PT96547B

PT96547B - Processo para a reducao de espumas no frabrico de papel

Info

Publication number: PT96547B
Application number: PT96547A
Authority: PT
Inventors: Alberto Malatesta; Christiam Pierre; Rene Cohard
Original assignee: Exxon Chemical Patents Inc
Priority date: 1990-01-22
Filing date: 1991-01-22
Publication date: 1998-07-31
Also published as: EP0512038A1; JPH10502134A; NO922782L; WO1991010776A1; FI923316A; NO922782D0; PT96547A; ATE118848T1; DK0512038T3; EP0512038B1; FI923316A0; YU39791A; ES2068570T3; CA2074066A1; DE69107611T2; DE69107611D1

Description

A presente invenção refere-se à redução de problemas causados pela formação de espuma durante a produção de papel. Particularmente, refere-se a papel produzido sob condições alcalinas ou neutras, utilizando andridos ácidos cíclicos, especialmente, anidridos alquilo Ou alquenilo succínieos fASA), como materiais de encolamento,

O encolamento de papel com anidridos alquenil-succínicos (ASA) a um pH próximo do neutro, utilizando maté ria prima de papel contendo carbonato de cálcio como um mate• rial de enchimento de branqueamento neutro ê um processo bem

conhecido, mas é conhecido por produzir uma quantidade inaceitá vel de espuma na reciclagem da água branca na fabricação de papel. A espuma acumula-se como bolas brancas na água de reciclagem branca e ê transportada com a matéria prima de papel para a caixa da cabeça da máquina de fabricação de papel. Embora muitas vezes se adicionem silicones e outros aditivos anti-espuma eles não proporcionam uma redução adequada da espuma.

A paragem do processo e a limpeza do equipa mento são técnicas utilizadas para resolver os problemas atrás referidos. Os custos resultantes, devido à baixa produtividade apresentam uma perda irrecuperável no processo.

Tipicamente o encolamento efectua-se por do seamento do ASA, como uma emulsão, na matéria prima do papel na extremidade húmida da máquina de produção de papel antes da ali. mentação da matéria prima de papel diluído à mesa Fourdrinier.

A matéria prima de papel contém entre 20 e 30% (com base em celulose seca) de carbonato de cálcio como um material de enchimento inerte. Mais recentemente foi proposto, no pedido de patente Europeu 8930617,8 que o ASA se pode aplicar puro ou como uma solução. Têm-se desenvolvido tecnologias adequadas para pro duzir emulsões envolvendo misturas dinâmicas e estática (Patente Norte Americana E 29960), de materiais auxiliares, classificados como activadores, promotores e estabilizadores, para opti mizar as emulsões de ASA relativamente ao encolamento, retenção e funcionamento da máquina de fabricação de papel.

Embora o lugar para a introdução da emulsão de A&A na máquina de produção de papel possa ser escolhido de acordo com várias necessidades ns.r uma posição que minimize o seja turbulento para facilitar prima de papel.

da indústria, é normal selecioterapo de retenção e onde o fluxo a mistura do ASA com a matéria

Os ASA são compostos facilmente hidrolisáveis que produzem ácido alquenil-succínico em reacção com água. 0 ácido não é activo no encolamento do papel (TAPPI Jour2 nal 70 12 117-121. 1987). Além disso, forraa-se na água de reciclagem branca até um ponto em que a produção de espuma e de bolas brancas ocorre com o aparecimento de manchas negras no papel. Ocorre também a incrustação de bolas brancas em vários locais críticos da máquina, de produção de papel (tais como a malha Fourdrinier, nosç feltros da secção de secagem, na caixa da cabeça e no sistema de bombagem) com uma diminuição consequente da produtividade, pricipalmente devida a aumentos de pressão, manchas nos feltros e diminuição da drenagem. A paragem do processo e limpeza da máquina de produção de papel é a única técni ca conhecida utilizada para evitar os problemas de qualidade de papel devidos à formação de espuma e à formação de bolas brancas, ver o (TAPPI Papermakers Conference 1986 Publication páginas 311-314), e para eliminar os problemas de processamento.

A cinética da hidrólise do ASA indica uma reacção rápida cuja a velocidade aumenta com a temperatura e o pH e é uma função do tamanho de partícula da emulsão (TAPPI Alkaline Paapermaking 1985 17-20). A emulsão de ASA em água ê, assim, em geral produzida no sítio antes da sua introdução na máquina de produção de papel para minimizai’ a hidrólise.

Embora a retenção de ASA na primeira passagem seja elevada (por exemplo 80 a 50% e superior), a hidrólise de ASA não reagido e a formação de espuma ocorre muito rapidamente devido ao pH elevado prevalescente na reciclagem da água branca à sua temperatura que está compreendida entre 30 o 40^sC,

Existem disponíveis na indústria de papel várias formulações para preparar emulsões ASA ver (TAPPI Alkaline Papermaking 1985 113-133, TAPPI Sizing short course 1987 89-91). Baseam-se num composto emulsionante (tal como sulfo-suç cínatos, aductos de nonilfenol com óxidos de etileno e do propi. leno e análogos) e compostos orgânicos naturais e sintéticos su portando cargas positivas (tais como anido eationizado, poli-amidas e análogos). Um processo aprefeiçoado de encolaiaento, que maximiza a retenção do primeiro passo de ASA e que envolve o doseamento de ASA puro ou em solução, como uma aspersão fina

^Ses®sS2

tá descrito no pedido âe patente Europeu 3GS0517, g_# a retenção melhorada obtida co» as tésRleae. de mistura por aspersão depende de vários parâmetro® insluindo: distribuição de diâmetro de partícula de ASA, presença de compostos inertes soláveis ec ΛλΑ ausfneia de emulsioubíites» um &©& de esnta&to S a S vezes inferior» com a água» em comparação cem o processo de emulsSo» etc.

o ôb,$ôc*4w principal da presente invegão ê

mente na tecnologia <te encolsmento ds papel eg® base em ΛΗΑ.

Verificou-se eue nes operações de fabrico de papel que envolve» o eíieolísento sem ASA a formação de espuma depende da presença de Λ3Α, carbonato de cálcio e micro-bolhas de ar» A ausêneíc. de uo destes componentes na matéria prima de papel reduz dastricamente oa elimina a espuma» Assim, a hidrólise de ABA nSo pode se? responsável pela produção de es puma.

Verifícou-ss que a espuma ê composto ’'jr carbonato de cálcio misturado eos pequenas quantidades êe finos e traços de succinato de cálcio» «m agente tensio-activo íénico. Inclui também quantidades moderadas a grandes de ar» Ver ifi cou-se também que as micro-bolbas de ar» quando colocadas em contacto core a superfície de carbonato de cálcio não aderes ·ela espontaneamente. Contudo, se u® material hidrofóbico» tal como» um radical alqueniX sassíoíeo revestir a superfície ãa partícula de carbonato de cálcio as micro-bolhas de ar pofers fa cilmente ligar-se a. essa superfície» flutuando ag partíeotâs de carbonato de cálcio co» um diâmetro compreendido entre ô»g e 0,5 micra na superfície» de tal forna que se acumulam cqsjo usa. espuma na parte superior áo líouido de processo»

Os hidrolisados de ASA são essencialraente ácido alquil ou alquenll siceíisio© dissolvido em ou dissolvendo

- 4 ASA não hidrolisado. Produz-se um material hidróf óbice que adere por absorção química ao carbonato de cálcio e em parte reage com a produção de succínato de cálcio*

Verificou-se que a espuma no processo de fa “ «NB* bricação de papel pode ser reduzida» por adição á matéria prima de papel» de sais solúveis em água de um ácido poli-básico, tal como» sílica polimerizada tratada com hidróxido de sódio da fór mula geral NA O.mSlOg^nHgO em que men são o número de moles de Slo^e H^O relativos a um mole Na^O. Verificou-se que a adição de tais redutores reduzem ou evitam a formação de espuma e reduzem» assim os problemas de funcionamento de processo de fabrico de papel e melhora a qualidade do papel* 0 sal de um ácido poli-básico utiliza-se» de preferência» numa quantidade compreendida entre 0.02 e 2/5 em peso com base no peso de celulose seca.

Acredita-se que o efeito da adição destes sais de ácidos poli-básicos ê bloquear a superfície do carbonato de cálcio e evitar a formação de espuma criando succínato de cálcio. Outros sais que se podem utilizar como supressores de espuma incluem derivados sódio de poli-ácídos» tais como» ácido poli-fosfórico» ácido poli-fosfórico» ácido etileno-diamino -tetracético, ácido poli-acrílico, hidrocolóides, poli-sacarldeos» etc.

A presente invenção proporciona, assim a utilização, como um supressor de espuma, no fabrico de papel al calino ou neutro contendo cabonato de cálcio» de um sal solúvel em água de um ácido poli-básico ou uma dispersão aquosa coloidal.

Numa outra forma de realização desta invenção proporciona-se um processo para a fabricação de papel sob condições alcalinas ou neutras constituído pela adição de uma quantidade» suficiente para reduzir a formação de espuma, de um sal solúvel em água de um ácido poli-básico ou uma sua dispersão aquosa coloidal.

jrus&u

Numa outra forma de realização da presente invenção proporciona-se um processo, como anteriormente descrito, em que o papel é eneolado cosi «m anidrido de acido cíclico, particularmente, um anidrido de ácido alquil ou alquenil-succínico.

tratamento do carbonato de cálcio com o depressante de espuma efectua-se em porções ou, de preferência, em contínuo quando se adiciona o pigmento em pasta à matéria prima de papel. Embora os pontos de introdução do supressor de espuma e do carbonato de cálcio possam ser diferentes, ê preferível. que se,iam os mesmos e que estejam, de preferência, colocados a jusante da posição em que o material de encolamento ê adicionado à matéria prima do papel. Acredita-se que a redução de espuma por bloqueamento da superfície ocorra devido sos supressores se ligarem, de preferência, à superfície de carbonato de cálcio evitando assim que as micro-bolhas de ar adiram às partículas de carbono de cálcio e flutuem na parte superior (A.T. Taggart, Elements of ore dressing, Jonh líiley ô Sons Inc. Nova York 1951, páginas 2S3 a 281),

Corão uma consequência de uma operação essên cialmente sem espuma, a acumulação de bolas brancas no papel é drásticamente reduzida ou eliminada. Assim, não ê mais necessário parar frequentemente o processo de fabricação de papel para efectuar operações de limpeza para eliminar as bolas brancas depositadas nas máquinas de papel» Gomo uma consequência, hã um aperfeiçoamento do funcionamento da máquina e dos custos de pro dução,

A presente invenção pode aplicar-se â produ ção de papel ou produtos semelhantes, tais como, cartão, papelão, etc. com base em fibras de celulose ou sintéticas.

papel, o cartão, papelão e outros produtos semelhantes são produzidos por dispersão, primeiro, das fibras de celulose ou sintéticas em grandes quantidades de água e passagem da dispersão a uma máquina de fabricação de papei onde a água é removida para formar um teia contínua de papel.

S⁵

X

De acordo com a natureza das fibras, o tipo de papel ou de cartão que se pretende produzir, o produto é tra tado com vários produtos químicos os quais podem ser injectados na dispersão aquosa das fibras. Um tratamento particular comum à maior parte dos processos de fabricação de papel é o encolamento.

encolamento do papel é bem conhecido, sen do dois os materiais de encolamento típicos, dímeros de alquil-ceteno e anidridos alquenil-succínicos. Estes produtos utilizam-se, em geral, na forma de emulsão como descrito em, por exemplo, Patente Japonesas PublicaçSes número 62-2310099; 61-146898; 61-160495; 52-255.02; 60-20905. Embora a presente inven ção se refira ao encolamento em geral, refere-se» particularmente, ao encolamento com anidridos alquenil-succínicos e dímeros de alquil-ceteno,

A Patente do Reino Unido 1492104 descreve a utilização de éteres, alquil ou aril-alquil de poli-oxi-alquile no, ou os correspondentes derivados mono e di-ésteres para produzir emulsões de anidridos ácidos cíclicos com uma baixa entra da de energia de corte. Tais emulsões utilizam-se para dispersar, intimamente, o anidrido na matéria prima de celulose para produzir papel encolado. A emulsão de encolamento pode produzir -se in situ, dentro da matéria prima da celulose» ou antes da introdução da matéria prima de celulose. As emulsões preparam-se, de preferência, na presença de estabilizadores cationizados tais como amidos cationizados» resinas de acrilato dé poli-amino-etilo, resinas poli-amida possuindo grupos amino livres, reagidos ou não com epicloro-hidrina etc,

A função principal destes estabilizadores catiónicos é carregar positivamente as partículas da emulsão favorecendo a sua absorção, por atracção de Coulomb, na superfície negativamente carregada das fibras de celulose.

Embora a presente invenção se possa utilizar com processos em que se utilizam emulsões de encolamento é,

partieulrmente, adequado para utilização e® combinações com a tecnologia descrita no pedido de patente Europeu 8930617,8 no qual o papel, cartão, ou pepelão, são produzidos por um proces so de encolamento constituído pelos passos seguintes:

- Produção de uma pasta aquosa de matéria pri ma de celulose.

- Catíonização da pasta aquosa.

- Dispersão do material de encolamento sinté-tico, puro ou em solventes, na forma de gotícuias finas, na ma téria prima de celulose antes, durante ou depois da formação de uma teia de papel esteja a referida teia de papel seca ou não.

- Secagem da teia de papel.

E também aplicável ao processo era que o encolamento é introduzido em mistura com a água com descrito nos pedidos de patente do Reino Unido 9001435, 9001436, 9008334 e 9008335. AQui a água geralmente a uma temperatura compreendida entre 30 a 50S c é utilizada como o t^eículo para transportar o material de encolamento sintético na forma sufe-dividida.

Utilizam-se 0,2 a 4,0 metros cúbicos de água por tonelada de celulose seca, de preferência, 0,35 a 3,0 metros cúbicos. De acordo com estes prodecimentos preferidos, o composto de encolamento sintético reactivo é continuamente disperso na forma de gotículas finas na extremidade húmida da máquina de fabricação de papel, de preferência, em locais onde a pasta aquosa da matéria prima de celulose está sob elevada turbulência para se obter um contacto rápido @ completo do composto de encolamento com a matéria prima de papel. Se fõr necessário pode controlar-se a turbulência dotando de chicanas e agita dores o fluxo da pasta fluida,

A absorção das partículas de composto de en colamento nas fibras celulósicas é auxiliada pelo tratamento de catíonização em que as fibras se podem submeter a um tal tratamento em contínuo ou em tubos de preparação de matéria prima de papel e, altemativamente, o encolamento pode ser cationizado

- 8 por, por exemplo, adição em conjunto com um composto de cationizaçâo. Tal cationizaçâo é uma técnica normalizada na produção de papel para favorecer a retenção de resinas resistentes â húmidade, de cargas minerais, etc., que de outro modo se perdiam em grande parte* A cationizaçâo efectua-se, em geral, cora arainas gordas de cadeia longa, aminas contendo polímeros sintéticos, amidos catiónicos modificados, resinas poliamida-amina e outros produtos de cationizaçâo. Utiliza-se normalmente entre 0,02 e 3,50 % em peso de agente de cationizaçâo com base no peso de fibra seca.

Neste processo o tempo de contacto com a água de processo do composto de encolamento sintético na forma de gotículas dispersas é muito pequeno, dependendo da turbulência na extremidade húmida da máquina e do tratamento de cationi zação das fibras de celulose. Estes factores podem variar até se obterem taxas elevadas de deposição das gotículas do encolamento nas fibras.

A accão combinada de tempo de contacto extremamente baixo com a água de processo e a capacidade hidrofóbica natural do composto de encolamento evita a sua degradação hidrolítica e o desperdício resultante. Além disso, diminuindo o diâmetro das gotículas até valores muito baixos, as inter-acções com as fibras de celulose e a absorção do composto de encolamento podem ser aperfeiçoadas aumentando assim a produção de encolamento até um nível superior ao que se podia obter com a tecnologia de emulsão corrente»

Noutro prodecímento, faz-se a aspersão de soluções de determinados gases, tais como, metano, propsaio, butano, hidrocarbonetos cloro-fluorados, dióxido de carbono, etc, em compostos de encolamento sintéticos, na forma de gotículas finas directamente na extremidade húmida da máquina de fabricação de papel ou na teia de papel formada antes da secção de secagem da máquina, ou na prensa de encolamento.

Pode utilizar-se uma gama de composições de gás-composto de encolamento. Uma composição preferida pode ser

- 9 determinada experientemente, uma vez que depende do tipo do papel produzido numa dada máquina e dos parâmetros do processo.

Em geral, a concentração de gás dissolvido pode estar compreendida entre 20 e 50% no composto de encolamenfo embora por razões económicas seja preferível que a concentração do gás se mantena compreendida entre 1. e 19%, se o factor custo for muito importante* As soluções de composto de eneolamento gás podem também obter-se por mistura prévia de gases do tipo baixa e ele vada solubilidade em compostos de eneolamento, tais como azoto e dióxido de carbono, azoto e metano,

Noutro procedimento, dissolve-se, primeiro, o composto de eneolamento sintético reactivo num solvente inerte anidro, aprótico, solúvel em água. Faz-se a aspersão da solu ção com um ou vários bocais, como gotícuias finas, directamente na pasta aquosa de celulose na extremidade húmida da máquina de fabricação de papel. Neste caso, díssolve-se o solvente inerte na água do processo protegendo assim as gotículas do composto de eneolamento reactivo da acção hidrolítica da água e gerando in situ uma superfície preparada de fresco na presença de celulose .

A presença de gases inertes dissolvidos no solvente aprótico, como anteriormente especificado (por exemplo dióxido de carbono), é também reivindicado para este tipo de procedimento. Os exemplos de compostos apróticos adequados incluem cetonas, ésteres, éteres, hidrocarbonetos aromáticos e alifáticos (por exemplo, acetona, metil-etil-cetona, acetonil-acetona, acetato de metilo, di-acetato de etxleno glicol, dioxano, etc.). Pode considerar-se uma gama de concentrações de solvente nas soluções com o composto de eneolamento. A composição preferida é determinada por experimentação, dependendo dos parâmetros de processo. ConsideraçÕesde custos indicam que concentrações de solvente na gama de 1 a 19% podem ser preferidas a concentrações na gama de 20 a 50% ou superiores, para evitar também a acumulação de solvente no sistema de reciclagem de água .

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Noutro procedimento preferido dissolve-se o composto de encolamento reactivo num composto anidro, prático, solúvel em água imediatamente antes dr ser aspergido e transfor mado em gotícuias finas.

As concentrações preferidas do solvente ani dro prático com o composto de encolamento reactivo são como anteriormente descritas no caso dos solventes apróticos. As classes de tais solventes incluem alcóois, alcóois de éter, alcóois de éster (por exemplo, álcool metilico, alcooletílico, 2-butoxi. -etanol, mono-acetato de etileno glicol, 2-(2-butoxi-etanol), etc.

Depois da adição do composto de encolamento à matéria prima de papel na extremidade húmida da máquina de fa bricação de papel, em concentrações compreendidas entre 0,005 e 2,0 % em peso de fibras secas, seca-se a teia de papel por aque cimento a temperaturas compreendidas entre 90 e 120^a O, favorecendo assim a reacção entre o composto de encolamento reactivo eos grupos hidroxilo da celulose. Isto pode efectuar-se por intermédio de cilindros aquecidos os quais proporcionam também a pressão necessária para impregnar a superfície e espessura da teia de papel com o composto de encolamento reactivo.

Os compostos de encolamento reactivos prefe ridos são anidridos de ácidos cíclicos da fórmula geral

R - C - C = 0 « \

I ⁰I Z c - c = o

Em que R^representa ura grupo orgânico hidro fóbico. Mais preferidos são os anidridos de ácido cíclico líqui dos em que representa um grupo alquenilo ^{áe ca<3eia} ramificada,

1,1 -

Os exemplos típicos de celulose que se podem tratar com os compostos de eneolamento são derivados de madeiras duras e madeiras macias, branqueados ou não branqueados, semi-químicos, madeira triturada e suas combinações. 0 rayon sintético ou fibras de celulose regeneradas podem também utilizar-se, assim como, resíduos de papel e de cartão.

Os exemplos seguintes ilustram a presente invenção na qual o conteúdo de todos os materiais referidos nos exemplos se referem a pesos com base na celulose seca e utiliza ram-se os materiais seguintes:

A) Tratou-se sulfato de celulose branqueado ( 60% de madeira dura, 40% de madeira macia) de grau de liberdade 35 SR e concentração de 40 g por litro em água da torneira (72 Franceses de dureza) cora 0,25 a 0,50% de sulfato de alumínio fti dratado íalume) como uraa solução de 100 g por litro em água da torneira.

S) Cozeu-se amido de batata cationizado (marca Roquette Fr. HICAT 180), cora uma concentração de aproxímadaGiente 5% em água desmineralizada, a 85^s a 90 ^s C durante 30 minutos e, subsequente, diluiu-se durante aproximadamente 5 minutos. Quantidades limitadas de amido sao cosidas e norraaXraente utilizadas dentro de 12 a 24 horas depois do cozimento para evitar os efeitos de envelhecimento,

C) Fez-se uma pré-pasta aquosa de carbonato de cálcio (marca Craie Micronic O) em água da torneira a uma concentração de 350 g por litro.

C) Utilizou-se anidrido alqueníl-succínico ( marca Exon Chemical CO,) possuindo uma cadeia lateral ramificada C^_?, ^e FIBFAN 76 (Roquette Fr.) possuindo uma cadeia (C^g “C-|g)» como agentes de eneolamento.

7)0 díraero de alquil-cetsno (AKD) possui ura ponto de fusão de 39a C como medido por calorimetria de varrimento diferêncial»

F) Utilizou-se poliacriamida (marca Schimmer & Sehwartz F04550SFH), dissolvida em água a uma concentração de· 0,038% como auxiliar de retenção da floculação.

G) Adicionou-se poli-silicato de sódio NSp3igO₇- 3HgO como uma solução a 42%, em peso, em água, sem mo dificações, Adicionou-se sílica polimerizada coloidal contendo Na^O a 0,3% como uma dispersão a 1.5% em água (marca EKA-íCemi Compozil BMA), sem modificação,

H) Um ácido di-etileno-tri-amino-perta-metileno-fosfónico (Monsanto Dequeste 2060 S) contendo 0,1% em peso de Na^O como uma solução a 20% em peso em água. Acredita-se que o produto seja da fórmula

H0₃PCH₂ ch₂po₃h /

m_a ^pCH₂

CH, ch₂po₃h po₃h

Nos exemplos todas as concentrações se refe rem à celulose seca, excepto de indicado de outro modo.

EXEMPLO COMPARATIVO í

Alimentou-se uma quantidade da matéria prima de papel A previamente tratada com 0,25% de alumem a um tibo de alimentação 3 de 5 m' è tratou-se com 0,5% de amido de batata catiónico cozido B. A quantidade de matéria prima de papel é li mit.ada a aproximadamente 1 hora da alimentação da máquina, para evitar efeitos de envelhecimento não desejados.

Utilizou-se uma bomba doseadara de êmbolo ligada a um bocal de aspressão para misturar, por aspersão,

FTBHAN 76 D num caudal de água da torneira, a 40-50^s 0, & ali3 —1 mentou-se a mistura a uma velocidade de 0,5 m . Ton de celulose seca no lado de sucção da bomba que alimenta a matéria de papel tratada com alume â máquina de fabricação de papel. Alimentou-se o FIBRAH 76 a uma taxa de 0,25% para maximizar os efeitos de formação de espuma, se existirem.

A máquina de fabricação de papel foi construída por SIGMA, Terni, Itália. Equipou-se com um fourdrinier de 0,6 metros de largura e uma série de cilindros de secagem aquecidos por vapor 22» crae funcionam a uma velocidade de 40 m. -1 min e produzindo aproximadamente loo Kg de papel por hora. A 2 gramagem manteve-se a aproximadamente 30-85 g. m .

Dosearam-se 25% de carbonato de cálcio em pasta aquosa na matéria de papel no lado de sucção da bomba. O pH da matéria prima de papel depois da adição de carbonato de cálcio estava compreendido entre 7,2 e 7,6.

Finalmente adicionou-se poli-acrilamida F a 0,033% á matéria prima de papel antes de ela entrar na caixa de cabeça.

Secou-se a teia de papel na secção de secagem da máquina, cujos cilindros aquecidos por vapor são programados rara atingirem temperaturas na gama dos 50-110⁹ 0, antes de serem elevados.

Observaram-se os seguintes parâmetros na má quina de fabricação ds papel no equilíbrio.

Concentração de papel na caixa de cabeça g.l*^ 3,5 % de retenção de todos os sólidos na 1.2· passagem 94,3 % de retenção de carbonato de cálcio na l^â passagem 80,5 % de cinzas a 425s C 19,7 Potencial zeta água branca mV 41,1 Feitio + arame/2 Cobb S0« (50% RH, 23 s C) 19 ’ Gramagem g.m² 80

Observou-se uma formação grave de espuma na reciclagem de água branca e a formação de bolas brancas. Contaram-se uma média de 830 manchas escuras por m no papel produzido o que tornou totalmente inadequado para venda.

EXEMPLO COMPARATIVO 2

Repetiu-se O Exemplo comparativo 1 utilizan do um anidrido alquenil-C^g-succínleo D de cadeia ramificada ( EXXON CHEMICAL CO) como agente de encolamento.

Observaram-se os seguintes parâmetros na má quina de fabricação de papel» no equilíbrio.

Concentração de papel na caixa de cabeça g.l 3.6 % de retenção de todos os sólidos na I^a passagem 92.7 % de retenção de carbonato de cálcio na I^a passagem 75.7 % de cinzas a 4253 C 16.4

Potencial zeta água branca mV +2

Feltro + arame/2 Cobb 60 (50% RH» 23S C) 21

Gramagem g.m 80

Observou-se a formação de espuma e a formação de bolas brancas. Contou-se uma média de 950 manchas escu2 ras po m no papel produzido o que o tornou totalmente inadequado para venda.

EXEMPLO 1

Repetiu-se o Exemplo comparativo 2 nos percursos 1, 2, 3, e 4.

Doseou-se poli-silicato de sódio G na matéria de papel no lado de sucção da bomba em conjunto com carbonato de cálcio em pasta aquosa. O pH da matéria prima de papel depois da adição estava compreendido entre 7,2 e 7,6.

C..,irv3JSt» . Observaram-se os seguintes parâmetros na má quina de fabricação de papel, quando se atingiu o equilíbrio.

Percurso N^s	1	2	3	4
% Poli-silicato de sódio	0.08	0.16	0.08	0.08
% Encolamento	0.25	0.25	0.25	0.30
—1 Concentração do papel na caixa de cabeça g.l ; .	3.6	3.6	3.6	3.6
% de retenção de todos os sódios na I^a passagem	-	95.0	—	96.6
% de retenção de carbonato de cálcio na 1A passagem	-	91.1	-	93.8
% de cinzas a 4252 c	22.4	21.6	22.5	22.0
Potencial zeta águas brancas mV	-	44* 4	-	45.3
Feltro + arame/2 Cobb 60” (5C$ RH, 232 g)	21	21	19	20
2 Gmnagem g.m	80	80	80	80

Produziu-se pequena quantidade de espuma ou nenhuma espuma e observou-se a ausência de bolas brancas em todos os percursos. A presença de manchas escuras no papel produ2 zido de aproximadamente 30 a 35 unidades por m indicou que o tratamento poli-silicato de sódio tinha diminuído drasticamente a formação de bolas brancas.

EXEMPLO 2

Repetiu-se o Exemplo comparativo 2 nos percursos 5, 6, 7, Se 10. 0 processo 9 efectuou-se com FIBRAN 76, como agente de encolamento para comparação. Em todos os casos a concentração do encolamento foi de 0,25%, Dosearam-se poli-silicato de sódio G ou ácido polifosfónico H na matéria prima de papel no lado de sucção da bomba em conjunto com carbonato de cálcio numa pasta aquosa. O pH da matéria prima de papel depois da adição está compreendido entre 7,2 e 7,6. Efectuaram-se os percursos 6, 7, 8, 9 e 10 com quantidades decrescentes de

poliacrilamida (de 0,038% como no Exemplo comparativo 1 até 0,019 e 0,0%).

Observaram-se os seguintes parâmetros na máquina de fabricação de papel quando se atingiu o equilíbrio»

Percurso H^s	5	6	7	8	9	10
% Poli-silicato de sódio	9.67	0.67	0.67	0.67	0.33	0.00
% Acido polifosfónico	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.25
% Poliacrilamida	0.038	0.019	0.0	0.0	0.019	0.00
Concentração de papel na
caixa de cabeça g.1~^	3.6	3.6	3.6	3.6	3.6	3.6
% de retenção de todos os
sólidos na 1» passagem	97.9	92.9	88.8	89.7	91.7	90.2
% de retenção do carbonato
de cálcio na 1* passagem	95.9	83.6	75.4	76.3	88.3	79.8
% Cinzas a 425S C	22.3	21.8	21.7	21.8	22.0	21.6
Potencial zeta águas brancas	+11.1	+1.1	-	+0.7	-	+0.6
Feltro + arame/2 Ccbb 60”
(50% RH, 23« C)	20	22	23	23	20	24
Gramagem g.m^	80	80	80	80	80	80

Produsiram-se pequenas quantidades de espu ma ou nenhuma espuma e observou-se a ausência de bolas brancas emtodos os percursos. A presença de manchas escuras no papel 2 produzido de aproximadamente 25 a 30 unidade por m indica que tratamento com COMPOZIL ou Dequest 2060 S diminuiu drasticamen te a formação de bolas brancas. Ê importante referir que o COMPOZIL sozinho sem qualquer poliacrilamina adicionada possui uma boa acção de floculação.

EXEMPLO 3

Pepetiu-se o Exemplo 2 nos percursos 11 e 12 utilizando, respectivamente, anidrido alquenil e^g-succínico de cadeia ramificada D (EXXON Chemical Company) e uma mistura de 92,7% em peso desse anidrido com 7,3% em peso do dímero alquil-ceteno E, como agentes de encolamento, a uma concentração de o,15%.

Em ambos os percursos, a matéria prima de papel A não foi previamente tratada com alume e amido de batata

B cationizado. Utilizou-se uma bomba doseadora de êmbolo ligada a um bocal de aspersão, para misturar por aspersão o anidrido de alquenilo C^Q puro ou sua mistura com o dímero alquil-ceteno E num caudal de amido de batata cationizado em Água desmlne3 —1 ralizada a uma concentração de 1,3% à taxa de 0,38 m . Ton de celulose seca. Doseou-se o poii-silícato de sódio G (COHPOZTLl em contínuo na matéria prima de papel, a uma taxa de’ 0,38 partes de material comercial por 100 partes de celulose no lado de sucção da bomba em conjunto com carbonato de cálcio em pasta aquosa.

Finalmente, dosearam-se 0,25 partes de alume na matéria prima de papel, antes da caixa da cabeça e sem po liacrilamida adicionada. Observaram-se os seguintes parâmetros da máquina de fabrico de papel quando se atingiu o equilibrio.

Percurso N²	11	12
Cone. de papel na caixa de cabeça g.í¹	3.6	3Í6
% de retenção de todos os sólidos na 1® passagem	96,5	97.1
% de retenção de carbonato de Ca na 1® passagem	83,8	88.3
% Cinzas a 4253 c	21.5	22.8
Potencial zeta águas brancas mV	+1,9	+2.8
Feltro + arame/2 Cobb 60« (50% PH, 23®C)	10	17
Ensaio de encolamento Hercules	287	350
Gramagem g.n^	80	80

Não se produziu qualquer espuma e não se ob servaram bolas brancas nos percursos. Além disso, a presença de manchas escuras no papel produzido é drasticamente reduzida a 1 a 5 por 10 m^«

Claims

REIVINDICAÇÕES

- 1.3 Processo para a supressão de espumas no fabrico alcalino ou neutro de papel que utiliza carbonato de cálcio como material de enchimento, caracterizado por se empregar um sal solúvel em água ou dispersável em água de um ácido polibásico ou a sua dispersão coloidal em água.

- 2ã Processo de acordo com a reivindicação 1 ca racterizado por o papel ser encolado pela adição, durante a fabricação de papel, de um anidrido de ácido cíclico, em particular de um anidrido de ácido alquil succínico ou alquenil succínico durante o fabrico.

— 3® —

Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2 de caracterizado por se utilizar desde 0,2 a 2% em peso re lativamente ao peso de celulose seca, de sal de ácido polibásico.

- 43 Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3 caracterizado por o papel ser encolado pela adição durante a fabricação do papel, de um dímero de alquilceteno.

- 58 Processo de acordo com a reivindicação 4 ca racterizado por o papel ser encolado com uma mistura de dímero de alqilceteno e outros componentes de encolamento reactivos.

- 6ã Processo de acordo com a reivindicação 5 ca racterizado por o outro composto de encolamento reactivo ser um anidrido de ácido cíclico.

- 7a Processo para a fabricação de papel sob con dições alcalinas ou neutras caracterizadopor compreender a adição de uma quantidade suficiente para diminuir a formação de es puma de um sal solúvel em água de um ácido polibásieo ou da sua dispersão coloidal em água.

- 8® Processo de acordo com a reivindicação 7 ca racterizado por se adicionar 0,2 a 2% com base no peso de celulose seca do sal de ácido polibásieo.

- 9» Processo de acordo com as reivindicações 7 ou 8 caracterizado por o papel ser encolado pela adição de um anidrido de ácido cíclico, em particular de um anidrido de ácido alquilsuccínico ou alquenilsuccínico à matéria prima aquosa para a fabricação de papel.

- los Processo de acordo com qualquer das reivindicações 7 a 9 caracterizado por se encolar o papel pela adição de um dímero de alquiIceteno á matéria prima aquosa para a fabricação de papel.

20 - 113 Processo de acordo com a reivindicação 10 caracterizado por se adicionar o dímero de aXquilceteno era conjunto com outros compostos de encolamento reactivos.

- 12® Processo de acordo com a reivindicação 11 caracterizado por o outro composto reactivo de encolamento, ser um anidrido de ácido cíclico»

A requerente reivindica as prioridades dos pedidos de patente britânicos apresentados em 22 de Janeiro de 1990 e em 12 de Abril de 1990, sob os n²s 9001438.2 e 9008336.1 respectivamente.

Lisboa, 22 de Janeiro de 1991