BRPI0720380B1 - Processo de fabricação de uma dispersão e/ou de uma suspensão aquosa de carbonato de cálcio natural escolhido dentre um calcário, cal, calcita, mármore e suas misturas, e caulim - Google Patents

Processo de fabricação de uma dispersão e/ou de uma suspensão aquosa de carbonato de cálcio natural escolhido dentre um calcário, cal, calcita, mármore e suas misturas, e caulim Download PDF

Info

Publication number
BRPI0720380B1
BRPI0720380B1 BRPI0720380-2A BRPI0720380A BRPI0720380B1 BR PI0720380 B1 BRPI0720380 B1 BR PI0720380B1 BR PI0720380 A BRPI0720380 A BR PI0720380A BR PI0720380 B1 BRPI0720380 B1 BR PI0720380B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
kaolin
calcium carbonate
manufacture
suspension
agent
Prior art date
Application number
BRPI0720380-2A
Other languages
English (en)
Inventor
Dupont François
Mongoin Jacques
Original Assignee
Coatex S.A.S.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=38284039&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=BRPI0720380(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Coatex S.A.S. filed Critical Coatex S.A.S.
Publication of BRPI0720380A2 publication Critical patent/BRPI0720380A2/pt
Publication of BRPI0720380B1 publication Critical patent/BRPI0720380B1/pt

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/02Compounds of alkaline earth metals or magnesium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/02Compounds of alkaline earth metals or magnesium
    • C09C1/021Calcium carbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/40Compounds of aluminium
    • C09C1/42Clays
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63Inorganic compounds
    • D21H17/67Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • D21H17/69Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments modified, e.g. by association with other compositions prior to incorporation in the pulp or paper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/61Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/62Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/22Rheological behaviour as dispersion, e.g. viscosity, sedimentation stability
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/36Coatings with pigments
    • D21H19/44Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
    • D21H19/64Inorganic compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Description

(54) Título: PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE UMA DISPERSÃO E/OU DE UMA SUSPENSÃO AQUOSA DE CARBONATO DE CÁLCIO NATURAL ESCOLHIDO DENTRE UM CALCÁRIO, CAL, CALCITA, MÁRMORE E SUAS MISTURAS, E CAULIM (51) Int.CI.: C09C 1/02; C09C 1/42; C09D 1/00; D21H 17/69; D21H 19/40 (30) Prioridade Unionista: 20/12/2006 FR 06/11112 (73) Titular(es): COATEX S.A.S.
(72) Inventor(es): FRANÇOIS DUPONT; JACQUES MONGOIN
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE UMA DISPERSÃO E/OU DE UMA SUSPENSÃO AQUOSA DE CARBONATO DE CÁLCIO NATURAL ESCOLHIDO DENTRE UM CALCÁRIO, CAL, CALCITA, MÁRMORE E SUAS MISTURAS, E CAULIM.
Domínio técnico
A presente invenção refere-se ao domínio técnico geral relativo ao papel, e mais precisamente das folhas de papel couché. De maneira mais precisa, esse domínio técnico é aquele das dispersões e das suspensões aquosas de matérias minerais, tais como notadamente de carbonato de cálcio de origem natural (GCC) ou sintético (PCC) e de caulim, e de seus processos de fabricação, essas dispersões e suspensões aquosas entrando, em seguida, na fabricação de molhos para a fabricação de papel couché, que permite tornar couché a folha de papel, melhorando suas propriedades ópticas. Indica-se que, na sequência do presente pedido, a expressão produto final designará a folha de papel couché, a partir de um molho para fabricação de papel couché, esse molho sendo uma formulação que contém matérias minerais, tais como o carbonato de cálcio e o caulim, essas matérias minerais tendo sido introduzidas nesse molho sob a forma de dispersões aquosas.
No âmbito da fabricação da folha de papel couché, deposita-se sobre a superfície do papel suporte uma composição aquosa denominada molho para a fabricação de papel couché que contém notadamente água, uma ou várias matérias minerais, um ou vários ligantes, assim como diversos aditivos. As matérias minerais as mais utilizadas nos molhos para a fabricação de papel couché são o carbonato de cálcio de origem natural (ou GCC, segundo a expressão inglesa Ground Calcium Carbonate ou sintética (ou PCC, segundo a expressão inglesa Precipitated Calcium Carbonate) e o caulim.
O caulim confere ao produto final propriedades de brilho, de opacidade e de imprimabilidade, tal como indicado no documento Industrial clays case study (Murray, H, Mining Minerais and Sustainable Development,
15/12/2017, pág. 7/12
Mai 2002, 64, PP 1-9), enquanto que o carbonato de cálcio fornece antes de tudo a brancura à folha de papel, mas contribui também para a melhoria do brilho e da imprimabilidade, conforme lembrado no documento Influences of pigments on runnability and quality of LWC offset prínting paper (Wochen5 blatt fur Papierfabrikation, 126 (4), 1998, pp. 137-141).
Existem numerosos documentos relativos à fabricação de um molho para a fabricação de papel couché, por utilização de pelo menos duas matérias minerais, das quais uma é um carbonato de cálcio e a outra um caulim. Pode-se notadamente citar o documento US 5 120 365 que descreve misturas de pigmentos à base de carbonato de cálcio natural e de talco, eventualmente com caulim, essas misturas sendo utilizadas na formulação de molhos para a fabricação de papel couché, que permitem obter boas propriedades ópticas no nível do papel couché. Conhece-se também o documento WO 03/93577, baseado na melhoria das propriedades ópticas de um papel couché, e que descreve composições pigmentares à base de caulim e de um carbonato de cálcio natural ou sintético, essas matérias minerais apresentando características granulométricas particulares. Conhece-se também o documento Effect of kaolin addition to calcium carbonate precoats (l/Vochenblatt fur Papierfabrikation, 126 (4), 1998, pp 137-141) que descreve os efeitos resultantes da mistura de diferentes caulins, com 2 carbonatos de cálcio naturais que diferem por seu fator de forma. Pode-se enfim mencionar o documento Influences of pigments on runnability and quality of LWC offset prínting paper (Wochenblatt fur Papierfabrikation, 126 (4), 1998, pp 137141) citado no presente pedido, e que descreve a fabricação de papel cou25 ché à base de molhos para a fabricação de papel couché, contendo misturas de um carbonato de cálcio natural (Hydrocarb® comercializado pela sociedade OMYA®) e de diferentes caulins.
Sublinhando-se que esses documentos são focalizados sobre a fabricação de molhos para a fabricação de papel couché, a requerente pre30 cisa que o domínio técnico particular relativo à presente invenção seja aquele dos processos de fabricação das dispersões e das suspensões aquosas de matérias minerais que entram, por conseguinte, na fabricação dos molhos para a fabricação de papel couché, e não no domínio dos processos de fabricação desses molhos. Por conseguinte, é importante sublinhar que o problema técnico, objeto do presente pedido, é aquele da fabricação das suspensões aquosas de matérias minerais à base de carbonato de cálcio e de caulim, visando melhorar as propriedades ópticas do papel final. Por conseguinte, se os documentos precedentes sublinham certas vantagens conferidas pela utilização de carbonato de cálcio e de caulim na fabricação de um molho para a fabricação de papel couché, eles não contêm informação particular sobre os processos que permitiram obter previamente esses caulins e esses carbonatos de cálcio. A descrição desse conhecimento, tal como existe atualmente no estado da técnica, constitui o objeto das seguintes linhas. Estado da Técnica
O técnico sabe que o carbonato de cálcio e o caulim são atualmente introduzidos nos molhos para a fabricação de papel couché, sob a forma de duas dispersões ou suspensões aquosas separadas, contendo, cada uma, uma dessas matérias minerais. O carbonato de cálcio e o caulim são, portanto, introduzidos no molho para a fabricação de papel couché, cada um sob a forma de uma dispersão ou de uma suspensão aquosa contendo a matéria mineral em questão, e apresentando, por razões econômicas e técnicas, um extrato seco elevado: isto é, contendo pelo menos 60% preferencialmente 70%, muito preferencialmente 72% em peso seco de carbonato de cálcio ou de caulim (em todo o pedido, o termo extrato seco designará o teor em peso seco de matéria mineral em relação ao peso total da suspensão ou da dispersão aquosa considerada). Utiliza-se, então, cada uma des25 sas dispersões ou suspensões, de maneira a se conseguir no molho a fabricação de papel couché uma proporção em peso seco (carbonato de cálcio : caulim) compreendida entre (90:10) e (10:90).
Daqui para o futuro os modos de fabricação dessas dispersões e dessas suspensões aquosas de caulim, por um lado, e de carbonato de cál30 cio, por outro, explicando-se:
- como se chega a fabricar essas dispersões ou suspensões com um extrato seco pelo menos superior a 60% em seu peso total, por um lado;
- e como se chega a fabricar essas dispersões ou suspensões com a finalidade de conferir ao papel final propriedades ópticas melhoradas, por outro lado.
Estado da Técnica: caso do caulim
No que se refere ao caulim, é preciso saber que este é encontrado essencialmente nas Américas: no Brasil, assim como nos Estados tinidos e notadamente na Geórgia e na Carolina do Sul, como sublinhado no documento Industrial clays case study mencionado antes. O caulim é obtido classicamente por processos de extração do minério, de moagem, de deslaminação, depois eventualmente de tratamento e de classificação. Por razões de custo, os produtores de caulim americanos e brasileiros optaram há muito tempo por um transporte de seus produtos em longas distâncias sob a forma de pó seco.
Esse pó seco é obtido a partir de uma etapa de secagem, nota15 damente por atomização. Esse caulim deve, então, ser recolocado em dispersão aquosa, antes de ser introduzido no molho para a fabricação de papel couché, essa etapa de recolocação em dispersão aquosa ocorrendo frequentemente em presença de um agente de dispersão do caulim. Essa etapa é necessária para fornecer ao formulador de molhos para a fabricação de papel couché um produto líquido, portanto, mais facilmente manipulável e menos volátil que um produto pulverulento; além disso, com um extrato seco elevado, permitindo-lhe formular esses molhos para a fabricação de papel couché a um extrato seco ele próprio elevado.
Essa etapa deve também desaglomerar o mais eficazmente possível os aglomerados de caulim que foram formados durante a etapa de secagem. Com efeito, é bem conhecido que a secagem de uma matéria mineral, notadamente por atomização, leva à formação de aglomerados de partículas: é o que indica o documento Spray dried products - characterization of particle morphology (TransIChemE, vol. 77, parte A, janeiro de
1999, pp. 21-38), no caso da secagem do caulim. Ora, de acordo com os conhecimentos de base do técnico, a presença de aglomerados constitui um fator negativo para a obtenção de boas propriedades ópticas do produto fi5 nal, tal como notadamente seu brilho: o brilho é notadamente acondicionado pela utilização de partículas as mais finas possíveis.
Graças aos métodos anteriormente descritos, são obtidos, portanto, produtos sob a forma líquida que são dispersões ou suspensões a5 quosas de caulim, cujo teor em peso seco de mineral é superior a 60% em seu peso total, e cuja proporção de aglomerados foi reduzida, graças à etapa de recolocação em dispersão na água do pó de caulim.
Estado da técnica: caso do carbonato de cálcio.
No que se refere ao carbonato de cálcio, é importante indicar previamente que certos carbonatos de cálcio permitem conferir ao papel final propriedades ópticas melhoradas. De maneira geral, trata-se de carbonatos de cálcio que apresentam uma distribuição de tamanhos de partículas (ou PSD) vertical ou estreita. Concretamente, representa-se a percentagem em peso de partículas, cujo diâmetro é inferior a um certo valor, essa medida podendo ser obtida a partir de um aparelho de tipo Sedigraph®: quanto mais vertical for a curva obtida, mais a distribuição de tamanho de partículas é dita vertical. Isto significa também que a distribuição do conjunto dos tamanhos de partículas em torno de um valor médio correspondente ao diâmetro médio dessas partículas é limitada: fala-se, portanto, também de distribuição de tamanho de partículas limitado. Ora, numerosos documentos sublinham que uma distribuição de tamanhos de partículas limitada é uma condição necessária à obtenção de boas propriedades ópticas no nível do papel, tal como notadamente sua opacidade. Podem-se assim citar os documentos Taking advantages of pigment performance through binder flexibility (Paper
Technology, 46 (8), 2005, pp 12-16) e Maintaining coated paper performance while varying coating color solids with engineered carbonates(Coating and Graphic Arts Conference and Exhibit, Baltimore USA, pp. 312-324, 2004).
De maneira mais precisa, essas dispersões aquosas de carbo30 natos de cálcio particulares apresentam, ao mesmo tempo, uma PSD estreita e um extrato seco elevado (superior a 60%) são:
- seja à base de PCC obtidos por colocação em dispersão ou precipitação in situ (eventualmente em presença de um agente dispersante) com um extrato seco inferior a 40% aproximadamente, depois por pelo menos uma etapa de concentração);
- seja à base de GCC obtidos por uma etapa de moagem (even5 tualmente em presença de um agente dispersante ou como auxílio na moagem) com um extrato seco inferior a 40% aproximadamente, seguido de pelo menos uma etapa de concentração.
A técnica anterior relativa a esses processos vai daqui para a frente ser apresentada.
Estado da técnica relativo ao carbonato de cálcio: caso de dispersões e de suspensões aquosas de PCC, apresentando uma PSD limitada e/ou um extrato seco superior a 60%.
O técnico conhece o documento WO 98/25854 que descreve um processo de fabricação de um PCC utilizado em molhos para a fabricação de papel couché, do qual se melhora o brilho. O problema técnico resolvido por esse documento é de fornecer um processo de fabricação de PCC aplicando uma etapa de concentração, limitando a quantidade de agente dispersante utilizada. Esse processo compreende as etapas de formação de uma suspensão de PCC com pouco extrato seco (15%, conforme os 4 exemplos desse documento), tratamento, depois concentração desta por filtragem em presença de tensoativo não-iônico, de maneira a se obter um bolo de filtragem que apresenta um extrato seco compreendido entre 55% e 80% em peso seco de PCC em relação a seu peso total.
Ele conhece também o documento EP 0 768 344 que descreve um processo de fabricação de PCC, destinado a ser utilizado em molhos para a fabricação de papel couché, conferindo ao papel couché boas propriedades ópticas: brilho, branqueador e opacidade. O problema técnico resolvido por esse documento é de fornecer um processo de fabricação de PCC, sem formação de aglomerados dessa matéria mineral, aglomerados que al30 teram as propriedades ópticas do papel. Esse processo compreende as etapas de carbonatação de cal em meio aquoso, de maneira a conseguir uma suspensão aquosa de PCC que tem um extrato seco pouco elevado (18%, segundo os exemplos desse documento), de concentração, depois de moagem. O exemplo 1 desse documento demonstra claramente que se o técnico desejar obter um extrato seco superior a 70%, na suspensão final, deve ter recorrido a duas etapas de concentração.
Ele conhece também o documento US 4 242 318 que descreve um processo de fabricação de PCC destinado a ser utilizado em molhos para a fabricação de papel couché. O problema técnico resolvido por esse documento é de fornecer um processo de fabricação econômico de uma suspensão aquosa de PCC, estável durante pelo menos 30 dias e tendo um extrato seco superior a 65% em seu peso. Esse processo compreende as etapas de cristalização de PCC em meio aquoso em presença de um polieletrólito, concentração mecânica para obter um bolo de filtragem, depois fluidificação e homogeneização do bolo por meio de um agente dispersante. É indicado que se obtenha assim uma suspensão aquosa que apresenta um extrato seco elevado (71,2%, segundo o exemplo 2), sem acréscimo de matéria seca (coluna 3, linha 41). É também precisado que se obtenha um PCC com uma distribuição de tamanhos de partículas ou PSD muito limitada, o que o torna particularmente adaptado para ser utilizado na fabricação do papel (coluna 4, linha 66 - coluna 5, linha 2).
Também, um dos ensinamentos do estado da técnica, relativo aos processos de fabricação de dispersões ou de suspensões aquosas de PCC, utilizáveis em molhos para a fabricação de papel couché, é que é preciso aplicar uma primeira etapa de fabricação de uma dispersão ou de uma suspensão aquosa com um extrato seco aproximadamente inferior a 40%, depois pelo menos uma etapa de concentração para se obter uma dispersão ou uma suspensão que tem um extrato seco superior a 60% em seu peso. Obtêm-se assim dispersões ou suspensões aquosas de PCC que apresentam uma PSD limitada que, quando são utilizadas na formulação de molhos para a fabricação de papel couché, levam a papéis couchés que têm boas propriedades ópticas, notadamente em termos de opacidade.
Estado da técnica relativo ao carbonato de cálcio: caso de dispersões e de suspensões aquosas de GCC, apresentando uma PSD limitada e/ou um extrato seco superior a 60%.
Nesse domínio, o técnico conhece o documento WO 01/48093 5 que descreve a utilização como agente dispersante de matérias minerais, de homopolímeros e de copolímeros do ácido acrílico com um outro monômero acrílico, alílico ou vínílico, e tendo um índice de viscosidade compreendido entre 0,08 e 0,8. Esses agentes dispersantes são utilizados após uma primeira etapa de moagem sem agente dispersante e que leva a um fraco ex10 trato seco (sem que, contudo ele seja precisado) e uma segunda etapa que é uma concentração mecânica ou térmica. Por um lado, se não existir valor que permita quantificar o fraco extrato seco, obtido após a etapa de moagem, a analogia que é feita com o documento EP 0 850 685 (página 2, linha
13) permite deduzir que é no máximo igual a 40%. Por outro lado, o termo de reconcentração amplamente utilizado nesse documento WO 01/48093, sublinha bem o fato de pelo menos duas etapas de concentração terem de ser aplicadas nessa invenção. O exemplo 7 demonstra que se chega, então, a conseguir uma suspensão aquosa de GCC, cujo extrato seco é igual a 72% em seu peso. As matérias minerais assim obtidas entram notadamente na formulação de molhos para a fabricação de papel couché, conforme demonstra o exemplo 9, permitindo assim melhorar a opacidade do papel couché com esses molhos.
Ele conhece também o documento EP 0 850 685. O problema técnico resolvido por esse documento é de realizar a colocação em suspen25 são de partículas minerais (e notadamente de GCC) oriundas de uma etapa de moagem com baixa concentração sem agente dispersante e de uma etapa de reconcentração mecânica e/ou térmica. O processo objeto dessa invenção compreende as etapas de fabricação de uma suspensão aquosa de GCC, tendo um extrato seco inferior a 40% em seu peso total, concentração da suspensão de maneira a se obter um extrato seco pelo menos igual a 60%, depois acréscimo de um agente dispersante que é um copolímero ácido acrílico/ácido maléico (em uma proporção molar de 0,5/l a 10/1 e de peso molecular compreendido entre 1000 g/mol e 100 000 g/mol). Esse documento utiliza, portanto, pelo menos uma etapa de concentração, visando obter um extrato seco final superior a 60%. Além disso, os exemplos desse documento, que descrevem apenas uma única etapa de concentração, não per5 mitem obter um extrato seco superior a 70% do peso total das suspensões fabricadas. Pode-se, portanto, legitimamente pensar que uma etapa de reconcentração é necessária à obtenção de um extrato seco superior a 70% em peso. Enfim, esse documento indica claramente que as suspensões aquosas de GCC assim fabricadas apresentam uma PSD (col. 3, linhas 1910 28) e que elas podem ser utilizadas de maneira vantajosa em molhos para a fabricação de papel couché.
Também, um dos ensinamentos do estado da técnica relativo aos processos de fabricação de dispersões ou de suspensões aquosas de GCC, utilizáveis em molhos para a fabricação de papel couché, é que é pre15 ciso aplicar uma primeira etapa de fabricação de uma dispersão ou de uma suspensão aquosa, notadamente por moagem, com um extrato seco aproximadamente inferior a 40% em seu peso, depois pelo menos uma etapa de concentração para obter uma dispersão ou uma suspensão que tem um extrato seco superior a 60% em seu peso. São obtidas assim dispersões ou suspensões aquosas de GCC que apresentam uma PSD limitada que, quando colocadas na formulação de molhos para a fabricação de papel couché, levam a papéis couchés, que têm boas propriedades ópticas, notadamente em termo de opacidade.
Objeto da invenção
Prosseguindo suas pesquisas, fazendo fabricar dispersões ou suspensões aquosas de carbonato de cálcio e de caulim que melhoram as propriedades ópticas do produto final, tal como notadamente sua opacidade, a requerente desenvolveu um novo processo caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:
a) fabricar, eventualmente em presença de pelo menos um agente dispersante e/ou de pelo menos um agente de auxílio à moagem, uma dispersão e/ou uma suspensão aquosa de carbonato de cálcio natural e/ou precipitado que tem um extrato seco compreendido entre 45 e 70%, preferencialmente entre 55% e 70%, muito preferencialmente entre 60% e 70% em seu peso total;
b) acrescentar na dispersão e/ou a suspensão após a etapa a) 5 do caulim sob a forma de pó, de maneira a obter uma dispersão e/ou uma suspensão aquosa que apresenta uma proporção em peso seco (carbonato de cálcio : caulim) compreendido entre (90 ; 10) e (10 : 90), preferencialmente entre (90:10) e (50:50), muito preferencialmente entre (80:20) e (60:40).
Uma primeira vantagem do processo, segundo a presente in10 venção, é que ele fornece ao técnico, sob a forma de um produto único e nas proporções desejadas, as duas matérias minerais que ele deseja introduzir em molhos para a fabricação de papel couché, contrariamente à técnica anterior que utiliza uma dispersão aquosa de carbonato de cálcio e uma dispersão aquosa de caulim de maneira separada.
Por outro lado, conforme mostram os exemplos que sustentam o presente pedido, o processo, de acordo com a invenção, leva a dispersões e/ou a suspensões aquosas, cujo extrato seco pode ser relativamente elevado, notadamente superior a 65%, preferencialmente 70%, muito preferencialmente 72% em seu peso total: isto é, pelo menos iguais ou superiores aos extratos secos das dispersões de caulim ou de carbonato de cálcio da técnica anterior com as mesmas vantagens econômicas e técnicas. Conforme demonstram também esses exemplos, as viscosidades dessas dispersões e/ou suspensões permitem inteiramente transportar e manipular facilmente esses produtos.
Uma outra vantagem do processo, objetivo da presente inven25 ção, é que ele mostra ser mais econômico que os processos da técnica anterior, já que permite vencer as etapas de concentração aplicadas na técnica anterior e isto, mantendo propriedades ópticas do papel. É importante sublinhar que essas etapas de concentração são, com efeito, relativamente onerosas, considerando-se a energia que elas utilizam, mas também, de parte, a necessidade de dispor de aparelhos, cuja instalação e cuja manutenção são muito onerosas (tais como centrifugadoras, ou evaporadores térmicos ou mecânicos).
Além disso, é inteiramente surpreendente que o processo, de acordo com a invenção, leva a dispersões e/ou suspensões aquosas de matérias minerais, contendo carbonato de cálcio e caulim que, utilizadas para fabricar molhos para a fabricação de papel couché, permitem conseguir boas propriedades ópticas a nível de papel couché, a partir desses molhos. Com efeito, conforme mostra a análise da técnica anterior, é a priori preferível fabricar no início uma dispersão ou uma suspensão aquosa de GCC e de PCC, tendo um fraco extrato seco (inferior a 40%), visando obter uma PSD limitada, o que permitirá melhorar as propriedades ópticas do papel, tal como sua opacidade: a presente invenção vai ao encontro desse ensinamento, já que ela utiliza uma primeira etapa de fabricação com um extrato seco compreendido entre 45% e 70%, preferencialmente entre 55% e 70%, muito preferencialmente entre 60 e 70%.
Sem querer estar ligada a qualquer teoria, a requerente pensa que as etapas de concentração utilizadas na técnica anterior, e necessárias ao fornecimento de produtos concentrados têm na realidade um impacto negativo a nível de propriedades ópticas do produto final. Mesmo que se tenha aplicado previamente uma primeira etapa de moagem ou de dispersão com baixa concentração (o que é um fator que leva à obtenção de PSD limitada e, portanto, a priori, com boas propriedades ópticas para o papel), essas etapas posteriores de concentração tendem a minimizar esse benefício.
Existe um outro elemento de surpresa, quanto à possibilidade de obter com o processo, de acordo com a invenção, dispersões e/ou suspensões aquosas contendo carbonato de cálcio e caulim, e permitindo conseguir um bom brilho a nível de produto final: é a introdução de caulim sob a forma de pó seco. Com efeito, esses pós de caulim são obtidos a partir de uma etapa de secagem de suspensões aquosas de caulim, notadamente de secagem por atomização: ora, indicou-se que esse tipo de secagem leva à formação de aglomerados de partículas, e que a presença desses aglome30 rados é um fator que prejudica as propriedades ópticas do papel, tal como notadamente seu brilho. Portanto, é inteiramente surpreendente que se obtenha uma manutenção e mesmo uma melhoria do brilho de produto final com o processo, de acordo com a invenção, em relação aos processos da técnica anterior.
Sem querer estar ligada a qualquer teoria, a requerente pensa que no âmbito da invenção, quando o caulim seco (que apresenta aglome5 rados) é introduzido na dispersão aquosa de carbonato de cálcio, as partículas desse carbonato se comportam como agentes desaglomerantes das partículas grosseiras de caulim. Chega-se assim a reduzir a quantidade de aglomerados de caulim, o que explicaria porque o brilho final do papel couché não é degradado no âmbito da invenção, e é mesmo melhorada em re10 lação à técnica anterior.
Objeto detalhado da invenção
Também, um primeiro objeto da invenção é um processo de fabricação de uma dispersão e/ou de uma suspensão aquosa de carbonato de cálcio e de caulim, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:
a) fabricar, eventualmente em presença de pelo menos um agente dispersante e/ou de pelo menos um agente de auxílio à moagem, uma dispersão e/ou uma suspensão aquosa de carbonato de cálcio natural e/ou precipitado, tendo um extrato seco compreendido entre 45% e 70%, preferencialmente entre 55% e 70%, mais preferencialmente entre 60% e 70% em seu peso total;
b) acrescentar na dispersão e/ou na suspensão obtida após a etapa a) do caulim sob a forma de pó, de maneira a obter uma dispersão e/ou uma suspensão aquosa que apresenta uma proporção em peso seco (carbonato de cálcio: caulim) compreendida entre (90 : 10) e (10 : 90), prefe25 rencialmente entre (90 : 10) e (50 : 50), muito preferencialmente entre (80 : 20) e (60 : 40).
Em uma primeira variante, na qual o carbonato de cálcio é um carbonato de cálcio natural (GCC), esse processo é caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:
a) fabricar por moagem na água, em presença de pelo menos um agente dispersante e/ou de pelo menos um agente de auxílio à moagem, uma dispersão e/ou uma suspensão aquosa de carbonato de cálcio natural, tendo um extrato seco compreendido entre 45 e 70%, preferencialmente entre 55 e 70%, muito preferencialmente entre 60 e 70% em seu peso total;
b) acrescentar na dispersão e/ou na suspensão obtida após a etapa a) do caulim sob a forma de pó, de maneira a obter uma dispersão e/ou uma suspensão aquosa que apresenta uma proporção em peso seco (carbonato de cálcio natural: caulim) compreendida entre (90 : 10) e (10 : 90), preferencialmente entre (90 : 10) e (50: 50), muito preferencialmente entre (80: 20) e (60 : 40).
Segunda essa variante, o processo, de acordo com a invenção, é caracterizado pelo fato de o carbonato de cálcio natural (GCC) ser escolhido dentre um calcário, cal, calcita, mármore e suas misturas.
Essa variante aparece como tanto mais inventiva quanto mais o carbonato de cálcio natural não levar a boas propriedades ópticas, contrariamente ao PCC, conforme descreve o documento EP 1 340 795 ([0007]): o técnico pensa, portanto, antes de tudo, em utilizar PCC. Se desejar utilizar um GCC, ele terá recorrido, de maneira evidente, aos processos de concentração descritos na técnica anterior (patentes WO 01/48093 e EP 0 850 685 pré-citados). Utilizar, de acordo com a invenção, um GCC e isto, sem ter recorrido a uma etapa de concentração, é, portanto, sinônimo de atividade in20 ventiva.
Além disso, o documento EP 1 340 795 descreve, de maneira certa e não ambígua, unicamente apenas 2 exemplos: estes se referem à fabricação de uma suspensão de PCC e de caulim. Isto não significaria anteriorizar a invenção aqui reivindicada: um processo relativo ao GCC, com o qual se fabrica uma suspensão aquosa com os extratos secos dados mais acima, suspensão na qual se introduz caulim seco nas proporções dadas também mais acima.
Da mesma forma, o documento EP 0 521 737 descreve apenas o caso particular do PCC: isto não anterioriza o caso do GCC no sentido da novidade, e reforça a atividade inventiva da presente invenção que se apóia no GCC e não no PCC, tal como sublinhado nesse documento EP 0 521 737.
Em uma segunda variante, na qual o carbonato de cálcio é um carbonato de cálcio precipitado (PCC), esse processo é caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:
a) fabricar por dispersão na água e/ou precipitação in situ na á5 gua, eventualmente em presença de pelo menos um agente dispersante, uma dispersão e/ou uma suspensão aquosa de carbonato de cálcio precipitado, tendo um extrato seco compreendido entre 45% e 70%, preferencialmente entre 55% e 70%, muito preferencialmente entre 60% e 70% em seu peso total;
b) acrescentar na dispersão e/ou na suspensão obtida após a etapa a) do caulim sob a forma de pó, de maneira a se obter uma dispersão e/ou uma suspensão aquosa que apresenta uma proporção em peso seco (carbonato de cálcio precipitado : caulim) compreendido entre (90 : 10) e (10 : 90), preferencialmente entre (90 : 10) e (50 : 50), muito preferencialmente entre (80 : 20) e (60 : 40).
De acordo com essa variante, o processo, de acordo com a invenção, é caracterizado pelo fato de o carbonato de cálcio precipitado ser escolhido dentre calcita, aragonita, vaterita e suas misturas.
De maneira geral, o processo, de acordo com a invenção, é 20 também caracterizado pelo fato de se utilizar no decorrer da etapa a) uma quantidade em peso seco de agente dispersante e/ou de auxílio à moagem compreendida entre 0,1% e 3%, preferencialmente entre 0,3% e 1%, muito preferencialmente entre 0,4% e 0,8%, em relação ao peso seco de carbonato de cálcio.
De maneira geral, o processo, de acordo com a invenção, é também caracterizado pelo fato de o agente dispersante e o agente de auxílio à moagem serem um homopolímero ou um copolímero do ácido (met)acrílico, total ou parcialmente neutralizado por pelo menos um agente de neutralização.
O técnico saberá adaptar a escolha dos agentes de neutralização, o peso molecular, o índice de polimolecularidade desse agente, em função das características da dispersão ou da suspensão aquosa que ele pro15 cura obter (tais como o extrato seco, a viscosidade, a granulometria das partículas de carbonato de cálcio,...).
Todavia, em uma variante muito preferida da invenção, o processo, de acordo com a invenção, é caracterizado pelo fato de o agente dis5 persante e o agente de auxílio à moagem serem vantajosamente um homopolímero ou um copolímero do ácido (met)acrílico, totalmente neutralizados, cuja taxa de neutralização molar dos locais carboxílicos por um agente monovalente está compreendido entre 20% e 80%, preferencialmente entre 40% e 60%, e cuja taxa de neutralização molar dos locais carboxílicos por um agente divalente está compreendida entre 20% e 80%, preferencialmente entre 40% e 60%.
De acordo com essa variante, o processo, de acordo com a invenção, é caracterizado pelo fato de o agente monovalente ser o hidróxido de sódio e o agente monovalente ser o óxido de magnésio.
Um outro objetivo da invenção é constituído das dispersões e/ou das suspensões aquosas, caracterizadas pelo fato de serem obtidas pelo processo, de acordo com a invenção.
Um último objetivo da invenção é constituído pela utilização dessas dispersões e/ou dessas suspensões aquosas na fabricação de molhos para a fabricação de papel couché.
Exemplos
Exemplo 1
Esse exemplo ilustra o processo de fabricação, de acordo com a invenção, de uma dispersão aquosa de carbonato de cálcio natural e de cau25 lim.
Ele ilustra também a dispersão, de acordo com a invenção, assim obtida.
Eie ilustra também a utilização, de acordo com a invenção, dessa dispersão na formulação de um molho para a fabricação de papel couché.
Ele ilustra enfim a utilização desse molho para a fabricação de papel couché, e demonstra que as propriedades ópticas desse papel (brilho, opacidade e brancura) são pelo menos conservadas, em relação ao mesmo papel couché, a partir de um molho para a fabricação de papel couché obtido de acordo com a técnica anterior (isto é, por introdução no molho para a fabricação de papel couché de duas dispersões: uma, contendo carbonato de cálcio e resultante de uma moagem seguida de uma concentração, a ou5 tra, contendo caulim e resultante da colocação em dispersão na água desse caulim).
Fabricação da dispersão aquosa de carbonato de cálcio natural, segundo a etapa a) do processo da invenção
Para cada um dos testes n° 1 a 3, começa-se por moer um car10 bonato de cálcio natural na água, em presença de um agente de auxílio à moagem, de maneira a se obter uma suspensão aquosa, cujo teor em peso seco desse carbonato é igual a 65% em seu peso total.
Teste n° 1
Esse teste utiliza 0,7% em peso seco, em relação ao peso seco de carbonato de cálcio, de um homopolimero do ácido acrílico obtido por polimerização clássica, de peso molecular igual a 5600 g/mols, dos quais 50% em mol dos locais carboxílicos foram neutralizados pelo magnésio e 50% em mol dos locais carboxílicos foram neutralizados pelo sódio.
Teste n° 2
Esse teste utiliza 0,7% em peso seco, em relação ao peso seco de carbonato de cálcio, de um homopolimero do ácido acrílico de peso molecular igual a 13000 g/mol, totalmente neutralizado pelo sódio. Esse homopolímero foi obtido pela técnica de polimerização radical controlada RAFT, segundo a técnica aplicada e descrita no documento FR 2 821 620.
Teste n° 3
Esse teste utiliza 0,7% em peso seco, em relação ao peso seco de carbonato de cálcio, de um homopolimero do ácido acrílico obtido por polimerização clássica, de peso molecular igual a 10000 g/mol, totalmente neutralizado pelo sódio.
Para cada uma das dispersões obtidas, determina-se a percentagem em peso das partículas, cujo diâmetro médio é inferior a 1 pm e 2 pm, a partir de um aparelho Sedigraph® 5100 comercializado pela sociedade
MICROMERITICS®. Determina-se também as viscosidades Brookfield®, a 25°C, a 10 e 100 rpm e com o auxílio do móvel adequado, nos instantes t = 0, t = 8 antes da agitação, e t = 8 dias e após 30 segundos de agitação, respectivamente anotadas p10, Mte AVAG e p18 APAG. O conjunto desses resultados é reportado na tabela 1.
Teste n° ES Granulometria — Viscosidades Brookfield®’
%< 1 pm %< 1 pm Mto 10t/min Mto 100t/min Pt8 AVAG 10t/min Pte AVAG 100t/min Pt8 APAG 10t/min Pt8 APAG 100t/min
1 65 92,9 74 250 130 3100 1000 280 160
2 65 98,1 78 110 85 2040 650 130 120
3 65 97,5 75,4 130 110 2180 740 100 90
Tabela 1
As viscosidades Brookfield® obtidas demonstram que as dispersões aquosas de carbonato de cálcio obtidas segundo a etapa a) do processo, de acordo com a invenção, são estáveis e fluidas.
Fabricação da dispersão de carbonato de cálcio natural e de caulim por introdução do caulim em pó, segundo a etapa b) do processo, de acordo com a invenção.
Para cada um dos testes n° 4 e 6, acrescenta-se nas dispersões aquosas de carbonato de cálcio obtidas para os testes n° 1 a 3 um caulim em pó comercializado pela sociedade HUBER® sob o nome de Hydragloss®
90.
Esse acréscimo é realizado de tal maneira a se obter uma proporção em peso seco (carbonato de cálcio : caulim) igual a (70 : 30), assim como um extrato seco da dispersão igual a 72% em seu peso.
Do mesmo modo que anteriormente, determina-se para essas dispersões aquosas as viscosidades Brookfield®, a 25°C, a 10 e 100 rpm, nos instantes t = 0, t = 8 dias antes da agitação, e t = 8 dias e após 30 segundos de agitação, respectivamente anotadas com pto, pte AVAG e pt8
APAG.
Teste n° ES (%) Viscosidades Brookfield®
Pto 10 rpm μ to 100 rpm Pt8 AVAG 10 rpm Pt8 AVAG 100 rpm Pt8 APAG 10 rpm Pt8 APAG 1 00 rpm
4 72 1560 600 440 240 180 120
5 72 860 340 490 325 110 100
7 72 600 210 200 110 180 160
Tabela 2
AS viscosidades Brookfield® obtidas demonstram que as dispersões aquosas de carbonato de cálcio e de caulim obtidas, após a etapa b) do processo, de acordo com a invenção, são estáveis e fluidas.
Fabricação de molhos para a fabricação de papel couché, de acordo com a invenção e segundo a técnica anterior.
Teste n° 7.
Para esse teste que ilustra a técnica anterior, fabrica-se um mo10 Iho para a fabricação de papel couché, no qual as matérias minerais (carbonato de cálcio natural e caulim) são fornecidas sob a forma de duas dispersões aquosas, segundo a técnica anterior:
- sob a forma de uma dispersão aquosa de carbonato de cálcio, cujo extrato seco é igual a 72% em seu peso total, obtida por uma etapa de moagem com fraca concentração sem agente dispersante seguida de uma etapa de concentração térmica;
- sob a forma de uma dispersão aquosa de caulim, cujo extrato seco é igual a 72% em seu peso total, obtida por colocação em dispersão na água de um caulim comercializado pela sociedade HUBER® com o nome
Hydragloss® 90, em presença de 0,04% em peso seco em relação ao peso seco de caulim de um poliacrilato de sódio.
Para os testes n° 8 a 10, que ilustram a invenção, realiza-se um molho para a fabricação de papel couché, no qual as matérias minerais são levadas sob a forma de uma só dispersão aquosa: trata-se das dispersões aquosas, de acordo com a invenção, contendo carbonato de cálcio natural e caulim, que foram obtidas para os testes n° 4 a 6. A composição dos diferen19 tes molhos para a fabricação de papel couché é indicada na tabela 3.
Teste n°
ES(%) 7 8 9 10
Dispersão aquosa de CaCC>3 segundo o teste n° 7 72 70
Dispersão aquosa de caulim segundo o teste n° 7 72 30
Dispersão aquosa de CaCO3 e de caulim, segundo o teste n° 4 72 100
Dispersão aquosa de CaCO3 e de caulim, segundo o teste n° 5 72 100
Dispersão aquosa de CaCOe e de caulim, segundo o teste n° 6 72 100
Latex DL 966 50 11 11 11 11
Mowiol® 4/98 25 0,5 0,5 0,5 0,5
Finnfix® 10 0,6 0,6 0,6 0,6
Blancophor® 0,5 0,5 0,5 0,5
Tabela 3
Os números nas colunas correspondentes aos testes n° 7 a 10 indicam a parte em peso no estado dos diferentes constituintes.
Por outro lado:
- DL 966 designa um látex estireno-butadieno comercializado pela sociedade DOW® CHEMICALS,
- Mowiol® 4/98 designa um álcool polivinílico comercializado pela sociedade CLARIANT®;
- Finnfix® designa uma carbóxi metil celulose comercializada pela sociedade BASF®;
- Blancophor® designa um azulante óptico comercializado pela sociedade BAYER®.
A tabela 4 indica os valores das viscosidades Brookfield®, a 15 25°C e no instante t = 0, medidas em 10 e 100 rpm no conjunto dos molhos para a fabricação de papel couché.
Teste n°
7 8 9 10
Viscosidade Brookfield® (tO) 10 rpm 7560 7840 8620 8700
Viscosidade Brookfield® (tO) 100 rpm 1310 1350 1500 1470
Tabela 4
As viscosidades Brookfield®, medidas no instante t = 0, a 10 e 100 rpm, são muito próximas para a técnica anterior e para a invenção.
Molho para a fabricação de papéis, de acordo com a invenção e segundo a técnica anterior.
Cada um dos molhos para a fabricação de papel couché correspondentes nos testes n° 7 (técnica anterior) e n° 8 a 10 (invenção) serviu para um papel couché sem madeira que tem uma gramatura de 58 g/m2, dando lugar respectivamente aos testes n° 11 (técnica anterior) e 12 a 14 (invenção). O molho para a fabricação de papel couché foi fabricado por meio de uma máquina piloto com lâmina raspadora, que permitiu depositar sobre o papel suporte um peso de molho para a fabricação de papel couché igual a 12 + 1 g/m2. O papel couché obtido foi em seguida calandrado por 3 passagens em pressão a 80°C e 4 MPa (40 bars).
Sobre os papéis couchés e calandrados correspondentes aos testes n° 11 (técnica anterior) e n° 12 a 14 (invenção) determinou-se então:
- a brancura W(CIE), segundo a norma ISO/FDIS 11475;
- a opacidade, segundo a norma NFQ-03040;
- o brilho TAPPI 75°, segundo a norma TAPPI T480 OS-78.
O conjunto desses resultados está indicado na tabela 5._
Teste n°
11 12 13 14
Brancura 114 115 115 114
Opacidade 87 87 88 87
Brilho 57 59 59 57
Tabela 5
Esses resultados demonstram que as propriedades ópticas de papéis couchés a partir de molhos para a fabricação de papel couché, de acordo com a presente invenção, são, de maneira surpreendente, pelo menos iguais às mesmas propriedades obtidas sobre o papel couché, a partir do molho para a fabricação de papel couché formulado segundo a técnica anterior.
Exemplo 2
Esse exemplo ilustra o processo de fabricação, de acordo com a invenção, de uma dispersão aquosa de carbonato de cálcio natural e de caulim. Ele ilustra também a dispersão, de acordo com a invenção, assim obti5 da. Ele ilustra também a utilização, de acordo com a invenção, dessa dispersão na formulação de um molho para a fabricação de papel couché. Ele ilustra enfim o interesse de utilizar o agente dispersante preferido, de acordo com a invenção, dispondo de taxas de neutralização específicas para o agente neutralizante monovalente e o agente neutralizante divalente.
Fabricação da dispersão aquosa de carbonato de cálcio natural, segundo a etapa a) do processo da invenção.
Teste n° 15
Para cada um dos testes n° 15 a 18, começa-se por moer um carbonato de cálcio natural na água, em presença de um agente de auxílio à moagem, de maneira a se obter uma suspensão aquosa, cujo teor em peso seco desse carbonato é igual a 65% em seu peso total.
Esse teste utiliza 0,6% em peso seco, em relação ao peso seco de carbonato de cálcio, de um homopolímero do ácido acrílico obtido por polimerização clássica, de peso molecular igual a 5600 g/mol, dos quais
50% em mol dos locais carboxílicos foram neutralizados pelo magnésio e
50% em mol dos locais carboxílicos foram neutralizados pelo sódio. Esse teste ilustra a variante preferencial da invenção.
Teste n° 16
Esse teste utiliza 0,6% em peso seco, em relação ao peso seco de carbonato de cálcio, de um homopolímero do ácido acrílico obtido por polimerização clássica, de peso molecular igual a 5600 g/mol, dos quais 90% em mol dos locais carboxílicos foram neutralizados pelo magnésio e 10% em mol dos locais carboxílicos foram neutralizados pelo sódio.
Teste n° 17
Esse teste utiliza 0,6% em peso seco, em relação ao peso seco de carbonato de cálcio, de um homopolímero do ácido acrílico obtido por polimerização clássica, de peso molecular igual a 5600 g/mol, dos quais
10% em mol dos locais carboxílicos foram neutralizados pelo cálcio e 90% em mol dos locais carboxílicos foram neutralizados pelo sódio.
Teste n° 18
Esse teste utiliza 0,6% em peso seco, em relação ao peso seco 5 de carbonato de cálcio, de um homopolímero do ácido acrílico obtido por polimerização clássica, de peso molecular igual a 5600 g/mol, dos quais
100% em mol dos locais carboxílicos foram neutralizados pelo sódio. Fabricação da dispersão de carbonato de cálcio natural e de caulim por introdução do caulim em pó, segundo a etapa b) do processo, de acordo com 10 a invenção.
Para cada um dos testes n° 19 a 22, são acrescentados nas dispersões aquosas de carbonato de cálcio obtidas para os testes n° 15 a 18, dois caulins em pó comercializados pela sociedade HUBER® com o nome de Hydragloss® 90 e Hydraprint®.
Esse acréscimo é realizado de tal maneira a se obterem:
- uma proporção em peso seco (carbonato de cálcio: caulim) igual a (60: 40);
- um extrato seco da dispersão igual a 72% em seu peso;
- a mesma quantidade dos 2 caulins na suspensão final.
Fabricação de molhos para a fabricação de papel couché, de acordo com a invenção e segundo a técnica anterior.
Teste n° 23
Para esse teste que ilustra a técnica anterior, fabrica-se um molho para a fabricação de papel couché, no qual as matérias minerais (carbo25 nato de cálcio natural e os 2 caulins) são fornecidas sob a forma de duas dispersões aquosas, segundo a técnica anterior:
- sob a forma de uma dispersão aquosa de carbonato de cálcio, cujo extrato seco é igual a 72% em seu peso total, obtida por uma etapa de moagem com baixa concentração sem agente dispersante seguida de uma etapa de concentração térmica;
- sob a forma de uma dispersão aquosa de caulim, cujo extrato seco é igual a 72% em seu peso total, obtida por colocação em dispersão na água de uma mistura de caulins comercializados pela sociedade HUBER™ com os nomes de Hydragloss® 90 e Hydraprint®, em presença de 0,04% em peso seco em relação ao peso seco de caulim de um poliacrilato de sódio.
Para os testes n° 24 a 27 que ilustram a invenção, produz-se um 5 molho para a fabricação de papel couché, no qual as matérias minerais são fornecidas sob a forma de uma única dispersão aquosa: trata-se das dispersões aquosas, de acordo com a invenção, contendo carbonato de cálcio natural e do caulim que foram obtidas para os testes n° 19 a 22. A composição dos diferentes molhos para a fabricação de papel couché é indicada na tabe10 la 6.
Teste n°
ES (%) 23 24 25 26 27
Dispersão aquosa de CaCO3 segundo o teste n° 23 72 60
Dispersão aquosa de caulim segundo o teste n° 23 72 40
Dispersão aquosa de CaCO3 e de caulim segundo o teste n° 24 72 100
Dispersão aquosa de CaCO3 e de caulim segundo o teste n° 25 72 100
Dispersão aquosa de CaCO3 e de caulim segundo o teste n° 26 72 100
Dispersão aquosa de CaCO3 e de caulim segundo o teste n° 27 72 100
Látex DL 966 50 11 11 11 11 11
Mowiol® 4/98 25 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4
Finnfix® 10 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Blancophor® 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6
Tabela 6
Os números nas colunas correspondentes aos testes n° 23 a 27 indicam a parte em peso no estado dos diferentes constituintes.
Molhos para a fabricação de papel couché, de acordo com a invenção e segundo a técnica anterior.
Cada um dos molhos para a fabricação de papel couché correspondendo aos testes n° 23 (técnica anterior) e n° 24 a 27 (invenção) serviu para fabricar molhos para a fabricação de papel couché com madeira que tem uma gramatura de 36 g/m2, dando origem respectivamente aos testes n° 28 (técnica anterior) e 29 a 32 (invenção). O molho para a fabricação de papel couché foi feito por meio de uma máquina piloto com lâmina raspadora, que permitiu depositar sobre o papel suporte um peso de molho para a fabricação de papel couché igual a 12 + 1 g/m2. O papel couché obtido foi em seguida calandrado por duas passagens em pressão a 80°C e a 4 MPa (40 bars).
Sobre os papéis couchés obtidos, determinou-se, então:
- a brancura W(CIE), segundo a norma ISO/FDIS 11475;
- a opacidade segundo a norma NFQ-03040;
- o brilho TAPPI 75°, segundo a norma TAPPI T480 OS-78.
O conjunto desses resultados é indicado na tabela 7.
Teste n°
28 29 30 31 32
Brancura 80,0 81,5 81,0 80,9 80,8
Opacidade 89,0 89,9 89,6 89,5 89,5
Brilho 55,0 58,0 57,2 57,3 57,1
Tabela 7
Esses resultados demonstram que as propriedades ópticas de papéis couchés, a partir dos molhos para a fabricação de papel couché formu20 lados, segundo a presente invenção, são, de maneira surpreendente, superiores às mesmas propriedades obtidas sobre papel couché, a partir do molho para a fabricação de papel couché formulado, segundo a técnica anterior.
Esses resultados demonstram, enfim, o interesse de utilizar a variante preferencial da invenção que corresponde ao teste n° 29.

Claims (5)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Processo de fabricação de uma dispersão e/ou de uma suspensão aquosa de carbonato de cálcio natural escolhido dentre um calcário, cal, calcita, mármore e suas misturas, e caulim, caracterizado pelo fato de
    5 compreender as etapas de:
    a) fabricação, em presença de pelo menos um agente dispersante e/ou de pelo menos um agente auxiliar de moagem, uma dispersão e/ou uma suspensão aquosa de carbonato de cálcio natural, que tem um extrato seco compreendido entre 45% e 70% em seu peso total;
    10 b) acréscimo na dispersão e/ou na suspensão obtida após a etapa
    a) do caulim, sob a forma de pó, de maneira a se obter uma dispersão e/ou uma suspensão aquosa apresentando uma proporção em peso seco (carbonato de cálcio : caulim) compreendido entre (90 : 10) e (10 : 90).
  2. 2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo
    15 fato de aplicar durante a etapa a) uma quantidade em peso seco de agente dispersante ou auxiliar de moagem compreendida entre 0,1% e 3%, em relação ao peso seco de carbonato de cálcio.
  3. 3. Processo, de acordo com uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo fato de o agente dispersante e o agente auxiliar de moagem
    20 serem um homopolímero ou um copolímero do ácido (met)acrílico, total ou parcialmente neutralizado por pelo menos um agente de neutralização.
  4. 4. Processo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de o agente dispersante e o agente auxiliar de moagem serem um homopolímero ou um copolímero do ácido (met)acrílico, totalmente
    25 neutralizados, cuja taxa de neutralização molar dos locais carboxílicos por um agente monovalente está compreendido entre 20% e 80%, e cuja taxa de neutralização molar dos locais carboxílicos por um agente divalente está compreendida entre 20% e 80%.
  5. 5. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo
    30 fato de o agente monovalente ser o hidróxido sódio e o agente monovalente ser o óxido de magnésio.
    Petição 870170098307, de 15/12/2017, pág. 8/12
BRPI0720380-2A 2006-12-20 2007-12-04 Processo de fabricação de uma dispersão e/ou de uma suspensão aquosa de carbonato de cálcio natural escolhido dentre um calcário, cal, calcita, mármore e suas misturas, e caulim BRPI0720380B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR06/11112 2006-12-20
FR0611112A FR2910479B1 (fr) 2006-12-20 2006-12-20 Procede de fabrication d'une dispersion ou d'une suspension aqueuse contenant du carbonate de calcium et du kaolin et son utilisation dans la fabrication de sauces de couchage.
PCT/IB2007/003894 WO2008084313A1 (fr) 2006-12-20 2007-12-04 Procede de fabrication d'une dispersion ou d'une suspension aqueuse contenant du carbonate de calcium et du kaolin et son utilisation dans la fabrication de sauces de couchage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BRPI0720380A2 BRPI0720380A2 (pt) 2013-12-31
BRPI0720380B1 true BRPI0720380B1 (pt) 2018-03-06

Family

ID=38284039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0720380-2A BRPI0720380B1 (pt) 2006-12-20 2007-12-04 Processo de fabricação de uma dispersão e/ou de uma suspensão aquosa de carbonato de cálcio natural escolhido dentre um calcário, cal, calcita, mármore e suas misturas, e caulim

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20100095869A1 (pt)
EP (1) EP2125966B2 (pt)
JP (1) JP5413840B2 (pt)
KR (1) KR20090089861A (pt)
CN (1) CN101563428B (pt)
BR (1) BRPI0720380B1 (pt)
DK (1) DK2125966T3 (pt)
ES (1) ES2538984T5 (pt)
FR (1) FR2910479B1 (pt)
RU (1) RU2009127696A (pt)
WO (1) WO2008084313A1 (pt)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2910479B1 (fr) 2006-12-20 2012-09-07 Coatex Sas Procede de fabrication d'une dispersion ou d'une suspension aqueuse contenant du carbonate de calcium et du kaolin et son utilisation dans la fabrication de sauces de couchage.
PT104748A (pt) * 2009-09-16 2011-03-16 Univ Aveiro Composição de pigmentos e calda de revestimento que a contém, para papel de imprenssão a jacto de tinta
EP2628775A1 (en) * 2012-02-17 2013-08-21 Omya Development AG Mineral material powder with high dispersion ability and use of said mineral material powder
EP2634153A1 (en) * 2012-02-28 2013-09-04 Omya Development AG Process for the preparation of cement, mortars, concrete compositions containing a calcium carbonate-based filler containing an aluminosiliceous material, the said "filler(s) blend" being treated with a superplastifier, cement compositions and cement products obtained, and their applications.
EP2634151A1 (en) * 2012-02-28 2013-09-04 Omya Development AG Process for the preparation of cement, mortars, concrete compositions containing calcium carbonate-based filler(s) (pre) - treated with ultrafine (UF) filler(s), compositions and cement products obtained and their applications
CN103509377B (zh) * 2013-08-23 2015-11-25 中国制浆造纸研究院 一种碱回收白泥精制的碳酸钙颜料及其制备方法
US10647143B2 (en) 2014-05-26 2020-05-12 Omya International Ag Calcium carbonate for rotogravure printing medium
ES2627067T3 (es) 2014-05-26 2017-07-26 Omya International Ag Proceso para la preparación de desechos finos que comprenden carbonato de calcio
FR3029528B1 (fr) * 2014-12-03 2018-05-11 Coatex Agents d'aide a la dispersion et/ou au broyage du kaolin en suspension aqueuse, suspensions aqueuses obtenues et leurs utilisations
CN105295503B (zh) * 2015-11-20 2018-03-27 中国高岭土有限公司 一种提高高岭土浆液悬浮度的药剂组合物及其制备方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE755970A (fr) 1969-09-10 1971-02-15 English Clays Lovering Pochin Pigment mixte se composant d'un pigment a l'argile et d'un pigment au cabonate de calcium
US4264372A (en) 1979-10-25 1981-04-28 The Georgia Marble Company Calcium carbonate containing kaolin clay additive
JP2561097B2 (ja) * 1986-10-09 1996-12-04 新王子製紙株式会社 塗料用重質炭酸カルシウムの処理方法
EP0332102B1 (de) * 1988-03-07 1994-09-07 Plüss-Staufer AG Pigment-Mischung für die Papierindustrie
JP2503083B2 (ja) * 1989-10-18 1996-06-05 新王子製紙株式会社 塗被紙用塗料の調製方法
FI90447C (fi) * 1991-07-04 1994-02-10 Nordcarb Oy Ab Menetelmä PCC-lietteen (saostettu kalsiumkarbonaatti) kuiva-ainepitoisuuden lisäämiseksi paperin valmistuksessa käyttämistä varten
JP3495048B2 (ja) * 1996-03-04 2004-02-09 エフピー−ピグメント オサケ ユキチュア 沈殿炭酸カルシウムで被覆された顔料粒子とその製造方法
FR2766106B1 (fr) * 1997-07-18 2001-09-07 Coatex Sa Utilisation d'un copolymere a structure tensio-active comme agent dispersant et/ou d'aide au broyage
CN1221833A (zh) * 1998-10-22 1999-07-07 姚桂华 一种造纸复合涂料及其制备方法
FR2802830B1 (fr) * 1999-12-27 2002-06-07 Coatex Sa Utilisation de polymeres hydrosolubles comme agent de dispersion de suspension aqueuse de carbonate de calcium suspensions aqueuses obtenues et leurs utilisations
FR2818166B1 (fr) * 2000-12-20 2003-10-31 Coatex Sas Agent d'aide au broyage et/ou de dispersion de materiaux mineraux en suspension aqueuse. suspensions aqueuses obtenues et leurs utilisations
CN100351467C (zh) * 2002-05-03 2007-11-28 伊梅里斯矿物有限公司 纸张涂布颜料
BR0317782B1 (pt) 2002-12-27 2016-06-07 Imerys Pigments Inc Composição de pigmento de revestimento para papel e produto revestido com revestimento
FR2910479B1 (fr) 2006-12-20 2012-09-07 Coatex Sas Procede de fabrication d'une dispersion ou d'une suspension aqueuse contenant du carbonate de calcium et du kaolin et son utilisation dans la fabrication de sauces de couchage.
US7673078B2 (en) 2007-01-31 2010-03-02 International Business Machines Corporation Communicating configuration information over standard interconnect link

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008084313A1 (fr) 2008-07-17
CN101563428A (zh) 2009-10-21
BRPI0720380A2 (pt) 2013-12-31
US20100095869A1 (en) 2010-04-22
FR2910479A1 (fr) 2008-06-27
JP2010513738A (ja) 2010-04-30
KR20090089861A (ko) 2009-08-24
RU2009127696A (ru) 2011-01-27
EP2125966B1 (fr) 2015-04-15
DK2125966T3 (en) 2015-06-29
CN101563428B (zh) 2012-12-12
EP2125966B2 (fr) 2020-02-26
ES2538984T5 (es) 2021-05-04
EP2125966A1 (fr) 2009-12-02
JP5413840B2 (ja) 2014-02-12
FR2910479B1 (fr) 2012-09-07
ES2538984T3 (es) 2015-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0720380B1 (pt) Processo de fabricação de uma dispersão e/ou de uma suspensão aquosa de carbonato de cálcio natural escolhido dentre um calcário, cal, calcita, mármore e suas misturas, e caulim
CN105209684B (zh) 纸组合物
US7758690B2 (en) Paper coating pigments
CN101184894B (zh) 用于造纸的聚合物-颜料混杂物
ES2693333T3 (es) Composiciones derivadas de celulosa
US8517291B2 (en) Process of manufacturing a co-ground calcium carbonate mineral of the GCC and PCC type with a specific steepness factor, obtained products and their uses
BR112018007115B1 (pt) Materail em chapa conformável em 3d, processos de preparação de um artigo conformado em 3d, seus usos e artigo conformado em 3d
DK2694598T3 (en) Method of producing self-binding pigment particles
US8926747B2 (en) Preparation of coating dispersions
JPS6252080B2 (pt)
BR112013030697B1 (pt) Processo para fabricar substratos revestidos, substrato revestido, e, uso de um substrato
WO2014062476A1 (en) Coating composition and coated paper and coated paperboard
NO20111220A1 (no) Anvendelse av aluminiumfosfat-, -polyfosfat- og -metafosfatpartikler i papirbestrykningsanvendelser
EP2949477A1 (en) Calcium carbonate for rotogravure printing medium
CA2450706C (en) Pigment composition
WO2008125873A1 (en) Grinding method
US10647143B2 (en) Calcium carbonate for rotogravure printing medium
RU2280115C2 (ru) Составы покрытий из карбоната кальция для придания высокого лоска и бумага и картон с покрытием, образованным из вышеуказанных составов
KR100566176B1 (ko) 안료 조성물
HK40013186B (zh) 纸制品、用於制备该纸制品的造纸组合物和方法
BRPI0813732B1 (pt) Processo para a preparação de dispersões de revestimento para uso na indústria do papel
MXPA00009880A (en) Composite compositions of co-structured or co-adsorbed organic or mineral pigments or fillers and their uses

Legal Events

Date Code Title Description
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B07A Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]
B21F Lapse acc. art. 78, item iv - on non-payment of the annual fees in time

Free format text: REFERENTE A 15A ANUIDADE.

B24J Lapse because of non-payment of annual fees (definitively: art 78 iv lpi, resolution 113/2013 art. 12)

Free format text: EM VIRTUDE DA EXTINCAO PUBLICADA NA RPI 2699 DE 27-09-2022 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDA A EXTINCAO DA PATENTE E SEUS CERTIFICADOS, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013.