BRPI0608006B1 - método de preparação de um material de polpa alvejada que tem um brilho intensificado e uma maior resistência ao amarelecimento térmico; e material de polpa alvejada - Google Patents

Abstract

método de preparação de um material de polpa alvejada que tem um brilho intensificado e uma maior resistência ao amarelecimento térmico, método para impedir a perda do brilho e o amarelecimento de um material de polpa alvejada durante a armazenagem, material de polpa alvejada que tem brilho intensificado e uma maior resistência ao amarelecimento térmico, método de obtenção de um produto de papel que tem brilho intensificado e uma maior resistência ao amarelecimento térmico, produto de papel, material de polpa alvejada e formulação. composições e processos que preservam e intensificam o brilho e melhoram a cor da polpa ou do papel quando aplicados durante estágios diferentes do processo de fabricação de papel são identificados. a composição e o método mantêm e/ou intensificam o brilho, impedem o amarelecimento, e intensificam o desempenho dos produtos de papel. utilizados em combinação com clareadores ópticos e/ou quelantes, os agentes descritos produzem um efeito sinergístico não identificado anteriormente no processo de papel.

Description

MÉTODO DE PREPARAÇÃO DE UM MATERIAL DE POLPA ALVEJADA QUE TEM UM BRILHO INTENSIFICADO E UMA MAIOR RESISTÊNCIA AO AMARELECIMENTO TÉRMICO; E MATERIAL DE POLPA ALVEJADA

CAMPO TÉCNICO A presente invenção refere-se a composições e processos para melhorar o brilho e as propriedades ópticas, impedir a perda de brilho e intensificar a resistência ao amarelecimento térmico na manufatura da polpa e do papel. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a composições, qe, sozinhas ou na presença de agentes clareadores ópticos, intensificam eficazmente o brilho e as propriedades ópticas de um produto de papel bem como aumentam a sua estabilidade térmica.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

As polpas produzidas por métodos de formação de polpa tanto mecânicos quanto químicos possuem uma cor que pode variar do marrom escuro ao creme, dependendo do tipo de madeira e do processo de desfibramento utilizado. A polpa é alvejada para obter produtos de papel branco para uma multiplicidade de aplicações. 0 alvejamento é a remoção ou a alteração das substâncias absorvedoras de luz encontradas na polpa não- alvejada.

No alvejamento mecânico da polpa, o objetivo consiste em descolorir a polpa sem solubilizar a lignina. Normalmente são utilizados agentes alvejantes redutores (por exemplo, o hidrosulfito de sódio) ou oxidantes (por exemplo, o peróxido de hidrogênio). O a lvejamento é normalmente um processo de múltiplos estágios. 0 alvejamento químico de polpas é uma extensão da deslignificação que teve início no estagio de digestão. O alvejamento é normalmente um processo de múltiplos estágios, em que os estágios podem incluir o alvejamento com dióxido de cloro, a deiignificação com oxígênio-metal alcalino, e o alvejamento com peróxido. A descoloração, atribuída principalmente ao envelhecimento térmico, resulta em amarelecimento e perda do brilho em vários estágios dos processos de fabricação de papel que empregam polpa alvejada e nos produtos de papel resultantes. A indústria investe significativamente nem produtos químicos tais como os agentes alvejantes e clareadores ópticos que melhoram as propriedades ópticas do papel ou dos produtos de papel acabados. Até a presente data, no entanto, os resultados têm sido menos do que satisfatórios e as perdas econômicas resultantes da descoloração e do amarelecimento apresentam desafios contínuos significativos para a indústria. Consequentemente continua havendo uma necessidade quanto a uma solução bem sucedida e prática à perda do brilho e ao amarelecimento indesejável da polpa e do papel.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO A presente invenção apresenta composições e métodos para melhorar e estabilizar o brilho e intensificar a resistência ao amarelecimento no processo de fabricação de papel.

Em um aspecto, a presente invenção refere-se a um método de preparação de um material de polpa alvejada que tem um brilho intensificado e uma maior resistência ao amarelecimento térmico, o qual compreende: (1) a provisão de um material de polpa alvejada; e (2) a colocação do material de polpa alvejada em contato com uma quantidade eficaz de um ou de mais agentes redutores.

Em um outro aspecto, a presente invenção refere-se a um método de obtenção de um produto de papel que tem um brilho intensifica e uma maior resistência ao amarelecimento térmico, o qual compreende: (1) a provisão de uma polpa alvejada; (2) a formação de uma suspensão de material de partida aquoso que compreende polpa alvejada; (3) a drenagem da suspensão de material de partida para formar uma folha; e (4) a secagem da folha para formar o produto de papel, em que uma quantidade eficaz de um ou mais agentes redutores é adicionada à polpa alvejada, à suspensão de material de partida, ou sobre a folha.

Em um outro aspecto, a presente invenção refere-se a um método de prevenção da perda do brilho e do amarelecimento de um material de polpa alvejada durante a armazenagem, o qual compreende a adição de uma quantidade eficaz de um ou de mais agentes redutores e opcionalmente um ou mais quelantes e um ou mais policarboxilatos ao material de polpa alvejada.

Em um outro aspecto, a presente invenção refere-se a um material de polpa alvejada que compreende o produto misturado da polpa alvejada e uma quantidade eficaz de um ou mais agentes redutores, em que o dito material de polpa alvejada tem um brilho mais intenso e uma maior resistência ao amarelecimento térmico, quando comparado com a polpa similar não tratada com os ditos agentes redutores. O requerente também descobriu que agentes redutores em combinação com quelantes intensificam eficazmente o brilho dos produtos de papel, e também que os agentes redutores utilizados em combinação com clareadores ópticos intensificam o efeito dos clareadores ópticos e melhoram o esquema de cores. Consequentemente, em aspectos adicionais, a presente invenção refere-se a métodos de utilização de agentes redutores em combinação com quelantes e/ou clareadores ópticos na preparação dos materiais de polpa alvejada que tem um brilho mais intenso, uma maior resistência ao amarelecimento térmico e esquemas de cores aperfeiçoados. 0 agente redutor, os clareadores ópticos e os quelantes podem ser utilizados sozinhos ou em combinação com aditivos conhecidos para aumentar a qualidade do produto de papel desejado.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO A presente invenção apresenta um processo aperfeiçoado para a fabricação de papel e produtos de papel que exibem um brilho óptico intenso. A estabilização do brilho contra o amarelecimento térmico, a melhoria da cor e a intensificação do brilho da polpa alvejada e do produto de papel preparado a partir da polpa alvejada podem ser conseguidas mediante a adição de um ou mais agentes redutores tal como aqui definido à polpa, ao papel, à placa de papel ou ao tecido em qualquer lugar no processo de fabricação de papel. 0 brilho é um termo utilizado para descrever a brancura da polpa ou do papel, em uma faixa de 0% (preto absoluto) a 10 0% (em relação a um padrão de MgO, que tem um brilho absoluto de aproximadamente 96%) pela refletância da luz azul (457 nm) do papel. A "perda de brilho térmica" é uma perda de brilho no papel e na polpa sob a influência do tempo, da temperatura e da umidade (perda do brilho não foto-química) . A "perda do brilho durante a armazenagem" é a perda de brilho térmica com o passar do tempo sob condições de armazenagem. 0 amarelecimento de um material de polpa alvejada (reversão do brilho) é a perda do brilho da polpa alvejada, do papel, da placa de papel, do tecido de papel e dos materiais relacionados preparados a partir da polpa alvejada durante um período de tempo.

Os agentes redutores aqui descritos são apropriados para serem utilizados em qualquer material de polpa alvejada utilizado em processos de fabricação de papel e em qualquer produto de papel preparado a partir da polpa alvejada. Tal como aqui empregado, "material de polpa alvejada" refere-se à polpa alvejada e aos produtos de papel preparados a partir da polpa alvejada, incluindo o papel, placa de papel, tecido, e outros ainda.

Os agentes redutores de acordo com a presente invenção incluem as substâncias químicas que podem transformar grupos funcionais na polpa alvejada de uma categoria mais elevada de oxidação a uma categoria mais baixa de oxidação. Os benefícios dessa transformação incluem uma maior estabilidade do brilho na máquina de papel e um maior desempenho dos clareadores ópticos.

Em uma realização, os agentes redutores são selecionados do grupo que consiste em sulfitos, bissulfitos, metabisulfitos (pirosulfitos), sulfoxilatos, tiosulfatos, ditionitos (hidrosulfitos) , politionatos, ácido formamidina sulfínico e os sais e derivados dos mesmos, o aduto de bissulfito de formaldeído e outros adutos de bissulfito de aldeído, sulfinamidas e éteres de ácido sulfínico, sulfenamidas e de éteres de ácido sulfênico, sulfamidas, fosfinas, sais de fosfônio, fosfitos, e tiofosfitos.

Conforme aqui empregado, os "sulfitos" referem-se a sais de metais dibásicos de ácido sulfuroso, H2S03, incluindo os sais de metais alcalinos e de metais alcalino-terrosos dibásicos tais como o sulfito de sódio (Na2S03), o sulfito de cálcio (CaS03), e outros ainda.

Os "bissulfitos" referem-se a sais de metais monobãsicos de ácido sulfuroso, H2S03, incluindo os sais de metais alcalinos e de metais alcalino-terrosos monobásicos tais como o bissulfito de sódio (NaHS03) , o bissulfito de magnésio (Mg(HS03)2), e outros ainda.

Os "sulfoxilatos" referem-se aos sais de ácido sulfoxílico, H2S02, incluindo o sulfoxilato de zinco (ZnS02), e outros ainda.

Os "metabisulfitos (pirosulfitos)" referem-se aos sais de ácido pirosulfuroso, H2S205, incluindo o metabisulfito de sódio {Na2S205) , e outros ainda.

Os " tiosulfatos" referem-se aos sais de ácido tíosulfuroso, H2S203, incluindo o tiosulfato de potássio (Na2S203), e outros ainda.

Os "politionatos" referem-se aos sais de ácido politiônico, H2Sn06 {n = 2-6), incluindo o tritionato de sódio (Na2S306), sais de ácido ditiônico, H2S206, tais como o ditionato de sódio, Na2S206, e outros ainda.

Os "ditionitos (hidrosulfitos)" referem-se aos sais de ácido ditionoso (hidrosulfuroso, hiposulfuroso), H2S204, incluindo o ditionito de sódio (hidrosulfito) (Na2S204), o ditionito de magnésio (MgS204), e outros ainda. 0 "ácido formamidina sulfínico (FAS)" refere-se a um composto da fórmula H2NC(=NH)Ξ02Η e seus sais e derivados incluindo o sal de sódio H2NC(=NH)S02Na.

Os "adutos de bissulfito de aldeído" referem-se aos compostos da fórmula R1CH(0H)S03H e os sais de metais dos mesmos onde RI é selecionado entre alquila, alquenila, arila e arilalquila. Os adutos de bissulfito de aldeído representativos incluem o aduto de bissulfito de formaldeído, H0CH2S03Na, e outros ainda.

As "sulfinamidas e os éteres de ácido sulfínico" referem-se aos compostos da fórmula Rl-S(=0)-R2, onde RI é aqui definido e R2 é selecionado de 0R3 e NR4R5, onde R3 -R5 são selecionados independentemente entre alquila, alquenila, arila e arilalquila, As sulfinamidas representativas incluem a etilsulfindimetilamida (CH3CH2 S(=0}N{CH3}2), e outras ainda.

As ”sulfenamidas e éteres de ácido sulfênico" referem-se aos compostos da fórmula R1-S-R2, onde RI e R2 são definidos acima. As s ulfenamidas representativas incluem a etilsulfendimetilamida (CH3CH2SN(CH3)2), e outras ainda.

As "sulfamidas" referem-se aos compostos da fórmula R1-C(=S) -NN4R5, onde RI, R4 e R5 são definidos acima. As sulfamidas representativas incluem CH3CH2 C (=S) N (CH3) 2 , e outros ainda.

As "fosfinas" referem-se aos derivados de fosfina, F3, normalmente as fosfinas substituídas orgânicas da fórmula R6R7R8P onde R6 - R8 são selecionados independentemente entre H, alquila, alquenila, arila, arilalquila e NR4R5 onde R4 e R5 são definidos acima. As fosfinas representativas incluem (H0CH2)3P(THP), e outras ainda.

Os "fosfitos" referem-se aos derivados de ácido fosforoso P(0H)3, incluindo fosfitos substituídos orgânicos da fórmula (R30) (R40) (R50) P onde R3 - R5 são definidos acima. Os fosfitos representativos incluem (CH3CH20)3P, e outros ainda.

Os "tiofosfitos" referem-se aos derivados de ácido fosforotioso HSP(0H)2, incluindo os tiofosfitos substituídos orgânicos da fórmula (R30) {R40) (R5S)P onde R3 - R5 são definidos acima. Os tiofosfitos representativos incluem (CH3CH20)2(CH3CH2S)P, e outros ainda.

Os "sais de fosfônio" referem-se às fosfinas substituídas orgânicos da fórmula R1R3R4R5P+X- onde RI e R4 - R5 são tal como definido acima e X é qualquer ânion orgânico ou inorgânico. Os sais de fosfônio representativos incluem (H02CCH2CH2)3P+HC1-(TP), [(H0CH2)4P+]2(S04)2(BTP), e outros ainda. "Alquenila" refere-se a um grupo monovalente derivado de um hidrocarboneto linear ou ramificado que contém pelo menos uma ligação carbono-carbono dupla através da remoção de um único átomo de hidrogênio. A alquenila pode ser não-substituída ou então substituída por um ou mais grupos selecionados entre amino, alcóxi, hidrõxi e halogênio. "Alcóxi" refere-se a um grupo alquila unido à porção molecular original através de um átomo de oxigênio. Os grupos alcóxi representativos incluem metóxi, etóxi, propõxi, butóxi, e outros ainda. 0 metóxi e o etóxi são os preferidos. "Alquila" refere-se a um grupo monovalente derivado de um hidrocarboneto saturado de cadeia linear ou ramificada através da remoção de um único átomo de hidrogênio. A alquila pode ser não-substituída ou então substituída por um ou mais grupos selecionado entre amino, alcóxi, hidróxi e halogênio. Os grupos alquila representativos incluem metila, etila, n- e iso-propila, n-, sec-, iso- e ter-butila, e outras ainda. "Alquileno" refere-se a um grupo divalente derivado de um hidrocarboneto saturado de cadeia linear ou ramificada através da remoção de dois átomos de hidrogênio, por exemplo, metileno, 1,2-etileno, 1,1-etileno, 1,3-propileno, 2,2-dimetilpropileno, e outros ainda. "Amino" refere-se a um grupo da fórmula -NY1Y2 onde Y1 e Y2 são selecionados independentemente entre H, alquila, alquenila, arila e arilalquila. Os grupos amino representativos incluem amino(-NH2), metilamino, etilamino, isopropilamino, dietilamino, dimetílamino, metiletilamino, e outros ainda. "Arila" refere-se a radicais carbociclicos aromáticos e radicais heterocíclicos que têm aproximadamente cinco a aproximadamente catorze átomos de anel. A arila pode ser não-substituída ou então substituída por um ou mais grupos selecionados entre amino, alcóxi, hidróxi e halogênio. A arila representativa inclui fenila, naftila, fenantrila, antracila, piridila, furila, pirrolila, quinolila, tienila, tiazolila, pirimidila, indolila, e outras ainda. 11 Arilalquila" refere-se a um grupo arila unido a porção molecular original através de um grupo alquileno. Os grupos arilalquila representativos incluem benzila, 2-feniletila, e outras ainda. "Halo" e "halogênio" referem-se ao cloro, flúor, bromo e iodo. "Sal" refere-se ao sal de metal, amônio, amônio substituído ou fosfônio de um contraíon aniônico inorgânico ou orgânico. Os metais representativos incluem o sódio, o lítio, o potássio, o cálcio, o magnésio, e outros ainda. Os contraíons aniônicos representativos incluem o sulfito, o bissulfato, o sulfoxilato, o metabisulfito, o tiosulfato, o politionato, o hidrosulfito, o formamidinasulfanato, e outros ainda.

Em uma realização, o agente redutor é selecionado do grupo que consiste em fosfinas substituídas, sulfitos, bissulfitos e metabisulfatos.

Em uma realização, o agente redutor é o bissulfato de sódio. 0 processo da presente invenção pode ser praticado em um equipamento convencional de fabricação de papel. Embora o equipamento de fabricação de papel varie na operação e no desenho mecânico, os processos por meio dos quais o papel é obtido em equipamentos diferentes contêm estágios comuns. A fabricação de papel inclui tipicamente um estágio de formação de polpa, um estágio de alvejamento, um estágio de preparação de material de partida, um estágio final úmido e um estágio final seco.

No estágio de formação de polpa, as fibras individuais de celulose são liberadas de uma fonte de celulose pela ação mecânica ou química, ou ambas. As fontes de celulose representativas incluem, mas sem ficar a elas limitadas, madeira e plantas "de madeira" similares, soja, arroz, algodão, palha, linho, abacã, cânhamo, bagaço, plantas contendo lignina, e outras ainda, assim como o papel original e reciclado, o tecido de papel e a placa de papel. Tais polpas incluem, mas sem ficar a elas limitadas, madeira triturada (GWD), madeira triturada alvejada, polpas termomecânícas (TMP), polpas termomecânicas alvejadas, polpas químio-termomecânicas (CTMP), polpas químio-termomecânicas alvejadas, polpas com tinta removida, polpas kraft, polpas kraft alvejadas, polpas de sulfito, e polpas de sulfito alvejadas. As polpas recicladas podem ou não ser alvejadas no estágio de reciclagem, mas presume-se que sejam alvejadas originalmente. Qualquer uma das polpas descritas acima que não foram submetidas previamente ao alvejamento pode ser alvejadas tal como aqui descrito para obter uma material de polpa alvejada.

Em uma realização, o material de polpa alvejada é selecionado do grupo que consiste em polpa virgem, polpa reciclada, kraft, polpa de sulfato, polpa mecânica, qualquer combinação de tais polpas, papel reciclado, tecido de papel, e qualquer papel produzido a partir de tais polpas relacionadas ou combinações das mesmas.

Uma vantagem adicional da presente invenção é que ela permite substituir a polpa mecânica de baixo preço em lugar de kraft de preço mais elevado em papel kraft-mecânico do grau de impressão. 0 uso de química e dos métodos aqui descritos aumenta o brilho e a estabilidade em relação ao amarelecimento, portanto, permitindo o uso de quantidades maiores de polpa mecânica, com a redução correspondente no custo, sem perda da qualidade no produto de papel resultante. A polpa é suspensa em água no estágio de preparação do material de partida. A ditivos tais como agentes clareadores, corantes, pigmentos, cargas, agentes microbicidas, supressores de espuma, agentes de controle do pH e auxiliares de drenagem, também podem ser adicionados ao material de partida neste estágio. Tal como o termo é empregado na presente descrição, a "preparação de material de partida" inclui operações tais como diluição, seleção e limpeza da suspensão de material de partida que pode ocorrer antes da formação da rede. 0 estágio final úmido do processo de fabricação de papel compreende a deposição da suspensão de material de partida ou da pasta de polpa no arame ou feltro da máquina de fabricação de papel para formar uma rede continua de fibras, a drenagem da rede e a consolidação da rede ("compressão") para formar uma folha. Qualquer máquina de fabricação de papel conhecida no estado da técnica é apropriada para ser utilizada com o processo da presente invenção. Tais máquinas podem incluir máquinas de cilindros, máquinas Fourdrinier, máquinas formadoras de arames duplos, máquinas de tecidos, e outras ainda, e as modificações das mesmas.

No estágio final seco do processo de fabricação de papel, a rede é secada e pode ser submetida a um processamento adicional, tal como compressão de colagem, calendragem, revestimento por aspersão com modificadores de superfície, impressão, corte, corrugação, e outros ainda. Além de uma prensa de colagem e caixa de água de calandra, o papel secado pode ser revestido através de revestimento por aspersão utilizando uma lança de aspersão. 0 requerente também descobriu que os agentes redutores em combinação com os quelantes tal como descrito abaixo intensificam eficazmente o brilho de um produto de papel através da estabilidade térmica aumentada da polpa e da redução de estruturas cromofóricas na polpa.

Em uma realização, um ou mais quelantes são adicionados à polpa alvejada ou ao produto de papel. Os quelantes apropriados de acordo com esta realização incluem os compostos que podem quelar os metais de transição que formam produtos coloridos com constituintes da polpa e catalisam as reações de formação de cores na polpa alvejada ou nos produtos de papel.

Em uma realização, o quelante é um composto selecionado do grupo que consiste em fosfonato orgânico, fosfato, ácidos carboxilicos, ditiocarbamatos, sais de qualquer um dos membros precedentes, e qualquer combinação dos mesmos.

Os "fosfonatos orgânicos" referem-se aos derivados orgânicos de ácido fosfônico, HP(O)(OH)2, que contêm uma ligação C-P simples, tais como HEDP (CH3C(0H) (P(0) (OH) 2), ácido 1-hidróxi-l, 3-propanodiilbis-fosfônico ((H0)2P(0)CH(0H)CH2CH2P(0)(OH)2)); de preferência contendo uma ligação C-N simples adjacente (vicinal) à ligação C-P, tais como DTMPA

((HO)2P(O)CH2N[CH2CH2N(CH2P(O) (OH)2)2] 2) , AMP

(N(CH2P(0)(OH)2)3), PAPEMP ((HO)2P(O)CH2)2NCH{CH3)CH2(OCH2CH(CH3) )2N(CH2)6N(CH2P (O) (OH) 2)2), HMDTMP ( (HO)2P(0)CH2)2N(CH2) 6N(CH2P(O) (OH)2)2) , HEBMP (N(CH2P(O)(OH)2)2CH2CH20H), e outros ainda.

Os "fosfatos orgânicos" referem-se aos derivados orgânicos de ácido fosforoso, P(0) (OH)3, contendo uma ligação C-P simples, incluindo o éster de tri(fosfato de trietanolamina) (N(CH2CH20P(0) (OH)2)3), e outros ainda.

Os "ácidos carboxílicos" referem-se aos compostos orgânicos que contêm um ou mais grupos carboxílicos, - C(0)OH, de preferência os ácidos aminocarboxílicos que contêm uma ligação C-N simples adjacente (vicinal) à ligação de C=C02H, tais como EDTA ( (H02CCH2) 2NCH2CH2N (CH2C02H2) 2 ) , DTPA ( (H02CCH2)2NCH2CH2N(CH2C02H) CH2CH2N(CH2C02H)2) , e outros ainda, e seus sais de metais alcalinos e metais alcalino-terrosos.

Os "ditiocarbamatos" incluem ditiocarbamatos monoméricos, ditiocarbamatos poliméricos, ditiocarbamatos de polidialilamina, 2,4,6-trimercapto-l,3,5-triazina, etileno bisditiocarbamato de dissódio, dimetil ditiocarbamato de dissódio, e outros ainda.

Em uma realização, o quelante é um fosfonato.

Em uma realização, o fosfonato é o ácido dietileno-triamina-pentametileno fosfônico (DTMPA) e os sais do mesmo.

Em uma realização, o quelante é um ácido carboxílico.

Em uma realização, o carboxilato é selecionado entre o ácido dietilenotriaminapentaacético (DTPA) e os sais do mesmo, e o ácido etilenodiaminatetraacético (EDTA) e os sais do mesmo. 0 requerente também descobriu que os agentes redutores utilizados em combinação com clareadores ópticos (“OBA"} intensificam o efeito dos clareadores ópticos (OBA). Os agentes redutores também melhoram o esquema de cores. Isto permite a redução da quantidade de OBA e de clareadores tais como os corantes azuis necessários para obter os brilhos e as cores comparáveis. A substituição de alguns OBA e corantes por agentes redutores permite que os fabricantes de polpa e papel reduzam custos com a produção e reduzam a quantidade total de OBA e corantes presentes, enquanto mantêm um nível aceitável de brilho no produto de papel e obtêm a cor visada. Em alguns casos pode ser possível eliminar totalmente os corantes e manter a cor.

Consequentemente, em uma outra realização, um ou mais clareadores ópticos ("OBA") são adicionados à polpa alvejada ou ao produto de papel.

Os "clareadores ópticos" são corantes ou pigmentos fluorescentes que absorvem a radiação ultravioleta e a reemitem a uma freqüência mais elevada no espectro visível (azul), propiciando desse modo uma aparência brilhante branca â folha de papel quando adicionados ao material de partida. Os clareadores ópticos representativos incluem, mas sem ficar a eles limitados, azóis, bifenilas, cumarinas; furanos; clareadores iônicos, incluindo compostos aniônicos, catiônicos e não iônicos (neutros), tais como os compostos Eccobrite® e Eccowhite® disponíveis junto Eastern Color Sc Chem ical Co. (Providence, RI); naftalimidas; pirazenos,- estilbenos substituídos (por exemplo, sulfonatados), tais como a gama Leucofor® dos clareadores ópticos disponíveis junto à Clariant Corporation (Muttenz, Suíça), e Tinopal® junto à Ciba Specialty Chemicals (Basel, Suíça) ; os sais de tais compostos que incluem, mas sem ficar a eles limitados, sais de metais alcalinos, sais de metais alcalino-terrosos, sais de metais de transição, sais orgânicos e sais de amônio de tais agentes clareadores; e as combinações de um ou mais dos agentes acima.

Em uma realização, os clareadores ópticos são selecionados do grupo de OBAs dissulfonatados, tetrasulfonatados e hexasulfonatados Tinopal®. A dosagem de agentes redutores, quelantes e/ou clareadores ópticos é a quantidade necessária para obter o brilho desejado e a resistência ao amarelecimento da polpa alvejada ou do produto de papel preparado a partir da polpa alvejada e pode ser determinada imediatamente por um elemento versado na técnica com base nas características do quelante ou do clareador óptico, e na polpa ou no papel que estão sendo tratados e no método de aplicação. A quantidade eficaz de agente redutor adicionada à polpa alvejada ou ao produto de papel é a quantidade de agente redutor que intensifica o brilho e a resistência ao amarelecimento térmico da polpa ou do papel em comparação à polpa ou ao papel que não são tratados com os agentes redutores. Os métodos para determinar o brilho e a resistência ao amarelecimento térmico são aqui descritos.

Tipicamente, de aproximadamente 0,005 a aproximadamente 2, de preferência de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,25 por cento em peso, com base na polpa secada em forno do agente redutor, são adicionados à polpa alvejada ou ao produto de papel.

Em uma aplicação típica, de aproximadamente 0,001 a aproximadamente 1, e de preferência de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 0,1 por cento em peso de quelante de fosfonato, fosfato ou ácido carboxílico e/ou de aproximadamente 0,002 a aproximadamente 0,02 por cento em peso de quelante de ditiocarbamato, com base na polpa secada em forno, são adicionados à polpa alvejada ou ao produto de papel.

Os clareadores ópticos são adicionados tipicamente em quantidades de aproximadamente 0,005 a aproximadamente 2, de preferência de 0,05 a aproximadamente 1 peso em peso de clareador óptico, com base na polpa secada em forno.

Os agentes redutores, quelantes e/ou clareadores ópticos podem ser adicionados à polpa alvejada ou ao papel em qualquer ponto na fabricação de papel ou no processo de produção de tecido. Os pontos de adição representativos incluem, mas sem ficar a eles limitados, (a) à pasta de polpa na caixa de latência; (b) à polpa após o estágio de alvejamento em uma caixa de armazenagem, misturação ou transferência; (c) à polpa após o alvejamento, a lavagem e a desidratação seguidas pela secagem com cilindros ou rápida; (d) antes ou depois dos limpadores; (e) antes ou depois da bomba do ventilador para a caixa principal da máquina de papel; (f) à água branca da máquina de papel; (g) ao silo ou ao depósito geral; (h) na seção de compressão utilizando, por exemplo, uma prensa de colagem, um aplicador de revestimento ou uma barra de aspersão; (i) na seção de secagem utilizando, por exemplo, uma prensa de colagem, um aplicador de revestimento ou uma barra de aspersão; (j) na calandra utilizando uma caixa de pastilha; e/ou (k) no papel em um aplicador de revestimento ou prensa de colagem fora da máquina; e/ou (1) na unidade de controle de ondulação. O local exato onde os agentes redutores, os quelantes e/ou os clareadores ópticos devem ser adicionados vai depender do equipamento específico envolvido, das condições de processo exatas que estão sendo empregadas, e outros ainda. Em alguns casos, os agentes redutores, os quelantes e/ou os clareadores ópticos podem ser adicionados em um ou mais locais para a eficácia ideal. A aplicação pode ser através de quaisquer meios utilizados convencionalmente nos processos de fabricação de papel, incluindo a "alimentação dividida" por meio da qual uma porção de agente redutor, quelante e/ou clareador óptico é aplicada em um ponto no processo de fabricação de papel, por exemplo, na polpa ou uma folha molhada (antes dos secadores) e a porção restante é adicionada em um ponto subseqüente, por exemplo, na prensa de colagem. 0 quelante e/ou clareador óptico pode ser adicionado à polpa alvejada ou ao produto de papel antes, depois ou simultaneamente com o agente redutor. O clareador óptico e/ou quelante também pode ser formulado com o agente redutor.

Em uma realização, um ou mais agentes redutores e um ou mais clareadores ópticos são misturados com a solução de colagem de superfície e aplicadas na prensa de colagem.

Em uma realização, o agente redutor é adicionado à polpa alvejada após o estágio de alvejamento na caixa de armazenagem, de misturação ou de transferência.

Nesses vários locais, os agentes redutores, os quelantes e/ou os clareadores ópticos também podem ser adicionados com um veículo ou um aditivo utilizado tipicamente na fabricação de papel, tais como auxiliares de retenção, auxiliares e soluções de colagem, amidos, carbonato de cálcio precipitado, carbonato de cálcio triturado, ou outras argilas ou cargas, e aditivos clareadores.

Em uma realização, os agentes redutores, os quelantes e/ou os clareadores ópticos são utilizados em combinação com um ou mais ácidos policarboxílicos parcialmente neutralizados, de preferência ácidos policarboxílicos tais como o ácido poliacrílico (CH3CH(C02 H) [CH2CH(C02H)]nCH2CH2C02H, onde n varia de aproximadamente 10 a aproximadamente 50.000. 0 ácido policarboxílico pode ser neutralizado até o pH visado, (tipicamente 5-6 tal como discutido a seguir) com um álcali tal como o hidróxido de sódio.

Em uma realização, a presente invenção refere-se a uma formulação que compreende um ou mais quelantes, um ou mais agentes redutores e um ou mais ácidos policarboxílicos. A formulação tem de preferência um pH de aproximadamente 47, e com mais preferência de aproximadamente 5-6.

Em uma realização, a presente invenção refere-se a uma formulação que compreende um ou mais agentes redutores e um ou mais clareadores ópticos e opcionalmente um ou mais quelantes ou um ou mais policarboxilatos, ou as combinações destes. As formulações de acordo com esta realização têm de preferência um pH de aproximadamente 7-11, e com mais preferência de aproximadamente 9-10.

Os agentes redutores, os quelantes e os clareadores ópticos e os policarboxilatos podem ser utilizados além de outros aditivos utilizados convencionalmente na fabricação de papel para melhorar uma ou mais propriedades do produto de papel acabado, para ajudar no próprio processo de fabricação de papel, ou ambos. Esses aditivos são caracterizados geralmente como aditivos funcionais ou aditivos de controle.

Os aditivos funcionais são tipicamente aqueles aditivos que são utilizados para melhorar ou conferir determinadas propriedades especificamente desejadas ao produto de papel final e incluem, mas sem ficar a eles limitados, agentes clareadores, corantes, cargas, agentes de colagem, amidos e adesivos.

Por outro lado, os aditivos de controle são aditivos incorporados durante o processo de fabricação de papel para melhorar o processo total sem afetar significativamente as propriedades físicas do papel. Os aditivos de controle incluem biocidas, auxiliares de retenção, supressores de espuma, agentes de controle do pH, agentes de controle de passo, e auxiliares de drenagem. O papel e os produtos de papel obtidos utilizando o processo da presente invenção podem conter um ou mais aditivos funcionais e/ou aditivos de controle.

Os pigmentos e os corantes conferem cor ao papel. Os corantes incluem compostos orgânicos que têm sistemas de ligações duplas conjugados; azo compostos; azo compostos metálicos; antraquinonas; compostos de triarila, tais como triarilmetano; quinolina e compostos relacionados,- corante s ácidos (corantes orgânicos aniônicos que contêm grupos sulfonato, utilizados com rações orgânicas tais como o alume); corante s básicos (corantes orgânicos catiônicos que contêm grupos funcionais amina); e corantes diretos (corantes do tipo ácido que têm pesos moleculares elevados e uma afinidade direta específica com a celulose); bem como as combinações dos compostos corantes apropriados acima relacionados. Os pigmentos consistem em um mineral finamente dividido que pode ser branco ou colorido. Os pigmentos que são utilizados mais comumente na indústria de fabricação de papel são a argila, o carbonato de cálcio e o dióxido de titânio.

As cargas são adicionadas ao papel para aumentar a opacidade e o brilho. As cargas incluem, mas sem ficar a eles limitadas, carbonato de cálcio (calcita); carbonato de cálcio precipitado (PCC); sulfato de cálcio (incluindo várias formas hidratadas); aluminato de cálcio; óxidos de zinco; silicatos de magnésio, tal como o talco; dióxido de titânio (Ti02), tal como anatase ou rütilo; argila, ou caulim, que consiste em Si02 e A1203 hidratado; argila sintética; mica; vermiculíta; agregados inorgânicos; perlita; areia; cascalho; arenito; grânulos de vidro; aerogéis; xerogéis; gel marinho; pó de cinzas; alumina; microesferas; esferas de vidro ocas,- esferas de cerâmica porosas; cortiça; sementes; polímeros de pouco peso,· xonotlita (um gel cristalino de silicato de cálcio); pedra-pomes; rocha esfoliada; produtos de concreto residual; partículas de cimento hidráulico parcialmente hidratadas ou não-hidratadas; e terra diatomácea, bem como as combinações de tais compostos.

Os agentes de colagem são adicionados ao papel durante o processo de fabricação para ajudar no desenvolvimento de uma resistência à penetração de líquidos através do papel. Os agentes de colagem podem ser agentes de colagem internos ou agentes de colagem externos (de superfície), e podem ser utilizados para a colagem dura, a colagem solta, ou ambos os métodos de colagem. Mais especificamente, os agentes de colagem incluem rosina; rosina precipitada com alume (A12(S04)3); ácido abíético e homólogos de ácidos abíético, tais como o ácido neoabiético e o ácido levopimárico; ácido esteãrico e derivados de ácido esteárico; carbonato de amônio-zircônio; silicone e compostos contendo silicone, tais como RA-29 disponível junto à GE-OSI, e SM-8715 disponível junto à Dow Corning Corporation (Midland, MI) ; compostos fluoroquímicos da estrutura geral CF3(CF2)nR, em que R é aniônico, catiônico ou um outro grupo funcional, tal como Gortex; dímero de alquilceteno (AKD) , tal como Aquapel 3 64, Aquapel (I 752, Heron) 70, Hercon 79, Precise 7 87, Precise 2000, e Precise 3000, que são comercialmente disponíveis junto à Hercules, Incorporated {Willmington, DE) ; e anidrido succínico de alquila (ASA); emulsões de ASA ou AKD com amido catiônico; ASA incorporando alume; amido; hidróxi metil amido; carbóxi metil celulose (CMC); álcool polivinílico; metil celulose; alginatos; ceras; emulsões de cera; e as combinações de tais agentes de colagem. O amido tem muitos usos na fabricação de papel. Por exemplo, ele funciona como um agente de retenção, agente de resistência a seco e agente de colagem de superfície. Os amidos incluem, mas sem ficar a eles limitados, amilose; amilopectina; amidos que contêm várias quantidades de amilose e amilopectina, tal como 25% de amilose e 75% de amilopectina (amido de milho) e 20% de amilose e 80% de amilopectina (amido de batata); amidos enzimaticamente tratados,· amidos hidrolisados; amidos aquecidos, também conhecidos no estado da técnica como " amidos em pasta"; amidos catiônicos, tais como aqueles que resultam da reação de um amido com uma amina terciária para formar um sal de amônio quaternário; amidos aniônicos; amidos anfolíticos (contendo as funcionalidades catiônica e aniônica); a celulose e compostos derivados da celulose; e as combinações desses compostos. 0 método da presente invenção resulta em produtos de papel com uma superfície brilhante. Além disso, a nova composição também protege o papel contra a descoloração a longo prazo durante o uso regular. O acima exposto pode ser mais bem compreendido através de referência aos exemplos a seguir, os quais são apresentados para finalidades de ilustração e não se prestam a limitar o âmbito da invenção.

Tabela 1 Composições Representativas (água não incluída) EXEMPLOS

Nestes exemplos, hidróxido de sódio aguoso a 50% suficiente foi adicionado para atingir o pH apropriado para o agente ou a composição sendo testados. Todas as porcentagens nestes exemplos são fornecidas em uma base de porcentagem em peso de polpa seca.

Nestes exemplos, os seguintes termos terão o significado indicado. Br para o brilho ISSO R457 (TAPPI 525); Ye para o amarelecímento E313; Im Br para o brilho R457 após a aplicação; Ta Br para o brilho R457 após o envelhecimento térmico; Perda de Ta para a perda no brilho após o envelhecimento térmico; % de Inibição para a % de inibição de perda de brilho; % de Inibição = 100 -100*(imBr-TABr)/(ImBr-TABr)controle; WI para a brancura E313; TMP para a polpa termomecânica; CTMP para a polpa químio-termomecâníca; RMP para a polpa mecânica do refinador; OBA para o clareador óptico; FAS para o ácido formamidina sulfínico; TCP para (HOCH2CH2)3FC1, cloridreto de tris-carboxi etil fosfônio; BTP para [(HOCH2)4P]2(S04), sulfato de tetraidróxi metil fosfônio; TP para {HOCH2)3P, tris-hidróxi metil fosfina; EDTA para (H02CCH2)2NCH2CH2N(CH2C02H)2 , ácido etileno diamina tetraacético; DTPA para (H02CCH2)2NCH2CH2N(CH2C02H)CH2CH2N(CH2C02H)2, ácido dietileno triamina pentaacético; DTMPA para H203PCH2N[CH2CH2N(CH2P03H2)2]2, ácido dietileno triamina pentametileno fosfônico; e DTC para dimetil ditiocarbamato de sódio.

Tratamento Folhas para as mãos foram produzidas a partir da polpa alvejada e então utilizadas nas experiências, em que os agentes redutores foram aplicados em uma folha úmida (antes ou depois da compressão) antes da secagem em tambor ou então depois da secagem em tambor (temperatura durante a secagem em tambor: 100°C). A terceira opção era a aplicação de alimentação dividida. A aplicação de colagem de superfície foi seguida por mais uma rodada em um secador de tambor. A carga da solução de Agente ou da Composição testada foi determinada com base no peso seco da amostra da polpa. As soluções do Agente ou da Composição foram aplicadas utilizando um bastonete, tão uniformemente quanto possível, como soluções em água. As folhas de teste foram secadas utilizando uma secadora de tambor de laboratório sob condições uniformes (uma rodada) e então, depois de ser medido o brilho, submetidas aos testes de envelhecimento acelerado tal como descrito a seguir.

Experiências de reversão do brilho (envelhecimento térmico, papel): Amostras de 3 x 9 cm cortadas de folhas de teste foram mantidas em um banho de água a 70°C, com uma umidade de 100% por aproximadamente três dias. As amostras foram equilibradas em um aposento à umidade constante antes da medição do brilho.

Experiências de reversão do brilho (envelhecimento térmico, polpa): As amostras de polpa (consistência de 10%, 5 g de polpa com base no o.d.) foram lacradas em sacos de plástico e mantidas em um banho de água a 70°C por três a seis horas. As folhas para as mãos foram preparadas e equilibradas em um aposento à umidade constante antes da medição do brilho. Equipamento de Teste: . Secadora de tambor de laboratório. . "Elrefo 3000", "Technidyne Color Touch 2 (Modelo ISO)" ou um outro instrumento para medições do brilho. . Espectrômetro de fluorescência Hitachi F-4500 ou um outro instrumento para medições relativas da intensidade de fluorescência. . Micropipeta. . Kit de aplicação de cola de superfície {almofada e haste de três aplicações de cola). . Aposento â umidade constante (23°C, umidade de 50%) . . Banho de água/termostato acomodando uma caixa de plástico flutuante com amostras de papel, cubeta de aplicação de 100 ml para o método de encharcamento.

Procedimento de Aplicação de Superfície Seca (Colagem de Superfície): 1. Preparar a folha para as mãos de 8 x 8 polegadas de acordo com o procedimento padrão. O peso seco visado é de 2,5 g. Passar as folhas para as mãos umedecidas através de um ciclo na secadora de tambor. 2. Cortar as folhas em quatro quadrados menores (peso aproximado de 0,625 g cada uma). 3. Fix ar um lado do quadrado menor (folha de teste) a uma tela de vidro utilizando fita adesiva Scotch de um comprimento maior do que o lado da folha. 4. A haste de aplicação é colocada na fita adesiva Scotch e um volume de 0,2 ml da mistura é aplicado na fita adesiva contra a haste utilizando uma micropipeta. 5. A solução de agente é aplicada de uma maneira tal que é distribuída uniformemente na fita adesiva para cobrir a folha de teste inteira. 6. Extrair rapidamente a solução da fita adesiva sobre a folha utilizando a haste de modo que a solução do composto do agente redutor seja aplicada uniformemente sobre a folha inteira. 7. Secar em tambor a folha de teste e equilibrar à temperatura ambiente. 8. Medir o b rilho e o amarelecimento.

Procedimento de Aplicação de Superfície Seca (Colagem de superfície, Método de Encharcamento? : 1. Preparar a folha para as mãos de 8 x 8 polegadas de acordo com o procedimento padrão. O peso seco visado é de 2,5 g. Passar as folhas para as mãos umedecidas através de um ciclo na secadora de tambor. 2. Cortar uma tira de 1/8 da folha (0,31 g) . 3. Em um tubo de ensaio de 50 ml, preparar soluções de amido pré-cozido (caso necessário) e das soluções de composto de agente redutor com base na taxa de captação predeterminada e na dose visada. 4. Mergulhar a tira de papel na solução por dez segundos, deixar gotejar por 35 segundos e então passar a mesma através da prensa. 5. Secar em tambor a folha de teste e equilibrar à temperatura ambiente. 6. Medir o brilho e o amarelecimento.

Procedimento de Aplicação de extremidade Úmida: 1. Uma folha de 8 x 8 polegadas é produzida e desidratada utilizando a prensa com dois mata-borrões no fundo e um mata-borrão no topo, A consistência da folha comprimida é de aproximadamente 40%. 2. O mata-borrão superior e o mata-borrão inferior são removidos da folha após a compressão. 3. A folha junto com um mata-borrão inferior é cortada em quatro folhas de teste menores de mesmo tamanho (o peso seco aproximado da folha é de 0,625 g). 4. A folha de teste é fixada juntamente com o mata-borrão à tela de vidro tal como descrito no "procedimento de aplicação de superfície seca". 5. A solução 1 é aplicada tal como descrito no procedimento de aplicação de superfície seca. 6. Após a aplicação, a folha de teste conjuntamente com o mata-borrão molhado é removida da tela de vidro, a fita adesiva é removida e o mata-borrão é separado da folha de teste. O mata-borrão é descartado. 7. A folha de teste é então secada em tambor e equilibrada à temperatura ambiente.

Procedimento de Aplicação de Alimentação Dividida: 1. Uma folha de 8 x 8 polegadas é produzida de acordo com o procedimento padrão. 2. A folha formada na tela é então acolchoada com quatro mata-borrões. 3. A folha conjuntamente com mata-borrões é deitada utilizando um rolo pesado de metal. Este processo remove o excesso de água da folha para aumentar a consistência da folha até aproximadamente 20%. 4. Três mata-borrões superiores são removidos da folha. 5. A folha e um mata-borrão são então removidos da tela e cortada em quatro partes menores tal como descrito no "procedimento de aplicação de extremidade úmido". 6. A folha e o mata-borrão são então fixados à tela de vidro tal como descrito no "procedimento de aplicação de extremidade úmido". 7. A solução 2 é aplicada tal como descrito no "procedimento de aplicação de extremidade úmido". 8. A folha de teste é então comprimida com os dois mata-borrões em cada lado. 9. Após a compressão, todos os mata-borrões são removidos e a folha é secada em tambor, A solução 2 ê então aplicada â folha, secada e medida tal como descrito nas etapas 3 a 8 do "Procedimento de Aplicação de Superfície Seca".

Procedimento de Aplicação de Polpa.· Os produtos químicos foram adicionados diretamente â polpa (material de partida fino ou material de partida grosso) e misturados com a polpa em sacos lacrados. Em um procedimento de aplicação de polpa para a intensificação de OBA, os produtos químicos foram adicionados diretamente à polpa kraft alvejada a uma consistência de 20%, misturada com a polpa em sacos lacrados, e mantidas a 45-80°C por trinta minutos. A polpa foi diluída até a consistência de 5%, OBA foi adicionado, misturado com a polpa, e a pasta foi mantida a 50°C por vinte minutos. A pasta foi então diluídas ainda mais, e as folhas para as mãos preparadas de acordo com o procedimento padrão.

Resultados dos testes 1. Experimentação de Unidade Os dados experimentais foram coletados em uma unidade kraft Southern. A tabela abaixo fornece os dados das amostras. Em diversos testes, a aplicação do produto (a Composição A) em uma prensa de colagem, com um OBA na solução de colagem, a 5 libras/tonelada e doses maiores, resultou consistentemente em um aumento do brilho de 1,5 pontos acompanhado pela cor intensificada da folha de papel (refletida em valores de decrescentes) . O retorno às condições de unidade padrão (nenhuma composição penetrante aplicada) resultou em uma diminuição do brilho até nível base. Esta experiência foi reproduzida três vezes.

Tabela 2 Dados Experimentais: brilho R457, brancura E313, ΠΕ(ΔΕ}= Raiz quadrada[(Lo-L)2+(ao-a)2+(bo-b)2] Diversas composições foram testadas e produziram bons resultados na simulação de laboratório da aplicação de PM. Os produtos químicos (composições) não relacionados na Tabela 1 foram aplicados como soluções a 40%. 2. Agente Redutor: metabisulfito de sódio (solução a 30%) Tabela 3 Kraft-CTMP 1 misto, caixa principal, aplicação de superfície com amido (solução de colagem de superfície) em ambos os lados Tabela 4 Kraft-CTMP 2 misto, caixa principal, aplicação de superfície com amido (solução de colagem de superfície) em ambos os lados Kraft-CTMP 3 misto, caixa principal Tabela 6 Kraft de fotocópia 1 acabado (colado), aplicação de superfície com amido (solução de colagem de superfície) em um lado Tabela 7 Kraft 2 acabado (colado, com OBA}, aplicação de superfície com amido (solução de colagem de superfície) em um lado Tabela 8 Kraft mecânico 2 As Tabelas 3-8 ilustram o efeito de um agente redutor de bissulfito de sódio (metabisulfito) e uma composição intensificadora de brilho sobre o brilho do papel: o agente redutor melhora o brilho (Tabelas 3-8), compensando parcialmente a perda do brilho na secadora (Tabela 8}. A química aumenta ainda mais o brilho na presença de um OBA (Tabela 5). 3. Agentes redutores com exceção de metabisulfito de sódio. Aplicação em uma solução de colagem de superfície modelo com amido Tabela 9 TMP1 ί I * Um ativador Tabela 10 TMP 1 Γ ' " Tabela 11 RMP * Um ativador As Tabelas 9-11 demonstram o efeito de produtos químicos redutores com exceção do metabisulfito de sódio, tais como FAS e compostos fosforosos (III) . 4. Composições de quelante-metabisulfito Tabela 12 Polpa de Madeira dura kraft 3, caixa principal Tabela 13 Kraft-CTMP 3 misto, ativação de um clareador óptico Tabela 14 Ativação de um clareador óptico: polpa kraft 4, Composição C (0, 0,2%) com OBA (0, 0,02%) Tabela 15 Kraft-CTMP 1 misto, caixa principal, ativação de um clareador óptico conforme medido por intensidades de fluorescência: Tabela 16 Caixa principal de kraft contendo OBA, ativação de um clareador óptico conforme medido por intensidades de fluorescência: i Tabela 17 Material fornecido misto (25% de madeira mole, 40% de kraft de madeira dura, 35% de tinta removidos), ativação de um clareador óptico conforme medido por intensidades de fluorescência : Tabela 18 TMP2 Tabela 19 TMP2 Tabela 20 Kraft de Madeira dura 2 Tabela 21 Kraft 2, aplicação de colagem de superfície Tabela 22 Kraft 2, aplicação de colagem de superfície Tabela 23 Mistura de polpa de kraft mecânica, material da caixa principal, aplicação de extremidade úmida Tabela 24 Kraft. 5, folhas para as mãos tratadas, quatro dias a 7 0 °C, 100% de umidade Tabela 25 Kraft 5, folhas para as mãos tratadas, quarto dias a 70°C, 100% de umidade Tabela 26 Kraft 2, polpa com 10% de consistência, três horas a 70°C

Tabela 27 Kraft 2, polpa com 10% de consistência, seis horas a 70°C

As Tabelas 12-27 ilustram a aplicação das composições onde um agente redutor ê combinado com o{s) quelante(s). As combinações diferentes podem ser comparadas (todas eficazes). As formulações melhoram a estabilidade a longo prazo do brilho do papel em relação ao envelhecimento térmico (Tabelas 24-27). Este conjunto de dados também demonstra uma ativação de OBA pelas composições (Tabelas 1214, 25) . A aplicação da formulação permite cortar a dose de um clareador óptico. As Tabelas 16 e 17 ilustram o efeito da formulação sobre a fluorescência. 5. Aplicação de extremidade úmida: aplicação separada da composição na polpa que conduz a um maior desempenho de OBA aplicado posteriormente.

Procedimento de Aplicação de Polpa (80°C) Para a Intensificação Subsequente de OBA

Tabela 28 Kraft 6 Tabela 29 Kraft 6 Tabela 30 Kraft 6, ativação de um clareador óptico conforme medido por intensidades de fluorescência: !

[ As Tabelas 28-30 ilustram a ativação de um OBA através da aplicação prévia de uma composição. 6. Aplicação de extremidade úmida: introdução de uma dose baixa de ditiocarbamatos na composição.

Tabela 31 RMP, aplicação deitada (extremidade úmida) em água Tabela 32 RMP, aplicação de colagem de superfície Tabela 33 Kraft, aplicação de colagem de superfície Os dados (Tabelas 31-33) ilustram a recuperação do brilho e a estabilização a longo prazo com a aplicação das formulações propostas.

Embora a presente invenção tenha sido descrita acima com relação às realizações representativas ou ilustrativas, essas realizações não devem ser exaustivas nem limitadoras da invenção. Ao invés disto , a invenção presta-se a cobrir todas as alternativas, modificações e equivalentes incluídos dentro do seu caráter e âmbito, tal como definido pelas reivindicações anexas.

REIVINDICAÇÕES

Claims (18)

1. MÉTODO DE PREPARAÇÃO DE UM MATERIAL DE POLPA ALVEJADA QUE TEM UM BRILHO INTENSIFICADO E UMA MAIOR RESISTÊNCIA AO AMARELECIMENTO TÉRMICO, caracterizado por compreender: i) a provisão de material de polpa alvejada, em que o dito material de polpa alvejada é selecionado do grupo que consiste em polpa virgem, polpa reciclada, polpa kraft, polpa de sulfito, polpa mecânica, qualquer combinação de tais polpas, papel reciclado, tecido de papel, e qualquer papel ou produtos de papel produzidos a partir de tais polpas, ou as combinações destes; e ii) a colocação do material de polpa alvejada em contato com 0,005 a 0,25 por cento em peso com base no material de polpa seca em forno de um ou de mais agentes redutores, em que dito um ou mais agentes redutores são selecionados a partir do grupo que consiste em sulfitos, bissulfitos, metabisulfitos (pirosulfitos) , sulfoxilatos, tiosulfatos, ditionitos (hidrosulfitos) , politionatos, ácido formaidina sulfinico e sais e derivados do mesmo, aduto de bissulfito de formaldeido e outros adutos de bissulfito de aldeido, sulfinamidas e éteres de ácido sulfinico, sulfenamidas e éteres de ácido sulfênico, sulfamidas, fosfinas, sais de fosfônio, fosfitos, e tiofosfitos.

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente a colocação do material de polpa alvejada em contato com um ou mais clareadores ópticos.

3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente a colocação do material de polpa alvejada em contato com um ou mais quelantes.

4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo agente redutor ser selecionado a partir do grupo que consiste em fosfinas substituídas, sulfitos, bissulfitos e metabisulfitos.

5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo agente redutor ser o bissulfito de sódio.

6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo quelante ser selecionado do grupo que consiste em fosfonatos orgânicos, fosfates, ácidos carboxilicos, ditiocarbamatos, em sais de qualquer um dos membros precedentes, e qualquer combinação dos mesmos.

7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo quelante ser selecionado do grupo que consiste em ácido dietileno-triamina-pentametileno fosfônico (DTMPA) e sais do mesmo, ácido dietileno triamina pentaacético (DTPA) e sais do mesmo, e ácido etileno diamina tetraacético (EDTA) e sais do mesmo.

8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelos clareadores ópticos serem selecionados de derivados de estibeno disulfonatados tetrasulfonatados ou hexasulfonatados.

9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente a colocação do material de polpa alvejada em contato com um ou mais policarboxilatos.

10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo policarboxilato ser o ácido poliacrilico parcialmente neutralizado.

11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente a colocação do material de polpa alvejada em contato com um ou mais clareadores ópticos, um ou mais quelantes, e um ou mais policarboxilatos.

12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelos agentes redutores e os clareadores ópticos serem misturados com uma solução de colagem de superfície e aplicados ao material de polpa alvejada em uma prensa de colagem.

13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender a adição de 0,005 a 0,25 por cento em peso com base no material de polpa seca em forno de um ou mais agentes redutores e opcionalmente um ou mais quelantes, um ou mais policarboxilatos, ou as combinações dos mesmos, ao material de polpa alvejada.

14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelos agentes redutores e os quelantes e os policarboxilatos opcionais serem adicionados à polpa alvejada após o estágio de alvejamento na caixa de armazenagem, de misturação ou de transferência.

15. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender: i) a provisão da polpa alvejada; ii) a formação de uma suspensão de material de partida aquoso que compreende a polpa alvejada; iii) a drenagem da suspensão de material de partida para formar uma folha; e iv) a secagem da folha, em que 0,005 a 0,25 por cento em peso com base no material de polpa seca em forno de um ou mais agentes redutores é adicionada à polpa alvejada, à suspensão de material de partida, ou sobre a folha.

16. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por compreender adicionalmente a adição de um ou mais quelantes, um ou mais agentes clareadores ópticos ou um ou mais policarboxilatos, ou as combinações dos mesmos, à polpa alvejada, à suspensão de material de partida, ou sobre a folha.

17. MATERIAL DE POLPA ALVEJADA, caracterizado por ser obtido pelo método, conforme definido na reivindicação 1, em que dito material de polpa compreende o produto misto de polpa alvejada e uma quantidade de 0,005 a 0,25 por cento em peso com base no material de polpa seca em forno de um ou de mais agentes redutores, sendo que dito material de polpa alvejada tem um brilho mais intenso e uma maior resistência ao amarelecimento, quando comparado com o material de polpa similar sem o dito agente redutor.

18. MATERIAL, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por compreender adicionalmente quantidades eficazes de um dentre quelantes, agentes clareadores ópticos ou policarboxilatos, ou as combinações dos mesmos.