MXPA00003139A - Metodo para aprestar una superficie de papel con barnices de apresto reactivos con celulosa y no reactivos con celulosa, y papel elaborado con los mismos - Google Patents

Metodo para aprestar una superficie de papel con barnices de apresto reactivos con celulosa y no reactivos con celulosa, y papel elaborado con los mismos

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MXPA00003139A
MXPA00003139A MXPA/A/2000/003139A MXPA00003139A MXPA00003139A MX PA00003139 A MXPA00003139 A MX PA00003139A MX PA00003139 A MXPA00003139 A MX PA00003139A MX PA00003139 A MXPA00003139 A MX PA00003139A
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MX
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cellulose
reactive
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MXPA/A/2000/003139A
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Marco Franco Cenisio
Edwin Rene Hensema
Andrew Mears
Daniel Felix Varnell
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Hercules Incorporated
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Abstract

Se presenta un método para aprestar papel mediante la adición a la superficie del papel de una composición de barniz de apresto que comprende un barniz reactivo con la celulosa y un barniz no reactivo con la celulosa El papel aprestado presenta un mejor desempeño en el caso de impresión con chorros de tinta que el papel del mismo tipo pero en el cual la composición de apresto contiene solamente un barniz de apresto reactivo con la celulosa o bien solamente un barniz de apresto no reactivo con la celulosa, cuando se evalúa la compresión en cuanto al menos a una propiedad seleccionada dentro del grupo que consiste de densidadóptica, revestimiento, precisión de borde y desteñido. El papel aprestado tiene también una mejor adherencia de pigmento resinoso negro, un coeficiente de rozamiento más alto y un ancho de banca de coeficiente de fricción más bajo que un papel del mismo tipo pero cuya composición de apresto contiene solamente un apresto reactivo con la celulosa. El papel puede también tener un desempeño efectivo en pruebas que miden su capacidad de conversión en equipo de conversión del estado de la técnica y su desempeño en maquinaria de empleo final de alta velocidad.

Description

MÉTODO PARA APRESTAR UNA SUPERFICIE DE PAPEL CON BARNICES DE APRESTO REACTIVOS CON CELULOSA Y NO REACTIVOS CON CELULOSA, Y PAPEL ELABORADO CON LOS MISMOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a procedimientos para aprestar la superficie de papel, a papel preparado mediante los procedimientos, y a procedimientos para la preparación de barnices de apresto para superficie. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las aplicaciones actuales para papel fino requieren de una atención particular al apresto antes de conversión o uso final, como por ejemplo fotocopiado de alta velocidad, sobres, formatos, incluyendo papel para computadora, y papel para sumadoras. El papel es convencionalmente aprestado mediante la adición de agentes de apresto en el "extremo húmedo" del procedimiento de elaboración de papel (adición interna, es decir, a la pulpa antes de la formación de la hoja, o bien mediante la adición de agentes de apresto sobre la superficie de la hoja de papel ya formada que ha sido al menos parcialmente secada (apresto superficial) . Los dimeros de alquilqueteno (AKD) y anhídridos alquenilsuccinicos son agentes de apresto para papel ampliamente empleados. Aun cuando están descritos en la literatura como útiles tanto para apresto interno como apresto superficial, generalmente no se emplean comercialmente para apresto superficial. Los barnices de apresto reactivos con la celulosa, como por ejemplo dimeros de queteno y anhídridos alquenilsuccinicos presentan una alta eficiencia de apresto pero pueden provocar problemas en reversión de apresto, adherencia de tóner y conversión de papel a alta velocidad. Un coeficiente de fricción variable es al menos un factor que lleva a problemas en las operaciones de conversión de alta velocidad. Recientemente se describieron dimeros de alquenilqueteno y multimeros de queteno que son útiles para apresto interno y apresto superficial y que superan las deficiencias en conversión de alta velocidad. Estos materiales se presentan en la solicitud de patente Norteamericana No. 08/601,113, presentada el dia 16 de Febrero de 1996, que se incorpora aqui por referencia en su totalidad y en la solicitud de Patente Europea No. 0,666,368 A3, que corresponde a la solicitud de Patente Norteamericana mancomunada No. de Serie 08/192,570 presentada el dia 7 de Febrero de 1994 (autorizada) que se incorpora aqui por referencia en su totalidad. Los agentes de apresto Precis 2000 y Precis 3000 (disponibles en Hercules Incorporated, Wilmington, DE) , son ejemplos de barnices de apresto de este tipo. Están ampliamente empleados comercialmente para el apresto interno pero no para el apresto superficial puesto que no contribuyen a una buena adherencia de toner ni a otras propiedades superficiales . Los barnices de apresto no reactivos con la celulosa han sido empleados desde hace algún tiempo como barnices de apresto para superficie. Ejemplos de tales materiales son almidón y otros barnices de apresto poliméricos como por ejemplo copolimeros de estireno con monómeros de vinilo tales como anhídrido maleico, ácido acrilico y sus esteres de alquilo, acrilamida, etc. Particularmente, resinas de estireno/anhidrido maleico se emplean ampliamente para el apresto de superficie. Los barnices de apresto no reactivos con la celulosa presentan generalmente una adherencia mejorada de toner, poco o ningún efecto sobre el coeficiente de fricción, ningún efecto o bien un efecto mejorado sobre la conversión a alta velocidad, y ninguna reversión de apresto en comparación con los barnices de apresto reactivos; sin embargo, son menos eficientes para aprestar que los barnices de apresto reactivos. Como resultado de todo lo anterior, la mayoría del papel actualmente es aprestado internamente con anhídrido alquenilsuccínico, dímeros de alquilquetenos, dímeros de alquenilqueteno o bien barnices de apresto de rosina. Existe la necesidad de proporcionar agentes de apresto para superficies que superan los problemas mencionados arriba, porque se pueden obtener ventajas sustanciales del apresto superficial en comparación con el apresto interno. Entre estas ventajas podemos mencionar las siguientes: a) Eficiencia. Los componentes de barniz de apresto superficial son totalmente retenidos en el sistema; mientras que en el caso del apresto interno, se pierde una cantidad significativa en el agua blanca. Además, en estas aplicaciones en las cuales se requiere solamente de una respuesta superficial, el apresto de superficie permite conservar la mayor parte del barniz de apresto en la superficie, obteniendo así la respuesta máxima por una cantidad mínima de material. b) Condiciones ambientales. La alta retención de los componentes de apresto de superficie minimiza la contaminación ambiental. c) Unión de fibras. Los barnices de apresto aplicados en la superficie presentan una menor propensión a interferir con el enlace fibra-fibra puesto que los enlaces ya han sido formados cuando se aplican los barnices de apresto. Se ha encontrado ahora de manera inesperada que el tratamiento de papel con una combinación de barnices de apresto reactivos y no reactivos puede producir un papel con un equilibrio único en cuanto a propiedades finales que no puede obtenerse mediante el uso de cualesquiera de estos tipos de barnices de apresto individualmente. La combinación de barnices de apresto reactivos con la celulosa y no reactivos con la celulosa proporciona un papel que presenta un mejor rechazo al agua que el papel que es el mismo excepto que la composición de apresto contiene solamente un barniz de apresto no reactivo con la celulosa. El barniz de apresto de combinación ofrece también un papel que tiene un mejor desempeño en el caso de la impresión con chorros de tinta que un papel que es idéntico excepto que la composición de apresto contiene solamente un barniz de apresto reactivo con la celulosa o bien solamente un barniz de apresto no reactivo con la celulosa. Además, el papel presenta una mejor adherencia de toner, un coeficiente de fricción más elevado y un ancho de banda de coeficiente de fricción__ menor que un papel que es idéntico excepto que la composición de apresto contiene solamente un barniz de apresto reactivo con la celulosa. El papel puede también tener un desempeño efectivo en pruebas que miden su capacidad de conversión en equipo de conversión moderno y su desempeño en maquinaria de uso final de alta velocidad. La Patente Norteamericana No. 5,498,648 presenta mezclas de barnices de apresto para papel que se preparan mediante la mezcla de una suspensión acuosa de un almidón catiónico digerido con una dispersión acuosa de polímeros, finamente dividida, que es el barniz de apresto para papel y la emulsificación de alquildiqueteno C14-C22 en esta mezcla a una temperatura no menor que 70°C. En la patente se indica que las mezclas de apresto pueden emplearse tanto para el apresto interno como para el apresto de superficie. Sin embargo, el uso de un apresto de superficie se menciona solamente como una posibilidad; todos los ejemplos y el comentario se refieren al apresto interno. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN En una modalidad de la presente invención, un procedimiento para la preparación de papel aprestado comprende: a) suministrar una suspensión de pulpa acuosa; b) formar hojas y secar la suspensión de pulpa acuosa para obtener papel; c) aplicar sobre al menos una superficie de papel una composición acuosa de apresto que comprende al menos un barniz de apresto reactivo con la celulosa y al menos un barniz de apresto no reactivo con la celulosa, donde el barniz de apresto no reactivo con la celulosa es un polímero de peso promedio de peso molecular mayor que aproximadamente 1500 y donde el barniz de apresto reactivo con la celulosa no se encuentra en estado sólido a una temperatura de 25°C; y d) secar el papel. En otra modalidad, en el paso (c) , el barniz de apresto reactivo con la celulosa se aplica a un nivel de aproximadamente 0.005 a aproximadamente 0.5% en peso en una base seca con base en el peso seco del papel. En otra modalidad, en el paso (c) , el barniz de apresto no reactivo con la celulosa se aplica a un nivel de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 0.5% en peso en una base seca con base en el peso seco del papel. En otra modalidad en el paso (c) , se aplica la composición acuosa de barniz de apresto a un nivel que aplica de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 1% en peso de barniz de apresto reactivo con ola celulosa y no reactivo con la celulosa total en una base seca con base en el peso seco del papel. En otra modalidad, un procedimiento para la preparación de una composición de apresto superficial comprende: a) proporcionar una dispersión acuosa de un barniz de apresto reactivo con la celulosa y una dispersión acuosa de un barniz de apresto no reactivo con la celulosa, donde el barniz de apresto no reactivo con la celulosa es un polímero de peso molecular mayor que aproximadamente 1500; y b) mezclar las dispersiones para obtener una dispersión de composición de barniz de apresto superficial donde la dispersión de barniz de apresto superficial tiene una vida de anaquel a temperatura ambiente mayor que 8 días . DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Para el propósito de esta divulgación, "barnices de apresto" se definen como materiales que proporcionan al agregarse al papel en una prensa de apresto, en combinación con un almidón oxidado típico (por ejemplo, almidón D150 de Grain Processing Corporation, Muscatine, IA) , aplicado a un nivel de 4% en peso en una base seca con base en el peso de papel seco, un incremento de apresto según lo medido por el método de Hercules Sizing Test (HST) en comparación con el mismo papel tratado solamente con almidón en el mismo nivel de 4%. Específicamente, para los propósitos de esta divulgación, un material es un barniz de apresto si cumple con al menos una de las siguientes pruebas: 1) la adición de una gente de barniz de apresto superficial a un nivel de 0.15% en una base seca con base en el peso de papel seco, con almidón, como se indicó arriba, a una hoja de base de 75 g/m2 que contiene una mezcla 75/25 de pulpa blanqueada de madera dura/madera blanda refinada para proporcionar una libertad de 425 CSF (Canadian Standard Freeness) y que contiene los siguientes aditivos agregados en el extremo húmedo de la máquina para fabricar papel: 15% de rellenador de carbonato de calcio precipitado (Albacar® HO, disponible en Specialty Minerals Inc., Bethlehem, PA) , 0.5% de almidón catiónico (Sta-Lok® 400 de Staley Manufacturing Co., Decatur, IL) , y 0.05% de un agente de apresto interno dímero de alquilqueteno como por ejemplo Hercon® 70 (disponible en Hercules Incorporated, Wilmington, Delaware) , todos los porcentajes se establecen en una base activa seca con base en el peso original del papel seco. El incremento de apresto debe ser de al menos 20 segundos (promedio de al menos 6 repeticiones) ; 2) la adición de barniz de apresto superficial a un nivel de 0.25% en una base seca con base en el peso seco del papel, con el almidón de conformidad con lo antes indicado sobre una hoja de base de 75 g/m2 que contiene una mezcla de pulpa blanqueada 75/25 de madera dura/madera blanda refinada para proporcionar una libertad de 425 CSF y que contiene los siguientes aditivos agregados en el extremo húmedo de la máquina para hacer papel: 15% de rellenador de carbonato de calcio precipitado (Albacar® HO) , 0.5% de almidón catiónico (Sta-Lok® 400) y sin agente de apresto interno. Todos los porcentajes se ofrecen en una base activa seca con base en el peso final del papel seco. El incremento del apresto debe ser de al menos 5 segundos (promedio de al menos 6 repeticiones) . El HST se describe en TAPPI Standard T530, cuya divulgación se incorpora aquí por referencia. Los barnices de apresto reactivos con la celulosa se definen como los barnices de apresto que se consideran capaces de formar enlaces químicos covalentes por reacción con los grupos hidroxilo de la celulosa, y los barnices de apresto no reactivos con la celulosa se definen como los que no forman estos enlaces covalentes con la celulosa. Los barnices de apresto reactivos con la celulosa para su uso en la invención incluyen dímeros de queteno y multímeros, anhídridos alquenilsuccínicos, epóxidos orgánicos que contienen de aproximadamente 12 a 22 átomos de carbono, haluros de acilo que contienen de aproximadamente 12 a 22 átomos de carbono, anhídridos de ácido grado provenientes de ácidos grasos que contienen de aproximadamente 12 a 22 átomos de carbono, así como isocianatos orgánicos que contienen de aproximadamente 12 a 22 átomos de carbono. Los dimeros de queteno y los multímeros son materiales de la fórmula 1, donde n es un número entero de 0 a aproximadamente 20, R y R", que pueden ser iguales o diferentes, son grupos alquilo ramificados o de cadena recta saturados o insaturados que tienen de 6 a 24 átomos de carbono; y R' es un grupo alquilo ramificado o de cadena recta saturado o insaturado que tiene de aproximadamente 2 a aproximadamente 40 átcr.as de carbono .
Los dímeros de queteno para su uso en el procedimiento de esta invención tienen la estructura de la fórmula 1 donde n=0 y los grupos R y R", que pueden ser los mismos o diferentes, son radicales hidrocarburo. De preferencia, los grupos y R2 son grupos alquilo o alquenilo que tienen de 6 a 24 atemos de carbono, grupos cicloalquilo que tienen al menos 6 temos de carbono, arilo que tiene al menos 6 átomos de carbono, aralquilo que tiene al menos 7 átomos de carbono, alcarilo que tiene al menos 7 átomos de carbono, y mezclas de los mismos. Con mayor preferencia, se selecciona un dímero de queteno dentro del grupo que consiste de (a) dímeros de octil, decil, dodecil, tetradecil, hexadecil, octadecil, eicosil, docosil, tetracosil, fenil, bencil, ß-naftil y ciclohexilqueteno, y (b) dimeros de queteno preparados a partir de ácidos orgánicos seleccionados dentro del grupo que consiste de ácido montánico, ácido nafténico, ácido 9, 10- decilénico, ácido 9, 10-dodecilénico, ácido palmitoleico, ácido oleico, ácido ricinoleico, ácido linoleico, ácido eleostearico, mezclas que ocurren naturalmente de ácidos grasos encontrados en aceite de coco, aceite de babasu, •aceite de semilla de palma, aceite de palma, aceite de oliva, aceite de cacahuate, aceite de colza, cebo de res, manteca, grasa de ballena, y mezclas de cualesquiera de los ácidos grasos antes nombrados entre ellos . El dímero de queteno se selecciona con mayor preferencia dentro del grupo que consiste de dímeros de octil, decil, dodecil, tetradecil, hexadecil, octadecil, eicosil, docosil, tetracosil, fenil, bencil, ß-naftilo, y ciclohexilqueteno . Dímeros de queteno que se encuentran en estado sólido a una temperatura de 25°C han sido empleados comercialmente durante muchos años y se preparan mediante dimerización de los alquilquetenos elaborados a partir de cloruros de ácidos grasos de cadena recta, saturados; los más ampliamente empleados se preparan a partir de ácido palmítico y/o esteárico. Dispersiones acuosas de estos materiales están disponibles como agentes de apresto para papel Hercon® en Hercules Incorporated, Wilmington, DE. Multímeros de queteno para su uso en el procedimiento de esta invención se presentan en la Solicitud de Patente Norteamericana mancomunada No. de Serie 08/601,113, presentada el día 16 de Febrero de 1996. Tienen la fórmula 1 donde n es un número entero de al menos 1, R y R", que pueden ser iguales o diferentes, son grupos alquilo ramificados o bien de cadena recta saturados o insaturados, que tienen de 6 a 24 átomos de carbono, de preferencia de 10 a 20 átomos de carbono, y especialmente de 14 a 16 átomos de carbono; y R' es un grupo alquilo ramificado o de cadena recta, saturado o insaturado, que tiene de 2 a 40 átomos de carbono, de preferencia de 4 a 8 o bien de 28 a 40 átomos de carbono. Multimeros de queteno se describen en: la Solicitud de Patente Europea Publicada No. 0,629,741 Al, Solicitud de Patente Europea Publicada No. 0,666,368 A3, que corresponde a la Solicitud de Patente Norteamericana No. de Serie 08/192,570 (autorizada), presentada el día 7 de Febrero de 1994, que se incorpora aquí por referencia en su totalidad, y en la Solicitud de Patente Norteamericana No. de Serie 08/601,113, presentada el día 16 de Febrero de 1996, que se incorpora aquí por referencia en su totalidad. Un grupo particularmente preferido de dímeros de queteno y multímeros para su uso en la invención se refiere a los dímeros de queteno que no se encuentran en estado sólido a una temperatura de 25°C (no sustancialmente cristalino, semicristalino ni sólido ceroso; es decir, fluyen al calentarse sin calor de fusión) . Con mayor preferencia, no están en estado sólido a una temperatura de 20 °C. Con. preferencia aun mayor, se encuentran en estado líquido a una temperatura de 25°C, y con mayor preferencia están en estado líquido a una temperatura de 20°C. Estos dímeros líquidos y multímeros son mezclas de compuestos de la fórmula I donde n es de preferencia de 0 a 6, con mayor preferencia de 0 a 3, y especialmente 0; R y R", que pueden ser iguales o diferentes, son grupos alquilo saturados o insaturados, de cadena recta o ramificados que tienen de 6 a 24 átomos de carbono; R' es un grupo alquilo ramificado o de cadena recta, saturado o insaturado, que tiene de 2 a 40 átomos de carbono, de preferencia de 4 a 32 átomos de carbono; y donde al menos el 25% de los grupos R y R" en la mezcla de compuestos es insaturado . Los dímeros y multímeros de queteno líquidos pueden comprender una mezcla de compuestos de dímero o multímero de queteno que son el producto de la reacción de una mezcla de reacción que comprende ácidos grasos monocarboxílicos insaturados. La mezcla de la reacción puede comprender además ácidos grasos monocarboxílicos saturados así como ácidos dicarboxílicos. De preferencia, la mezcla de la reacción para la preparación de la mezcla de compuestos de dimero o multímero comprende al menos 25% en peso de ácidos grasos monocarboxílicos insaturados, y con mayor preferencia al menos 70% en peso de ácidos grasos monocarboxílicos insaturados. Los ácidos grasos monocarboxílicos insaturados incluidos en la mezcla de la reacción tienen de preferencia de 10 a 26 átomos de carbono, con mayor preferencia de 14 a 22 átomos de carbono, y especialmente de 16 a 18 átomos de carbono. Estos ácidos incluyen, por ejemplo, ácidos oleico, linoleico, dodecenoico, tetradecenoico (miristoleico) , hexadecenoico (palmitoleico) , octadecadienoico (linolelaidico) , octadecatrienoico (linolénico) , eicosenoico (gadoleico) , eicosatetraenoico (araquidónico) , cis-13-docosenoico (erucico) , trans-13-docosenoico (brasídico) , y docosapentaenoico (clupanodónico) , y sus haluros de ácido, de preferencia cloruros. Se puede emplear uno o varios de los ácidos monocarboxílicos. Los ácidos grasos monocarboxílicos insaturados preferidos son ácidos oleico, linoleico, linolénico y palmitoleico, y sus haluros de ácido. Los ácidos grasos monocarboxílicos insaturados más preferidos son ácidos oleico y linoleico y sus haluros de ácido.
Los ácidos grasos monocarboxílicos saturados empleados para preparar los compuestos de dimero y multímero de queteno empleados en esta invención tienen de preferencia de 10 a 26 átomos de carbono, con mayor preferencia de 14 a 22 átomos de carbono, y especialmente de 16 a 18 átomos de carbono. Estos ácidos incluyen, por ejemplo, ácidos esteárico, isosteárico, mirístico, palmítico, margárico, pentadecanoico, decanoico, undecanoico, dodecanoico, tridecanoico, nonadecanoico, araquídico y behénico, y sus haluros y de preferencia cloruros. Se pueden emplear uno o varios de los ácidos grasos monocarboxílicos saturados. Los ácidos preferidos son el ácido palmitico y el ácido esteárico. Los ácidos alquildicarboxílicos empleados para preparar los compuestos de multímeros de queteno para su uso en esta invención tienen de preferencia de 6 a 44 átomos de carbono, y especialmente de 9 a 10, 22 o 36 átomos de carbono. Tales ácidos dicarboxílicos incluyen, por ejemplo, ácidos sebácico, azelaico, 1, 10-dodecandioico, subérico, brazílico, docosandioico, así como ácidos de dímeros C36/ como por ejemplo EMPOL 1008 disponible en Henkel-Emery, Cincinnati, Ohio, EUA, y sus haluros, de preferencia, cloruros. Se pueden emplear uno o varios de estos ácidos dicarboxílicos. Ácidos dicarboxílicos con 9 a 10 átomos de carbono son los ácidos dicarboxílicos más preferidos. Los ácidos dicarboxílicos especialmente preferidos son el ácido sebácico y el ácido azelaico. Cuando se emplean ácidos dicarboxílicos en la preparación de los multímeros de queteno para su uso en esta invención, la relación molar máxima entre el ácido dicarboxílico y el ácido monocarboxílico (la suma de los saturados e insaturados) es de preferencia aproximadamente 5. Un máximo más preferido es aproximadamente 4, y el máximo especialmente preferido es aproximadamente 2. La mezcla de compuestos diméricos y multiméricos puede prepararse empleando métodos conocidos para la preparación de dímeros de queteno estándares. En el primer paso, haluros de ácido, de preferencia cloruros de ácido, se forman a partir de una mezcla de ácidos grasos, o una mezcla de ácidos grasos y ácido dicarboxílico, empleando PC13 o bien otro agente de halogenación, de preferencia clorinación. Los haluros de ácidos son después convertidos en quetenos en presencia de aminas terciarias (incluyendo trialquilaminas y alquilaminas cíclicas) , de preferencia trietilamina. Las porciones queteno se dimerizan después para formar los compuestos deseados. Dímeros y multímeros de queteno no sólidos a una temperatura de 25°C se presentan en la Solicitud de Patente Norteamericana No. de Serie 08/192,570 (autorizada), presentada el día 7 de Febrero de 1994, la Solicitud de Patente Norteamericana No. de* Serie 08/428,288, presentada el día 25 de Abril de 1995, y la Solicitud de Patente Norteamericana No. de Serie 08/601,113, presentada el día 16 de Febrero de 1996, que se incorporan aquí por referencia en su totalidad. Dímeros de queteno que no están sólidos a una temperatura de 25°C pueden conseguirse como los agentes de apresto Precis®, también en Hercules Incorporated. En el grupo de los barnices de apresto reactivos con la celulosa se incluyen también anhídridos alquenilsuccinicos (ASA) . Los anhídridos alquenilsuccínicos están compuestos de cadenas de hidrocarburo insaturadas que contienen grupos de anhídrido succínico pendientes. Se elaboran habitualmente en un procedimiento de dos etapas empezando con una alfaolefina. La olefina es primero isomerizada mediante el movimiento aleatorio del doble enlace a partir de la posición alfa. En el segundo paso, la olefina isomerizada reacciona con el anhídrido maleico para proporcionar el anhídrido alquenilsuccínico de la fórmula 2. Olefinas típicas empleadas para la reacción con el anhídrido maleico incluyen compuestos de alquenilo, cicloalquenilo y aralquenilo que contienen de aproximadamente 8 a aproximadamente 22 átomos de carbono. Ejemplos específicos son anhídrido isooctadecenilsuccínico, anhídrido n-octadecenilsuccínico, anhídrido n-hexadecenilsuccínico, anhídrido n-dodecilsuccínico, anhídrido i-dodecenilsuccínico, anhídrido n-decenilsuccínico, y anhídrido n-octenilsuccínico . (2) Anhídridos alquenilsuccínicos se presentan en la Patente Norteamericana No. 4,040,900, que se incorpora aquí por referencia en su totalidad, y por C.E.Farley y R.B. Wasser en The Sizing of Paper, (El Apresto del Papel) , segunda edición, editado por W.F. Reynolds, T papi Press, 1989, páginas 51-62. Varios anhídridos alquenilsuccínicos están disponibles en el comercio en Albemarle Corporation, Baton Rouge, Louisiana. Anhídridos alquenilsuccínicos para su uso en la invención se encuentran de preferencia en estado liquido a una temperatura de 25°C. Con mayor preferencia, se encuentran en estado líquido a una temperatura de 20°C. Los barnices de apresto reactivos con celulosa preferidos para su uso en la presente invención son dímeros y multímeros de queteno de la estructura 1. Los barnices de apresto reactivos con celulosa mas preferidos son dimeros y multímeros de queteno que no se encuentran en estado sólido a una temperatura de 25°C (no sustancialmente cristalino, semicristalino ni sólido ceroso; es decir fluyen al calentarse sin calor de fusión) . Se prefiere aun más que no estén en estado sólido a una temperatura de 20 °C, se prefiere aun más que se encuentren en estado liquido a 25 °C, y especialmente que se encuentren en estado líquido a una temperatura de 20°C. Los barnices de apresto no reactivos con celulosa son materiales poliméricos que tienen un peso molecular mayor que aproximadamente 1500. De preferencia, el peso molecular es mayor que aproximadamente 5 000 y especialmente mayor que aproximadamente 10 000. Los barnices de apresto no reactivo con celulosa poliméricos para su uso en la invención pueden ser subdivididos en dos grupos: (1) los insolubles en agua a un pH menor que aproximadamente 6, y solubles en un pH mayor que 6, y (2) los insolubles en agua a un pH mayor que aproximadamente 6 y de preferencia que tiene una temperatura de transición al vidrio (TG) primaria menor que aproximadamente 100°C cuando se mezclan puros con el barniz de apresto reactivo con celulosa de la composición de apresto. Con mayor preferencia, la temperatura de transición al vidrio primaria de la mezcla pura de barniz de apresto reactivo con celulosa/barniz de apresto no reactivo con celulosa es menor que aproximadamente 60°c y especialmente menor que aproximadamente 40°C: la "temperatura de transición al vidrio primaria" es la temperatura de transición al vidrio que corresponde al mayor cambio de capacidad térmica que se observa durante la determinación de la temperatura de transición al vidrio. Los polímeros solubles al agua del grupo (1) son de preferencia polímeros aniónicos y se elaboran de al menos un monómero que contiene al menos un grupo carboxilo. Estos polímeros incluyen copolímeros de estireno o estírenos sustituidos con monómeros de vinil que contienen grupos carboxilo. Ejemplos de tales monómeros incluyen sin limitarse a ellos, anhídrido maleico, ácido acrílico, ácido metacrílico y ácido itacónico. Se incluyen también las formas parcialmente esterificadas de tales copolímeros. Los polímeros solubles en agua preferidos de grupo (1) son resinas de estireno/anhídrido maleico y sus contrapartes parcialmente esterificadas . Ejemplos de barnices de apresto no reactivos con celulosa poliméricos solubles en agua para su uso en la presente invención son resinas de estireno/anhídrido maleico, disponibles como resinas de Scripset de Hercules Incorporated, Wilmington Delaware, y Cypres® 210, una resina de poli (estireno/ácido acrílico), disponible en Cytec Industries, West Paterson, NJ. La clase de los polímeros insolubles en agua, incluyen sin limitarse a ellos, copolímeros de estireno o bien estirenos sustituidos con monómeros de vinilo. Ejemplos de tales monómeros de vinilo incluye, sin limitarse a ellos anhídrido maleíco, ácido acrílico o bien sus esteres de alquilo, ácido metacrílico o sus esteres de alquilo, ácido itacónico, di inilbenceno, acrilamida, acrilonitrilo, ciclopentadieno y mezclas de los mismo. Se incluyen también poliuretanos y copolímeros de etileno con comonómeros como por ejemplo acetato de vinil, ácido acrílico y ácido metacrilico. Los polímeros insolubles en agua preferidos son copolímeros elaborados a partir de monómeros que comprenden estireno o estirenos sustituido, acrilato o metacrilato de alquilo, asi como ácido carboxílico etilénicamente insaturado, donde el estireno o estireno sustituido se selecciona dentro_ del grupo que consiste de estireno, alfa-metilestireno, viniltolueno, y mezclas de los mismos, donde el grupo alquilo del acrilato o metacrilato de alquilo contiene de uno a aproximadamente 12 átomos de carbono y donde el ácido carboxílico etilénicamente insaturado se selecciona dentro del grupo que consiste de ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico o anhídrido, ácido fumárico, ácido itacónico y mezclas de los mismos. Estos copolímeros se describen en la Solicitud de Patente copendiente No. de Serie 08/847,841 presentada el 28 de abril de 1997, que se incorpora aquí por referencia en su totalidad. Un ejemplo preferido de estos copolímeros es del tratamiento de apresto superficial Chromaset® 600, disponible en Hercules Incorporated, Wilmington DE. Ejemplos de otros polímeros insolubles en agua disponibles en el comercio son: Carboset(R) 1086, un látex de poli (estireno/ácido acrilico/acrilato de 2-etilexilos) , disponible en B.F. Goodrich Co . , Akron, OH; Basoplast® 250D, un látex de poli (acrilonitrilo/acrilato de butilo), disponible en BASF Corporation, Charlotte, NC; Jetsize® Plus, un látex catiónico de poli (estireno/acrilato) , disponible en- Eka-Nobel, Marietta, GA; Flexbond® 381, un látex de poli (etileno/acetato de vinil) , disponible en Air Products Corporation, Alento n, PA; y Flexbond®325, un látex de poli (etileno/ acetato de vinil) , disponible en Air Products Corporation. Una clase de los barnices de apresto no reactivos con la celulosa insolubles en agua adecuados para la presente invención incluye los estabilizados por almidón. Una clase preferida de barnices de apresto no reactivos estabilizados con almidón son los barnices de apresto en donde se forma un polímero mediante polimerización en emulsión en presencia de almidón que resulta un polímero injertado sobre el almidón.
, Ejemplo de tales materiales se presentan en las Patentes Norteamericanas No. 4,301,017; 4,560,724; 4,835,212; y 4,884,343, que se incorporan todas por referencia en su totalidad. Una composición preferida de esta clase de polímeros injertados sobre almidón es de la composición elaborada a partir de monómeros que comprenden estireno, y/o acrilonitrilo combinados con un éster de acrilato o metacrilato. Ejemplos de tales materiales son Basoplast® 250D, y Basoplast® 335D, disponible en BASF Corporation, Charlotte, NC . Especialmente preferidos para obtener una adherencia de toner mejorada junto con un apresto son los polímeros injertados que contienen al menos 45% de estireno y al menos 20% de éster de acrilato como por ejemplo, acrilato de butilo y 2-etilhexilo, así un polímero típico injertado sobre almidón puede contener de 45% a 80% de estireno mas acrilonitrilo y de 20% a 55% de éster de acrilato. Otros látex de polímeros que contienen polímeros injertados sobre dispersantes o estabilizadores que no contienen almidón, solubles en agua son también adecuados para su uso como barnices de apresto no reactivos con la celulosa, insolubles en agua para su uso en la presente invención. Materiales adecuados son los descritos en las Patentes Norteamericanas No. 4,281,082 y 5,591,489, que se incorporan aquí por referencia en su totalidad. Los barnices de apresto reactivos con celulosa y los barnices de apresto no reactivos con celulosa, insolubles en agua se emplean generalmente como emulsiones o dispersiones acuosas. Barnices de apresto no reactivos con celulosa insolubles en un pH menor que aproximadamente 6 y solubles en un pH mayor que aproximadamente 6 pueden emplearse en una solución acuosa en el pH en el cual están solubles, o bien pueden emplearse como dispersiones acuosas en niveles de pH menores en los cuales no están solubles en agua.
Composiciones de apresto acuosas donde ambos componentes de apresto están presentes como dispersiones acuosas pueden prepararse mediante el mezclado de dispersiones de los componentes separados, o bien alternativamente, dispersando barniz de apresto reactivo con celulosa en una dispersión de barniz de apresto no reactivo con celulosa. El mezclado de las dispersiones de los dos componentes es el método preferido. El mezclado puede llevarse a cabo en la prensa de barniz de apresto mediante la adición de componentes separados de dispersión a la prensa de apresto, o bien puede llevarse a cabo antes del uso en la prensa de apresto horas o hasta días antes del uso. En cuanto a este aspecto, es una ventaja de la invención que las dispersiones premezcladas tengan una buena estabilidad en almacenamiento como por ejemplo, no se observa ninguna separación substancial ni formación de sólidos, y mantienen su capacidad de ser empleadas para aprestar durante más que ocho días a temperatura ambiente. De preferencia, las dispersiones premezcladas tienen una buena estabilidad en almacenamiento durante más que aproximadamente 20 días, con mayor preferencia más que aproximadamente 60 dias y especialmente más que aproximadamente 180 días. La suspensión de pulpa acuosa del paso (a) se obtiene a través de medios bien conocidos en la técnica, como por ejemplo procedimientos de formación de pulpa mecánicos, químicos, y semiquímicos, etc., normalmente después del paso de molienda mecánica y/o formación de pulpa química, la pulpa es lavada para remover los agentes químicos de formación de pulpa residuales y se solubilizan los componentes de madera. Se puede emplear ya sea una fibra de pulpa blanqueada o no blanqueada en el procedimiento de la presente invención. Fibras de pulpa recicladas son también adecuadas para su uso. La formación de hojas en secado de la suspensión de pulpa se lleva a cabo también a través de métodos bien conocidos en la técnica. Existen varios materiales que se agregan comúnmente en la práctica comercial de la elaboración del papel a la suspensión de pulpa acuosa antes de su conversión en papel, y pueden emplearse también en el procedimiento de la presente invención. Dichos materiales incluyen, sin limitarse a ellos, resinas de resistencia húmeda, barnices de apresto internos, resinas de resistencia en seco, auxiliares de retención, alumbre, rellenadores, pigmentos y colorantes. El papel aprestado a través de procedimientos de esta invención se conoce habitualmente como papel aprestado superficialmente. De preferencia, en procedimientos de apresto superficial, el barniz de apresto se aplica sobre la superficie del papel a partir de una prensa de apresto, que puede ser cualquier tipo de revestimiento o rociado, pero habitualmente se trata de un tipo de rodilla de compuerta o bien de cuchilla medidora de prensa de apresto.
Los revestimientos de papel se aplican también sobre la superficie de papel, pero son totalmente diferentes en cuanto a su función y composición de los barnices de apresto para superficie. Las composiciones de revestimiento de papel tienen viscosidades mucho más elevadas que las composiciones de apresto para superficie, y por consiguiente no pueden ser aplicadas fácilmente por una prensa de apresto en una máquina típica para fabricar papel. Los revestimientos de papel contienen pigmento n niveles de 3 a 20 veces mayores que el nivel de un aglomerante polimérico; mientras que en un barniz de apresto superficial típico los pigmentos son opcionales.
De preferencia cuando se emplean en niveles de 0 a aproximadamente 50% en peso, de preferencia de 0 a aproximadamente 30% en peso del nivel de sólidos total de la composición acuosa de apresto. Para los procedimientos de apresto de invención, la composición de apresto se mezcla de preferencia con una solución de almidón o derivada de almidón antes de su aplicación sobre el papel. El almidón puede ser de cualquier tipo, incluyendo sin limitarse a ellos, almidón oxidado, etilado, catiónico y de perla, y se emplea de preferencia en una solución acuosa. La solución tipica de almidón de prensa de apresto contiene de preferencia un mínimo de aproximadamente 1% en peso almidón en agua, con un pH comprendido entre aproximadamente 6 y 9. Un nivel de almidón mínimo más preferible es de aproximadamente 2%, y especialmente de aproximadamente 3%. El nivel mínimo preferido de almidón en la composición de apresto es de aproximadamente 20% en peso. Un máximo más preferible es de aproximadamente 16% y especialmente aproximadamente 12% en peso. Pequeñas cantidades de otros aditivos pueden estar presentes también, por ejemplo abrillantadores ópticos y removedores de espuma. La cantidad de composición de apresto que se agrega a la solución de almidón para formar el compuesto de prensa de apresto es tal que el total mínimo de nivel de sólidos de apresto reactivos con celulosa y no reactivos con celulosa en el compuesto de prensa de apresto final es de preferencia de aproximadamente 0.01% en peso con base en el peso total de la composición de apresto. Un mínimo más preferible es de aproximadamente 0.02% en peso. El máximo preferido total de nivel de sólidos de apresto reactivos con celulosa y no reactivos con celulosa en el compuesto final de prensa de apresto es de preferencia de aproximadamente 2% en peso y especialmente de preferencia de 1% en peso. La relación en una base seca, entre el barniz de apresto no reactivo con celulosa y el barniz de apresto reactivo con celulosa en las composiciones acuosas de apresto tiene de preferencia un valor mínimo de aproximadamente 0.2:1. Con mayor preferencia, el minimo es de aproximadamente 0.5:1, y especialmente de aproximadamente 1:1. La relación máxima es de preferencia de aproximadamente 50:1, con mayor preferencia aproximadamente 40:1, y especialmente aproximadamente 30:1. La cantidad de barniz de apresto para superficie que se aplica en la prensa de apresto es tal que se proporcione almidón a un nivel mínimo preferible de aproximadamente 1% en peso en una base seca con base en el peso seco del papel. Un nivel mínimo más preferible es de aproximadamente 2% en peso, y especialmente un nivel mínimo de aproximadamente 3% en peso. El nivel máximo de almidón que se aplica es de preferencia aproximadamente 8% en peso, con mayor preferencia aproximadamente 7% en peso y especialmente aproximadamente 6% en peso en una base seca con base en el peso seco del papel. De preferencia, el barniz de apresto para superficies se aplica en la prensa de apresto en la cantidad para proporcionar una cantidad mínima de composición de apresto, es decir, el total de los barnices de apresto reactivos con celulosa y no reactivos con celulosa de aproximadamente 0.01% en peso en una base seca con base en el peso seco del papel. Una cantidad mínima más preferible es 0.03% en peso, y una cantidad mínima especialmente preferible es de aproximadamente 0.05% en peso. De preferencia la cantidad máxima de composición de apresto será de aproximadamente 1% en peso, con mayor preferencia aproximadamente de 0.7% en peso, y especialmente aproximadamente 0.5% en peso o, en la base seca, con base en el peso seco del papel. La cantidad de barniz de apresto de superficie que se aplica proporciona también una cantidad mínima de barniz de apresto reactivo con celulosa de aproximadamente 0.005% en peso en una base seca con base en el peso seco del papel . Una cantidad mínima más preferible es de aproximadamente 0.01% en peso y una cantidad mínima especialmente preferible es de aproximadamente 0.02% en peso. De preferencia la cantidad máxima de barniz de apresto reactivo con celulosa que se aplica es de aproximadamente 0.5% en peso, con mayor preferente aproximadamente 0.3% en peso, y especialmente aproximadamente 0.2% en peso en una base seca con base en el peso seco del papel. La cantidad de barniz de apresto superficial que se aplica proporcionará una cantidad mínima de barniz de apresto no reactivo con celulosa de aproximadamente 0.01% en peso en la base seca con base en el peso seco del papel. Una cantidad mínima más preferible es de aproximadamente 0.02% en peso y una cantidad mínima especialmente preferible és de aproximadamente 0.04% en peso. De preferencia, la cantidad máxima de barniz de apresto no reactivo con celulosa que se aplica es de aproximadamente 0.5% en peso, con mayor preferencia aproximadamente 0.4% en peso, y especialmente aproximadamente 0.3% en peso en la base seca con base en el peso seco del papel.
Después de la aplicación del barniz de apresto superficial, las hojas son secadas empleando cualesquiera de los procedimientos convencionales de secado bien conocidos en la técnica. Una ventaja de los procedimientos de esta invención es que el apresto interno no se requiere. Sin embargo en algunas situaciones es deseable aprestar internamente, puesto que el apresto interno ayuda a evitar que el barniz de apresto superficial penetre en la hoja, permitiendo así que permanezca en la superficie donde tiene una efectividad óptima. El papel que tiene que ser sometido a presto superficial mediante los procedimientos de esta invención puede también ser aprestado internamente mediante la adición de agentes de apresto a la suspensión de pulpa antes de su conversión en una hoja de papel. Los agentes de apresto internos abarcan cualesquiera de los comúnmente enfriados en el extremo húmedo de una máquina para hacer papel fino. Estos agentes incluyen agentes de apresto de rosina, agentes de apresto de rosina fortificados, dímeros y multímeros de queteno, así como anhídridos alquenil succínicos. Los agentes de apresto reactivos con celulosa y no reactivos con celulosa presentados aquí pueden también emplearse para llevar a cabo un apresto interno. Los agentes de apresto internos se emplean de preferencia en niveles de aproximadamente 0.05% en peso a aproximadamente 0.3% en peso en una base seca, con base en el peso de la hoja de papel seca. De preferencia los niveles son de aproximadamente 0.01% a aproximadamente 0.2% en peso, y especialmente los niveles son de aproximadamente 0.01% a aproximadamente 0.1% en peso. El método de materiales empleados para apresto interno con rosina son comentados por E. Strazdins en The Sizing of Paper (el aprecio del papel) Segunda Edición, editado por W. F. Reynolds, Tappi Press. 1989, páginas 1-33. Dímeros y multímeros de queteno adecuados y anhídridos alquenilsuccínicos para apresto interno son los mismos que los comentados arriba con relación a agentes de apresto reactivos con celulosa. Otro beneficio de la presente invención es que el papel producido por los procedimientos de la presente invención tiene propiedades únicas no obtenidas mediante el uso ya sea de agentes de apresto reactivos con celulosa solos o bien agentes de apresto no reactivos con celulosa solos. Generalmente, estas propiedades combinan la alta eficiencia de los agentes de apresto reactivos con una adherencia mejorada de toner, la capacidad de emplear el papel en operaciones de conversión o de reproducción de alta velocidad, un buen equilibrio de impresión con chorros de tinta a color y negro, ausencia de reversión de agentes de apresto, y ninguna reducción del coeficiente de fricción que se relaciona frecuentemente con los agentes de apresto reactivos con la celulosa. Específicamente, el papel aprestado de esta dimensión tiene un mejor desempeño en la impresión con chorros de tinta que el papel que es idéntico excepto que en la composición de apresto contiene solamente agente de apresto reactivo con celulosa, cuando la impresión es variada por al menos una propiedad seleccionada dentro del grupo que consiste de densidad óptica, revestimiento, precisión de borde y desteñido. El papel aprestado tiene también un coeficiente de fricción más elevado y un ancho de banda de coeficiente de fricción menor que un papel que es idéntico excepto qué la composición de apresto contiene solamente un agente de apresto reactivo con celulosa. El ancho de banda se define como la diferencia entre el máximo promedio y el mínimo promedio de la respuesta de pegajosidad-deslizamiento en la curva cinética de coeficiente de fricción. Cuando el papel sometido a apresto superficial de esta dimensión debe enfriarse para impresión con chorros de tinta, se encontró que la calidad de impresión con chorros de tinta se mejora mediante la inclusión en la composición de apresto superficial de varias sales de iones de metales catiónicos solubles en agua a un PH de aproximadamente 7 a aproximadamente 9. Ejemplo de sales que son efectivas para su uso son cloruro de sodio, sulfato de sodio, cloruro de calcio, bromuro de calcio, cloruro de magnesio, bromuro de magnesio, sulfato de aluminio y policloruro de aluminio. Las sales preferidas son cloruro de calcio, bromuro de calcio, cloruro de magnesio y bromuro de magnesio. Las sales más preferidas son cloruro de calcio y magnesio. La relación en peso entre la sal y otros sólidos contenidos en la composición de apresto es de aproximadamente 1:20 a aproximadamente 20:1. De preferencia, las relaciones son de aproximadamente 1:5 a aproximadamente 5:1, y especialmente aproximadamente 1:3 a aproximadamente 3:1. El papel de esta invención puede también tener un desempeño efectivo en pruebas que miden su capacidad de conversión en equipo de conversión moderno y su desempeño en maquinaria de uso final de alta velocidad. Particularmente, el papel de conformidad con la presente invención, puede elaborarse en formatos continuos doblados que tienen un peso de base de aproximadamente 30 a 60 libras/3 000 pies2 (48.7 a 95.5 g/m2), de preferencia de 40 a 50 libras/3 000 pies2 (64.5 a 81.0 g/m2) , y puede utilizarse en una impresora láser para formas continuas de alta velocidad modelo 3800 de IBM sin provocar ondulaciones en la sección de enfriamiento (después de la sección de fusión y antes de la sección de recolección) mayor que aproximadamente 5 pulgadas (12.7 cm) , de preferencia 3 pulgadas (7.6 cm) o menos, después de un tiempo de operación de 10 minutos. Además, el papel preferido de conformidad con la presente invención que puede elaborarse en hojas de 8/2x11 pulgadas (21.6 cm x 28 cm) de papel cortado para reproducción tiene un peso de base de aproximadamente 15-24 libras/1300 pies2 (56.1 a 90.0 g/m2) y puede funcionar en una copiadora de alta velocidad modelo 3825 de invención IBM sin provocar fallas de alimentación o bien sin provocar atoramiento de hojas en una tasa de 5 o menos en 10 000, de preferencia en una tasa de 1 o menos en 10 000. En comparación, el papel aprestado con dímero de alquil queteno estándar tiene una tasa mucho más elevada de doble alimentación en la copiadora de alta velocidad IBM 3825 (14 doble alimentación en 14 250 hojas) . En una operación con máquinas copiadora convencionales, un nivel de 10 doble alimentación en 10 000 es inaceptable. Un fabricante de máquina considera una doble alimentación en hojas como un nivel inaceptable. El papel de esta invención tiene la forma de un rollo de formas continuas que tiene un peso de base de aproximadamente -24 libras/3 000 pT (32.6 a 39.1 g/pr) y puede ser -convertido a una forma continua perforada estándar en una prensa para formas continuas Hamilton-Stevenes a una velocidad de prensa de prensa de al menos aproximadamente 1775 pies (541m) por minuto, de preferencia al menos aproximadamente 1900 pies (579m) por minuto. El papel de esta invención puede también formarse en un rollo de papel para sobre que tiene un peso de base de aproximadamente 20-24 libras/1300 pies2 (de 75.2 a 90.1 g/pr) que puede ser convertido en al menos aproximadamente 900 sobres por minuto, de preferencia al menos aproximadamente 1000 sobres por minuto en un plegador de sobre Winkler & Dunnebier CH. El papel de esta invención puede ser procesado a una velocidad de al menos aproximadamente 58 hojas por minuto en un copiador con alimentación de hoja de alta velocidad IBM 3825 con menos que una alimentación doble o atoramiento en 10 000. Esta invención se ilustra en los siguientes ejemplos que solamente son ejemplares y no pretenden limitar la invención.
Todos los porcentajes, partes, etc. son en peso, con base en el peso de la pulpa seca, a menos que se indique lo contrario . PROCEDIMIENTOS Para todos los ejemplos siguientes, el papel empleado para aprestado fue preparado de antemano, almacenado, y después tratado en una prensa de apresto de laminado de laboratorio con los materiales descritos. En todos los casos el papel de base no tenía ningún tratamiento aplicado en la prensa de aprestado durante su fabricación. La aplicación de materiales en la prensa de apresto consistía de la disolución de almidón en agua mediante agitación y calentamiento a una temperatura de aproximadamente 95°C durante al menos 30 minutos. La solución de almidón fue después mantenida a una temperatura de 65°C hasta su empleo, habitualmente dentro de algunas horas. En algunos casos, se agregó cloruro de sodio (hasta aproximadamente 0.7% en peso) . El cloruro de sodio es un aditivo típico en prensas de apresto de fábrica de papel, donde se emplea para incrementar la conductividad del papel y por consiguiente reducir la acumulación de carga estática. El pH de la solución de almidón fue ajustado a un pH de aproximadamente 8 antes del uso, y después los aditivos de prensa de apresto fueron agregados al almidón. En algunos casos, como se indica a continuación, el pH fue reajustado en este punto. Los materiales fueron mezclados durante algunos minutos y después agregados en el estrangulamiento de dos rodillos en la prensa de apresto de laminado. El papel no tratado fue alimentado a través de los rodillos una vez para aplicar solución en el estrangulamiento al papel. Se determinó la cantidad de solución aplicada al papel por una solución de almidón específica bajo condiciones específicas y se empleo para establecer el nivel de aditivos en la solución de almidón con el objeto de proporcionar el nivel deseado de tratamiento de papel. Inmediatamente después de la aplicación de la composición de prensa de apresto, los papeles fueron secados en una secadora de tambor calentada a una temperatura de 93-105°C. Los papeles fueron después acondicionados y probados. Prueba de apresto Hercules: la prueba de apresto Hercules, una prueba reconocida en la técnica para medir el empeño de un apresto se describe en Pulp and Paper Chemistry and Chemical Techonology (Química de punta y papel y Tecnología química) J.P. Casey, Ed. Vol.3, p. 1553-1554 (1981) y en TAPPI Standard T530. La prueba de apresto Hercules determina el grado de apresto de agua que se obtiene en papel mediante la medición del cambio de capacidad de reflexión de la superficie de papel conforme una solución acuosa de colorante penetra a partir del lado superficial opuesto. La solución de colorante acuosa como por ejemplo, colorante verde naftol en ácido fórmico al 1%, se encuentra en un anillo en la superficie superior del papel, y el cambio de reflectancia se mide fotoeléctricamente a partir de la superficie de fondo. La duración de la prueba es limitada por la elección de un punto final conveniente, por ejemplo, una reducción de la luz reflejada del 20%, que corresponde a una reflectancia del 80%. Un cronómetro mide el tiempo (en segundos) para alcanzar el punto final de la prueba. Tiempos mayores se coreaccionan con un desempeño de apresto incrementado, es decir, la resistencia de la penetración de agua se leva. Evaluación de la impresión por chorros de tinta: se probó la_ impresión con chorros de tinta con una impresora Deskjet 560C Hewlett Packard Deskjet. Se emplearon elementos nuevos y el patrón de prueba 3.4G Hewlett Packard para evaluar la calidad de la impresión.
Antes de la prueba el papel fue acondicionado a una temperatura de 23 °C y con una humedad reactiva del 50% durante un mínimo de un (1) día. A. Evaluación de la calidad de impresión con tinta negra. Densidad óptica: se colocó un densitómetro óptico en el rectángulo de prueba negro en la hoja impresa, y se registró la densidad óptica para el negro. Esto se repitió en diferentes áreas del rectángulo durante un total de 6 lecturas . Extensión de la tinta negra (diseminación) : la extensión de la tinta negra es la tendencia de la tinta para extenderse fuera del área de impresión. Empleando una lupa, áreas del patrón de prueba que consiste de filas "E" se examinaron y se comparó la calidad de la impresión con ejemplos de estándares de una diseminación aceptable, buena e inaceptable. reas específicas que fueron examinadas fueron: grado de redondeo de los extremos cuadrados de la letra; cantidad de .separación entre el golpe central y los bordes derechos de la letra, ancho general de las líneas, etc. una inspección similar del crecimiento de las lineas se llevó a cabo empleando las líneas negras verticales y horizontales en el patrón de prueba. _ Aspereza de borde negro (corrimiento) : la aspereza_ de borde negro o corrimiento es la tendencia de la tinta a correr del área de impresión a lo largo de una fibra en una dirección, provocando bordes ásperos, y hasta largas líneas "de tipo araña" en la periferia del área impresa. Empleando una lupa, todas las áreas del patrón de prueba en donde se imprimen líneas negras en un fondo blanco fueron examinadas y comparadas con los ejemplos estándares de un corrimiento aceptable, bueno e inaceptable. B. Evaluación de la calidad de la impresión a color. Densidad óptica: el densitómetro óptico fue colocado en el rectángulo negro compuesto en la hoja impresa, se registró el índice de densidad óptica negro. La impresión negra compuesta consistió de una combinación de tinta de color cian, magenta y amarillo. El procedimiento fue repetido en diferentes áreas del rectángulo por un total de 6 lecturas que fueron promediadas y reportadas como la densidad óptica negra compuesta. Aspereza de borde color-color: la aspereza de borde color- . color mide la aspereza de las líneas en áreas en donde se empalman dos colores. Las áreas del patrón de prueba en donde se empalman áreas compuestas de color negro y amarillo fueron examinadas con una lupa y comparadas con ejemplos estándares para evaluar si la calidad de la impresión fue aceptable, buena o inaceptable. Crecimiento de linea color-color: el crecimiento de línea color-color examina el tamaño de las características impresas de un color que toca o empalma otro color en comparación con el tamaño previsto. Se empleó una lupa para examinar las áreas de texto a color que se empalman del patrón de prueba y para compararlas con ejemplos estándares como aceptable, buena o inaceptable. Específicamente, el tamaño de los caracteres negros compuestos en un fondo amarillo y caracteres amarillos en un fondo negro fueron examinados. Adherencia de toner: la adherencia relativa de toner es la cantidad relativa de papel blanco que aparece a través de un área negra sólida de toner, aplicado por una máquina fotocopiadora, que resulta del pliegue del papel. Para la prueba el papel fue plegado de manera controlada (toner en un lado del pliegue) , fue desplegado, y después el toner suelto fue removido de manera reproducible. El porcentaje del área de grieta de la cual se perdió el toner fue estimado mediante medición de densidad óptica o microscópica de la grieta y de las áreas aledañas de toner, y se reportó como el valor de adherencia. Así, un valor pequeño significa que se pierde menos toner lo que indica por consiguiente una mayor adherencia de toner. Prueba de conversión: con el objeto de establecer si un agente de apresto contribuye a dificultades en operaciones de conversión, se elaboró papel en una máquina piloto para hacer papel, convertido en formas, y después impreso en una impresora de alta velocidad IBM 3800. Se empleó la capacidad de operación en la IBM 3800 como una medición del desempeño de conversión. Específicamente, la altura a la cual el papel se ondula entre dos rodillos definidos en la IBM 3800 se empleó para cuantificar el desempeño de conversión. Entre más rápida y más alta la formación de ondulaciones en las hojas, peor es el desempeño de conversión. Materiales Agentes de apresto que no reaccionan con celulosa Chromaset™600, un tratamiento para apresto superficial: un látex de poli (estireno/ácido acrílico/éster de acrilato) disponible en Hercules Incorporated, Wilmington, DE. Carboset®1086: un látex de poli (estireno/ácido acrilico/acrilato de 2-etilexilo) , disponible en B.F Goodrich Co. Akron, OH. Scripset®740, agente de apresto: una solución basada en hidróxido de amonio de un poli (estireno/anhídrido maleico/esterificado) , disponible en Hercules Incorporated, Wilmington, DE. Basoplast®250D y Basoplast®335D: el látex de poli (acrilontrilo/éster de acrilato), disponibles en BASF Corporation, Charlotte, NC. Cypress®210: una solución con alto nivel de pH de una resina de poli (estireno/ácido acrílico), disponible en Citec Industries, West Paterson, NJ. Jetsize®Plus: un látex catiónico de poli (estireno/acrilato) , disponible en EkaNobel, Marietta, GA.
Flexbond®381 : un látex de poli (etileno/acetato de vinil), disponible en Air Products Corporation, Allentown, PA. Flexbond®325 : un látex de poli (etileno/acetato de vinil), disponible en Air Products Corporation, Allentown, PA. Agentes de apresto reactivos con celulosa ___ Precis®2000 agente de apresto: una emulsión acuosa de un dímero de alquenil queteno líquida, a una temperatura de 25°C, de Hercules Incorporated, Wilmington, DE. Hercon®70 agente de apresto: una dispersión acuosa de un dímero de alquil queteno, sólida a una temperatura de 25°C, disponible en Hercules Incorporated, Wilmington, DE. Ejemplo 1 Este ejemplo ilustra la mezcla de unos agentes de apresto reactivos con celulosa y no reactivos con celulosa en una prensa de apresto seguida por el uso de la mezcla para tratar hojas de base no sometidas previamente a un tratamiento de apresto. El apresto reactivo con celulosa fue Precis®2000 y el apresto no reactivo con celulosa fue Chromaset®600. La solución de almidón preparada contenia 4% de almidón (D150 de Grain Processing Corporation, Muscatine, IA),0.65% de cloruro de sodio en los niveles de agentes de apresto reactivo con celulosa y no reactivo con celulosa indicados más adelante en la tabla 1. El pH de la mezcla final fue ajustado a un nivel entre 7.5 y 8, y fue aplicado al papel a través de los procedimientos descritos arriba. El papel fue elaborado en un peso de base de 75g por m2 de pulpa que consistía de 75% de madera dura y 25% de madera blanda refinada a 425 CSF. Contenía 10% de rellenador de carbonato de calcio precipitado, Albacar®HO, de Specialty Minerals Inc, Bethlehem, PA, 0.5% de almidón catiónico StaLok®400, de A.E. Staley Manufacturing Co., Decatur, IL, y 0,24% de alumbre todos los cuales se agregaron internamente durante la preparación del papel. Después del tratamiento con la composición de apresto superficial, el papel fue secado a una temperatura de 93°C en un secador de tambor a menos que 5% de humedad y se dejó envejecer y acondicionar durante al menos 5 días antes de la evaluación. El apresto fue medido por la prueba de apresto Hercules empleando una tinta de pH 2 y reflectancia 80%. Los resultados aparecen en la tabla 1. Tabla 1 Porcentaje en peso en papel, base seca Ejemplo apresto reactivo apresto no reactivo proceso de con celulosa con celulosa apresto HST, segundos 1A 0 . 017 0 <1 IB 0 . 033 0 <1 1C 0 0 . 25 64 ID 0 . 012 0 . 25 211 1E 0.025 0.25 227 Estos resultados demuestran el incremento inesperadamente grande en cuanto al apresto que ocurre mediante la adición de pequeñas cantidades de Precis®2000 a Chromaset®600, en comparación con el apresto logrado con Chromaset®600 solo, o bien Precis®2000 solo. Ejemplo 2 Este ejemplo ilustra la mezcla de agentes de apresto reactivos con celulosa y no reactivos con celulosa en la prensa de apresto seguido por el uso de la mezcla para tratar hojas de base no aprestadas en la prensa de apresto. El agente de apresto reactivo con celulosa Hercon®70 y el agente de apresto no reactivo con celulosa Carboset®1086. La solución de almidón preparada contenía 8% de almidón (Ethylex®2025 de Staley Manufacturing Co . , Decatur, IL) , y los niveles de agentes de apresto reactivos con celulosa y no reactivo con celulosa aparecen a continuación en la tabla 2. El nivel de pH de la mezcla final se ajustó a un nivel entre 7.5 y 8, y se aplicó sobre el papel a través de los procedimientos descritos arriba. El papel fue elaborado en un peso de base de 65g por m2 a partir de una pulpa que consistía de 70% de madera dura y 30% de madera blanda refinada a 390cfs. Contenía 15% de rellenador de carbonato de calcio precipitado (Albacar HO) , 0.5% de almidón catiónico Sta-Lok®400, 0.1% de alumbre y 0.15% de Precis®2000, agente de apresto, todos los cuales fueron agregados internamente.
Después del tratamiento con la composición de apresto superficial, el papel fue secado a una temperatura de 104 °C en un secador de tambor a menos que 3% de humedad y se dejó envejecer y acondicionar durante al menos un dia antes de la evaluación. El apresto fue medido por la prueba de apresto Hercules empleando una tinta de pH 2 reflectancia 80%. Los resultados aparecen en la tabla 2. Tabla 2 Porcentaje en peso en papel, base seca Ejemplo apresto reactivo apresto no reactivo proceso de con celulosa con celulosa "apresto HST, segundos 2A 0 0 4 2B 0 0.18 27 2C 0 . 008 0.18 33 2D 0 . 016 0.18 38 Estos datos indican que las combinaciones de Carboset®1086 y Hercon®70 proporcionan niveles más altos de apresto que Carboset®1086 solo. El papel obtenido en los ejemplos 2A-2D fue también evaluado para determinar la calidad de impresión con chorros de tinta negra que se obtiene con la impresora Deskjet 560C Hewlett Packard a través de los procedimientos descritos arriba. La tabla 3 presenta cuatro escalas empleada para calificar la calidad de impresión en negro y a color de conformidad con lo especificado por Hewlett Packard. Tabla 3 Impresión por chorros de tinta Ej emplo diseminación corrimiento a ereza crecimiento negro negro co; :-color de línea color-color 2A f P G f-g 2B f-g f G f-g 22CC g g g G f-g 2D g g G f-g p= insatisfactorio o inaceptable f= regular o aceptable g= bueno f-g= entre regular y bueno los datos en la tabla 3 indican que el uso de Hercon®7C con Carboset®1086 mejoró la calidad de impresión en comparación con lo que se obtiene con Carboset®1086 solo. Ej emplo 3 Este ejemplo ilustra el mezclado de agentes de apresto reactivos con celulosa y no reactivos con celulosa solubles en agua en la prensa de apresto seguido por el uso de la mezcla para tratar hojas de base no aprestadas en la prensa de apresto de laminado. El apresto reactivo con celulosa fue Hercon®70 y el apresto no reactivo con celulosa fue Scripset®70, una solución de hidróxido de amonio de un poli (estireno/anhídrido maleico) esterificado . Se siguieron las mismas condiciones y procedimientos que en el ejemplo 2. Los datos aparecen en la tabla 4. Tabla 4 Porcentaje en peso en papel, base seca Ejemplo apresto reactivo apresto no reactivo proceso de con celulosa con celulosa apresto HST, segundos 3A 0 0 4 3B 0 0.082 39 3C 0.004 0.082 43 3D 0.008 0.082 41 Estos datos indican que Scripset®740 y Hercon®70 proporcionaron un nivel más alto de apresto que Scripset®740 solo. Ejemplo 4 Este ejemplo ilustra el procedimiento de apresto empleando un apresto reactivo con celulosa Precis®2000 con varios agentes de apresto no reactivos con celulosa poliméricos. Las condiciones y los procedimientos fueron idénticos que en el caso del ejemplo 1 excepto, que el nivel de cloruro de sodio en la solución de almidón fue de 0.03% en vez de 0.65%. los resultados aparecen en la tabla 5.
Tabla 5 Porcentaje en peso en papel, base seca Ejemplo apresto no reactivo apresto reactivo con celulosa con celulosa 4A ninguno 0.012 4B Basoplast®250D 0 4C Basoplast®250D 0.0T.2 4D Cypress®210 0 4E Cypress®210 0.012 4F Jetsize® Plus 0 4G Jetsize® Plus 0.012 Ejemplo apresto no reactivo apresto con celulosa HST, segundos 4A 0 < 1 4B 0.25 394 4C 0.25 416 4D 0.25 329 4E 0.25 410 4F 0.25 215 4G 0.25 256 Estos resultados demuestran el incremento inesperadamente grande en cuanto al apresto que ocurre mediante la adición de pequeñas cantidades de Precis®2000 a los varios agentes de apresto no reactivos, en comparación con el nivel de apresto que se obtiene con los agentes de apresto no reactivos solos, o bien con Prescis®2000 solo, y demuestran además que la invención puede aplicarse con varios agentes de apresto para papel no reactivos con celulosa, poliméricos. Ejemplo5 Este ejemplo es un ejemplo comparativo que emplea un material polimérico que no es un apresto superficial cuando se emplea en una hoja de base que no contiene apresto interno. Las condiciones y procedimientos fueron los mismos que los del ejemplos 1 excepto que el nivel de cloruro de sodio en la solución de almidón fue de 0.3% en vez de 0.65%. El apresto reactivo con celulosa Precis®2000 y el material polimérico Flexbond®381, un polímero de poli (etileno/acetato de vinilo). Cuando Flexbond®381 estuvo presente en el papel en el nivel de 0.25% sin Precis®2000, el resultado de la prueba de apresto HST fue de un segundo. Cuando Flexbond®381 estuvo en el papel en un nivel de 0.25% junto con 0.025% de Precis®2000, el resultado de la prueba HST siguió siendo de un segundo, demostrando así que no hay ninguna mejora medida en cuanto al apresto. Precis®2000 solo, en el nivel de 0.025%, proporcionó un papel que presentó un resultado de inferior a 1 sec en la prueba HST. Ejemplo 6 Este ejemplo muestra que los agentes de apresto reactivos con celulosa y los agentes de apresto no reactivos con celulosa pueden ser mezclados previamente antes de la adición a la prensa de apresto. Como en el ejemplo 3, Carboset®1086 y Scripset®740, agentes de apresto no reactivos con celulosa, fueron empleados en combinación con Hercon®70, agente de apresto reactivo con celulosa. Sin embargo, en vez de realizar la mezcla en la solución de almidón justo antes di procedimiento de apresto como en los ejemplos 2 y 3, los materiales fueron mezclados previamente al menos 24 horas antes del uso. Todas las demás condiciones fueron idénticas a las condiciones de los ejemplos 2 y 3. Los resultados aparecen en la tabla 6. Tabla 6 Porcentaje en peso en papel, base seca Ejemplo apresto no reactivo apresto reactivo con celulosa con celulosa Hercon®70 7A Carboset®1086 0 7B Carboset®1086 0 7C Carboset®1086 0.008 7D Carboset®1086 0.016 7E Scripset®740 0 7F Srcipset®740 0.008 7G Scripset®740 0.016 ejemplo apresto no reactivo apresto HST, con celulosa segundos 7a 0 4 7B 0.18 27 7C 0.18 32 7D 0.18 38 7E 0.18 39 7F 0.18 39 7G 0.18 41 Los " datos indican que combinaciones de Carboset®1086 y Precis®2000 cuando se mezclan previamente ofrecen más apresto que cuando Carboset se emplea solo. La combinación de mezclas Carboset®740 con Prescis®2000, sin embargo, no fue efectiva cuando se mezcló previamente. El ejemplo 3 indica que fueron efectivos cuando se mezclaron en la prensa de apresto. Ejemplo 7 Este ejemplo ilustra el efecto de una combinación de agentes de apresto reactivos con celulosa y no reactivos con celulosa para superar el efecto negativo sobre el coeficiente de fricción (COF) del agente de apresto reactivo con celulosa solo . La hoja de base de papel fue elaborada a partir de una mezcla 70/30 de madera dura/madera blanda, y contenía 0.15% de dímero de alquil queteno (Hercon®76 Hercules Incorporated, Wilmington, DE) y 12% de rellenador de carbonato de calcio agregados internamente. El agente de apresto reactivo con celulosa fue Hercon®70 y el agente de apresto no reactivo con celulosa fue Chromaset®c00.
El compuesto de apresto superficial contenía almidón mezcla D150, y se empleó a un nivel tal que el almidón fue agregado a la hoja de base a un nivel de 3.2% en peso en una base seca. Los resultados aparecen en la tabla 7. Tabla 7 Porcentaje en peso en papel, base seca ejemplo apresto reactivo apresto no reactivo con celulosa con celulosa 7a 0 0 7B 0.050 0 7C 0 0.15 7D 0.050 0.15 Coeficiente de fricción Ejemplo estático cinético ancho de banda 7A 0.676 0.507 0.182 7B 0.651 0.476 0.169 7C 0.637 0.493 0.147 7D 0.673 0.523 0.150 Los datos en la tabla 7 indican que el uso de Hercon®70 solo para apresto superficial disminuyó el coeficiente de fricción, mientras que la combinación de Hercon®70 y Chromaset®600 proporcionó un coeficiente de fricción más alto que Hercon®70 o Chromaset®600 solo. El ancho de banda relativamente bajo observado con la combinación de agentes de apresto en también de provecho, puesto que anchos de banda más altos se asocian con fallas en la alimentación de papel y aforamiento en equipo de reproducción gráfica de alta velocidad. Ejemplo 8 _ Este ejemplo ilustra la preparación de la composición de apresto mediante la mezcla de dispersiones de agente de apresto reactivo con celulosa y agente de apresto no reactivo con celulosa, y demuestra la estabilidad de la dispersión resultante durante más que ocho días, es decir, ninguna separación sustancial ni formación de sólidos y mantenimiento de la capacidad de apresto. El agente de apresto Precis®2000, una dispersión acuosa de dímero de alquenil queteno, se mezcló con una dispersión de polímeros Basoplast®335D para formar una composición de apresto en dispersión. Se emplearon dos proporciones diferentes de mezcla. La mezcla "previa 1" contenía una relación de 3 a 1 entre Basoplast®335D y Precis®2000 en una base de sólidos secos, y la mezcla "previa 2" contenía una relación de 10 a 1 entre Basoplast®335D y Precis®2000 en una base de sólidos secos. Las mezclas previas se dejaron envejecer a temperatura ambiente y después se examinaron para determinar la separación o formación de sólidos y se probaron para aprestar papel en tiempos especificados de conformidad con lo presentado en la lista en la tabla 8. El papel fue aprestado de conformidad con lo descrito en el ejemplo 1, con excepción que en este caso la hoja de base contenía 15% de rellenador de carbonato de calcio precipitado Albacar®HO. Para todos los periodos de envejecimiento indicados en la tabla 8, no se observó ninguna separación de formación de sólidos. Los datos de apresto HST (empleando una tinta con pH2 y reflectancia 80%) aparecen en la tabla 8. Tabla 8 aditivo mezcla previa porcentaje en apresto HST superficial (dias) P1eso en papel, (segundos) b,ase seca mezcla previa 1 1 0 .16 5 mezcla previa 1 1 0 .22 15 mezcla previa 2 1 0 .20 8 mezcla previa 2 1 0. .40 49 mezcla previa 1 7 0, .20 8 mezcla previa 1 7 0. .40 79 mezcla previa 2 7 0. .20 6 mezcla previa 2 7 0. 40 78 mezcla previa 1 20 0. 16 3 mezcla previa 1 20 0. 22 10 mezcla previa 1 20 0. 40 46 mezcla previa 2 20 0. 20 3 mezcla previa 2 20 0. 40 31 Los datos en la tabla 8 indican que se observó un apresto aceptable con agentes de apresto añejados durante 20 dias.
Ejemplo 9 Este ejemplo ilustra el uso de cloruro de calcio disuelto en la composición de apresto superficial para aprestar superficialmente papel, y el efecto del cloruro de calcio para mejorar la densidad óptica de negro de una impresión con chorros de tinta aplicada al papel aprestado superficialmente . La hoja de papel de base fue preparada a partir de una mezcla de pulpa de madera dura: madera blanda blanqueada 75:25 partida a 425 CSF y que contenia 10% de carbonato de calcio precipitado AlbacarHO, 0.05% de agente de apresto anhídrido alquenil succínico, 0.075% de almidón catiónico Sta-Lok®400 y 0.25 % de alumbre, internamente. El papel fue aprestado superficialmente con composiciones de apresto que contenía: a) almidón solamente; b) almidón y látex polimérico Printrite®594 (disponible en B.F. Goodrich Co., Akron, OH) , el polímero contenido en el látex tenía una temperatura de transición a vidrio primaria inferior a 100°C; c) almidón, agente de apresto Precis®2000, látex polimérico Printrite®594 y cloruro de calcio; d) almidón, agente de apresto Precis®2000 y látex polimérico Printrite®594. En todos los casos, el almidón estuvo presente a un nivel de 8% en peso. Los niveles de cloruro de calcio, agente de apresto Precis®2000 y polímero Printrite®594 (todos en base seca) aparecen en la tabla 9 a continuación. Las composiciones de apresto fueron empleadas en la prensa de apresto para tratar el papel, los niveles de materiales agregados al almidón se ajustaron con base en la cantidad de la solución de almidón recogida por el papel. El papel fue evaluado para determinar el apresto mediante las pruebas de apresto Hercules empleando una tinta de pH2 y reflectancia 80%, y para una impresión con chorros de tinta negra a través del método proporcionado arriba. Los resultados aparecen en la tabla 9. Tabla 9 Porcentaje en peso en papel, base seca Precis®2000 cloruro de Printrite®594 apresto HST ca Icio segundos 0 0 0 2 0.017 0 0.133 83 0 0 0.15 48 0.017 0.15 0.133 74 Precis®2000 densidad óptica de negro 0 1.29 0.017 1.54 0 1.36 0.017 1.70 Los resultados en la tabla indican que la adición de cloruro de calcio a la composición de apresto que contenía tanto apresto reactivo con celulosa como agente de apresto no reactivo con celulosa mejora de manera notable el desempeño de impresión por chorros de tinta del papel aprestado. El objetivo de los ejemplos presentados no es limitar la invención sino que dichos ejemplos fueron presentados para ilustrar algunas de las modalidades específicas de la invención. Varias modificaciones y variaciones a la presente invención pueden efectuarse sin salirse del alcance de las reivindicaciones anexas .

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES Un procedimiento para la preparación de papel aprestado, que comprende : a) proporcionar una suspensión de pulpa acuosa; b) formar hojas y secar la suspensión de pulpa acuosa para obtener papel; c) aplicar al papel una composición de apresto acuosa que comprende al menos un agente de apresto reactivo con celulosa y al menos un agente de apresto no reactivo con celulosa, donde el agente de apresto no reactivo con celulosa es un polímero de un peso promedio de peso molecular mayor que 1, 5000 y donde el agente de apresto reactivo con celulosa no se encuentra en forma sólida a 25°C; d) secar el papel. Un procedimiento para la preparación de un papel aprestado, que comprende: a) proporcionar una suspensión de pulpa acuosa; b) formar hojas y secar la suspensión de pulpa acuosa para obtener papel; c) aplicar sobre al menos una superficie del papel una composición de apresto acuosa que comprende al menos un agente de apresto reactivo con celulosa y al menos un agente de apresto no reactivo con celulosa, donde el agente de apresto no reactivo con celulosa es un polímero de un peso promedio de peso molecular mayor que 1,500, y el agente de apresto reactivo con celulosa se aplica a un nivel de 0.005 a 0.5% en una base seca con base en el peso seco del papel; y d) secar el papel. Un procedimiento para la preparación de papel aprestado, que comprende : a) proporcionar una suspensión de pulpa acuosa; b) formar hojas y secar la suspensión de pulpa acuosa para obtener papel; c) aplicar sobre al menos una superficie del papel una composición de apresto acuosa que comprende al menos un agente de apresto reactivo con celulosa y al menos un agente de apresto no reactivo con celulosa, donde el agente de apresto no reactivo con celulosa es un polímero de un peso promedio de peso molecular mayor que 1,500, y el agente de apresto no reactivo con celulosa se aplica en un nivel de 0.01 a 0.5% en peso en una base seca con base en el peso seco del papel; y d) secar el papel. Un procedimiento para preparar papel aprestado, que comprende: a) proporcionar una suspensión de pulpa acuosa; b) formar hojas y secar la suspensión de pulpa acuosa para obtener papel; c) aplicar sobre al menos una superficie del papel una composición de apresto acuosa que comprende al menos un agente de apresto reactivo con celulosa y al menos un agente de apresto no reactivo con celulosa, donde el agente de apresto no reactivo con celulosa es un polímero de un peso promedio de peso molecular mayor que 1,500, y la composición de apresto acuosa se aplica en un nivel que aplica de 0.01 a 1% en peso total del agente de apresto reactivo con celulosa y agente de apresto no reactivo con celulosa en una base seca con base en el peso seco del papel; y d) secar el papel. El procedimiento de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-4, donde la composición de apresto acuosa comprende además un pigmento en un nivel de 0 a 50% en peso del nivel total de sólidos de la composición de " apresto acuosa. El procedimiento de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-4, donde el agente de apresto reactivo con celulosa no se encuentra en estado sólido a una temperatura de 20°C. El procedimiento de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-4, donde el agente de apresto reactivo con celulosa se encuentra en estado líquido a una temperatura de 20°C. . El procedimiento de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-4, donde el agente de apresto reactivo con celulosa se selecciona dentro del grupo que consiste de dímeros de queteno, multímeros de queteno, anhídridos alquenilsuccínicos, epóxidos orgánicos que contienen de 12 a 22 átomos de carbono, haluros de acilo que contienen de 12 a 22 átomos de carbono, anhídridos de ácido graso de ácidos grasos que contienen de 12 a 22 átomos de carbono así como isocianatos orgánicos que contienen de 12 a 22 átomos de carbono . El procedimiento de cualesquiera de las reivindicaciones 1-4, donde el agente de apresto reactivo con celulosa comprende dimero de queteno o multimero de queteno que no están sólidos a una temperatura de 25°C, que es una mezcla de compuestos que tienen la estructura: donde n es un numero entero de 0 a 20, R y R", que pueden ser iguales o diferentes, son grupos alquilo ramificados o de cadena recta, saturados o insaturados que tienen de 6 a 24 átomos de carbono; y R' es un grupo alquilo ramificado o de cadena recta, saturado o insaturado que tiene de 2 a 40 átomos de carbono, y donde al menos el 25% de los grupos R y R" están insaturados. 10. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 9, donde R y R" tienen de 10 a 20 átomos de carbono y R' tiene de 4 a 8 o de 28 a 40 átomos de carbono. 11. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 9 donde R y R" tienen de 14 a 16 átomos de carbono y R' tiene de 4 a 8 o de 28 a 40 átomos de carbono. 12. -JUl procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 donde el agente de apresto no reactivo con celulosa tiene un peso promedio de peso molecular mayor que aproximadamente 5,000. 13. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 donde el agente de apresto no reactivo con celulosa tiene un peso promedio de peso molecular mayor que 10,000. 4. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 donde el agente de apresto no reactivo con celulosa se selecciona dentro del grupo que consiste de: (a) polímeros insolubles en agua a un pH menor que aproximadamente 6 y solubles en agua a un pH mayor que 6, y (b) polímeros insolubles en agua que tienen una temperatura de transición a vidrio primaria de menos que aproximadamente 100°C cuando se mezclan con el agente de apresto ~~ reactivo con celulosa de la composición de apresto. . El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 donde el agente de apresto no reactivo con celulosa comprende polímero insoluble en agua que tiene una temperatura de transición a vidrio primaria de menos que aproximadamente 100°C cuando se mezcla con el -agente de apresto reactivo con celulosa de la composición de apresto. . El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 donde el agente de apresto no reactivo con celulosa comprende polímero insoluble en agua que tiene una temperatura de transición a vidrio primaria inferior a aproximadamente 60 °C cuando se mezcla con el agente de apresto reactivo con celulosa de la composición de apresto. . El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 donde el agente de apresto no reactivo con celulosa comprende polímero insoluble con agua que tiene una temperatura de transición a vidrio primaria de menos que aproximadamente 40°C cuando se mezcla con el agente de apresto reactivo con celulosa de la composición de apresto . . El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 donde el agente de apresto no reactivo con celulosa es un polímero insoluble en agua que comprende copolímeros de estireno o estirenos sustituidos con al menos un monómero seleccionado dentro del grupo que consiste de anhídrido maleico, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacónico, esteres de acrilato, esteres de metacrilato, divinilbenceno, acrilamida, ciclopentadieno y acrilonitrilo . . El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 donde el agente de apresto no reactivo con celulosa comprende un polímero insoluble con agua injertado sobre un dispersante o estabilizador de látex soluble en agua. . El procedimiento de conformidad con la reivindicación 19 donde el dispersante o estabilizador soluble en agua es almidón. . El procedimiento de conformidad con la reivindicación 19 donde el agente de apresto no reactivo con celulosa comprende un polímero insoluble con agua injertado sobre un dispersante o estabilizador de látex soluble en agua, el polímero insoluble en agua se elabora a partir de monómeros que comprenden estireno, acrilato o esteres de metacrilato y opcionalmente acrilonitrilo. . El procedimiento de conformidad con la reivindicación 19 donde el agente de apresto no reactivo con celulosa comprende polímero insoluble en agua injertado sobre dispersante o estabilizador de látex soluble en agua, el polímero insoluble en agua se elabora a partir de monómeros que comprenden de 45% a 80% de estireno o acrilonitrilo y de 20% a 55% de éster de acrilato. . El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 donde el agente de apresto no reactivo con celulosa es un polímero insoluble en agua que comprende polímeros de poliuretano. . El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 donde el agente de apresto no reactivo con celulosa es un polímero insoluble en agua que comprende copolimeros de etileno con al menos un monómero seleccionado dentro del grupo que consiste de acetato de vinilo, ácido acrilico y ácido metacrilico. . El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 donde el agente de apresto no reactivo con celulosa es un copolímero insoluble en agua elaborado a partir de monómeros que comprenden estireno o estireno sustituido, acrilato de alquilo o metacrilato de alquilo así como ácido carboxílico etilénicamente insaturado, donde el estireno o estireno sustituido se selecciona dentro del grupo que consiste de estireno, alfa-metilestireno, viniltolueno y mezclas de los mismos, donde el grupo alquilo del acrilato de alquilo o metacrilato de alquilo contiene de 1 a aproximadamente 12 átomos de carbono y donde el ácido carboxílico etilénicamente insaturado se selecciona dentro del grupo que consiste de ácido acrilico, ácido metacrílico, ácido maleico o anhídrido, ácido fumárico, ácido itacónico y mezclas de los mismos. . El procedimiento de conformidad con la reivindicación 25 donde el copolimero tiene una temperatura de transición a vidrio primaria inferior a aproximadamente 100°C cuando se mezcla con el agente de apresto reactivo con celulosa de la composición de apresto.
MXPA/A/2000/003139A 1997-09-30 2000-03-30 Metodo para aprestar una superficie de papel con barnices de apresto reactivos con celulosa y no reactivos con celulosa, y papel elaborado con los mismos MXPA00003139A (es)

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