BRPI0202268B1 - pigmento de caulim de alta performance, tinta de revestimento em papel formada por pigmento de caulim de alta performance e método para produzir pigmento de caulim de alta performance - Google Patents

Abstract

"pigmento de caulim de alta performance, tinta de revestimento em papel formada por pigmento de caulim de alta performance e método para produzir pigmento de caulim de alta performance". onde o pigmento de caulim apresenta simultaneamente propriedades óticas e reológicas melhoradas obtidas por meio de um controle rigoroso do tamanho e formato das partículas, bem como da distribuição do tamanho e formato das partículas; o dito pigmento de caulim apresenta as características de alvura iso maior do que 88,5; distribuição granulométrica com no mínimo 94% em massa menor que 2 <109>m e máxima de 25% em massa menor que 0,2 <109>m e viscosidade hércules em 1100 rpm menor que 18 dinas em polpas com concentração de sólidos de 70 a 75 % de sólidos; e ainda um método que envolve as etapas de beneficiamento do caulim grosso, as quais são compreendidas por dispersão, desareiamento para retirada da areia, centrifugação para descarte da fração de grossos e retirada das impurezas via processos convencionais como separação magnética, flotação e lixiviação química; sendo que o dito método ainda envolve as etapas de beneficiamento do caulim fino, as quais são compreendidas por dispersão, desareiamento para retirada da areia, centrifugação para descarte da fração de grossos e retirada das impurezas via processos convencionais como separação magnética, floculação e lixiviação química; sendo que para o beneficiamento do caulim grosso na etapa de centrifugação obtém-se uma fração fina caracterizada por uma distribuição granulamétrica estreita com no mínimo 94% em massa menor que 2 <109>m e máximo 18 % em massa menor que 0,2 <109>m; enquanto que para o beneficiamento do caulim fino na etapa de centrifugação obtém-se uma fração fina caracterizada por uma distribuição granulométrica com no mínimo 90 % em massa menor que 0,5 gm e no mínimo 50 % em massa menor que 0,2 <109>m.

Description

"PIGMENTO DE CAULIM, TINTA DE REVESTIMENTO EM PAPEL FORMADA POR PIGMENTO DE CAULIM E MÉTODO PARA PRODUZIR PIGMENTO DE CAULIM".

Refere-se o presente relatório a um pigmento de caulim de alta performance, a uma tinta de revestimento em papel formada por pigmento de caulim de alta performance, bem como a um método para produzir pigmento de caulim de alta performance.

De uma forma mais específica a presente invenção trata de produtos de caulim para uso em revestimento de papel e seu método de produção e em especial a pigmentos de caulim com características óticas e reológicas melhoradas, seus usos e métodos para sua produção.

Como é de conhecimento dos técnicos no assunto, o caulim é uma rocha constituída por argilo minerais, onde usualmente a caulinita é o mineral predominante. O caulim apresenta várias aplicações industriais em função das suas características como inércia química em ampla faixa de pH, coloração branca, baixa abrasão, baixa condutividade elétrica e baixa condutividade térmica, com um formato e um tamanho de partículas apropriadas que conferem bom poder de cobertura e uma boa reologia, além de um baixo custo quando comparado com materiais aos quais compete.

Entretanto raramente o caulim ocorre sob a forma pura, sendo necessário o emprego de métodos específicos de beneficiamento já bastante conhecidos na prática industrial para a retirada dos componentes considerados deletérios. Alguns componentes conferem cor indesejável ao caulim, como as impurezas de ferro e titânio, outros que ainda conferem abrasividade, como a presença de areia, enquanto outros podem deteriorar a reologia, como a presença de argilo minerais com morfologias e estruturas cristalina diferentes da caulinita.

Outro aspecto relevante é que as características do pigmento de caulim variam de depósito para depósito e mesmo para um depósito em particular podem ocorrer diferenças significativas nas características do pigmento de caulim. Por exemplo, os caulins brutos originários dos depósitos de caulim localizados na Bacia do Rio Capim, região norte do Brasil, são constituídos de dois tipos de caulim bruto, aqui denominados caulim grosso e caulim fino, mesmo para um depósito em particular. É comum observar uma camada delgada de transição entre os dois tipos de caulim. O caulim grosso e o fino apresentam características bastante distintas em função de suas diferentes origens geológicas. O caulim grosso é constituído por uma estreita distribuição de tamanho, principalmente na extremidade fina da curva de distribuição de tamanho, tipicamente com no máximo 15% em massa menor que 0,2 pm na fração desareiada. Uma segunda característica do caulim grosseiro é o maior grau de cristalização da caulinita. O grau de cristalização pode ser quantificado pelo índice de Hinckley que avalia o quanto a estrutura cristalina da caulinita está bem formada. Usualmente, os caulins grosseiros apresentam índice de Hinckley superior a 0,6. Outra característica dos caulins grosseiros da região do rio Capim é a sua morfologia que ocorre sob a forma de placas grandes e individualizadas.

Na região de caulim da Geórgia, nos Estados Unidos, caulins grosseiros com tamanho similar ao caulim grosso da região do Rio Capim apresentam-se sob a forma de "livros", ou seja, apresentam placas de caulinita empacotadas. Estes "livros" de caulim necessitam de um processo mecânico, denominado delaminação, para transformar os "livros" de caulinita em partículas individualizadas. As partículas de caulinita, uma vez individualizadas, permitem uma boa cobertura ao papel, favorecendo a opacidade do papel revestido. Entretanto, este processo mecânico de individualização das partículas de caulinita danifica as partículas, tornando as suas bordas irregulares. As partículas de caulim grosseiro da região do Rio Capim apresentam naturalmente o formato hexagonal preservado, característico da caulinita. A preservação das bordas regulares das partículas de caulinita contribui para a boa reologia do pigmento.

Por outro lado, o caulim fino é constituído pela presença de grande quantidade de finos com no mínimo 30% em massa menor que 0,2 pm na fração desareiada. Além do menor tamanho, as partículas de caulim fino apresentam o formato mais esférico e um menor grau de cristalização, com índice de Hinckley inferior a 0,5.

Em algumas aplicações as especificações exigidas para o pigmento de caulim são bastante rígidas, como é o caso do uso em papel. Os pigmentos de caulim são muito utilizados para preencher e revestir produtos de papel. A folha de papel quando composta apenas por fibras de celulose possui uma superfície bastante irregular, causada pelas áreas livres entre as fibras. O pigmento de caulim pode ser utilizado na indústria de papel como carga para preencher os espaços livres entre as fibras ou como cobertura para tornar a superfície do papel mais regular. O revestimento confere ao papel uma superfície mais lisa, que proporciona melhor receptividade da tinta de impressão, resultando numa melhor aparência visual do papel impresso.

As especificações do pigmento de caulim para uso como revestimento são bem mais rigorosas do que seu uso como preenchimento. Propriedades tais como opacidade, alvura, brilho do papel e de impressão, aqui resumidamente chamadas de propriedades óticas, e as propriedades reológicas são de grande importância quando da aplicação do pigmento como revestimento.

Com o surgimento de máquinas de revestimento de papel cada vez mais velozes, a reologia do pigmento tende a adquirir importância fundamental na etapa de aplicação. Durante o revestimento do papel, o pigmento de caulim é submetido a elevadas taxas de cisalhamento, o que requer uma reologia muito boa do pigmento de caulim.

Sabe-se que para um mesmo pigmento de caulim, quanto maior a percentagem de sólidos, maior a viscosidade resultante. Pigmentos de caulim que apresentam baixa viscosidade em elevada taxa de cisalhamento e em altas percentagens de sólidos apresentam-se como produtos diferenciados, pois permitem que a máquina de revestimento opere em altas velocidades, melhorando a produtividade, e também reduzindo os custos de secagem. Caso o pigmento de caulim não apresente boa reologia tem que se operar a máquina de revestimento a velocidades mais baixas, implicando em perda de produtividade, ou diluir a tinta de revestimento, resultando em custo maior na etapa de secagem.

Pigmentos que apresentam propriedades óticas melhoradas apresentam-se atrativos para a indústria de papel em função da crescente demanda por papéis revestidos de alta qualidade. Um pigmento de caulim que apresentasse mais baixa viscosidade em altas taxas de cisalhamento e em altas percentagens de sólidos e que ainda conferisse ao papel revestido boas propriedades óticas, como elevada alvura, elevado brilho do papel e de impressão e sem perda de opacidade seria de grande interesse à indústria de papel. Existem disponíveis comercialmente pigmentos de caulim finos que fornecem elevado brilho do papel e baixa viscosidade em alta taxa de cisalhamento e em alta porcentagem de sólidos, mas com perda de brilho de impressão e/ou opacidade. Sabe-se que a presença de finos melhora a viscosidade em alta taxa de cisalhamento e o brilho do papel, mas prejudica a opacidade e brilho de impressão. Sabe-se também que partículas com formato de placa e distribuição granulométrica estreita contribuem para a opacidade do papel, mas prejudicam a reologia do pigmento. Entretanto através de um controle rigoroso do tamanho e formato das partículas, assim como da distribuição do tamanho e formato das partículas, é possível obter pigmentos de caulim com propriedades reológicas e óticas melhoradas simultaneamente. A patente US 9,928,189 cita um pigmento de caulim constituído por caulim grosso ou pela mistura de caulim grosso com caulim fino que apresenta características de alvura, opacidade, brilho do papel e de impressão melhoradas. O método para obter este pigmento consiste na retirada da fração fina do caulim grosso, permanecendo o pigmento apenas com a fração grossa que é caracterizada por possuir partículas mais esféricas na extremidade grosseira e partículas com formato de placas na extremidade fina, resultando num fator de forma médio superior a 12. Caso somente o caulim grosso isento de finos não apresente uma boa fluidez adiciona-se caulim fino na proporção de 0,1% a 30% em massa. O caulim grosso tem um índice de Hinckley maior que 0,6 e o caulim fino índice de Hinckley menor que 0,5. O pigmento resultante possui no mínimo 91% em massa menor que 2 pm e no máximo 30% em massa menor que 0,25 pm e viscosidade Hércules maior que 250 rpm em 18 dinas para percentagem de sólidos variando de 65 a 75%. O tamanho das partículas de caulim é usualmente medido por métodos de sedimentação em meio aquoso e é expresso em termos de diâmetro esférico equivalente, embora as partículas de caulim não sejam esféricas. A granulometria passante em 2 pm é muito utilizada pela indústria de papel como parâmetro de controle, embora sob o ponto de vista de processo não seja determinante nas características do pigmento. O equipamento usualmente utilizado para avaliar a distribuição de tamanho de pigmentos é o "Sedigraph".

Medidas diretas do fator de forma são realizadas usualmente via microscópio eletrônico de varredura e consistem em medir, para cada partícula, a sua maior dimensão e menor dimensão, que no caso da caulinita representa sua espessura. A relação entre a maiòr e menor dimensão representa a medida de fator de forma. Estas medidas devem ser realizadas em um grande número de partículas para garantir a representatividade das mesmas. O viscosímetro Hércules é um equipamento muito utilizado para avaliar a viscosidade de um pigmento em altas taxas de cisalhamento.

Pigmentos que apresentam alta viscosidade tem as suas medidas reportadas em rpm, a 18 dinas. A medida que a viscosidade diminui, os valores em rpm aumentam, porém, de uma maneira geral, viscosidades reportadas em rpm significam valores altos de viscosidade. Pigmentos que apresentam valores baixos de viscosidade são reportados no viscosímetro Hércules em dina, usualmente a 1100 rpm. A medida que a viscosidade diminui, os valores em dina também diminuem. Assim, é do conhecimento que um pigmento apresenta boas propriedades reológicas quando seus valores de viscosidade Hércules são reportados em dina e em altas percentagens de sólidos.

Assim, é um dos objetivos da presente invenção prover um pigmento de caulim para aplicação em revestimento de papel, cujas características óticas e reológicas melhoradas permitam sua aplicação em altas percentagens de sólidos.

Outro objetivo da presente invenção é prover uma tinta de revestimento para aplicação em papel constituída por um pigmento de caulim formado pela mistura de caulim fino com a fração fina do caulim grosso, que apresente características de tamanho e formato das partículas assim como distribuição de tamanho e forma bem definidas, garantindo boas características reológicas da tinta e propriedades óticas do papel revestido melhoradas.

Ainda outro objetivo da presente invenção é prover um método de produção de um pigmento de caulim com características óticas e reológicas melhoradas para aplicação em altas percentagens de sólidos.

Assim, a presente invenção atende à necessidade da indústria de papel de prover pigmentos de caulim com propriedades óticas e reológicas melhoradas simultaneamente. A mistura de caulim grosso com caulim fino é prática conhecida na indústria de caulim. A presente invenção descreve um processo no qual se mistura caulim grosso e fino, porém utiliza-se somente a fração fina do caulim grosso. Através de um controle rigoroso do tamanho e formato das partículas, assim como da distribuição do tamanho e formato das partículas, obtém-se um pigmento de caulim com características óticas e reológicas melhoradas simultaneamente.

Com esta invenção, verifica-se que a distribuição de formato das partículas não segue uma distribuição normal e, portanto, um valor médio único não se constitui num bom parâmetro para se caracterizar o pigmento. A distribuição de formato observada via microscópio eletrônico de varredura para a fração fina do caulim grosso revela valores médios de fator de forma de no máximo 15 para a extremidade fina e de no máximo 30 para a extremidade grossa. Esta distribuição particular do formato associada a uma distribuição estreita do tamanho de partículas permitem obter elevado brilho do papel, alta alvura e mantendo ainda elevado brilho de impressão e boa opacidade, características não típicas para caulins com granulometria fina. Se por um lado a distribuição estreita de tamanho das partículas e o elevado fator de forma obtido na extremidade grossa da fração fina do caulim grosso favorecem a obtenção de bom brilho de impressão e opacidade, por outro prejudicam a obtenção de valores baixos de viscosidade em elevadas taxas de cisalhamento. A presente invenção garante a obtenção de baixos valores de viscosidade Hércules através da mistura do caulim fino em baixas proporções, da ordem de 5 a 25% em massa, preferencialmente 15%. Esta redução significativa nos valores de viscosidade com a injeção de pequenas quantidades de caulim fino é obtida devido à utilização somente da fração fina do caulim grosso. A utilização da fração grossa do caulim grosso não permitiría alcançar as mesmas reduções de viscosidade com pequena participação de caulim fino. Esta pequena participação do caulim fino é fundamental para não prejudicar as demais propriedades óticas, como a opacidade. A mistura de caulim fino e grosso nestas condições permite que o novo pigmento alcance valores de viscosidade Hércules em dina em concentrações de sólidos de 70 a 75% de sólidos.

Aqueles versados no beneficiamento de caulim sabem que pigmentos que dispersam em altas percentagens de sólidos, acima de 70% de sólidos, e com viscosidade Hércules em dina apresentam grandes vantagens em função dos ganhos de produtividade na máquina de revestimento de papel e da redução nos custos de secagem. Desta maneira, variação da ordem de 1% nos valores de percentagem de sólidos de aplicação do pigmento no papel representa ganho significativo para a indústria de papel.

Esses e outros objetivos e vantagens da presente invenção são alcançados com um pigmento de caulim de alta performance, com uma tinta de revestimento em papel formada por pigmento de caulim de alta performance, e com um método para produzir pigmento de caulim de alta performance. O pigmento de caulim apresenta simultaneamente propriedades óticas e reológicas melhoradas obtidas por meio de um controle rigoroso do tamanho e formato das partículas, bem como da distribuição do tamanho e formato das partículas. O dito pigmento de caulim apresenta características de alvura ISO maior do que 88,5, distribuição granulométrica com no mínimo 94% em massa menor que 2 pm e máxima de 25% em massa menor que 0,2 pm e viscosidade Hércules em 1100 rpm menor que 18 dinas em polpas com concentração de sólidos de 70 a 75% de sólidos. O método para obtenção do pigmento de alta performance envolve as etapas de beneficiamento do caulim grosso, as quais compreendem a dispersão, desareiamento para retirada da areia, centrifugação para descarte da fração de grossos e retirada das impurezas via processos convencionais como separação magnética, flotação e lixiviação química; sendo que o dito método ainda envolve as etapas de beneficiamento do caulim fino, as quais compreendem a dispersão, desareiamento para retirada da areia, centrifugação para descarte da fração de grossos e retirada das impurezas via processos convencionais como separação magnética, floculação e lixiviação química; sendo que para o beneficiamento do caulim grosso na etapa de centrifugação obtém-se uma fração fina caracterizada por uma distribuição granulométrica estreita com no mínimo 94% em massa menor que 2 pm e máximo 18% em massa menor que 0,2 pm; enquanto que para o beneficiamento do caulim fino na etapa de centrifugação obtém-se uma fração fina caracterizada por uma distribuição granulométrica com no mínimo 90% em massa menor que 0,5 pm e no mínimo 50% em massa menor que 0,2 pm.

Os demais objetivos desta invenção serão melhor entendidos com a leitura que se segue da descrição detalhada.

De acordo com a presente invenção, o pigmento é produzido a partir da mistura de diferentes caulins brutos, aqui denominados caulim grosso e caulim fino, preferencialmente oriundos de depósitos sedimentares, como por exemplo, os da região do Rio Capim no Brasil. O caulim grosso apresenta características granulométricas e de formato das partículas bastante distintas do caulim fino. O caulim grosso diferencia-se do caulim fino pelo maior tamanho das partículas, maior presença de partículas com o formato de placas e maior grau de cristalização, usualmente com índice Hinckley superior a 0,6. A distribuição granulométrica da fração desareiada do caulim grosso apresenta de 55 a 75% em massa menor que 2 pm e no máximo 15% em massa menor que 0,2 pm. O caulim fino diferencia-se pelo menor tamanho das partículas, maior presença de partículas com o formato esférico e menor grau de cristalização, usualmente com índice de Hinckley inferior a 0,5. A distribuição granulométrica da fração desareiada do caulim fino apresenta no mínimo 75% em massa menor que 2 pm e no mínimo 30% em massa menor que 0,2 pm. Exemplos de distribuição granulométrica de caulim grosso e fino adequadas para produção do pigmento desta invenção são mostrados na tabela 1.

Tabela 1 -Características granulométricas de caulim grosso e caulim fino desareiado O caulim grosso bruto é disperso em polpa variando de 40 a 60% de sólidos com poliacrilato de sódio ou qualquer outro agente dispersante usado para dispersar caulim, como hexametafosfato e silicato de sódio. A polpa dispersa é submetida à etapa de retirada de areia através de peneiras, caixas de areia ou hidrociclones. A polpa desareiada é então submetida à retirada da fração de grossos através de centrífugas de tal maneira a obter uma distribuição granulométrica estreita com no mínimo 94% em massa menor que 2 pm e máximo de 18% em massa menor que 0,2 pm.

Outra característica importante da fração fina do caulim grosso é a distribuição do fator de forma: na extremidade fina da curva de distribuição granulométrica as partículas são mais esféricas com fator de forma médio de no máximo 15 e na extremidade grossa as partículas apresentam formato de placas com fator de forma médio de no máximo 30. A fração fina do caulim grosso é então submetida às etapas convencionais de retirada de impurezas, como separação magnética de alto gradiente, flotação e lixiviação química. Outra modalidade desta invenção consiste em realizar as etapas de retirada de impurezas, como a separação magnética e flotação, antes da centrifugação. O caulim fino bruto é disperso em polpa variando de 40 a 60% de sólidos com poliacrilato de sódio ou qualquer outro agente dispersante usado para dispersar caulim, como hexametafosfato e silicato de sódio. A polpa dispersa é submetida à etapa de retirada de areia através de peneiras, caixas de areia ou hidrociclones. A polpa desareiada é então submetida à retirada da fração de grossos através de centrífugas de tal maneira a obter uma distribuição granulométrica com no mínimo 90% em massa menor que 0,5 pm e no mínimo 50% em massa menor que 0,2 pm. A fração fina do caulim fino é então submetida às etapas convencionais de retirada de impurezas, como separação magnética de alto gradiente, floculação seletiva e lixiviação química. Outra modalidade desta invenção consiste em realizar as etapas de retirada de impurezas, como a separação magnética e floculação, antes da centrifugação. Usualmente a lixiviação química é a última etapa de retirada de impurezas e é realizada com a polpa em estado coagulado. Após a lixiviação química, a polpa ainda em estado coagulado é submetida à filtragem em filtro a vácuo ou prensa para retirada das impurezas lixiviadas. A torta de caulim resultante é redispersa com um agente dispersante, como poliacrilato de sódio. As polpas de caulim grosso e fino redispersas são misturadas na proporção de 5 a 25% em massa de caulim fino. Outra modalidade desta invenção consiste em fazer a mistura do caulim grosso e fino, na proporção de 5 a 25% de caulim fino em massa, após a centrifugação. Nesta modalidade as etapas de retirada de impurezas do caulim grosso e fino são realizadas em conjunto. A mistura de pigmento pode ser disponibilizada tanto sob a forma de polpa quanto na forma de pó. Para se atingir a concentração de sólidos desejada utilizam-se os equipamentos comumente empregados para a secagem de caulim, como evaporadores ou secadores por atomização, conhecidos como "spray drier. O pigmento de caulim obtido por este processo tem alvura ISO maior do que 88,5, isto é, variando de 88,5 a 91,0; distribuição granulométrica com no mínimo 94% em massa menor que 2 pme máximo de 25% em massa menor que 0,2 pm; viscosidade Hércules em 1100 rpm menor que 18 dinas em polpas com concentração de sólidos de 70 a 75% de sólidos. A seguir serão apresentados alguns exemplos pertinentes a presente invenção. Em um primeiro é utilizado um caulim grosso com as características granulométricas descritas na Tabela 2. O caulim grosso é disperso a 50% de sólidos com poliacrilato de sódio na dosagem de 0,9 kg/t e barrilha para correção do pH. A polpa dispersa é desareiada em peneira com malha de 325 #. A polpa desareiada é centrifugada numa centrífuga Bird obtendo-se uma fração fina e grossa. A fração grossa é descartada e a fração fina apresenta as seguintes características: 97,2% em massa menor que 2 pm e 10,5% em massa menor que 0,2 pm; valores médios de fator de forma na extremidade fina de 7,6 e na extremidade grosseira de 19,4. A fração fina do caulim grosso é submetida a uma etapa de concentração no separador magnético criogênico Carpco e o produto não magnético lixiviado com ditionito de sódio na dosagem de 1 kg/t e, em seguida, redisperso com poliacrilato de sódio.

Tabela 2 - Características granulométricas do caulim grosso desareiado As características granulométricas do caulim fino utilizado estão mostradas na Tabela 3. O caulim fino é disperso a 50% de sólidos com poliacrilato de sódio na dosagem de 5 kg/t e barrilha para correção do pH. A polpa dispersa é desareiada em peneira com malha de 325#. A polpa desareiada é centrifugada numa centrífuga Bird obtendo-se uma fração fina e grossa. A fração grossa é descartada e a fração fina apresenta as seguintes características: 98,7% em massa menor que 2 pm e 62,6% em massa menor que 0,2 pm. A fração fina do caulim fino é submetida a uma etapa de concentração no separador magnético criogênico Carpco e o produto não magnético lixiviado com ditionito de sódio na dosagem de 2 kg/t, e em seguida, redisperso com poliacrilato de sódio.

Tabela 3 - Características granulométricas do caulim fino desareiado O pigmento descrito neste exemplo é formado pela mistura de 15% em massa de caulim fino redisperso com 85% em massa do caulim grosso redisperso.

Nos exemplos de aplicação que se seguem, o pigmento desta invenção é comparado a um pigmento de alta qualidade, usado na indústria e aqui denominado, pigmento de referência, em aplicações offset. Na tabela 4 são mostradas as características do pigmento descrito neste exemplo e do pigmento de referência.

Tabela 4 - Características do pigmento da invenção e do pigmento de referência Exemplo 1. Comparação entre o pigmento da presente invenção e o pigmento de referência em revestimentos de papéis obtidos em rota alcalina. É utilizada formulação típica da indústria de papel, onde os caulins são misturados a carbonato de cálcio na proporção 50/50. O revestimento é realizado em planta piloto e o comportamento reológico de todas as tintas é bom. Os resultados são apresentados na Tabela 5, formulação 50% pigmento de caulim / 50% carbonato de cálcio.

Tabela 5- Propriedades do papel revestido. Formulação 50% pigmento caulim / 50% Carbonato Cálcio Os valores são obtidos a uma gramatura do papel de 12 g/m2 e nota-se que alvura, brilho, brilho de impressão e opacidade foram superiores aos valores obtidos com o pigmento de referência. A lisura é também superior com o pigmento da presente invenção (PPS inferior).

Exemplo 2. Comparação entre o pigmento da invenção e o pigmento de referência, em aplicações em papel obtido por rota ácida. Neste exemplo as formulações utilizam somente caulim como pigmento. Da. Mesma forma que no exemplo anterior, os revestimentos foram feitos em planta piloto e o comportamento reológico das tintas é bom. Os resultados apresentados na tabela 6 mostram, novamente, que a alvura, brilho do papel, brilho de impressão e opacidade, obtidos com o pigmento da presente invenção são superiores aos valores obtidos com o pigmento de referência. A lisura situa-se no mesmo nível.

Tabela 6 - Propriedades do papel revestido. Formulação 100% pigmento de caulim.

Claims (10)

1- "PIGMENT0 DE CAULIM", caracterizado por ser produzido a partir da mistura de diferentes caulins brutos, denominados caulim grosso e caulim fino, preferencialmente oriundos de depósitos sedimentares.

2- "PIGMENTO DE CAULIM", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser constituído pela mistura de caulim grosso e caulim fino, sendo que o caulim grosso é composto por partículas grandes sob a forma de placas individualizadas, com alto grau de cristalização, usualmente com índice de Hinckley superior a 0,6 e com uma distribuição de tamanho na fração desareiada de 55% a 75% em massa menor que 2 pm e com no máximo 15% em massa menor que 0,2 pm.

3- "PIGMENTO DE CAULIM", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser constituído pela mistura de caulim grosso e caulim! fino, sendo que o caulim fino é composto por partículas pequenas com formato esférico, com baixo grau de cristalização, usualmente com índice de Hinckley inferior a 0,5, e com uma distribuição de tamanho na fração desareiada de no mínimo 75% em massa menor que 2 pm e no mínimo 30% em massa menor que 0,2 pm.

4- "PIGMENTO DE CAULIM", de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato da fração grossa do caulim grosso ser descartada aproveitando-se somente a fração fina, e sendo compreendida por uma distribuição granulométrica com no mínimo 94% em massa menor que 2 pm e no máximo 15% em massa menor que 0,2 pm e fator de forma médio de no máximo 15 na extremidade fina e de no máximo 30 na extremidade grossa.

5- "PIGMENTO DE CAULIM", de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de ser formado pela mistura de caulim grosso e caulim fino, sendo que a fração grossa do caulim fino é descartada aproveitando-se somente a fração fina, e sendo compreendida por uma distribuição granulométrica com no mínimo 90% em massa menor que 0,5 pm e no mínimo 50% em massa menor que 0,2 Mm.

6- TIGMENTO DE CAULIM", de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 ou 5, caracterizado pelo fato de ser formado pela mistura da fração fina do caulim grosso com a fração fina do caulim fino, na proporção de 5 a 25% em massa de caulim fino na mistura.

7- "PIGMENTO DE CAULIM", de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de ser formado pela mistura da fração fina do caulim grosso com a fração fina do caulim fino, na proporção de 5 a 25% em massa de caulim fino na mistura com as seguintes características: alvura ISO maior do que 88,5, isto é variando de 88,5 a 91,0; distribuição granulométrica com no mínimo 94% em massa menor que 2 pm e máximo 25% em massa menor que 0,2 pm; viscosidade Hércules em 1100 rpm menor que 18 dinas em polpas com concentração de sólidos de 70 a 75% de sólidos.

8- "TINTA DE REVESTIMENTO PARA PAPEL FORMADA POR PIGMENTO DE CAULIM", caracterizado pelo fato de apresentar alvura ISO maior do que 88,5 e menor que 91,0; distribuição granulométrica com no mínimo 94% em massa menor que 2 pm e máxima de 25% em massa menor que 0,2 pm e viscosidade Hércules em 1100 rpm menor que 18 dinas em polpas com concentração de sólidos de 70 a 75% de sólidos.

9- "MÉTODO PARA PRODUZIR PIGMENTO DE CAULIM", com propriedades óticas e reológicas melhoradas obtidas pela mistura de caulim grosso com caulim fino, caracterizado pelo fato do beneficiamento do caulim grosso compreender as etapas de: a) dispersão de um caulim bruto grosso com distribuição granulométrica na fração desareiada de 55 a 75% em massa menor que 2 pm e com até 15% em massa menor que 0,2 pm, em polpa com 40 a 60% de sólidos utilizando um dispersante; b) retirada da areia contida na fração acima de 325# através de peneiras, caixas de areia ou hidrociclones; c) centrifugação do caulim grosso para retirada da fração grossa, resultando numa fração fina constituída por uma distribuição granulométrica com pelo menos 94% em massa menor que 2 pm e com até 18% em massa menor que 0,2 pm e fator de forma médio de pelo menos 15 na extremidade fina e de até 30 na extremidade grossa; d) retirada das impurezas da fração fina do caulim grosso, através de flotação, separação magnética e/ou lixiviação química, sendo que as etapas de separação magnética e flotação podem ser realizadas antes ou após a centrifugação.

10-"MÉTODO PARA PRODUZIR PIGMENTO DE CAULIM", de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato do beneficiamento do caulim fino compreender as etapas de: a) dispersão de um caulim bruto fino com distribuição granulométrica na fração desareiada com pelo menos 75% em massa menor que 2 pm e pelo menos 30% em massa menor que 0,2 pm, em polpa com 40 a 60% de sólidos utilizando um dispersante; b) retirada da areia contida na fração acima de 325# através de peneiras, caixas de areia ou hidrociclones; c) centrifugação do caulim grosso para retirada da fração grossa, resultando numa fração fina compreendida por no mínimo 90% em massa menor que 0,5 pm e pelo menos 50% em massa menor que 0,2 pm; d) retirada das impurezas da fração fina do caulim grosso, através de floculação, separação magnética e/ou lixiviação química, sendo que as etapas de separação magnética e floculação podem ser realizadas antes ou após a centrifugação.