BRPI0515831B1 - processo para produção de papel - Google Patents
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Abstract
processo para produção de papel. a presente invenção se refere a um processo para produção de papel, cujo processo compreende: (i) prover uma suspensão aquosa compreendendo fibras celulósicas; (ii) adicionar à suspensão, em busca de todos os pontos de alto nível de cisalhamento: um primeiro polímero, que é um polímero catiônico tendo uma densidade de carga acima de 2,5 meq/g; um segundo polímero; e um terceiro polímero, que é um polímero aniônico orgânico ou inorgânico; e (iii) desidratação da suspensão obtida para formar o papel.
Description
"PROCESSO PARA PRODUÇÃO DE PAPEL" Campo da Invenção A presente invenção se refere a um processo para produção de papel. Mais particularmente, a invenção se refere a um processo para produção de papel que compreende a adição de primeiro, segundo e terceiro polímeros a uma suspensão aquosa celulósica, na busca de todos os pontos de altos níveis de cisalhamento, e seguinte desidratação da suspensão para formar o papel.
Antecedentes da Invenção No segmento da técnica de fabricação de papel, uma suspensão aquosa contendo fibras celulósicas e, opcionalmente, cargas e aditivos, referida como matéria-prima, é alimentada através de bombas, dispositivos de peneiramento e de limpeza, os quais submetem a matéria-prima a altas forças de cisalhamento em um compartimento superior, que ejeta a matéria-prima sobre uma tela de modelagem. A água é drenada da matéria-prima através da tela de modelagem, de modo que é formado um tecido úmido de papel sobre a tela, o tecido sendo ainda desidratado e seco em uma seção de secagem da máquina de papel. Elementos auxiliares de drenagem e retenção são convencionalmente introduzidos em diferentes pontos no fluxo da matéria-prima, a fim de facilitar a drenagem e aumentar a adsorção de partículas finas, tais como, fibras finas, agentes de carga e aditivos sobre as fibras de celulose, de modo que as mesmas sejam retidas com as fibras sobre a tela.
Exemplos de elementos auxiliares de drenagem e retenção convencionalmente usados, incluem, polímeros orgânicos, materiais inorgânicos e misturas dos mesmos. A Patente U.S. No. 6.103.065 divulgas um método para aperfeiçoamento da retenção e drenagem no processo de fabricação de papel compreendendo as etapas de se adicionar pelo menos um polímero catiônico de alta densidade de carga, de peso molecular de 100.000 a 2.000.000, ao dito processo, em busca do último ponto de alto nível de cisalhamento; adicionar, pelo menos, um polímero tendo um peso molecular superior a 2.000.000; e se adicionar uma argila de bentonita expansível. O documento de patente EP 1.238.161 BI divulga um processo para fabricação de papel ou papelão, em que uma suspensão celulósica é floculada mediante adição a uma fina corrente de matéria-prima de suspensão celulósica, de um polímero sintético catiônico substancialmente solúvel em água, de viscosidade intrínseca de pelo menos 4 dL/g, em que a suspensão celulósica floculada é submetida a um esforço de cisalhamento mecânico e, depois, novamente floculada, por meio de seguinte adição â peneira central de um sistema de re-floculaçâo, compreendendo: (i) um material silicioso, e (ii) um polímero aniônico substancíalmente solúvel em água, de viscosidade intrínseca de pelo menos 4 dL/g. O processo é reivindicado para proporcionar melhorias nas propriedades de retenção e drenagem. O documento de patente WO 2004/015200 divulga um método para produção de papel e papelão mediante cisalhamento do material de papel, adicionando um sistema de micropartículas feito de polímeros catiônicos e de um componente inorgânico de partículas finas ao material de papel após a última etapa de cisalhamento, antes da aglomeração do material, com a seguinte desidratação do material de papel, de modo a formar folhas e posterior secagem das ditas folhas. O método é reivindicado para proporcionar melhorias nas propriedades de retenção e drenagem.
Assim, seria benéfica a possibilidade de se proporcionar um processo de fabricação de papel com adicionais melhorias nas propriedades de drenagem, retenção e modelagem. ' Resumo da Invenção A presente invenção é dirigida a um processo para produção de papel, cujo processo compreende: (i) prover uma suspensão aquosa compreendendo fibras celulósicas; (ii) adicionar à suspensão, em busca de todos os pontos de alto nível de cisalhamento: - um primeiro polímero, que é um polímero catiônico tendo uma densidade de carga acima de 4,0 meq/g; - um segundo polímero, tendo um peso molecular acima de 500.000; e - um terceiro polímero, que é um polímero aniônico; e (iii) desidratação da suspensão obtida para formar o papel. A presente invenção é também dirigida a um processo para produção de papel, cujo processo compreende: (í) prover uma suspensão aquosa compreendendo fibras celulósicas; (ii) adicionar à suspensão, em busca de todos os pontos de alto nível de cisalhamento: - um primeiro polímero, que é um polímero catiônico, à base de acrilamida, apresentando uma densidade de carga acima de 2,5 meq/g; - um segundo polímero, à base de acrilamida, apresentando um peso molecular acima de 500.000; e - um terceiro polímero, que é um polímero aniônico; e (iii) desidratação da suspensão obtida para formar o papel. A presente invenção é ainda dirigida para um processo de produção de papel, cujo processo compreende: (i) prover uma suspensão aquosa compreendendo fibras celulósicas; (ii) adicionar à suspensão, em busca de todos os pontos de alto nível de cisalhamento: - um primeiro polímero, que é um polímero catiônico, apresentando uma densidade de carga acima de 2,5 meq/g; - um segundo polímero, que é um polímero possível de dispersão em água; e - um terceiro polímero, que é um polímero aniônico; e (iii) desidratação da suspensão obtida para formar o papel.
Descrição Detalhada da Invenção De acordo com a presente invenção, foi descoberto que as propriedades de drenagem e retenção podem ser melhoradas sem qualquer significativo prejuízo da formação ou modelagem do papel, ou mesmo com melhorias na formação ou modelagem do papel, mediante um processo que compreende a adição de elementos auxiliares de drenagem e retenção, os quais compreendem primeiro, segundo e terceiro polímeros, a uma suspensão celulósica, em busca de todos os pontos de altos níveis de císalhamento e seguinte desidratação da suspensão obtida, para formar/modelar o papel. A presente invenção proporciona melhorias nas propriedades de drenagem e retenção na produção de papel, a partir de todos os tipos de matérias-primas, em particular, de matérias-primas contendo polpa mecânica ou polpa reciclada e matérias-primas tendo altos teores de sais (alta condutividade) e substâncias coloidais e em processos de fabricação de papel com um alto grau de confinamento de água leitosa, isto é, intensa reciclagem de água leitosa e limitado suprimento de água corrente. Assim, a presente invenção possibilita aumentar a velocidade da máquina de papel e usar dosagens inferiores de polímeros, para proporcionar correspondentes efeitos ae drenagem e/ou retenção, dessa forma, proporcionando um aperfeiçoado processo de fabricação de papel e, ainda, benefícios econômicos. 0 termo "elementos auxiliares de drenagem e retenção", conforme aqui usado, se refere a dois ou mais componentes, que quando adicionados a uma suspensão celulósica aquosa, proporcionam melhores propriedades de drenagem e retenção, do que aquelas obtidas quando não se adicionam os ditos dois ou mais componentes. 0 primeiro polímero, de acordo com a presente invenção, é um polímero catiônico, o qual apresenta uma densidade de carga de pelo menos 2,5 meq/g, adequadamente, de pelo menos 3,0 meq/g, preferivelmente, de pelo menos 4,0 meq/g. Adequadamente, a densidade de carga se situa na faixa de 2,5 a 10,0, preferivelmente, de 3,5 a 8,5 meq/g. O primeiro polímero pode ser selecionado de polímeros catiônícos inorgânicos e orgânicos. Preferivelmente, o primeiro polímero é solúvel em água. Exemplos de adequados primeiros polímeros, incluem os compostos de polialumínio, por exemplo, cloretos de polialumínio, sulfatos de polialumínio, compostos de polialumínio contendo íons cloreto e sulfato, silicato-sulfatos de polialumínio e misturas dos mesmos.
Adicionais exemplos de adequados primeiros polímeros incluem os polímeros catiônícos orgânicos, por exemplo, polímeros catiônícos à base de acrilamida; poli(halogenetos de dialildialquilamônio), por exemplo, poli(cloreto de dialildimetilamônio); polietilenoiminas; poliamidoaminas, poliaminas, e polímeros à base de vinilamina. Exemplos de adequados polímeros catiônícos orgânicos incluem os polímeros preparados mediante polimerização de um monômero catiônico etilcnicamente insaturado solúvel em água ou, preferivelmente, uma mistura de monômeros, compreendendo um ou mais monômeros catiônícos etilenicamente insaturados solúveis em água e, opcionalmente, um ou mais outros monômeros etilenicamente insaturados solúveis em água. Exemplos de adequados raonômeros catíônicos etilenicamente insaturados solúveis era água incluem os halogenetos de dialildialquilamônío, por exemplo, cloreto de dialíldimetilamônio e os monômeros catíônicos que sâo representados pela fórmula de estrutura geral (I): em que: - Ri é H ou CH3; - R2 e R3 representam H ou, preferivelmente, um grupo hidrocarboneto, adequadamente, alquila, tendo de 1 a 3 átomos de carbono, preferivelmente, 1 a 2 átomos de carbono; - A é 0 ou NH; - B é um grupo alquila ou alquileno, tendo de 2 a 8 átomos de carbono, adequadamente, de 2 a 4 átomos de carbono, ou um grupo hidróxi-propileno; - R4 representa H ou, preferivelmente, um grupo hidrocarboneto, adequadamente, alquila, tendo de 1 a 4 átomos de carbono, preferivelmente, 1 a 2 átomos de carbono ou um substituinte contendo um grupo aromático, adequadamente, um grupo fenila ou um grupo fenila substituído, 0 qual pode ser fixado ao nitrogênio por meio de um grupo alquileno, usualmente tendo de 1 a 3 átomos de carbono, adequadamente, 1 a 2 átomos de carbono, um adequado R4 incluindo um grupo benzila (-CH2-C6HS); e - X" representa uma íon aniônico oposto, normalmente, um halogeneto, tipo cloreto.
Exemplos de adequados monômeros representados pela fórmula estrutural geral (I) incluem os monômeros quaternários obtidos mediante tratamento de (met)acrilatos de dialquilaminoalquila, por exemplo, (met)acrilato de aminoetila, (met)acrilato de dietilaminoetila, e (met)acrilato de dimetilaminohidroxipropila, e (met)acrilamidas de dialquilaminoalquila, por exemplo, (met)acrilamida de dimetílaminoetila, (met)acrilamida de dietilaminoetila, (met)acrilamida de dimetilamínopropila e (met)acrilamida de dietilaminopropila, com cloreto de metila ou cloreto de benzila. Os monômeros catiônicos preferidos de fórmula geral (I) incluem o sal quaternário de cloreto de metil acrilato de dimetílaminoetila, sal quaternário de cloreto de benzil acrilato de dimetílaminoetila, sal quaternário de cloreto de benzil metacrilato de dimetílaminoetila. A mistura de monômeros pode conter um ou mais monômeros não-íônicos, etilenícamente insaturados solúveis em água. Exemplos de adequados monômeros nâo-iônicos copolimerizáveis incluem acrilamida e monômeros à base de acrilamida, por exemplo, metacrilamida, N-alquil (met)acrilamidas, por exemplo, N-metíl (met)acrilamidas, N-etil (met)acrilamidas, N-n-propil (met)acrilamida, K-isopropil (met)acrilamida, N-n-butil (met)acrilamida, N-t-butil (met)acrilamida e N~isobutil (met)acrilamida; N-alcoxíalquil (met)acrilamidas, por exemplo, N-n-butoximetil (met)acrilamida e N-isobutoximetíl (met)acrilamida; N,N-dialquil (met)acrilamidas, por exemplo, Ν,Ν-dimetil (met)acrilamida; dialquilaminoalquil (met)acrilamidas; monômeros à base de acrilato, como (met)acrilatos de dialquilaminoalqíla; e vinilaminas. A mistura de monômeros pode também conter um ou mais monômeros aniônicos etilenicamente insaturados solúveis em água ou monômeros potencialmente aniônicos, preferivelmente, em menores quantidades. 0 termo "monômero potencialmente aniônico", conforme aqui usado, tem o significado de incluir um monômero contendo um grupo potencialmente ionizável, que se torna aniônico quando incluído em um polímero na aplicação à suspensão celulósica. Exemplos de adequados monômeros aniônicos copolimerizáveis e potencialmente aniônicos, incluem ácidos carboxílicos etilenicamente insaturados e sais dos mesmos, por exemplo, ácido (met)acrílico e sais dos mesmos, adequadamente, (met)acrilato de sódio, ácidos sulfônicos etilenicamente insaturados e sais dos mesmos, por exemplo, 2-acrilamido-2-nietilpropanossulfonato, (met)acrilato de sulfoetila, ácido vinilssulfônico e seus sais, estirenossulfonato e paravinil-fenol (hidróxi-estireno) e sais dos mesmos. Exemplos de monômeros copolimerizáveis preferidos, incluem, acrilamida e metacrilamida, isto é, (met)acrilamida, e exemplos de polímeros catiônicos orgânicos preferidos .incluem polímero catiônico à base de acrilamida, isto é, um polímero catiônico preparado a partir de uma mistura de monômeros, compreendendo uma ou mais acrilamidas e monômeros à base de acrílamida. 0 primeiro polímero na forma de um polímero catiônico orgânico pode apresentar um peso molecular médio ponderai de pelo menos 10.000, normalmente, de pelo menos 50.000. Mais freqüentemente, o peso é de pelo menos 100.000 e, usualmente, de pelo menos 500.000, adequadamente, de pelo menos 1 milhão e, preferivelmente, acima de cerca de 2 milhões. O limite superior não é crítico, pode ser de cerca de 30 milhões, usualmente, de 20 milhões. O segundo polímero, de acordo com a presente invenção, é preferivelmente um polímero orgânico que pode ser selecionado de polímeros não-iônicos, catiônicos, aniônicos e anfotéricos. 0 segundo polímero pode ser solúvel em água ou que pode se dispersar em água. Adequadamente, o segundo polímero é preparado mediante polimerização de um ou mais monômeros etilenicamente insaturados, preferivelmente, um ou mais monômeros etilenicamente insaturados solúveis em água. Exemplos de segundos polímeros preferidos incluem polímeros à base de acrílamida.
Exemplos de adequados segundos polímeros, incluem polímeros não-iônicos orgânicos solúveis em água e possíveis de dispersão em água, obtidos mediante polimerização de um ou mais monômeros não-iônicos etilenicamente insaturados solúveis em água. Exemplos de adequados monômeros não-iônicos incluem acrílamida e os monômeros não-iônicos acima mencionados à base de acrílamida e à base de acrilato, e as vinílaminas. Exemplos de monômeros não-iônicos preferidos incluem acrílamida e metacrilamida, isto é, (met)acrílamida e exemplos de segundos polímeros preferidos incluem polímero não-iônico à base de acrílamida.
Adicionais exemplos de adequados segundos polímeros incluem os polímeros catiônicos orgânicos obtidos mediante polimerízação de um monômero catiônico etilenicamente insaturado solúvel em água ou, preferivelmente, uma mistura de monômeros compreendendo um ou mais monômeros catiônicos etilenicamente insaturados solúveis em água e, opcionalmente, um ou mais outros monômeros etilenicamente insaturados solúveis em água. Exemplos de adequados monômeros catiônicos incluem aqueles representados pela fórmula estrutural geral de fórmula (I), em que Ri, R2, R3, R4, A, B e X~, são como definido acima e, halogenetos de dialildialquilamônio, por exemplo, cloreto de dialildimetilamônio. Ά mistura de monômeros pode conter um ou mais monômeros não-iônicos etilenicamente insaturados solúveis eir. água. Exemplos de adequados monômeros não-iônicos copolimerizáveis incluem acrílamida e os monômeros não-iônicos à base de acrílamida e à base de acrilato, e vinílaminas. A mistura de monômeros pode também conter um ou mais monômeros aniônicos etilenicamente insaturados solúveis em água ou monômeros potencialmente aniônicos, preferivelmente, em menores quantidades. Exemplos de adequados monômeros aniônicos copolimerizáveis e potencialmente aniônicos incluem os ácidos carboxílicos etilenicamente insaturados e os sais dos mesmos e os ácidos sulfônicos etilenicamente insaturados e sais dos mesmos, por exemplo, quaisquer daqueles mencionados acima. Exemplos de monômeros copolimerizáveis preferidos incluem acrilamida e metacrilamida, isto é, (met)acrilamida, e exemplos de segundos polímeros preferidos incluem um polímero catiôni-co à base de acrilamida.
Adequados exemplos de adequados segundos polímeros incluem os polímeros aniônicos orgânicos obtidos mediante polimerização de um monômero aniônico etilenicamente insaturado solúvel em água ou potencialmente aniônico ou, preferivelmente, uma mistura de monômeros compreendendo um ou mais monômeros aniônicos etilenicamente insaturados solúveis em água ou potcncialmente aniônicos e, opcionalmente, um ou mais outros monômeros etilenicamente insaturados solúveis em água. Exemplos de adequados monômeros aniônicos e potencialmente aniônicos incluem os ácidos carboxílicos etilenicamenue insaturados e sais dos mesmos e os ácidos sulfônicos etilenicamente insaturados e sais dos mesmos, por exemplo, quaisquer daqueles mencionados acima. A mistura de monômeros pode conter um ou mais monômeros não-iônicos etilenicamente insaturados solúveis em água. Exemplos de adequados monômeros não-iônicos copolimerizáveis incluem acrilamida e os acima mencionados monômeros não-iônicos à base de acrilamida e monômeros não-iônicos à base de acrílato, e vínilaminas. A mistura de monômeros pode também conter um ou mais monômeros catiônicos etilenicamente insaturados solúveis em água ou potencialmente catiônicos, preferivelmente, em menores quantidades. 0 termo "monômero potencialmente catiônico", conforme aqui usado, tem o significado de incluir um monômero contendo um grupo potencialmente ionizável, que se torna catiônico quando incluído em um polímero na aplicação à suspensão celulósica. Exemplos de adequados monômeros catiônicos copolimerizáveis e potencialmente catiônicos, incluem os monômeros representados pela fórmula estrutural geral (I) e halogenetos de dialildialquilamônio, por exemplo, cloreto de dialildimetilamônio. Exemplos de monômeros copolimerizáveis preferidos incluem (met)acrilamida e exemplos de segundos polímeros preferidos incluem um polímero aniônico à base de acrilamida.
Outros exemplos de adequados segundos polímeros incluem os polímeros orgânicos anfotéricos obtidos mediante polimerização de uma mistura de monômeros compreendendo um ou mais monômeros aniônicos etilenicamente insaturados solúveis em água ou potencialmente aniônicos e um ou mais monômeros catiônicos etilenicamente insaturados solúveis em água ou potencialmente catiônicos e, opcionalmente, um ou mais outros monômeros etilenicamente insaturados solúveis em água. Exemplos de adequados monômeros aniônicos e potencialmente aniônicos incluem os monômeros de ácidos carboxílicos etilenicamente insaturados e sais dos mesmos e de ácidos sulfônicos etilenicamente insaturados e sais dos mesmos, por exemplo, quaisquer daqueles mencionados acima. Exemplos de adequados monômeros catiônicos e potencíalmente catiônicos incluem os monômeros representados pela fórmula estrutural geral (1) acima, e halogenetos de dialildialquilamônio, por exemplo, cloreto de dialildialquilamônio. A mistura de monômeros pode conter um ou mais monômeros não-iônicos etilenicamente insaturados solúveis em água. Exemplos de adequados monômeros não-iônicos copolimerizáveis, incluem acrilamida e os monômeros não-iônicos acima mencionados à base de acrilamida e à base de acrilato, e vinilaminas. Exemplos de monômeros copolimerizáveis preferidos incluem (met)acrilamida e exemplos de segundos polímeros preferidos incluem polímero anfotérico à base de acrilamida.
Na preparação de adequados segundos polímeros, a mistura de monômeros pode também conter um ou mais agentes polifuncionais de retículaçâo, além dos acima mencionados monômeros etilenicamente insaturados. A presença de um agente polifuncional de reticulação na mistura de monômeros torna possível a preparação de segundos polímeros possíveis de dispersão em água. Os agentes polifuncionais de reticulação podem ser não-iônicos, catiônicos, aniônicos ou anfotéricos. Exemplos de adequados agentes polifuncionais de reticulação incluem os compostos que apresentam pelo menos duas ligações etilenicamente insaturadas, por exemplo, Ν,Ν-metileno-bis(met}acrilamida, polietilenoglicol di (met)acrilato, N-vinil(met)acrilamida, dívinilbenzeno, sais de trialilamônio e N-metilalil(met)acrilamida; os compostos que apresentam uma ligação etilenicamente insaturada e um grupo reativo, por exemplo, glicidil(met)acrilato, acroleína e metilol(met)acrilamida; e os compostos que apresentam pelo menos dois grupos reativos, por exemplo, os dialdeídos, como glioxal, compostos diepóxi e epicloridrina. Adequados segundos polímeros possíveis de dispersão em água podem ser preparados usando pelo mencs 4 partes em mol por milhão de agente polifuncional de reticulação, baseado no monômero presente na mistura de monômeros ou baseado nas unidades monoméricas presentes no polímero, preferivelmente, de cerca de 4 a cerca de 6.000 partes em mol por milhão, mais preferivelmente, de 20 a 4.000. Exemplos de adequados polímeros orgânicos possíveis de dispersão em água incluem aqueles divulgados na Patente U.S. No. 5.167.766, a qual é aqui incorporada por essa referência. Adicionais exemplos de adequados segundos polímeros incluem os polímeros aniônicos orgânicos, catiônicos e anfotéricos possíveis de dispersão em água e os preferidos segundos polímeros incluem os polímeros aniônicos orgânicos possíveis de dispersão em água, preferivelmente, os polímeros aniônicos à base de acrilamida possíveis de dispersão em água.
Os segundos polímeros, de acordo com a invenção, preferivelmente, os segundos polímeros que são solúveis em água, podem apresentar um peso molecular médio ponderai de pelo menos cerca de 500.000. Normalmente, o peso molecular médio ponderai é de pelo menos 1 milhão, adequadamente de pelo menos cerca de 2 milhões e, preferivelmente, de pelo menos cerca de 5 milhões. O limite superior não é crítico, podendo ser de cerca de 50 milhões, normalmente, sendo de 30 milhões. O segundo polímero, de acordo com a invenção, pode apresentar uma densidade de carga inferior a cerca de 10 meq/g, adequadamente, inferior a cerca de 6 meg/g, preferivelmente, inferior a cerca de 4 meq/g, mais preferivelmente, inferior a cerca de 2 meq/g. Adequadamente, a densidade de carga se situa na faixa ae 0,5 a 10,0, preferivelmente, de 1,0 a 4,0 meq/g. Adequados segundos polímeros incluem os polímeros aniônicos orgânicos tendo uma densidade de carga inferior a 10,0 meq/g, adequadamente, inferior a 6,0 meq/g, preferivelmente, inferior a 4,0 meq/g. Adequados segundos polímeros incluem ainda os polímeros catíônicos orgânicos tendo uma densidade de carga inferior a 6,0 meq/g, adequadamente, inferior a 4,0 meq/g, preferivelmente, inferior a 2,0 meq/g. O terceiro polímero, de acordo com a presente invenção, 6 um polímero aniônico que pode ser selecionado de polímeros aniônicos inorgânicos e orgânicos. Exemplos de adequados terceiros polímeros incluem os polímeros aniônicos inorgânicos e orgânicos solúveis em água e os polímeros possíveis de dispersão em água.
Exemplos de adequados terceiros polímeros incluem os polímeros aniônicos inorgânicos à base de ácido silícico e silicato, isto é, polímeros aniônicos à base de sílica. Adequados polímeros aniônicos à base de sílica podem ser preparados mediante polimerízação por condensação de compostos siliciosos, por exemplo, ácidos silícicos e silicatos, os quais podem ser homo-polimerizados ou co-polimerizados. Preferivelmente, os polímeros aniônicos à base de sílica compreendem partículas aniônicas à base de sílica, que se encontram na faixa coloidal de tamanho de partícula. As partículas aniônicas à base de sílica são normalmente supridas na forma de dispersões coloidais aquosas, os assim chamados sóis. Os sóis a base de sílica podem ser modificados e conter outros elementos, por exemplo, alumínio, boro, nitrogênio, zircônio, gálio e titânio, os quais podem estar presentes na fase aquosa e/ou nas partículas à base de sílica. Exemplos de adequadas partículas aniônicas à base de sílica incluem os ácidos polissílicicos, microgéis de ácido polissilícico, polissilicatos, microgéis de polissilicato, sílica coloidal, sílica coloidal modificada por alumínio, polialuninossilícatcs, microgéis de polialuminossilicato, poliborossilicatos, etc. Exemplos de adequadas partículas aniônicas à base de sílica incluem aqueles divulgados nas Patentes Ü.S. Nos. 4.388.150, 4.927.498, 4.954220, 4.961.825, 4.980.025, 5.127.994, 5.176.891, 5.368.833, 5.447.604, 5.470.435, 5.543.014, 5.571.494, 5.573.674, 5.584.966, 5.603.805, 5.688.482, e 5.707.493; as quais são aqui incorporadas por meio dessas referências.
Exemplos de adequadas partículas aniônicas à base de sílica incluem aqueles que apresentam um tamanho médio de partículas abaixo de cerca de 100 nm, preferivelmente, abaixo de cerca de 20 nm e, mais preferivelmente, na faixa de 1 a cerca de 10 nm. Conforme é convencional na química da sílíca, o tamanho de partícula se refere ao tamanho médio das partículas principais, que pode ser agregado ou não-agregado. Preferivelmente, o polímero aniônico à base de sílica compreende partículas aniônicas agregadas à base de silica. A área superficial específica das partículas à base de sílica é adequadamente de pelo mencs 50 m2/g, preferivelmente, de pelo menos 100 m2/'g. Geralmente, a área superficial específica pode ser de até cerca de 1700 m2/g, preferivelmente, até cerca de 1000 m2/g. A área superficial específica é medida por meio de titulação com NaOH, conforme descrito por G.W. Sears, na publicação Analytical Chemístry, 28(1956): 12, 1981-1983 e na Patente U.S. No. 5.176,891, após apropriada remoção ou ajuste de alguns compostos presentes na amostra, os quais podem perturbar a titulação, como compostos de alumínio e boro. A área determinada, assim, representa a área superficial específica média das partículas.
Numa modalidade preferida da invenção, as partículas anicnicas à base de sílica apresentam uma área superficial especifica dentro da faixa de 50 a 1000 m2/g, mais preferivelmente, de 100 a 950 m2/g. Preferivelmente, as partículas à base de sílica estão presentes em um sol tendo um valer de S na faixa de 8 a 50%, preferivelmente, de 10 a 401, contendo partículas à base de sílica com uma área superficial específica na faixa de 300 a 1000 m2/g, adequadamente, de 500 a 950 m2/g e, preferivelmente, de 750 a 950 m2/g, cujos sóis podem ser modificados conforme mencionado acima. 0 valor de S é medido e calculado conforme descrito por Iler & Dalton, na publicação J. Phys. Chem., 60 (1956), 955-957. O valor de S indica o grau de agregação da formação de microgel e um valor de S mais baixo é indicativo de uma maior grau de agregação.
Em ainda outra modalidade preferida da invenção, as partículas à base de sílica apresentam uma alta área superficial específica, adequadamente, acima de cerca de 1000 m2/g. A área superficial específica pode se situar na faixa de 1000 a 1700 m2/g e, preferivelmente, de 1050 a 1600 m2/g.
Outros exemplos de adequados terceiros polímeros incluem os polímeros aniônicos orgânicos solúveis em água e possíveis de dispersão em água, obtidos mediante polimerização de um monômero aniônico etílenicamente insaturado ou potencialmente aniônico ou, preferivelmente, uma mistura de monômeros, compreendendo um ou mais monômeros aniônicos etílenicamente insaturados ou potencialmente aniônicos e, opcionalmente, um ou mais outros monômeros etílenicamente insaturados. Preferivelmente, os monômeros etílenicamente insaturados são solúveis em água. Exemplos de adequados monômeros aniônicos e potencialmente aniônicos incluem os ácidos carboxilicos etílenicamente insaturados e sais dos mesmos, os ácidos sulfônicos etílenicamente insaturados e sais dos mesmos, por exemplo, quaisquer daqueles mencionados acima. A mistura de monômeros pode conter um ou mais monômeros não-iônicos etílenicamente insaturados solúveis em água. Exemplos de adequados monômeros não-iônicos copolimerizáveis incluem acrilamida e os monômeros não-iônicos acima mencionados à base de acrilamida e à base de acrilato e as vinilaminas. A mistura de monômeros pode também conter um ou mais monômeros catiônicos etilenicamente insaturados solúveis em água e potencialmente catiônicos, preferivelmente, em menores quantidades. Exemplos de adequados monômeros catiônicos copolimerizáveis incluem os monômeros representados pela fórmula estrutural geral (I) acima e halogenetos de dialildialquilamônio, por exemplo, cloreto de dialildimetilamônio. A mistura de monômeros pode também conter um ou mais agentes polifuncionais de reticulação. A presença de um agente polifuncional de reticulação na mistura de monômeros torna possível a preparação de terceiros polímeros, possíveis de dispersão em água. Exemplos de adequados agentes polifuncionais de reticulação incluem os acima mencionados agentes polifuncionais de reticulação. Esses agentes podem ser usados nas quantidades acima mencionadas. Exemplos de adequados polímeros aniônicos orgânicos possíveis de dispersão em água incluem aqueles divulgados Na Patente U.S. No. 5.167.766, a qual é aqui incorporada por essa referência. Exemplos de preferidos monômeros copolimerizáveis incluem (met)acrilamida, e exemplos de preferidos terceiros polímeros, incluem os polímeros aniônicos solúveis em água e possíveis de dispersão em água e os polímeros à base de acrilamida.
De acordo com a invenção, o terceiro polímero é um polímero aniônico orgânico, preferivelmente, um polímero aniônico orgânico que é solúvel em água e que apresenta um peso molecular médio ponderai de cerca de 500.000. Normalmente, o peso molecular médio ponderai é de pelo menos 1 milhão, adequadamente, de pelo menos cerca de 2 milhões e, preferivelmente, de pelo menos cerca de 5 milhões. O limite superior não é crítico, podendo ser de 50 milhões, normalmente, sendo de 30 milhões. O terceiro polímero é um polímero aniônico orgânico, o qual pode apresentar uma densidade de carga inferior a cerca de 14 meq/g, adequadamente, inferior a cerca de 10 meq/g, preferivelmente, inferior a cerca de 4 meq/g. Adequadamente, a densidade de carga se situa na faixa de 1,0 a 14,0, preferivelmente, de 2,0 a 10,0 meq/g.
Exemplos preferidos de elementos auxiliares de drenagem e retenção, de acordo com a invenção, incluem: (i) um primeiro polímero, sendo um polímero catiônico à base de acrilamida, um segundo polímero, sendo um polímero catiônico à base de acrilamida, e um terceiro polímero, se constituindo de partículas aniônicas à base de sílica; (ii) um primeiro polímero, sendo um composto catiônico de de polialumínio, um segundo polímero, sendo um polímero catiônico à base de acrilamida, e um terceiro polímero, se constituindo de partículas aniônicas à base de sílica; (iii) um primeiro polímero, sendo um polímero catiônico à base de acrilamida, um segundo polímero, sendo um polímero aniônico à base de acrilamida, solúvel em água ou possível de dispersão em água, e um terceiro polímero, se constituindo de partículas aniônicas à base de sílica; (iv) um primeiro polímero, sendo um composto catiônico de de polialumínio, um segundo polímero, sendo um polímero aniônico à base de acrilamida, solúvel em água ou possível de dispersão em água e um terceiro polímero, se constituindo de partículas aniônicas à base de sílica; (v) um primeiro polímero, sendo um polímero catiônico à base de acrilamida, um segundo polímero, sendo um polímero catiônico à base de acrilamida, e um terceiro polímero, sendo um polímero aniônico à base de acrilamida solúvel em água ou possível de dispersão em água; e (vi) um primeiro polímero, sendo um composto catiônico de de polialumínio, um segundo polímero, sendo um polímero catiônico à base de acrilamida, e um terceiro polímero, sendo um polímero aniônico à base de acrilamida solúvel em água ou possível de dispersão em água De acordo com a presente invenção, os primeiro, segundo e terceiro polímeros são adicionados à suspensão aquosa celulósica, após terem passado através de todos os estágios de alto nível de cisalhamento mecânico e anterior à drenagem. Exemplos de estágios de alto nível de cisalhamento incluem os estágios de bombeamento e limpeza. Por exemplo, os estágios de cisalhamento são incluídos quando a suspensão celulósica é passada através de bombas de ventilação, peneiras de pressão e peneiras centrais. Adequadamente, o último ponto de alto nível de cisalhamento ocorre em uma peneira central e, consequentemente, os primeiro, segundo e terceiro polímeros são adequadamente adicionados à peneira central. Preferivelmente, após a adição dos primeiro, segundo e terceiro polímeros, a suspensão celulósíca é alimentada no compartimento superior, que ejeta a suspensão sobre a tela de modelagem para o procedimento de drenagem.
Pode ser desejável incluir ainda adicionais materiais no processo da presente invenção. Preferivelmente, esses materiais são adicionados à suspensão celulósíca antes de serem passados através do último ponto de alto nível de cisalhamento. Exemplos de tais adicionais materiais incluem amido, por exemplo, amido catiônico, aniônico e anfotérico, preferivelmente, amido catiônico; coagulantes orgânicos poliméricos solúveis em água, por exemplo, poliaminas catiônicas, poliamídaminas, polietilenoiminas, polímeros de condensação de diciandiamida e polímeros de adição de vinila, altamente catiônicos, de baixo peso molecular; e coagulantes inorgânicos, por exemplo, compostos de alumínio, por exemplo, alúmen e compostos de polialumínio.
Os primeiro, segundo e terceiro polímeros podem ser adicionados de forma separada à suspensão celulósíca. Adequadamente, o primeiro polímero é adicionado à suspensão celulósíca antes da adição do segundo e terceiro polímeros. 0 segundo polimero pode ser adicionado antes, simultaneamente ou após a adição do terceiro polimero. Alternativamente, o primeiro polímero é adequadamente adicionado à suspensão celulósíca simultaneamente com o segundo polímero e, depois, o terceiro polímero é adicionado.
De acordo com a invenção, os primeiro, segundo e terceiro polímeros podem ser adicionados à suspensão celulósica para serem desidratados em quantidades que podem variar dentro de amplos limites. Geralmente, os primeiro, segundo e terceiro polímeros são adicionados em quantidades que proporcionam melhores propriedades de drenagem e retenção que as obtidas quando não se adicionam os polímeros. 0 primeiro polímero é normalmente adicionado em uma quantidade de pelo menos cerca de 0,001% em peso, freqüentemente, de pelo menos cerca de 0,005% em peso, calculado na forma de polímero seco sobre a suspensão celulósica seca e o limite superior é normalmente de cerca de 2,0, adequadamente, cerca de 1,5% em peso. Da mesma maneira, o segundo polímero .é normalmente adicionado em uma quantidade de pelo menos cerca de 0,001% em peso, freqüentemente, de pelo menos cerca de 0,005% em peso, calculado na forma de polímero seco sobre a suspensão celulósica seca e o limite superior é normalmente de cerca de 2,0, adequadamente, cerca de 1,5% em peso. Similarmente, o terceiro polímero é normalmente adicionado em uma quantidade de pelo menos cerca de 0,001% em peso, freqüentemente, de pelo menos cerca de 0,005% em peso, calculado na forma de polímero seco ou de S1O2 seco sobre a suspensão celulósica seca e 0 limite superior é normalmente de cerca de 2,0, adequadamente, cerca de 1,5% em peso.
Ao se usar amido e/ou coagulante catiônico no processo, tais aditivos podem ser adicionados numa quantidade de pelo menos cerca de 0,001% em peso, calculado como aditivo seco na suspensão celulósica seca. Adequadamente, a quantidade se situa na faixa de cerca de 0,05 até cerca de 3,0% em peso, preferivelmente, na faixa de cerca de 0,1 até cerca de 2,01 em peso. O processo da presente invenção é aplicável em todos os processos de fabricação de papel e suspensões celulósicas, sendo particularmente útil na fabricação de papel a partir de uma matéria-prima que apresenta uma alta condutividade. Em tais casos, a condutividade da matéria-prima que é desidratada na tela, normalmente, é de pelo menos cerca de 15 mS/cm, preferivelmente, pelo menos 3,5 mS/cm, e, mais preferivelmente, pelo menos 5,0 mS/cm. A condutividade pode ser medida através de um equipamento padrão, tal como, por exemplo, um instrumento WTW LF 539, suprido pela Christian Berner. A presente invenção inclui ainda processos de fabricação de papel em que a água leitosa é intensamente reciclada ou recirculada, isto é, com um alto grau de confinamento de água leitosa, por exemplo, onde de 0 a 30 toneladas de água corrente são usadas por tonelada de papel seco produzido, normalmente, menos de 20, preferivelmente, menos de 15, mais preferivelmente, menos de 10 e, notadamente, menos de 5 toneladas de água corrente por tonelada de papel. A água corrente pode ser introduzida no processo em qualquer estágio; por exemplo, a água corrente pode ser misturada com as fibras celulósicas a fim de formar uma suspensão celulósica e a água corrente pode ser misturada com uma suspensão celulósica espessa para diluir a mesma, de modo a formar uma suspensão celulósica fina, na qual os primeiro, segundo e terceiro polímeros são adicionados. 0 processo de acordo com a invenção é usado para produção de papel. 0 termo "papel", conforme aqui usado, logicamente inclui não apenas o papel e a produção do mesmo, mas, também, outros produtos tipo de tecidos, tais como, por exemplo, papel cartão e papelão e a produção dos mesmos. 0 processo pode ser usado na produção de papel, a partir de diferentes tipos de suspensões de fibras celulósicas e as suspensões devem, preferivelmente, conter pelo menos 251, mais preferivelmente, pelo menos 50% em peso de tais fibras, baseado na substância seca. As suspensões podem ser usadas nas fibras de polpa química, tais como, polpas tipo sulfato e sulfito, polpa termomecânica, polpa quimio-termomecânica, polpa de solvente orgânico, polpa de refino ou polpa de raspas de madeira, proveniente de amadeira dura e madeira mole, ou fibras derivadas de plantas anuais, como grama de elefante, bagaço, linho, palha, etc., e também ser usadas para suspensões baseadas em fibras recicladas. A invenção é preferivelmente aplicada em processos de fabricação de papel, a partir de suspensões contendo madeira. A suspensão também contém agentes de carga minerais de tipos convencionais, tais como, por exemplo, caulim, argila, dióxido de titânio, gesso, talco e carbonatos de cálcio natural e sintético, tais como, por exemplo, giz, mármore moído, carbonato de cálcio moído e carbonato de cálcio precipitado. A matéria-prima pode, logicamente, conter aditivos de fabricação de papel de tipos convencionais, tais como, agentes de resistência à umidade, agentes de engomagem, tais como, aqueles baseados em rosina, dímeros de ceteno, multímeros de ceteno, anidridos alquenil-succinicos, etc.
Preferivelmente, a invenção é aplicada em máquinas de papel, produtoras de papel contendo madeira, e papel baseado em fibras recicladas, tais como, SC, LWC e diferentes tipos de papéis de livros e de jornais, e em máquinas produtoras de papéis de impressão e de escrita isentas de madeira, o termo isento de madeira, significando menos que cerca de 15% de fibras contendo madeira. Exemplos de aplicações preferidas da invenção incluem a produção de papel e camada de papel de múltiplas camadas, a partir de suspensões celulósicas contendo pelo menos 50% em peso de fibras mecânicas e/ou fibras recicladas. Preferivelmente, a invenção é aplicada em máquinas de papel que operam a uma velocidade de 300 a 3000 m/min, mais preferivelmente, de 500 a 2500 m/min. A invenção é ainda ilustrada no exemplo seguinte, o qual, entretanto, não é idealizado de limitar a mesma. As referidas partes e percentuais se referem a partes em peso e percentuais em peso, respectivamente, a menos que indicado em contrário.
Exemplos Os seguintes aditivos foram usados nos Exemplos: - C-PAM 1: Polímero catiônico à base de acrilamida, preparado mediante polimerizaçâo de acrilamida (40% em mol) e cloreto de acriloxietiltrimetilamônio (60% em mol), o polímero tendo um peso molecular médio ponderai de cerca de 3 milhões e uma densidade de carga catiônica de cerca de 4.2 meq/g. - C-PAM 2: Polímero caticnico à base de acrilamida, preparado mediante polimerizaçâo de acrilamida (60% em mol) e cloreto de acriloxietiltrimetilamônio (40% em mol), o polímero tendo um peso molecular médio ponderai de cerca de 3 milhões e uma densidade de carga catiônica de cerca de 3.3 meq/g. - C-PAM 3: Polímero catiônico à base de acrilamida, preparado mediante polimerizaçâo de acrilamida (83% em mol), cloreto de acriloxietiltrimetilamônio (10% em mol) e dimetilacrilamida (2% em mol), o polímero tendo um peso molecular médio ponderai de cerca de 6 milhões e uma densidade de carga catiônica de cerca de 1,2 meq/g. C-pam 4: Polímero catiônico à base de acrilamida, preparado mediante polimerizaçâo de acrilamida (90% em mol) e cloreto de acriloxietiltrimetilamônio (10% em mol), o polímero tendo um peso molecular médio ponderai de cerca de 6 milhões e uma densidade de carga catiônica de cerca de 1,2 meq/g. - PAC: Cloreto catiônico de polialumínio com uma densidade de carga catiônica de cerca de 8,0 meq/g. - C-PAI 1: Poliamina catiônica tendo um peso molecular médio ponderai de cerca de 200.000 e densidade de carga catiônica de cerca de 7 meq/g. - C-PAI 2: Poliamina catiônica tendo um peso molecular médio ponderai de cerca de 400.000 e densidade de carga catiônica de cerca de 7 meq/g. - A-PAM: Polímero aniônico à base de acrilamida, preparado mediante polimerização de acrilamida (80% em mol) e ácido acrílico (20% em mol), o polímero tendo um peso molecular médio ponderai de cerca de 12 milhões e uma densidade de carga catiônica de cerca de 2,6 meq/g. - A-X-PAM: Polímero aniônico à base de acrilamida, reticulado, preparado mediante polimerização de acrilamida (301 em mol) e ácido acrílico (70% em mol), o polímero tendo um peso molecular médio ponderai de cerca de 100.000 e uma densidade de carga catiônica de cerca de 8,0 meq/g. - Sílica: Polímero aniônico inorgânico de condensação de ácido silícico na forma de sol de sílica coloidal modificado por alumínio, tendo um valor de S de cerca de 21 e contendo partículas à base de sílica, com uma área superficial especifica de cerca de 800 m2/g. - Bentonita: Bentonita.
Exemplo 1 0 desempenho da drenagem (desidratação) foi avaliado por meio de um Analisador Dinâmico de Drenagem (Sigla em Inglês: DDA), disponível da Akribi, Suécia, que mede o tempo para drenagem de volume de matéria-prima através de uma tela, quando da remoção de um plugue e com aplicação de vácuo no lado oposto ao lado da tela em que está presente a matéria-prima. A matéria-prima usada nos testes foi baseada em 751 de uma polpa TMP e 25¾ de material de fibras DIP, com sedimentação da água leitosa em uma instalação de produção de papel para jornais. A consistência da matéria-prima foi de 0,78%, com uma condutividade de 1,5 mS/cm e pH de 6,8. A fim de estimular as adições em todos os pontos de alto nível de cisalhamento, a matéria-prima foi agitada em uma jarra dotada de chicanas em diferentes velocidades de agitação. A agitação e as adições foram feitas conforme as seguintes condições: (i) agitação a 1000 rpm durante 20 segundos; (ii) agitação a 2000 rpm durante 10 segundos; (iii) agitação a 1000 rpm durante 15 segundos, ao se fazer as adições; e (iv) desidratação da matéria-prima com registro automático do tempo de desidratação.
As adições à matéria-prima foram feitas como segue: a primeira adição (nível de adição de 5 kg/t) foi feita 15 segundos antes da desidratação; a segunda adição {nível de adição de 0,8 kg/t) foi feita 10 segundos antes da desidratação e a terceira adição (nível de adição de 0,5 kg/t) foi feita 5 segundos antes da desidratação. A Tabela 1 mostra os tempos de desidratação em diferentes modos de adição. Os níveis de adição do polímero e da bentonita foram calculados na forma de produto seco em relação ao sistema de matéria-prima seca e a forma de sol das partículas à base de sílica foi calculado como Si02 e baseado no sistema de matéria-prima seca. 0 Teste No. 1 mostra o resultado sem quaisquer aditivos. Os Testes Nos. 2 a 4 ilustram os processos usados para comparação e os Testes Nos. 5 a 7 ilustram os processos de acordo com a presente invenção.
Tabela 1 A Tabela 1 mostra que o processo de acordo com a presente invenção teve como resultado uma aperfeiçoada desidratação.
Exemplo 2 0 desempenho da drenagem foi avaliado usando o instrumento DDA, de acordo com o Exemplo 1. A matéria-prima usada no teste foi baseada em 75% de polpa TMP e 25% de material de fibras DIP, com água de alvejamento de uma instalação de papel. A consistência da matéria-prima foi de 0,771, com uma condutividade de 1,6 mS/cm e pH de 7,2. A fim de estimular as adições antes e em busca de todos os pontos de alto nivel de cisalhamento, a matéria-prima foi agitada em uma jarra dotada de chicanas em diferentes velocidades de agitação. A agitação e as adições foram feitas conforme as seguintes condições: (i) agitação a 1000 rpm durante 25 segundos, ao se fazer de 0 a 2 adições; (ii) agitação a 2000 rpm durante 10 segundos; (iii) agitação a 1000 rpm durante 15 segundos, ao se fazer de 0 a 3 adições; e (iv) desidratação da matéria-prima com registro automático do tempo de desidratação.
As adições à matéria-prima foram feitas como segue: a primeira adição, caso ocorra, foi feita 45 ou 15 segundos antes da desidratação; a segunda adição, caso ocorra, foi feita 25 ou 10 segundos antes da desidratação e a terceira adição, caso ocorra, foi feita 5 segundos antes da desidratação. A Tabela 2 mostra os tempos de desidratação em diferentes modos de adição. Os tempos de adição são fornecidos em segundos anteriores à desidratação, e os níveis de adição são fornecidos em kg/t para as primeira, segunda e terceira adições (Ia./2a./3a.) respectívamente. Os níveis de adição de polímero foram calculados como produto seco em relação ao sistema de matéria-prima seca e as partículas à base de sílica foram calculadas como Si02 e baseadas no sistema de matéria-prima seca. 0 Teste No. 1 mostra o resultado sem quaisquer aditivos. Os Testes Nos. 2 a 7 ilustram os processos usados para comparação e os Testes Nos. 8 a 10 ilustram os processos de acordo com a presente invenção.
Tabela 2 É evidente da Tabela 2 que o processo de acordo com a presente invenção teve como resultado uma aperfeiçoada desidratação.
Exemplo 3 O desempenho da drenagem foi avaliado de acordo com o procedimento do Exemplo 2. 0 desempenho da retenção foi avaliado por meio de um nefelômetro, disponível da Novasina, Suíça, mediante medição da turbidez do filtrado, da água leitosa, obtida por drenagem da matéria-prima. A turbidez foi medida em NTÜ (Unidades de Turbidez Nefelométricas). A matéria-prima e os modos de agitação e de adição usados no Exemplo 2 foram similarmente usados no presente Exemplo. A Tabela 3 mostra o efeito de desidratação em diferentes modos de adição. O Teste No. 1 mostra o resultado sem quaisquer aditivos. Os Testes Nos. 2 e 3 ilustram os processos usados para comparação e o Teste No. 4 ilustra o processo de acordo com a presente invenção.
Tabela 3 A Tabela 3 mostra que o processo da presente invenção teve como resultado um aperfeiçoado desempenho de drenagem.
Exemplo 4 Os desempenhos de drenagem e retenção foram avaliados de acordo com o procedimento do Exemplo 3. A matéria-prima e os modos de agitação e de adição usados no Exemplo 2 foram similarmente usados no presente Exemplo. A Tabela 4 mostra o efeito de desidratação em diferentes modos de adição. 0 Teste No. 1 mostra o resultado sem quaisquer aditivos. Os Testes Nos. 2 a 7 ilustram os processos usados para comparação e os Testes Nos. 8 e 9 ilustram os processos de acordo com a presente invenção.
Tabela 4 A Tabela 4 mostra que o processo de acordo com a presente invenção teve como resultado aperfeiçoados desempenhos de drenagem (desidratação) e retenção.
Exemplo 5 Os desempenhos de drenagem e retenção foram avaliados de acordo com o procedimento do Exemplo 3. Os modos de agitação e de adição usados no Exemplo 2 foram similarmente usados no presente Exemplo. A matéria-prima usada no presente Exemplo foi baseada em 75% de polpa TMP e 25% de material de fibras DIP, com água de alvejamento de uma instalação de produção de papel de jornais. A consistência da matéria-prima foi de 0,821, com uma condutividade de 1,7 mS/cm e pH de 7,2. A Tabela 5 mostra o efeito de desidratação em diferentes modos de adição. O Teste No. 1 mostra o resultado sem quaisquer aditivos. Os Testes Nos. 2 a 8 ilustram os processos usados para comparação e o Teste No. 9 ilustra o processo de acordo com a presente invenção.
Tabela 5 A Tabela 5 mostra que o processo de acordo com a presente invenção teve como resultado aperfeiçoados desempenhos de drenagem (desidratação) e retenção.
Exemplo 6 O desempenho de drenagem foi avaliado de acordo com o procedimento do Exemplo 2. A matéria-prima e os mocos de agitação e de adição usados no Exemplo 5 foram similarmente usados no presente Exemplo. A Tabela 6 mostra o efeito de desidratação em diferentes modos de adição. 0 Teste No. 1 mostra o resultado sem quaisquer aditivos. Os Testes Nos. 2 a 6 ilustram os processos que empregam aditivos usados para comparação (Ref.) e o Teste No. 7 ilustra o processo de acordo com a presente invenção.
Tabela 6 A Tabela 6 mostra que o processo de acordo com a presente invenção teve como resultado um aperfeiçoado desempenho de desidratação.
Exemplo 7 0 desempenho de drenagem foi avaliado de acordo com o procedimento do Exemplo 2. A matéria-prima e os modos de agitação e de adição usados no Exemplo 5 foram similarmente usados no presente Exemplo. A Tabela 7 mostra o efeito de desidratação em diferentes modos de adição. 0 Teste No. 1 mostra o resultado sem quaisquer aditivos. Os Testes Nos. 2 a 7 ilustram processos usados para comparação e o Teste No. 8 ilustra o processo de acordo com a presente invenção.
Tabela 7 A Tabela 7 mostra que o processo de acordo com a presente invenção teve como resultado um aperfeiçoado desempenho de desidratação.
REIVINDICAÇÕES
Claims (18)
1. PROCESSO PARA PRODUÇÃO DE PAPEL, caracterizado por compreender: (i) prover uma suspensão aquosa compreendendo fibras celulósicas; (ii) adicionar à suspensão, após todos os pontos de alto nível de cisalhamento, o último ponto de alto nível de cisalhamento ocorrendo em uma peneira central: - um primeiro polímero, que é um polímero catiônico solúvel em água tendo uma densidade de carga acima de 2,5 meg/g; - um segundo polímero, que é um polímero solúvel em água; e - um terceiro polímero, que é um polímero aniônico selecionado do grupo consistindo de polímeros aniônicos solúveis e dispersíveis em água a base de acrilamida ou polímeros aniônicos a base de sílica; e (iii) desidratação da suspensão obtida para formar papel.
2. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo primeiro polímero ser um polímero orgânico.
3. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo primeiro polímero ser um polímero catiônico baseado em acrilamida.
4. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo primeiro polímero ter um peso molecular de pelo menos 500.000.
5. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo primeiro polímero ser um polímero inorgânico.
6. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1 ou 5, caracterizado pelo primeiro polímero ser um cloreto de polialumínio.
7. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo segundo polímero ter um peso molecular acima de 500.000.
8. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo segundo polímero ter um peso molecular acima de 1.000.000.
9. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo segundo polímero ser um polímero baseado em acrilamida.
10. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo segundo polímero ser catiônico.
11. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo segundo polímero ser aniônico.
12. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo terceiro polímero aniônico ser selecionado a partir de polímeros aniônicos a base de sílica.
13. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelos polímeros aniônicos a base de sílica serem preparados por polimerização de condensação de compostos siliciosos, em que os polímeros a base de sílica são homopolimerizados ou copolimerizados.
14. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo compostos siliciosos são ácido silícico e silicatos.
15. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo terceiro polímero aniônico ser a base de acrilamida, solúvel e dispersível em água.
16. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelos polímeros aniônicos a base de sílica compreenderem partículas a base de sílica na faixa coloidal tendo um tamanho médio de partícula de 1 a 10 nm.
17. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo primeiro polímero ter uma densidade acima de 4,0 meg/g.
18. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, após as adições dos primeiro, segundo e terceiro polímeros, a suspensão celulósica é alimentada no compartimento superior, que ejeta a suspensão sobre uma tela de modelagem para a drenagem.
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