MX2013004955A - Metodo para usar polimeros con grupos funcionales aldehido para incrementar el desempeño en la maquina de fabricacion de papel y para mejorar el encolado. - Google Patents

Abstract

Se describen y reivindican nuevas mezclas de encolado para lograr encolado mejorado junto con otros beneficios. La invención es una composición que comprende una mezcla de encolado que tiene una cantidad estabilizadora de uno o más polímeros con grupos funcionales aldehído y una cantidad de encolado de una composición de encolado. La invención también es un método para mejorar la producción de papel cartón y para mejorar el encolado a través de la adición de una cantidad efectiva de la mezcla de encolado descrita a la máquina de papel y un método para producir un medio que tiene fibras celulósicas, en donde el método incluye adicionar la mezcla de encolado descrita al medio en cualquier punto en el proceso de fabricación de papel.

Description

METODO PARA USAR POLIMEROS CON GRUPOS FUNCIONALES ALDEHIDO PARA INCREMENTAR EL DESEMPEÑO EN LA MAQUINA DE FABRICACION DE DE PAPEL Y PARA MEJORAR EL ENCOLADO Campo de la Invención Esta invención se refiere en general a una nueva composición y método para mejorar la producción de papel y cartón. De manera más específica, la invención se refiere a una composición y método para usar polímeros con grupos funcionales aldehido como un estabilizador de emulsión para emulsiones de encolado. La invención tiene pertinencia particular en la aplicación de estos polímeros en composiciones de emulsión de encolado como un reemplazo de polímeros tradicionales.

Antecedentes de la Invención Los polímeros con grupos funcionales aldehido a base de poliamida (y polímeros similares como se describe en la presente) , proporcionan una gran cantidad de beneficios para la fabricación de papel y cartón que incluyen resistencia temporal en húmedo, resistencia en seco, en trama húmeda, adhesivos de secador Yankee, y desagüe incrementado en presa. Estos polímeros se usan más comúnmente en las industrias de papel y cartón como aditivos para proporcionar resistencia temporal en húmedo y resistencia temporal en seco (ver por ejemplo Patente de los Estados Unidos 3,556,932, de REF.240937 Coscia et al., "Water-Soluble. Ionic, Glyoxalated, Vinylamide, Wet-Strength Resing and Paper Made Therewith" ; Farley, CE., "Glyoxalated Polyacrilamida Resin, pp. 45-61, in Wet-Strength Resins and Their Application, TAPPI Press: Atlanta, GA, 1994) . Por ejemplo, se describen innovaciones más recientes en estos tipos de polímeros en la Patente de los Estados Unidos No. 7,641,766, "Method of Using Aldehyde-Functionalized Polímeros to Enhance Paper Machine Dewatering" .

Se ha llevado a cabo de muchas maneras diferentes la adición de polímeros con grupos funcionales aldehido al proceso de fabricación de papel para lograr los efectos deseados de resistencia. Al igual que todos los aditivos de la parte húmeda, estos polímeros se alimentan comúnmente de forma directa al material diluido o espeso de los sistemas de las máquinas de fabricación de papel antes del proceso de formación de hojas, pero también se han practicado otros planteamientos tal como el rociado del aditivo sobre una hoja húmeda antes de la sección de prensa.

Las emulsiones de encolado utilizan polímeros como estabilizadores de emulsión. En lugar de ser una variedad de polímeros con grupos funcionales aldehido como se describe en la presente, estos estabilizadores poliméricos de emulsión son típicamente polímeros catiónicos de adición de vinilo (ver por ejemplo, Patente de los Estados Unidos No. 4,657,946) y también se han usado polímeros y copolímeros de haluro de dialildialquilamonio que están sustancialmente libres de grupos amonio unidos al polímero o copolímero por sólo un enlace químico (ver por ejemplo, Patente de los Estados Unidos No, 6,491,790). Sin embargo, estos polímeros no proporcionan los beneficios de los polímeros con grupos funcionales aldehido como se analiza anteriormente.

De esta manera existe una necesidad industrial en curso en la industria de fabricación de papel para desarrollar formulaciones de encolado que mejoran el encolado de papel y cartón y también proporcionan otras mejoras al proceso de fabricación de papel para reducir la necesidad de múltiples productos químicos.

Breve Descripción de la Invención Por consiguiente, esta invención proporciona nuevas mezclas de encolado para lograr encolado mejorado junto con otros beneficios como se describe en la presente al proceso de fabricación de papel. En un aspecto preferido, la invención descrita es una composición que comprende una mezcla de encolado que tiene una cantidad estabilizadora de uno o más polímeros con grupos funcionales aldehido y una cantidad de encolado de una composición de encolado. En varias modalidades, los polímeros tienen un peso molecular promedio en peso de al menos aproximadamente 50,000 g/mol y están presentes de forma estable en una cantidad de aproximadamente 2 % en peso a aproximadamente 33 % en peso, en base al peso total de la composición.

En otro aspecto, la invención es un método para mejorar la producción de papel cartón y para mejorar el ? encolado a través de la adición de una cantidad efectiva de la mezcla descrita de encolado a la máquina de fabricación de papel . La composición se puede adicionar en cualquier ubicación o en cualquier punto en el proceso de fabricación de papel. En el método, la composición se puede adicionar a 10 las ubicaciones de la parte húmeda usadas para los aditivos convencionales de la parte húmeda y/o en sistemas de aguas blancas. En el método, la mezcla de encolado también se puede adicionar como un material diluido, una línea de acceso de material diluido a una caja de entrada, o un material espeso 15 en el proceso de fabricación de papel.

En otro aspecto, la invención es un método para producir un medio que tiene fibras celulósicas, en donde el método incluye adicionar la mezcla descrita de encolado al medio en cualquier punto en un proceso de fabricación de 20 papel, el medio que tiene opcionalmente agentes minerales de relleno.

Es una ventaja de la invención proporcionar una composición y método de encolado que incrementa el efecto de encolado de una emulsión de encolado a una dosis fija de c encolado.

Es otra ventaja de la invención proporcionar una composición y método de encolado que reduce la cantidad de cola usada para lograr una respuesta dada de encolado.

Es una ventaja adicional de la invención . . proporcionar una composición y método que mejore la remoción de agua para incrementar la velocidad de la máquina de fabricación de papel para mayor producción.

Es aún otra ventaja de la invención proporcionar una composición y método que reduzca la cantidad de energía de secado (es decir, demanda de vapor) necesaria a una velocidad fija de producción.

Lo anterior ha resumido de una manera más bien amplia las características y ventajas técnicas de la presente invención a fin de que se pueda entender mejor la descripción detallada de la invención que sigue. Más adelante en la presente se describirán características y ventajas adicionales de la invención que forman el sujeto de las reivindicaciones de la invención. Se debe apreciar por los expertos en la técnica que la concepción y las modalidades específicas descritas se pueden utilizar fácilmente como una base para modificar y diseñar otras modalidades pará llevar a cabo los mismos propósitos de la presente invención. También se debe entender por los expertos en la técnica que estas modalidades equivalentes no se apartan del espíritu y alcance de la invención como se expone en las reivindicaciones anexas .

Breve Descripción de las Figuras La Figura 1 es una representación gráfica del efecto de una modalidad de la invención en la humedad de carrete y presión de vapor como una función del tiempo.

La Figura 2 muestra las distribuciones Malvern Mastersizer (% en volumen de partículas de emulsión con un diámetro dados) para emulsiones de ASA preparadas con un emulsionador polimérico existente que contiene un agente tensioactivo y con los polímeros de la invención.

La Figura 3 muestra que el efecto de encolado en hojas de ensayo preparadas en laboratorio, como se mide por el método de Prueba de Encolado Hercules ( "HST" , por sus siglas en inglés) fue inesperadamente mejor con emulsión glioxalada de polímero.

Descripción Detallada de la Invención Se ha descubierto de manera inesperada que cuando se usan uno o más polímeros con grupos funcionales aldehido como el agente estabilizador para mezclas de encolado, se logran incrementos dramáticos en el desagüe de la máquina de fabricación de papel, y de este modo incrementos en la producción de papel. Las "mezclas de encolado" significa, de acuerdo a las modalidades, una emulsión de encolado o una dispersión de encolado, y "emulsión" y "dispersión" algunas veces se usan de manera indistinta en la presente para referirse a una mezcla de encolado. Si una mezcla particular de encolado es una emulsión o una dispersión será evidente para aquellos expertos en la técnica. No se ha encontrado que estos incrementos, en la producción de papel se presenten cuando se adiciona una cantidad equivalente de uno o más polímeros con grupos funcionales aldehido a la composición de fabricación de papel, directamente. Adicionalmente, se lograron incrementos significativos en el encolado interno usando los polímeros descritos con grupos funcionales aldehido, como el agente estabilizador para la emulsión de encolado en comparación con iguales cantidades de estabilizadores de polímero que consisten de almidón o polímeros de acrilamida, catiónicos de bajo a medio peso molecular (es decir, estabilizadores de emulsión de encolado actualmente usados en la industria de fabricación de papel) . Estos últimos polímeros son en general copolímeros de acrilamida con monómeros catiónicos comunes (por ejemplo, DADMAC, DMAEA*MCQ, y DMAEM*MCQ, ver por ejemplo, Patente de los Estados Unidos No. 4,657,946, "Paper Sizing Method and Emulsión") pero el uso de otros polímeros catiónicos también se ha practicado y en general es bien conocido.

En modalidades de la presente invención, los polímeros con grupos funcionales aldehido para la inclusión en la composición y método son polímeros con grupos funcionales aldehido preparados al hacer reaccionar un precursor o polímero preformado que comprende una o más porciones reactivas aldehido con uno o más aldehido. Estos polímeros pueden tener varias arquitecturas que incluyen lineal, ramificada, tipo estrella, en bloque, de injerto, tipo dendrimero, y similares y otras arquitecturas adecuadas. Los polímeros preferidos comprenden aquellos que tienen grupos amino o amido como las porciones reactivas aldehido. Estos precursores o polímeros preformados se pueden derivar de cualquier fuente adecuada y se sintetizan usando cualquier método adecuado. Por ejemplo, los polímeros reactivos aldehido se pueden formar mediante emulsión, dispersión, o polimerización en solución y pueden contener especies monoméricas no iónicas, catiónicas, aniónicas y zwiteriónicas con el polímero. Además, estas especies monoméricas pueden estar presentes en cualquier cantidad y en cualquier combinación en el polímero.

Se proponen las siguientes definiciones para poner en claro y no se proponen para limitar.

"Monómero de acrilamida" significa un monómero de la fórmula en donde H o Cj.-C4 alquilo y R2 es H, Ci-C4 alquilo, arilo, o arilalquilo. Los monómeros preferidos de acrilamida son acrilamida y metacrilamida . Es más preferida acrilamida. "Aldehido" significa un compuesto que contiene uno o más grupos aldehido (-CHO) o un grupo capaz de formar un grupo aldehido reactivo, en donde los grupos aldehidos' son capaces de reaccionar con los grupos reactivos aldehido (por ejemplo, grupos amxdo o amino) de un polímero como se describe en la presente. Los aldehidos representativos incluyen formaldehído, paraformaldehído, glutaraldehído, glioxal, y similares, y cualquier otro aldehido mono-funcional o poli-funcional adecuado. Se prefiere Glioxal.

"Con grupos funcionales aldehido" significa el producto de reacción de un polímero precursor y un aldehido, en donde los grupos reactivos aldehido del polímero precursor han reaccionado con grupos carbonilo terminales del aldehido.

"Alquilo" significa un grupo monovalente derivado de un hidrocarburo saturado de cadena lineal o ramificada por la remoción de un átomo de hidrógeno individual. Los grupos alquilo representativos incluyen metilo, etilo, n- e iso-propilo, cetilo, y similares.

"Alquileno" significa un grupo divalente derivado de un hidrocarburo saturado de cadena lineal o ramificada por la remoción de dos átomos de hidrógeno. Los grupos alquileno representativos incluyen metileno, etileno, propileno y similares .

"Grupo amido" significa un grupo de la fórmula -C(Q)NHYi donde ?1#· se selecciona de H, alquilo, arilo, y arilalquilo, "Grupo amino" significa un grupo de la fórmula -NHY2 donde Y2 ~ se selecciona de H, alquilo, arilo, y arilalquilo.

"Anfotérico" significa un polímero derivado tanto de monómeros catiónicos como de monómeros aniónicos, .y posiblemente, otros monómeros no iónicos. Los polímeros anfotéricos representativos copolímeros compuestos de ácido acrílico y DMAEA· MCQ, terpolímeros compuestos de ácido acrílico, DADMAC y acrilamida, y similares.

"Arilo" significa un sistema de anillo monocíclico multicíclico aromático de aproximadamente 6 a aproximadamente 10 átomos de carbono. El arilo, está opcionalmente sustituido con uno o más de Cj. á C20 alquilo, alcoxi, o grupos haloalquilo. Los grupos arilo representativos incluye fenilo o naftilo, o fenilo sustituido o naftilo sustituido.

"Arilalquilo" significa un grupo aril-alquileno- en donde arilo y alquileno se definen en la presente. Los grupos arilalquilo representativos incluyen bencilo, feniletilo, fenilpropilo, 1-naftilmetilo y similares. Se prefiere bencilo.

"Monómero de haluro de amonio dialil-N,_V-disustituido" significa un monómero de la siguiente fórmula (H2C=CHCH2) 2N+R3R4X" en donde R3 y R4 son independientemente Ci a C20 alquilo, arilo, o arilalquilo y X es un contraión aniónico. Los contraiones aniónicos representativos incluyen halógeno, sulfato, nitrato, fosfato, y similares. Un contraión aniónico preferido es haluro. Se prefiere cloruro. Un monómero de haluro de amonio dialil-N, -disustituido preferido es cloruro de dialildimetilamonio .

"Polímero de dispersión" significa un polímero soluble en agua dispersado en una fase acuosa continua que contiene una o más sales orgánicas o inorgánicas y/o uno o más polímeros acuosos. Los ejemplos representativos de polimerización por dispersión de polímeros solubles en agua en una fase acuosa continua se pueden encontrar en las patentes de los Estados Unidos Nos. 5,605,970; 5,837,776; 5,985,992; 4,929,655; 5,006,590; 5,597,859; y 5,597,858 y en las Patentes Europeas Nos. 183,466; 657,478; y 630,909, "Polímero de emulsión" y "polímero de látex" significan una emulsión de polímero que comprende un polímero con grupos funcionales aldehido de acuerdo a esta invención en la fase acuosa, un aceite de hidrocarburo para la fase de aceite y un agente emulsionador de agua en aceite. Los polímeros de emulsión inversa son hidrocarburos continuos con los polímeros solubles en agua dispersados dentro de la matriz de hidrocarburo. Los polímeros de emulsión inversa entonces se "invierten" o activan para el uso al liberar el polímero de las partículas usando corte, dilución y en general otro agente tensioactivo. Ver Patente de los Estados Unidos No. 3,734,873, incorporado en la presente como referencia. Las preparaciones representativas de polímeros de emulsión inversa de alto peso molecular se describen en las Patentes de los Estados Unidos nos. 2,982,749; 3,284,393; y 3,734,873. Ver también, Hunkeler, et al.,. "Mechanism, Kinetics and Modeling of the Inverse-Microsuspension Homopolymeroiza ion of Acrilamide", Polymer, vol . 30(1), pp 127-42 (1989); y Hunkeler et al., "Mechanism, Kinetics and Modeling of Inverse-Microsuspension Polímeroization: 2. Copolymeroization of Acrllamida. with Quaternary Ammonium Cationic Monomers", Polymer, vol. 32(14), pp 2626-40 (1991).

"Monómero" significa un compuesto alílico, vinílico o acrílico polimerizable . El monómero puede ser aniónico, catiónico, no iónico o zwiteriónico . Se prefieren monómeros de vinilo y son más preferido los monómeros acrílico.

Los monómeros solubles en agua, no iónicos, representativos incluyen acrilamida, metacrilamida, N,N-dimetilacrilamida, N, N-dietilacrilamida, N-isopropilacrilamida, N-vinilformamida, N-vinilmetilacetamida, N-vinilpirrolidona, metacrilato de hidroxietilo, acrilato de hidroxietilo, acrilato de hidroxipropilo, metacrilato de hidroxipropilo, N- t-butilacrilamida, N-metilolacrilamida, acetato de vinilo, alcohol vinílico y similares.

Los monómeros aniónicos representativos incluyen ácido acrílico, y sus sales, incluyendo, pero no limitado a acrilato de sodio, y acrilato de amonio, ácido metacrílico y sus sales, incluyendo pero no limitado a metacrilato de sodio, y metacrilato de amonio, ácido 2-acrilamido-2- 5 metilpropanosulfónico (AMPS) , la sal sódica de AMPS, vinil- sulfonato de sodio, sulfonato de estireno, ácido maleico, y sus sales, incluyendo pero no limitado a la sal de sodio, y la sal de amonio, sulfonato, itaconato, acrilato o metacrilato de sulfopropilo u otras formas solubles en agua ¦^-0 de estos u otros ácidos carboxílicos o sulfónicos polimerizables . Acrilamida sulfometilada, sulfonato de álillo, vinil-sulfonato de sodio, ácido itacónico, ácido acrilamidometilbutanoico, ácido fumárico, ácido vinilfosfónico, ácido vinilsulfónico, ácido alilfosfónico, 15 acrilamida sulfometilada, acrilamida fosfonometilada, anhídrido itacónico y similares.

Los monómeros catiónicos representativos o unidades mer incluyen monoalil-amina dialil-amina, vinil-amina, acrilatos y metacrilatos de dialquilaminoalquilo y sus sales 20 cuaternarias o ácidas, incluyendo, pero no limitado a, sal cuaternaria de cloruro de metilo de acrilato de dimetilaminoetilo (DMAEA· MCQ) , sal cuaternaria de sulfato de metilo de acrilato de dimetilaminoetilo, sal cuaternaria de cloruro de bencilo de acrilato de dimetilaminoetilo, sal de 5 ácido sulfúrico de acrilato de dimetilaminoetilo, sal de ácido clorhídrico de acrilato de dimetilaminoetilo, sal cuaternaria de cloruro de metilo de metacrilato de dimetilaminoetilo, sal cuaternaria de sulfato de metilo de metacrilato de dimetilaminoetilo, sal cuaternaria de cloruro de bencilo de metacrilato de dimetilaminoetilo, sal de ácido sulfúrico de metacrilato de dimetilaminoetilo, sal de ácido clorhídrico de metacrilato de dimetilaminoetilo, dialquilaminoalquilacrilamidas o metacrilamidas y sus sales cuaternarias o acidas tal como cloruro de acrilamidopropiltrimetilamonio, sal cuaternaria de sulfato de metilo de dimetilarainopropilo-acrilaraida, sal de ácido sulfúrico de dimetilaminopropil-acrilamida, sal de ácido clorhídrico de dimetilaminopropil-acrilamida, cloruro de metacrilamidopropilmetiliamonio, sal cuaternaria de sulfato de dimetilo de dimetilaminopropil-metacrilamida, sal de ácido sulfúrico de dimetilaminopropil-metacrilamida, sal de ácido clorhídrico de dimetilaminopropil-metacrilamida, dietüaminoetilacrilato, dietilaminoetilmetacrilato, cloruro e dialildietilamonio y cloruro de dialildimetilamonio (DADMAC) . Los grupos alquilo son en general Ci a C4 alquilo.

Los monómeros zwiteriónicos representativos son aquellos que son una molécula polimerizable que contiene grupos funcionales catiónicos y aniónicos (cargados) en proporciones iguales, de modo que la molécula es completamente neutral. Los monómeros zwiteriónicos representativos específicos incluyen betaína de N, N-dimetil-N-acriloiloxietilo-N- (3-sulfopropil) -amonio, betaína de N,N-dimetil-N-acrilamidopropil-N- (2-carboximetil) -amonio, betaína de N, -dimetil-N-acrilamidopropil-N- (3-sulfopropil) -amonio, betaína de N, N-dimetil-N-acrilamidopropil-N, - ( 2-carboximetil) -amonio, betaína de 2- (metiltio) etil-metacriloil-S- (sulfopropilo) -sulfonio, fosfato de 2-[(2-acriloiletil) dimetilamonio] etil 2-metilo, fosfato de 2- (acriloiloxietil) -2 ' - ( trimetilamonio) etilo, ácido [(2-acriloiletil) dimetilamoniometil-fosfónico, 2-metacriloiloxietil-fosforilcolina (MPC) , fosfato de 2- [ (3-Acrilamidopropil) dimetilamonio] etil-2' -isopropilo AAPI) , hidróxido de l-vinil-3- (3-sulfopropilo) imidazolio, cloruro de (2-acriloxietil) carboximetil-sulfonio, betaína de l-(3-sulfopropil) -2-vinilpiridinio, betaína de N- (4 -sulfobutil) -N-metilo-N,N-dialilaminamonio (MDABS) , betaína de N, -dialil-N-metilo-N- (2-sulfoetil) amonio, y similares.

"Proceso de fabricación de papel" significa un método para fabricar productos de papel y cartón a partir de pulpa, que comprende formar una composición - acuosa, celulósica de fabricación de papel (opcionalmente , con agentes minerales de relleno, tal como carbonatos de calcio, arcillas, etc.), drenar la composición de fabricación para formar una hoja o lámina, y secar la hoja o lámina. Se debe apreciar que se puede usar cualquier composición adecuada de fabricación. Las composiciones representativas de fabricación incluyen, por ejemplo, pulpa virgen, pulpa reciclada, pulpa kraft (blanqueadas y no blanqueada) , pulpa de sulfito, pulpa mecánica, fibras plásticas poliméricas, similares, cualquier combinación de las pulpas anteriores. Los pasos de formación de la composición de fabricación de papel, de drenado y de secado, se pueden llevar a cabo de cualquier manera conocida en general por aquellos expertos en la técnica. Además de las emulsiones de encolado descritas en la presente, se pueden utilizar otros aditivos de fabricación de papel como adjuntos con el tratamiento con polímero de esta invención, aunque se debe enfatizar que no se requiere nada adicional para una actividad efectiva. Estos aditivos de fabricación de papel incluyen, por ejemplo, ayudas de retención (por ejemplo, micropartículas, floculantes, coagulantes poliméricos e inorgánicos, etc.), aditivos de resistencia en húmedo y en seco (por ejemplo, almidones catiónicos, polímeros a base de poliamidoamina-epicloridrinas) , similares y combinaciones de lo anterior.

En una modalidad, se preparan poliaminas por modificación de una poliamida pre- formada, por ejemplo, por hidrólisis de copolímero de acrilamida-vinilformamida usando ácido o base como se describe en las patentes de los Estados Unidos Nos. 6,610,209 y 6,426,383.

En una modalidad, se pueden preparar poliaminoamidas por amidación directa de ácidos polialquil-carboxílieos y trans-amidación de copolímeros que contienen ácido carboxílico y unidades de (met) acrilamida como se describe en la Patente de los Estados Unidos No. 4,919,821.

En otra modalidad, los polímeros preformados se preparan como una emulsión o polímero de látex. Por ejemplo, la fase acuosa se prepara al mezclar conjuntamente en agua uno o más monómeros solubles en agua y cualquier aditivo de polimerización tal como sales inorgánicas, agentes quelantes, amortiguadores de pH y similares. La fase de aceite se prepara al mezclar con untamente un liquido de hidrocarburo inerte con uno o más agentes tensioactivos solubles en aceite. La mezcla de agente tensioactivo debe tener un bajo equilibrio hidrófilo-lipófilo (HLB) , para asegurar la formación de una emulsión continua de aceite. Los agentes tensioactivos apropiados para polimerizaciones de emulsión de agua en aceite, que están comercialmente disponibles, se compilan en la North American Edition of McCutcheon's Emulsifiers & Detergents . La fase de aceite se puede necesitar calentar para asegurar la formación de una solución homogénea en aceite. La fase de aceite entonces se carga en un reactor equipado con un mezclador, un termopar, un tubo de purga de nitrógeno, y un condensador. La fase acuosa se adiciona al reactor que contiene la fase de aceite con agitación vigorosa para formar una emulsión.

La emulsión resultante se calienta a la temperatura deseada, se purga con nitrógeno, y se adiciona un iniciador de radicales libres. La mezcla de reacción se agita durante varias horas bajo una atmósfera de nitrógeno a la temperatura deseada. Al término de la reacción, el polímero de emulsión de agua en aceite se enfría a temperatura ambiente, donde se puede adicionar cualquier aditivo deseado de postpolimerización, tal como antioxidantes, o un agente tensioactivo con un alto HLB (como se describe en la Patente de los Estados Unidos 3,734,873). El polímero de emulsión resultante es un líquido fluido. Se puede generar una solución acuosa del polímero de emulsión de agua en aceite al adicionar una cantidad deseada del polímero de emulsión en agua con mezclado vigoroso en la presencia de un agente tensioactivo con alto HLB (como se describe en la Patente de los Estados Unidos 3,734,873).

En otra modalidad, el polímero preformado usado en la invención puede ser un polímero de dispersión. En un procedimiento típico para preparar un polímero de dispersión, una solución acuosa que contiene una o más sales orgánicas o inorgánicas, uno o más monómeros solubles en agua, cualquier aditivo de polimerización tal como ayudas de procesamiento, agentes queladores, amortiguadores de pH y un polímero estabilizador soluble en agua, se carga a un reactor equipado con un mezclador, un termopar, un tubo de purga de nitrógeno, y un condensador de agua. La solución de monómeros se mezcla vigorosamente, se calienta a la temperatura deseada, y entonces se adiciona un iniciador de radicales libres . La solución se purga con nitrógeno en tanto que se mantiene la temperatura y se mezcla durante varias horas. Después de ese tiempo, la mezcla se enfría a temperatura ambiente, y se carga cualquier aditivo de post-polimerización al reactor. Las dispersiones continuas de agua de los polímeros solubles en agua son líquidos fluidos con viscosidades de producto en general en el intervalo de aproximadamente 100 a aproximadamente 10,000 cP, medido abajo esfuerzo cortante.

En otra modalidad, los polímeros preformados o precursores usados en la invención son polímeros de solución. En un procedimiento típico para preparar polímeros de solución, se prepara una solución acuosa que contiene uno o más monómeros solubles en agua y cualquier aditivo de polimerización adicional tal como agentes queladores, amortiguadores de pH y similares. Esta mezcla se carga a un reactor equipado con un mezclador, un termopar, un tubo de purga de nitrógeno y un condensador de agua. La solución se mezcla vigorosamente, se calienta a la temperatura deseada, y luego se adicionan uno o más de los iniciadores de polimerización por radicales libres. La solución se purga con nitrógeno en tanto que se mantiene la temperatura y se mezcla durante varias horas. Típicamente, la viscosidad de la solución se incrementa durante este período. Después de que se termina la polimerización, los contenidos del reactor se enfrían a temperatura ambiente y luego se transfieren a almacenamiento. Las viscosidades del polímero de solución varían ampliamente y son dependientes de la concentración y peso molecular y estructura del componente de polímero activo .

Típicamente, se inician las reacciones de polimerización por cualquier medio que de por resultado la generación de un radical libre adecuado. Se prefieren radicales térmicamente derivados en los cuales la especie de radical resulte de disociación térmica, homolítica de un compuesto azo, peróxido, hidroperóxido y peréster. Los iniciadores preferidos son compuestos azo que incluye diclorhidrato de 2 , 2 ' -azobis (2-amidinopropano) , diclorhidrato de 2, 2-azobis [2- (2 -imidazolin-2 -il) propano] , 2,2'-azobis (isobutironitrilo) (AIBN) , 2 , 2 ' -azobis (2 , 4 -dimetilvaleronitrilo) (AIV ) , similares y combinaciones de estos. Los iniciadores más preferidos incluyen peróxidos tal como persulfato de amonio, persulfato de sodio, similares y combinaciones de estos.

En modalidades alternativas, los procesos de polimerización se pueden llevar a cabo como un proceso por lotes o en pasos. En un proceso representativo por lotes, todos los monómeros se hacen reaccionar conjuntamente, en tanto que en un proceso por pasos o semi- lotes, una porción de un monómero se retiene de la reacción principal y se adiciona con el paso del tiempo para afectar la tendencia de composición del copolímero o la formación de las partículas de dispersión. En una modalidad de proceso continuo, todo el monómero se adiciona con el paso del tiempo y afecta de manera diferencial la tendencia de composición.

Las condiciones de la reacción de polimerización y/o post-polimerización se seleccionan tal que el polímero resultante que comprende porciones reactivos de aldehido (es decir, el polímero preformado o precursor) tiene un peso molecular de al menos aproximadamente 1,000 g/mol, de manera preferente de aproximadamente 2,000 a aproximadamente 10,000,000 g/mol. Este polímero entonces se funcionaliza por reacción con uno o más aldehidos. Los aldehidos adecuados incluyen cualquier compuesto que contenga uno o más grupos funcionales aldehido (-CHO) (es decir, aldehidos mono-funcionales o poli-funcionales) y que tienen reactividad suficiente para reaccionar con las porciones reactivas a aldehido (por ejemplo, grupos amino o amido) del polímero. Los aldehidos representativos incluyen formaldehído, paraformaldehído, glutaraldehído, glioxal, y similares y cualquier otro aldehido reactivo adecuado.

En una modalidad, el polímero con grupos funcionales aldehido se prepara al hacer reaccionar la poliamida o poliamina con uno o más aldehidos a un pH entre 4 a 10. La concentración total de estructura de polímero (es decir, polímero preformado o precursor que tiene porciones reactivas a aldehido) más aldehido está entre aproximadamente 2 a aproximadamente 35 por ciento en peso. En general, una solución acuosa de la estructura de polímero se prepara para mejor control de velocidad de reacción y estabilidad incrementada de producto. El pH de la solución acuosa de estructura de polímero se incrementa a entre aproximadamente 4 a aproximadamente 12. La temperatura de reacción en general es de aproximadamente 20°C a aproximadamente 80 °C de manera preferente de aproximadamente 20 °C a aproximadamente 40°C. Se adicionó una solución acuosa de aldehido a la solución acuosa de estructura de polímero con buen mezclado para impedir la formación de gel. La velocidad de incremento de viscosidad se monitoriza usando un viscosímetro Brookfield para seguir la reacción de reticulación. Un incremento de viscosidad de 0.5 cps indica un incremento en el peso molecular de polímero y un incremento en la reticulación del precursor del polímero.

En general, el incremento deseado de viscosidad corresponde a un nivel deseado de actividad que en general alcanza un máximo o un punto de disminución de actividad a una viscosidad específica. La velocidad de reacción depende de la temperatura, concentración total de polímero y aldehido, la relación de aldehido a grupos funcionales amida/amina, y del pH. Se esperan mayores velocidades de glioxilación (en el caso donde se usa glioxal como el aldehido) cuando se incrementa la temperatura, concentración total de polímero y aldehido, la relación de grupos funcionales aldehido a amida/amina o pH. La velocidad de reacción se puede desacerelerar al disminuir la concentración total de polímero y aldehido, temperatura, la relación de grupos funcionales aldehido a amida/amina o pH (a entre aproximadamente 2 a aproximadamente 3.5). La cantidad de aldehido sin reaccionar al final de la reacción se incrementa conforme se incrementa la relación de grupos funcionales aldehido a amida/amina.

En una modalidad preferida, el polímero precursor se prepara a partir de un DADMAC y copolímero de acrilamida. Pueden estar presentes monómeros de DADMAC y acrilamida en relaciones peso a peso en el polímero precursor que varían de aproximadamente 5/95 a aproximadamente 95/5, respectivamente. Este copolímero precursor tiene de manera preferente un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 17,000 g/mol y se hace reaccionar, por ejemplo, con glioxal. La cantidad de glioxal puede variar pero usualmente se adiciona para lograr una relación en mol de glioxal a acrilamida de 0.1 a 1.0. Una relación preferida de peso a peso de DADMAC/acrilamida es 10/90.

Las condiciones de reacción se seleccionan de manera preferente tal que la relación molar de aldehido a la porción reactiva a aldehido es de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 1.5. Este intervalo de relaciones molares puede dar por resultado que se funcionalicen una amplia variedad de las porciones reactivas a aldehido del polímero precursor. Por ejemplo, se pueden funcionalizar de aproximadamente 0.5 por ciento en mol a más de 40 por ciento en mol de las porciones reactivas a aldehido. Además, dependiendo de la combinación particular de aldehidos elegidos, pueden participar de aproximadamente 2 a aproximadamente 40 por ciento o más de estas porciones reaccionadas en la reticulación a través del aldehido multifuncional .

En una modalidad, 15 por ciento en mol, de manera preferente al menos aproximadamente 20 por ciento en mol de los grupos amino o amido en el polímero reaccionar con el aldehido para formar el polímero con grupos funcionales aldehido. Los polímeros resultantes con grupos funcionales aldehido tienen un peso molecular promedio en peso de al menos aproximadamente 100,000 g/mole, de manera preferente al menos aproximadamente 300,000 g/mol.

En una modalidad, el polímero con grupos funcionales aldehido se forma de uno o más polímeros precursores que tienen porciones reactivas a aldehido seleccionadas de cualquier combinación de aminas, amidas e hidroxilos .

En otra modalidad, el polímero con grupos funcionales a aldehido es un copolímero que comprende de aproximadamente 1 a aproximadamente 99 por ciento en mol de monomeros de acrilamida y de aproximadamente 95 por ciento en mol a aproximadamente 1 por ciento en mol de uno o más monómeros catiónicos, aniónicos, no iónicos o zwiteriónicos , o una mezcla de estos. Los copolímeros preparados de monómeros no iónicos reactivos a aldehido y monómeros catiónicos tiene de manera preferente una carga catiónica de aproximadamente 1 a aproximadamente 50 por ciento en mol, de manera más preferente de aproximadamente 1 a aproximadamente 30 por ciento en mol. Los copolímeros preparados a partir de monómeros no iónicos reactivos a aldehido y de monómeros aniónicos tienen de manera preferente una carga aniónica de aproximadamente 1 a aproximadamente 50 por ciento en mol, de manera más preferente de aproximadamente 1 a aproximadamente 30 por ciento en mol. Los polímeros zwiteriónicos comprenden de manera preferente de 1 a aproximadamente 95 por ciento en mol, de manera preferente de 1 a aproximadamente 50 por ciento en mol de monómeros zwiteriónicos.

En otra modalidad, los polímeros con grupos funcionales aldehido son polímeros anfotéricos que tienen de manera preferente una carga positiva total. Los polímeros anfotéricos preferidos están compuestos de aproximadamente 40 por ciento en mol de monómeros catiónicos y hasta aproximadamente 20 por ciento en mol de monómeros aniónicos con los monómeros restantes que son de manera preferente monómeros reactivos a aldehido. Los polimeros anfotéricos más preferidos comprenden de aproximadamente 5 a aproximadamente 10 por ciento en mol de monómeros catiónicos y de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 4 por ciento en mol de monómeros aniónicos con los monómeros restantes que son de manera preferente monómeros reactivos aldehido.

En una modalidad, la composición de polímero, descrita, comprende de aproximadamente 10 a aproximadamente 90 1 por ciento en mol de aldehido que permanece sin reaccionar. En modalidades, la cantidad de aldehido que permanece sin reaccionar puede variar (todos los intervalos en por ciento en mol) de aproximadamente 10 a aproximadamente 80, o de aproximadamente 10 a aproximadamente 70, o de aproximadamente 10 a aproximadamente 60. En otras modalidades, la cantidad de aldehido que permanece sin reaccionar es mayor de aproximadamente 60 por ciento en mol.

En modalidades de la presente invención, se puede usar cualquier agente de encolado en la emulsión de encolado. Los agentes de encolado representativos incluyen cola de colofonia y agentes hidrófobos de encolado de celulosa, insolubles en agua, tal como dímero de alquil-ceteno ( "AKD" ) o anhídrido succínico de alquenilo (ASA) y mezclas de estos que se emulsionan con los polímeros de la invención en solución acuosa. Estos agentes de encolado preparados de varias cadenas de hidrocarburos de alquilo o alquenilo, por ejemplo, son bien conocidos en la técnica.

En modalidades, se usan AKD y agentes de encolado de colofonia como dispersiones (es decir, sólido suspendido en un medio líquido) en lugar de una emulsión. Algunas veces se usan estas dispersiones en circunstancias donde el punto de fusión para ciertos AKD y agentes de encolado de colofonia son menores que la temperatura de uso. Por ejemplo, las dispersiones se pueden producir al fundir y emulsionar el AKD o agente de encolado de colofonia, permitiéndole enfriar y solidificar, y dispersar en un solvente líquido. En esta manera, en estas modalidades, cuando el agente de encolado es un sólido a temperatura ambiente, la conversión del sólido o líquido es típicamente necesaria para formar la emulsión.

Las emulsiones de cola estabilizadas, se pueden preparar en general usando los procedimientos ensañados en la ciencia de coloides (por ejemplo S.E. Friberg & S. Jones, "Emulsions" in the Encyclopedia of Chemical Technology, Vol. 9 (4ta edición) ) . El concepto general consiste de impartir energía una mezcla de material hidrófobo (cola en este caso) y agua en la presencia de estabilizador (en este caso los polímeros catiónicos descritos en la presente) lo que da por resultado "pequeña" gotas o partículas del material hidrófobo suspendido en la fase acuosa. Se puede lograr el mezclado de cualquier número de maneras con el método de mezclado que no tienen importancia en la aplicación en tanto que se logren los resultados deseados.

Normalmente los resultados deseados se refieren al tamaño promedio de partícula y distribución de tamaño de partícula. Los medios mecánicos para emulsionamiento, por ejemplo, pueden incluir agitadores de alta velocidad, homogenizadores mecánicos, o bombas de turbina. Frecuentemente se emplean estas últimas para preparar emulsiones de cola. El equipo debe ser capaz de preparar un tamaño de partícula de emulsión en el intervalo en general entre aproximadamente 0.01 y aproximadamente 10 micrones . Un tamaño preferido de partícula está entre aproximadamente 0.5 a 3 micrones. El tamaño de emulsión se refiere en la presente al diámetro medio de un % en volumen de distribución obtenido con un instrumento de difracción de láser Malvern Mastersizer (disponible de Malvern Instruments, 25 Ltd., Malvern, Reino Unido) . La media se define como el diámetro donde 50 % de las partículas son mayores que este valor y 50 % son menores que el valor. El tamaño de la emulsión se puede controlar por la cantidad de energía y estabilizador adicionado. Normalmente, la emulsión se preparará de una mezcla de la cola, el estabilizador polimérico, y suficiente agua para lograr la dilución deseada. Como se señala por ejemplo en las Patentes de los Estados Unidos Nos. 4,657,946 y 7,455,751, un agente tensioactivo de la clase identificada en la presente se puede adicionar para mejorar el emulsionamiento .

La relación de tamaño de ASA a estabilizador de polímero catiónico varía en general entre 1:1 a 20:1, de manera preferente entre aproximadamente 2:1 a aproximadamente 15:1 y de manera más preferente esta relación varía entre aproximadamente 2.5:1 a aproximadamente 10:1. Las relaciones están en peso de ingredientes activos. El tamaño entonces se puede alimentar al papel o cartón como una emulsión que contiene un contenido de sólidos en una fase acuosa que varía de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 10 % en peso con este contenido de sólido que contiene las relaciones de tamaño a polímero catiónico descritas anteriormente. La emulsión de cola final se alimenta normalmente a la parte húmeda de la máquina de fabricación de papel, que puede incluir el material diluido, material espeso o sistemas de aguas blancas. Más típicamente, la cola se alimenta en la línea de acceso de material diluido a la caja de entrada, que también incluye el sistema de aguas blancas (por ejemplo, bomba pre-ventilador) . Aunque es la norma la adición en la parte húmeda de la emulsión de cola, cualquier punto de adición que puede introducir la cola a la hoja final de papel será capaz de producir una hoja o lámina encolada y se usará en la implementación del método de la invención en varias modalidades. Los ejemplos se describen en las Patentes de los Estados Unidos Nos. 4,657,946 y 7,455,751.

En otra modalidad, se usa una cámara de mezclado para introducir la emulsión de encolado en el proceso de fabricación de papel. Los ejemplos de estas cámaras de mezclado se describen en la Patente de los Estados Unidos No. de Serie 11/339,169, " ethod and Arrangement for Feeding Chemicals into a Process Stream" , (disponible de Nalco Company en Naperville, IL) y el Ultra Turax, modelo no. UTI-25 (disponible de IKAMR Works, Inc. in Wilmington, NC) . Se contempla que cualquier reactor adecuado o dispositivo de mezclado/cámara de mezclado se puede utilizar en el método de la invención.

Lo anterior se puede entender mejor con referencia a los siguientes ejemplos, que se proponen para propósitos ilustrativos y no se deben considerar como que limiten el alcance de la invención.

Ejemplo 1 En este ejemplo, se usó una modalidad de la invención que usa 5 % en mol de polímero de DADMAC (cloruro de diailildimetilamonio) /AcAm glioxalado con una relación de 0.8 en mol de glioxal a AcAm, como el estabilizador de emulsión (Polímero 1) y se comparó contra un estabilizador de emulsión de 10 % en mol de DMAEM*MCQ (quat de metilcloruro dimetilamoniometilmetacrilado) /AcAm (acrilamida) (Polímero 2) . El ASA usado en las pruebas fue una formulación comercialmente disponible derivada de una mezcla de cadenas de Ci6 y Cis alquenilo (disponible como N7540 de Nalco Company, Naperville, Illinois) a una concentración de 100 % (típicamente ASA está disponible puro) se usó para el siguiente método de prueba.

Se llevaron a cabo pruebas en una máquina de producción de cartón, Fourdrinier de caja dual de entrada que produce aproximadamente 600 toneladas/día de cartón de revestimiento usando 100 % de fibra reciclada derivada de recipientes corrugados antiguos. El método de prueba comprendió sustituir el Polímero 1 en lugar del Polímero 2 como el estabilizador de emulsión para una aplicación de encolado interno. La relación de Polímero 1 a Polímero 2 se incrementó lentamente, con una relación de 1:1 que se presenta en el Carrete No. 5 que termina con 1:0 en el Carrete No. 8. En Carrete No. 11, la relación se cambió a 0:1 (es decir, una inversión a 100 % de Polímero 2) . Las varias relaciones de polímeros se adicionaron a la turbina de cola en la zapata de emulsionamiento en la parte húmeda de la máquina de producción de papel, donde la consistencia varió de 0.35-0.90 %. La emulsión se alimentó justo después del tamiz de presión en el acceso de la composición de fabricación a la caja de entrada. Los resultados se muestran en la Tabla 1.

Tabla 1 Observado de los resultados en la Tabla 1, hubo una mejora inesperada significativa en el encolado a 100 % de Polímero 1 (Carrete No. 10) . Además, la línea húmeda pareció ir al lecho a un cuando llego a estar más seca la hoja en el carrete, y la orientación de las fibras por la orientación de rigidez por tracción ( "TSO" ) se efectuó suficientemente para provocar la necesidad de ajustes a la máquina de fabricación de papel (por ejemplo, empezar a arrastrar, indicando incremento significativo en la proporción de drenaje) . La sustitución parcial con Polímero 1 (Carrete No. 5) no dio por resultado ninguno de los efectos observables.

Ejemplo 2 Se llevaron a cabo pruebas en una máquina de producción de cartón Fourdrinier de caja dual de entrada que produce aproximadamente 600 toneladas/día de cartón de revestimiento usando 100 % fibra reciclada derivada de recipientes corrugados antiguos. En este ejemplo, se usaron el Polímero 1 y Polímero 2 y se compararon como el estabilizador de emulsión como en el Ejemplo 1. La Figura 1 ilustra gráficamente la humedad en carrete y presión de vapor como una función del tiempo.

Se hicieron varias observaciones inesperadas de los datos mostrados en la Figura 1. La humedad de hoja o lámina en el carrete cayó dramáticamente de 7.6 a 6.1 % en peso en cuestión de unos pocos minutos después de cambiar el Polímero 1 al Polímero 2. La caída de humedad de la hoja entonces se recupera automáticamente a través de reducciones de vapor de 160 a 153 libras/pul2 (11.25 a 10.76 kg/cm2) . También se observaron incrementos en el nivel de hoyuelos en el sello al vacío en la hoja superior, indicando desagüe más efectivo al vacío, y se observaron incrementos de derrame blanco en la hoja de fondo en exceso en un plazo de pocos minutos, indicando desagüe incrementado en la sección en formación. Cuando la prueba se regresó a la emulsión de Polímero 1, se observó una inversión casi inmediata de estos beneficios. Además, las pruebas de CSF (es "decir, frescura de pulpa) no revelaron ningún incremento perceptible en la velocidad de drenaje o desagüe cuando se adicionó la emulsión de encolado que tiene el Polímero 2 indicando que no cambia esta medida convencional de drenaje.

Ejemplo 3 Se llevaron a cabo pruebas en una máquina de producción de cartón Fourdrinier de caja dual de entrada que produce Aproximadamente 600 toneladas/día de cartón de revestimiento usando 100 % por ciento de fibras reciclada derivada de recipientes corrugados antiguos. Se observó que el uso de una estructura de DADMAC/AcAm al 5 % en mol usada para preparar el Polímero 2 para el emulsionamiento de ASA dio por resultado una pérdida en el encolado, indicando que los copolímeros catiónicos simples sin funcionalización con aldehidos dañan el desempeño y demuestra la necesidad de la funcionalización en esta aplicación.

Ejemplo 4 Se llevaron a cabo pruebas en una máquina de producción de papel Fourdrinier de caja dual de entrada que produce aproximadamente 600 toneladas/día de cartón de revestimiento usando 100 % de fibra reciclada derivada de recipientes corrugados antiguos. Se observó que la adición de Polímero 2 (por sí mismo sin que se emulsione con el aditivo de encolado de ASA a la parte húmeda de la máquina de producción de papel (por ejemplo, material diluido) produce realmente menos encolado (como se mide por valor incrementado de Cobb) que demuestra que el polímero de la invención se deba adicionar como parte del aditivo de encolado de ASA para lograr los resultados benéficos demostrados de encolado.

Ejemplo 5 Se conoce que las emulsiones preparadas con menor tamaño de partícula y distribuciones más estrechas producirán encolado mejorado (por ejemplo, Patente de los Estados Unidos No. 4,657,946; J.C. Roberts, "Neutral and Alkaline Sizing" in Paper Chemistry, J.C. Roberts, Ed. , Chapman and Hall: New York, 1991) . La Figura 2 muestra las distribuciones en Malvern Mastersizer (% en volumen de partículas de emulsión con un diámetro dado) para emulsiones de ASA preparadas con un emulsionador polimérico existente que contiene aproximadamente 1 ¾ en peso de agente tensioactivo (por ejemplo, éster de fosfato de alquilo etoxilado) y con los polímeros con grupos funcionales aldehido de la invención. Como se indica en la Figura 2 , el diámetro medio de la emulsión preparada con DADMAC glioxilado/AcAm (relación 10/90 en peso) con una relación de 0.8 de glioxal AcAm (Polímero 1) es 78 % mayor que con el mejor emulsionador estándar (que consiste de 19.8 % en peso de DMAEM*MCQ (quant de metilcloruro de dimetilaminoetilmetacrilato/AcAm (acrilamida) (relación 10/90 en mol) + 1 % en peso de agente tensioactivo de éster de fosfato alcohólico de tridecilo etoxilado (Polímero 2) . Adicionalmente , el tamaño de emulsión mayor de 2 micrones de diámetro es dramáticamente mayor para la emulsión preparada con el polímero glioxalado polímero. La distribución de tamaños de la emulsión preparada de polímero glioxalado también se vio que es mucho más amplia. También, la Figura 2 muestra que el polímero glioxalado produjo emulsión más pobre como se juzga por las propiedades de tamaño de partícula.

Aunque la distribución de tamaños de partícula de la emulsión de ASA preparada con polímero glioxalado fue más pobre que la emulsión preparada con emulsionador normal, la Figura 3 muestra que el efecto de encolado en hojas de ensayo preparadas en laboratorio como se mide por el método de HST fue inesperadamente mejor con la emulsión de polímero glioxalado, en contradicción a la creencia aceptada por aquellos expertos en la técnica que una mejor emulsión produce mejor encolado. La composición de fabricación usada en la prueba de la Figura 3 fue composición de fabricación, de cartón reciclado. La prueba de HST evalúa el encolado (penetración de agua en la hoja o lámina) al medir ópticamente el tiempo en que una solución de tinte penetra la hoja o lámina. En las pruebas de HST llevadas a cabo, la solución de tinte también contuvo 1 % en peso de ácido fórmico. La Figura 3 muestra el encolado mejorado obtenido con las emulsiones de ASA preparadas con la distribución de tamaños de partícula de la emulsión de ASA prepara con polímero glioxalado aunque la distribución de tamaños de emulsión es más pobre que la emulsión comparativa.

Todas las composiciones y métodos descritos y reivindicados en la presente se pueden hacer y ejecutar sin experimentación indebida en vista de la presente descripción. En tanto que esta invención se puede incorporar en muchas formas diferentes, se describen en detalle en la presente modalidades específicas de la invención. La presente descripción es un ejemplo de los principios de la invención y no se propone para limitar la invención a las modalidades particulares ilustradas. Además, a menos que se señala expresamente lo contrario, el uso del término "un" se propone que incluye "al menos uno" o "uno o más". Por ejemplo, "un dispositivo" se propone que incluya "al menos un dispositivo" o "uno o más dispositivos" .

Cualquier intervalo dado ya sea en términos absolutos o en términos aproximados se propone que abarque ambos, y cualquier definición usada en la presente se propone que ponga en claro y no que limite. No obstante que los intervalos numéricos y parámetros que exponen el alcance amplio de la invención son aproximaciones, los valores numéricos expuestos en los ejemplos específicos se reportan tan precisamente como sea posible. Sin embargo, cualquier valor numérico contiene inherentemente ciertos errores que resultan necesariamente de la desviación estándar encontrada en sus respectivas mediciones de prueba. Además, todos los intervalos descritos en la presente se van a entender como que abarcan cualquiera y todos los subintervalos (incluyendo todos los valores fracciónales y enteros) abarcados en la presente .

Adicionalmente, la invención abarca cualquiera y todas las combinaciones posibles de algunas o todas las varias modalidades descritas en la presente. Cualquiera y todas las patentes, solicitudes de patente, artículos científicos, y otras referencias citadas en esta solicitud, así como cualquier referencia citada en la presente, se incorporan de este modo como referencia en su totalidad. También se debe entender que varios cambios y modificaciones a las modalidades actualmente preferidas descritas en la presente serán evidentes para aquellos expertos en la técnica. Estos cambios y modificaciones se pueden hacer sin apartarse del espíritu y alcance de la invención y sin disminuir sus ventajas propuestas. Por lo tanto se propone que estos cambios y modificaciones se cubran por las reivindicaciones anexas.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro a partir de la presente descripción de la invención.

Claims (15)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Una composición, caracterizada porque comprende una mezcla de encolado que tiene una cantidad estabilizadora de uno o más polímeros con grupos funcionales aldehido que tienen al menos una especie de monómero reactivo aldehido presente en cualquier cantidad y en cualquier combinación en el polímero con grupos funcionales aldehido, la especie de monómero seleccionada de: monómeros no iónicos; monómeros catiónicos; monómeros aniónicos ; monómeros zwiteriónicos ; y cualquier combinación de lo anterior; y una cantidad de encolado de una composición de encolado, en donde el uno o más polímeros con grupos funcionales aldehido tienen un peso molecular promedio en peso de al menos aproximadamente 50,000 g/mol .

2. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el uno o más polímeros con grupos funcionales aldehido está presente de forma estable de una cantidad de aproximadamente 2 % en peso a aproximadamente 33 % en peso, en base al peso total de la composición .

3. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el uno o más polímeros con grupos funcionales aldehido se forma de uno o más polímeros precursores que tienen porciones reactivas a aldehido seleccionadas del grupo que consiste de: aminas, amidas, hidroxilos, y cualquier combinación de lo anterior.

4. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el uno o más polímeros con grupos funcionales aldehido comprenden un copolímero formado de monómeros de cloruro de dialidimetilamonio y monómeros de acrilamida en una relación peso a peso de aproximadamente 10/90, respectivamente.

5. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el uno o más polímeros con grupos funcionales aldehido se forma al hacer reaccionar uno o más polímeros precursores que tienen porciones reactivas a aldehido con uno o más tipos de aldehidos mono-funcionales y/o poli-funcionales en una relación molar de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 1.5, respectivamente.

6. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el uno o más polímeros con grupos funcionales aldehido se forman al hacer reaccionar un polímero preformado que tiene una o más porciones reactivas a aldehido con uno o más aldehidos seleccionados del grupo que consiste de: formaldehído, paraformaldehído, glioxal, glutaraldehído, y combinaciones de estos.

7. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque los polímeros con grupos funcionales aldehido tiene un peso molecular promedio en peso de al menos aproximadamente 300,000 g/mol.

8. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la composición de encolado comprende colas de colofonia, dímeros de alquileno-ceteno, anhídridos succínicos de alquenilo y combinaciones de estos .

9. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque además comprende un contenido de sólidos que varía de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 10 % en peso en una fase acuosa.

10. Un método para mejorar la producción de papel cartón y para mejorar el encolado, caracterizado porque comprende adicionar una cantidad efectiva de la composición de conformidad con la reivindicación 1 a la máquina de fabricación de papel.

11. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque además comprende adicionar la composición a (i) ubicaciones de la parte húmeda usadas para aditivos convencionales de la parte húmeda y/o (ii) en sistemas de aguas blancas.

12. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque además comprende adicionar la composición a un material diluido en el proceso de fabricación de papel y/o adicionar la composición a un material espeso en el proceso de fabricación de papel.

13. Un método para producir un medio que tiene fibras celulósicas, caracterizado porque comprende adicionar la composición de conformidad con la reivindicación 1 al medio en cualquier punto en un proceso de fabricación de papel, el medio que tiene opcionalmente agentes minerales de relleno .

14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la adición se selecciona en un punto seleccionado del grupo que consiste de: parte húmeda, incluyendo material diluido y/o material espeso; directamente a la hoja de papel; y cualquier combinación de lo anterior.

15. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque además la composición tiene una relación de aproximadamente 1:1 a aproximadamente 20:1 de la composición de encolado al uno o más polímeros con grupos funcionales aldehido, respectivamente.