PT2302131E

PT2302131E - Suspensões aquosas compeendendo partículas finas de carbonato de cálcio para sua utilização no revestimento de papel

Info

Publication number: PT2302131E
Application number: PT09170864T
Authority: PT
Inventors: Guillermo Bluvol; Michael Kaessberger; Patrick A C Gane
Original assignee: Omya Development Ag
Priority date: 2009-09-21
Filing date: 2009-09-21
Publication date: 2012-07-23
Also published as: WO2011033119A3; KR20120074297A; SI2480718T1; US9574305B2; EP2480718A2; EP2480718B1; HRP20120586T1; US20180066139A1; KR101721284B1; MX2012003348A; ZA201202600B; RU2012116171A; CA2774481A1; CN102666985B; TR201812946T4; RS52371B; RU2565683C2; JP2013505374A; NZ599488A; CL2012000684A1

Description

DESCRIÇÃO "SUSPENSÕES AQUOSAS COMPEENDENDO PARTÍCULAS FINAS DE CARBONATO DE CÁLCIO PARA SUA UTILIZAÇÃO NO REVESTIMENTO DE PAPEL"

Os produtores de papel revestido enfrentam actualmente um imenso desafio buscando rentabilidade comercial enquanto enfrentam condições de mercado agressivas. Nos últimos anos, as formulações de revestimento foram significativamente simplificadas, tendo os níveis de aglutinantes sido reduzidos para níveis muito baixos. 0 teor em sólidos de cores de revestimento é globalmente considerado como uma opção importante para melhorar adicionalmente os custos de produção. As vantagens potenciais de mais sólidos secos são numerosas em termos de qualidade, aspectos ambientais e economia: É possível poupança significativa em energia de secagem ou velocidades mais elevadas do revestidor quando a capacidade de secagem é limitada. Com um aumento de teor em sólidos de, e. g., 3%, é já possível obter poupança significativa na energia de secagem.

Uma melhor retenção da camada de revestimento irá melhorar as características ópticas do papel, em particular cobertura de fibras e brilho da folha quando é utilizado carbonato de cálcio natural triturado (GCC) a 100% no sistema de pigmento. Um assentamento rápido do revestimento favorece uma boa cobertura. 1

Maior retenção de água intrínseca permite a redução de aditivos, espessantes e semelhantes.

Uma distribuição de aglutinante mais uniforme devida a uma migração reduzida para o papel de base e secagem mais suave contribuem para uma melhor imprimabilidade.

Pelas razões delineadas acima, os produtores de papel revestido têm optimizado continuamente as suas formulações para maximizar os sólidos. No entanto, se o teor em sólidos for elevado acima de determinados limites, isso irá ter um impacto negativo sobre a eficiência do processo e a gualidade de papel. Limitações de reologia ou fraca operabilidade da lâmina podem resultar em raspagem, desvios ou formação de pêlos. Além disso, excessiva carga da lâmina para controlar o peso alvo do revestimento resulta num maior número de rupturas da tela e desgaste aumentado da lâmina. Muito frequentemente a concentração de suspensões de pigmento de revestimento não é suficiente para produzir cores com sólidos elevados, depois, outros componentes (principalmente aglutinantes) diluem a concentração significativamente. Além disso, uma concentração mais elevada das suspensões resulta em poupança substancial nos custos de transporte, capacidade de armazenamento e reduz a adição de microbiocidas.

Para cada cor de revestimento, existe um denominado "ponto de imobilização", que é o dado ponto em sólidos em que a cor de revestimento perdeu qualquer "plasticidade" ou capacidade de deformação e a sua viscosidade aumenta subitamente "ad infinitum".

No revestimento com lâmina, existem três cenários possíveis de teor em sólidos. No cenário 1, o teor em sólidos é demasiado 2 baixo e várias desvantagens resultam da baixa concentração de cor, tal como retenção fraca, encolhimento do revestimento e instabilidade do perfil. 0 cenário 2 consiste numa janela de operação estreita em que os sólidos foram optimizados.

Finalmente, o cenário 3 ilustra um teor em sólidos muito ambicioso em que devem ser esperadas desvantagens significativas no que respeita à operabilidade da máquina. Em geral, é desejável estender o ponto de imobilização tanto quanto possível.

Como discutido acima, o teor em sólidos de uma composição de revestimento deve ser tão elevado quanto possível, enquanto ainda mantiver a viscosidade num nível aceitável de forma a evitar efeitos prejudiciais sobre a operabilidade do revestidor de lâmina. No entanto, quando se tomam medidas para melhorar o equilíbrio entre um elevado teor em sólidos e a viscosidade, é importante considerar que essas medições não devem prejudicar as propriedades ópticas do revestimento do papel final.

Os tipos de papel brilhante requerem pigmentos muito finos de forma a produzir uma superfície ininterrupta com elevado brilho especular. 0 documento US 3714107 divulga uma composição aquosa de revestimento de papel tendo um teor em sólidos de, pelo menos, 70% em peso, compreendendo os referidos sólidos um pigmento triturado grosseiramente, um pigmento dividido finamente e um aglutinante de revestimento, em que o pigmento triturado grosseiramente compreende de 25 a 90% em peso do teor de pigmento total. 0 documento DE 2943653 divulga um revestimento com teor em sólidos elevado à base de carbonato de cálcio, em que o 3 carbonato de cálcio tem uma percentagem de 100% em peso, de partículas que têm um diâmetro inferior a 2 pm. O documento DE 3924846 AI divulga uma composição aquosa de revestimento de papel compreendendo uma mistura de pigmento constituída por um carbonato de cálcio grosseiro a 60 a 95% em peso, tendo um diâmetro de partícula médio de, pelo menos, 2 pm e um pigmento orgânico sintético a 5 a 40% em peso, tendo um diâmetro de partícula médio inferior a 0,8 pm.

Normalmente os pigmentos, tais como os pigmentos de carbonato de cálcio a serem utilizados no processo de revestimento de papel, são proporcionados pelo produtor de pigmento (e. g. , produtores de carbonato de cálcio) na forma de uma suspensão aquosa. Os produtores de papéis revestidos estão então a preparar a composição final nas instalações de revestimento de papel. Pelas mesmas razões já delineadas acima, o teor em sólidos dessas suspensões deve ser tão elevado quanto possível, enquanto mantiver ainda a viscosidade num nível aceitável. Teor em sólidos maximizado significa minimizar o transporte desnecessário de água e reduzir o consumo de energia para secagem. Por exemplo, as suspensões aquosas de carbonato de cálcio presentemente utilizadas, que ainda têm uma viscosidade aceitável e possibilitam a preparação de papel brilhante, estão disponíveis com um teor em sólidos máximo de 78% em peso para GCC com BPSD ("distribuição de tamanho de partícula ampla") de grosseira a muito fina (60 a 95% < 2 pm) . GCC ultra-finos (99% < 2 pm) podem ser distribuídos num máx. de 75% e GCC com NPSD ("distribuição de tamanho de partícula estreita") apenas a 72%. E um objectivo da presente invenção proporcionar uma suspensão mineral aquosa, tal como uma suspensão de carbonato de 4 cálcio que é útil para a preparação de uma formulação de revestimento com teor elevado em sólidos e possibilitando também a produção de papel brilhante. A suspensão mineral aquosa (e. g., carbonato de cálcio) deve proporcionar uma equilíbrio optimizado entre teor elevado em sólidos, viscosidade que esteja ainda num nível aceitável e não que prejudique a processabilidade e boas propriedades ópticas, tal como brilho elevado. 0 objectivo é resolvido proporcionando uma suspensão aquosa compreendendo um material mineral que tem uma percentagem P5 de 98,5% a 90%, em peso, de partículas tendo um diâmetro inferior a 5,0 pm uma percentagem P2 de 96% a 80% em peso, de partículas tendo um diâmetro inferior a 2,0 pm, em que a proporção P2/P5 é de 0,98 a 0,85 e em que a suspensão tem um teor em sólidos superior a 78% em peso.

Na presente invenção, foi verificado que pode ser utilizado um material mineral, tal como carbonato de cálcio, tendo uma percentagem específica de partículas muito grosseiras em combinação com uma fracção principal de partículas finas ou muito finas para preparação de uma suspensão com teor elevado em sólidos que tem ainda uma viscosidade em níveis aceitáveis. Além disso, embora o material mineral compreenda partículas muito grosseiras, a suspensão aquosa da presente invenção ainda possibilita a produção de papel com brilho elevado.

Na presente invenção, o termo "suspensão" refere-se a uma suspensão que tem partículas de pigmento dispersas na mesma. O material mineral pode ser seleccionado de carbonato de cálcio, argila ou suas misturas. 5

De um modo preferido, o material mineral é carbonato de cálcio natural triturado.

De um modo preferido, o carbonato de cálcio natural triturado (também conhecido como "GCC") é seleccionado de mármore, calcário, giz ou suas misturas. De um modo preferido, contém carbonato de cálcio a, pelo menos, 95% em peso, de um modo mais preferido, a mais que 98% em peso. 0 GCC é bem conhecido do especialista na técnica, estando comercialmente disponível, e. g., de Omya. Como irá ser explicado abaixo com maior detalhe, o GCC da suspensão aquosa tendo a distribuição de tamanho de partícula como descrito acima e mais abaixo, pode ser obtido misturando dois ou mais materiais de partida de GCC. Esses materiais de partida de GCC podem ser materiais comercialmente disponíveis ou podem ser obtidos submetendo materiais de GCC comercialmente disponíveis a um processo de trituração adicional.

Numa forma de realização preferida, o material mineral, de um modo mais preferido, o carbonato de cálcio natural triturado tem uma percentagem P5 de 98,5% a 91% em peso, de partículas tendo um diâmetro inferior a 5,0 pm, de um modo mais preferido, 98% a 93%.

Numa forma de realização preferida, o material mineral, de um modo mais preferido, o carbonato de cálcio natural triturado tem uma percentagem P2 de 95% a 82% em peso, de partículas tendo um diâmetro inferior a 2,0 pm, de um modo mais preferido, 95% a 85%.

De um modo preferido, a proporção P2/P5 é de cerca de 0,96 a 0,85, de um modo mais preferido, de 0,94 a 0,89. 6

De um modo preferido, a suspensão tem um teor em sólidos de, pelo menos, 79% em peso, de um modo mais preferido, pelo menos, 80% em peso e, de um modo ainda mais preferido, pelo menos, 80,5% em peso. No que respeita ao limite superior, o teor em sólidos pode ser 83% em peso ou menos, e. g., 81% em peso ou menos.

Na presente invenção, o material mineral, tal como o carbonato de cálcio natural triturado, pode ter uma percentagem Pi de 88% a 60% em peso, de partículas tendo um diâmetro inferior a 1,0 pm, de um modo mais preferido, de 80% a 65%. A proporção P 1/P5 pode ser de 0,89 a 0,65, de um modo mais preferido, de 0,85 a 0, 70 . A proporção P 1/P2 pode ser de 0,92 a 0,75, de um modo mais preferido, de 0,90 a 0, 76 . De um modo preferido, 0 material mineral, tal como 0 carbonato de cálcio natural triturado tem um tamanho de partícula mediano dso de 0,40 pm a 0,75 pm, de um modo mais preferido, de 0,45 pm a 0,70 pm.

Ao longo da presente invenção, d5o é o tamanho médio de partícula em peso, i. e., representando o tamanho de partícula de forma a que 50% em peso das partículas sejam mais grosseiras ou mais finas.

De um modo preferido, o material mineral, tal como o carbonato de cálcio natural triturado tem uma área superficial específica BET de 12 m2/g a 19 m2/g, de um modo mais preferido, de 14 m2/g a 18 m2/g.

Numa forma de realização preferida, o material mineral, tal como carbonato de cálcio natural triturado da suspensão aquosa 7 contém uma primeira fracção que tem uma percentagem P2(F1) de 30% a 45% em peso, de partículas tendo um diâmetro inferior a 2,0 pm, de um modo mais preferido, de 35% a 45% e um diâmetro de partícula mediano d5o de 2,0 a 3,0 pm, de um modo mais preferido, de 2,2 pm a 2,6 pm; e uma segunda fracção que tem uma percentagem P2(F2) de 85% a 100% em peso, de partículas tendo um diâmetro inferior a 2,0 pm, de um modo mais preferido, de 90% a 96% e um diâmetro de partícula mediano d5o de 0,3 a 0,75 pm, de um modo mais preferido, de 0,4 pm a 0,6 pm.

De acordo com outra forma de realização preferida, o material mineral (e. g., carbonato de cálcio natural triturado) contém uma primeira fracção que tem uma percentagem P5(F1) de 75% a 85% em peso, de partículas tendo um diâmetro inferior a 5,0 pm, de um modo mais preferido, de 80% a 85% e um diâmetro de partícula mediano dso de 2,0 a 3,0 pm, de um modo mais preferido, de 2,3 pm a 2,7 pm; e uma segunda fracção que tem uma percentagem P2(F2) de 85% a 100% em peso, de partículas tendo um diâmetro inferior a 2,0 pm, de um modo mais preferido, de 95% a 100% e um diâmetro de partícula mediano d5o de 0,3 a 0,65 pm, de um modo mais preferido, de 0,3 pm a 0,6 pm. De um modo preferido, a primeira fracção tem uma percentagem P2(F1) de 30% a 45% em peso, de partículas tendo um diâmetro inferior a 2.0 pm, de um modo mais preferido, de 35% a 45%. A primeira fracção pode ter uma percentagem P2(F1) de 20% a 22% em peso, de partículas tendo um diâmetro inferior a 1.0 pm.

De um modo preferido, a proporção entre o diâmetro de partícula mediano d50 da primeira fracção e o diâmetro de partícula mediano d50 da segunda fracção é, pelo menos, 3,5, de um modo mais preferido, pelo menos 4,0.

De um modo preferido, a proporção entre o peso da primeira fracção e o da segunda fracção é de 5/95 a 20/80, de um modo mais preferido, de 7/93 a 15/85. A primeira fracção pode ter uma área superficial especifica BET de 3,0 m2/g a 4,5 m2/g, 2,2 de um modo mais preferido, de 3,5 m2/g a 4,2 m2/g. A segunda fracção pode ter área superficial especifica BET de 10 m2 /g a 22 m2 /g, de um modo mais preferido, de 16 m2/g a 22 m2/g. A suspensão pode ainda compreender um agente de dispersão. O agente de dispersão pode ser seleccionado dagueles normalmente conhecidos do especialista na técnica. De um modo preferido, o agente de dispersão é seleccionado de poliacrilatos. O agente de dispersão pode estar presente numa quantidade de 0,4% em peso a 0,9% em peso, de um modo mais preferido, de 0,4% em peso a 0,6% em peso, baseado nos sólidos secos.

Como já indicado acima, após se ter obtido a suspensão mineral (e. g., carbonato de cálcio) a partir do produtor mineral, o produtor de papel revestido está a preparar a composição de revestimento final na instalação de revestimento, e. g., adicionando outros componentes, tal como um aglutinante, em particular partículas de látex. É preferido que a suspensão da presente invenção não contenha partículas de látex. De um modo ainda mais preferido, a suspensão não contém qualquer aglutinante, tais como amido, látex, proteína de soja e/ou PVA. 9

Opcionalmente, além do material mineral, tais como argila e/ou carbonato de cálcio natural triturado, a suspensão aquosa pode conter ainda partículas inorgânicas.

Em princípio, a suspensão da presente invenção pode também compreender carbonato de cálcio precipitado (também conhecido como PCC) . No entanto, é também preferido que a suspensão não contenha qualquer PCC.

Na presente invenção, pode também ser preferido que o material mineral, em particular o carbonato de cálcio natural triturado, como descrito acima seja o único material inorgânico que esteja presente na suspensão aquosa.

De um modo preferido, o carbonato de cálcio, em particular o carbonato de cálcio natural triturado representa, pelo menos, 90% em peso, de um modo mais preferido, pelo menos, 95% em peso, de um modo ainda mais preferido, pelo menos, 98% em peso e, de um modo muito preferido, 100% em peso do material mineral.

De acordo com um segundo aspecto, a presente invenção também proporciona um material mineral, de um modo preferido, um material mineral seco, que tem uma percentagem P5 de 98,5% a 90% em peso, de partículas tendo um diâmetro inferior a 5,0 pm, uma percentagem P2 em peso de partículas tendo um diâmetro inferior a 2,0 pm de 96% a 80%, em que a proporção P2/P5 é de cerca de 0,98 a 0,85.

Na presente invenção, o termo "seco" refere-se, de um modo preferido, a um material tendo um teor em água inferior a 10% em peso, de um modo mais preferido, inferior a 5% em peso, de um modo ainda mais preferido, inferior a 2% em peso. 10

No que respeita a propriedades adicionais do material mineral de acordo com o segundo aspecto da presente invenção, pode ser feita referência à afirmação proporcionada acima quando definindo o primeiro aspecto da presente invenção.

De acordo com um aspecto adicional, a presente invenção proporciona um processo para preparação de uma suspensão aquosa tendo um teor em sólidos superior a 78% em peso, em que é proporcionada uma primeira fracção F1 de um material mineral que tem uma percentagem P5(F1) de 75% a 85% em peso, de partículas tendo um diâmetro inferior a 5,0 pm, de um modo preferido, de 80% a 85% e um diâmetro de partícula mediano d5o de 2,0 a 3,0 pm, de um modo preferido, de 2,3 a 2,7 pm; e é proporcionada uma segunda fracção F2 de um material mineral que tem uma percentagem P2(F2) em peso de partículas tendo um diâmetro inferior a 2,0 pm de 85% a 100%, de um modo preferido, de 95% a 100% e um diâmetro de partícula mediano d5o de 0,3 a 0,65 pm, de um modo preferido, de 0,3 a 0,6 pm; e ambas as fracções são dispersas em água. De um modo preferido, a primeira fracção tem uma percentagem P2(F1) de 30% a 45% em peso, de partículas tendo um diâmetro inferior a 2,0 pm, de um modo mais preferido, de 35% a 45%. A primeira fracção pode ter uma percentagem Pi(Fl) de 20% a 22% em peso, de partículas tendo um diâmetro inferior a 1,0 pm .

De um modo preferido, a proporção entre o peso da primeira fracção e o da segunda fracção é de cerca de 5/95 a 20/80, de um modo mais preferido, de 7/93 a 15/20. 11 0 material mineral pode ser seleccionado de carbonato de cálcio, argila ou suas misturas. De um modo preferido, o material mineral é carbonato de cálcio natural triturado.

No que respeita a propriedades adicionais da primeira e segunda fracções e no que respeita às propriedades da mistura final e da suspensão aquosa, é feita referência às afirmações proporcionadas acima quando definindo a suspensão aquosa da presente invenção. A distribuição de tamanho de partícula de cada fracção pode ser ajustada por métodos normalmente conhecidos do especialista na técnica, e. g., por uma etapa de trituração convencional.

Numa forma de realização preferida do processo de acordo com a presente invenção, é adicionado um agente de dispersão à suspensão. No que respeita ao tipo e à quantidade de agente de dispersão, é feita referência às afirmações proporcionadas acima quando discutindo a suspensão aquosa.

De acordo com um aspecto adicional, a presente invenção proporciona a utilização da suspensão aquosa como definido acima para aplicações em condições húmidas, aplicações de revestimento, aplicações de tinta, aplicações de enchimento, betão e/ou vedantes.

De um modo preferido, a suspensão aquosa é utilizada para revestimento de papel.

De acordo com um aspecto adicional, a presente invenção proporciona a utilização da composição mineral de acordo com o segundo aspecto da presente invenção em aplicações em plásticos, de um modo preferido como um enchimento ou aditivo em plásticos. 12 A invenção irá ser agora descrita com mais detalhe fazendo referência aos exemplos seguintes.

Exemplos I. Métodos de medição

Todos os parâmetros descritos acima para definir o produto e o processo da presente invenção foram determinados utilizando os seguintes métodos de medição. 1. Tamanho de partícula médio d50 em peso e percentagem em peso de partículas tendo um diâmetro inferior a 5,0 pm, inferior a 2,0 pm e inferior a 1,0 pm, respectivamente.

Ao longo da presente invenção, d5o é o tamanho médio da partícula em peso, i. e., representando o tamanho de partícula de forma que 50% em peso das partículas sejam mais grosseiras ou mais finas. O tamanho de partícula foi medido de acordo com o método de sedimentação. 0 método de sedimentação é uma análise de comportamento de sedimentação num campo gravimétrico. A medição é feita com um Sedigraph™ 5100 de Micromeritics Instrument Corporation. O método e o instrumento são conhecidos do especialista na técnica e são normalmente utilizados para determinar tamanho de grão dos enchimentos e pigmentos. A medição é realizada numa solução aquosa de Na4P207 a 0,1% em peso. As amostras foram dispersas utilizando um agitador de velocidade elevada e supersónico. 13 2. Área superficial especifica (BET) A área superficial especifica foi medida utilizando azoto e o método BET de acordo com a ISO 9277. 3. Teor em sólidos

Teor em sólidos da suspensão foi determinado como se segue: 0 teor em sólidos é determinado utilizando balanças especiais equipadas com secagem (lâmpada IR ou micro-ondas). Os sólidos finais são obtidos quando é atingido um peso constante da amostra (sem mais água para ser removida). 4. Viscosidade (Brookfield) A viscosidade de Brookfield da suspensão foi determinada como segue: a viscosidade da suspensão é avaliada com um viscosimetro Brookfiled a 100 rpm e 20 °C. 5. Brilho da folha Tappi a 75° O brilho da folha Tappi a 75° foi determinado de acordo com a ISO 8254-1. 14 II. Preparação de suspensões minerais

Exemplo 1

Foi proporcionado um primeiro carbonato de cálcio triturado seco natural GCC (GCC 1) que tinha as seguintes propriedades: d5o: 2,5 ym 81,4% < 5,0 ym 42,5% < 2,0 ym Área superficial BET: 3,9 m2/g

Foi proporcionado um segundo carbonato de cálcio natural GCC (GCC 2) que tinha as seguintes propriedades: d5o: 0,55 ym 100% < 5,0 ym 96,3% < 2,0 ym 7 8 % < 1,0 ym Área superficial BET: 16 m2/g

Foram misturados GCC1 e GCC2 numa proporção em peso GCC1/GCC2 de 5/95. 0 material de GCC final tinha as seguintes propriedades: 98,1% < 5,0 ym 93,3% < 2,0 ym 15 74,3% < 1,0 pm d5o: 0,5 8 pm A suspensão aquosa AS1 tinha um teor em sólidos de 80% em peso. Viscosidade de Brookfield: 440 mPas

Exemplo 2

No Exemplo 2, foram utilizados os mesmos GCC1 e GCC2 como já descrito acima no Exemplo 1.

Foram misturados GCC1 e GCC2 numa proporção em peso de GCC1/GCC2 de 8/92. O material de GCC final tinha as seguintes propriedades: 93,4% < 5,0 pm 91,8% < 2,0 pm 72,9% < 1,0 pm d5o: 0,59 pm A suspensão aquosa AS2 tinha um teor em sólidos de 80,3% em peso. Viscosidade de Brookfield: 400 mPas.

Exemplo 3

No Exemplo 3, foram utilizados os mesmos GCC1 e GCC2 como já descritos acima no Exemplo 1.

Foram misturados GCC1 e GCC2 numa proporção em peso GCC1/GCC2 de 10/90. 16 0 material GCC final tinha as seguintes propriedades: 96,6% < 5,0 pm 90,1% < 2,0 pm 71,2% < 1,0 pm d50 : 0,6 0 pm A suspensão aquosa AS3 tinha um teor em sólidos de 80,4% em peso. Viscosidade de Brookfield: 380 mPas.

Exemplo 4

No Exemplo 4, foram utilizados os mesmos GCC1 e GCC2 como já descritos acima no Exemplo 1.

Foram misturados GCC1 e GCC2 numa proporção em peso GCC1/GCC2 de 16/84. O material GCC final tinha as seguintes propriedades: 94,8% < 5,0 pm 88,5% < 2,0 pm 68,1% < 1,0 pm d5o: 0,63 pm A suspensão aquosa AS4 tinha um teor em sólidos de 80,2% em peso. Viscosidade de Brookfield: 420 mPas. 17

Exemplo 5

No Exemplo 5, foram utilizados os mesmos GCC1 e GCC2 como já descritos acima no Exemplo 1.

Foram misturados GCC1 e GCC2 numa proporção em peso GCC1/GCC2 de 20/80. O material GCC final tinha as seguintes propriedades: 93,7% < 5,0 pm 83,4% < 2,0 pm 65,1% < 1,0 pm d5o: 0,6 6 pm A suspensão aquosa AS5 tinha um teor em sólidos de 80,8% em peso. Viscosidade de Brookfield: 430 mPas.

Exemplo comparativo 1

Foi proporcionado um carbonato de cálcio natural triturado GCC6 que tinha as seguintes propriedades: 100% < 5,0 pm 9 5 % < 2,0 pm 8 0 % < 1,0 pm d50 : 0,55 pm

Deste modo, em contraste com os Exemplos 1 a 5, não estavam presentes partículas muito grosseiras (i. e., partículas tendo 18 um diâmetro superior a 5,0 μιη) no material GCC utilizado no Exemplo comparativo 1. A suspensão aquosa AS6 tinha um teor em sólidos de 78% em peso. A suspensão tinha uma viscosidade de Brookfield de cerca de 300 mPas. No entanto, quando o teor em sólidos foi aumentado para cerca de 80% em peso, verificou-se um aumento drástico de viscosidade e a suspensão deixou de poder ser bombeada, i. e., deixou de poder ser processada. III. Utilização de suspensões minerais para revestimento de papel

Foram preparadas as composições de revestimento de papel C2 e C4, utilizando as suspensões de carbonato da invenção AS2 e AS4 descritas acima. A composição de revestimento de papel C6 foi preparada a partir da suspensão AS6 do Exemplo comparativo 1.

Além do componente GCC, cada composição de revestimento de papel continha também um aglutinante de látex de estireno-butadieno SB, um agente de dispersão de acetato de polivinilo PVA e um espessante sintético.

Para cada amostra, a proporção de peso de GCC, látex de SB, PVA e espessante foi igual, i. e., 100 partes de GCC, 9 partes de látex de SB, 0,4 partes de PVA e 0,1 partes de espessante.

Foi determinado o teor máximo em sólidos para cada composição de revestimento de papel C2, C4 e C6, realizando ensaios num revestidor piloto; foram realizadas as diluições necessárias em cada experiência até serem obtidas uma lâmina absolutamente limpa e uma carga de lâmina aceitável (deflexão 19 máxima da lâmina (carga) 8 mm, modo de lâmina rigida) . Os resultados são mostrados na Tabela 1.

As composições de revestimento de papel C2, C4 e C6 foram aplicadas num papel e foi determinado o brilho da folha Tappi a 75° para cada papel. Os resultados estão sumarizados na Tabela 1.

Tabela 1: Conteúdo máximo em sólidos da cor de revestimento e brilho da folha de composições de revestimento de papel

Composição de Conteúdo máximo em Brilho da folha revestimento de papel sólidos (% em peso) Tappi a 75° (%) C4 (preparada utilizando suspensão AS4) 71,2 77/76 C2 (preparada utilizando suspensão AS2) 70,4 78/77 C6 (preparada utilizando suspensão S6) 69,2 78/79

Lisboa, 16 de Julho de 2012 20

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Suspensão aquosa compreendendo um material mineral tendo um teor em sólidos de mais de 78% em peso, caracterizada por ter uma percentagem P5 de 98,5% a 90% em peso, de partículas tendo um diâmetro inferior a 5,0 μιη, uma percentagem P2 de 96% a 80% em peso, de partículas tendo um diâmetro inferior a 2,0 pm, em que a proporção P2/P5 é de 0,98 a 0,85.
2. Suspensão de acordo com a reivindicação 1, em que o material mineral é seleccionado de carbonato de cálcio, argila ou qualquer sua mistura, de um modo mais preferido, de carbonato de cálcio natural triturado.
3. Suspensão de acordo com a reivindicação 2, em que o carbonato de cálcio natural triturado é seleccionado de mármore, calcário, giz ou qualquer sua mistura.
4. Suspensão de acordo com uma das reivindicações anteriores, em que o material mineral tem uma percentagem Pi de 88% a 60% em peso, de partículas tendo um diâmetro inferior a 1,0 pm e/ou em que a proporção P1/P5 é de 0,75 a 0,65.
5. Suspensão de acordo com uma das reivindicações anteriores, em que a suspensão não contém partículas de látex.
6. Suspensão de acordo com uma das reivindicações anteriores, em que o carbonato de cálcio triturado natural contém uma primeira fracção que tem uma percentagem P5(F1) de 75% a 85% em peso, de partículas tendo um diâmetro inferior a 5,0 pm e um diâmetro de partícula mediano dso de 2,0 a 3,0 pm e uma 1 segunda fracção que tem uma percentagem P2(F2) de 85% a 100% em peso, de partículas tendo um diâmetro inferior a 2,0 pm e um diâmetro de partícula mediano d50 de 0,3 a 0,65 pm.
7. Suspensão de acordo com a reivindicação 6, em que a proporção entre o diâmetro de partícula mediano dso da primeira fracção e o diâmetro de partícula mediano dso da segunda fracção é de, pelo menos, 3,5.
8. Suspensão de acordo com a reivindicação 6 ou 7, em que a proporção em peso da primeira fracção e da segunda fracção é de 5/95 a 20/80.
9. Material mineral caracterizado por ter uma percentagem Ps de 98,5% a 90% em peso, de partículas tendo um diâmetro inferior a 5,0 pm, uma percentagem P2 de 96% a 80% em peso, de partículas tendo um diâmetro inferior a 2,0 pm, em que a proporção P2/P5 é de 0,98 a 0,85.
10. Processo para a preparação de uma suspensão aquosa tendo um teor em sólidos superior a 78% em peso, caracterizado por ser proporcionada uma primeira fracção F1 de um material mineral que tem uma percentagem P5(F1) de 75% a 85% em peso, de partículas tendo um diâmetro inferior a 5,0 pm e um diâmetro de partícula mediano d5o de 2,0 a 3,0 pm e é proporcionada uma segunda fracção F2 de um material mineral que tem uma percentagem P2(F2) de 85% a 100% em peso, de partículas tendo um diâmetro inferior a 2,0 pm e um diâmetro de partícula mediano d50 de 0,3 a 0,65 pm e ambas as fracções são dispersas em água. 2
11. Processo de acordo com a reivindicação 10, em que a proporção em peso da primeira fracção e da segunda fracção é de 5/95 para 20/80.
12. Processo de acordo com a reivindicação 10 ou 11, em que é adicionado um agente de dispersão à suspensão
13. Utilização da suspensão aquosa de acordo com uma das reivindicações 1 a 8, para aplicações em condições húmidas, aplicações de revestimento, aplicações de tinta, aplicações de enchimento, betão e/ou vedantes.
14. Utilização de acordo com a reivindicação 13, em que a aplicação de revestimento é revestimento de papel.
15. Utilização do material de acordo com a reivindicação 9 em aplicações em plásticos. Lisboa, 16 de Julho de 2012 3