PT2430235E - Composição para engomagem de papel - Google Patents

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Leo Schmid
Juergen Sartori
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Kemira Chemie Gesmbh
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Description

ΕΡ 2 430 235/ΡΤ DESCRIÇÃO "Composição para engomagem de papel" A invenção refere-se a uma composição para engomagem de papel, a qual compreende anidrido alcenilsuccinico (ASA) como agente de engomagem e um sistema emulsionante de emulsionantes aniónicos e componentes não iónicos, e a um processo para a sua preparação.
Na produção de papel, teve lugar no passado uma mudança nos agentes de engomagem de papel dos agentes tradicionais à base de colofónia para agentes de engomagem sintéticos, tais como o dimero alquilceteno (denominado AKD seguidamente) e anidrido alcenilsuccinico (também denominado ASA seguidamente). Com a utilização destes novos agentes de engomagem reactivos à celulose, inter alia o consumo de agente de engomagem pode ser reduzido drasticamente, por exemplo por um factor desde 10 a 20. As vantagens comerciais associadas conduziram a uma mudança generalizada para estes agentes de engomagem e o AKD e o ASA estão actualmente entre os agentes de engomagem reactivos à celulose mais vastamente utilizados.
Contrariamente ao AKD, o ASA é transportado desde o produtor para o consumidor não como uma emulsão aquosa, mas na forma da substância pura. Para a engomagem, o ASA deve ser empregue na forma de uma emulsão aquosa. No entanto, uma vez que o ASA é sensível a hidrólise, a emulsão deve ser formada directamente no local, na máquina de fabrico do papel, o que requer a instalação de uma unidade de emulsionação e está associado a custos adicionais.
Existe portanto a necessidade de um sistema que assegure o desempenho satisfatório do agente de engomagem em relação ao tamanho de partícula e eficiência de engomagem, com custos mínimos para a unidade de emulsionação. Uma tal unidade de emulsionação é uma que opere com forças de cisalhamento reduzidas. No entanto, de modo a alcançar o objectivo de uma emulsão de ASA com uma elevada eficiência de engomagem e estabilidade de emulsão, o agente de engomagem ASA deve ser modificado quimicamente ou então devem-lhe ser adicionados emulsionantes. 2 ΕΡ 2 430 235/ΡΤ
Os agentes de engomagem à base de ASA com adição de emulsionantes são conhecidos da técnica anterior. Assim, o documento WO 2006/096216 descreve um processo para a engomagem de um produto de papel que compreende como segundo passo a formação de uma emulsão aquosa de engomagem que contém um componente anidrido alcenilsuccinico na ausência de forças de cisalhamento elevadas, a emulsão sendo obtida na presença de um componente catiónico. O componente anidrido alcenilsuccinico contém anidrido alcenilsuccinico suspenso numa solução aquosa de polimero, sendo possivel os polímeros serem escolhidos, inter alia, de entre polímeros aniónicos e não iónicos. Apesar deste agente de engomagem que contém ASA poder ser emulsionado empregando forças de cisalhamento reduzidas, tem uma eficiência de engomagem baixa e a desvantagem de não ser possível produzir uma emulsão estável sob forças de cisalhamento elevadas.
Um outro agente de engomagem deste tipo está descrito em WO 2007/073321. Este é uma dispersão aquosa de um agente de engomagem reactivo à celulose, tal como ASA, e de um polielectrólito aniónico e de um composto orgânico que contém azoto, que é uma amina ou um amónio quaternário que tem um peso molecular abaixo de 180 e/ou um ou mais grupos hidroxilo. No entanto, esses agentes de engomagem têm a desvantagem de não poderem ser emulsionados com amido quente, tal como é providenciado em qualquer máquina de fabrico de papel. O requisito de arrefecimento contínuo do amido, no entanto, está associado a dificuldades adicionais no procedimento do processo e na concepção da instalação e conduz, inter alia a um aumento nos custos da instalação.
Outros sistemas emulsionantes para utilização com agentes de engomagem reactivos à celulose podem ser encontrados em WO 02/33172. Este documento descreve uma composição aquosa que compreende um agente de engomagem reactivo à celulose, o qual pode ser um anidrido alcenilsuccinico, com um sistema de agentes dispersantes constituído por um primeiro agente dispersante aniónico e por um segundo agente dispersante, segundo agente dispersante esse que é escolhido de entre agentes dispersantes catiónicos ou não iónicos, e por pelo menos um sal de metal inorgânico. 3 ΕΡ 2 430 235/ΡΤ Ο emprego deste sistema de agente dispersante, diz-se tornar possível uma utilização simultânea de ASA e alúmen, este último sendo empregue para remoção de água de teias de papel. Os poli(óxidos de etileno) são mencionados como exemplos de agentes dispersantes não iónicos. Os exemplos mostram exclusivamente emulsões de engomagem de papel que compreendem dímero de alquilceteno (AKD) com agentes dispersantes aniónicos e catiónicos, apesar de ser dito ser possível também utilizar anidrido alcenilsuccínico nas composições aquosas. Os problemas de utilização de forças de cisalhamento reduzidas/forças de cisalhamento elevadas durante a emulsionação no local não têm significado neste pedido de patente e não são apresentados para os agentes de engomagem de papel à base de AKD que são ali exclusivamente ilustrados a título de exemplo: o AKD é uma cera que é sólida à temperatura ambiente e é transportado para o consumidor já na forma de uma emulsão.
Por fim, o pedido dos EUA No. 2008/0277084 reivindica entre outras uma mistura de ASA que compreende ASA e pelo menos um tensioactivo aniónico e pelo menos um tensioactivo não iónico. Como misturas desse tipo, são reveladas misturas de ASA que compreendem como tensioactivo aniónico ésteres sulfossuccinato e como tensioactivo não iónico um composto polioxialquileno, tal como um éter alquílico de polioxialquileno. Esta combinação é referida como tendo um efeito sobre o tamanho de partículas médio na emulsão resultando num tamanho de partículas menor do que os tensioactivos singulares, pelo que pode ser utilizado equipamento de baixo cisalhamento. 0 objectivo mencionado acima de uma emulsão de ASA que possa ser empregue como agente de engomagem de papel com uma elevada eficiência de engomagem e estabilidade de emulsão é obtido por uma composição do tipo mencionado acima que contém um sistema emulsionante no qual os emulsionantes aniónicos são escolhidos de entre sais de metais alcalinos de ácidos carboxílicos alifáticos ou de ácidos dicarboxílicos alifáticos e os componentes não iónicos são escolhidos de entre polietilenoglicóis (daqui em diante também referidos como PEG). O anidrido alcenilsuccínico com um comprimento da cadeia alcenilo de desde 12 a 24 átomos de C, de preferência 4 ΕΡ 2 430 235/ΡΤ desde 16 a 18 átomos de C, é particularmente adequado como agente de engomagem. 0 emulsionante aniónico é de preferência um sal de sódio ou de potássio de um ácido alcenilsuccinico possuindo um comprimento da cadeia de desde 12 a 24 átomos de C, de preferência 16 a 18 átomos de C.
Uma outra vantagem da composição de acordo com a invenção pode também ser vista no facto do emulsionante aniónico poder ser formado in situ por adição de um hidróxido de metal alcalino ao agente de engomagem reactivo à celulose. A estrutura quimica do emulsionante aniónico é então muito semelhante à do agente de engomagem. 0 componente não iónico é de preferência polietilenoglicol com um peso molecular médio de desde 200 a 8000, de preferência 2000.
Para alcançar as vantagens de acordo com a invenção, a composição de acordo com a invenção compreende o sistema emulsionante numa quantidade de até 5% em peso, com base no anidrido alquilsuccínico (ASA), de preferência de desde 0,3% em peso a 1,5% em peso. Neste contexto, a razão dos emulsionantes aniónicos para componente não iónico, com base no peso, é de preferência de desde 1:10 a 10:1. Aqui e na descrição remanescente, as palavras "emulsionantes aniónicos" e "componentes não iónicos" incluem tanto um emulsionante simples/um componente simples, como misturas de vários emulsionantes aniónicos ou componentes não iónicos.
As composições de acordo com a invenção para a engomagem de papel podem ser preparadas por mistura dos componentes correspondentes em qualquer sequência desejada. As composições são preparadas vantajosamente por adição de um hidróxido de metal alcalino ao anidrido alcenilsuccinico (ASA), tendo como resultado a formação dos emulsionantes aniónicos in situ, e por dissolução subsequente do componente não iónico polietilenoglicol, de preferência a uma temperatura elevada de desde cerca de 100 a 140°C. Em alternativa, o componente não iónico pode também ser adicionado antes da formação in situ do emulsionante aniónico 5 ΕΡ 2 430 235/ΡΤ por saponificação. É portanto também possível proporcionar a composição para engomagem de papel na forma de um concentrado que contém, por exemplo, anidrido alcenilsuccínico e 14 a 18% em peso, mais particularmente, cerca de 16% em peso do sistema emulsionante. Se necessário, este concentrado pode ser diluído para a concentração convencional da composição de acordo com a invenção por agitação até ASA livre de emulsionante sem a utilização de temperaturas elevadas.
Para utilização na engomagem de papel, a mistura obtida desta forma é emulsionada com uma fase aquosa que contém opcionalmente amido, utilizando forças de cisalhamento reduzidas de modo a originar uma emulsão de engomagem.
As forças de cisalhamento reduzidas no contexto da invenção podem ser geradas por mistura estática, aberturas, bicos, bombas peristálticas ou centrífugas ou sistemas rotor-estator com uma velocidade de rotação baixa a moderada. A energia introduzida aqui pelo sistema emulsionante é baixa. As forças de cisalhamento elevadas são alcançadas com ferramentas de cisalhamento especiais, tais como sistemas rotor-estator com velocidades elevadas ou sistemas emulsionantes de alta pressão (> 100 bar) . A energia introduzida na emulsão neste contexto é elevada.
As vantagens da composição de acordo com a invenção são explicadas em maior detalhe abaixo com o auxilio de exemplos.
Exemplo 1
Este exemplo mostra a eficiência de engomagem em função dos emulsionantes ou sistemas emulsionantes empregues.
Uma vez que o parâmetro relevante na engomagem de papel é a eficiência de engomagem ou a acção de hidrofobização, a engomagem foi em cada caso avaliada com o auxílio de folhas de laboratório após uma alteração no emulsionante/sistema emulsionante. Para isto, foi utilizado o valor Cobb 60 (denominado Cobb 60 no que se segue) que descreve a absorção de água em g/m2 em 60 segundos.
Para avaliar as misturas emulsionantes de ASA, foi utilizada uma unidade formadora de folhas, o sistema Rapid- 6 ΕΡ 2 430 235/ΡΤ Kõthen. A pasta utilizada foi uma pasta de sulfato branqueada com um teor de 70% de fibras longas e de 30% de fibras curtas, com base num grau de refinação Schopper-Riegler de 30° .
Processo de emulsionaçao com forças de cisalhamento elevadas:
Para poder avaliar a eficiência de um sistema emulsionante, um ASA livre de emulsionante (AS 1000) como padrão foi emulsionado como agente de engomagem da maneira convencional, i.e. utilizando forças de cisalhamento muito elevadas. 1 parte de agente de engomagem liquido foi adicionada a 99 partes de uma solução de amido catiónico com uma concentração de 4% (Hicat 5103 A) e a mistura foi então emulsionada durante um minuto com um dispositivo de cisalhamento (Ultraturrax) a 10000 revoluções por minuto.
Esta emulsão foi diluída 1:10 com água e uma alíquota desta diluição foi empregue para engomagem de uma folha de laboratório.
Um processo de emulsionação modificado com o qual não é possível preparar uma emulsão que atinja uma eficiência de engomagem satisfatória se for utilizado um agente de engomagem livre de emulsionante foi agora posto em contraste com este processo de emulsionação.
Processo de emulsionação com forças de cisalhamento reduzidas:
Este processo de emulsionação compreende a emulsionação de 5 partes do agente de engomagem com 95 partes de água durante um minuto com um dispositivo de cisalhamento (Ultraturrax) a apenas 4000 revoluções por minuto. 20 g da pré-emulsão obtida desta maneira são agora agitados com 80 g de solução de amido catiónica de concentração 5%. Esta emulsão é agora diluída 1:10 com água e uma alíquota desta diluição é empregue para engomagem de uma folha de laboratório. Vários emulsionantes/componentes aniónicos ou não iónicos e suas misturas foram agora adicionados ao ASA, formaram-se folhas de laboratório e realizaram-se ensaios de 7 ΕΡ 2 430 235/ΡΤ engomagem. Os resultados podem ser observados nas tabelas que se seguem:
Tabela la
Valores de engomagem após adição de emulsionantes aniónicos. Os valores de engomagem são apresentados em Cobb 60 [g de absorção de água/m2] . Cobb 60 [g/m2] Quantidade de engomagem [kg/t de papel] Forças de cisalhamento elevadas Forças de cisalhamento reduzidas Sem emulsionante (comparação) 22 85 1,0 1% de sulfossuccinato de dioctilo - 90 1,0 0,1% de Na-ASA - 95 1,0 1% de Na-ASA - 92 1,0 0,3% de Na-ASA - 88 1,0 1% de K-ASA - 95 1,0 0,3% de sal de K de ácido heptadecanóico - 92 1,0
Na Tabela acima, assim como na descrição que se segue, Na-ASA significa sal de sódio de ácido alquilsuccinico e K-ASA significa sal de potássio de ácido alquilsuccinico. A tabela mostra que quando se utilizam os emulsionantes empregues, não ocorre nenhum melhoramento na engomagem quando são aplicadas forças de cisalhamento reduzidas.
Tabela lb
Valores de engomagem após adição do componente não iónico. Os valores de engomagem são apresentados em Cobb 60 [g de absorção de água/m2] . Cobb 60 [g/m2] Quantidade de engomagem [kg/t de papel] Forças de cisalhamento elevadas Forças de cisalhamento reduzidas Sem emulsionante 22 85 1,0 0,5% de PEG 2000 - 72 1,0 1% de PEG 2000 - 52 1,0 1,5% de PEG 2000 - 55 1,0 A tabela mostra que quando se utiliza o componente não iónico PEG 2000 ocorre um melhoramento na engomagem quando são aplicadas forças de cisalhamento reduzidas. 8 ΕΡ 2 430 235/ΡΤ
Tabela lc
Valores de engomagem após adição de vários emulsionantes/componentes não iónicos em combinação com 0,3% em peso de Na-ASA (sal de sódio de ácido alquilsuccinico) como emulsionante aniónico. Os valores de engomagem são apresentados em Cobb 60 [g de absorção de água/m2] . Cobb 60 [g/m2] Quantidade de engomagem [kg/t de papel] Forças de cisalhamento reduzidas % de PEG 2000 30 1 1% de PEG 2000 25 1 0,5% de Empilan KCL 5 77 1 0,5% de Empilan KCL 5 71 1 0,5% de Walloxen ID 30 83 1 0,5% de Walloxen LM 100 52 1 0,5% de Walloxen SH 20 PF 94 1 0,5% de Walloxen SH 30 70 PF 66 1 0,5% de Walloxen SH 55 95 PF 82 1
Empilan e Walloxen são marcas comerciais de emulsionantes não iónicos à base de etoxilato de álcool gordo ou de etoxilato de ácido gordo. A tabela mostra que pela combinação de acordo com a invenção dos emulsionantes aniónicos específicos com polietilenoglicol como componente não iónico, é alcançado um melhoramento na eficiência de engomagem. Este melhoramento, além disso, excede aquele que poderia ser esperado para esta combinação específica com base nos resultados quando os emulsionantes/componentes particulares são utilizados sozinhos (Tabela la e lb) . Pode ainda ser visto a partir da Tabela lc que este efeito sinergistico não ocorre em combinações dos emulsionantes aniónicos específicos com outros emulsionantes não iónicos, tais como são ilustrados por Empilan e Walloxen.
Exemplo 2
Neste exemplo, a eficiência de engomagem de várias combinações de emulsionantes aniónicos e de componentes não iónicos foi investigada. Neste contexto, foram utilizados os materiais e processos de preparação empregues no Exemplo 2 e os métodos de ensaio aí descritos. A emulsionação em cada caso teve lugar utilizando forças de cisalhamento reduzidas. 9 ΕΡ 2 430 235/ΡΤ
Tabela 2
Valores de engomagem após adição de vários polietilenoglicóis em combinação com Na-ASA aniónico. Os valores de engomagem são apresentados em Cobb 60 [g de absorção de água/m2] . PEG 200 [%] PEG 2000 [%] PEG 4000 [%] Na-ASA [%] Cobb 60 [g/m2] LO O - - 0 84 1 - - 0 92 1 - - 0,3 79 - 1 - 0,3 25 - 1 - 1 25 - - LO O 0,3 36 - - LO O 0,7 53 - - 1 0,3 57 - - 1 1 44
As experiências mostram que combinações de Na-ASA e polietilenoglicóis mostram uma eficiência de engomagem melhorada em comparação com a utilização de polietilenoglicóis sozinhos. 0 melhoramento mais significativo foi conseguido neste contexto com uma combinação de Na-ASA (0,3%) com PEG 2000 (1%) Exemplo 3 Uma composição de ASA de acordo com a invenção (que compreende ASA e uma combinação de Na-ASA (0,3%) com PEG 2000 (1%)) ou AS 1000 (um ASA convencional livre de emulsionante) e uma solução de amido de concentração 4% (Hicat 5103 A) foram sugadas por meio de uma bomba de jacto de água laboratorial e emulsionadas por meio do jacto de ar. As razões particulares dos caudais de ASA, amido e água foram escolhidas de forma a obter uma emulsão de ASA de concentração 1%. Finalmente, esta foi empregue para a engomagem de folhas de laboratório. 10 ΕΡ 2 430 235/ΡΤ
Tabela 3
Quantidade de engomagem [kg/t de papel] Cobb 60 [g/m2] AS 1000 0,35 76 0,5 52 0, 75 32 1 23 composição de ASA de acordo com a invenção 0, 25 74 0,5 33 0,75 27 1 26 A tabela mostra que com a excepção da quantidade de engomagem de 1 kg/t (sobre-engomagem), podem ser alcançados de forma consistente valores de Cobb 60 mais baixos e desta forma uma eficiência de engomagem melhorada com a utilização da composição de ASA de acordo com a invenção.
Exemplo 4
Utilizando três composições de engomagem de papel, foram preparadas emulsões de engomagem e o seu tamanho de partículas foi determinado imediatamente após a preparação e também 30 e 60 min mais tarde. O valor de Cobb 60 de folhas de laboratório que foi alcançado com uma emulsão preparada de fresco e também com uma emulsão com mais de 60 min foi também determinado.
Os agentes de engomagem empregues são uma composição de ASA de acordo com a invenção (que compreende ASA e uma combinação de Na-ASA (0,3%) com PEG 2000 (1%)) e AS 1000 (ASA sem adição de emulsionante). A densidade de todas as composições antes da sua emulsionação com uma fase que contém amido era 0,95 g/ml. O amido líquido da marca Vector de Roquette com uma concentração de 3,00% em peso foi empregue como amido. A emulsionação foi realizada através de uma abertura de 1,9 mm de diâmetro sob uma pressão de 20 bar com um caudal de amido de 440,00 1/h e um caudal de ASA de 14,00 1/h. Foram empregues quantidades que em cada caso correspondiam a 0,74 kg de ASA/t de papel nas experiências de engomagem. 11 ΕΡ 2 430 235/ΡΤ Ο tamanho de partículas foi medido por meio de dispersão de luz estática com um dispositivo de medição Horiba LA-300. A distribuição do volume em água a um índice de refracção relativo de 1,10 foi determinada. O valor estabelecido para o tamanho de partículas em pm corresponde ao que foi determinado para 90% das partículas.
Os resultados para os tamanhos de partículas e os valores de Cobb 60 são apresentados na tabela que se segue.
Tabela 4
Composição de ASA de acordo com a invenção AS 1000 Tamanho de partículas (90%) após 0 min [pm] 2, 10 4, 40 Cobb 60 após 0 min [g/m2] 30 35 Tamanho de partículas (90%) após 60 min [pm] 2,1 (30 min) 4,50 Cobb 60 após 60 min [g/m2] 31 38 A tabela mostra que quando foi utilizado amido líquido (Vector; Roquette) foi possível alcançar tanto as partículas mais pequenas como a melhor eficiência de engomagem com a composição de ASA de acordo com a invenção por emulsionação à temperatura ambiente. Este foi também o caso após a emulsão ter estado armazenada durante uma hora.
Exemplo 5
Foram preparadas várias emulsões de engomagem utilizando uma composição de ASA de acordo com a invenção (que compreende ASA e uma combinação de Na-ASA (0,3%) com PEG 2000 (1%)) e AS 1000 (um ASA livre de emulsionante) e o seu tamanho de partícula foi determinado imediatamente após a preparação e também 2 0 min mais tarde. O valor Cobb 6 0 de folhas de laboratório que foi alcançado com uma emulsão preparada de fresco e também com uma emulsão com 2 0 min foi também determinado. A concentração de ASA das composições antes da sua emulsionação era de 1,86%. Foi empregue um amido de batata a 80% (Cationamyl 9852) como amido na fase aquosa numa 12 ΕΡ 2 430 235/ΡΤ concentração de 2,00 %, com base no ASA. A emulsionação foi levada a cabo através de uma abertura de 1,9 mm de diâmetro sob uma pressão de 20 bar e a uma temperatura de desde 75 a 82°C com um caudal de amido de 445,00 1/h e um caudal de ASA de 8,70 1/h. Nas experiências de engomagem foram empregues quantidades que em cada caso correspondiam a 0,81 kg de ASA/t de papel.
Os resultados para os tamanhos de partículas e os valores Cobb 60 são apresentados na tabela que se segue.
Tabela 5
Composição de ASA de acordo com a invenção AS 1000 Tamanho de partículas (90 %) após 0 min [pm] 2,90 5, 80 Cobb 60 após 0 min [g/m2] 34 35 Tamanho de partículas (90 %) após 60 min [pm] 3, 40 4, 50 Cobb 60 após 60 min [g/m2] 38 38 A tabela mostra que quando é utilizado um amido de batata a 80% e com uma emulsionação a temperaturas elevadas, são alcançados bons valores de engomagem e de tamanho de partículas com a composição de ASA de acordo com a invenção, em comparação com a composição convencional de engomagem à base de AS 1000. Em contraste, o tamanho de partículas de 5,8 ym mostra que não foi possível emulsionar AS 1000 por este método.
Exemplo 6
Utilizando três composições de engomagem de papel com base numa composição de ASA de acordo com a invenção (que compreende ASA e uma combinação de Na-ASA (0,3%) com PEG. 2000 (1%)), AS 2000 (um ASA com um emulsionante aniónico) e AS 1000 (um ASA livre de emulsionante) , foram preparadas emulsões de engomagem pela emulsionação em primeiro lugar com água pura através de uma abertura de 1,9 mm de diâmetro sob uma pressão de 20 bar, sem utilização de amido, sendo utilizado um caudal de água de 440,00 1/h e um caudal de ASA de 9,00 1/h. A concentração de ASA das composições antes da sua emulsionação era de 1,94%. As emulsões obtidas desta 13 ΕΡ 2 430 235/ΡΤ forma foram então agitadas para uma solução de amido (Cationamyl 9852) a 37°C, com o que foi obtida uma emulsão de engomagem com uma concentração de 0,1%. Estas emulsões de engomagem foram então empregues para os ensaios de engomagem em quantidades que em cada caso correspondiam a 0,84 kg de ASA/t de papel.
Tabela 6
Composição de ASA de acordo com a invenção AS 2000 AS 1000 Tamanho de partículas (90%) em água [pm] 4, 80 4, 00 7, 80 Tamanho de partículas (90%) em amido [pm] 4,90 5, 70 9,10 Cobb 60 [g/m2] 27 76 67 Comentários 2 fases 2 fases
Tal como mostra a tabela, foi obtida uma emulsão que ainda era estável para a emulsão de engomagem que continha a composição de engomagem à base de ASA de acordo com a invenção, apesar do grande tamanho de partículas, enquanto que a separação de fases já ocorreu quando os agentes de engomagem AS 2000 e AS 1000 foram utilizados. Obteve-se ainda uma acção de engomagem satisfatória com a emulsão de engomagem que continha a composição de engomagem de acordo com a invenção.
Lisboa, 2013-07-09

Claims (7)

  1. ΕΡ 2 430 235/ΡΤ 1/2 REIVINDICAÇÕES 1. Composição para a engomagem de papel que compreende anidrido alcenilsuccínico (ASA) como agente de engomagem e um sistema emulsionante de emulsionantes aniónicos e de componentes não iónicos, caracterizada por os emulsionantes aniónicos serem escolhidos de entre sais de metais alcalinos de ácidos carboxílicos alifáticos ou de ácidos dicarboxílicos alifáticos e por os componentes não iónicos serem escolhidos de entre polietilenoglicóis.
  2. 2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por os emulsionantes aniónicos serem sais de sódio ou de potássio de um ácido alcenilsuccínico que possui um comprimento de cadeia alcenilo de desde 12 a 24 átomos de C, de preferência desde 16 a 18 átomos de C.
  3. 3. Composição de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada por os componentes não iónicos serem polietilenoglicóis com um peso molecular médio de desde 200 a 8000, de preferência 2000.
  4. 4. Composição de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada por o sistema emulsionante estar presente numa quantidade de até 5% em peso, com base no anidrido alquilsuccínico, de preferência de desde 0,3% em peso a 1,5% em peso.
  5. 5. Composição de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por a razão em peso de emulsionantes aniónicos para componentes não iónicos ser de desde 1:10 a 10:1.
  6. 6. Processo para a preparação de uma composição de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por os emulsionantes aniónicos serem obtidos in situ por adição de um hidróxido de metal alcalino ao anidrido alcenilsuccínico (ASA) empregue como agente de engomagem, se necessário a uma temperatura elevada de desde 100 a 140°C.
  7. 7. Processo para a preparação de uma emulsão de engomagem que compreende a composição de acordo com uma das ΕΡ 2 430 235/ΡΤ 2/2 reivindicações 1 a 5, caracterizado por a composição ser emulsionada com uma fase aquosa que contém opcionalmente amido sob forças de cisalhamento reduzidas. Lisboa, 2013-07-09
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT506695B1 (de) 2008-11-14 2009-11-15 Kemira Chemie Ges Mbh Zusammensetzung zur papierleimung
BR112015022102B1 (pt) * 2013-03-13 2022-01-25 Nalco Company Emulsão de colagem compreendendo um agente de colagem, um emulsificante e um componente aquoso, bem como método para realçar a colagem
CN104153247B (zh) * 2014-07-28 2017-03-29 浙江科技学院 一种具有施胶和增强功能的阳离子聚合物‑asa乳液及其制备方法
CN110904729B (zh) * 2019-11-27 2022-08-05 佛山市纳创纳米科技有限公司 一种用于宣纸的表面施胶液及其制备方法和应用
CN111118951B (zh) * 2019-12-25 2022-06-24 上海东升新材料有限公司 一种淀粉乳化剂、制备方法及采用该乳化剂制备的阴离子akd表面施胶剂

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4356238A (en) * 1980-11-24 1982-10-26 Gulf Oil Corporation Coated articles bearing a coating of a blend of an ionomer resin and an alkenyl succinic anhydride
US4529447A (en) * 1982-06-11 1985-07-16 Sanyo Chemical Industries, Ltd. Sizing composition
US4915786A (en) * 1982-12-13 1990-04-10 Chevron Research Company Nonionic emulsifier and substituted succinic anhydride compositons therewith
US4849131A (en) * 1986-06-30 1989-07-18 Chevron Research Company Nonionic emulsifier and substituted succinic anhydride compositions therewith
SU1747585A1 (ru) * 1990-05-07 1992-07-15 Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности Состав дл покрыти бумаги-основы, предназначенный дл изготовлени бумаги дл упаковки пищевых продуктов
JPH06235190A (ja) * 1993-02-09 1994-08-23 Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd 製紙用サイズ剤
US6162328A (en) * 1997-09-30 2000-12-19 Hercules Incorporated Method for surface sizing paper with cellulose reactive and cellulose non-reactive sizes, and paper prepared thereby
DE1068393T1 (de) 1998-04-06 2001-08-23 Calgon Corp Emulgieren von einer alkenylbernsteinsäureanhydridsleimung mit einem natürlichen gummi für papierprodukte
US6780209B1 (en) * 2000-01-24 2004-08-24 The Lubrizol Corporation Partially dehydrated reaction product process for making same, and emulsion containing same
EP1272708B1 (en) 2000-04-12 2006-09-13 Hercules Incorporated Paper sizing composition
DE10039750C1 (de) * 2000-08-16 2002-05-08 Bayer Ag Schlichtezusammensetzung für Glasfasern sowie deren Verwendung
EP1314822A1 (en) * 2001-11-19 2003-05-28 Akzo Nobel N.V. Process for sizing paper and sizing composition
FI111745B (fi) * 2001-12-19 2003-09-15 Kemira Chemicals Oy Parannettu kartonginvalmistusmenetelmä
WO2003083212A1 (fr) * 2002-04-03 2003-10-09 Seiko Pmc Corporation Procede de production de papier et agent pour ameliorer le rendement d'un tel procede
TW200504265A (en) * 2002-12-17 2005-02-01 Bayer Chemicals Corp Alkenylsuccinic anhydride surface-applied system and uses thereof
DE102004010447A1 (de) * 2004-03-01 2005-09-22 Basf Ag Wässrige Dispersion von Reaktivleimungsmitteln, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
JP4780274B2 (ja) * 2004-07-07 2011-09-28 荒川化学工業株式会社 製紙用表面サイズ剤及び塗工紙
ATE496172T1 (de) * 2004-11-29 2011-02-15 Basf Se Papierleimungsmittel
US20100307706A1 (en) * 2005-03-03 2010-12-09 Kemira Oyj Reduced shear cellulose reactive sizing agent for wet end applications
JP5363114B2 (ja) * 2005-12-21 2013-12-11 アクゾ ノーベル ナムローゼ フェンノートシャップ 紙のサイジング
AT503093B1 (de) * 2005-12-23 2008-02-15 Kemira Chemie Ges Mbh Papierleimungsemulsion, verfahren zu ihrer herstellung und deren verwendung
US7862685B2 (en) * 2006-01-09 2011-01-04 Kemira Chemicals, Inc. Method for deinking pulp using premixed hydrophobically modified calcium carbonate particles
JP4457164B2 (ja) * 2006-06-30 2010-04-28 有限会社フォアロードリサーチ 架橋剤を含むラテックス組成物およびその架橋成形体
CN101688370A (zh) * 2007-05-09 2010-03-31 巴科曼实验室国际公司 用于纸或纸板的烯基琥珀酸酐施胶乳液
AT506695B1 (de) 2008-11-14 2009-11-15 Kemira Chemie Ges Mbh Zusammensetzung zur papierleimung

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Publication number Publication date
RU2011123780A (ru) 2013-01-27
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