PT87838B

PT87838B - Processo de tratamento de superficies com esteres da colofonia e polietileno-glicol

Info

Publication number: PT87838B
Application number: PT87838A
Authority: PT
Inventors: Mervyn Francis Jones
Original assignee: Albright & Wilson
Priority date: 1987-06-24
Filing date: 1988-06-24
Publication date: 1992-10-30
Also published as: FI882575A; EP0296729A1; DK345188A; JPS6420397A; NO882764D0; AU1828088A; BR8802973A; PT87838A; FI882575A0; GB8714725D0; CN1030777A; NO882764L; DK345188D0

Description

MEMORIA DESCRITIVA

Este invento refere-se a processos de tratamento, com cola, da superfície do papel ou de produtos semelhantes, após seca gem, e também a processos de preparação de composições de tratamento para aquele fim. 0 tratamento de superfícies com cola é normalmente usado para complementar a acção de composições converi cionais de cola que são aplicadas a papel antes de seco, com o fim de conferir ao papel um elevado nível de repulsão à água.

Um problema que pode surgir como resultado da aplicação ao papel de uma composição convencional de cola superficial é a redjj ção do coeficiente de atrito da superfície tratada com cola. Este problema prevalece especialmente quando a composição de cola compreende um agente sintética de colagem, por exemplo um dímero de alquilceteno. 0 problema pode conduzir a dificuldades no processamento subsequente do papel, p. ex., devido ao escorregamento das folhas de papel entre os rolos.

Verificou-se agora que quando o papel é colado superficial, mente com um éster de polioxialquileno de uma colofónia reforçada o produto tratado exibe um coeficiente de atrito mais elevado. Crê-se que os processos de tratamento com cola superficial baseados nesta verificação são novos e portanto, de acordo com um dos aspectos do invento, apresenta-se um processo de colagem do papel que compreende a aplicação de um éster de polioxialquileno de uma colofónia reforçada à sua superfície.

Os ésteres que são úteis na realização do invento podem ser obtidos por esterificação da denominada colofónia reforçada com um polioxialquileno-glicol. A colofónia reforçada é uma colo, fónia que foi modificada por reacção com um dienófilo, como um ácido orgânico insaturado em oC e ou o anidrido desse ácido. Os dienófilos mais vulgarmente usados são os ácidos e anidridos que compreendem 3 a 10 e de preferência 3 a 6 átomos de carbono, sendo os dienófilos mais preferidos o ácido maleico, o anidrido maleico e o ácido fumárico. A quantidade de dienófilo que reage com colofónia pode variar dentro de largos limites, digamos de 3% a 20% em peso por peso de colofónia e, mais habitualmente e com vantagem, entre 3% e 18% em peso e ainda com maior preferência

6Ί 738

TCE-9

-3entre 3% e 11% em peso da colofónia. Este grau de reacção da colofónia com o dienófilo pode representar um reforço completo, isto é, a quantidade máxima possivel de dienófilo reage com a colofónia, mas mais vulgarmente representa um reforço parcial da coljo fônia.

A colofónia é um material sólido resinoso que ocorre naturalrnente na oleorresina dos pinheiros. E obtida de três fontes principais: goma-resina, isto é, o exsudado de oleorresina de pi.

nheiros vivos, colofónia de madeira, isto é, a oleorresina contida em cepos de pinheiro e do tall oil que ó um subproduto da indústria de papel Kraft. A colofónia compreende uma mistura de ácidos de colofónia, principal mente o ácido abiético, o ácido pimárico e o ácido palústrico, juntamente com uma pequena proporção de hidrocarbonetos e de alcóois de elevado peso molecular. Os componentes da colofónia normalmente não são separados antes do reforço e, para os fins do presente invento, não precisam de ser separados. 0 componente da colofónia preferido para o passo de reforço deste processo é a goma-resina.

EI produto obtido da reacção de reforço, isto é, a colofónia reforçada, compreende uma mistura dos ácidos tribásicos, obtidos como produtos da adição de Diels Alder do dienófilo aos ácidos da colofónia em conjunto com quaisquer ácidos de colofónia não reagidos, normalmente juntos com os restantes componentes da colofónia. Os componentes desta mistura de reacção de colofónia reforçada, não são normalmente separados antes de se realizar o passo de esterificação com um polialquileno-glicol. Prefere-se o uso de polioxietileno-glicóis. Podem usar-se polioxipropileno-glicóis, polioxietileno/polioxipropileno-glicóis mistos mas os produtos deles derivados são menos adequados para uso nos processos deste invento e por isso não são preferidos. 0 passo de este rificação pode realizar-se por quaisquer tácnicas convencionais de esterificação de ácidos carboxílicos e alcóois não voláteis. Normalmente, a colofónia reforçada é fundida e junta-se o polialquileno-glicol, opoionalmente na presença de um catalisador de es terificação, como o óxido de zinco. De preferência, aquece-se a mistura a uma temperatura na gama de 502 a 3002C, de preferência entre 1002 θ 2002C, numa atmosfera inerte como a de azoto, durante

738

TCE-9

-4um período na gama de 0,5 a 5 horas, de preferência de 1 a 3 horas .

Os polietileno-glicóis preferidos para utilização nesta reacção são os de peso molecular médio na gama de 200 a 1000 (aqui correspondem a um grau de etoxilação de 4,5 a 23,0) e, com maior preferência, na gama de 400 a 600. Quando o invento é realizado utilizando outros polialquileno-glicóis, os glicóis preferidos são os que têm o mesmo grau de alcoxilação que os polietileno-glicóis preferidos.

A quantidade de polialquileno-glicol que é usada na esterificação é, de preferência, pelo menos suficiente para produzir os mono-ésteres do ácido ou ácidos de colofónia reforçada presen tes na colofónia reforçada. Crê-se que o polialquileno-glicol reaja preferencial mente com os grupos ácido carboxilico, presentes nos ácidos de colofónia reforçada, que derivam do dienófilo adicionado durante a reacção de reforça. 0 produto da reacção de esterificação pode incluir uma mistura dos mono- e di-ésteres da colofónia reforçada e os monoésteres de quaisquer ácidos de colofónia não reforçada presentes, bem como quaisquer ácidos não esterificados, podendo estas misturas ser usadas na preparação das composiçães do invento, isto é, sem separação.

Alguns dos produtos do processo de esterificação são sólidos ou líquidos muito viscosos que não são facilmente incorporados na composição de cola. Esta tendência é particularmente detectável quando o polialquileno-glicol usado na reacção de ester_i ficação tem um peso molecular relativamente baixo, digamos, inferior a 600. Nestes casos pode ser necessário, na prática, a fim de obter todas as vantagens do invento, misturar o produto de esterificação com uma quantidade suficiente de um solvente ou diluente inerte que serve para reduzir a sua viscosidade até um nível aceitável. Assim uma característica preferida deste aspecto do invento é a inclusão, na composição de tratamento do papel, de um solvente ou diluente inerte. São exemplos de diluentes adequados o óleo de pinheiro e o óleo de colofónia.

Embora os diluentes ou agentes redutores da viscosidade, como os óleos de pinheiro e de colofónia, sejam eficazes, eles têm aromas relativamente fortes, especialmente o último, e podem

738

TCE-9

-5ser usados em quantidade tal que confira o cheiro semelhante a te. rebentina aos produtos de papel tratados. Outra classe de solven tes ou diluentes eficazes para os produtos ésteres de colofónia reforçada, sólidos ou líquidos viscosos, é representada pelos pró prios polialquileno-glicóis, como os polietileno-glicóis preferidos. Assim, um expediente conveniente para conferir a menor viscosidade desejada a uma composição de tratamento de papel é usar, para fins de diluição, uma quantidade suficiente do mesmo polialquileno-glicol utilizado no passo de esterificação anterior.

Os processos do presente invento compreendem também, de preferência, a aplicação de um amido à superfície do papel. Isto pode fazer-se antes, durante ou depois do tratamento com a própria composição de colofónia reforçada.

amido que é utilizado no processo deste invento pode ser qualquer amido aniónico, não iónico ou catiónico, como os que são correntemente utilizados na colagem superficial. Os amidos preferidos para o presente uso são os amidos catiónicos. SSo exe_m pios de amidos que podem ser usadas nas composiçães deste invento os amidos quaternizados, especialmente os amidos de milho quaternizados como os vendidos sob as marcas comerciais Cato 160, Stalock 140, Resistamyl K20 e Hicat SP50.

Os ésteres de colofónia e polialquileno-glicóis podem ser, e de preferência são, usados em conjunção com um adjuvante de retenção no processo de tratamento do papel. Verificou-se que o uso de um ou outro entre adjuvantes de retenção seleccionados, em combinação com o éster, serve para conferir uma colagem melhor do papel, isto é, um maior grau de repulsão a líquidos, bem como um aumento do coeficiente de atrito do papel. Estes processos que envolvem tanto a aplicação de uma composição de éster de colofónia reforçada como a de um adjuvante de retenção, constituem um aspecto preferido do presente invento. Os agentes de retenção preferidos para a realização do invento são (l) policloretos de alumínio, (2) condensados de resina poliamida/epicloro-hidrina, como os vendidos sob a marca comercial BC767, (3) condensados de resina ureia/formaldeído como os vendidos sob a marca comercial BC768, (4) poliéteres iminas modificadas como as vendidas sob a marca comercial Polymin SK, (5) poliacrilamidas, como as vendidas

738

TCE-9

-6sob a marca comercial Percol 280L, (6) condensados de melamina/ /formaldeído, como os vendidos sob a marca comercial L6504, (7) condensados de dicianodiamida/formaldeído como os vendidos sob a marca comercial Fixing Agent FP45 (BASF), (θ) polímeros de dimetilamina/epicloro-hidrina/etilenodiamina como os vendidos sob a marca comercial Percol 1597 e (9) alúmen dos fabricantes de papel (sulfato de alumínio). Os adjuvantes de retenção mais prefe ridos são os policloretos de alumínio, especial mente os de fórmula:

Al(OH)_x(Cl)_y onde x tem um valor na gama de 1,35 a 1,65 e y tem um valor de 3-x, ou os de fórmula:

Al(OH)_x(SD_Zi)_yCl_z onde x tem um valor na gama de 1,35 a 1,65, y tem um valor na gama de 0,08 a 0,15 e z tem um valor de 3-(x+y). Um tipo particular de policloreto de alumínio que pode ser usado como adjuvante de retenção é bem representado pelo descrito no pedido de patente europeia 145686 e pelos produzidos pelos processos descritos no pedido de patente europeia 181847, processo de tratamento superficial com cola do presente invento pode realizar-se usando quaisquer das técnicas conhecidas na arte. Muito convenientemente, o éster é aplicado por meio da prensa de cola mas também pode ser aplicado por aspersão electrónica, por revestimento em cortina ou por calandra, da secção de colagem da instalação de fabricação de papel. 0 método de aplicação preferido é medir continuamente a entrada de éster no circuito da prensa de colagem. A quantidade de éster que é introduzida pode variar dentro de amplos limites mas, em geral, será suficiente fornecer uma tomada de 0,02% a 1,0/ em peso do produto da reacção de este rificação (o éster de colofónia reforçada), em relação ao peso seco de papel tratado, Como acima se disse, o produto da reacção de esterificação pode ser, e usualmente será, uma mistura compreendendo ésteres e ácidos por reagir e a eficiência deste produto como modificador do atrito e também como cola superficial variará bastante com a composição da mistura. Esta

738

TCE-9

-7variação pode ser convenientemente ignorada na determinação na quantidade óptima de qualquer mistura particular a empregar num processo particular de tratamento com cola.

A quantidade de amido a utilizar no processo de colagem, quando se põe em prática esta concretização particular do invento, é de preferência uma quantidade que proporcione uma tomada na gama de 3,0/o a 12/ em peso de amido baseado no peso seco de papel.

adjuvante de retenção que ê também usado na forma prefe rida do processo deste invento, pode também ser introduzido em qualquer ponto conveniente do processo de colagem, sendo mais conveniente medir o adjuvante de retenção à entrada do circuito da prensa de colagem. A quantidade de adjuvante de retenção que é utilizada pode variar dentro de largos limites mas em geral s_e rá suficiente para manter a relação peso seco de adjuvante de re tenção/peso seco do éster de polioxialquileno, na gama de 1:1 a 1:20 e, de preferência, na gama de 1:1 a 1:10.

processo do presente invento pode ser utilizado para tratar e colar tanto o papel sem alúmen como o cartão sem alúmen.

invento é ilustrado pelos seguintes exemplos.

Os exemplos A-C descrevem a preparação de cargas de alimentação de colofónias reforçadas. Os exemplos 1-8 descrevem a preparação de ésteres de glicol das colofónias reforçadas. Os exemplos 9-22 descrevem a preparação de composições de tratamento de papel deste invento por ajuste da viscosidade dos ésteres de colofónia escolhidos. Os exemplos 23-56 descrevem o uso dos ésteres de glicol das colofónias reforçadas como composições para tratamento superficial e, especial mente, como colas de superfície. Os exemplos 56-76 descrevem o uso dos ésteres de glicol das colofónias reforçadas como melhoradores do coeficiente de atrito. 0 ensaio anel e bola (Ring and Bali) mencionado é realizado como se descreve no I.P. 58 (1965). Todas as percenta gens e partes são em peso, a não ser que se indique em contrário.

Os exemplos B e C realizam-se substancialmente como se descreve no Exemplo A mas com variações nos parSmetros assinalados por números (i)-(x) no Quadro I.

738

TCE-9

-8Exemplo A (i) 3000 partes de (ii) goma-resina chinesa foram aquecei das, sob agitação, até uma temperatura de (iii) 175SC e depois juntaram-se (iv) 480 partes de (v) anidrido maleico. Quando a adição se completou, manteve-se a mistura a (vi) 1759C durante (vii) 6 horas sob agitação. Deixou-se então arrefecer o lote até à temperatura ambiente. A colofónia reforçada tinha então um valor de ácido solúvel em água equivalente a (viii) 2,7 mg de hidróxido de potássio por grama de produto e um ponto de amolecimento determinado pelo ensaio Ring and Bali de (ix) 1193-1203C.

738

TCE-9

-9Quadro

X Ή

Temp. de

amoleci-

CJ □I σ\ ί—( r-H

ο οι CXJ κ\ ι—1

LJ ΟΙ γΗ σ\

mento

Ring

Bali

ο

Ό

ζ—·N

ο

•Η

Ν

4->

ΟΙ

Γ-

ΓΛ

•Η

αί

□

cn

·>»

•k

•t

•Η

Ό

Ε

X

CN

Ks

CN

>

•Η

Ο

ι—1

Ο

Μ

X

ct

CL

ω

•

•Η

κι

α_

•Η

μ<

,Λ

Ε

Ό

<1

MJ

ο

οι

X

-Ρ

•

CJ

Z—*S

ο.

ΟΙ

οι

♦Η

Ε

LA

ο

ΙΛ

ω

γ~

00

r-

ι—

Γ—1

ι—1

I—t

ο

γ-4

ο

•Η

Ό

ο

Ο

η

ο

Ζ—*S

U-

Ή

ο

•Η

υ

>

ο

Ρ

•Η

ο

μι

Ρ

•Η

'—Ζ

C

η

ω

Ό

«ra

η

ω

*Η

Γ—1

•Η

Ε

•Η

ι—(

•Η

ο

(0

□

ο

C

ro

Q

cr

Ε

' d

L-

d

Ε

ω

ο

η

ζ~-\

•Η

ω

ο

•Η

ω

<ο

CD

C0

ιτ>

-Ρ

C

<Γ

d

r—1

ρ

0)

(0

•Η

ο.

Ό

*

ο

LJ

(J

•Η

α_

οι

Ol

οι

•Η

Ε

LA

ο

•Η

QJ

Γ-

C0

ΙΛ

ί-

*—1

ι—Η

r—<

ω

1

ro

I

1

Ο

Ό

ω

Ό

*Η

•Η

0-

03

ω

U-

·—1

ro

•Η

ο

ro

C

ro

C

ο

Ό

Ο.

ro

Ε

Ή

Ε

•Η

r~H

ro

•Η

□

•Η

Ο

X

ο

X

ο

•Η

ο

I—

ο

C

CJ

ο

L3

ο

CJ

C

CT

Ε

ro

ω

•Η

ω

C

,ζ-χ

ω

η

ο

Ο

ο

□

•Η

ω

0-

Ο

ο

-Ρ

ο

Ο

σ

ΙΛ

ί-ι

ω

Ή

ΙΛ

ΓΛ

»—I

ία

α>

ο

α

ο.

ο

Ο

r—1

CL

Ε

d

m

CJ

ω

χ

LJ

738

TCE-9

-100s exemplos 2-8 realizaram-se substancialmente como a seguir se descreve no Exemplo 1 mas com os parâmetros (i) a (iii) a variar como se indica no Quadro II.

Exemplo 1 (ii) Adicionaram-se 300 partes da colofónia reforçada de (i) Exemplo A a um balão de reacção equipado com um termómetro, agitador mecânico, tubo de vidro para sangrar azoto gasoso abaixo da superfície de reacção, cabeça de destilação, condensador e vaso de recepção e juntaram-se (iii) 256 partes de polietileno-glicol de peso molecular médio (iv) 600, e aqueceu-se. Quando o conjunto fundiu a cerca de 100-13020 introduziu-se uma corrente de azoto, iniciou-se a agitação e o aquecimento continuou até se alcançar uma temperatura de 1402-15020. Manteve-se então a temperatura a 1402-1502C durante uma hora. Deixaram-se então ajr refecer os ésteres até à temperatura ambiente, mantendo-se a cor rente de azoto.

738

TCE-9

-11Quadro II

u Ol O ro la i—1 ω i ro oi Li O O <f X Ή	(—1 r—i f—1 i—\| 1—1 r—1
Q3\| i—1 O O XI E (-1 o ro Cfl r-L U 0) □ U CL CJ CL	O O O O O O O ο α α o o o o <J CM Ο MJ CM < MJ í-4
Partes em peso de PEG	CO LA MJ <í CO MJ CM r-H CD LA C- <t MO N H CM CM <—< -(
Partes em peso de colofónia	□ O □ O Q O O O □ O O □ O Q <r -3· cm <r pa
Produto colofónia de	d CX ct CO t_J t_J u
Exemplo	CM ΙΆ <r LA MJ A- CO

738

TCE-9

-12Os ésteres foram então misturados com um depressor da viscosidade, de acordo com a viscosidade relevante do éster.

Os exemplos 10-22 realizaram-se substancialmente como adiante se descreve no Exemplo 9 mas com os parâmetros (i)-(ii) a variar como se mostra no Quadro III.

Exemplo 9 (i) Tomaram-se 7 partes do éster de colofónia do Exemplo 1 e misturaram-se à temperatura ambiente com (ii) 3 partes de óleo de pinheiro. A mistura resultante era um liquido límpido de cor castanha clara variável.

738

TCE-9

-13Quadro III

738

TCE-9

-14Os exemplos 24-55 realizaram-se substancialmente como adiante se descreve no Exemplo 23 mas com os parâmetros (i)-(viii) a variar como se mostra no Quadro IV.

Exemplo 23

Este exemplo ilustra o invento descrevendo primeiro a pre paração da solução de amido, a subsequente adição da mistura éster de colofónia/óleo de pinheiro, como cola, com um adjuvante de retenção e o uso desta subsequente suspensão amido/éster de resina para colar papel.

(i) Juntaram-se 100 g de amido catiónico Stalok 140 (ma_r ca comercial) a 1000 g de água e aqueceu-se o conjunto a 90-95SC e manteve-se esta temperatura durante 30 minutos, até solubilizar o amido. A solução de amido tinha uma concentração de (ii) 10% em peso de amido.

Tomaram-se 100 g desta solução de amido a uma temperatura entre 509 e 609, imergiu-se no liquido um agitador de alta velocidade e iniciou-se uma agitação a alta velocidade. Juntaram-se então 2 c.c. de uma solução a 1% em peso de (iii) solução de policloreto de alumínio (como A^O^) à solução de amido, obtendo-se uma concentração total de A^O^ ^{na S0}^-^uÇ^^{0 de} amido de (iv) 0,02/ò em peso. Juntaram-se 0,14 g da mistura éster de colofónia/ /óleo de pinheiro do (v) Exemplo 9 à solução de amido, obtendo-se uma concentração de cola activa de (vi) 0,1% em peso. Pesou-se uma amostra de uma uiaterleaf (papel não colado) ou papel não tratado, passou-se por esta suspensão de amido/éster de colofónia, secou-se por absorção e voltou-se a pesar. A partir da diferença de pesos pode calcular-se a toma de produto e, conhecendo a concentração da cola, pode calcular-se a quantidade de cola depositada que neste caso foi de (vii) 0,04% em peso de sólidos em relação à fibra. 0 papel tratado passou então à volta de um secador aquecido a 1009C (4 minutos de tempo de residêri cia), deixou-se estabilizar durante 10 minutos e depois ensaiou-se quanto à resistência,à penetração da água pelo (viii) ensaio de Cobb de 1 minuto. Este exemplo foi repetido e o valor de Cobb médio das experiências em duplicado, foi de 22,9.

738

TCE-9

-15Quadro IV (Parte 1 de 2)

o 3

•H

•Η X C

LA

A-

LA

PA

r—(

MJ

CM

MJ

O

θ'

PA

LA

MJ

Γ-

P

(0 JJ -H

•H

ω .o E

ΓΑ

LA

<r

ND

PA

o

xt

CM

CN

PA

QD

r~

ND

PA

LA

>

c o o

CN

CM

CN

CM

A

PA

CM

CN

CM

—

Ld CJ H J

o| to · ra

χ·---

LO Ρ P (ί

mj

ND

MJ

ΓΑ

MJ

PA

LA

M)

<r

LA

A-

r-

CO

Ή

ui cd ro jj

o

O

o

α

o

CD

o

CD

o

O

P

ω □ ο ρ ή

>

TD TJ <*-

o

O

o

α

o

Q

CD

o

O

LJ

o

Q

•d fl) E

'□x <P Ό 0) XO

o.

x—s

ro\

<r

o

LA

CM

o

CM

α

o

CM

LA

r-

P

P CL

r—1

’—1

P

r—i

t—(

íp

P

o

uV.

O

Q

O

□

o

CD

O

CD

o

CJ

LJ

CJ

CD

LJ

o

ω \ ρ ·η| το ra o oi

οι ή ω □

ra n c ui o

o o

ρ ο οι ω

O »—i

CA

o

O

r—1

p

CM

ΓΑ

A

xf

LA

ND

MJ

>

□ p Q_ h -H

CL

P

r—1

P

«P

»P

P

rp

P

j ω ο α >

Q) E

ω -Ρ .-ι οι

η οι

P (0 O O (0

ro x

s: ,01 u\ ό

□ LJ

•

01 1 -P c

X—S

C 01 CL

>

ro -p \

CM

CN

CM

CN

CM

P

>01 CL

CJ

α

o

O

Q

o

CJ

CD

CJ

O

CD

o

CJ

α

'—

O P •o QA

o

O

o

α

o

O

o

α

O

α

o

CD

η oi jra ce td □>

te n-

X—

C 0)

P

ro -p

C_1

(_1

LJ

o

LJ

CJ

LJ

Ή

> ra

cX

cr

<=r

cr

cC

cX

cr

P

□ P

CL

Cl

CL

o.

CL

·--> □ u ro jro ce η o

o

n

X—

CL

P

• o\

\iX

\A

·» o ;-i\

ν P L· N

V Q OX

.3

A O ux

IX

tA

I1X

i.x

tjX

P

□ n cl

LA

CN

Q

LA

O

LA

o

LA

C -H O EYA

r—|

P

•—1

P

t i ro

—

Η·η| 0) E

α

O

o

E ro

in

<r

xí

xj·

o

CL

o

·—1

CD

P

CJ

α

P

□

P

O

P

o

Cl o

co

MJ

ND

o

ND

•H

u

P

JZ

rH

JZ

P

CM

P

O

P

JZ

P

JZ

P

χ_χ.

ro

-P

CD

o

rp

CM

o

O P

ro

o

□

r—1

o

P

o

hcí

o

P

o

P

□

P

o

p ro

□

-P

P

ro

-P

ro

P

-p

ro

-P

ro

P

ro

-P

ro ή o

P

ro

P

(0

-P

ro

•

(Ό

•

P

ro

P

ro

P

ro

Σ UO

X

CJ

LO

LJ

LO

CJ

or

LJ

cc

cn

O

co

LJ

co

CJ

O

Ή

CA

Q.

LA

ND

Γ-

co

CA

CD

P

CN

IA

xT

LA

ND

A-

CD

E

CN

CM

PA

rA

PA

A

PA

0)

X

UI

-

738

TCE-9

-16Quadro IU (Parte 2 de 2)

•rd

•d

X

-P

ΓΑ

<T

MD

CM

<T

CD

O-

CM

r-d

IA

LO

lO

<r

CD

LA

Ή

ro

X3

o

♦rd

ω

-£D r-H C

o-

CJ

r-

r-d

CM

CA

MD

A-

r“d

IA

ΓΑ

<r

LA

>

c

o

•rd

CM

ΓΑ

CM

fA

CM

ΓΑ

CM

(N

LJ

O

E

W

o

1 1

uo

LA

-<d

10

O -H

CD

ΓΑ

σ>

LO

lO

CD

Ol

ΓΑ

LA

CD

ΓΑ

A

ΓΑ

LA

CM

•rd

U C*-

Y<

CM

O

CD

O

CM

O

co

O

o

O

o

ro

Ό

cu co

P

O

o

□

O

□

LJ

(_)

LJ

o

lo

TO í—l

XI

CL

LA

Ζ—X

co

CM

LA

<r

LA

CM

MD

A-

CN

LA

•»d

»“d

CL

LA

ΓΑ

Γ—Ι

r-d

r“d

r-d

«-d

fA

r-d

»”d

r—|

o

r-d

O

o

O

□

o

CD

□

O

LJ

CD

LJ

O

LJ

O

ω			P	•p\|
T3		ro	CD	cn
	(U	•rd	W	o
ro	το	c	W	o	O	o
P		o	ω	cn	U	r—l
D	P	Ο-	P	•H		CL
-P	ω	ο	CL		ω	E
w	-P	1—1	ω		“O	0)
Ή	cn	o	O	ro	ro	X
x	Ό		TO	“□	UI

o\ o\ cr, o cr\ cr\ chChr~t^r-a3O\a^icN .—lí—|r—I*—Ir—ICNCNCN •H

CU I -P C c ω ro -p > ω o P ··-} ο v n cu jro d TO O

CL

Ή •H ω

U ω

-Ρ ο c κα ro ο

C

0)

TD cX

A

LA

CM

CN

CM

o

D

co

o

O

CO

co

o

Q

α

o

□

o

CO

o

co

o

co

o

ro

XJ

O

TO

(U

q_

cn

x:

-p

-J

c

Γ-

JL

o

ω

Ll-

CA

cn

CD

cn

LA

CM

<x

cr

r-d

c

CD

•rd

•—L

Γ-

CD

cn

rd

E

O

MD

<r

c

o

>s

□

A-

o

•»d

LA

o

E

P

LA

X

<r

P

o

LJ

o

CJ

o

LJ

CJ

o

cu

LJ

o

lD

•rd

Q_

0)

«-d

cX

d

cr

d

cr

CL

CD

_J

L_

CL

ct

CL

o
TO
		CL
•	o
o	TO	CL
c	Ή
o	E	> JD
u	ro

Υ< ΥΛ ΥΛ Υ-λ \Λ la ο ο ο α α r—| r—{ rd (—Η r-H

ΥΛ ο

Ο LA LA LA LA • ο

ΙΑ

ΥΛ

ΙΑ

ΙΑ ΙΑ

Ρ|·ρ|

CJ ο το κι ω r—I ρ ro (0 ·Η Ο £ ΟΌ

o

D

O

co

o

O

o

co

o

α

CJ

cn

uo

LA

UO

LA

LO

LA

<T

LA

UO

LO

LA

CL

r-d

CD

CL

LO

tn

LO

cn

LO

cn

LA

cn

LO

cn

_y

r-d

-P

o

-P

ro

M

ro

*—d

O

ro

ω

O

o

L)

£0

o

□

ro

-P

o

to

o

L)

H

•H

•*d

•rd

•«d

•H

•rd

Ή

•H

-P

ro

•rd

H

•H

•rd

•»d

X

cn

LJ

X

Ο —I

CL

Ε ω

χ

ΙΟ

I—I r—c <ί <r r\i m <j lo <τ <r <τ <τ

MDC^OOOtOí—I CN LO d LO <Γ<τ<τ<ίΐηΐΡιΐΓιΐηιηΐΓι

Resistamyl x Os resultados do Ensaio de Cobb exprimem-se como média das experiências em duplicado.

ιι ctz

73Θ TCE-9

-17Nos exemplos 40 a 47, (a) a (h) podem ser descritos do rn£ do seguinte:

(a) Polietileno-imina modificada (BASF) (b) Poliacrilamida (Allied Colloids) (c) Condensado de poliamida/amina/epicloro-hidrina (British Industrial Plastics) (d) Condensado de ureia/formaldeído (British Industrial

Plastics) (e) Condensado de melamina/formaldeído (British Industr_i al Plastics) (f) Condensado dicianodiamida/formaldeído (g) Polímero de dimetilamina/epicloro-hidrina/etilenodia.

mina (Allied Colloids) (h) Alúmen dos Fabricantes de Papel = sulfato de alúmi nio

Os exemplos 57-76 realizaram-se substancialmente como adiante se descreve no Exemplo 56, com os parâmetros (i) a (uii) a variar coma se indica no Quadro 9.

Exemplo 56

Este exemplo ilustra o uso de misturas de colofónia-glicol/óleo de pinheiro como melhoradores do coeficiente de atrito, pois que descreve a preparação de uma solução de amido, a subsequente adição da mistura éster de colofónia/óleo de pinheiro como cola, com um adjuvante de retenção e o uso desta suspensão subsequente amido/éster de colofónia para tratar papel de modo a melhorar o coeficiente de atrito estático.

papel de base usado para determinar este melhoramento do coeficiente de atrito estático foi o papel A4 White Bond Drbit de Θ5 g/m fornecido por Wiggins Teape Stoney Wood Mill. 0 papel é colado enquanto molhado com uma cola sintética de dímero de ceteno e tinha um coeficiente de atrito estático de 0,26-0,28 e um valor Cobb (a um minuto) de 20-22, quando recebido. (i) 100 g de amido catiónico Stalok 140 (nome comercial) foram adicionados a 1000 g de água e o conjunto foi aquecido a 90Q-959C, sob agitação, e mantido a 909-9590 durante 30 minutos até o amido se

738

TCE-9

-18ter solubilizado. A solução de amido tinha uma concentração de (ii) lO/ο em peso de amido. Tomaram-se 100 g desta solução de ami. do a uma temperatura entre 502 e 602C, imergiu-se no liquido um agitador de alta velocidade e iniciou-se uma agitação a alta velocidade. Juntaram-se então 2 c.c. de uma solução □ 1% em peso de (iii) policloreto de aluminio (como ^^O-j) à solução de amido, obtendo-se uma concentração total de A1_q0^ na solução de amido de (iv) 0,02% em peso. Juntaram-se 0,25 g da mistura éster de colofónia/óleo de pinheiro do Exemplo 9 (v) à solução de amido, obtendo-se uma concentração de cola activa de (vi) 0,17)( em peso. Uma folha de papel A4 White Bond Qrbit, com cola de dimero de ceteno, foi pesada, passada por esta suspensão de amido/éster de colofónia, seca por absorção e novamente pesada. Da diferença de pesos pode calcular-se a toma e, sabendo a concentração da cola, pode calcular-se a quantidade de cola depositada que neste caso foi de (vii) 0,l/ó em peso de sólidos em relação a fibra. 0 papel tratado passou em torno de um secador aquecido a 1002C (4 minutos de tempo de residência), deixou-se estabilizar durante 10 minutos e avaliou-se o coeficiente de atrito estático usando o aparelho que a seguir se descreve resumidamente:

a unidade consiste num leito plano sobre o qual se colocam as amostras para análise. No topo da amostra coloca-se um peso de um (l) quilograma. Quando a unidade é ligada, um motor eléctrico leva uma vara a empurrar o peso ao longo do leito plano.

esforço necessário para mover o peso é absorvido por uma mola que tem uma escala numérica de leituras de 0 a 100. Quando o peso começa a mover-se, o motor é desligado e é feita uma leitura na escala. A vara retorna à posição de partida antes de novo ensaio.

coeficiente de atrito estático do Exemplo 56 foi de 0,47. Três novas determinaçães deram resultados entre 0,46 e 0,49. 0 coeficiente médio de atrito estático para as quatro determinaçães foi de 0,47.

-1967 733 TCE-9

Quadro V (Parte 1 de 2)

•H\| (0 c\| ρ ·η\|·η ω\| οι +> +> ό o. co h ro xo kd x ro O -P O 0) -H H 0) O) U u ό ai <r c cu · <d O CD O O CD -H Ο -Ρ -P CJ Ο P	r^LTidmccoiAOmr^ddO-Osir' Ο4<Τ<Τ<Τ<Τ<Τ<Τυ\<Τ<Τ<Τ<Γ<Τ<1<? ooooooooooooooo
•h\| ro\| c\| ρ -h\| ro -ρ CD -P -P C rH •h ro xo o □ u -ρ m cn •H CD CO CD U- Ό (D P CD · CO O (D O O CD O c_) -ρ -ρ υ ό o	cnoscocooom·—iLDLOOLPit^cnr' ooooooooooooooo 1 1 1 1 1 1 1 1 1 I 1 I 1 1 I MD-dOOCMC^-dOdCNOCOCh^Hd) □ oooooooooooooo
/ de sói 1 idos de cola/ fibra	r^vOLTi\0\OCn\£)COOLA(TsO\r-1 —t oooooooooooo ^-i ,—ι OOOOOOOOOOOOOO
Cola % p/p	(x. (v. r- p«- p- r* r* f—J í-^ r—( <—J i-H r—{ r—4 i—4 »—Η H r—\| f—( r—J r—l 1 oooooooooooooo
Mistura de éster de colofónia/ /depressor da viscosi. dade do Exemplo	\| Chí^OOr-H^-HCMCNl^^^r^LALn Í-H <“1 r—l r—1 »“H r—( í“H Γ—1 «—\| r—( t—\| r—(
q ro ι o. > CD C \ □ Ό (D CL ·—} -PO n CD CD Κ0\Λ d -ρ ρ o	CNCMCNCNCNCMCNCMCNCNCNCNCxlCN \| oooooooooooooo oooooooooooooo
«=\| ro ι > CD C □ πω ) -PO ό οι οι ω d -p P O>	1 oooooooooooooo cCcCeCeCcIcícXdcEcrdcCdeC OCLCLCLCLCLCLCLQ.CLCLn.CLCL
Cone, do amido % p/p	O o ro \Λ V< V- \s< V- '·& '-Λ V.'< 'Ά ΡίΛΟΟΟΟίΛΟΟΟίΛΟίΓιΟίΛ ro ι—ι ι—ι ’—i —ι ι—ι ·—ι ι * ι * ι P -P
Nome c_o mercial do amido	—□----- jro coo o amocnoooLnoooooo ^HCNCL<Ú-CL<J-CN<TCL<TCN<TCN<3-(N tuiZLn^Hcn^HiZr-iLn—t íz; ·—i ·—» CL ro.............. CLccotnOcncccnXocctnccmcr
• X LJ	-r- co cr-s o <-i cm m <r \o r- co o o ΙΤ>ΙΛΐΛ\Ο\0\ΟΜ3ν3Όν3ν0<ΙνΟΓ-

738

TCE-9

-20Quadro V (Parte 2 de 2)

	q p ω -u H (0 o H 0) 0- X ω O 05 O -P	to estáti	(0 Η 05\| X X 05 Ό5 X (0 05 -Η	<3 <3 *1 α	LA <3 ·» α	α- γά ·. α	<3 <r •s ο	LA <3 ·* O	LA <3 ·> α
• ο ω	υ <3 c <D ω ρ Τ3 Ρ
	·-!			(0\|
	q p	•Η	(ϋ	-Ρ	\Ο	σ\	C0	<3-	sO	\0
	Q) P	-Ρ	C	Γ—(	<3	<3	γά	«3-	<r	<3
s—s	P (0	χο	ο	Σ5	·»	•k	·*	•κ	*«·	«k
P	(J	•Ρ	rsl	ω	α	ο	ο	α	α	O
P	P Q)	C0		05	I	1	I	I	\|	1
P	o- x	Q5		Ρ	ΓΑ	ο	νϋ	CM	CM	<r
	ω		•	05	<3	<3	ΓΑ	<3	<3	<3
	O 05	Ο	ο	03 Ο
	O P	Ρ	Ο	X X	Ο	ο	Ο	α	O	o
	o\|
**“S	ω	1	1
P	ω	ο	•Η		Ρ	α	ο	ο	o	□
P	ω ο	ω	<*_		Ρ	'—1	<—1	«Ρ	r—(	P
	η χ			to
	•Η	05	(0	Ρ	ο	ο	υ	LJ	CJ	CJ
	ΥΑ -Η	X	Ρ	X
	ο.
	π\				r-	Γ-	Γ—	Γ-	Γ-	r-
P	»Ρ Ω-				Ρ	rp	Ρ	'—I	rp	P
	ο
	υγ<				ο	ο	ο	α	o	α
	05	\	Ρ	·η\|
	Ο	C0	ο	ω
	Q)	Ή	ω	ο
	(0 Ό	C	ω	ω ο ο
x—X	Ρ	Ό	ω	C0 cj *—{	\£3	<0	ο	α\	CJ\	CA
	=5 Ρ	0—	Ρ	•Η X	»Ρ	Ρ
'S—x	-Ρ 05	ο	Ω_	> 05 Ε
	ω -ρ	Ρ	ω	X 05
	•Η 0)	Ο	X	(0 (0 X
	5Σ SD	Ο\ X Ό U
	q
X~S	to	1		X
>	> 05	C			tN	CM		<3	<3	<3
Ή	=5 X)	ω		Ω.	Ο	Ο		ο	O	o
V_z		Ρ	ο		•k	•k	(	•k		•k
	X 05	Q5	ΧΟΥΑ	ο	ο		ο	o	o
	cr -ρ	Ρ	Ο»
	q							¢0	X	ω
(iii)	(0 > 05 Ο Ό •χ X 05	1 £Σ 05 -Ρ ω	ο »σ		t_3	U		co <5	<3 o LA MD	cn
	cC -Ρ	Ρ	ο		α: χ	cr Ω.	1	CJ ω	X	X
	Ο
	X
X-^		X			ΥΛ	ΥΑ	ΥΑ	ΥΑ	K	> o V.
P	• ο				ο	ΙΛ	ο	ο	o	O
P	Ο X	X			Ρ		Ρ	Ρ	t—1	'—1
'^_X	C ·Η
	Ο ΕΥΑ
	ο to
	Ο\| r—ι	1					ο	ο	o	o
	ω to	•Η			ο	□	ΙΛ	LA	ΙΛ	IA
X^S	•Η	Ε			ΙΑ	CM	X	Ω.	X	X
•H	ω ο	(0			Ρ		CQ	cn	cn	cn
	Ε Ρ □ 05	ο	Ο							•
	X Ε	X	X		CO	□Τ	X	X	X	X
	• X				Ρ	tN	ΓΆ	<3	LA	\X3
	LxJ				Γ-	Γ-	Γ-		Γ-	O

738

TCE-9

-21C. = Cato

H. = Hicat

R. = Resistamyl

S. = Stalok (a) = Condensado de ureia/formaldeído (British Industrial

Plastics) (b) = Condensado de melamina/formaldeido (British Industrial Plastics) (c) = Polietileno-imina modificada (BASF)

738

TCE-9

Claims

1 - Processo de tratamento com cola, da superfície de papel ou produtos semelhantes, caracterizado por o papel ser trata, do, após secagem parcial, com uma composição que compreende um éster de polioxialquileno de uma colofónia reforçada, donde resulta um aumento do coeficiente de atrito da superfície tratada do papel.

2 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracteriza do por a composição de tratamento compreender o produto obtido pela reacção de colofónia com um dienófilo e por se submeter a colofónia reforçada resultante a uma esterificação com um polioxialquileno-glicol.

3 - Processo de acordo com a reivindicação 2, caracteriza do por a colofónia ser escolhida de entre uma ou mais goma-colofónia, colofónia de madeira e colofónia líquida e por os componentes serem submetidos a reforço sem serem separados.

4 - Processo de acordo com as reivindicações 2 ou 3, caracterizado por a colofónia submetida a reforço ser uma goma-colofónia.

5 - Processo de acordo com as reivindicações 2, 3 ou 4, caracterizado por o dienófilo ser escolhido entre ácidos orgânicos insaturados em oCe £> e os anidridos desses ácidos.

6 - Processa de acordo com a reivindicação 5, caracteriza do por o dienófilo compreender 3 a 10 átomos de carbono.

7 - Processo de acordo com as reivindicações 5 ou 6, caracterizado por o dienófilo ser escolhido entre ácido maleico, anidrido maleico e ácido fumárico.

8 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 2 a 7, caracterizado por a quantidade de dienófilo que reage com a colofónia se encontrar na gama entre 3)ó e 20> em peso, baseado no peso da colofónia.

9 - Processo de acordo com a reivindicação 8, caracteriza do por a quantidade de dienófilo se encontrar na gama entre 3% e· 18/o em peso, baseado no peso da colofónia.

67 738

TCE-9

-2310 - Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por a quantidade de dienófilo se encontrar na gama entre 3% e 11% em peso, baseado no peso da colofónia.

11 - Processo de acorda com qualquer das reivindicações 2 a 10, caracterizado por a colofónia reagir com o dienófilo de mo do a obter-se um reforço, pelo menos parcial, da colofónia.

12 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 2 a 11, caracterizado por o produto obtido pela reacção da colofónia com o dienófilo ser submetido a esterificação sem separação.

13 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado por a colofónia reforçada ser esterificada pela reacção com pelo menos um de entre polioxietileno-glicol, poliisopropileno-glicol, polipropileno-glicol ou com uma sua mistura.

14 - Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterí zado por a colofónia reforçada ser esterificada por reacção com um ou mais polioxietileno-glicóis com peso molecular médio entre 200 e 1000.

15 - Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterí. zado por o ou os polioxietileno-glicóis terem um peso molecular médio entre 400 e 600.

16 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado por a colofónia reforçada ser esterificada por reacção com um componente polialquileno-glicol com um grau de alcoxilação entre 4,5 e 23,0.

17 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, ca rac terizado' por a quantidade de pol ialquileno-gli. col usada ser pelo menos suficiente para produzir o monoéster do ácido de colofónia reforçada.

18 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado por a composição usada para tratar o papel incluir um solvente ou diluente inertes numa quantidade slj ficiente para reduzir a viscosidade do produto da reacção de esterif icação .

19 - Processo de acordo com a reivindicação 18, caracterí,

67 738

TCE-9

-24zado por se usar como redutor da viscosidade o óleo de pinheiro, o óleo de colofónia ou um polialquileno-glicol para dissolver ou diluir a colofónia reforçada e esterificada aquando da utilização.

20 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado por a composição de tratamento ser aplicada ao papel por meio de uma aspersão electrônica, revest_i mento em cortina ou por calandra.

21 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado por a composição de tratamento ser aplicada ao papel por meio de uma prensa de colagem.

22 - Processo de acordo com a reivindicação 21, caracteri. zado por a composição de tratamento ser fornecida controlada e continuamente ao circuito da prensa de colagem.

23 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado por a composição conter um amido que também á aplicado ao papel.

24 - Processo de acordo com a reivindicação 23, caracterizado por o amido ser catiónico.

25 - Processo de acordo com as reivindicações 23 ou 24, caracterizado por o amido ser um amido de milho quaternizado.

26 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 23 a 25, caracterizado por a quantidade de amido usada no tratamento ser suficiente para uma tomada na gama de 3,0% a 12% em pe. so de amido, em relação ao peso seco do papel.

27 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado por a composição de éster de colofónia reforçada ser usada para tratar o papel, em conjunção com um adjuvante de retenção, conferindo-se assim ao papel uma colagem superior.

28 - Processo de acordo com a reivindicação 27, caracteri. zado por o adjuvante de retenção ser escolhido entre policloretos de alumínio, condensados de resina de poliamida/epicloro-hidrina, condensados de resina de ureia/formaldeído, poliéteriminas modificadas, poliacrilamidas, condensados de melamina/formaldeído,

6Ί 738

TCE-9

-25condensados de dicianodiamida/formaldeido, polímeros de dimetilamina/epicloro-hidrina/etilenodia mi na e alúmen dos fabricantes de papel.

29 - Processo de acordo com a reivindicação 28, caracteri zado por o adjuvante de retenção ser um policloreto de alúminio de fórmula Al(OH) (Cl) onde x tem um valor entre 1,35 e 1,65 e x y y = 3-x, ou de fórmula A1 ( OH) * (S 0^) ^ ( Cl)^ onde x tem um valor entre 1,35 e 1,65, y tem um valor entre 0,08 e 0,15 e z = 3-(x+y).

30 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 27 a 29, caracterizado por o adjuvante de retenção ser fornecido controladamente ao circuito da prensa de colagem.

31 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 27 a 30, caracterizado por o adjuvante de retenção ser usado numa quantidade suficiente para manter a proporção entre peso seco do adjuvante de retenção e peso seco do éster de colofónia refo_r çada num intervalo entre 1:1 e 1:20.

32 - Processo de acordo com a reivindicação 31, caracteri zado por a proporção se manter na gama de 1:1 a 1:10.

33 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado por a composição de tratamento ser aplicada numa quantidade suficiente para se verificar uma tomada na gama de 0,02/ a 1,0/ em peso do produto de reacção éster em relação ao peso seco do papel tratado.

34 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado por o papel tratadD ser um papel sem alúmen ou um cartão sem alúmen.

35 - Processo de produção de uma composição química adequada para tratamento da superfície de papel e cartão e compreendendo o produto obtido por sujeição de uma colofónia, reforçada por reacção com um dienófilo, a uma es te ri f icação com um poli, oxialquilenoglicol, caracterizado por (a) um componente de colofónia escolhido entre goma-col.0 fónia, colofónia de madeira, colofónia líquida e suas misturas, ser reforçado por reacção com um dienófilo escolhido entre ácidos orgânicos insaturados em c/ θ β> e os seus anidridos, de modo

67 738

TCE-9

-26a obter-se pelo menos um reforço parcial do componente de resina e (b) sè submeter a colofónia reforçada resultante a uma reacção, opcionalmente na presença de um catalisador de esterificação, com um polialquileno-glicol, a uma temperatura na gama de 509 a 3009C, em atmosfera inerte, durante um período de temp.o na gama de 0,5 a 5 horas.

36 - Processo de acordo com a reivindicação 35, caracteri zado por a quantidade de dienófilo que reage com a colofónia se encontrar na gama de 3% a 2 0% em peso, em relação ao peso da colofónia.

37 - Processo de acordo com as reivindicaçães 35 ou 36, caracterizado por a colofónia reagir com o dienófilo de modo a obter-se pelo menos um reforço parcial da colofónia.

38 - Processo de acordo com as reivindicaçães 35, 36 ou 37, caracterizado por a colofónia reforçada ser esterificada por reacção com pelo menos um polioxietileno-glicol, poliisopropileno-glicol, polipropileno-glicol ou com uma sua mistura.

39 - Processo de acordo com qualquer das reivindicaçães 35 a 38, caracterizado por a quantidade de polialquileno-glicol usada ser pelo menos suficiente para produzir o monoéster do ácj^ do da colofónia reforçada.