de la quantité de colloïdes indésirables demeurés dans la phase liquide : plus cette valeur est élevée, plus la quantité de colloïdes indésirables restés en suspension est importante. In addition to the turbidimetric measurement made during test n 1, a Chemical Oxygen Demand (COD) measurement is also carried out which represents the concentration (mg / L) of oxygen equivalent to the quantity of dichromate consumed. dissolved and suspended materials (1 mole of K 2 Cr 2 O 7 corresponds to 1 mole of oxygen). The measurement of COD is carried out according to the ISO 6060 standard, by implementing a Spectroquant Nova 60 photometer marketed by MERCKTM. This measurement is representative of the amount of undesirable colloids remaining in the liquid phase: the higher this value, the greater the amount of undesirable colloids remaining in suspension.
20 Essai n 5 Cet essai illustre l'art antérieur. On réalise une suspension aqueuse de talc, contenant 40 % en poids sec de talc par rapport au poids total de ladite suspension. On mélange 10 g de la suspension obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans 25 l'essai 1 ainsi qu'à 10 g d'eau, et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation. La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM 30 La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bipermutée. On réalise également une mesure de DCO sur la phase liquide, selon la méthode précédemment décrite. 20 Essai n 6 Cet essai illustre l'invention. On réalise une dispersion aqueuse de talc, contenant 40 % en poids sec de talc, en présence de 1 % en poids sec (mesuré par rapport au poids sec de talc) d'un polymère amphotère constitué de 50 % en mole de MAPTAC et de 50 % en mole d'acide acrylique. Sa masse moléculaire en poids est égale à 44 200 g/mole et son indice de polymolécularité est égal à 1,95. On mélange 10 g de la dispersion obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans l'essai 1 ainsi qu'à 10 g d'eau, et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bipermutée. On réalise également une mesure de DCO sur la phase liquide, selon la méthode précédemment décrite. Test No. 5 This test illustrates the prior art. An aqueous suspension of talc containing 40% by dry weight of talc with respect to the total weight of said suspension is produced. 10 g of the suspension obtained are mixed with 200 g of the liquor as described in test 1 and with 10 g of water, and the mixture is left stirring for 2 hours. The liquid phase is then separated from the solid phase by centrifugation at 3000 rpm for 15 minutes, and the turbidity of the liquid phase is measured from a MettlerTM DL 70 device equipped with PhototrodeTM DP 660, both of these equipments being marketed. by METTLER TOLEDOTM The phototrode was previously calibrated to a value of 1000 mV in bipermuted water. A measurement of COD is also carried out on the liquid phase, according to the method previously described. Test No. 6 This test illustrates the invention. An aqueous dispersion of talc containing 40% by dry weight of talc is prepared in the presence of 1% by dry weight (measured with respect to the dry weight of talc) of an amphoteric polymer consisting of 50% by mole of MAPTAC and of 50 mol% acrylic acid. Its weight-average molecular weight is 44,200 g / mol and its polymolecularity index is equal to 1.95. 10 g of the dispersion obtained are mixed with 200 g of the liquor as described in test 1 and with 10 g of water, and the mixture is left to act for 2 hours with stirring. The liquid phase is then separated from the phase solid by centrifugation at 3000 rpm for 15 minutes, and the turbidity of the liquid phase is measured from a MettlerTM DL 70 device equipped with PhototrodeTM DP 660, both of these equipments being sold by the company METTLER TOLEDOTM The phototrode is calibrated beforehand to a value of 1000 mV in bipermuted water. A measurement of COD is also carried out on the liquid phase, according to the method previously described.
Essai n 7 Cet essai illustre l'invention. On réalise une dispersion aqueuse de talc contenant 40 % en poids sec de talc, en présence de 1 % en poids sec (mesuré par rapport au poids sec de talc) d'un polymère amphotère constitué de 60 % en mole de MADQUAT et de 40 % en mole d'acide acrylique. Sa masse moléculaire en poids est égale à 78 000 g/mole et son indice de polymolécularité est égal à 2,65. On mélange 10 g de la dispersion obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans l'essai 1 ainsi qu'à 10 g d'eau, et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM. Test No. 7 This test illustrates the invention. An aqueous dispersion of talc containing 40% by dry weight of talc is prepared in the presence of 1% by dry weight (measured with respect to the dry weight of talc) of an amphoteric polymer consisting of 60% by mole of MADQUAT and 40% by weight. mole% acrylic acid. Its weight-average molecular weight is 78,000 g / mol and its polymolecularity index is equal to 2,65. 10 g of the dispersion obtained are mixed with 200 g of the liquor as described in test 1 and with 10 g of water, and the mixture is left to act for 2 hours with stirring. The liquid phase is then separated from the phase solid by centrifugation at 3000 rpm for 15 minutes, and the turbidity of the liquid phase is measured from a MettlerTM DL 70 device equipped with PhototrodeTM DP 660, both equipment being marketed by METTLER TOLEDOTM.
La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bipermutée. On réalise également une mesure de DCO sur la phase liquide, selon la méthode précédemment décrite. The phototrode is calibrated beforehand at a value of 1000 mV in bipermuted water. A measurement of COD is also carried out on the liquid phase, according to the method previously described.
Essai n 8 Cet essai illustre l'invention. On réalise une dispersion aqueuse de talc contenant 40 % en poids sec de talc, en présence de 1 ,/o en poids sec (mesuré par rapport au poids sec de talc) d'un polymère amphotère constitué de 60 % en mole de MADQUAT et de 40 % en mole d'acide acrylique. Sa masse moléculaire en poids est égale à 121 000 g/mole et son indice de polymolécularité est égal à 2,20. On mélange 10 g de la dispersion obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans l'essai 1 ainsi qu'à 10 g d'eau, et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM. Test No. 8 This test illustrates the invention. An aqueous dispersion of talc containing 40% by dry weight of talc is prepared in the presence of 1% by dry weight (measured with respect to the dry weight of talc) of an amphoteric polymer consisting of 60% by mole of MADQUAT and 40 mol% acrylic acid. Its weight-average molecular weight is 121,000 g / mol and its polymolecularity index is equal to 2.20. 10 g of the dispersion obtained are mixed with 200 g of the liquor as described in test 1 and with 10 g of water, and the mixture is left to act for 2 hours with stirring. The liquid phase is then separated from the phase solid by centrifugation at 3000 rpm for 15 minutes, and the turbidity of the liquid phase is measured from a MettlerTM DL 70 device equipped with PhototrodeTM DP 660, both equipment being marketed by METTLER TOLEDOTM.
La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bipermutée. On réalise également une mesure de DCO sur la phase liquide, selon la méthode précédemment décrite. The phototrode is calibrated beforehand at a value of 1000 mV in bipermuted water. A measurement of COD is also carried out on the liquid phase, according to the method previously described.
Essai n 9 Cet essai illustre l'invention. On réalise une dispersion aqueuse de talc contenant 40 % en poids sec de talc, en présence de 1 0/o en poids sec (mesuré par rapport au poids sec de talc) d'un polymère amphotère constitué de 60 % en mole de MADQUAT et de 40 % en mole d'acide acrylique. Sa masse moléculaire en poids est égale à 54 500 g/mole et son indice de polymolécularité est égal à 2,45. 15 On mélange 10 g de la dispersion obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans l'essai 1 ainsi qu'à 10 g d'eau, et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation. La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bipermutée. On réalise également une mesure de DCO sur la phase liquide, selon la méthode 10 précédemment décrite. Test No. 9 This test illustrates the invention. An aqueous dispersion of talc containing 40% by dry weight of talc is prepared in the presence of 10% by dry weight (measured with respect to the dry weight of talc) of an amphoteric polymer consisting of 60% by mole of MADQUAT and 40 mol% acrylic acid. Its weight-average molecular weight is 54,500 g / mol and its polymolecularity index is equal to 2.45. 10 g of the dispersion obtained are mixed with 200 g of the liquor as described in test 1 and 10 g of water, and allowed to stir for 2 hours with stirring. The liquid phase is then separated from the solid phase by centrifugation at 3000 rpm for 15 minutes, and the turbidity of the liquid phase is measured from a MettlerTM DL 70 device equipped with PhototrodeTM DP 660, both of these equipments being marketed. by METTLER TOLEDOTM The phototrode is calibrated beforehand at a value of 1000 mV in bipermuted water. A measurement of COD on the liquid phase is also carried out, according to the method previously described.
L'ensemble des caractéristiques et résultats correspondant aux essais n 1 et 5 à 9 est rapporté dans le tableau 2. Essai n 1 5 6 7 8 9 Référence / Référence Art Invention Invention Invention Invention Art Antérieur /Invention Antérieur Pulpe mécanique (g) 200 200 200 200 200 200 Eau ajoutée à la pulpe (g) 20 10 10 10 10 10 Suspension aqueuse 0 10 10 10 10 10 contenant 40 % en poids sec de talc (g) Polymère amphotère (% 0 0 1 1 1 1 en poids sec / poids sec de talc) 1000 - valeur de la 690 180 70 55 50 60 turbidité (mV) DCO (mg/L) 3400 3050 2375 2680 2680 2680 Tableau 2 Ces résultats démontrent que le talc mis en oeuvre dans l'essai n 5 permet déjà de 20 diminuer sensiblement la quantité (1000 ù valeur de la turbidité), tout en diminuant la valeur de DCO. The set of characteristics and results corresponding to tests Nos. 1 and 5 to 9 is reported in Table 2. Test No 1 5 6 7 8 9 Reference / Reference Art Invention Invention Invention Invention Art Anterior / Invention Anterior Pulp (g) 200 200 200 200 200 200 Water added to the pulp (g) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 containing 40% by dry weight of talc (g) Amphoteric polymer (% 0 0 1 1 1 1 by weight dry / dry weight of talc) 1000 - value of 690 180 70 55 50 60 turbidity (mV) COD (mg / L) 3400 3050 2375 2680 2680 2680 Table 2 These results demonstrate that the talc used in test n 5 already makes it possible to substantially reduce the quantity (1000 ° turbidity value) while decreasing the COD value.
Les meilleurs résultats sont cependant obtenus pour les essais n 6 à 9 qui mettent en oeuvre selon l'invention un polymère amphotère comme agent de traitement dudit talc, 25 et qui permettent d'exacerber l'efficacité dudit talc, à la fois en terme de diminution de la quantité (1000 - valeur de la turbidité) et de diminution de la DCO. 23 Ces résultats démontrent donc l'efficacité des polymères selon l'invention, comme agents de traitement du talc, en vue de le rendre efficace pour diminuer la quantité de colloïdes indésirables dans un procédé de fabrication de la feuille de papier. The best results, however, are obtained for tests Nos. 6 to 9 which, according to the invention, implement an amphoteric polymer as a treatment agent for said talc, and which make it possible to exacerbate the effectiveness of said talc, both in terms of decrease in quantity (1000 - turbidity value) and decrease in COD. These results, therefore, demonstrate the effectiveness of the polymers according to the invention as talc treatment agents, in order to make it effective in decreasing the amount of undesirable colloids in a papermaking process.
Exemple 3Example 3
Cet exemple illustre le procédé selon l'invention dans lequel un polymère amphotère est mis en oeuvre pour traiter un talc, pendant une étape de mise en suspension aqueuse dudit talc. This example illustrates the process according to the invention in which an amphoteric polymer is used to treat a talc, during a step of aqueous suspension of said talc.
Le talc mis en oeuvre est un talc Finlandais, de diamètre médian égal à 30 gm (tel que déterminé à partir d'un appareil SedigraphTM 5100 commercialisé par la société MICROMERIT ICSTM) et de surface spécifique BET égale à 3,4 m2/g (telle que mesurée à partir d'un appareil FlowsorbTM II commercialisé par la société MICROMERIT ICSTM) The talc used is a Finnish talc with a median diameter of 30 gm (as determined from a SedigraphTM 5100 device marketed by MICROMERIT ICSTM) and a BET specific surface area of 3.4 m2 / g ( as measured from a FlowsorbTM II device marketed by MICROMERIT ICSTM)
Pour cette série d'essais, l'essai n 1 constitue toujours la référence. For this series of tests, test No. 1 is still the reference.
Essai n 10 Cet essai illustre l'art antérieur. On réalise une suspension aqueuse de talc, contenant 40 % en poids sec de talc par rapport au poids total de ladite suspension. On mélange 10 g de la suspension obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans l'essai 1, ainsi qu'à 10 g d'eau, et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM. La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bi- permutée. Test No. 10 This test illustrates the prior art. An aqueous suspension of talc containing 40% by dry weight of talc with respect to the total weight of said suspension is produced. 10 g of the suspension obtained are mixed with 200 g of the liquor as described in test 1, as well as with 10 g of water, and the mixture is left to act for 2 hours with stirring. solid phase by centrifugation at 3000 rpm for 15 minutes, and the turbidity of the liquid phase is measured from a MettlerTM DL 70 device equipped with PhototrodeTM DP 660, both of these equipment being marketed by METTLER TOLEDOTM. The phototrode is calibrated beforehand at a value of 1000 mV in bi-permutated water.
Essai n 11 Cet essai illustre l'invention. Test No. 11 This test illustrates the invention.
On réalise une dispersion aqueuse de talc, contenant 40 % en poids sec de talc, en présence de 1 9/o en poids sec (mesuré par rapport au poids sec de talc) d'un polymère amphotère constitué de 50 % en mole de MADQUAT et de 50 % en mole d'acide acrylique. An aqueous dispersion of talc, containing 40% by dry weight of talc, is produced in the presence of 19% by dry weight (measured with respect to the dry weight of talc) of an amphoteric polymer consisting of 50% by mole of MADQUAT. and 50 mol% acrylic acid.
Sa masse moléculaire en poids est égale à 84 400 g/mole et son indice de polymolécularité est égal à 3,1. On mélange 10 g de la dispersion obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans l'essai 1 ainsi qu'à 10 g d'eau, et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation. La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM. La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bipermutée. Its weight-average molecular weight is 84,400 g / mol and its polymolecularity index is equal to 3.1. 10 g of the dispersion obtained are mixed with 200 g of the liquor as described in test 1 and with 10 g of water, and the mixture is left to act for 2 hours with stirring. The liquid phase is then separated from the solid phase by centrifugation at 3000 rpm for 15 minutes, and the turbidity of the liquid phase is measured from a MettlerTM DL 70 device equipped with PhototrodeTM DP 660, both of these equipments being marketed. by METTLER TOLEDOTM. The phototrode is calibrated beforehand at a value of 1000 mV in bipermuted water.
Essai n 12 Cet essai illustre l'invention. On réalise une dispersion aqueuse de talc contenant 40 % en poids sec de talc, en présence de 1 % en poids sec (mesuré par rapport au poids sec de talc) d'un polymère amphotère constitué de 50 % en mole de MAPTAC et de 50 % en mole d'acide acrylique. Sa masse moléculaire en poids est égale à 44 200 g/mole et son indice de polymolécularité est égal à 1,95. On mélange 10 g de la dispersion obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans l'essai 1 ainsi qu'à 10 g d'eau, et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation. La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM. Test No. 12 This test illustrates the invention. An aqueous dispersion of talc containing 40% by dry weight of talc is prepared in the presence of 1% by dry weight (measured with respect to the dry weight of talc) of an amphoteric polymer consisting of 50% by mole of MAPTAC and 50% by weight. mole% acrylic acid. Its weight-average molecular weight is 44,200 g / mol and its polymolecularity index is equal to 1.95. 10 g of the dispersion obtained are mixed with 200 g of the liquor as described in test 1 and with 10 g of water, and the mixture is left to act for 2 hours with stirring. The liquid phase is then separated from the solid phase by centrifugation at 3000 rpm for 15 minutes, and the turbidity of the liquid phase is measured from a MettlerTM DL 70 device equipped with PhototrodeTM DP 660, both of these equipments being marketed. by METTLER TOLEDOTM.
La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bipermutée. The phototrode is calibrated beforehand at a value of 1000 mV in bipermuted water.
Essai n 13 25 Cet essai illustre l'invention. On réalise une dispersion aqueuse de talc contenant 40 % en poids sec de talc, en présence de 1 iô en poids sec (mesuré par rapport au poids sec de talc) d'un polymère amphotère constitué de 60 % en mole de MADQUAT et de 40 % en mole d'acide acrylique. Sa masse moléculaire en poids est égale à 78 000 g/mole et son indice de polymolécularité est égal à 2,55. On mélange 10 g de la dispersion obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans l'essai 1 ainsi qu'à 10 g d'eau, et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM. La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bi- permutée. Test No. 13 This test illustrates the invention. An aqueous dispersion of talc containing 40% by dry weight of talc is prepared in the presence of 1% by dry weight (measured with respect to the dry weight of talc) of an amphoteric polymer consisting of 60% by mole of MADQUAT and 40% by weight. mole% acrylic acid. Its weight-average molecular weight is 78,000 g / mol and its polymolecularity index is equal to 2.55. 10 g of the dispersion obtained are mixed with 200 g of the liquor as described in test 1 and with 10 g of water, and the mixture is left to act for 2 hours with stirring. The liquid phase is then separated from the phase solid by centrifugation at 3000 rpm for 15 minutes, and the turbidity of the liquid phase is measured from a MettlerTM DL 70 device equipped with PhototrodeTM DP 660, both equipment being marketed by METTLER TOLEDOTM. The phototrode is calibrated beforehand at a value of 1000 mV in bi-permutated water.
Essai n 14 Cet essai illustre l'invention. Test No. 14 This test illustrates the invention.
On réalise une dispersion aqueuse de talc contenant 40 % en poids sec de talc, en présence de 1 % en poids sec (mesuré par rapport au poids sec de talc) d'un polymère amphotère constitué de 10 % en mole de MAPTAC, de 40 % en mole de MADQUAT, et de 50 % en mole d'acide acrylique. Sa masse moléculaire en poids est égale à 56 000 g/mole et son indice de polymolécularité est égal à 2,55. On mélange 10 g de la dispersion obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans l'essai 1 ainsi qu'à 10 g d'eau, et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation. La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bipermutée. An aqueous dispersion of talc containing 40% by dry weight of talc is prepared in the presence of 1% by dry weight (measured with respect to the dry weight of talc) of an amphoteric polymer consisting of 10% by mole of MAPTAC, 40% by weight of mole% of MADQUAT, and 50 mol% of acrylic acid. Its weight-average molecular weight is 56,000 g / mol and its polymolecularity index is equal to 2.55. 10 g of the dispersion obtained are mixed with 200 g of the liquor as described in test 1 and with 10 g of water, and the mixture is left to act for 2 hours with stirring. The liquid phase is then separated from the solid phase by centrifugation at 3000 rpm for 15 minutes, and the turbidity of the liquid phase is measured from a MettlerTM DL 70 device equipped with PhototrodeTM DP 660, both of these equipments being marketed. by METTLER TOLEDOTM The phototrode is calibrated beforehand at a value of 1000 mV in bipermuted water.
L'ensemble des caractéristiques et résultats correspondant aux essais n 10 à 14 est rapporté dans le tableau 3. Essai n 1 10 11 12 13 14 Référence / Art Antérieur / Référence Art Invention Invention Invention Invention Invention Antérieur Pulpe mécanique (g) 200 200 200 200 200 200 Eau ajoutée à la pulpe (g) 20 10 10 10 10 10 Suspension aqueuse 0 10 10 10 10 10 contenant 40 % en poids sec de talc (g) Polymère amphotère (% 0 0 1 1 1 1 en poids sec / poids sec de talc) 1000 ù valeur de la 690 680 250 70 30 225 turbidité (mV) Tableau 3 Ces résultats démontrent que le talc mis en oeuvre dans l'essai n 10 ne permet de diminuer que très faiblement la valeur de la quantité (1000 - valeur de la turbidité) : un tel talc, non traité, ne s'avère pas être un agent efficace en vue de réduire la quantité de colloïdes indésirables dans le procédé papetier. En revanche, tous les résultats obtenus par la mise en oeuvre des polymères amphotères selon l'invention comme agent de traitement dudit talc, conduisent à des valeurs bien plus faibles de la quantité (1000 - valeur de turbidité), par rapport à la référence : ces résultats démontrent donc bien que le talc ainsi traité par lesdits polymères amphotères constitue un agent très efficace en vue de réduire la quantité de colloïdes indésirables dans le procédé papetier. The set of characteristics and results corresponding to the tests n ° 10 to 14 is reported in table 3. Test n 1 10 11 12 13 14 Reference / Art Anterior / Reference Art Invention Invention Invention Invention Invention Anterior Mechanical pulp (g) 200 200 200 200 200 200 Water added to the pulp (g) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 containing 10% dry weight of talc (g) Amphoteric polymer (% 0 0 1 1 1 1 in dry weight / dry weight of talc) 1000 to 690 680 250 70 30 225 turbidity (mV) Table 3 These results demonstrate that the talc used in test No. 10 makes it possible to reduce the value of the quantity only slightly ( 1000 - turbidity value): such untreated talc does not prove to be an effective agent for reducing the amount of undesirable colloids in the paper process. On the other hand, all the results obtained by the use of the amphoteric polymers according to the invention as a treatment agent for said talc, lead to much lower values of the quantity (1000 - turbidity value), with respect to the reference: these results therefore demonstrate that the talc thus treated with said amphoteric polymers is a very effective agent for reducing the amount of undesirable colloids in the paper process.
Exemple 4 Cet exemple illustre le procédé selon l'invention dans lequel un polymère amphotère est mis en oeuvre pour traiter un talc, pendant une étape de broyage aqueuse dudit talc. Le talc mis en oeuvre est le ComitalTM GR45 commercialisé par la société du même nom, de diamètre médian égal à 14,6 m (tel que déterminé à partir d'un appareil SedigraphTM 5100 commercialisé par la société MICROMERITICSTM) et de surface spécifique BET égale à 3,22 m2/g (telle que mesurée à partir d'un appareil FlowsorbTM II commercialisé par la société MICROMERITICSTM). EXAMPLE 4 This example illustrates the process according to the invention in which an amphoteric polymer is used to treat a talc during an aqueous milling step of said talc. The talc used is the ComitalTM GR45 marketed by the company of the same name, with a median diameter equal to 14.6 m (as determined from a SedigraphTM 5100 device sold by the company MICROMERITICSTM) and a BET specific surface area equal to at 3.22 m 2 / g (as measured from a FlowsorbTM II device sold by the company MICROMERITICSTM).
Pour cette série d'essais, l'essai n 1 constitue toujours la référence. For this series of tests, test No. 1 is still the reference.
Essai n 15 Cet essai illustre l'art antérieur. Test No. 15 This test illustrates the prior art.
On réalise un broyage avec un appareil DynomillTM commercialisé par la société WABTM en phase aqueuse de talc, contenant 40 % en poids sec de talc par rapport au poids total de ladite suspension broyée. En fin de broyage, la valeur du diamètre médian est de 9 m (tel que déterminé à partir d'un appareil SedigraphTM 5100 commercialisé par la société MICROMERITICSTM). Grinding is carried out with a DynomillTM apparatus marketed by WABTM in the aqueous talc phase, containing 40% by dry weight of talc with respect to the total weight of said ground suspension. At the end of grinding, the value of the median diameter is 9 m (as determined from a SedigraphTM 5100 device marketed by the company MICROMERITICSTM).
On mélange 10 g d'eau et 10 g de la suspension obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans l'essai 1 et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation. La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bipermutée. 10 g of water and 10 g of the suspension obtained are mixed with 200 g of the liquor as described in test 1 and allowed to act for 2 hours with stirring. The liquid phase is then separated from the solid phase by centrifugation at 3000 rpm for 15 minutes, and the turbidity of the liquid phase is measured from a MettlerTM DL 70 device equipped with PhototrodeTM DP 660, both of these equipments being marketed. by METTLER TOLEDOTM The phototrode is calibrated beforehand at a value of 1000 mV in bipermuted water.
Essai n 16 Cet essai illustre l'invention. On réalise un broyage avec un appareil DynomillTM commercialisé par la société WABTM aqueux de talc contenant 40 % en poids sec de talc, en présence de 2 % en poids sec (mesuré par rapport au poids sec de talc) d'un polymère amphotère constitué de 50 % en mole de MAPTAC et de 50 % en mole d'acide acrylique. Sa masse moléculaire en poids est égale à 44 200 g/mole et son indice de polymolécularïté est égal à 1,95. En fin de broyage, la valeur du diamètre médian est de 9 gm (tel que déterminé à partir d'un appareil SedigraphTM 5100 commercialisé par la société MICROMERITICSTM) On mélange 10 g d'eau et 10 g de la dispersion obtenue à 200 g de la liqueur telle que décrite dans l'essai 1 et on laisse agir pendant 2 heures sous agitation. La phase liquide est alors séparée de la phase solide par centrifugation à 3000 tours / minute pendant 15 minutes, et la turbidité de la phase liquide est mesurée à partir d'un 5 appareil MettlerTM DL 70 équipé de PhototrodeTM DP 660, ces deux équipements étant commercialisés par la société METTLER TOLEDOTM. La phototrode est étalonnée au préalable à une valeur de 1000 mV dans de l'eau bipermutée. L'ensemble des caractéristiques et résultats correspondant aux essais n 15 et 16 est rapporté dans le tableau 4. Essai n 1 15 16 Référence / Référence Art Invention Art Antérieur / Antérieur Invention Pulpe mécanique (g) 200 200 200 Eau ajoutée à la pulpe (g) 20 0 0 Suspension aqueuse obtenue par broyage contenant 40 0 10 10 % en poids sec de talc (g) Eau ajoutée à la suspension obtenue par broyage (g) 0 10 10 Polymère amphotère (% en poids sec / poids sec de 0 0 2 talc) 1000 ù valeur de la turbidité (mV) 690 220 40 10 Tableau 4 Ces résultats démontrent que le talc mis en oeuvre dans l'essai n 15 permet de diminuer la valeur de la quantité (1000 - valeur de la turbidité). Test No. 16 This test illustrates the invention. Grinding is carried out with a DynomillTM apparatus marketed by the company WABTM Aqueous talc containing 40% by dry weight of talc, in the presence of 2% by dry weight (measured with respect to the dry weight of talc) of an amphoteric polymer consisting of 50% by mole of MAPTAC and 50% by mole of acrylic acid. Its weight-average molecular weight is 44,200 g / mole and its polymolecularity index is equal to 1.95. At the end of grinding, the value of the median diameter is 9 gm (as determined from a SedigraphTM 5100 device marketed by MICROMERITICSTM). 10 g of water and 10 g of the dispersion obtained are mixed with 200 g of the liquor as described in test 1 and allowed to act for 2 hours with stirring. The liquid phase is then separated from the solid phase by centrifugation at 3000 rpm for 15 minutes, and the turbidity of the liquid phase is measured from a MettlerTM DL 70 apparatus equipped with PhototrodeTM DP 660, both of which are marketed by METTLER TOLEDOTM. The phototrode is calibrated beforehand at a value of 1000 mV in bipermuted water. The set of characteristics and results corresponding to the tests n 15 and 16 is reported in table 4. Test n 1 15 16 Reference / Reference Art Invention Art Anterior / Invention Invention Pulp (g) 200 200 200 Water added to the pulp ( g) 20 0 0 Aqueous suspension obtained by grinding containing 40 0 10 10% by dry weight of talc (g) Water added to the suspension obtained by grinding (g) 10 10 Polymer amphoteric (% dry weight / dry weight 0 0 2 talc) 1000 ù turbidity value (mV) 690 220 40 10 Table 4 These results demonstrate that the talc used in test No. 15 makes it possible to reduce the value of the quantity (1000 - turbidity value) .
15 Néanmoins, le meilleur résultat est obtenu avec le polymère selon l'essai n 16 : ce résultat démontre donc bien que le talc ainsi traité par ledit polymères amphotère au cours d'une étape de broyage constitue un agent très efficace en vue de réduire la quantité de colloïdes indésirables dans le procédé papetier. Nevertheless, the best result is obtained with the polymer according to test No. 16: this result therefore clearly demonstrates that the talc thus treated with the said amphoteric polymer during a grinding step constitutes a very effective agent for reducing the amount of undesirable colloids in the paper process.
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