PT87589B

PT87589B - Processo de preparacao de composicoes aglutinadas para papel e processo para a obtencao de um produto de papel aglutinado

Info

Publication number: PT87589B
Application number: PT87589A
Authority: PT
Inventors: William Robert Bussel; Nicholas Stuart Morgan
Original assignee: Albright & Wilson
Priority date: 1987-05-26
Filing date: 1988-05-26
Publication date: 1992-09-30
Also published as: FI94069B; AU615444B2; JP2641253B2; ZA883650B; CA1340339C; ES2051845T3; DE3873826T2; FI882487A; JPH01162896A; FI94069C; DE3873826D1; GB8712370D0; NZ224724A; BR8802569A; AU1661188A; PT87589A; FI882487A0; EP0293119B1; EP0293119A1; ATE79657T1

Description

presente invento refere-se ao processo de preparação de composições aglutinantes para papel, a processos para a agiu tinação de produtos de papel usando essas composições.

As dispersões estáveis de colofónia ou de produtos à base de colofónia são bem conhecidas e utilizadas desde há longo tempo, especialmente como agentes aglutinantes, na manufactura de papel. Nesta especificação, o termo papel é utilizado, por conveniência, para significar todas as formas de papel, papelão e produtos relacionados, cuja manufactura envolve o emprego de um agente aglutinante sobre fibras celulósicas ou outras fibras. Os agentes aglutinantes para papel são usualmente empregues quer por adição à matéria prima de fibras celulósicas ou de outras fi bras a partir da qual se prepara posteriormente uma banda, quer por aplicação sobre a superfície, após a formação da banda. Os agentes aglutinantes à base de colofónia dependem, relativamente do seu efeito aglutinante, da formação de ligações electrostáticas entre o agente aglutinante e as fibras celulósicas ou outras fibras da matária prima ou da banda de papel. Desenvolveram-se mais recentemente, agentes aglutinantes altamente eficientes, que incluem vários tipos que em utilização formam liga, ções químicas e são por essa razão conhecidos como agentes agiu tinantes reactivos. Um dos maiores progressos na arte da agiu tinação de papel foi a verificação de que os produtos de reacção formados pela colofónia ou pelos compostos insaturados presentes na colofónia, por um lado, e os ácidos carboxilicos insa. turados ou os seus anidridos, especialmente os ácidos maleico ou fumárico ou o anidrido maleico, por outro lado, aumentam mui. tíssimo a eficiência de aglutinação em comparação com os outros tipos de agentes aglutinantes constituídos essencialmente por dispersões da própria colofónia. Estes denominados produtos de reacção de colofónia maleados e outros agentes aglutinantes afins têm uma preparação muito dispendiosa e são por isso frequentemente utilizados para reforçar as dispersões convencionais de colofónia e não como substitutos destas. Este reforço é efectuado pela adição de uma quantidade dum produto de reacção

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-3de colofónia maleado .a uma dispersão de colofónia convencional e as composições resultantes são vulgarmente conhecidas como agentes aglutinantes reforçados.

Na prática, todos os tipos de agentes aglutinantes de pa. pel se apresentam geralmente na forma de dispersões estáveis e provocam a aglutinação por deposição de materiais à base de colofónia ou outros materiais sobre a matéria prima de fibras ou sobre a banda de papel, de tal forma que a aglutinação envolve essencialmente a quebra da dispersão estável. Tal pode ocorrer no contacto entre a dispersão e a matéria prima ou banda, quando estas últimas são eficazes para distruir a estabilidade da dispersão. Usualmente, no entanto, a aglutinação adequada não ê alcançada pelo mero contacto do agente aglutinante de papel com a matéria prima ou banda de papel. Cm vez disso, a aglutinação requer a presença de um co-reagente para destruir a dispersão e provocar assim a deposição desejada dos componentes aglutinantes sobre as fibras da matéria prima ou banda de papel. Os co-reagentes mais vulgarmente empregues são os compostos de alumínio e, especialmente, o sulfato de alumínio, alúmen dos fabricantes de papel e os policloretos de alumínio.

A maior parte dos processos de fabrico de papel envolve a aplicação ou adição separada do aglutinante ã base de colofónia e de um co-reagente à matéria prima de papel ou à banda de papel. Surgiram propostas, nomeadamente as dos Pedidos de Pateri te U.K. 2D50453A e 2159183A e a da Patente U.S. 4522686, no sen tido de preparar composições aglutinantes compreendendo um componente colofónia e um reagente adequado, composições essas que oferecem a vantagem de permitir a aglutinação usando uma única composição, mas estas composições não foram inteiramente bem s_u cedidas quer devido à instabilidade das dispersões quer porque a sua eficiência como aglutinante tenha sido reduzida. Seja porque razão for, a maior parte das fábricas de papel utiliza um processa de aglutinação que envolve a utilização de dois coni ponentes em separado, apesar das dificuldades inerentes envolvi, das.

Verificou-se que as dispersões, compreendendo um componente colofónia e um co-reagente, que são estáveis e que confe67 750

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-4rem excelentes propriedades aglutinantes ao papel, podem ser pre paradas pela incorporação numa composição adequada, de uma amina ou de um sal de amina de um ácido de colofónia.

Assim, de acordo com um aspecto do presente invento, pro porciona-se uma composição aglutinante para papel que compreende uma dispersão aquosa contendo um componente colofónia agluti nante, um co-reagente e uma amina ou um sal da amina de um ácido de colofónia.

A colofónia ê um material resinoso sólido que ocorre naturalmente na oleorresina dos pinheiros. E obtida a partir de uma das três fontes principais: a oleorresina exsudada dos pinheiros vivos, a oleorresina contida nos cepos dos primeiros e da colofónia liquida produzida como sub-produto na indústria do papel kraft. A colofónia é uma mistura complexa de ácidos carboxilicos de terpenos cíclicos, em conjunto com uma pequena quantidade de componentes não acidicos. Um dos principais cons tituintes da colofónia é o ácido mono-carboxílico, tricíclico duplamente insaturado, ácido abiético.

ácido abiético sofre a adição de Diels-Alder com dienó filos. A colofónia pode portanto ser feita reagir com ácidos carboxílicos dienofílicos como o ácido maleico, o anidrido maleico ou o ácido fumárico, para formar um ácido policarboxilico tetraciclico. Esta reacção com estes dienófilos é vulgarmente denominada reforço. 0 produto dessa reacção entre a colofónia e um dienófilo é vulgarmente denominado por colofónia reforçada. As dispersões de colofónia reforçada são utilizadas como composições aglutinantes na indústria de aglutinação de papel e as novas dispersões deste invento podem compreender, quer a colofónia quer a colofónia reforçada, quer ainda uma mistura das duas.

A colofónia pode ter sido tratada com formaldeído para aumentar a sua estabilidade. Podem também utilizar-se colofónias esteri ficadas ou desproporcionadas, nas composições deste invento. As colofónias esterificadas são colofónias que foram feitas reagir com um álcool o qual é preferivelmente um poliol como o glicerol. As colofónias desproporcionadas são colofónias que foram tratadas por um processa catalítico de forma a melhorar a sua estabilidade face à oxidação. Podem utilizar-se misturas de

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-5qualquer um destes tipos de colofónia nas composiçães deste invento.

As colofónias preferidas para uso nas composiçães deste invento são as colofónias reforçadas, As colofónias reforçadas preferidas são aquelas em que a colofónia reagiu com 5 a 50% do seu próprio peso e geralmente cerca de 10% em peso de um die nófilo. Essas colofónias compreendem uma mistura de colofónia reforçada e não reforçada. As duas são normalmente usadas em combinação tendo em consideração o reforço, que tornaria a utilização de um produto compreendendo apenas colofónia reforçada proibitivamente dispendiosa. 0 tipo de colofónia mais preferido é a colofónia da colofónia líquida reforçada.

sal da amina do ácido da colofónia pode ser produzido pela neutralização de qualquer uma das colofónias ou derivados de colofónia acima descritos. Pode ser preparado separadamente e adicionado à dispersão da colofónia, mas mais usualmente, é produzido in situ pela adição de uma quantidade suficiente de amina para conduzir à neutralização parcial do teor ácido da co lofónia. Assim, numa concretização preferida o sal da amina é o sal do ácido, ou ácidos, da colofónia presente no componente colofónia das dispersões deste invento.

sal do ácido da colofónia pode ser produzido pela neutralização do ácido, antes ou depois da sua conversão num derivado de colofónia. A neutralização pode ser efectuada usando uma amina com a fórmula:

Ϊ¹ _R/\ ^R2 ^R3 onde os substituintes R^, R₃ θ Rj, que podem ser iguais ou dife rentes, representam grupos alquilo ou alcenilo compreendendo 1 a 4 átomos de carbono ou um átomo de hidrogénio, com a condição de que pelo menos um dos substituintes não seja um átomo de hidrogénio. Preferivelmente, pelo menos dois dos grupos substitu intes R^, R2 e R^ representam grupos alquilo e, mais preferivel. mente, todos os três substituintes representam grupos alquilo.

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-6Aqueles, de entre R^, R£ e R^, que representam grupos alquilo, podem representar grupos alquilo saturados de cadeia linear ou ramificada tais como metilo, etilo ou n- ou iso-propilo, n-, sec- ou terc-butilo ou podem representar grupos alquilo que cari tenham um ou mais grupos substituintes como hidroxilo, alcoxilo, carboxilo ou amino tais como os grupos 2-hidroxietano ou 2-hidroxipropano. As aminas particulares que são úteis na composição deste invento incluem monometilamina, dimetilamina, trimetilamina, monoetilamina, dietilamina, trietilamina, monopropilamina, dipropilamina, tripropilamina, monoetanolamina, dietanolamina e trietanolamina. A amina mais preferida é a trietanolami. na. A quantidade de amina adicionada à colofónia será a requerida para produzir a quantidade desejada de sal de amina. Quajg do se pretende utilizar directamente o produto para proporcionar simultaneamente o componente colofónia e o componente sal de amina da dispersão, a quantidade de amina adicionada será normalmente suficiente para neutralizar 1 a 20%, preferivelmente 3 a 6% dos grupos ácido presentes na colofónia. Quando o componente colofónia e o componente sal de amina são preparados separadamente e subsequentemente misturados, a quantidade de sal de amina será normalmente tal que a mistura compreenda as mesmas proporçães de ácidos de colofónia neutralizados e não neutralizados.

componente co-reagente das dispersães deste invento, pode ser qualquer dos sais de alumínio conhecidos como úteis na aglutinação de papel, tal como o sulfato de alumínio, o alúmen dos fabricantes de papel AI^ÍSO^J^.ISH^O, os policloretos de alumínio como os que possuem a fórmula

Al(0H)_x(SD₄)_yCl_z onde x tem um valor na gama de 1,35 a 1,65, y tem um valor compreendido entre D,08 e 0,15 e z tem um valor de 3-(x+y), ou os que possuem a fórmula:

Al_n(O^H)_mCl

3n-m onde n tem um valor compreendido entre 1 e 20, m é inferior a

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-73n e 3n-m é pelo menos 2 e, preferivelmente, pelo menos 5. m

Um tipo particular de policloretos de alumínio que ô útil nas dispersões deste invento, são os descritos no Pedido de Patente Europeia 145686 e os produzidos pelos processos descritos no Pedido de Patente Europeia 181847. Outro tipo de policloretos de alumínio úteis são os cloridratos de alumínio possuindo a fórmula:

Al_x(°H)_y ^clz onde x tem um valor de 1 a 4, preferivelmente um valor de 1, y e z que podem ser iguais ou diferentes tÊm valores de 0,5 a 2,5 e a razão y:z tem um valor na gama de 5:1 a 1:5.

co-reagente preferido para uso nas composições do presente invento são os cloridratos de alumínio.

As dispersões do presente invento podem ser preparadas por simples mistura dos seus componentes ou pela utilização de qualquer das técnicas convencionais da especialidade. Em parti cular, as dispersões podem ser preparadas usando a técnica de inversão.

A colofónia, preferivelmente uma colofónia reforçada, opcionalmente tratada com para-formaldeído na presença de um ácido para-toluenossulfónico para inibir a cristalização, e opcionalmente uma que tenha sido pelo menos parcialmente neutra lizada com uma amina, pode ser fundida, e pode adicionar-se-lhe então um agente estabilizante, ou mistura de agentes estabilizantBS, na forma de solução aquosa concentrada (por exemplo 50% em peso de sólidos). Adiciona-se com agitação uma quantidade suficiente de água para formar uma emulsão cremosa de água em óleo (p.e. 20 a 40% baseado no peso de colofónia), l\la diluição com água dá-se inversão da emulsão para proporcionar uma emulsão estável de óleo em água, possuindo tipicamente um teor de sólidos, de 20% em peso até à concentração máxima alcançável para emulsões de óleo em água (geralmente cerca de 80% em peso de sólidos) e preferivelmente 30% a 40% em peso de sólidos. 0 teor de colofónia da emulsão ou dispersão contêm geralmente pelo me67 750

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-8nos 90/O de' ácidos de colofónia não saponificados. As emulsBes podem enteio ser misturadas com uma solução aquosa de um ou mais co-reagentes.

As emulsBes podem ser utilizadas para aglutinação de papel, incluindo papel aluminado.

As dispersBes de colofónia podem ser formuladas de forma a compreenderem outros ingredientes conhecidos na especialidade. Em particular, as dispersBes podem compreender um ou mais estabilizantes. Pode utilizar-se uma grande variedade de agentes tensio-activos ou emulsionantes para estabilizar as dispersBes, quer em mistura uns com os outros ou com outros agentes emulsi. onantes quer em conjunção com outros agentes estabilizantes auxiliares conhecidos. Uma classe preferida de agentes estabilizantes auxiliares é a dos colóides protectores como a caseína e as composiçBes compreendendo colofónia, um sal de amina de um ácido de colofónia, um co-reagente e um colóide protector constituem um aspecto preferido deste invento. Outros compostos que podem ser utilizados para estabilizar as dispersBes incluem derivados do amido, derivados da celulose como a hidroxietil-celu lose ou materiais poliméricos como a polivinilpirrolidona.

Podem utilizar-se surfactantes aniónicos, não iónicos, anfotéricos ou catiónicos, como estabilizantes nas dispersBes deste invento. Geralmente preferimos a utilização de surfactan tes aniónicos ou não iónicos.

Exemplos de agentes tensio-activos que encontram uso nas composiçBes deste invento incluem:

(i) sais de ácidos sulfónicos possuindo a fórmula geral:

^(R,)m - (O) - °(^C2^H4⁰⁾n “^CH2 ^{CH CH}2 ^SD3^M

X onde R' representa um residuo hidrocarboneto possuindo 4 a 18 átomos de carbono, m é um inteiro possuindo o valor 1 ou 2, n é um inteiro possuindo um valor entre 4 e 25, X representa um átomo de hidrogénio ou um grupo hidroxilo e M representa um ca67 750

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-9tião monovalente e (ii) sais de semi-ésteres de ácido sulfúrico possuindo a fórmula geral:

R²

OH ⁰(c2^H4⁰)pS⁰3q onde R representa um átomo de hidrogénio ou um grupo alquilo possuindo 1 a 4 átomos de carbono^ A representa um grupo alcileno de cadeia linear ou ramificada com 2 ou 3 átomos de carbono, p é um inteiro possuindo um valor entre 4 e 25 e Q é um catião monovalente, incluindo todos os compostos descritos na Patente dos Estados Unidos 4309388.

Alquilbenzenossulfonatos onde o substituinte alquilo com preende 8 a 24 átomos de carbono, incluindo todos os compostos descritos na Patente dos Estados Unidos 4157982.

Semi-ésteres sulfosuccinatos de colofónias reforçadas possuindo a fórmula:

Hz, R. /“(CH_oCH_o0) -0C.C„H,SO,Na. CQONa 7 (,3-my 2 z n 2 3 5 — m onde R é um grupo tricarboxilato de um ácido de colofónia refoj? çada, n tem um valor médio de 1,5 a 3 e n tem um valor médio de 4,5 a 25; incluindo todos os descritos no Pedido de Patente Ejj ropeia 159794.

Compostos possuindo uma das fórmulas:

O(CH„CH„O) SO, ' 2 2 n 3

M+ ou

R' - 0(CH„CH_o0) SO, ' 2 2 n 3

M+ onde R representa um grupo alquilo compreendendo 4 a 18 átomos de carbono e R’ representa um grupo alquilo ou alcenilo compre67 750

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-10endendo 4 a 18 átomos de carbono e n é um inteiro possuindo um valor de 4 a 25, incluindo todos os descritos na Patente dos Es. tados Unidos 4199367.

Sais sulfosuccinato de condensados de óxido de etileno, possuindo a fórmula geral

0

0(CH„CH_o0) C - CH CH„ CO M+

2 Π 2 _fiHOj SO₃ onde R representa um grupo alquilo compreendendo 4 a 18 átomos de carbono e n é um inteiro possuindo um valor entre 4 e 25; incluindo todos os compostos descritos na Patente dos Estados Unidos 4203776.

Esteres de fosfatos orgânicos possuindo as fórmulas gerais :

R 0 (CH„ CH„ 0) 0 ⁿ\/ / \

X 0 X ou

R 0 (CH CH„ 0) 0 \

P

R 0 (CH₂ CH₂0)_ne suas misturas onde R representa um grupo alquilo, alquilfenol, alcenilo ou ari lo compreendendo entre 5 e 20 átomos de carbono, n tem um valor entre 5 e 20 e X representa um catião monovalente ou hidrogénio.

Podem também utilizar-se sistemas dispersantes de resinas catiónicas para estabilizar a dispersão de colofónia deste invento. Exemplos de materiais adequados incluem resinas poliami

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-11nopoliamida-epicloro-hidrina solúveis ein água, resinas alcileno -poliamina-epicloro-hidrina solúveis em água ou resinas poli(di. alil-amina) epicloro-hidrina.

Um outro tipo de composto que pode ser utilmente incorpo. rado nas dispersões deste invento é aquele que compreende amónia ou um sal de amónio ou um seu precursor como ureia, uma ureia quimicamente modificada ou um seu precursor. Exemplos de compostos que são úteis nas composições deste invento incluem ureia, tio-ureia, biureto melamina, resinas de ureia-formaldeídoe de melamina-formaldeido solúveis em água e derivados da ureia, especialmente os produtos de reacção obtidos pela reacção de ureia com um ácido seleccionado do grupo constituído por ácido sulfâmico, ácido fosfórico, ácido tricloroacético, ácido nítrico, ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido esteárico e ácido acético como descrito nas Patentes dos Estados Unidos 4022634 e 4093779, os produtos de reacção entre ureia e um ácido de Leuis como um ácido p-toluenossulfônico como descrito na Patente dos Estados Unidos 4141750, os produtos de reacção entre ureia e ácido sulfâmico, tal como é descrito na Patente dos Estados Uni, dos 4025354 e os produtos obtidos pela reacção entre ureia e ácido fórmico como descrito na Patente dos Estados Unidos 4437894.

As fontes de amónia ou sais de amónio preferidas para uso nas composições do presente invento são os produtos obtidos pela reacção entre ureia e ácido sulfâmico, incluindo todos os produtos que estão descritos na Patente dos Estados Unidos 4025354. Estas ureias modificadas podem ser produzidas pela combinação de ureia com ácido sulfâmico e água. Idealmente, as partes em peso de água igualam as partes em peso de ureia mais ácido sulfâmico, apesar de a ureia poder ser tratada com o ácido sulfâmico com mais água ou com pouca ou nenhuma água. A solução de ureia-ácido sulfâmico pode ser aquecida a uma temperatura que provoque variação no pH, por exemplo uma temperatura que provoque um aumento do pH até pelo menos cerca de 7,5.

Quando se utiliza pouca ou nenhuma água, a temperatura que afecta o pH pode ser maior. Na concretização preferida, no en67 750

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-12tanto, na qual se utiliza uma solução 50% água-50/u ureia e ácido sulfâmico, uma temperatura de cerca de 100SC a 1132C, preferivelmente cerca de 102SC a ÍIOSC provocará um aumento do pH até pelo menos cerca de 7,9. Geralmente, a solução entra em ebulição à temperatura que provoca variação do pH e o aquecimento d_e verá ser prolongado até uma temperatura superior à de ebulição para efectivar uma variação irreversível do pH. Apesar de o in tervalo de pH ser uma medida importante da finalização da reacção, uma consideração ainda mais importante é a acididade do produto da primeira etapa medida em partes de água (ppm). Quando o ácido sulfâmico é aquecido com a ureia, ocorrem reacçães indeterminadas, as quais não só provocam o aumento do pH para um valor básico, como também afectam a acididade da solução. A acididade minima desejada é de pelo menos 1000 ppm, com um mini mo preferido de 4300. A quantidade real de ácido sulfâmico é provavelmente pelo menos de cerca de 0,1% em peso de ureia, variando as quantidades preferidas entre cerca de 0,2% e cerca de 8,0%. A quantidade máxima de ácido sulfâmico necessário será de 15 ou no máximo de 20% em peso de ureia para alcançar os resultados desejados. Verificou-se que uma quantidade de 5% de ácido sulfâmico produz uma acididade de cerca de 86 000 ppm com um pH compreendido entre 7,9 e 8,3, quando processada numa solu, ção de 50% de água e 50% de ureia e ácido sulfâmico. Assim, o ácido sulfâmico a 0,25% em peso de ureia produz um produto de primeira etapa com uma acididade de 4300 ppm. Tal como indicado, a quantidade de ácido sulfâmico adicionada à solução não é tão importante como a acididade resultante na definição do produto da primeira etapa da nova composição aglutinante desta co_n cretização.

Numa concretização preferida, a proporção de amónia ou sal de amónio (ou na concretização preferida de um seu precursor) para colofónia ou colofónia reforçada nas dispersões deste invento pode situar-se na gama de 5 a 60% e preferivelmente 10 a 35% em peso.

Uma outra classe de ingredientes que podem ser utilmente incorporados nas composições deste invento é constituída pelos aglutinantes sintéticos como os anidridos alcenilsuccínicos e

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-13especialmante os dímeros de alquilcetenos. Estes reagentes podem ser utilizados com os aglutinantes de colofónia ou como sua substituição parcial. Em geral a proporção entre o peso dos componentes colofónia e os componentes aglutinantes sintéticos encontrar-se-á na gama de 2:1 a 5:1.

As novas dispersões serão normalmente formuladas como com posições relativamente concentradas que são diluídas antes da sua utilização no processo de aglutinação. Em geral, as dispej? sões compreenderão entre 25 e 60% e mais usualmente entre 30 e 45% em peso, do peso combinado de colofónia, sal de amina e co-rBagente.

As composições do presente invento podem ser empregues como aglutinantes internos ou como aglutinantes de superfície.

A sua utilização como aglutinantes internos constitui um aspecto preferido do presente invento. Os processos de aglutinação interna compreendem a diluição da composição concentrada com água e a adição da composição diluída a uma suspensão de polpa.

A quantidade de composição aglutinante empregue está geralmente compreendida na gama de 0,1 a 5,0% em peso de sólidos, baseado no peso de fibras na lama de polpa.

As emulsões podem ser utilizadas para aglutinação de papel, incluindo papel aluminado.

As emulsões podem conter biocidas como bactericidas, de£ truidores de liquens e/ou fungicidas ou diluentes como cera.

invento é ilustrado pelos Exemplos seguintes:

Exemplo 1

Preparação de uma colofónia reforçada e de uma Dispersão dessa colofónia

Prepararam-se 509 kg de colofónia de colofónia líquida, modificada, por reacção de 100 partes de colofónia de colofónia líquida (ponto de amolecimento dos aneis e bolas = 609C) com 0,1 partes de ácido para-toluenossulfónico a uma temperatura de 165-1752C. Após um período de 15 minutos adicionaram-se 2 ¹/2 partes de para-formaldeído (82%) durante um período de cerca de uma hora, mantendo uma temperatura de 165-175SC. A esta mistu67 750

Case: TCE-13

-14ra adicionaram-se 6 partes de anidrido maleico, permitindo-se a continuação da reacção durante um período de uma hora e mantendo-se a temperatura em 165-1752C após uma elevação exotérmica inicial. A colofónia foi testada em relação ao anidrido maleico residual, usando uma lavagem com água através de uma solução em tolueno do produto colofónia.

A colofónia reforçada foi carregada para um vaso de uma tonelada usando uma velocidade de agitação de 300 rpm e adicionaram-se água e 10 kg de trietanolamina para arrefecer e neutra lizar parcialmente o produto de colofónia.

Após a queda da temperatura para um valor inferior a 1003C, adicionou-se rapidamente uma solução compreendendo 10 kg de caseína, 2 kg de bórax e 60 kg de água a 89BC, para efectuar a in versão.

Depois de se deixar a emulsão sofrer espessamento por um período não superior a 5 minutos, diluiu-se a emulsão.

Exemplo 2

Carregaram-se 509 kg de um produto de colofónia produzido como no Exemplo 1 para um vaso de uma tonelada usando uma ve. locidade de agitação de 300 rpm, adicionando-se água e 10 kg de trietanolamina.

Após a queda da temperatura para um valor inferior a 10Q2C, adicionou-se rapidamente uma solução compreendendo 7 kg de caseína, 1 ¹/2 kg de bórax, 5 kg de um surfactante éster fosfato orgânico, como descrito previamente e 60 kg de água a 802C, para efectuar a inversão.

Exemplo 3

Preparação de uma ureia modificada

Colocaram-se 358 kg de ureia num vaso de 2 toneladas capaz, tanto de agitar como de aquecer a solução resultante. Adicionaram-se 600 kg de água. Iniciou-se o aquecimento e a agita ção. A mistura adicionaram-se 18 kg de ácido sulfâmico. Após a obtenção de uma solução, mediu-se a acididade que se verificou ser de 20 000 ppm. Após 1 ¹/4 hora de agitação e após cessar a

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Case·’ TCE-13

-15ebulição (1D3SC) mediu-se a acididade a O ppm.

Exemplo 4

PreparaçSo de uma Dispersão de colofónia compreendendo um co-reaqente

Colocaram-se 800 kg da emulsão de colofónia a 30/ produzida no Exemplo 2 numa unidade de produção de 3 toneladas. A esta adicionaram-se 400 kg de uma solução de ureia a 30/. Ligou-se o agitador a 3 000 rpm (misturador de Greaves). Adicionaram-se rapidamente (l-5 seg) 160 kg de uma solução de cloridrato de alumínio. Ountaram-se mais 640 kg da solução de clori. drato de alumínio durante um período de um minuto. Desligou-se o agitador e filtrou-se o produto através de um cesto filtrante de 40 mesh.

Exemplo 5

Produziu-se uma dispersão usando os ingredientes e proce dimentos descritos no Exemplo 4, com a excepção de se ter utili. zado uma ureia reagida com um ácido de Leu/is a 30/ em substitui ção da solução de ureia a 30%.

Exemplo 6

Produziu-se uma dispersão usando os ingredientes e proc£ dimentos descritos no Exemplo 4, com a excepção de não se ter adicionado ureia.

Exemplo 7

Produziu-se uma dispersão usando os ingredientes e proce^ dimentos descritos no Exemplo 4 com a excepção de se ter utilizado um policloreto de alumínio em substituição do cloridrato de alumínio.

Exemplo 8

Produziu-se uma dispersão usando os ingredientes e proc.e dimentos descritos no Exemplo 4, com a excepção de se ter utili.

zado sulfato de alumínio (alúmen dos fabricantes de papel) em substituição do cloridrato de alumínio.

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Case: TCE-13

-16Exemplo 9

Produziu-se uma dispersão usando os ingredientes e proce dimentos descritos no Exemplo 4, com a excepção de se terem substituído 50 mole % do cloridrato de alumínio por um policloreto de alumínio.

Exemplo 10

Efectuaram-se testes de aglutinação de acordo com o proce. dimento seguinte:

agitou-se fortemente uma polpa de sulfito branqueado até Schopper Reigler 40s a 2$ de consistência.

A 600 cc desta polpa adicionaram-se 800 cc de água e uma quantidade de agente aglutinante suficiente para originar o nível apresentado na Tabela II. Histurou-se'suavemente.

Adicionou-se mais 1 litro de água e uma quantidade suficiente de ácido sulfúrico (0,1 N) para manter o pH em 6,5 após 30 minutos de repouso. Prepararam-se folhas num molde de folhas Britânico normalizado. As folhas molhadas foram retiradas do arame, prensadas a 50 psi durante 5 minutos e secas a 959C durante 4 minutos numa cSmara de secagem fotográfica. Após condi, cionamento durante a noite a eficiência de aglutinação foi deter; minada usando o teste de Cobb (l minuto).

6Ί 750

Case: TCE-13

-17Tabela I

Aglutinação Interna (a) sulfito branqueado Schopper Reigler = 409 (b) 100 gsm (c) não foram adicionados floculantes adicionais

(d) pH final da matéria prima diluída (thin) = 6,5
Produto do Exemplo	% Colofónia/Fibra	Teste de Cobb em folhas condi. cionadas durante 24 horas (60 segundos)
4	0,4	25,7
	0,6	25,4
	0,8	22,2
7	0,4	35,6
	0,6	25,4
	0,8	23,9
8	0,4	30,0
	0,6	23,4
	0,8	22,8
9	0,4	34,1
	0,6	25,9
	0,8	23,8

A aglutinação externa (aglutinação superficial) foi simplesmente efectuada arrastando o papel através do aglutinante diluído, pesagem e secagem.

750

Case: TCE-13

-18flglutinagão externa - superficial (a) desperdícios providos no Schopper Reigler = 40S (b) 100 gsm (c) não se juntaram floculantes adicionais

Produto do Exemplo

Teste de Cobb em papel condi % Colofónia/fibra cionado durante 24 horas

Claims

REIVINDICAÇÕES

1 - Processo para a preparação de uma composição aglutinante para papel, que compreende a mistura de um componente colofónia, aglutinante, opcional mente com um co-reagente, na forma de uma dispersão aquosa, caracterizado por se incluir na dispe_r são uma amina ou um sal de amina de um ácido de colofónia, quer por adição à dispersão aquosa, quer por meio de reacção de uma amina com parte dos grupos ácido do ácido de colofónia.
2 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o sal da amina de um ácido de colofónia, ser o produto da neutralização, com uma amina, de um componente seleccionado entre colofónia, colofónia reforçada, colofónia esterificada, colofónia auto oxi-reduzida ou suas misturas.
3 - Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, carac_ terizado por o sal da amina de um ácido de colofónia ser formado pela neutralização parcial do teor ácido de uma dispersão de colofónia compreendendo o componente colofónia aglutinante, de composição.
4 - Processo de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, ca racterizado por o sal da amina de um ácido de colofónia ser pro duzido pela neutralização do ácido de colofónia antes ou depois da sua conversão num derivado de colofónia.
5 - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o sal da amina de um ácido de colofónia ser formado por neutralização, usando uma amina com a fórmula f

N em que R^, R₂ e R-j são iguais ou diferentes e representam cada um um grupo alquilo ou alcenilo compreendendo 1 a 4 átomos de carbono, ou um átomo de hidrogénio, com a condiçSo de que pelo menos um dos substituintes não seja um átomo de hidrogénio.

67 750

Case: TCE-13

-2 06 - Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o sal de amina se encontrar presente numa quantidade representando entre 1% e 20% de neutralização dos grupos ácido presentes no componente colofónia.
7 - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o co-reagente ser seleccionado de entre sulfato de alumínio, alúmen para fabrico de papel e policloretos de alumínio possuindo a fórmula

Al(0H)_x(S0₄)_yCl_z em que x possui um valor compreendido entre 1,35 e 1,65, y possui um valor compreendido entre 0,08 e 0,15 e z possui um valor de 3-(x+y); ou possuindo a fórmula:

Al (0H) Cl, n m 3 n-m em que n tem um valor compreendido entre 1 e 20, m ê inferior a

3n e 3n-m é inferior a 2.

m
8 - Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o co-reagente ser um cloridrato de alumínio possuindo a fórmula em que x tem um valor compreendido entre 1 e A, preferivelmente um valor de 1, y e z, que podem ser iguais ou diferentes, têm valores compreendidos entre 0,5 e 2,5 e a razão y:z tem um valor compreendido nD intervalo de 5:1 a 1:5,
9 - Processo de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por se efectuar a preparação de uma emulsão água-em-óleo, compreendendo o componente colofónia e pelo menos um estabilizador, e por se sujeitar em seguida a referida emulsão a uma técnica de inversão para formar a composição desejada na forma de uma emulsão óleo-em-água, a qual é então misturada com pelo menos um co-reagente.
10 - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por existir na composição pelo menos um estabilizador, opcionalmente em conjunção com pelo menos um agente estabilizante auxiliar.

67 750

Case: TCE-13

-2111 - Processo de acordo com a reivindicação 10, caracter zado por o estabilizador ser seleccionado entre colóides proteç tores, derivados de amido, derivados da celulose, materiais poliméricos e surfactantes aniónicos, não iónicos, catiónicos e anfotéricos, resinas de poliaminopoliamida/epicloro-hidrina solúveis em água, resinas de alcileno-poliamina/epicloro-hidrina solúveis em água e resinas de poli(dialilamina)/epicloro-hidrina.
12 - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicaç3es precedentes, caracterizado por se incorporar na composição amónia, um sal de amónio ou um seu precursor.
13 - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicaç3es precedentes, caracterizado por se incorporar na composição pelo menos um aglutinante sintético como anidrido alcenilsuccínico ou alquil-ceteno dlmero.
14 - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicaç3es precedentes, caracterizado por a composição compreender eri tre 25% e 60% em peso de componente colofónia, co-reagente e sal de amina, combinadas.
15 - Processo para a obtenção de um produto de papel aglj tinado, no qual se adiciona uma composição aglutinante, para pa pel, a uma provisão de fibras, a qual é então processada para produzir papel, ou no qual a referida composição é aplicada como aglutinante de superfície numa banda ou folha de papel prep£ rada, caracterizado por a composição aglutinante para papel conj preender uma dispersão aquosa contendo um componente colofónia, aglutinante e um co-reagente para esse componente e por se encontrar presente na composição uma amina ou um sal de amina de um ácido de colofónia.
16 - Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por a composição ser empregue numa quantidade compreendi da no intervalo de 0,1% a 5,0% em peso de sólidos baseado no pe. so de fibras existentes na polpa utilizada para produzir o produto de papel.