PT1670988E - Aditivo para reduzir o arrepelamento e a deposição de pó no papel - Google Patents
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Description
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DESCRIÇÃO "ADITIVO PARA REDUZIR O ARREPELAMENTO E A DEPOSIÇÃO DE PÓ NO PAPEL" A presente invenção refere-se a uma composição nova para o fabrico de papel, útil para a redução do arrepelamento e da deposição de pó no papel, um método para reduzir o arrepelamento e a deposição de pó no papel, em que certos ésteres de fosfato são adicionados a uma polpa fibrosa durante o processo de fabrico do papel e é empregue a composição nova do aditivo. 0 arrepelamento e a deposição de pó referem-se a qualquer libertação de fibras à superfície do papel. Dá origem a problemas na fase de secagem no fabrico do papel e em máquinas e equipamentos usados no manuseamento do papel, tal como o equipamento para impressão. Por exemplo, as fibras removidas das superfícies do papel durante a impressão causam a acumulação de fibras em partes da impressora, tais como branquetas, placas e rolamentos. 0 arrepelamento e a deposição de pó podem tornar-se um pesadelo para algumas Gráficas: as fibras interferem com a transferência da tinta e a paragem da impressora para lavar a branqueta é uma operação dispendiosa.
Para reduzir o arrepelamento e a deposição de pó no papel, são normalmente usados métodos mecânicos e aditivos químicos. Por exemplo, um revestimento de Teflon® nos cilindros de secagem reduz significativamente a deposição de fibras nestes cilindros, no entanto, também reduz a transferência de calor, pois o Teflon® é um material isolador. Adicionalmente, é sensível a arranhões e deteriora-se facilmente. Durante a impressão, o aumento do 2 fluxo da água e a redução da velocidade da prensa ou da branqueta também reduz o arrepelamento e a deposição de pó no papel, no entanto, também reduz o nivel da produção. De modo a resolver os problemas com o arrepelamento e a deposição de pó no papel, a patente US 6,398,912 descreve um aditivo constituído por amido enquanto a patente US 6,565,646 descreve um aditivo constituído por barro. Apesar destas soluções conhecidas, o arrepelamento e a deposição de pó no papel continuam a ser um problema significativo e existe necessidade de um novo aditivo para o fabrico do papel. É um objecto da presente invenção o fornecimento de uma composição nova para o fabrico do papel, que reduz o arrepelamento e a deposição de pó no papel.
Também é um objecto da presente invenção o fornecimento de uma composição nova redutora do arrepelamento para o fabrico do papel, compreendendo pelo menos um éster de fosfato que é formulado com a polpa fibrosa anterior à formação da rede.
Também é objecto da presente invenção o fornecimento de uma composição nova redutora do arrepelamento para o fabrico do papel, que não vai afectar a retenção e drenagem do papel, assim como o ângulo de deslizamento.
Os objectos acima, entre outros, são conseguidos através do fornecimento de uma composição de polpa fibrosa compreendendo um éster de fosfato para utilização no fabrico do papel, que reduz o arrepelamento e a deposição de pó no papel. A composição aditiva de acordo com a presente invenção compreende o referido éster de fosfato que é adicionado à polpa fibrosa antes da formação da rede 3 para reduzir o arrepelamento e a deposição de pó no papel. O componente éster de fosfato da presente invenção também pode ser denominado de éster orgânico do ácido fosfórico ou fosfato de álcool e pode ser neutralizado com uma amina ou uma base derivada de um alcalino ou alcalino-terroso. Tais ésteres de fosfato ou ésteres de fosfato neutralizados estão disponíveis comercialmente para utilização como tensioactivos e outras utilizações.
Outro aspecto da presente invenção inclui um método para reduzir o arrepelamento e a deposição de pó no papel, método este que compreende a adição de ésteres de fosfato ou ésteres de fosfato neutralizados da presente invenção a uma polpa fibrosa antes da formação da rede.
Um método alternativo para reduzir o arrepelamento e a deposição de pó no papel é também proporcionado, método este que compreende a adição de uma formulação contendo os éteres de fosfato da presente invenção, i.e., a composição aditiva da presente invenção a uma polpa fibrosa antes da formação da rede.
De acordo com a presente invenção, para reduzir o arrepelamento e a deposição de pó no papel, é preparada uma composição compreendendo pelo menos um éster de fosfato e polpa fibrosa, antes da formação da rede. 0 éster de fosfato é um agente activo de superfície que mantém as fibras do papel unidas. Tem a fórmula geral:
RiO [PO (OZ ) ] CTM+ ou R]0 [PO (OZ ) ] OZ Fórmula I Fórmula II
Em que 4
Ri é uma cadeia alquilo de 2-24 átomos de carbono, ou a referida cadeia alquilo é interrompida com um ou mais grupos >NR2 ou -0- ou o referido alquilo ou alquilo interrompido é substituído por um ou mais grupos -NR2R3 ou OH em que R2 e R3 são, de um modo independente, H, cadeia alquilo de 1-8 átomos de carbono ou uma cadeia alquilo de 2-6 átomos de carbono substituídos por um ou mais grupos -OH, Z é, de um modo independente, H ou uma cadeia alquilo de 1-24 átomos de carbono, ou a referida cadeia alquilo interrompida por um ou mais grupos >NR2 ou -0- ou o referido alquilo ou alquilo interrompido é substituído por um ou mais grupos -NR2R3 ou -OH em que R2 e R3 são, de um modo independente, H, cadeia alquilo de 1-8 átomos de carbono ou uma cadeia alquilo de 2-6 átomos de carbono substituída por um ou mais grupos -OH, ou Ri e um dos grupos Z são ligados por um grupo G, -Ri-G-Z- formando, em conjunto com os átomos de oxigénio e fósforo contíguos, um anel heterocíclico com 5 a 12 membros contendo 2 a 8 átomos de carbono em que G é uma ligação directa, um átomo de oxigénio ou N-R2, onde R2 é como descrito acima e M+ é H, um catião amino ou um catião metálico seleccionado do grupo de metais alcalinos e alcalino-terrosos. 0 éster de fosfato é, Por exemplo, um composto onde:
Ri é uma cadeia alquilo de 4-18 átomos de carbono, Z é, de um modo independente, H ou uma cadeia alquilo com 1-18 átomos de carbono, ou a referida cadeia alquilo interrompida por um ou mais grupos >NR2 ou -0- ou o referido alquilo ou alquilo interrompido é substituído por um ou mais grupos -NR2R3 ou -OH em que R2 e R3 são, de um 5 modo independente, H, cadeia alquilo de 1-8 átomos de carbono ou uma cadeia alquilo de 2-6 átomos de carbono substituídos por um ou mais grupos -OH, e M+ é H, um catião amino ou um catião metálico seleccionado do grupo de metais alcalinos ou alcalino-terrosos.
Por exemplo, Ri é uma cadeia alquilo de 4-18 átomos de carbono, Z é, de um modo independente, H ou uma cadeia alquilo de 4-18 átomos de carbono, e M+ é H, uma cadeia alquilo de 4-18 átomos de carbono, ou um catião amino.
Por exemplo, Ri é uma cadeia alquilo de 4-18 átomos de carbono, Z é, de um modo independente, H ou uma cadeia alquilo de 4- 18 átomos de carbono, e M+ é H, ou um catião amino.
Quando Ri e Z se encontram ligados por um grupo G, o heterociclo é, por exemplo, um composto de fórmula
O, GM ' \\/ A. O o ! ! (CH,}ns /{CH2)m onde nem são, de um modo independente, desde 1-4 e representam o número de grupos metileno designados e G é uma ligação directa ou seleccionado do grupo -NH-, -nr2, ou -0-, onde R2 é como descrito acima e M é H ou um catião amónio.
Por exemplo, nem são ambos 2 ou 3, G é -NY- onde Y é H, hidroxietilo ou hidroxipropilo e M é H ou catião amónio. 6
Uma cadeia alquilo é linear ou ramificada com o número especifico de átomos de carbono e é, por exemplo, metilo, etilo, n-propilo, n-butilo, sec-butilo, tert-butilo, n-hexilo, n-octilo, 2-etil-hexilo, n-nonilo, n-decilo, n-undecilo, n-dodecilo, n-tridecilo, n-tetradecilo, n-hexadecilo ou n-octadecilo.
Os exemplos de catiões de azoto são: - amónio não substituído, mono-, di- ou tri-Cl-4-alquilamónio, 3-propilamónio, isopropilamónio, butilamónio, sec-utilamónio, isobutilamónio, 1,2-dimetilpropilamónio, dimetilamónio, dietilamónio, dipropilamónio, di-isopropilamónio, dibutilamónio, di-isobutilamónio, di-sec-butilamónio, N-metil-N-butilamónio ou N-etil-N-butilamónio, trimetilamónio, trietilamónio, tripropilamónio, tributilamónio, N,N-dimetiletilamónio, N,N- dimetilisopropilamónio.
Cl-4-alcoxi-Cl-4-alquilamónio, tal como o 2-metoxietilamónio, bis (2-metoxietil)-amónio, 3- metoxipropilamónio ou etoxipropilamónio, - mono-, di- ou tri-(hidroxi-Cl-4-alquil)amónio, tal como o mono-, di- ou tri-etanolamónio, mono-, di- ou tri-propanolamónio, mono-, di- ou tri-isopropanolamónio, N-metil- ou N,N-dimetil-etanolamónio, -propanolamónio ou -isopropanolamónio, N-metil-dietanolamónio, dipropanolamónio ou -di-isopropanolamónio, N-etil-dietanolamónio, -dipropanolamónio ou -di-isopropanolamónio, N-propil-dietanolamónio, -dipropanolamónio ou -di-isopropanolamónio . 7
Por exemplo, o catião azoto é amónio não substituído, dietanolamónio, trietanolamónio, dipropanolamónio, tripropanolamónio, di-isopropanolamónio ou tri-isopropanolamónio. 0 éster de fosfato, ou mistura de ésteres de fosfato, está presente na composição da presente invenção numa quantidade entre cerca de 0,01 a cerca de 5 quilogramas por tonelada de papel produzido. Por exemplo, o éster de fosfato está presente numa quantidade entre cerca de 0,01 e cerca de 2 quilogramas por tonelada de papel produzido. O termo "tonelada de papel produzido" refere-se a uma tonelada métrica de papel produzida, em última análise, a partir da composição da polpa fibrosa aquando se completam os passos de um processo de fabrico de papel padrão. O éster de fosfato também pode ser neutralizado com uma amina ou uma base derivada dos metais alcalinos ou alcalino-terrosos que formam um catião de amónio ou metálico. Por exemplo, o éster de fosfato pode ser neutralizado com dietanolamina, trietanolamina, dipropanolamina ou tripropanolamina. Um excesso de amina, base alcalina ou alcalino-terrosa pode ser usado. A composição da presente invenção também pode compreender partículas de cera. A cera também reduz o arrepelamento e a deposição de pó no papel mas numa extensão menor que o éster de fosfato. As partículas de cera podem ter origem a partir da cera mineral, quer parafina bruta ou parafina refinada, ou cera sintética de polietileno. Quando presente, a cera está presente numa proporção peso:peso de cera para éster de fosfato desde 0,1:1 a 9:1. Por exemplo, a cera está presente numa proporção peso:peso de cera para éster de fosfato desde 1:1 a 6:1. Por exemplo, a cera está presente numa proporção peso:peso de cera para éster de fosfato numa razão desde 2:1 a 5:1. Quando a composição contém partículas de cera, a cera é homogeneizada com o éster de fosfato e outros materiais de formulação adequados num equipamento adequado antes de ser adicionada à polpa fibrosa. A homogeneização é realizada até que a dimensão da partícula de cera seja inferior a 100 μηι para obter uma emulsão. A dimensão da partícula é importante para estabilizar a emulsão e obter uma boa dispersão dos agentes activos redutores do arrepelamento e da deposição de pó na polpa fibrosa. A composição da presente invenção também pode compreender amido. Por exemplo, o amido é seleccionado do grupo que consiste em amido de batata, amido de tapioca e amido de milho. Quando presente, o amido está presente numa proporção peso:peso de amido para éster de fosfato desde 0,1:1 a 9:1. Por exemplo, o amido está presente numa proporção peso:peso de amido para éster de fosfato desde 1:1 a 6:1. Por exemplo, o amido está presente numa proporção peso:peso de amido para éster de fosfato desde 1:1 a 3:1. Pode consistir em amidos de batata, tapioca ou milho. O amido adicionado ao aditivo pode ser catiónico para facilitar a adesão do aditivo às fibras polposas pois as últimas são aniónicas. A composição também pode compreender um lignosulfato. Quando presente, o lignosulfato está presente numa proporção peso:peso de lignosulfato para éster de fosfato desde 0,1:1 a 6:1. Por exemplo, o lignosulfato está presente numa proporção peso:peso de lignosulfato para éster de fosfato desde 1:1 a 3:1. Pode consistir num lignosulfato de amónio ou de sódio. O lignosulfato mantém a 9 estabilidade da emulsão e proporciona uma boa dispersão do aditivo na polpa fibrosa.
Outros elementos comuns ao fabrico do papel também podem ser adicionados à composição do éster de fosfato e da polpa fibrosa da presente invenção. Por exemplo, a composição também pode compreender uma pequena quantidade de biocidas na emulsão comummente empregues para prevenir a formação de fungos.
Finalmente, a composição, com ou sem amido, pode ser catiónica, neutra ou aniónica. 0 éster de fosfato e outros elementos da presente composição são adicionados à polpa fibrosa antes da formação da rede. A presente invenção também proporciona uma composição aditiva útil na redução do arrepelamento e da deposição de pó no papel, composição esta que compreende 1) cerca de 5 a cerca de 50% em peso do éster de fosfato descrito acima, 2) cerca de 40 a cerca de 95% em água, 3) cerca de 0 a cerca de 50% em cera, 4) cerca de 0 a cerca de 50% em amido, 5) cerca de 0 a cerca de 30% em lignosulfato, 6) cerca de 0 a cerca de 3% em biocida onde as percentagens se referem à percentagem em peso do material na formulação final.
Por exemplo, a composição aditiva compreende 1) cerca de 5 a cerca de 50% do éster de fosfato descrito acima, 10 2) cerca de 40 a cerca de 90% em água, 3) cerca de 5 a cerca de 30% em cera, 4) cerca de 0 a cerca de 50% em amido, 5) cerca de 0 a cerca de 30% em lignosulfato, 6) cerca de 0 a 3% em biocida.
Por exemplo, a composição aditiva compreende 1) cerca de 5 a cerca de 50 % do éster descrito acima, 2) cerca de 40 a cerca de 90% em . água, 3) cerca de 0 a cerca de 50% em cera, 4) cerca de 5 a cerca de 50% em amido, 5) cerca de 0 a cerca de 30% em lignosulfato 6) cerca de 0,01 a cerca de 3 % em biocida. fosfato
Por exemplo, a composição aditiva compreende D cerca de 5 a cerca de 50% do éster descrito acima, 2) cerca de 40 a cerca de : 90 % em água, 3) cerca de 0 a cerca de 50% em cera, 4) cerca de 0 a cerca de 50% em amido, 5) cerca de 5 a cerca de 30% em lignosulfato 6) cerca de 0 a cerca de 3% em biocida. fosfato A composição aditiva pode ser neutralizada com uma amina ou uma base derivada de metais alcalinos ou alcalino-terrosos. Por exemplo, o aditivo pode ser a composição neutralizada com dietanolamina, trietanolamina, dipropanolamina ou tripropanolamina. Pode ser usado um excesso de amina, base de um metal alcalino ou alcalino-terroso. 11
Quando a composição aditiva contém partículas de cera, a cera é homogeneizada com o éster de fosfato e outros materiais de formulação adequados num equipamento apropriado, antes de ser adicionada à polpa fibrosa. A homogeneização é realizada até a dimensão da partícula ser inferior a 100 μιη para obter uma emulsão. A dimensão da partícula é importante para estabilizar a emulsão e para obter uma boa dispersão dos agentes activos redutores do arrepelamento e da deposição de pó na polpa fibrosa. A composição aditiva pode ser catiónica, neutra ou aniónica; preferencialmente catiónica para facilitar a adesão do aditivo às fibras da polpa. A composição aditiva é adicionada À polpa fibrosa antes da formação da rede numa quantidade de cerca de 0,05 a 5 kg por tonelada de papel produzido. Por exemplo, o aditivo é adicionado numa dosagem de 0,2 a 1 kg por tonelada de papel produzido. A presente invenção também proporciona um método para reduzir o arrepelamento e a deposição de pó no fabrico do papel, método este que compreende o passo de preparação da composição compreendendo polpa fibrosa e éster de fosfato ou o éster de fosfato neutralizado descrito acima, antes da formação da rede, em que o éster de fosfato é adicionado numa quantidade de cerca de 0,01 a 5 quilogramas por tonelada de papel produzido. Por exemplo, o éster de fosfato é adicionado numa quantidade entre cerca de 0,01 e 2 quilogramas. Por exemplo, o éster de fosfato é adicionado numa quantidade entre cerca de 0,01 e 1 quilogramas por tonelada de papel produzido. Outros elementos da composição acima também podem ser adicionados. 12 0 método para reduzir o arrepelamento e a deposição de pó no papel também pode ser realizado por adição do elemento éster de fosfato como uma composição aditiva pré-formada compreendendo o éster de fosfato tal como descrito na presente invenção à polpa fibrosa antes da formação da rede. A composição aditiva é adicionada à polpa fibrosa antes da formação da rede numa quantidade de cerca de 0,05 a 5 kg por tonelada de papel produzido. Por exemplo, o aditivo é adicionado numa dosagem de 0,2 a 1 kg por tonelada de papel produzido.
Exemplos A invenção será agora ilustrada por meio dos seguintes exemplos, não limitantes. Todas as percentagens nos exemplos seguintes são percentagens em peso, com base no peso total da mistura a ser produzida no processo a ser descrito. Todas as proporções, percentagens e niveis de dose no âmbito da presente descrição devem ser entendidos como tendo associado o termo precedente "cerca" ou "aproximadamente" para compensar as concentrações na vizinhança dos intervalos citados.
Os ésteres de fosfato dos exemplos seguintes são misturas dos ésteres derivados do ácido fosfórico e as misturas normalmente disponíveis de álcoois alquílicos, predominantemente álcoois alquílicos C8 e Cio de fórmulas I, II e III, onde x, y e z estão compreendidos no intervalo de 2 a 16, representando o número de unidades de metileno presentes e compostos de fórmula I e II em conjunto constituem mais de 90% da mistura de ésteres. O O 0 CHs<CH2}x~P~CH CH^CHjJx-O-P-OH CH3(CH5)x-0“P“0-{CH,}zCH3
OH 0 (CHjJyCHj 0 IcKjftOR tl V 13 0 termo "éster de fosfato neutralizado" nos exemplos seguintes refere-se à mistura resultante da mistura neutralizante dos ésteres de fosfato acima com dietanolamina.
Exemplo 1
Num laboratório, o desempenho do éster de fosfato contendo a composição de acordo com a presente invenção comparado com o desempenho das composições de polpa fibrosa contendo aditivos comerciais normalmente empregues para reduzir o arrepelamento e a deposição de pó. Várias composições de polpa fibrosa são preparadas antes da formação da rede com várias composições, concentrações e dosagens do éster de fosfato neutralizado acima descrito e agentes redutores do arrepelamento comerciais. Os aditivos comerciais são adicionados a 1 kg por tonelada de papel produzido, o éster de fosfato neutralizado é adicionado em cerca de metade da concentração dos materiais activos comerciais. As folhas de papel são preparadas e a percentagem de fibras libertadas é medida com uma fita protectora (5126C da 3M®) e um dispositivo de medição
Kaptra para o arrepelamento. Os resultados obtidos são dados na tabela
Formulação, Polpa Fibrosa com % de Fibras Libertadas
Ester de fosfato neutralizado 11,8
Emulsão A comercial de cera catiónica 11,8
Emulsão B comercial de cera catiónica 11,2
Aditivo comercial com base em amido 15, 0 catiónico
Relativamente aos resultados, será verificado que é obtido um desempenho semelhante com o éster de fosfato neutralizado, com metade da dosagem. 14
Exemplo 2
Num laboratório, são preparadas várias composições de polpa fibrosa antes da formação da rede com várias composições, concentrações e dosagens de agentes redutores do arrepelamento. 0 desempenho das composições de acordo com a presente invenção é comparado com o desempenho das composições preparadas usando aditivos comerciais. Para cada composição, são produzidas folhas com 1,2 g a partir de misturas de polpas branqueadas mecânicas, kraft e descoloradas. A percentagem de fibras libertadas é medida em cada conjunto com uma fita protectora (5126C da 3M®) e um dispositivo de medição Kaptra para o arrepelamento. Foram testadas quatro amostras da presente invenção. A primeira amostra é preparada por adição de uma mistura A de éster de fosfato neutralizado a 10%, amido de milho catiónico a 30% e 60% de água, à polpa fibrosa antes da formação da rede numa dosagem de 1 kg da mistura A por tonelada de papel produzido. A segunda amostra é preparada por adição de uma mistura B com éster de fosfato neutralizado a 10%, parafina bruta a 40% e 50% de água, à polpa fibrosa antes da formação da rede, numa dosagem de 1 kg da mistura B por tonelada de papel produzido. A terceira amostra é preparada por adição de uma mistura C com éster de fosfato neutralizado a 20%, parafina bruta a 24% e 56% de água, à polpa fibrosa antes da formação da rede numa dosagem de 1 kg de mistura C por tonelada de papel produzido. A quarta amostra é preparada por adição de uma mistura D com éster de fosfato neutralizado a 20%, parafina bruta a 15 24%, lignosulfato a 6% e 50% de água, à polpa fibrosa antes da formação da rede, numa dosagem de 0,75 kg da mistura D por tonelada de papel produzido. É preparada uma amostra comparativa por adição de um aditivo à base de amido de milho catiónico comercial à polpa fibrosa, antes da formação da rede, numa dosagem de 1 kg de aditivo por tonelada de papel produzido.
Formulação % de Fibras Libertadas ϊ Ϊ8 2 16 3 13 4 15
Comparação Comercial 19 É verificado nos dados que se obtém um desempenho melhor com as composições da presente invenção do que com as composições contendo o aditivo comercial. O melhor desempenho, i.e., a menor percentagem de fibras libertadas é obtida com a concentração mais elevada de éster de fosfato na composição.
Exemplo 3
Foram realizados testes no laboratório para medir a retenção e drenagem do papel e o ângulo de deslizamento para várias dosagens dos ésteres de fosfato da presente invenção, adicionados à polpa fibrosa. A Tabela 1 apresenta um resumo dos resultados obtidos para a retenção e drenagem do papel com e sem éster de fosfato neutralizado. É preparada uma mistura E, contendo 10% do éster de fosfato neutralizado, 30% de parafina bruta e 60& de água. A amostra de Teste A não contém aditivo, à amostra de Teste B é adicionada mistura E numa dosagem de 0,25 kg por 16 tonelada de papel produzido, à amostra de teste C é adicionada mistura E numa dosagem de 0,5 kg por tonelada de papel produzido e à amostra de Teste D é adicionada mistura E numa dosagem de 0,75 kg por tonelada de papel produzido. Cada amostra contém também três produtos que são componentes do teste de retenção actual da máquina de papel industrial: 500 gramas por tonelada de papel produziram uma emulsão de polímero catiónico, 300 gramas por tonelada de papel produziram um adjuvante que melhora o desempenho do PEO e 50 gramas por tonelada de papel produziram um polímero não iónico para melhorar a retenção e drenagem (PEO, óxido de polietileno). Estes parâmetros são mantidos constantes durante os quatro testes. Tal como observado pelos dados, o tempo de drenagem é reduzido com a adição do aditivo da presente invenção, enquanto a retenção é mantida constante.
Teste Drenagem em Vácuo Retenção (%) A 32,5 96, 27 B 19 96, 36 C 24,5 96, 24 D 22,5 96,27
Os testes do coeficiente de fricção foram realizados com o método padronizado Tappi T 815. Foram obtidos ângulos de deslizamento semelhantes sem aditivo, com um à base de amido catiónico comercial e com a adição de mistura E, cada um numa dosagem de 0,5 g por tonelada de papel produzido. Ângulo de deslizamento Ίϊ° 30° 340
Composição da Fibra de Polpa Sem aditivo
Amido catiónico comercial a 5 g por tonelada de papel produzido
Mistura E a 5g por tonelada de papel produzido 17
Exemplo 4 É realizado um teste numa fábrica para medir a percentagem de fibras libertadas com e sem as composições da presente invenção. A mistura E do Exemplo 3 é adicionada à polpa fibrosa da planta durante operações padrão na fábrica, em várias dosagens, antes da formação da rede A percentagem de fibras libertadas é medida como no Exemplo 1. É observado que o melhor desempenho é obtido com a dosagem mais elevada, í.e., 0,4 kg por tonelada de papel produzido. As variações nos resultados obtidos para a mesma dosagem de um produto particular são causadas pela recirculação da água no interior da fábrica. A água recirculada contém uma porção remanescente do aditivo que afecta a dosagem.
Horas Dose da Mistura E % de Fibras (kg/tonelada de papel) Libertadas 0 0 2,3 2 0,08 1,8 5 0, 2 1,1 10 0, 2 1,3 12 0, 2 1,3 15 0, 2 1,8 20 0,33 1,0 24 0,33 1,1 25 0,40 0, 5 28 0,40 0, 6 30 0,33 1,1 35 0,33 1,0
Exemplo 5 O método de redução do arrepelamento por adição de uma composição do éster de fosfato da presente invenção é demonstrado adicionalmente na fábrica. À Mistura E do Exemplo 3 são adicionados 0,01% em peso de um biocida de isotiazolina como conservante, para constituir a Mistura F. 18 São produzidas bobinas de acordo com as operações padrão da fábrica. Uma cera catiónica comercial contendo um redutor do arrepelamento é adicionada à mistura de fibra polposa, antes da formação da rede, a uma velocidade de 100 mL por minuto. A Mistura F é adicionada de um modo semelhante à mistura da polpa fibrosa, à mesma velocidade. A Mistura F é também adicionada para criar uma composição de polpa fibrosa compreendendo a Mistura F a uma concentração de 0,5 kg por tonelada de papel produzido, isto é, 0,05 kg de éster de fosfato neutralizado por tonelada de papel produzido.
Após os ensaios com a Mistura F, a adição da cera catiónica comercial contendo aditivo é retomada. São preparadas as bobinas e a percentagem de fibras libertadas é medida com uma fita protectora (5126C da 3M®) e um dispositivo de medição Kaptra para o arrepelamento.
Aditivo
Dose % de Arrepelamento, lado superior (média de 3 medições)
Aditivo Comercial 100 mU min 1, 05 Mistura F 100 mU min 0, 80 0,5 kg/ton de papel Mistura F produzido 0, 55 Aditivo Comercial 100 mU min 1, 05
Exemplo 6 0 método de redução do arrepelamento por adição de uma composição do éster de fosfato da presente invenção é demonstrado adicionalmente numa fábrica diferente. A mesma cera catiónica comercial contendo o aditivo é adicionada à mistura de fibra polposa, antes da formação da rede, a uma velocidade de 350 mL por minuto. A Mistura F é adicionada de um modo idêntico À mistura da polpa fibrosa, à mesma 19 velocidade. São preparadas bobinas e a percentagem de fibras libertadas é medida como no Exemplo 5. É registada uma média de 3 leituras.
Aditivo
Catiónico comercial Mistura F Corrida 1 Mistura F Corrida 2 Mistura F Corrida 3 % Arrepelamento da face interior 0, 78 0, 53 0, 60 0, 47 % Arrepelamento da face exterior 0,78 0,62 0,63 0,61 É entendido que a invenção não se limita às formas de realização preferidas, acima, e que cobre quaisquer modificações derivadas, dentro do âmbito das reivindicações em apêndice.
Lisboa, 17 de Dezembro de 2010.
Claims (28)
1 REIVINDICAÇÕES 1. Composição para uso na produção de papel para reduzir o arrepelamento e a deposição de pó no papel, compreendendo polpa fibrosa e cerca de 0,01 a cerca de 5 kg por tonelada de papel produzido, de pelo menos um éster de fosfato de fórmula I ou II R,0[P0{0Z}]0 M+, Κ,0{Ρ0(02)}02 í il em que Ri é uma cadeia alquilo de 2-24 átomos de carbono, ou a referida cadeia alquilo é interrompida com um ou mais grupos >NR2 ou -0- ou o referido alquilo ou alquilo interrompido é substituído por um ou mais grupos -NR2R3 ou OH em que R2 e R3 são, de um modo independente, H, cadeia alquilo de 1-8 átomos de carbono ou uma cadeia alquilo de 2-6 átomos de carbono substituídos por um ou mais grupos -OH, Z é, de um modo independente, H ou uma cadeia alquilo de 1-24 átomos de carbono, ou a referida cadeia alquilo interrompida por um ou mais grupos >NR2 ou -0- ou o referido alquilo ou alquilo interrompido é substituído por um ou mais grupos -NR2R3 ou -OH em que R2 e R3 são, de um modo independente, H, cadeia alquilo de 1-8 átomos de carbono ou uma cadeia alquilo de 2-6 átomos de carbono substituída por um ou mais grupos -OH, ou Ri e um dos grupos Z são ligados por um grupo G, -Ri-G-Z- formando, em conjunto com os átomos de oxigénio e fósforo contíguos, um anel heterocíclico com 5 a 12 membros contendo 2 a 8 átomos de carbono em que G é uma ligação directa, um átomo de oxigénio ou N-R2, onde R2 é como 2 descrito acima e M+ é H, um catião amino ou um catião metálico seleccionado do grupo de metais alcalinos e alcalino-terrosos.
2. Composição de acordo com a reivindicação 1, onde Ri é uma cadeia alquilo de 4-18 átomos de carbono, Zé, de um modo independente, H ou uma cadeia alquilo com 1-18 átomos de carbono, ou a referida cadeia alquilo interrompida por um ou mais grupos >NR2 ou -0- ou o referido alquilo ou alquilo interrompido é substituído por um ou mais grupos -NR2R3 ou -OH em que R2 e R3 são, de um modo independente, H, cadeia alquilo de 1-8 átomos de carbono ou uma cadeia alquilo de 2-6 átomos de carbono substituídos por um ou mais grupos -OH, e M+ é H, um catião amino ou um catião metálico seleccionado do grupo de metais alcalinos ou alcalino-terrosos
3. Composição de acordo com a fórmula 1 da reivindicação 1, onde Ri é uma cadeia alquilo de 4-18 átomos de carbono, Z é H ou uma cadeia alquilo de 4-18 átomos de carbono e M+ é H ou um catião amino.
4. Composição de acordo com a fórmula 1 da reivindicação 1, onde M+ é um catião amino e é seleccionado do grupo que consiste em amónio, dietanolamónio, trietanolamónio, di-isopropanolamónio e tri-isopropanolamónio.
5. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que o referido éster de fosfato é neutralizado com um excesso de uma base aminada.
6. Composição de acordo com a reivindicação 1, compreendendo adicionalmente partículas de cera numa 3 quantidade compreendida entre cerca de 0,1:1 a cerca de 9:1 em peso de partículas de cera para éster de fosfato.
7. Composição de acordo com a reivindicação 6, em que a referida cera é seleccionada do grupo que consiste em ceras minerais, parafina bruta ou cera de parafina refinada e ceras sintéticas polietilénicas.
8. Composição de acordo com a reivindicação 6, em que a referida composição é homogeneizada.
9. Composição de acordo com a reivindicação 6, em que a dimensão das referidas partículas de cera é inferior a 100 μιη.
10. Composição de acordo com a reivindicação 1, compreendendo adicionalmente amido numa quantidade compreendida entre cerca de 0,1:1 a cerca de 9:1 em peso de amido para éster de fosfato.
11. Composição de acordo com a reivindicação 10, em que o referido amido é seleccionado do grupo que consiste em amido de batata, amido de tapioca e amido de milho.
12. Composição de acordo com a reivindicação 10, em que o referido amido é catiónico.
13. Composição de acordo com a reivindicação 1, compreendendo adicionalmente um lignosulfato numa quantidade compreendida entre cerca de 0,1:1 e cerca de 6:1 em peso de um lignosulfato para éster de fosfato. 4
14. Composição de acordo com a reivindicação 13, em que o referido lignosulfato é seleccionado do grupo que consiste em lignosulfatos de amónio e lignosulfatos de sódio.
15. Composição de acordo com a reivindicação 1, compreendendo adicionalmente uma quantidade eficaz de um biocida.
16. Composição aditiva útil na redução do arrepelamento e da deposição de pó na produção de papel, a qual compreende 1) cerca de 5 a cerca de 50% em peso do éster de fosfato de acordo com a reivindicação 1, 2) cerca de 40 a cerca de 95% em água, 3) cerca de 0 a cerca de 50% em cera, 4) cerca de 0 a cerca de 50% em amido, 5) cerca de 0 a cerca de 30% em lignosulfato, 6) cerca de 0 a cerca de 3% em biocida onde as percentagens se referem à percentagem em peso do material na formulação final.
17. Composição aditiva útil na redução do arrepelamento e da deposição de pó na produção de papel de acordo com a reivindicação 16, a qual compreende pelo menos cerca de 5% em cera.
18. Composição aditiva útil na redução do arrepelamento e da deposição de pó na produção de papel de acordo com a reivindicação 16, a qual compreende pelo menos cerca de 5% em amido.
19. Composição aditiva útil na redução do arrepelamento e da deposição de pó na produção de papel de acordo com a 5 reivindicação 16, a qual compreende pelo menos cerca de 5% em lignosulfato.
20. Composição aditiva útil na redução do arrepelamento e da deposição de pó na produção de papel de acordo com a reivindicação 16, onde a cera é seleccionada do grupo de ceras minerais, parafina bruta ou cera de parafina refinada e ceras sintéticas polietilénicas; o amido é seleccionado do grupo que consiste em amido de batata, amido de tapioca e amido de milho; o lignosulfato é seleccionado do grupo que consiste em lignosulfatos de amónio e lignosulfatos de sódio e o aditivo é homogeneizado, em que a dimensão das referidas partículas de cera é inferior a 100 μπι.
21. Composição aditiva útil na redução do arrepelamento e da deposição de pó na produção de papel de acordo com a reivindicação 16, a qual é neutralizada por adição de um excesso de uma base aminada.
22. Composição aditiva útil na redução do arrepelamento e da deposição de pó na produção de papel de acordo com a reivindicação 16, a qual é catiónica.
23. Método para reduzir o arrepelamento e a deposição de pó no papel, método este compreendendo o passo de adição de um éster de fosfato de acordo com a reivindicação 1, numa quantidade de cerca de 0,01 a cerca de 5 kg por tonelada de papel produzido a polpa fibrosa, antes da formação da rede.
24. Método para reduzir o arrepelamento e a deposição de pó no papel de acordo com a reivindicação 23, em que o éster de fosfato é neutralizado por adição de um excesso de uma base aminada numa quantidade de cerca de 0,01 a cerca 6 de 5 kg por tonelada de papel produzido, a polpa fibrosa, antes da formação da rede.
25. Método para reduzir o arrepelamento e a deposição de pó no papel, método este compreendendo o passo de adição de uma composição aditiva de acordo com a reivindicação 17, numa quantidade de cerca de 0,05 a cerca de 5 kg por tonelada de papel produzido, a polpa fibrosa, antes da formação da rede.
26. Método para reduzir o arrepelamento e a deposição de pó no papel, método este compreendendo o passo de adição de uma composição aditiva de acordo com a reivindicação 18, numa quantidade de cerca de 0,05 a cerca de 5 kg por tonelada de papel produzido, a polpa fibrosa, antes da formação da rede.
27. Método para reduzir o arrepelamento e a deposição de pó no papel, método este compreendendo o passo de adição de uma composição aditiva de acordo com a reivindicação 19, numa quantidade de cerca de 0,05 a cerca de 5 kg por tonelada de papel produzido, a polpa fibrosa, antes da formação da rede.
28. Método para reduzir o arrepelamento e a deposição de pó no papel, método este compreendendo o passo de adição de uma composição aditiva de acordo com a reivindicação 20, numa quantidade de cerca de 0,05 a cerca de 5 kg por tonelada de papel produzido, a polpa fibrosa, antes da formação da rede. Lisboa, 17 de Dezembro de 2010.
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