MXPA00007792A - Proceso para la fabricacion de papel utilizando polimeros hidrofilicos en dispersion de cloruro de dailildimetilamonio y acrilamida como auxiliares de la retencion y el drenado - Google Patents

Abstract

Se describe un método para mejorar el funcionamiento de retención y drenado, en un proceso para la fabricación de papel. El método comprende la formación de una suspensión acuosa, celulósica, para la fabricación de papel, la adición de una cantidad efectiva de un polímero hidrofílico en dispersión a la suspensión, el drenado de la suspensión para formar una hoja y el secado de la hoja. El polímero hidrofílico en dispersión es preferentemente un copolímero de cloruro de dialildimetilamonio y acrilamida.

Description

PROCESO PARA LA FABRICACIÓN DE PAPEL UTILIZANDO POLÍMEROS HIDROFÍLICOS EN DISPERSIÓN DE CLORURO DE DIALILDIMETILAMONIO Y ACRILAMIDA COMO AUXILIARES DE LA RETENCIÓN Y EL DRENADO CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere en general al campo de la elaboración del papel y, más particularmente, a un proceso mejorado para la elaboración de papel utilizando copolímeros hidrofílicos en dispersión de haluro de dialil-N,N-disustituido-amonio y (met ) acrilamida como auxiliares de la retención y el drenado.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En la fabricación del papel, se forma una suspensión celulósica acuosa en forma de una hoja de papel. La suspensión celulósica es en general diluida hasta una consistencia (por ciento en peso seco de sólidos en la suspensión) menor de 1 por ciento, y frecuentemente inferior al 0.5 por ciento, delante de la máquina de papel, mientras que la hoja acabada debe tener menos del 6 por ciento en peso de REF: 121720 agua. Por lo tanto, los aspectos de deshidratación de la elaboración de papel son extremadamente importantes para la eficiencia y costo de la fabricación. El método de deshidratación menos costoso es el drenado, y después de éste se utilizan métodos más caros, incluyendo el prensado a vacío, la transferencia y prensado en manto de fieltro, la evaporación y similares, y cualquier combinación de tales métodos. Debido a que el drenado es el primer método empleado de deshidratación y el menos caro, los mejoramientos en la eficiencia del drenado disminuirán la cantidad de agua requerida a ser eliminada por otros métodos, y mejorará la eficiencia completa de la deshidratación, con lo cual se reduce el costo de la misma. Otro aspecto más de la elaboración del papel, que es extremadamente importante para la eficiencia y el costo de fabricación es la retención de los componentes de las materias primas sobre y dentro del mallado de fibra que es formado durante la elaboración del papel. Una materia prima para la elaboración del papel contiene partículas que están en el intervalo de tamaño de aproximadamente 2 a 3 milímetros de las fibras celulósicas a los rellenadores, midiendo únicamente unos pocos micrómetros. Dentro de este intervalo están las materiales finos celulósicos, los rellenadores minerales (empleados para incrementar la opacidad, la brillantez y otras características del papel) y otras partículas pequeñas que en general, sin la inclusión de uno o más auxiliares de la retención podrían pasar a través de los espacios (poros) entre las fibras celulósicas en el mallado de fibras que se forman. Un método para mejorar la retención de los materiales finos celulósicos, los rellenadores minerales y otros componentes de las materias primas sobre la malla de fibra es el uso de un sistema coagulante/floculador, el cual es agregado delante de la máquina del papel. En tal sistema, un coagulador tal como un polímero sintético catiónico de bajo peso molecular, o un almidón catiónico es primeramente agregado a la materia prima. El coagulante en general reduce las cargas superficiales negativas presentes sobre las partículas en la materia prima, particularmente materiales finos celulósicos y los rellenadores minerales, y con esto aglomera tales partículas. El coagulante es seguido por la adición de un floculador. El floculador es en general un polímero sintético catiónico o aniónico, de alto peso molecular, el cual une en puente las partículas y/o los aglomerados de una superficie a otra, con lo cual se enlazan las partículas en aglomerados grandes. La presencia de tales aglomerados grandes en la materia prima incrementa la retención. Los aglomerados son filtrados del agua sobre la malla o red de fibra, donde las partículas no aglomeradas podrían de otro modo generalmente pasar. Mientras que un aglomerado floculado en general no interfiere con el drenado de la malla de fibra al grado que podría ocurrir si la materia prima fuera gelificada o contuviera material gelatinoso, cuando tales flóculos son filtrados por la red de fibra, los poros de los mismos son reducidos, reduciendo de este modo la eficiencia del drenado. Por lo tanto, la retención es incrementada al gasto de una disminución en el drenado. Los sistemas, tales como aquellos descritos en las Patentes de los Estados Unidos Nos. 4,753,710 y 4,913,775, han sido empleados para proporcionar una combinación mejorada de retención y deshidratación. En resumen, estas patentes requiere la adición a la suspensión para la fabricación de papel, celulósica, acuosa, primeramente de un polímero catiónico lineal de alto peso molecular, antes de cortar la suspensión, seguido por la adición de bentonita después del corte. El corte es en general proporcionado por una o más de las etapas de limpieza, mezcla y bombeo del proceso de fabricación de papel. El corte rompe los flóculos grandes formados por el polímero de alto peso molecular en microflóculos, y sobrevive entonces posteriormente la aglomeración, con la adición de partículas de arcilla de bentonita. Otro sistema más, descrito en la Patente de los Estados Unidos No. 3,488,150, utiliza la combinación de algodón catiónico seguido por sílice coloidal para incrementar la cantidad de material retenido sobre la red, mediante la neutralización de la carga y adsorción de aglomerados más pequeños. Las Patentes de los Estados Unidos Nos. 5,098,520 y 5,185,062 describe los métodos para mejorar la deshidratación en un proceso de fabricación de papel. A pesar de estos sistemas previos, existe todavía una necesidad para nuevos procesos utilizando polímeros hidrofílicos en dispersión para mejorar la retención y el funcionamiento de drenado, especialmente sin la adición no deseada de aceites y surfactantes que están contenidos en los polímeros de látex convencionales. Como se utiliza en la presente, "látex" es definido para dar a entender un polímero en emulsión inversa agua en aceite. Existe también una necesidad para polímeros en dispersión que no requieran un sistema invertidor, y puedan ser introducidos al proceso de fabricación de papel utilizando equipo de alimentación simple.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN El método de la invención requiere la formación de una suspensión acuosa, celulósica, para la fabricación del papel, agregando una cantidad efectiva de un polímero hidrofílico en dispersión a la suspensión, drenando la suspensión para formar una hoja y secando la hoja. El polímero hidrofílico en dispersión comprende: i. un monómero catiónico de haluro de dialil-N, N-disustituido-amonio, en donde los sustituyentes del haluro de amonio disustituido se seleccionan del grupo que consiste de alquilo, grupos arilo, grupos alquilarilo y grupos arilalquilo de 1 a 20 átomos de carbono, y ii. un segundo monómero de la fórmula R?CR2 = CR3 — CNR4R5 en donde Ri y R2 se seleccionan del grupo que consiste de hidrógeno, grupos alquilo, grupos arilo y grupos alquilarilo de 1 a 10 átomos de carbono; R3 se selecciona del grupo que consiste de hidrógeno y grupos metilo, y R4 y Rs se seleccionan del grupo que consiste de grupos alquileno de cadena lineal o ramificada de 1 a 10 átomos de carbono, e hidrógeno, en una solución acuosa de una sal aniónica polivalente en donde se lleva a cabo la polimerización en presencia de un dispersante. Este método mejora el funcionamiento de retención y drenado sin la adición no deseada de aceites y surfactantes. Además, los polímeros hidrofilicos en dispersión, utilizados en la presente invención no requieren un sistema invertidor y pueden ser introducidos al proceso de fabricación de papel utilizando equipo de alimentación simple.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención está dirigida a un método para mejorar el funcionamiento de retención y drenado en un proceso para la preparación de papel que comprende la formación de una suspensión acuosa celulósica, para la fabricación de papel, agregando un polímero hidrofílico en dispersión a la suspensión, drenando la suspensión para formar una hoja y luego secando la hoja. El polímero hidrofílico en dispersión de la invención es un copolímero de monómero catiónico de haluro de dialil-N, N-disustituido-amonio y (met ) acrilamida . Un copolímero preferido es formado a partir del cloruro de dialildimetilamonio (DADMAC) y acrilamida (AcA ) . Se ha encontrado que el polímero descrito anteriormente, confiere ventajas para el uso en un proceso para la fabricación de papel. Específicamente, los polímeros hidrofílicos en dispersión de la invención muestran actividad mejorada o igual con respecto al funcionamiento de retención y de drenado sin la adición no deseada de aceites y surfactantes, en comparación a los polímeros de látex catiónicos, convencionales. Además, estos polímeros no requieren sistema invertidor y pueden ser introducidos al proceso de fabricación de papel utilizando equipo de alimentación simple. Otra ventaja más se refiere al modo de adición de los polímeros en dispersión. En la mayoría de los casos, los polímeros solubles en agua, convencionales, son ahora comercialmente disponibles en una forma en polvo. Antes del uso, el polvo polimérico debe ser disuelto en un medio acuoso para la aplicación efectiva. El polímero se hincha en medio acuoso, y las partículas dispersas floculan. Es típicamente muy difícil disolver los polímeros convencionales en un medio acuoso. En contraste, los polímeros en dispersión de esta invención, por su naturaleza, evitan los problemas relacionados a la disolución. Además, los copolímeros en dispersión formados a partir de DADMAC y AcAm tienen la flexibilidad ventajosa de que éstos pueden ser utilizados ya sea como el tratamiento polimérico sólo, o como un componente en un programa de polímero doble convencional, que requiere un coagulante convencional y un floculador. Los copolímeros en dispersión de la presente invención, si son requeridos en la forma de una solución acuosa resultante de la dilución con agua, pueden ser ventajosamente utilizados en un número de campos tecnológicos como agentes floculadores, espesantes, acondicionadores de suelo, adhesivos, aditivos de alimentos, dispersantes, detergentes, aditivos para medicamentos o cosméticos, entre otros .

Los Monómeros El ejemplo 1 describe el proceso para la preparación del copolímero a diversas proporciones de los componentes monoméricos en el intervalo de aproximadamente 1:99 a aproximadamente 99:1 del monómero tipo acrilamida al haluro de dialil-N, N-disustituido-amonio . Cada uno de los dos tipos de monómeros utilizados para formar los polímeros en dispersión de esta invención serán descritos más adelante con mayor detalle. En lo que concierne al haluro de dialil-N, N-disustituido-amonio, los disustituyentes del monómero pueden ser grupos alquilo, grupos arilo, grupos alquilarilo o grupos arilalquilo de 1 a 20 átomos de carbono. Además, cada uno de los di-sustituyentes puede ser un grupo diferente. Por ejemplo, un haluro pretendido es el cloruro de N-metil-N-etil-N, N-dialil-amonio . Un ejemplo específico de un haluro aplicable es DADMAC. Preferentemente, la cantidad del DADMAC presente en el copolímero es de aproximadamente 5 por ciento mol a aproximadamente 30 por ciento mol. Los haluros de dialil-N, N-disustituido-amonio, especialmente DADMAC son bien conocidos y comercialmente disponibles a partir de una variedad de fuentes. Además del cloruro, el ion contrario puede también ser bromuro, sulfato, fosfato, fosfato monoácido y nitrato, entre otros. Un método para la preparación de DADMAC se detalla en la Patente de los Estados Unidos No. 4,151,202. En lo que respecta a los monómeros tipo acrilamida, los monómeros de (met ) acrilamida sustituida pueden tener grupos alquilo de cadena lineal o ramificada. Los monómeros aplicables incluyen, pero no están limitados a, (met ) acrilamida de etil-hexilo, (met ) acrilamida de dietilaminopropilo, (met ) acrilamida de dimetilaminohidroxipropilo, (met ) acrilamida de N-isopropilo, (met ) acrilamida de N-ter-butilo, acrilamida de N-alquilo de 1 a 10 átomos de carbono, metacrilamida de N-alquilo de 1 a 10 átomos de carbono, acrilamida de N-arilo, metacrilamida de N-arilo, acrilamida de N-arilalquilo, (met ) acrilamida de N-isopropilo, (met ) acrilamida de N,N-dimetilacrilamida, acrilamida de N, N-dialquilo de 1 a 10 átomos de carbono, metacrilamida de N,N-dialquilo de 1 a 10 átomos de carbono, acrilamida de N,N-diarilo, metacrilamida de N,N-diarilo, acrilamida de N, N-dialilalquilo, y metacrilamida de N, N-diarilalquilo . Como se utiliza en la presente, el término "arilalquilo" se entiende que abarca los grupos bencilo y los grupos fenetilo. "Amina sobresaliente" se refiere a un grupo NH2 que está acoplado a la cadena polimérica principal.

Las Sales Aniónicas Polivalentes Una sal aniónica polivalente es incorporada en una solución acuosa. De acuerdo a la presente invención, la sal aniónica polivalente es adecuadamente un sulfato, un fosfato o una mezcla de los mismos. Preferentemente, las sales incluyen sulfato de amonio, sulfato de sodio, sulfato de magnesio, sulfato de aluminio, fosfato ácido de amonio, fosfato ácido de sodio y fosfato ácido de potasio. En la presente invención, estas sales pueden ser utilizadas cada una como una solución acuosa de las mismas teniendo una concentración de 15% o mayor.

El Dispersante Un polímero dispersante está presente en la solución acuosa de la sal aniónica en la cual ocurre la polimerización de los monómeros anteriores. El polímero dispersante es un polímero catiónico de alto peso molecular, soluble en agua, y es preferentemente soluble en la solución acuosa de sal anteriormente mencionada. Se prefiere que el polímero dispersante sea utilizado en una cantidad de aproximadamente 1 a 10% en peso con base en el peso total del polímero hidrofílico en dispersión. El polímero dispersante está compuesto de 20% mol o más de unidades monoméricas catiónicas de haluro de dialil-disustituido-amonio o (met ) acrilatos de N, N-dialquil-aminoetilo y sus sales cuaternarias. Preferentemente, el por ciento mol residual es AcAm o (met)AcAm. El funcionamiento del dispersante no es afectado en gran medida por el peso molecular. No obstante, el peso molecular del dispersante está preferentemente en el intervalo de aproximadamente 10,000 a 10' 000, 000. Los dispersantes preferidos incluyen homopolímeros de cloruro de dialildimetilamonio, sal cuaternaria del cloruro de dimetilaminoetilacrilato de metilo y sal cuaternaria de cloruro de dimetilaminoetilmetacrilato de metilo. De acuerdo a una modalidad de la invención, un alcohol multifuncional tal como glicerina o polietilenglicol es coexistente en el sistema de polimerización. La deposición de las partículas finas es suavemente llevada a cabo en presencia de estos alcoholes. Además, los polisacáridos tales como almidón, dextrano, carbometoxicelulosa y pululan, entre otros, pueden también ser utilizados como estabilizadores ya sea solos o en conjunto con otros floculadores catiónicos orgánicos.

Los Polimeros en Dispersión Para las polimerizaciones, puede ser empleado un agente formador de radicales, soluble en agua, usualmente, pero preferentemente los compuestos azo solubles en agua, tales como clorhidrato de 2 , 2 ' -azobis (2-amidinopropano) y clorhidrato de 2 , 2' -azobis (N, N' -dimetilenisobutilamina) son utilizados. De acuerdo a una modalidad de la invención, un polímero de semilla es agregado antes del comienzo de la polimerización de los monómeros anteriores para fines de obtener una dispersión fina. El polímero de semilla es un polímero catiónico soluble en agua insoluble en la solución acuosa de la sal aniónica polivalente. El polímero de semilla o siembra es preferentemente un polímero preparado a partir de la mezcla monomérica anteriormente mencionada mediante el proceso descrito en la presente. No obstante, la composición monomérica del polímero de semilla no necesita siempre ser igual a aquella del polímero catiónico soluble en agua, formado durante la polimerización. No obstante, como el polímero soluble en agua formado durante la polimerización, el polímero de semilla debe contener al menos 5 por ciento mol de unidades monoméricas catiónicas de haluro de dialildimetilamonio. De acuerdo a una modalidad de la invención, el polímero de semilla utilizado en una reacción de polimerización es el polímero soluble en agua preparado en una reacción previa que utilizó la misma mezcla monomérica.

El Método Una suspensión celulósica acuosa es primeramente formada mediante cualesquiera métodos convencionales en general conocidos por aquellos expertos en la técnica. Un polímero hidrofílico en dispersión es enseguida agregado a la suspensión. El polímero hidrofílico en dispersión es formado mediante la polimerización de: i . un monómero catiónico de haluro de dialil-N, N-disustituido-amonio en donde los sustituyentes del haluro de amonio disustituido son seleccionados del grupo que consiste de grupos alquilo, grupos arilo, grupos alquilarilo y grupos arilalquilo de 1 a 20 átomos de carbono, y ii. un segundo monómero de la fórmula R?CR2 = CR3 — CNR4R5 en donde Ri y R2 se seleccionan del grupo que consiste de hidrógeno, grupos alquilo, grupos arilo y grupos alquilarilo de 1 a 10 átomos de carbono; R3 se selecciona del grupo que consiste de hidrógeno y grupos metilo, y R y R5 se seleccionan del grupo que consiste de grupos alquileno de cadena lineal o ramificada de 1 a 10 átomos de carbono, e hidrógeno, en una solución acuosa de una sal aniónica polivalente en donde se lleva a cabo la polimerización en presencia de un dispersante. La suspensión para la elaboración de papel, celulósica, es enseguida drenada para formar una hoja y luego secada. Los pasos de drenado y secado pueden ser llevados a cabo de cualquier manera convencional, en general conocida por aquellos expertos en la técnica. El monómero catiónico puede ser DADMAC y el segundo monómero puede ser AcAm. El polímero hidrofílico en dispersión puede tener una carga catiónica de aproximadamente 1% mol a aproximadamente 50% mol. Además, pueden ser también utilizados coagulantes convencionales, floculadores convencionales, alumbre, almidón catiónico o una combinación de los mismos, como auxiliares con los polímeros en dispersión, aunque se debe enfatizar que el polímero en dispersión no requiere ningún auxiliar para la actividad de retención y drenado efectivas .

Además, el intervalo de viscosidades intrínsecas para los polímeros en hidrofílicos dispersión de la invención es de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 10 dl/g, preferentemente de aproximadamente 1.5 a aproximadamente 8.5 dl/g, y lo más preferentemente de aproximadamente 2.5 a aproximadamente 7.5 dl/g. Dependiendo de las condiciones en el molino particular, la dosis preferida es de aproximadamente 22.7 g (0.05 libra) a aproximadamente 2.268 kg (5.0 libras) de activo por tonelada de sólidos en suspensión.

EJEMPLOS Se pretende que los siguientes ejemplos sean ilustrativos de la presente invención, y enseñen a una persona experta en la técnica cómo elaborar y utilizar la invención. No se pretende que estos ejemplos limiten la invención o su protección de ningún modo.

EJEMPLO 1 Un copolímero en dispersión de 30% mol de cloruro de dialildimetilamonio y acrilamida fue sintetizado de la siguiente manera. 25.667 gramos de una solución de 49.0% de acrilamida (0.1769 mol), 161.29 gramos de una solución al 62.0% de DADMAC (0.6192 mol), 200 gramos de sulfato de amonio, 40 gramos de sulfato de sodio, 303.85 gramos de agua desionizada, 0.38 gramos de formiato de sodio, 45 gramos de una solución al 20% de poli (DMAEA.MCQ) (sal cuaternaria de dimetilaminoetilacrilato-cloruro de metilo, IV = 2.0 dl/gm) y 0.2 gramos de EDTA fueron agregados a un reactor de resina de dos litros equipado con un agitador, controlador de temperatura, y condensador enfriado con agua. La mezcla se calentó a 48°C y se agregaron 2.50 gramos de una solución al 4% de diclorhidrato de 2,2'-azobis (2-amidinopropano) y 2.50 gramos de una solución al 4% de clorhidrato de 2 , 2' -azobis (N, N' -di etilen-isobutiramidina) . La solución resultante se purgó como 1000 cm3/min. de nitrógeno. Después de 15 minutos, la polimerización comenzó y la solución se volvió viscosa. En las siguientes 4 horas, la temperatura se mantuvo a 50°C y se bombeó al reactor, utilizando una bomba de jeringa, una solución que contenía 178.42 gramos de AcAm al 49.0% (1.230 mol) y 0.2 gramos de EDTA. La dispersión polimérica resultante tuvo una viscosidad Brookfield de 4200 cps. La dispersión se hizo reaccionar además por 2.5 horas a una temperatura de 55°C. La dispersión polimérica resultante tuvo una viscosidad Brookfield de 330p cps. Se agregaron a la dispersión polimérica 10 gramos de ácido adípico al 99%, 10 gramos de sulfato de amonio y 12.5 gramos de una solución acuosa al 60% de tiosulfato de amonio. La dispersión resultante tuvo una viscosidad Brookfield de 1312.5 cps y contenía 20% de un copolímero al 50% en peso de DADMAc y AcAm con una viscosidad intrínseca de 6.32 dl/gm en nitrato de sodio (NaNO )l-O molar. Los polímeros utilizados en esta invención y sus respectivas descripciones se resumen en la Tabla I .

Tabla I Dispersión I1 30/70 mol % DADMAC/AcAm RSV4 4.7 dl/g Otros Polímeros I2 Polímero I2 30/70 mol % DADMAC/AcAm Látex RSV4 5.0 dl/g Polímero J2 10/90 mol % DMAEA.MCQ/AcAm Látex RSV4 15.2 dl/g Polímero K~ 1/99 mol % DMAEA.MCQ/AcAm Látex RSV4 27 8 dl/g Polímero L2 5/95 mol % DMAEA.MCQ/AcAm Látex RSV4 24.8 dl/g Polímero M2 10/90 mol % DMAEA.MCQ/AcAm Látex RSV4 22 5 dl/g Polímero N2 10/90 mol % DMAEAMCQ/AcAm Dispersión RSV418.6 dl/g Polímero O2 10/90 mol % DMAEA.BCQ/AcAm Dispersión RSV418.3 dl/g Polímero P2 30/70 mol % DMAEA.MCQ/AcAm Látex RSV 17.5 dl/g Polímero Q3 10/90 mol % DMAEA.MCQ/AcAm polímero anhidro RSV415.0 dl/g 1 sintetizado de acuerdo al Ejemplo 1 (IV = 4.4 dl/g) 2 tratamiento convencional, disponible de Nalco Chemical Company de Naperville, IL 3 polímero anhidro disponible de Chemtall de Riceboro, GA 4 RSV (Viscosidad Específica Reducida) se mide a 0.045% en nitrato de sodio 1.0 molar.

EJEMPLO 2 Para determinar la actividad de los polímeros hidrofílicos en dispersión, sintetizados de acuerdo al Ejemplo 1, se utilizó el siguiente procedimiento. Se utilizó el probador de drenado a vacío (VDT) para evaluar el funcionamiento de drenado. El material delgado para las pruebas VDT fue obtenido de un molino de papel de cartón Southern revestido en un punto de toma de muestra justo antes de la caja superior de la hoja base. Debido a que no existieron auxiliares de retención/drenado que se utilizaran sobre la máquina de papel, el material delgado se probó tal cual. La materia prima fue tratada en un recipiente Britt agitando a 1000 rpm. Las pruebas de VDT fueron conducidas mediante procedimiento normal de transferencia de la materia prima tratada a la cámara de VDT, y luego filtrando bajo 381 ml de Hg (7.84 psi) de vacío a través del papel Filpaco No. 716. Las condiciones de prueba se dan en la Tabla II. Las velocidades de drenado se expresan en términos del tiempo tomado para recolectar 100 ml de volúmenes de filtrado. Los programas de polímero catiónico mostraron actividad con la materia prima de hoja base con relación a una muestra no tratada (Blanco) . La tabla III muestra los datos de drenado VDT para los polímeros listados en la Tabla I. Un tiempo de drenado más bajo (para un volumen constante de 100 ml) indica una velocidad de drenado más alta. Por lo tanto, entre más alta es la velocidad de drenado, más efectivo es el tratamiento. Los resultados en la Tabla III muestran que el polímero hidrofílico en dispersión DADMAC/AcAm (dispersión I) es superior a los tratamientos convencionales. Además, el funcionamiento de drenado de la Dispersión I fue mejor que su análogo de látex, Polímero I. Además, la turbidez del filtrado obtenido con la Dispersión I fue visiblemente más clara que los otros polímeros probados, implicando mejor retención.

Tabla II Condiciones de Prueba para la Selección de Polímero en el Molino de Papel Southern con Materia Prima de Cartón Recubierto, no Blanqueado Producción descendente de 1% en peso de producto 5-7 polímero minutos de agitador de jaula, diluido a 0.1% en peso de producto, ambos con agua de la llave Dosis del polímero 1 ml = 226.8 g (0.5 lb/t) Recipiente Britt PRM DDJ provisto de aspas (para la preparación de la materia prima) Velocidad del agitador 1000 rpm Secuencia de Sincronización Programas de polímero simple y doble Arrancar el agitador t = 0 segundos agregar materia prima y coagulante t = 10 segundos agregar floculador t = 20 segundos detener transferencia a VDT Procedimiento Estándar del Probador de Drenado a Vacío utilizando el Medio de Filtro Filpaco No. 716 y 381 ml de Hg (7.84 psi) de vacío Registrar el tiempo tomado para recolectar 100 ml de filtrado Tabla III Funcionamiento de Drenado VDT de Programas de Polímero Catiónico en el Molino de Papel Southern con Materia Prima de Cartón Recubierto, no Blanqueado EJEMPLO 3 Una serie de experimentos de drenado VDT fueron realizados utilizando el polímero hidrofílico en dispersión DADMAC/AcAm (Dispersión I) con materia delgada obtenida de un molino de papel de cartón para cajas del Medio Oeste. El materia prima fue tratada en un recipiente Britt agitando a 1000 rpm. Las pruebas VDT fueron conducidas mediante el procedimiento normal de transferencia de la materia prima tratada a la cámara de VDT, y luego filtrando bajo 381 ml de Hg (7.84 psi) de vacío a través de papel Filpaco No. 716. Las condiciones de tratamiento se muestran en la Tabla IV. Los resultados se resumen en la Tabla V. Las velocidades de drenado se expresan en términos del tiempo tomado para recolectar 400 ml de volúmenes de filtrado. Un tiempo de drenado más bajo para recolectar un volumen constante de 400 ml indica mejor funcionamiento. Los datos en la Tabla V muestran la flexibilidad del polímero hidrofílico en dispersión, ya que esto puede ser utilizado tanto como un tratamiento polimérico solo (floculador) o como un coagulante en un programa doble con floculadores convencionales (Polímero Q, Polímero N) .

Tabla IV Condiciones de Prueba para la Selección del Polímero con Materia Prima de Cartón para Cajas de un Molino de Papel del Medio Oeste Producción descendente de 1% en peso de producto con polímero agitador de jaula, diluido a 0.1% en peso de producto Dosis del polímero 1 ml = 113.4 g (0.25 lb/t) Recipiente Britt PRM DDJ provisto de aspas (para la preparación de la materia prima) Velocidad del agitador 1000 rpm Secuencia de Sincronización Programas de polímero simple y doble Arrancar el agitador t = 0 segundos agregar materia prima y coagulante t = 10 segundos agregar floculador t = 20 segundos detener transferencia a VDT Procedimiento Estándar del Probador de Drenado a Vacío utilizando el Medio de Filtro Filpaco No. 716 y 381 ml de Hg (7.84 psi) de vacío Registrar el tiempo tomado para recolectar 400 ml de filtrado Tabla V Funcionamiento de Drenado de VDT de Programas de Polímero Catiónico con Materia Prima de Cartón para Cajas de un Molino de Papel del Medio Oeste Mientras que la presente invención se describe anteriormente en conexión con las modalidades preferidas o ilustrativas, no se pretende que estas modalidades sean exhaustivas o limitantes de la invención. Más bien se pretende que la invención cubra todas las alternativas, modificaciones y equivalentes incluidas dentro de su espíritu y alcance, como se define 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 de la presente descripción de la invención .

Claims (14)

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

1. Un método para mejorar el funcionamiento de retención y drenado en un proceso para la fabricación de papel, caracterizado porque comprende los pasos de: a) la formación de una suspensión celulósica, acuosa, para la fabricación de papel; b) la adición de una cantidad efectiva de un polímero hidrofílico en dispersión a la suspensión, en donde el polímero hidrofílico en dispersión resulta de la polimerización de: i. un monómero catiónico de haluro de dialil-N, N-disustituido-amonio en donde los sustituyentes de dicho haluro de amonio disustituido se seleccionan del grupo que consiste de los alquilo, grupos arilo, grupos alquilarilo y grupos arilalquilo de 2 a 20 átomos de carbono y ii. un segundo monómero de la fórmula R?CR2 = CR3 — CNR4R5 en donde Ri y R2 se seleccionan del grupo que consiste de hidrógeno, grupos alquilo, grupos arilo y grupos alquilarilo de 1 a 10 átomos de carbono; R3 se selecciona del grupo que consiste de hidrógeno y grupos metilo, y R4 y R5 se seleccionan del grupo que consiste de grupos alquileno de cadena lineal o ramificada de 1 a 10 átomos de carbono, e hidrógeno, en una solución acuosa de una sal aniónica polivalente en donde se lleva a cabo la polimerización en presencia de un dispersante; c) el drenado de la suspensión para formar una hoja; y d) el secado de la hoja.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el monómero catiónico es cloruro de dialildimetilamonio y el segundo monómero es acrilamida.

3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero hidrofílico en dispersión tiene una carga catiónica a partir de aproximadamente 1% mol hasta aproximadamente 5% mol.

4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero hidrofílico en dispersión tiene una viscosidad intrínseca de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 10 decilitros por gramo.

5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero hidrofílico en dispersión tiene una viscosidad intrínseca de aproximadamente 1.5 a aproximadamente 8.5 decilitros por gramo.

6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero en dispersión es agregado en una cantidad de aproximadamente 22.6 g (0.05 libras) a aproximadamente 2,269.9 g (5.0 libras) de activo por tonelada de sólidos en suspensión.

7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende la adición de un coagulante en el paso b) .

8. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende la adición de un floculador en el paso b) .

9. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende la adición de alumbre en el paso b) .

10. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque comprende la adición de alumbre en el paso b) .

11. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque comprende la adición de alumbre en el paso b) .

12. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende la adición de un almidón catiónico en el paso b) .

13. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque comprende la adición de un almidón catiónico en el paso b) .

14. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque comprende la adición de un almidón catiónico en el paso b) .