BRPI0813732B1 - Processo para a preparação de dispersões de revestimento para uso na indústria do papel - Google Patents

Abstract

PREPARAÇÃO DE DISPERSÕES DE REVESTIMENTO. À invenção refere-se a um processo para a preparação de dispersões de revestimento para uso na indústria do papel por cotrituração de carbonato de cálcio natural (GCC) e carbonato de cálcio precipitado (PCC), caracterizado pelo fato de que GCC em pó é cotriturado com uma suspensão contendo de 5 a 70% em peso de PCC para obter uma distribuição de tamanho de partícula do carbonato de cálcio com pelo menos 90% em peso de menores que 5 micrometro, pelo menos 70% em peso de menores que 2 micrometro, e pelo menos 20% em peso de menores que 1 micrometro, com um tamanho de partícula médio em peso dentro de uma faixa de 0,7 a 3 micrometro.

Description

[001] A invenção refere-se a um processo para a preparação de dispersões de revestimento para uso na indústria do papel por cotrituração de carbonato de cálcio natural (GCC) e carbonato de cálcio precipitado (PCC), às dispersões de revestimento obteníveis dessa forma e ao uso das dispersões de revestimento para a preparação de agentes de revestimento.

[002] O WO 98/01621 descreve um processo para a reciclagem de cargas e pigmentos de revestimento da preparação de papel, papelão e cartolina. O relatório se refere a um processo para a reciclagem de cargas e pigmentos de revestimento da preparação de papel, papelão e cartolina encontrados no lodo aquoso residual das águas servidas de instalações de revestimento, instalações de remoção de tinta, instalações de tratamento de água interna ou separadores e ao uso de uma suspensão de pigmento assim obtida para a preparação de um agente de revestimento para a indústria do papel e/ou na matéria-prima para a fabricação de papel. Um elemento essencial consiste em um processo para a reciclagem de cargas e pigmentos de revestimento da preparação de papel, papelão e cartolina encontrados no lodo aquoso residual das águas servidas de instalações de revestimento, instalações de remoção de tinta, instalações de tratamento de água interna ou separadores, caracterizado pelo fato de que o lodo aquoso residual contendo as cargas e pigmentos de revestimento são submetidos à misturação com pigmentos frescos ou cargas frescas na forma de pós, suspensões contendo pigmento fresco e/ou suspensões contendo carga fresca, seguido por moagem para fornecer uma suspensão de pigmento.

[003] O WO 02/090651 A1 descreve um processo para a reciclagem de dejetos de limpeza da preparação de papel, papelão e cartolina, ao seu uso na matéria-prima para a fabricação de papel ou como um agente de revestimento para a indústria do papel.

[004] O WO 2005/111153 A1 descreve cargas e pigmentos inorgânicos de superfície modificada. O relatório se refere a um processo para a preparação de cargas ou pigmentos inorgânicos de superfície modificada de um tamanho de grão desejado, caracterizado pelo fato de que suspensões de carga ou pigmento de cargas ou pigmentos inorgânicos são moídas ao tamanho de grão desejado com a ação de compressão e forças de cisalhamento usando dispersões poliméricas, as ditas cargas e/ou pigmentos sendo adicionalmente contatados com auxiliares de moagem e/ou agentes de dispersão já conhecidos (ingredientes ativos) em uma quantidade de 0,1 a 2,0% em peso, com base nas cargas ou pigmentos, às cargas e pigmentos assim obtidos e a seu uso para a preparação de tintas de dispersão, adesivos, revestimentos ou agentes de revestimento para a indústria do papel, particularmente de agentes de revestimento para vários segmentos, como impressão offset com alimentação de folha, impressão offset rotativa, impressão de gravura , cartolina e papéis especiais.

[005] Os três pedidos acima mencionados são aqui incluídos por referência em sua inteireza e, portanto, seus conteúdos se tornam parte da descrição da presente invenção.

[006] A EP 1 764 345 A1, EP 1 764 346 A1 e EP 1 764 347 A1 descrevem um processo para a cotrituração de carbonato de cálcio natural (GCC) e carbonato de cálcio precipitado (PCC), e os produtos assim obtidos e seu uso. Os produtos obtidos são caracterizados por diferentes parâmetros, como a área de superfície ET, a definição das esferas de moagem empregadas e o chamado fator de impregnação.

[007] Conhece-se o emprego de carbonato de cálcio na indústria do papel como um componente da polpa de papel e como um pigmento de revestimento para melhorar tanto as propriedades de impressão, quanto as propriedades ópticas do produto final, como brilho, opacidade e intensidade luminosa. Sabe-se que o carbonato de cálcio ocorre em dois tipos diferentes, a saber, carbonato de cálcio triturado ou natural, normalmente chamado de GCC, e carbonato de cálcio sintético ou precipitado, normalmente chamado de PCC.

[008] GCC é um carbonato de cálcio obtido de fontes naturais. Em particular, pode-se mencionar calcário, mármore ou giz. Esse GCC normalmente é levado ao tamanho de grão desejado por trituração. Em contraste, o PCC é um material sintético que é normalmente obtido por uma reação de precipitação de hidróxido de cálcio em suspensão aquosa na presença de dióxido de carbono. As propriedades de cristalito do GCC e PCC diferem significativamente, conforme se sabe pela EP 1 764 345 A1. Este relatório também se refere a documentos adicionais da técnica anterior que emitem luz sobre as diferenças entre GCC e PCC.

[009] A essência das três publicações EP mencionadas e da técnica anterior aqui reconhecida, particularmente a EP 0 894 836 A1, é a cotrituração de GCC e PCC em uma suspensão aquosa que pode conter um agente dispersante além da água e os dois carbonatos de cálcio. Uma característica essencial dos documentos acima mencionados é a preparação de um pigmento contendo carbonato de cálcio e com uma distribuição de tamanhos de partículas definida.

[0010] Assim, a EP 0 894 836 A1 expõe uma distribuição de tamanhos de partículas e uma trituração em que de 80 a 99% em peso são menores que 2 μm, de 50 a 90% em peso são menores que 1 μm, e de 0 a 10% em peso são menores que 0,2 μm.

[0011] Na EP 1 764 345 A1, EP 1 764 346 A1 e EP 1 764 347 A1, a distribuição de tamanhos de partículas é definida em termos que contenham uma fração de partículas menores que 1 μm em mais de 80%, particularmente mais de 85%, mais preferivelmente mais de 90% e, ainda mais preferivelmente, mais de 95%. Devido a esse tamanho de partícula muito pequeno menor que 1 μm, esse material é menos adequado para aplicação como um agente de revestimento, pois as pequenas partículas de carga se difundem para dentro do corpo do papel quando aplicadas ao papel e, portanto, apenas uma pequena fração delas pode contribuir para melhorar as propriedades ópticas do papel.

[0012] Em contraste, o objetivo da presente invenção é apresentar dispersões de revestimento para uso na indústria do papel por meio de um novo processo por cotrituração de carbonato de cálcio natural (GCC) e carbonato de cálcio precipitado (PCC), que têm melhor espalhamento na máquina de revestimento e conferem melhores propriedades ópticas ao papel em comparação com a técnica anterior.

[0013] Em uma primeira modalidade, o objetivo acima é atingido por um processo para a preparação de dispersões de revestimento para uso na indústria do papel por cotrituração de carbonato de cálcio natural (GCC) e carbonato de cálcio precipitado (PCC), caracterizado pelo fato de que GCC em pó é cotriturado com uma suspensão contendo de 5 a 70% em peso de PCC para obter uma distribuição de tamanho de partícula do carbonato de cálcio com pelo menos 90% em peso de menores que 5 μm, pelo menos 70% em peso de menores que 2 μm, e pelo menos 20% em peso de menores que 1 μm, com um tamanho de partícula médio em peso dentro de uma faixa de 0,7 a 3 μm.

[0014] Por meio da presente invenção, isto é, pelo processo de cotrituração, a fraqueza de um componente (GCC ou PCC) pode ser reduzida a quase qualquer medida desejada ou mesmo completamente eliminada pela força do outro componente (PCC ou GCC, respectivamente). Em particular, isso se aplica à viscosidade a alto cisalhamento, sangria, pressão da lâmina, desenvolvimento de brilho, consumo de tinta de impressão, opacidade e adequação para impressão de gravura. O uso de GCC em pó na preparação de agentes de revestimento permite um processo barato na preparação de PCC, pois a etapa de concentração/secagem extremamente consumidora de energia que normalmente é requerida quando se emprega PCC pode ser dispensada mais ou menos completamente. Sabe-se que as suspensões de PCC usuais são obtidas por precipitação com um teor de PCC da ordem de 10 a 20% em peso e, portanto, têm de ser concentradas de 60 a 75% em peso para uso em agentes de revestimento usuais. Assim, é necessário um consumo de energia extremamente alto. Por outro lado, o uso de GCC em pó de acordo com a invenção reduz drasticamente o consumo de energia, pois a concentração/secagem de suspensões de PCC pode ser dispensada parcial ou completamente, dependendo das exigências específicas.

[0015] De acordo com a invenção, o espalhamento na máquina de revestimento foi examinado por meio dos dados de viscosidade. Descobriu-se que a pressão de contato da lâmina é muito alta quando se emprega apenas PCC, ao passo que apenas GCC requer uma menor pressão de contato. Se forem empregados PCC e GCC cotriturados, a pressão de contato da lâmina necessária, embora se tornando ligeiramente maior, não se altera substancialmente com relação àquela requerida para apenas GCC.

[0016] Devido a sua estrutura cristalina específica, o PCC é frequentemente empregado em polpa de papel, ao passo que o GCC resulta em uma excelente cobertura de superfície e é, portanto, predominantemente empregado em agentes de revestimento. Por meio da presente invenção, verificou-se que as suspensões de PCC e GCC cotriturados representam um aperfeiçoamento significativo com relação aos materiais de partida.

[0017] A viscosidade a alto cisalhamento, que é muito alta quando se usa apenas PCC, é deslocada por combinações de PCC e GCC cotriturados para a faixa de apenas GCC.

[0018] Sabe-se que apenas PCC fornece os valores mais elevados de desenvolvimento de brilho, ao passo que apenas GCC causa um menor brilho. A combinação de PCC e GCC cotriturados de acordo com a invenção é intermediária em termos de desenvolvimento de brilho.

[0019] Quanto ao consumo de tinta de impressão, sabe-se que apenas GCC significa o maior consumo, ao passo que apenas PCC significa o menor consumo. De acordo com a invenção, descobriu-se que o consumo de tinta de impressão de suspensões de PCC e GCC cotriturados é apenas ligeiramente maior que o de apenas PCC.

[0020] Pela técnica anterior, sabe-se que apenas GCC fornece os menores valores de opacidade, ao passo que apenas PCC fornece os maiores valores. Combinações cotrituradas de GCC e PCC de acordo com a invenção têm uma melhor opacidade em comparação com apenas GCC.

[0021] No teste de adequação para impressão de gravura, examina- se o número de defeitos de impressão. Apenas GCC normalmente fornece o maior número de defeitos, ao passo que apenas PCC fornece o menor número de defeitos. A combinação cotriturada de acordo com a invenção é significativamente melhor que apenas GCC.

[0022] Os produtos cotriturados preparados de acordo com a invenção podem ser chamados de carbonatos combinados. A combinação oferece uma ampla flexibilidade e a possibilidade de preparar produtos sob medida com o melhor perfil de propriedades possível diretamente no local.

[0023] Por exemplo, a concepção da trituração poderia ser variada da seguinte maneira: A: PCC tipo X + GCC Calcicell® 30; B: PCC tipo Y + GCC Calcicell® 30; C: PCC tipo X/Y + Calcicell® 30 + agente de revestimento ou dejetos de limpeza.

[0024] O perfil de propriedades de PCC-GCC cotriturados em combinações é melhor que o de misturas de PCC-GCC e pode ser otimizado ainda mais pelo suprimento de agente de revestimento ou dejetos de limpeza.

[0025] Em detalhes, as seguintes propriedades do agente de revestimento e revestimento poderiam ser melhoradas da seguinte maneira: A) Espalhamento a 2 μm A1) Pressão de contato da lâmina (contagem: alta pressão = ruim (6), baixa pressão = bom (1)) a) Qualidade final: Revestimento de cobertura, pigmento 90% de < 2 μm b) Qualidade final: Pré-revestimento, pigmento 60% de < 2 μm

A2) "Sangria" = Formação de estalagmite

[0026] (contagem: nenhuma = melhor contagem (1), muito forte = pior contagem (6)) a) Qualidade final: Revestimento de cobertura, pigmento 90% de < 2 μm b) Qualidade final: Pré-revestimento, pigmento 60% de < 2 μm

A3) Viscosidade

[0027] Viscosidade a alto cisalhamento viscosímetro capilar

[0028] Forças de cisalhamento 360.000 ^1.500.000 s-1 a) Qualidade final: Pré-revestimento/revestimento mate = pigmento 60% de < 2 μm b) Qualidade final do revestimento de cobertura, pigmento 90% de < 2 μm

[0029] Com a misturação de PCC e GCC, a viscosidade é ligeiramente reduzida em comparação com apenas PCC.

[0030] A cotrituração, mesmo com uma proporção de GCC de apenas 25%, reduz claramente a viscosidade, isto é, virtualmente ao nível de apenas GCC.

B) Capacidade de acetinagem desenvolvimento de brilho medido "on line" na calandra, expresso em %

[0031] Qualidade final: Revestimentos de cobertura, pigmento 90% de < 2 μm

C) Consumo de tinta de impressão para obter a mesma intensidade de cor exemplificada para a 1a unidade de impressão.

[0032] Qualidade final: Pré-revestimento ou revestimento mate, pigmento 60% de < 2 μm para 15 ou 12 g/m2 de densidade de revestimento.

D) Opacidade (em %)

[0033] Qualidade final: Pré-revestimento ou revestimento mate, pigmento 60% de < 2 μm para 12 ou 15 g/m2 de densidade de revestimento.

E) Adequação para impressão de gravura

[0034] Foram contados os chamados "pontos faltantes" (m.d.), isto é, defeitos na impressão em uma área de superfície definida.

[0035] Qualidade final: revestimento mate, pigmento 60% de < 2 μm

[0036] Vantagens da cotrituração de suspensão de PCC com GCC em pó na preparação de suspensões de alta concentração de pigmento:

[0037] Na indústria do revestimento de papel, agentes de revestimento com teores de sólidos tão altos quanto possível de até 68% em peso são demandados para que tão pouca energia quanto possível tenha de ser empregada para a secagem do revestimento. Como aglutinantes e outros aditivos de agentes de revestimento têm teores de matéria seca de, no máximo, 50% em peso ou claramente menos, as suspensões de pigmento têm, portanto, de ser preparadas com concentrações de pigmento muito altas, que normalmente atingem de 75 a 78% em peso em suspensões de carbonato de cálcio de GCC.

[0038] Consequentemente, na preparação de misturas de suspensões de GCC e PCC, ambos os componentes têm de ter esse alto teor de matéria seca. Entretanto, normalmente se obtêm suspensões de PCC com um máximo de apenas 20% de teor de matéria seca, que, consequentemente, têm de ser concentradas com alto gasto.

[0039] Em contraste, na cotrituração de GCC em pó com suspensão de PCC, os teores secos de suspensões de PCC podem ser significativamente menores.

[0040] O teor sólidos/seco necessário das suspensões de PCC no processo de cotrituração naturalmente depende da razão de GCC em pó para suspensão de PCC empregados. Quanto maior a proporção de GCC em pó, menor pode ser o teor de sólidos da suspensão de PCC.

[0041] Por outro lado, se a razão de GCC para as suspensões de PCC for deslocada, então, são requeridas concentrações de sólidos mais altas das suspensões de PCC. É particularmente preferível empregar uma suspensão de PCC-GCC contendo uma pequena quantidade de PCC, porque uma grande quantidade de energia para a concentração/secagem da suspensão de PCC pode ser economizada dessa maneira, como descrito acima. Portanto, é particularmente preferível, de acordo com a presente invenção empregar suspensões de PCC-GCC contendo de 5 a 70% em peso, particularmente de 10 a 40% em peso, mais preferivelmente de 10 a 25% em peso, de PCC.

[0042] Para que as suspensões de pigmento entrem na indústria do papel diretamente, o teor de sólidos das suspensões deve estar dentro de uma faixa coberta por suspensões de pigmento da técnica anterior. Assim, de acordo com a invenção, é particularmente preferível cotriturar suspensões de pigmento com um teor de sólidos de pelo menos 50% em peso, particularmente pelo menos 60% em peso, mais preferivelmente pelo menos 70% em peso. Se o teor de sólidos das suspensões for baixo demais, os tempos de turnover normalmente são longos demais, porque há muito pouca entrada de energia nas partículas individuais.

[0043] Além de GCC e PCC, pigmentos frescos e/ou cargas frescas já conhecidos na técnica anterior também podem ser empregados. É particularmente preferível, de acordo com a presente invenção, usar argila branca, silicatos de alumínio e hidratos de óxido artificiais e/ou naturais, branco acetinado, dolomita, mica, flocos metálicos, particularmente flocos de alumínio, silicatos em folha, particularmente bentonita, rutilo, hidróxido de magnésio, gesso, talco, alumina, dióxido de titânio, silicato de cálcio e outras rochas e terras, isoladamente ou como misturas delas, para a dita cotrituração.

[0044] Em outra modalidade da presente invenção, também são empregadas dispersões poliméricas além dos pigmentos durante a cotrituração. O uso de dispersões poliméricas apropriadas é conhecido, por exemplo, pelo WO 2005/111153. Também dentro do âmbito da presente invenção, essas dispersões poliméricas mostram a propriedade de não gerarem coagulação ou aglomeração das partículas do agente de revestimento, mas formarem evidentemente uma película fina sobre a superfície dos pigmentos nesse caso também, que têm uma adesão muito melhor entre si e ao substrato, por exemplo, fibras na indústria do papel. A origem dessas dispersões poliméricas pode ser de materiais novos empregados ou de lodos aquosos residuais.

[0045] Quando as suspensões de revestimento são aplicadas durante a fabricação de papel, uma alta proporção do aglutinante normalmente escapa para a superfície do papel. Uma grande proporção do aglutinante é absorvida no papel bruto antes de ocorrer a formação da película. A camada de revestimento mais superior se torna deficiente em aglutinante e ocorre o chamado rompimento da superfície. Entretanto, se o aglutinante polimérico for cotriturado com os agentes de revestimento, a migração do aglutinante não ocorre, ou ocorre apenas em pequena medida; isto é, a resistência a offset (resistência ao rompimento da superfície) é maior, porque nenhum (ou pouco) aglutinante é perdido por absorção.

[0046] Dispersões poliméricas de acordo com a presente invenção incluem todas as dispersões (látices) de polímeros naturais e/ou sintéticos finamente dispersos, particularmente em um tamanho de partícula de 0,05 a 6 μm. Normalmente estão na forma de dispersões aquosa, menos frequentemente não aquosas. Essas incluem dispersões de polímeros, como borracha natural (látex de borracha) e sintética (látex sintético), assim como resinas artificiais (dispersões de resinas artificiais) e materiais plásticos (dispersões de plásticos), como polimerizados, policondensados e compostos de poliadição, particularmente à base de poliuretano, estireno/butadieno, estireno/ácido acrílico ou acrilato, estireno/butadieno/ácido acrílico ou acrilato, assim como acetato de vinila/ácido acrílico ou acrilato, assim como dispersões contendo acrilonitrila.

[0047] Essas dispersões são comercialmente disponíveis, por exemplo, sob as designações de produtos de Basonal®, Acronal® e Styronal® como aglutinantes para indústria de agentes de dispersões e para o revestimento de papel e cartolina. Na técnica anterior, essas dispersões poliméricas são incorporadas nas suspensões de carga ou pigmento normalmente ajustadas a neutras a alcalinas por agitação sem cisalhamento substancial, sem que ocorra alteração do tamanho de grão das partículas de carga ou partículas de pigmento. Entretanto, de acordo com a presente invenção, essas são diretamente contatadas com os pigmentos inorgânicos ao se permitir que as forças de compressão e cisalhamento ajam. Sob ação das forças de compressão e cisalhamento durante a trituração, obtêm-se pigmentos inorgânicos de superfície modificada que exibem uma melhor ação aglutinante em comparação com a técnica anterior. É particularmente preferível, de acordo com a presente invenção, submeter os pigmentos inorgânicos à trituração a úmido até o tamanho de grão desejado na presença das dispersões poliméricas. Assim, é possível preparar uma ampla variedade de distribuição de brancura e de tamanho dos pigmentos para cargas ou pigmentos brancos, em que essa variação pode ser controlada, em particular pelo tipo e duração da trituração.

[0048] A quantidade das dispersões poliméricas contatadas com os pigmentos inorgânicos é de alguma importância. Assim, de acordo com a presente invenção, é particularmente preferível contatar os pigmentos inorgânicos com uma quantidade de 0,1 a 50%, particularmente de 5 a 15%, em peso de dispersão polimérica (sólidos), com base na quantidade de pigmento. As dispersões poliméricas normalmente estão em forma aquosa ou não aquosa, com um teor de sólidos de 40 a 60% em peso, particularmente 50% em peso.

[0049] De acordo com a presente invenção, os pigmentos inorgânicos são adicionalmente contatados, em adição às dispersões poliméricas, com agentes dispersantes ou auxiliares de moagem já conhecidos, particularmente poliacrilatos. Esses poliacrilatos são descritos, por exemplo, na EP 0 515 928 B1 inicialmente mencionada, que é aqui incluída por referência.

[0050] De acordo com a presente invenção, as cargas ou pigmentos são contatados com o ingrediente ativo de agente dispersante acima mencionado em uma quantidade de 0,01 a 3,0%, mais preferivelmente de 0,2 a 0,4%, em peso, com base na matéria sólida.

[0051] Nos lodos aquosos residuais das águas servidas de instalações de revestimento de fabricação de papel e instalações de remoção de tinta, instalações de tratamento de água interna ou separadores, os pigmentos de revestimento estão frequentemente em forma aglomerada e em uma baixa brancura, o que limita a reutilização direta no processamento de matéria-prima, particularmente no revestimento de papel, tornando-a até impossível.

[0052] Por meio da presente invenção do processo acima descrito, uma suspensão de pigmento concentrada definida é obtida, mesmo com o uso de lodos aquosos residuais, e pode ser empregada na preparação de papel, papelão e cartolina.

[0053] Parte da ou toda a quantidade de água necessária para a trituração de pigmentos inorgânicos pode ser substituída por lodos aquosos residuais. Aglomerados dos pigmentos que normalmente estão presentes nos lodos aquosos residuais não são um grande problema, porque são rompidos até os tamanhos de grão desejados no decorrer do processo de moagem.

[0054] As partículas de pigmento do lodo aquoso residual destinado para uso como um pigmento agem como um auxiliar de moagem e auxiliar de dispersão para o rompimento dos agregados durante o processo de trituração. Ao mesmo tempo, o lodo aquoso residual incluindo as partículas carregadas age como um auxiliar de dispersão e auxiliar de moagem para as cargas e pigmentos adicionados no processo de trituração, de modo que as quantidades de aglutinantes, auxiliares de dispersão e auxiliares de moagem de outra forma usuais possam ser reduzidas de acordo com a invenção.

[0055] Portanto, é particularmente preferível, de acordo com a invenção, ajustar o lodo aquoso residual a uma concentração de sólidos de 0,02% a 60% em peso, particularmente 1% a 30% em peso, para a misturação e subsequente trituração com a dispersão polimérica, pigmento fresco ou carga fresca como um pó ou suspensão contendo pigmento fresco e/ou carga fresca. Quando a concentração é baixa demais, o processo de reciclagem se torna economicamente ineficiente.

[0056] Nos lodos aquosos residuais da indústria do papel, a razão de cargas e/ou pigmentos para fibras pode variar amplamente. De acordo com a presente invenção, é particularmente preferível empregar lodos aquosos residuais com uma concentração opcionalmente enriquecida de cargas e/ou pigmentos que esteja dentro de uma faixa de 1% a 80% em peso, particularmente de 20% a 60% em peso, com base no teor de sólidos. Assim, a fração de fibras, por um lado, ou a fração de carga e/ou pigmento, por outro lado, pode variar, por exemplo, de 2% a 98% em peso ou de 98% a 2% em peso, respectivamente. Evidentemente, lodos aquosos residuais livres de fibras também podem ser empregados na indústria do papel de acordo com a invenção.

[0057] De maneira exemplificativa, as composições preferidas de vários lodos aquosos residuais ou aquosos de refugo podem ser aqui ilustradas. De preferência, a água servida da produção inclui de 0,5 a 5% em peso, particularmente 2,5% em peso, de matéria perdida para uma demanda de água fresca específica de 10 to 100 L/kg, particularmente 20 L/kg. A concentração dos lodos aquosos residuais é, de preferência, de 0,02% a 5,0%, particularmente 1,5%, em peso. É particularmente preferida de acordo com a invenção uma razão quantitativa de fração de fibra para fração de carga e/ou pigmento (em % em peso) de 20 para 80 ou de 80 para 20, particularmente fibras para pigmento (em % em peso) a uma razão de 40 para 60, de uma água servida de produção de papel.

[0058] Isso permite uma reação flexível e imediata a demandas de qualidade e produção, por exemplo, das várias matérias-primas de papel para a polpa de papel, as cargas ou pigmentos ou suspensões para o pré-revestimento, revestimento de cobertura e revestimento único ou apenas a pigmentação, e a misturação com outras cargas ou pigmentos.

[0059] De acordo com a presente invenção, aditivos já conhecidos, como agentes umectantes, estabilizadores, auxiliares de moagem e auxiliares de dispersão, podem ser empregados durante a misturação e/ou trituração das cargas e pigmentos inorgânicos.

[0060] As suspensões de pigmento obteníveis por meio da presente invenção podem ser empregadas de maneira particularmente vantajosa na indústria do papel, particularmente para a preparação de um agente de revestimento para revestimento de papel ou na polpa de papel. É particularmente preferido seu uso para a preparação de uma suspensão de pigmento de revestimento para papel offset. Além disso, as suspensões de acordo com a invenção também são adequadas para a preparação de um agente de revestimento para papéis revestidos de peso leve, particularmente para altas velocidades de revestimento, e para a preparação de papéis de offset rotativo, particularmente para a preparação de papéis de offset rotativo revestidos de peso leve, o revestimento de cartolina e papéis especiais, como rótulos, papéis de parede, papel bruto de silicone, papéis sem carbono, papéis de embalagem e para misturação em papéis de impressão de gravura. Assim, as suspensões de pigmento de revestimento obtidas de acordo com a invenção podem ser empregadas, em particular, em processos de offset com alimentação de folha, particularmente para revestimento único de offset com alimentação de folha, revestimento duplo de offset com alimentação de folha, isto é, pré-revestimento de offset com alimentação de folha e revestimento de cobertura de offset com alimentação de folha; em processos de offset rotativos, particularmente para revestimento único de offset rotativo LWC, revestimento duplo de offset rotativo, isto é, pré-revestimento de offset rotativo e revestimento de cobertura de offset rotativo; na impressão de gravura, particularmente para revestimento único de impressão de gravura LWC, revestimento duplo de impressão de gravura, isto é, pré-revestimento de impressão de gravura e revestimento de cobertura de impressão de gravura; em cartolina, particularmente para múltiplos revestimentos de cartolina, isto é, pré-revestimento de cartolina e revestimento de cobertura de cartolina; assim como impressão flexográfica e para papéis especiais, particularmente para rótulos e embalagens flexíveis. As cargas e pigmentos de acordo com a invenção também podem ser vantajosamente empregados em papel para métodos de impressão digital.

[0061] O processo oferece a possibilidade de empregar as suspensões de pigmento preparadas de acordo com a invenção sem perdas de qualidade em papéis brutos, revestimentos e particularmente as qualidades finais preparadas com eles.

[0062] Devido à entrada de energia, a temperatura durante a cotrituração aumentará por si mesma. Particularmente para a formação da película das dispersões poliméricas, é particularmente preferível, de acordo com a invenção, realizar a cotrituração a uma temperatura de pelo menos 50°C. A cotrituração é preferivelmente realizada em um moinho de esferas vertical, na presença de esferas de moagem com um diâmetro equivalente de até 5 mm, particularmente dentro de uma faixa de 0,2 a 2 mm. Conforme se sabe pela literatura, esferas de moagem de dióxido de zircônio estabilizadas por céria e/ou ítria são particularmente adequadas para essa finalidade.

[0063] Outra modalidade da presente invenção se refere às dispersões de revestimento obtidas pelo presente processo.

[0064] Em outra modalidade de acordo com a invenção, essas dispersões de revestimento são empregadas para a preparação de agentes de revestimento na indústria do papel, particularmente para revestimentos, ou para vários segmentos da indústria do papel, tais como offset com alimentação de folha, offset rotativo, impressão de gravura, cartolina e papéis especiais.

Claims (7)

1. Processo para a preparação de dispersões de revestimento para uso na indústria do papel, caracterizado pelo fato de que é por cotrituração, realizada a uma temperatura de pelo menos 50°C em um moinho de esferas vertical, de carbonato de cálcio natural (GCC) e carbonato de cálcio precipitado (PCC), em que GCC em pó é cotriturado com uma suspensão contendo de 5 a 70% em peso de PCC para obter uma distribuição de tamanhos de partículas de carbonato de cálcio com pelo menos 90% em peso de menores que 5 μm, pelo menos 70% em peso de menores que 2 μm, e pelo menos 20% em peso de menores que 1 μm, com um tamanho de partícula médio em peso dentro de uma faixa de 0,7 a 3 μm, em que dispersões poliméricas contendo resinas selecionadas de borracha natural, borracha sintética, resinas artificiais e materiais plásticos, particularmente aqueles baseados em poliuretano, estireno/butadieno, estireno/ácido acrílico ou acrilato, estireno/butadieno/ácido acrílico ou acrilato, assim como acetato de vinila/ácido acrílico ou acrilato, são empregadas durante a dita cotrituração.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que se emprega uma suspensão contendo PCC contendo de 10 a 40% em peso.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma dispersão de revestimento com um teor de sólidos de pelo menos 50% em peso é cotriturada.

4. Processo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a dita cotrituração é realizada na presença de argila branca, silicatos de alumínio e hidratos de óxidos artificiais e/ou naturais, branco acetinado, dolomita, mica, flocos metálicos, particularmente flocos de alumínio, silicatos em folha, particularmente bentonita, rutilo, hidróxido de magnésio, gesso, talco, alumina, dióxido de titânio, silicato de cálcio e outras rochas e terras, isoladamente ou como misturas delas.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a dita cotrituração é realizada na presença de lodos aquosos residuais contendo pigmento de revestimento de águas servidas de instalações de revestimento, instalações de remoção de tinta, instalações de tratamento de água interna ou separadores de papel, tinta, adesivo e outras fábricas.

6. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita cotrituração é realizada na presença de esferas de moagem com um diâmetro equivalente de até 5 mm.

7. Processo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que se empregam esferas de moagem feitas de zircônia e estabilizadas por ítria e/ou céria.