PT1885954E

PT1885954E - Process for the production of a paper and a paper produced according to the process

Info

Publication number: PT1885954E
Application number: PT06755166T
Authority: PT
Inventors: Bjoern Legnerfaelt; Elisabeth Dolff; Jan Olausson
Original assignee: Stora Enso Ab
Priority date: 2005-05-11
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2011-03-17
Also published as: BRPI0608971B8; CA2607332C; RU2388863C2; WO2006120235A1; ES2358529T3; DE602006019856D1; CN101218394B; RU2007145719A; ATE497061T1; EP1885954A1; US20090107645A1; CA2607332A1; CN101218394A; BRPI0608971A2; DK1885954T3; PL1885954T3; BRPI0608971B1; EP1885954B1

Abstract

A process for producing paper from a furnish comprising fillers and fibers, wherein the furnish is treated with polymers in at least three steps and said furnish contains fillers in such an amount that the paper product obtained by the process contains at least 15% by weight of fillers. The invention also relates to a paper product produced according to the process of the present invention.

Description

ΡΕ1885954 1 DESCRIÇÃO "PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE UM PAPEL E UM PAPEL PRODUZIDO DE ACORDO COM ESSE PROCESSO" A presente invenção refere-se a um processo para a produção de um produto de papel com um elevado teor em enchimento onde a composição de fabrico é tratada com polímeros em passos.1. A process for the production of a paper and a paper produced in accordance with said process. &Quot; The present invention relates to a process for the production of a high filler paper product wherein the composition of the invention is treated with polymers in steps.

Antecedentes da invençãoBackground of the invention

Nos processos para o fabrico de papel há sempre a preocupação de se encontrar formas de produzir papel a custos reduzidos. Como os enchimentos são mais baratos do que as fibras, uma forma é aumentar o teor em enchimento do papel e, assim, conseguir reduzir a quantidade de fibras no papel. Além de serem economicamente benéficos, os enchimentos também melhoram a opacidade e as propriedades de impressão do papel. Contudo, uma grande quantidade de enchimentos no papel diminui a resistência do papel. Assim, há um equilíbrio entre a quantidade possível de enchimentos adicionados e a necessária resistência do papel produzido. Os actuais níveis de enchimento em papel variam dependendo da qualidade do papel, por exemplo, o teor em enchimento de papel de jornal pode ir até cerca de 12-14%. 0 máximo teor em enchimento, considerando qualidades de papel para 2 ΡΕ1885954 publicações e qualidades de papel fino, é hoje de cerca de 35%, tal como o é em papel não revestido para revistas.There is always a concern in papermaking processes for finding ways to produce paper at a reduced cost. Because fillers are cheaper than fibers, one way is to increase the fill content of the paper and thus reduce the amount of fibers in the paper. In addition to being economically beneficial, fillers also improve the opacity and printing properties of paper. However, a large amount of fillers in the paper decreases the strength of the paper. Thus, there is a balance between the possible amount of fillers added and the required strength of the paper produced. Actual paper fill levels vary depending on the quality of the paper, for example, the newsprint filling content can range up to about 12-14%. The maximum filling content, considering paper qualities for 2 ΡΕ1885954 publications and fine paper qualities, is today about 35%, as it is on uncoated magazine paper.

Uma forma de compensar a diminuição da resistência quando se adiciona enchimento é melhorar as propriedades de ligação entre as fibras no papel, mantendo assim a resistência do papel. Com a maior resistência do papel é possivel aumentar o teor em enchimento. 0 tratamento predominante para melhorar a resistência do papel, particularmente a resistência do papel em seco, tem sido a de adicionar um agente de resistência, preferivelmente amido catiónico, à lama de pasta de fibras antes da operação de formar folhas. As moléculas de amido catiónico adicionadas às lamas de pasta podem aderir às fibras de pasta naturalmente aniónicas por atracção electrostática e, assim, serem retidas na manta de fibra e mantidas no papel final ou cartão. É contudo difícil adsorver grandes quantidades de amido catiónico às fibras.One way of compensating for the decrease in strength when filler is added is to improve the bonding properties between the fibers in the paper, thereby maintaining the strength of the paper. With increased paper strength, it is possible to increase the filling content. The predominant treatment for improving paper strength, particularly dry paper strength, has been to add a strength agent, preferably cationic starch, to the pulp slurry prior to the sheet forming operation. The cationic starch molecules added to the slurries of pulp can adhere to the naturally anionic pulp fibers by electrostatic attraction and thus be retained in the fiber mat and held in the final paper or paperboard. It is, however, difficult to adsorb large amounts of cationic starch to the fibers.

Quando se adicionam grandes quantidades de amido catiónico a uma composição para o fabrico de papel, de maneira a se conseguir uma elevada resistência do papel resultante, surgem dois problemas da maior importância. O primeiro é o de as moléculas de amido catiónico tenderem a saturar a carga aniónica nas fibras de celulose estabelecendo assim um limite à quantidade de amido catiónico que pode ser adicionada à lama. Se for adicionado amido catiónico em excesso só uma porção do amido adicionado será retido na folha e o resto irá circular no 3 ΡΕ1885954 sistema de águas brancas da máquina de papel ou cartão. Um segundo problema é o de as fibras que passam a ser catiónicas pela adição de amido catiónico em excesso não serem capazes de adsorver outros aditivos catiónicos que são comummente adicionados à lama de pasta, tais como agentes de goma e auxiliares de retenção.When large amounts of cationic starch are added to a papermaking composition, in order to achieve a high strength of the resulting paper, two problems of the utmost importance arise. The first is that the cationic starch molecules tend to saturate the anionic charge in the cellulose fibers thereby establishing a limit on the amount of cationic starch that can be added to the slurry. If excess cationic starch is added only a portion of the added starch will be retained in the sheet and the remainder will circulate in the 3 ΡΕ1885954 white water system of the paper or board machine. A second problem is that the fibers which become cationic by the addition of excess cationic starch are not able to adsorb other cationic additives which are commonly added to the slurry slurry, such as gum agents and retention aids.

Outro método para melhorar as propriedades de resistência do papel é tratar as fibras com polímeros em passos consecutivos. 0 pedido internacional WO 2006041401 descreve esse método onde parte de uma composição de fabrico é tratada com polímeros em passos consecutivos, pelo que se obtém um papel ou cartão com melhor resistência e com reduzida quantidade de polímeros.Another method for improving paper strength properties is to treat the fibers with polymers in consecutive steps. International application WO 2006/041401 describes this method where part of a manufacturing composition is treated with polymers in consecutive steps, whereby a paper or paperboard having improved strength and with a reduced amount of polymers is obtained.

Ainda outro método de melhorar as propriedades de resistência do papel está descrito em WO 0032702, no qual as partículas (tais como fibras ou enchimentos) são fornecidas com um revestimento de várias camadas de polímeros interactivos.Yet another method of improving the strength properties of the paper is described in WO 0032702, in which the particles (such as fibers or fillers) are provided with a multilayer coating of interactive polymers.

Contudo, há ainda necessidade de um processo pelo qual produtos de papel com uma resistência mantida ou melhorada possam ser produzidos a um custo inferior.However, there is still a need for a process whereby paper products with a maintained or improved strength can be produced at a lower cost.

Sumário da invenção O objecto da invenção é fornecer um processo pelo qual um produto de papel com elevada resistência possa ser 4 ΡΕ1885954 produzido a baixo custo.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the invention is to provide a process whereby a high strength paper product can be produced at a low cost.

Surpreendentemente foi agora descoberto que, submetendo tanto os enchimentos como as fibras de uma composição de fabrico a um tratamento de polímero tal como definido na reivindicação 1, a resistência do produto de papel resultante é significativamente melhorada mesmo que o teor em enchimento seja elevado. 0 objecto atrás referido é assim conseguido pela presente invenção tal como definido pelas reivindicações independentes em anexo. Modelos de realização preferidos estão descritos nas reivindicações dependentes e na descrição que se segue. A presente invenção visa um processo para a produção de um produto de papel, processo esse que compreende: fornecer uma composição de fabrico que compreenda enchimentos e fibras; submeter a composição de fabrico a um tratamento com polímero, no qual se adicionam polímeros à composição de fabrico em pelo menos três passos; desumidificar a composição sobre arame para formar uma teia de fibras, prensar a referida teia de fibras e secar a teia de fibras para formar o referido produto de papel; sendo que a referida composição de fabrico contém enchimentos numa quantidade capaz de fazer com que o produto de papel obtido por esse processo contenha pelo menos 15% em peso de enchimentos. Pelo tratamento da composição de fabrico que contém fibras e uma elevada quantidade de enchimentos com polímeros obtém-se um produto de papel com elevada resistência. 5 ΡΕ1885954 0 produto de papel produzido contém, preferivelmente, 15-70% de enchimentos em peso do peso total do papel. O polímero usado em cada um dos passos consecutivos do tratamento com polímero interage, preferivelmente, com o polímero usado no passo subsequente. O tratamento com polímero inclui, preferivelmente, um passo no qual se adiciona polímero catiónico e pelo menos um passo em que se adiciona polímero aniónico. Ao alternar as adições de polímero catiónico e aniónico crê-se que se obtêm camadas interactivas de polímero. O polímero catiónico é, preferivelmente, amido catiónico e o polímero aniónico é, preferivelmente, CMC. O tratamento com polímero compreende, preferivelmente, três a sete passos consecutivos. A invenção também se refere a um produto de papel produzido de acordo com o processo da presente invenção.Surprisingly it has now been found that, by subjecting both fillers and fibers of a manufacturing composition to a polymer treatment as defined in claim 1, the strength of the resulting paper product is significantly improved even if the fill content is high. The above object is thus achieved by the present invention as defined by the attached independent claims. Preferred embodiments are described in the dependent claims and the following description. The present invention is directed to a process for the production of a paper product, which process comprises: providing a manufacturing composition comprising fillers and fibers; subjecting the composition of manufacture to a treatment with polymer in which polymers are added to the composition of manufacture in at least three steps; dehumidifying the wire composition to form a web of fibers, pressing said web of fibers and drying the web of fibers to form said paper product; wherein said manufacturing composition contains fillers in an amount capable of causing the paper product obtained by said process to contain at least 15% by weight of fillers. By treatment of the composition of manufacture containing fibers and a high amount of fillings with polymers a paper product with high resistance is obtained. The paper product produced preferably contains 15-70% fillers by weight of the total weight of the paper. The polymer used in each of the consecutive steps of the polymer treatment preferably interacts with the polymer used in the subsequent step. The polymer treatment preferably includes a step in which cationic polymer is added and at least one step in which anionic polymer is added. By alternating the additions of cationic and anionic polymer it is believed that interactive layers of polymer are obtained. The cationic polymer is preferably cationic starch and the anionic polymer is preferably CMC. The polymer treatment preferably comprises three to seven consecutive steps. The invention also relates to a paper product produced in accordance with the process of the present invention.

Descrição pormenorizada da invenção A invenção refere-se a um processo para a produção de um produto de papel a partir de uma composição de fabrico que compreende enchimentos e fibras, onde a composição de fabrico é tratada com polímeros em pelo menos três passos e em que a referida composição de fabrico contém enchimentos numa quantidade que faça com que o produto de papel produzido contenha pelo menos 15% em peso 6 ΡΕ1885954 de enchimentos. A invenção também se refere a um produto de papel produzido de acordo com o processo da presente invenção. É possível produzir um papel ou cartão com elevadas quantidades de amido catiónico e, consequentemente, receber um produto forte. Isto é mostrado tanto em WO 0032702 como em WO 2006041401.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention relates to a process for the production of a paper product from a manufacturing composition comprising fillers and fibers, wherein the manufacturing composition is treated with polymers in at least three steps and wherein said manufacturing composition contains fillers in an amount which causes the paper product produced to contain at least 15% by weight of fillers. The invention also relates to a paper product produced in accordance with the process of the present invention. It is possible to produce a paper or paperboard with high amounts of cationic starch and, consequently, to receive a strong product. This is shown in both WO 0032702 and WO 2006041401.

Descobriu-se agora que, ao tratar uma composição de fabrico contendo enchimentos e fibras com polímeros em três ou mais passos de tratamento com polímero, a quantidade de enchimentos no produto de papel produzido pode ser aumentada e a resistência do papel é muito boa apesar do elevado teor em enchimento do papel. Surpreendentemente, o teor em enchimento pode ser aumentado ainda mais quando a composição de fabrico tratada tanto contém enchimentos como fibras, em comparação com o tratamento com polímeros só das fibras ou só dos enchimentos da composição de fabrico em passos consecutivos. Uma teoria de suporte é a de que quando uma composição de fabrico que contém tanto enchimentos como fibras é tratada com polímero de acordo com a invenção, as partículas de enchimento ligam-se de maneira mais forte a outras partículas de enchimento ou às fibras, e o teor em enchimento pode, consequentemente, ser aumentado sem afectar negativamente a resistência do papel. Ao tratar com polímeros, em passos consecutivos, toda a composição de fabrico e não só uma parte da composição de fabrico como é 7 ΡΕ1885954 feito em WO 2006041401, foi ainda com maior surpresa que se verificou que a resistência do papel se mantém ou até aumenta, mesmo que o teor em enchimento do papel seja aumentado. O presente processo para produzir um produto de papel ou cartão compreende: fornecer uma composição de fabrico que compreenda enchimentos e fibras; submeter a composição de fabrico a tratamento com polímeros, no qual se adicionam polímeros à composição de fabrico em pelo menos três passos; desumidificar a composição de fabrico sobre arame para formar uma teia de fibras; prensar a referida teia de fibras e secar a teia de fibras para formar o referido produto de papel; sendo que a referida composição de fabrico contém enchimentos numa quantidade que faça com que o produto de papel obtido por esse processo contenha pelo menos 15% em peso de enchimentos. Ao tratar toda a composição de fabrico, que tanto compreende enchimentos como fibras, o teor em enchimento do produto de papel resultante pode ser aumentado e, surpreendentemente, a resistência do papel resultante ainda é significativamente boa. O teor em enchimento do produto de papel é de pelo menos 15% em peso do peso total da folha de papel, preferivelmente 15-70% e ainda mais preferivelmente 20-70% ou 20-50% em peso, visto se ter verificado que, mesmo se o teor em enchimento for aumentado, a resistência do papel ainda é elevada e, assim, torna-se possível produzir um ΡΕ1885954 produto de papel a custo inferior. 0 teor em enchimento situa-se ainda mais preferivelmente entre 30-50% em peso visto a resistência do papel ser boa mesmo com este elevado teor em enchimento, como se pode ver na tabela 1. O teor em enchimento é ajustado de maneira a se conseguir a pretendida resistência do produto de papel. É desejável ter um teor em enchimento tão elevado quanto possível sem diminuir a resistência até níveis inaceitáveis. A quantidade apropriada de enchimentos depende das propriedades da composição de fabrico e das qualidades exigidas ao produto de papel. A quantidade de enchimentos adicionados à composição de fabrico, para se receber um produto de papel com um teor em enchimento pretendido, depende da retenção de enchimento na teia de fibras, isto é, de quanto dos enchimentos adicionados é retido no resultante produto de papel. A retenção de enchimento varia muito e há muitos factores que a afectam, sendo alguns exemplos: a gramagem do papel, a unidade de formação da máquina de papel, os componentes de fibra da composição de fabrico e o uso e quantidade de agentes de retenção adicionados. Consequentemente há uma vasta gama do que pode ser a retenção de enchimento, sendo que, normalmente, a retenção de enchimento é de cerca de 20-70%, isto é, 20-70% dos enchimentos adicionados são retidos no produto de papel. Tratar a composição de fabrico com polímeros de acordo com a invenção também pode afectar a retenção do enchimento; contudo, crê-se que o tratamento com polímero afecta a retenção de enchimento de maneira positiva. Isto deve-se ao facto de tanto as partículas de enchimento como 9 ΡΕ1885954 as fibras formarem complexos e de estes complexos poderem melhorar a capacidade de os enchimentos se ligarem às fibras no papel e melhorarem, assim, a capacidade dos enchimentos se manterem no papel. 0 polímero usado em cada um dos passos consecutivos de tratamento com polímero interage, preferivelmente, com o polímero usado no passo subsequente, permitindo por isso que uma maior quantidade de polímeros se liguem aos enchimentos e às fibras e resultem, assim, em maior resistência do produto final de papel. 0 tratamento com polímero inclui, preferivelmente, um passo em que se adiciona polímero aniónico e pelo menos um passo em que se adiciona polímero catiónico. Ao alternar revestimentos de polímero aniónico e catiónico podem ser obtidas camadas de polímero interactivas. O polímero aniónico usado pode ser um ou mais, escolhido entre o grupo que consiste em: carboximetil-celulose (CMC), sulfato de polivinilo, galactoglicomanana aniónica, amido aniónico, ácido polifosfórico, alginato e ácido polimetacrílico. 0 polímero aniónico é preferivelmente CMC, visto ter uma elevada densidade de carga que reduz a quantidade de CMC necessária em cada adição e ser, portanto, economicamente benéfico. A CMC também interage muito bem com polímeros catiónicos e, especialmente, com o amido catiónico. Assim, o uso de CMC é muito benéfico, economicamente, tanto devido ao seu baixo custo como também à reduzida quantidade necessária. 0 polímero catiónico 10 ΡΕ1885954 usado pode ser um ou mais escolhido entre o grupo que consiste em: amido catiónico, amina polivinílica, quitosano, aminas primárias e secundárias, iminas de polietileno, polivinilpirrolidona e amidas poliacrilicas modificadas. O polímero catiónico é preferivelmente amido catiónico que é vantajoso por resultar num papel com propriedades de melhor resistência e por ser economicamente benéfico devido ao seu baixo custo e fácil disponibilidade. É preferível usar amido catiónico em combinação com CMC visto se ter descoberto que estes dois polímeros interagem bem um com o outro, resultando num papel com boa resistência a baixo custo. O tratamento com polímero compreende, preferivelmente, três a sete passos consecutivos. O número óptimo de passos depende das propriedades do papel que se pretenda e das propriedades da composição de fabrico a ser tratada. Em quantos mais passos consistir o tratamento, tanto maior será a quantidade de polímeros adicionados e, assim, retidos no papel. Muitas vezes é um equilíbrio entre o custo e as propriedades pretendidas, por exemplo, resistência do papel. Há usualmente um limite, quando já não é rentável adicionar mais polímeros relativamente à melhoria das propriedades pretendidas como, por exemplo, aumento da resistência ou teor em enchimento do papel fabricado. É preferido adicionar polímero catiónico num primeiro passo do tratamento com polímero e adicionar polímero aniónico num passo subsequente e continuar com adições alternadas de polímeros catiónicos e aniónicos, até 11 ΡΕ1885954 que a quantidade pretendida de polímero tenha sido adicionada no número de passos pretendido. A composição de fabrico não necessita de ser lavada entre cada um dos passos de tratamento com polímero. Qualquer excesso não absorvido de polímero adicionado no passo anterior pode manter-se na composição de fabrico e não necessita de ser retirado por enxaguamento. Não se verificou que a lavagem entre os passos de tratamento com polímero melhorasse as propriedades do produto resultante. Assim, é vantajoso submeter a composição de fabrico a cada um dos passos de tratamento com polímero sem qualquer lavagem intermédia. Por isso, a lavagem entre os passos de tratamento com polímero é desnecessária e pode ser excluída conseguindo-se, assim, um processo mais rápido que, além disso, tem um consumo de água inferior.It has now been found that by treating a fabric composition containing fillers and fibers with polymers in three or more polymer treatment steps, the amount of fillers in the paper product produced can be increased and the strength of the paper is very good despite the fact that high filling content of the paper. Surprisingly, the fill content can be further increased when the treated manufacturing composition both contains fillers as well as fibers, as compared to treatment with only the polymers of the fibers or only the fillers of the composition in consecutive steps. A support theory is that when a fabrication composition containing both fillers and fibers is treated with polymer according to the invention, the filler particles bind more strongly to other filler particles or fibers, and the filling content can consequently be increased without adversely affecting the strength of the paper. In treating with polymers, in consecutive steps, the entire manufacturing composition and not only a part of the composition of manufacture as 7 Ρ EE 185854 made in WO 2006/041401, it was still more surprising that it was found that the strength of the paper is maintained or even increased , even if the fill content of the paper is increased. The present process for producing a paper or paperboard product comprises: providing a composition of manufacture comprising fillers and fibers; subjecting the composition to treatment with polymers in which polymers are added to the composition of manufacture in at least three steps; dehumidifying the fabric composition on wire to form a web of fibers; pressing said web of fibers and drying the web of fibers to form said paper product; wherein said manufacturing composition contains fillers in an amount which causes the paper product obtained by said process to contain at least 15% by weight of fillers. By treating the entire manufacturing composition, which both comprises fillers and fibers, the filling content of the resulting paper product can be increased and, surprisingly, the strength of the resulting paper is still significantly good. The filling content of the paper product is at least 15% by weight of the total weight of the paper web, preferably 15-70% and even more preferably 20-70% or 20-50% by weight, since it has been found that , even if the fill content is increased, the strength of the paper is still high and thus it becomes possible to produce a ΡΕ1885954 paper product at a lower cost. The fill content is still more preferably 30-50% by weight because the strength of the paper is good even at this high filling content, as can be seen in Table 1. The filling content is adjusted in such a way that to achieve the desired strength of the paper product. It is desirable to have as high a filling content as possible without reducing the resistance to unacceptable levels. The appropriate amount of fillers depends on the properties of the composition of manufacture and the qualities required of the paper product. The amount of fillers added to the composition to receive a paper product having a desired fill content depends on the retention of filler in the web of fibers, i.e., how much of the added fillers is retained in the resulting paper product. The fill retention varies widely and there are many factors that affect it, some examples being: paper weight, paper machine forming unit, fiber components of the manufacturing composition and the use and amount of retention agents added . Accordingly there is a wide range of what can be retention of filler, wherein the retention of filler is usually about 20-70%, i.e., 20-70% of the added fillers are retained in the paper product. Treating the composition of manufacture with polymers according to the invention can also affect the retention of the filler; however, it is believed that the polymer treatment affects the retention of filler in a positive manner. This is because both the filler particles and the fibers form complexes and of these complexes may enhance the ability of the fillers to bind to the fibers in the paper and thus improve the ability of the fillers to remain in the paper. The polymer used in each of the consecutive polymer treatment steps preferably interacts with the polymer used in the subsequent step, thereby allowing a greater amount of polymers to bind to the fillers and the fibers and thus result in higher strength of the polymer. the final paper product. The polymer treatment preferably includes a step in which anionic polymer is added and at least one step in which cationic polymer is added. By alternating anionic and cationic polymer coatings, interactive polymer layers can be obtained. The anionic polymer used may be one or more selected from the group consisting of: carboxymethylcellulose (CMC), polyvinyl sulfate, anionic galactoglicomannan, anionic starch, polyphosphoric acid, alginate and polymethacrylic acid. The anionic polymer is preferably CMC as it has a high charge density which reduces the amount of CMC required at each addition and is therefore economically beneficial. CMC also interacts very well with cationic polymers and especially with cationic starch. Thus, the use of CMC is very beneficial, economically, both because of its low cost as well as the small amount needed. The used cationic polymer 101818189595 189595 may be one or more selected from the group consisting of: cationic amide, polyvinyl amine, chitosan, primary and secondary amines, polyethylene imines, polyvinylpyrrolidone and modified polyacrylic amides. The cationic polymer is preferably cationic starch which is advantageous in that it results in a paper having better strength properties and is economically beneficial because of its low cost and easy availability. It is preferred to use cationic starch in combination with CMC as it has been found that these two polymers interact well with one another, resulting in a paper having good resistance at low cost. The polymer treatment preferably comprises three to seven consecutive steps. The optimum number of steps depends on the properties of the desired paper and the properties of the manufacturing composition to be treated. The more steps the treatment consists of, the greater the amount of polymers added and thus retained on paper. It is often a balance between the cost and the desired properties, for example paper strength. There is usually a limit when it is no longer profitable to add more polymers with respect to improving the desired properties such as increased strength or fill content of the paper made. It is preferred to add cationic polymer in a first step of the polymer treatment and to add anionic polymer in a subsequent step and to continue with alternating additions of cationic and anionic polymers up to 11 ΡΕ 18585954 that the desired amount of polymer has been added in the desired number of steps. The manufacturing composition need not be washed between each of the polymer treatment steps. Any unabsorbed excess of polymer added in the previous step may remain in the composition of manufacture and need not be removed by rinsing. The washing between the polymer treatment steps has not been found to improve the properties of the resulting product. Thus, it is advantageous to subject the composition of manufacture to each of the polymer treatment steps without any intermediate washing. Therefore, washing between the polymer treatment steps is unnecessary and can be excluded thereby achieving a faster process which, in addition, has a lower water consumption.

Depois de cada passo de tratamento com polímero deveria haver tempo e mistura suficientes para o polímero ser absorvido pelos enchimentos e fibras da composição de fabrico. Um período de pelo menos 5 segundos entre cada passo de tratamento com polímero é adequado. 0 período óptimo depende da capacidade de mistura do equipamento. 0 polímero de cada passo de tratamento com polímero pode ser adicionado à composição de fabrico num vaso para pasta, tal como um tanque de pasta, ou em linha num tubo para o transporte da composição de fabrico, ou numa combinação dos mesmos. 0 ponto de adição do polímero 12 ΡΕ1885954 depende do equipamento disponível e de onde, na prática, for possível fazer a adição. Quando se efectuarem três ou mais passos de tratamento com polímero pela adição de polímero em linha é necessário certificar-se de que o tubo é suficientemente longo não só para permitir a completa mistura de polímero, enchimento e fibras, como também dar tempo suficiente entre cada passo de adição para a absorção do polímero. Alternativamente, pode ser usada uma misturadora em linha para assegurar uma boa mistura no tubo. A quantidade de polímero a ser adicionada varia dependendo das propriedades da composição de fabrico. Quando se utiliza amido catiónico e CMC para o tratamento com polímero a quantidade de amido catiónico adicionado em cada passo é tipicamente de entre 5-30 kg/ton e a quantidade de CMC adicionada em cada passo é, tipicamente, de entre 0,25-3 kg/ton. A quantidade de polímeros adicionados à composição de fabrico pode ser decidida medindo a carga da pasta ou a água de processo. Mesmo que uma quantidade excessiva de polímero adicionado não seja prejudicial para o resultado final, pode ser vantajoso adicionar uma quantidade de polímero que seja próxima da que pode ser absorvida pela pasta, tanto por razões económicas como ambientais. Contudo, para alguns produtos de papel verificou-se que um excesso de polímeros adicionados à composição de fabrico resulta num produto de papel melhorado, isto é, num produto mais forte, ou num produto com um teor em enchimento mais elevado com a mesma 13 ΡΕ1885954 resistência. Isto pode ser explicado pelo facto de os polímeros formarem complexos de polielectrolitos que podem ter efeitos favoráveis nas propriedades do produto de papel. A composição de fabrico contém, tipicamente, uma mistura de diferentes tipos de pasta, por exemplo, pasta química (pasta de madeiras duras, pasta de madeiras macias, pasta de sulfato ou pasta ao bissulfito) ou pasta mecânica (CTMP ou TMP).After each polymer treatment step there should be sufficient time and mixing for the polymer to be absorbed by the fillers and fibers of the manufacturing composition. A period of at least 5 seconds between each polymer treatment step is suitable. The optimum period depends on the mixing capacity of the equipment. The polymer of each polymer treatment step may be added to the composition in a pulp vessel, such as a pulp tank, or in a line in a tube for transporting the composition of manufacture, or in a combination thereof. The addition point of the polymer 12 ΡΕ1885954 depends on the equipment available and from which, in practice, it is possible to make the addition. When carrying out three or more polymer treatment steps by the addition of in-line polymer it is necessary to ensure that the tube is sufficiently long not only to allow complete mixing of polymer, filler and fibers but also to allow sufficient time between each addition step for absorption of the polymer. Alternatively, an in-line mixer can be used to ensure good mixing in the tube. The amount of polymer to be added varies depending on the properties of the composition of manufacture. When cationic starch and CMC are used for the treatment with polymer the amount of cationic starch added in each step is typically between 5-30 kg / ton and the amount of CMC added in each step is typically between 0.25- 3 kg / ton. The amount of polymers added to the composition of manufacture can be decided by measuring the pulp load or process water. Even though an excessive amount of polymer added is not detrimental to the final result, it may be advantageous to add an amount of polymer that is close to that which can be absorbed by the pulp for both economic and environmental reasons. However, for some paper products it has been found that an excess of polymers added to the manufacturing composition results in an improved paper product, i.e. a stronger product, or a product with a higher filling content with the same 13 ΡΕ 18585954 resistance. This may be explained by the fact that the polymers form complexes of polyelectrolytes which may have favorable effects on the properties of the paper product. The manufacturing composition typically contains a mixture of different types of pulp, for example chemical pulp (hardwood pulp, softwood pulp, sulphate pulp or bisulphite pulp) or mechanical pulp (CTMP or TMP).

Exemplos de enchimentos usados na composição de fabrico são: caulino, carbonato de cálcio, carbonato de cálcio precipitado, talco, gesso e enchimentos sintéticos. 0 produto de papel produzido pode ser de qualquer qualidade de papel a qualquer gramagem, por exemplo, papel fino, papel para revistas ou para jornal.Examples of fillers used in the composition of manufacture are: kaolin, calcium carbonate, precipitated calcium carbonate, talc, gypsum and synthetic fillers. The produced paper product may be of any paper quality at any weight, for example, fine paper, magazine or magazine paper.

Se necessário, podem ser usados passos adicionais geralmente conhecidos no processamento de papel, tais como revestimento e calandragem para produzir o produto de papel de acordo com a reivindicação 1.If necessary, additional steps generally known in paper processing, such as coating and calendering, may be used to produce the paper product according to claim 1.

ExemploExample

Dez amostras diferentes de composição de fabrico 1-10 foram usadas para avaliar o processo. A composição de fabrico usada era uma mistura de madeira moída e pasta 14 ΡΕ1885954 kraft na proporção de 1,5:1. Em seis das amostras só a porção de fibra da composição foi tratada com polímeros e nas restantes quatro amostras toda a composição foi tratada com polímeros. Usou-se argila como enchimento e o teor em enchimento do produto de papel era de 30% ou de 50%. Para comparação, algumas amostras foram tratadas com amido catiónico num passo e as outras amostras foram tratadas com amido catiónico e CMC em passos consecutivos de acordo com a invenção.Ten different samples of composition 1-10 were used to evaluate the process. The manufacturing composition used was a mixture of milled wood and 14: 1885954 kraft pulp in the proportion of 1.5: 1. In six of the samples only the fiber portion of the composition was treated with polymers and in the remaining four samples the entire composition was treated with polymers. Clay was used as the filler and the fill content of the paper product was 30% or 50%. For comparison, some samples were treated with cationic starch in one step and the other samples were treated with cationic starch and CMC in consecutive steps according to the invention.

Os três passos sequenciais do tratamento com polímero foram: I. Adição de amido catiónico à amostra da composição de fabrico; II. Adição de CMC à amostra da composição de fabrico; e III. Adição de amido catiónico à amostra da composição de fabrico. A carga da composição de fabrico foi medida depois de cada adição e a quantidade de polímero adicionado em cada passo subsequente foi decidida com base nestas medições. Os polímeros foram adicionados em excesso, comparados com a quantidade determinada com base na medição da carga. 15 ΡΕ1885954The three sequential steps of the polymer treatment were: I. Addition of cationic starch to the sample of the manufacturing composition; II. Addition of CMC to the sample of the composition of manufacture; and III. Addition of cationic starch to the sample of the composition of manufacture. The loading of the composition of manufacture was measured after each addition and the amount of polymer added in each subsequent step was decided based on these measurements. The polymers were added in excess, compared to the amount determined based on the measurement of the filler. 15 ΡΕ1885954

Nas amostras 1-6 só a porção de fibra foi submetida a tratamento com polímero e, seguidamente, adicionaram-se enchimentos e fibras e os enchimentos foram misturados com uma composição de fabrico. As amostras 7-10 foram submetidas como um todo ao tratamento com polímero, isto é, toda a composição de fabrico compreendendo fibras e enchimentos foram submetidas ao tratamento com polímero.In samples 1-6 only the fiber portion was subjected to polymer treatment, and then fillers and fibers were added and the fillers were mixed with a manufacturing composition. Samples 7-10 were subjected to the polymer treatment as a whole, i.e., the entire fabrication composition comprising fibers and fillers were subjected to polymer treatment.

As folhas foram então preparadas desumidificando a composição de fabrico, prensando e secando a teia de fibras e a densidade (ISO 5270), o índice de resistência à tracção (ISO 5270) e a resistência à deslaminagem (SCAN P 80) foram determinadas para todas as folhas. Antes dos testes as folhas foram acondicionadas a 23°C/50% HR. Os resultados estão apresentados na Tabela 1. - 16 - ΡΕ1885954The sheets were then prepared by dehumidifying the fabric composition, pressing and drying the web of fibers and density (ISO 5270), the tensile strength index (ISO 5270) and the resistance to delamination (SCAN P 80) were determined for all the leaves. Prior to testing the sheets were conditioned at 23 ° C / 50% RH. The results are shown in Table 1. - 16 - ΡΕ1885954

Folhas de papel Tratamento Teor em enchimento (*) Amido- CMC- Amido (kg/ton) Densidade (kg/m3) índice de resistência à tracção (Nm/g) Resistência s â deslaminagem Amido analisado no papel (%) 1 Porção de fibra 30 10-0-0 513 24,7 436 0,79 2 Porção de fibra 30 20-0-0 497 22,4 433 1,3 3 Porção de fibra 30 25-0-0 486 23,1 427 1,3 4 Porção de fibra 30 25-2-20 502 22,4 485 2,6 5 Porção de fibra 50 25-0-0 512 11,5 334 0,97 6 Porção de fibra 50 25-2-20 512 11,7 373 2,1 7 Composição de fabrico completa 30 22-0-0 544 35,7 540 1,8 8 Composição de fabrico completa 30 22-2-22 554 41,3 720 3,1 9 Composição de fabrico completa 50 20-0-0 582 20,9 454 1,6 10 Composição de fabrico completa 50 20-2-20 620 25,6 634 3,2 17 ΡΕ1885954 A tabela 1 mostra um aumento da resistência à deslaminagem e do indice de resistência à tracção para o produto de papel resultante quando toda a composição de fabrico é submetida ao tratamento com polímero, em comparação com a composição de fabrico em que apenas foi tratada a porção de fibra. Também se pode ver que o tratamento com polímeros em passos consecutivos aumenta tanto a resistência à deslaminagem como o índice de resistência à tracção. A densidade também foi medida e pode ver-se que, em muitos casos, há um aumento da densidade à medida que a quantidade de amido na folha aumenta. Contudo, o aumento da densidade não é suficientemente grande para explicar o aumento do índice de resistência à tracção.(Kg / ton) Density (kg / m3) Tensile strength (Nm / g) Resistance to delamination Starch analyzed on paper (%) 1 Portion of paper fiber 30 10-0-0 513 24.7 436 0.79 2 Portion of fiber 30 20-0-0 497 22.4 433 1.3 3 Portion of fiber 30 25-0-0 486 23.1 427 1, 3 4 Portion of fiber 30 25-2-20 502 22.4 485 2.6 5 Portion of fiber 50 25-0-0 512 11.5 334 0.97 6 Portion of fiber 50 25-2-20 512 11, 7 373 2.1 7 Composition of complete manufacture 30 22-0-0 544 35.7 540 1.8 8 Composition of complete manufacture 30 22-2-22 554 41.3 720 3.1 9 Composition of complete manufacture 50 20 -0-0 582 20.9 454 1.6 10 Composition of complete manufacture 50 20-2-20 620 25.6 634 3.2 17 ΡΕ1885954 Table 1 shows an increase in the resistance to delamination and the index of tensile strength to the resulting paper product when the entire manufacturing composition is subjected to the polymer treatment, as compared to the the manufacturing composition in which only the fiber portion was treated. It can also be seen that treatment with polymers in consecutive steps increases both the delamination strength and the tensile strength index. The density has also been measured and it can be seen that in many cases there is an increase in density as the amount of starch in the sheet increases. However, the increase in density is not large enough to account for the increase in the tensile strength index.

Para se obter uma melhor perspectiva dos resultados, estes também estão apresentados no Diagrama 1, Diagrama 2 e Diagrama 3. A abreviatura st, tal como pode ser vista nos diagramas, significa adição de amido catiónico em kg/ton.For a better perspective of the results, these are also shown in Diagram 1, Diagram 2 and Diagram 3. The abbreviation st, as can be seen in the diagrams, means addition of cationic starch in kg / ton.

Os resultados das medições da resistência à deslaminagem estão apresentados no Diagrama 1. 18 ΡΕ1885954 mThe results of measurements of resistance to delamination are shown in Diagram 1. 18 ΡΕ1885954 m

Químicos adicionados aototal da composiçãoChemicals added to total composition

Químicos adicionados ao total da composição j de fabricoChemicals added to the total composition j of manufacture

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Diagrama 1Diagram 1

Resistência à deslaminagem das folhas de papel 1-10.Resistance to delamination of sheets of paper 1-10.

0 Diagrama 1 mostra que a resistência à deslaminagem das folhas de papel aumenta quando toda a composição de fabrico é tratada com polimeros. A resistência à deslaminagem mais elevada pode ser encontrada quando a composição de fabrico é tratada com polimeros em passos consecutivos de acordo com a invenção. Surpreendentemente, a resistência à deslaminagem das folhas de papel com um teor em enchimento de 50% é muito elevada.Diagram 1 shows that the delamination resistance of the sheets of paper increases when the entire manufacturing composition is treated with polymers. The higher delamination strength can be found when the composition of manufacture is treated with polymers in consecutive steps according to the invention. Surprisingly, the delamination resistance of sheets of paper having a fill content of 50% is very high.

Os resultados do índice de resistência à tracção estão apresentados no Diagrama 2. 19 ΡΕ1885954 Γ ” " ’ ..... Químicos adicionados aototal dacomposição 1The tensile strength index results are shown in Diagram 2. 19 ΡΕ1885954 Γ "" '..... Chemicals added to total dacomposition 1

)íik9«i Bk««t Sâitssl »2« SSkflKt «Md» st' »k*# íSd-íí * !»*»M K44» «·). A compound according to any of the previous claims, characterized in that the compound of the formula (II): ## STR1 ##

ItCMM ç«M* «SM» «mu»ItCMM ç «M *« SM »« mu »

Diagrama 2 índice de resistência à tracção das folhas de papel 1-10 0 Diagrama 2 mostra que o índice de resistência à tracção das folhas de papel aumenta quanto toda a composição de fabrico é tratada com polímeros. 0 valor mais alto do índice de resistência à tracção pode ser encontrado quando a composição de fabrico é tratada com polímeros em passos consecutivos de acordo com a invenção. O Diagrama 3 mostra o índice de resistência à tracção comparado com a quantidade de amido nas folhas de papel. 20 ΡΕ1885954Diagram 2 tensile strength index of sheets of paper 1-10 Diagram 2 shows that the tensile strength index of the sheets of paper increases as the entire manufacturing composition is treated with polymers. The higher value of the tensile strength index can be found when the composition of manufacture is treated with polymers in consecutive steps according to the invention. Diagram 3 shows the tensile strength index compared to the amount of starch in the paper sheets. 20 ΡΕ1885954

Diagrama 3 índice de resistência à tracção comparado com a quantidade de amido nas folhas de papel 1-10 O Diagrama 3 mostra que as folhas com o melhor Índice de resistência à tracção são aquelas para as quais toda a composição de fabrico foi tratada com polímeros, mesmo que a quantidade de amido nas folhas não seja tão elevada. O índice de resistência à tracção com um teor em enchimento de 50% onde toda a composição de fabrico foi tratada é comparável às folhas com um teor em enchimento de 30% onde apenas a porção de fibras da composição de fabrico foi tratada com polímeros.Diagram 3 tensile strength index compared to the amount of starch in paper sheets 1-10 Diagram 3 shows that the sheets with the best tensile strength index are those for which the entire manufacturing composition has been treated with polymers, even if the amount of starch in the leaves is not so high. The tensile strength index with a 50% fill content where the entire manufacturing composition was treated is comparable to sheets having a fill content of 30% where only the fiber portion of the composition of the composition was treated with polymers.

Consequentemente, estes testes, apresentados na tabela 1, diagrama 1, 2 e 3, mostram que é vantajoso tratar toda a composição visto isso resultar num papel com elevada 21 ΡΕ1885954 resistência ao mesmo tempo que o teor em enchimento pode ser aumentado.Accordingly, these tests, shown in Table 1, Diagrams 1, 2 and 3, show that it is advantageous to treat the entire composition as this results in a paper having a high resistance and at the same time the fill content can be increased.

Lisboa, 11 de Março de 2011Lisbon, March 11, 2011

Claims

A process for the production of a paper product, which process comprises: providing a composition of manufacture comprising fillers and fibers; subjecting said manufacturing composition to treatment with polymers in which excess polymers are added to the manufacturing composition by alternating the additions of cationic and anionic polymer in at least three steps; dehumidifying the fabric composition on wire to form a web of fibers; pressing said web of fibers; drying the web of fibers to form said paper product, said manufacturing composition containing fillers in an amount which causes the paper product obtained by the process to contain at least 15% by weight of fillers.

2. The process as claimed in claim 1, wherein the paper product contains 15-70% by weight fillers.

The process as claimed in claim 1 or 2, wherein the polymer used in each of the consecutive steps of the polymer treatment interacts with the polymer used in the subsequent step. 2. The process, any of the anionic claims is CMC. as claimed in any preceding claim, wherein the polymer of the process as claimed in any preceding claim wherein the cationic polymer is cationic starch. The process as claimed in any preceding claim, wherein the treatment with polymer comprises three to seven steps. Lisbon, 11 March 2011 1 ΡΕ1885954 REFERENCES REFERRED TO IN DESCRIPTION This list of references cited by the applicant is intended only to clarify the reader. It is not part of the European patent document. Although great care has been taken to compile the references, errors or omissions can not be excluded and the GEP declines any responsibility in this regard. Patent documents cited in the disclosure. WO 2006041401 A. WO 0032702 A