BRPI0909518B1 - compostos branqueadores óticos, uso dos mesmos e processos para a preparação dos referidos compostos e para o branqueamento ótico de papel - Google Patents
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Description
(54) Título: COMPOSTOS BRANQUEADORES ÓTICOS, USO DOS MESMOS E PROCESSOS PARA A PREPARAÇÃO DOS REFERIDOS COMPOSTOS E PARA O BRANQUEAMENTO ÓTICO DE PAPEL (73) Titular: ARCHROMA IP GMBH, Pessoa Jurídica. Endereço: NEUHOFSTRASSE 11, 4153 REINACH, SUIÇA(CH), Suíça (72) Inventor: ANDREW CLIVE JACKSON; DAVID PUDDIPHATT; CÉDRIC KLEIN.
Prazo de Validade: 20 (vinte) anos contados a partir de 12/03/2009, observadas as condições legais
Expedida em: 27/11/2018
Assinado digitalmente por:
Alexandre Gomes Ciancio
Diretor Substituto de Patentes, Programas de Computador e Topografias de Circuitos Integrados
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para COMPOSTOS
BRANQUEADORES ÓTICOS, USO DOS MESMOS E PROCESSOS PARA
A PREPARAÇÃO DOS REFERIDOS COMPOSTOS E PARA O
BRANQUEAMENTO ÓTICO DE PAPEL.
A presente invenção refere-se a sais mistos de branqueadores óticos que compreendem Mg2+ que proporcionam efeitos de branqueamento ótico superiores quando aplicados à superfície do papel.
ANTECEDENTES
Um alto nível de branqueamento é um parâmetro importante para o usuário final de produtos de papel. As matérias-primas mais importantes na indústria de fabricação de papel são a celulose, polpa e lignina, as quais absorvem naturalmente a luz azul e por esse motivo são de cor amarelada e conferem uma aparência baça ao papel. Os branqueadores óticos são usados na indústria de fabricação de papel para compensar a absorção da luz azul, através da absorção da luz UV com um máximo de comprimento de onda de 350 a 360 nm e convertendo a mesma em luz azul visível com um máximo de comprimento de onda de 440 nm.
Na fabricação de papel, os branqueadores óticos podem ser adicionados tanto na extremidade úmida da máquina de papel, ou na superfície do papel, ou em ambos os pontos. Em geral, não é possível conseguir níveis de branqueamento requeridos pelo papel de alta qualidade através da adição somente na extremidade úmida..
Um método comum para a adição do branqueador ótico à superfície do papel é através da aplicação de uma solução aquosa do branqueador ótico na prensa de colagem junto com um agente de colagem, tipicamente um amido natural ou um amido modificado enzimaticamente ou quimicamente. Uma folha pré-formada de papel é passada através de um bocal com dois cilindros, o bocal de entrada sendo inundado com a solução de colagem. O papel absorve um pouco da solução, o restante sendo removido no bocal.
Além do amido e do branqueador ótico, a solução de colagem pode conter outros produtos químicos destinados a prover propriedades
Segue-se folha 1a
Petição 870180125097, de 03/09/2018, pág. 5/16 específicas. Esses produtos incluem antiespumantes, emulsões de cera,
1a
Petição 870180125097, de 03/09/2018, pág. 6/16
Com a finalidade de alcançar níveis de branqueamento mais altos, esforços consideráveis têm sido feitos para o desenvolvimento de novos branqueadores óticos. Vide, por exemplo, Japanese Kokai 62-106965, Pedido de Patente PCT WO 98/42685, Patente U.S. 5.873.913 e Patente Européia 1.763.519.
A GB 1 239 818 descreve branqueadores óticos hexassulfonados derivados a partir de triazinilaminoestilbenos. Os exemplos de 1 a 6 descrevem os sais de sódio dos mesmos. O Magnésio é somente mencionado em uma relação de possíveis contraíons para os branqueadores óticos hexassulfonados, o amido como um componente em uma composição de colagem de superfície, também é mencionado em uma relação de possíveis agentes de ligação.
A busca permanece por dispositivos mais eficientes para alcançar níveis mais altos de branqueamento no papel.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
Surpreendentemente, foi descoberto que os branqueadores óticos da fórmula (1) quando aplicados à superfície do papel, opcionalmente em combinação com sais de magnésio, em uma composição de colagem de amido produz efeitos de branqueamento reforçados.
O assunto desta invenção é um composto da fórmula (1),
R,
Rz na qual
Rí é hidrogênio ou SO3‘,
R2é hidrogênio ou SO3,
R3 é hidrogênio, C-m alquila, C2-3 hidroxialquila, CH2CO2'
CH2CH2CONH2 ou
CH2CH2CN, R4 é Cu alquila, C2.3 hidroxialquila, CH2CO2’,
CH(CO2 )CH2CO2· ou CH(CO2·), CH2CH2CO2· benzila, ou
R3 e R4i junto com o átomo de nitrogênio vizinho, significam um anel de morfilina, e em que
M representa 0 equivalente estequiométrico requerido para o equilíbrio da carga aniônica na fórmula (1) e é uma combinação de Mg2+ junto com pelo menos 1, de preferência, 1, 2, 3, 4, 5, ou 6, de mais preferência 1, 2 ou 3, ainda de mais preferência 1 ou 2 outros cátions, os outros cátions sendo selecionados a partir do grupo que consiste em H+, cátion de metal alcalino que não o Mg2+, amónio, mono-C1-C4-alquil-di-C2-C3-hidroxialquil amónio, di-Ci-C4-alquil-mono-C2-C3- hidroxialquil amónio, amónio que é mono-, di- ou trissubstituído por um radical C2- C3 hidroxialquila e as misturas dos mesmos.
A proporção molar de Mg2+ para o outro cátion em M é de preferência a partir de 0,01 até 99,99 e de 99,99 até 0,01, de mais preferência a partir de 20 até 80 e de 99,99 até 0,01, ainda de mais preferência a partir de 50 até 50 e 99,99 até 0,01.
Um cátion de metal alcalino é de preferência Li+. Na+, ou K+.
Um cátion de metal alcalino que não o Mg2+ é de preferência Ca2+.
De preferência o outro cátion em M é selecionado a partir do grupo que consiste em H+, Li+, Na+, K+, Ca2+, N-metil-N,N-dietanolamônio, N,N-dimetil-N-etanolamônio, tri-etanolamônio, tri-isopropanolamônio e as misturas dos mesmos.
Os compostos de preferência da fórmula (1) são aqueles nos quais R3 representa hidrogênio, metila, etila, n-propila, iso-propila, βhidroxipropila ou CH2CO2 , CH2CH2CONH2 ou CH2CH2CN e R4 representa metila, etila, n-propila, isopropila, 2-butila, β-hidroxietila, β-hidroxipropila, CH2CO2-, CH(CO2-)CH2CO2; CH(CO2-)CH2CH2CO2· ou benzila.
Os compostos das fórmulas (2) e (3) com M tendo a definição como a descrita acima também em todas as modalidades de preferência dos mesmos, são exemplos específicos para os compostos da fórmula (1); compostos das fórmulas (2) e (3) com M sendo uma mistura de Mg2+ com Na2+ e ou K+ também são compostos específicos, porem a invenção não está limi5 tada aqueles exemplos específicos.
sor
Outro assunto da invenção é um processo para a preparação de um composto da fórmula (1), caracterizado por uma reação A, que é seguida por uma reação B que é seguida por uma reação C, na qual na reação A um composto da fórmula (10) é reagido com um composto da fórmula (11) para um composto da fórmula (12);
na reação B a um composto da fórmula (12) é reagido com um composto da fórmula (13) para um composto da fórmula (14):
e na reação com C um composto da fórmula (14) é reagido com um composto da fórmula (15) para um composto da fórmula (1):
/^3
HN (15)
Λ na qual Ri, R2, R3 e R4, tendo a definição como descrita acima, também em todas as modalidades de preferência das mesmas.
M1 é idêntico ou diferente nas fórmulas (13) e (14) e representa o equivalente estequiométrico catiônico requerido para o equilíbrio da carga aniônica nessas fórmulas e é pelo menos um cátion selecionado a partir do 10 grupo que consiste em H+, cátion de metal alcalino, cátion de metal alcalinoterroso que não o magnésio, amônio, mono-Ci-C4-alquil-di-C2-C36 hidroxialquil amônio, di-Ci-C4-alquil-mono-C2-C3-hidroxialquila amônio, amônio que seja mono-, di- ou trissubstituído por um radical C2- C3 hidroxialquila e as misturas dos mesmos.
M2 é independentemente um do outro idêntico ou diferente nas fórmulas (10) e (12) e representa o equivalente estequiométrico catiônico requerido para o equilíbrio da carga aniônica nessas fórmulas no caso que tanto Ri e R2 ou ambos Ri e R2 sejam SO3’, e tem a mesma definição tal como M1.
com a condição de que pelo menos 1 das reações A, B ou C seja executada na presença do cátion CAT, com o cátion CAT sendo Mg2+.
O cátion CAT pode ser introduzido nas reações A, B e/ou C através do M1 na fórmula (13) compreendendo Mg2+ e/ou M2 na fórmula (10) que compreende Mg2+, ou através da adição de um sal de magnésio MS1 como outro componente para a reação A, B e/ou C. O sal de magnésio MS1 é selecionado de preferência a partir do grupo que consiste em acetato de magnésio, brometo de magnésio, cloreto de magnésio, formiato de magnésio, iodeto de magnésio, nitrato de magnésio, sulfatos de magnésio, tiossulfato de magnésio, hidróxido de magnésio, carbonato de magnésio, hidrogenocarbonato de magnésio e as misturas dos mesmos; de mais preferência o sal de magnésio MS1 é o hidróxido de magnésio, cloreto de magnésio, sulfato de magnésio ou tiossulfato de magnésio. Ainda de mais preferência, o sal de magnésio MS1 é o hidróxido de magnésio, cloreto de magnésio ou o tiossulfato de magnésio.
Uma duas ou todas as três reações A, B e C podem ser executadas na presença de um sal de magnésio MS1.
De preferência, M1 e M2 independentemente um do outro são selecionados a partir do grupo que consiste em H+, Li+, Na+, K+, Ca2+, Nmetil-N,N-dietanolamônio, N,N-dimetil-N-etanolamônio, trietanolamônio, triisopropanolamônio e as misturas dos mesmos; de mais preferência M1 e M2 independentemente um do outro são selecionados a partir do grupo que consiste em H+, Na+, K+, e Mg2+; ainda de mais preferência, M1 e M2, independentemente um do outro são selecionados a partir do grupo que consiste em Na+, K+, e Mg2+.
Cada reação A, B e C é executada de preferência em água ou em uma mistura de água e um solvente orgânico não aquoso. De preferência, o composto da fórmula (11) é suspenso em água, ou o composto da fórmula (11) é dissolvido em um solvente.
De preferência, o solvente é a acetona
De preferência, o composto da fórmula (11) é usado como uma suspensão em água.
Cada composto das fórmulas (10), (13), e (15) pode ser usado com ou sem diluição, no caso de diluição o composto das fórmulas (10), (13) , e (15) são usados de preferência na forma de uma solução ou suspensão aquosa.
De preferência, o composto da fórmula (10) é reagido em 0 a 10 % em mol de excesso com relação ao composto da fórmula (11). O equivalente em mol do composto da fórmula (13) é reagido com e equivalentes em mol do composto da fórmula (12), de preferência em 0 a 10 % em mol de excesso com relação ao composto da fórmula (12). Dois equivalentes do composto da fórmula (15) são reagidos com um equivalente em mol do composto da fórmula (14), de preferência o composto da fórmula (15) é reagido em 0 a 30 % em mol de excesso com relação ao composto da fórmula (14) .
De preferência qualquer uma das reações A, B e C é feita entre a pressão atmosférica e 1000 kPa (10 bar), de mais preferência sob pressão atmosférica.
Na reação A, a temperatura de reação é de preferência a partir de-10 até 20°C.
Na reação B, a temperatura de reação é de preferência a partir de 20 até 60°C.
Na reação C. a temperatura de reação é de preferência a partir de 60 até 102°C.
A reação A é executada de preferência sob condições de pH ácido a neutro, de mais preferência o pH é a partir de 2 até 7.
A reação B é executada de preferência sob condições de pH fracamente ácido a fracamente alcalino, de mais preferência o pH é a partir de 4 até 8.
A reação C é executada de preferência sob condições de pH fracamente ácido a alcalino, de mais preferência o pH é a partir de 5 até 11.
O pH de cada uma das reações A, B e C é controlado em geral através da adição de uma base adequada, a escolha da base sendo ditada pela composição do produto desejada. As bases de preferência são selecionadas a partir do grupo que consiste em aminas terciárias alifáticas e em hidróxidos, carbonatos e bicarbonatos de metais alcalinos e/ou de metais alcalinoterrosos de misturas dos mesmos. Os metais alcalinos e alcalinoterrosos de preferência são selecionados a partir do grupo que consiste em lítio, sódio, potássio, cálcio, magnésio. As aminas terciárias alifáticas, de preferência, são a N-metil-N,N-dietanolamina, N,N-dimetil-N-etanolamina, trietanolamina e tri-isopropanolamina. Quando for usada uma combinação de duas ou mais bases diferentes, as bases podem ser adicionadas em qualquer ordem, ou ao mesmo tempo. De mais preferência, para o ajuste do pH, é usado um sal de magnésio básico. De preferência, o sal de magnésio básico é selecionado a partir do grupo que consiste em hidróxido de magnésio, carbonato de magnésio, hidrogenocarbonato de magnésio e as misturas dos mesmos; de mais preferência o sal básico de magnésio é o hidróxido de magnésio.
De preferência, quando um sal básico de magnésio tiver sido usado para o ajuste do pH em uma das reações A e/ou B, em seguida nas reações consecutivas B e C ou na reação consecutiva C respectivamente, a base para o controle do pH também é um sal básico de magnésio, de mais preferência é o mesmo sal básico de magnésio como usado em primeiro lugar nas reações A e/ou B.
Quando for necessário o ajuste do pH da reação com a utilização de um ácido, os ácidos de preferência são selecionados a partir do grupo que consiste em ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido fórmico e ácido acético.
As soluções que contêm um ou mais compostos da fórmula geral (1) podem opcionalmente ser dessalinizadas através de filtragem com membrana.
O processo de filtragem com membrana é de preferência aquele de ultrafiltragem. De preferência, são usadas as membranas de película fina. De preferência, a membrana é feita de polissulfona, fluoreto de polivinilideno ou acetato de celulose.
Outro assunto da invenção é um processo para a preparação de um composto da fórmula (1), caracterizado pela mistura de um composto da fórmula (20) com um componente (b), que é um sal de magnésio MS2, em um meio aquoso:
Ri
Ra na qual
Ri, R2, R3 e R4 têm a definição como descrita acima, e também nas modalidades de preferência dos mesmos;
e na qual;
T equilibra a carga aniônica e representa e o equivalente estequiométrico de um cátion selecionado a partir do grupo que consiste em H+, cátion de metal alcalino, amónio, mono-Ci-C4-alquil-di-C2-C3-hidroxialquil amónio, di-Ci-C4-alquil amônio-C2-C3-hidroxialquil amónio, amónio que seja mono-, di- ou trissubstituído por um radical C2- C3 hidroxialquila e as misturas dos mesmos.
De preferência, a misturação é feita em uma solução aquosa.
De preferência,
T equilibra a carga aniônica e é um cátion selecionado a partir do grupo que consiste em H+, Na+, K+, N-metil-N,N-dietanolamônio, N,Ndimetil-N-etanolamônio, trietanolamônio, tri-isopropanolamônio e as misturas dos mesmos.
Os compostos das fórmulas (21) e (22) são exemplos específicos para os compostos da fórmula (20), porém a invenção não está limitada a esses exemplos específicos.
so3Na
O sal de magnésio MS2 é selecionado a partir do grupo que consiste em acetato de magnésio, brometo de magnésio, cloreto de magnésio, formiato de magnésio, iodeto de magnésio, nitrato de magnésio, sulfato de magnésio e tiossulfato de magnésio. De preferência, o sal de magnésio é o cloreto de magnésio, sulfato de magnésio ou o tiossulfato de magnésio. Ainda de mais preferência, o sal de magnésio é o cloreto de magnésio ou o tiossulfato de magnésio.
De preferência, a temperatura de mistura é a partir de 0 até
100°C.
De preferência, a mistura é feita em pressão atmosférica.
De preferência, o tempo da mistura é de a partir de 5 segundos até 24 horas.
De preferência, além da água outros solventes orgânicos podem estar presentes, de mais preferência, os solventes orgânicos são selecionados a partir do grupo que consiste em C1-C4 alcoóis e acetona.
De preferência, o composto da fórmula (20) é usado em uma concentração a partir de 0,01 g/l até 20 g/l para a misturação.
De preferência, 0,1 até 50, de mais preferência de 0,1 a 45, ainda de mais preferência 0,1 a 40, especialmente de 0,1 a 15, mais especialmente de 0,15 a 10 partes do componente (b) estão presentes no meio aquoso por parte do componente da fórmula (20).
Outro assunto da invenção é o uso de um composto da fórmula (20) para a preparação de um composto da fórmula (1).
Outro assunto da invenção é o uso do composto da fórmula (1) em composições para colagem para o branqueamento de papel, de preferência na prensa de colagem.
De preferência, a composição de colagem é uma composição aquosa.
Para o tratamento do papel na prensa de colagem, as composições de colagem contendo de 0,2 até 30, de preferência de 1 até 15 gramas por litro do composto da fórmula (1), podem ser usadas.
A composição de colagem também contém um ou mais agentes de ligação, de preferência 1, 2, 3, 4 ou 5 agentes de ligação, de mais preferência 1,2 ou 3, mesmo de mais preferência 1 ou 2 agentes de ligação.
A composição de colagem contém o agente de ligação de preferência em uma concentração de preferência de 2 a 15% em peso com base no peso total da composição de colagem. O pH é tipicamente na faixa de 5 a 9, de preferência de 6 a 8.
O agente de ligação é selecionado de preferência a partir do grupo que consiste em amido, gelatina, alginatos de metal alcalino, caseína, cola animal, proteína, derivados de celulose, por exemplo, a hidroxietilcelulose ou a carboximetilcelulose, álcool de polivinila, cloreto de polivinilideno, polivinil pirrolidona, óxido de polietileno, poliacrilatos, copolímero saponificado de acetato de vinila e anidrido maleico, e as misturas dos mesmos.
De mais preferência, o agente de ligação é o amido, álcool de polivinila, carboximetilcelulose ou as misturas dos mesmos.
O agente de ligação ou de colagem é ainda de mais preferência o amido. De mais preferência, o amido é selecionado a partir do grupo que consiste em amido natural, amido modificado enzimaticamente e amido modificado quimicamente. Os amidos modificados são de preferência amido oxidado, amido hidroxietilado ou amido acetilado. O amido natural é de preferência um amido aniônico, um amido catiônico, ou um amido anfotérico. Embora a origem do amido possa ser qualquer uma, de preferência, as origens do amido são o milho, trigo, batata, arroz, milho, tapioca ou sagu. O álcool de polivinila e/ou a carboximetilcelulose são usados de preferência como o agente de ligação secundário.
Além do composto da fórmula (1), do agente de ligação e usualmente água, a composição de colagem pode compreender subprodutos formados durante a preparação do composto da fórmula (1), bem como outros aditivos convencionais para o papel. Os exemplos de tais aditivos para o papel são agentes de anticongelamento, biocidas, antiespumantes, emulsões de cera, corantes, sais inorgânicos, auxiliares de solubilização, conservantes, agentes de complexação, aglutinantes, agentes de colagem de superfície, agentes de reticulação, pigmentos, resinas especiais, etc., e as misturas dos mesmos.
Outro assunto da invenção é um processo para o branqueamento ótico de papel que compreende as etapas de:
(a) aplicar uma composição de colagem que compreenda o composto da fórmula (1) ao papel, (b) secar o papel tratado.
De preferência um antiespumante, uma emulsão de cera, um corante e/ou um pigmento são adicionados à composição de colagem.
EXEMPLOS
O teor do cátion foi determinado através de eletroforese capilar.
Os exemplos que se seguem devem explicar a presente invenção em mais detalhe sem limitar o âmbito das reivindicações. Se não indicado de outra forma,% e parte são destinados a serem em peso.
EXEMPLO 1
São preparadas composições de colagem através da adição de um branqueador ótico da fórmula (21) em uma quantidade tal, que é alcançada uma faixa de concentrações finais a partir de 2,5 até 12,5 g/l de branqueador ótico, para uma solução aquosa agitada de cloreto de magnésio (a concentração final é de 8 g/l) e um amido de batata aniônico oxidado (Perfectamyl A4692 da AVEBE B.A.) ( a concentração final é de 50 g/l) a 60°C.
A solução de colagem é deixada resfriar, e em seguida é vertida entre os cilindros em movimento de uma prensa de colagem de laboratório e aplicada a uma folha comercial de papel base branqueada engomada de 75 g/m2 AKD (dímero de alquil ceteno). O papel tratado é seco durante 5 minutos a 70°C em um secador de leito plano. O papel seco é deixado se condicionar, e em seguida é medido com relação à brancura CIE em um espectrofotômetro calibrado Elrepho.
O Exemplo é repetido tanto na ausência do cloreto de magnésio, isto é somente o sal de sódio do branqueador ótico está presente, como com o cloreto de magnésio substituído por uma quantidade equivalente de cloreto de cálcio.
Os resultados estão resumidos na Tabela 1, e demonstram de forma clara a vantagem da utilização do cloreto de magnésio sobre a utilização de cloreto de cálcio e sobre o uso de somente o sal de sódio do branqueador ótico com a finalidade de alcançar níveis mais altos de branqueamento. A natureza surpreendente da invenção é ainda ilustrada através da observação de que os sais de cloreto de outros íons de metal divalente do Grupo II, tais como o cloreto de cálcio, têm ainda um impacto negativo no efeito de branqueamento do branqueador ótico.
Tabela 1
| Composto da fórmula 21 (g/l) | Cloreto de magnésio (g/l) | Cloreto de cálcio (g/l) | Brancura CIE |
| 0 | 0 | 0 | 104,6 |
| 0 | 8 | 0 | 104,7 |
| 0 | 0 | 8 | 104,8 |
| 2,5 | 0 | 0 | 122,3 |
| 2,5 | 8 | 0 | 126,7 |
| 2,5 | 0 | 8 | 123,4 |
| 5,0 | 0 | 0 | 128,3 |
| 5,0 | 8 | 0 | 133,1 |
| 5,0 | 0 | 8 | 128,0 |
| 7,5 | 0 | 0 | 129,8 |
| 7,5 | 8 | 0 | 133,7 |
| 7,5 | 0 | 8 | 128,6 |
| 10,0 | 0 | 0 | 131,1 |
| 10,0 | 8 | 0 | 134,5 |
| 10,0 | 0 | 8 | 128,2 |
| 12,5 | 0 | 0 | 130,6 |
| 12,5 | 8 | 0 | 134,2 |
| 12,5 | 0 | 8 | 127,3 |
EXEMPLO 2
São preparadas soluções de colagem através da adição de um branqueador ótico da fórmula (22) em uma quantidade tal que é alcançada 5 uma faixa de concentrações finais a partir de 2,0 até 10,0 g/l de branqueador ótico, para uma solução aquosa agitada de cloreto de magnésio (a concentração final é de 8 g/l) e um amido de batata aniônico oxidado (Perfectamyl A4692 da AVEBE B.A.) (a concentração final é de 50 g/l) a 60°C.
A solução de colagem é deixada resfriar, e em seguida é vertida entre os cilindros em movimento de uma prensa de colagem de laboratório e aplicada a uma folha comercial de papel base branqueada engomada de 75 g/m2 AKD (dímero de alquil ceteno). O papel tratado é seco durante 5 minutos a 70°C em um secador de leito plano. O papel seco é deixado se condicionar, e em seguida é medido com relação à brancura CIE em um espectro fotômetro calibrado Elrepho.
O Exemplo é repetido tanto na ausência do cloreto de magnésio, e com o com o cloreto de magnésio substituído por uma quantidade equivalente de cloreto de cálcio.
Os resultados estão resumidos na Tabela 2, e demonstram de forma clara a vantagem da utilização do cloreto de magnésio para alcançar níveis mais elevados de branqueamento em comparação a quando o branqueador ótico está presente somente como o sal de sódio.
Tabela 2
| Composto da fórmula 22 (g/l) | Cloreto de magnésio (g/l) | Cloreto de cálcio (g/l) | Brancura CIE |
| 0 | 0 | 0 | 104,6 |
| 0 | 8 | 0 | 104,7 |
| 0 | 0 | 8 | 104,8 |
| 2,0 | 0 | 0 | 119,2 |
| 2,0 | 8 | 0 | 122,5 |
| 2,0 | 0 | 8 | 121,5 |
| 4,0 | 0 | 0 | 127,2 |
| 4,0 | 8 | 0 | 131,1 |
| 4,0 | 0 | 8 | 127,9 |
| 6,0 | 0 | 0 | 131,1 |
| 6,0 | 8 | 0 | 135,4 |
| 6,0 | 0 | 8 | 131,6 |
| 8,0 | 0 | 0 | 133,7 |
| 8,0 | 8 | 0 | 138,1 |
| 8,0 | 0 | 8 | 133,5 |
| 10,0 | 0 | 0 | 136,0 |
| 10,0 | 8 | 0 | 139,7 |
| 10,0 | 0 | 8 | 134,7 |
EXEMPLO 3
São preparadas composições de colagem através da adição de um branqueador ótico da fórmula (22) em uma quantidade tal que é alcançada uma faixa de concentrações finais a partir de 0 até 12,5 g/l de branqueador ótico, para soluções aquosas agitadas de cloreto de magnésio (as concentrações finais são de 6,25 e 12,5 g/l) e um amido de milho aniônico oxidado (Penford Starch 260) (a concentração final é de 50 g/l) a 60°C. Cada solução de colagem é deixada resfriar, e em seguida é vertida entre os cilindros em movimento de uma prensa de colagem de laboratório e aplicada a uma folha comercial de papel base branqueada engomada de 75 g/m2 AKD (dímero de alquil ceteno). O papel tratado é seco durante 5 minutos a 70°C em um secador de leito plano. O papel seco é deixado se condicionar, e em seguida é medido com relação à brancura CIE em um espectrofotômetro calibrado Elrepho. Os resultados estão mostrados na Tabela 3.
EXEMPLO 4
São preparadas composições de colagem através da adição de um branqueador ótico da fórmula (22) em uma quantidade tal que é alcançada uma faixa de concentrações finais a partir de 0 até 12,5 g/l de branqueador ótico, para soluções aquosas agitadas de hexa-hidrato de tiossulfato de magnésio (as concentrações finais são de 10 e 20 g/l) e um amido de milho aniônico oxidado (Penford Starch 260) (a concentração final é de 50 g/l) a 60°C. A solução de colagem é deixada resfriar, e em seguida é vertida entre os cilindros em movimento de uma prensa de colagem de laboratório e aplicada a uma folha comercial de papel base branqueada engomada de 75 g/m2 AKD (dímero de alquil ceteno). O papel tratado é seco durante 5 minutos a 70°C em um secador de leito plano. O papel seco é deixado se condicionar, e em seguida é medido com relação à brancura CIE em um espectrofotômetro calibrado Auto Elrepho. Os resultados estão mostrados na Tabela 3.
Tabela 3
| Brancura CIE | |||||
| Composto da fórmula (22 (g/l) | Sem sal de Mg, isto é, somente sal de Na | Sal de magnésio adicionado | |||
| Cloreto de magnésio (g/l) (exemplo 3) | Hexa-hidrato de tiossulfato de magnésio (g/l) (exemplo 4) | ||||
| 6,25 | 12,5 | 10,0 | 20,0 | ||
| 0 | 102,8 | 102,9 | 103,5 | 102,2 | 102,7 |
| 2,5 | 119,6 | 122,4 | 125,5 | 125,1 | 123,6 |
Continuação
| Brancura CIE | |||||
| Composto da fórmula (220 (g/l) | Sem sal de Mg, isto é, somente sal de Na | Sal de magnésio adicionado | |||
| Cloreto de magnésio (g/l) (exemplo 3) | Hexa-hidrato de tiossulfato de magnésio (g/l) (exemplo 4) | ||||
| 6,25 | 12,5 | 10,0 | 20,0 | ||
| 5,0 | 128,9 | 131,1 | 132,5 | 132,9 | 137,7 |
| 7,5 | 135,1 | 136,3 | 137,9 | 137,7 | 137,9 |
| 10,0 | 139,2 | 140,9 | 141,4 | 141,1 | 141,0 |
| 12,5 | 141,1 | 142,3 | 142,8 | 142,4 | 142,4 |
Os resultados demonstram de forma clara a vantagem da utilização de cloreto de magnésio ou de tiossulfato de magnésio para serem alcançados níveis mais elevados em comparação quando o branqueador ótico está presente somente como o sal de sódio.
EXEMPLO 5
115,6 partes do sal de monossódio do ácido anilina-2,5dissulfônico são adicionadas a 74,5 partes de cloreto cianúrico em 400 partes de gelo e 300 partes de água. O pH da reação é mantido em aproximadamente 4 até 5 através da adição gota a gota de uma solução aquosa de aproximadamente 30% de NaOH enquanto a temperatura é mentida abaixo de 10°C com a utilização de um banho esterno de gelo/água. Depois da finalização da reação, a temperatura é aumentada de forma gradual para 30°C com a utilização de um sistema de aquecimento externo e 74,1 partes de ácido 4,4’-diaminoestilbeno-2-2’-dissulfônico são adicionadas. A mistura resultante é aquecida para 50 a 60°C enquanto o pH é mantido em aproximadamente 5 a 7 através da adição gota a gota de uma solução aquosa de aproximadamente 30% de NaOH até a reação ser completada. 63,8 partes de ácido aspártico são adicionadas em seguida, seguido de 89,8 partes de hidróxido de magnésio e a solução espessa resultante é aquecida para de 90 a 95°C até a finalização da reação. A temperatura é diminuída de forma gradual para a temperatura ambiente e os materiais insolúveis são removidos através de filtragem. A concentração final foi ajustada para 0,125 mol de composto da fórmula (3) por kg de solução, para essa finalidade foi tanto adicionada como removida água por destilação. Nesse caso M é composto de uma mistura de cátions de sódio e de magnésio.
EXEMPLO 6
115,6 partes do sal de monossódio do ácido anilina-2,5dissulfônico são adicionadas a 74,5 partes de cloreto cianúrico em 400 partes de gelo e 300 partes de água. 26,8 partes de hidróxido de magnésio são adicionadas enquanto a temperatura é mantida abaixo de 10°C com a utilização de um banho externo de gelo/água. Depois da finalização da reação, a temperatura é aumentada de forma gradual para 30°C com a utilização de um sistema de aquecimento externo. 25,7 partes de hidróxido de magnésio são adicionadas, seguidas por 74,1 partes de ácido 4,4’-diaminoestilbeno-22’-dissulfônico. A mistura resultante é aquecida para 50 a 60°C até a reação ser completada. 63,8 partes de ácido aspártico e 100 partes de água são adicionadas em seguida, seguido de 89,8 partes de hidróxido de magnésio e a solução espessa resultante é aquecida para 90 a 95°C até a finalização da reação. A temperatura é diminuída de forma gradual até a temperatura ambiente e os materiais insolúveis são removidos através de filtragem. A concentração final foi ajustada para 0,125 mol de composto da fórmula (3) por kg de solução, com a utilização de espectroscopia UV, para essa finalidade foi tanto adicionada como removida água por destilação. Nesse caso M é composto de uma mistura de cátions de sódio e de magnésio.
EXEMPLO COMPARATIVO 7
Uma solução comparativa de branqueador ótico 7 é preparada através da dissolução do composto da fórmula (22) em água com uma concentração final de 0,125 mol;kg.
EXEMPLO 8
São preparadas soluções de colagem através da adição de uma solução aquosa de um branqueador ótico preparado de acordo com o exemplo 5, em uma quantidade tal que são alcançadas concentrações finais a partir de 0 até 80 g/l da solução aquosa do branqueador ótico, preparado de acordo com o exemplo 5, para uma solução aquosa de um amido de batata aniônico oxidado (Perfectamyl A4692 da AVEBE B.A.) (a concentração final é de 50 g/l) a 60°C. Cada solução de colagem é deixada resfriar, e em seguida é vertida entre os cilindros em movimento de uma prensa de colagem de laboratório e aplicada a uma folha comercial de papel base branqueada engomada de 75 g/m2 AKD (dímero de alquil ceteno). O papel tratado é secado durante 5 minutos a 70°C em um secador de leito plano. O papel seco é deixado se condicionar, e em seguida é medido com relação à brancura CIE em um espectrofotômetro calibrado Auto Elrepho. Os resultados estão mostrados na Tabela 4.
EXEMPLO 9
São preparadas soluções de colagem através da adição de uma solução aquosa de um branqueador ótico preparado de acordo com o exemplo 6, em uma quantidade tal que são alcançadas concentrações finais a partir de 0 até 80 g/l da solução aquosa do branqueador ótico, preparado de acordo com o exemplo 6, para uma solução aquosa agitada de um amido de batata aniônico oxidado (Perfectamyl A4692 da AVEBE B.A.) (a concentração final é de 50 g/l) a 60°C. Cada solução de colagem é deixada resfriar, e em seguida é vertida entre os cilindros em movimento de uma prensa de colagem de laboratório e aplicada a uma folha comercial de papel base branqueada engomada de 75 g/m2 AKD (dímero de alquil ceteno). O papel tratado é seco durante 5 minutos a 70°C em um secador de leito plano.
O papel seco é deixado se condicionar, e em seguida é medido com relação à brancura CIE em um espectrofotômetro calibrado Auto Elrepho. Os resultados estão mostrados na Tabela 4.
EXEMPLO COMPARATIVO 10
São preparadas soluções de colagem através da adição de uma solução aquosa de um branqueador ótico preparado de acordo com o exemplo 7 em uma quantidade tal que são alcançadas concentrações finais a partir de 0 até 80 g/l da solução aquosa do branqueador ótico, preparado de acordo com o exemplo 6, para uma solução aquosa agitada de um amido de batata aniônico oxidado (Perfectamyl A4692 da AVEBE B.A.) (a concentração final é de 50 g/l) a 60°C. Cada solução de colagem é deixada resfriar, e em seguida é vertida entre os cilindros em movimento de uma prensa de colagem de laboratório e aplicada a uma folha comercial de papel base branqueada engomada de 75 g/m2 de AKD (dímero de alquil ceteno). O papel tratado é seco durante 5 minutos a 70°C em um secador de leito plano.
O papel secado é deixado se condicionar, e em seguida é medido 5 com relação à brancura CIE em um espectrofotômetro calibrado Auto Elrepho. Os resultados estão mostrados na Tabela 4.
Tabela 4
| Brancura CIE | |||
| Concentração da solução de branqueamento ótico (g/l) | Exemplo 8 | Exemplo 9 | Exemplo comparativo de aplicação 10 |
| 0 | 101,5 | 101,5 | 101,5 |
| 10 | 119,5 | 119,6 | 119,2 |
| 20 | 127,4 | 128,4 | 126,7 |
| 40 | 133,6 | 135,0 | 132,6 |
| 60 | 137,1 | 138,6 | 135,8 |
| 80 | 138,2 | 140,2 | 136,8 |
Os resultados demonstram de forma clara a vantagem da utilização de um sal misto de um branqueador ótico que compreenda um cátion de 10 magnésio.
Claims (9)
- REIVINDICAÇÕES1. Composto, caracterizado pelo fato de que apresenta a fórmula (1).na qualR1 é hidrogênio ou SO3·,R2é hidrogênio ou SO3·,R3 é hidrogênio, C1-4 CH2CH2CONH2 ouCH2CH2CN, R4 é C1-4 alquila, alquila,C2-3 hidroxialquila,C2-3 hidroxialquila,CH2CO2·CH2CO2·,CH(CO2-)CH2CO2· ou CH(CO2 ), CH2CH2CO2· benzila, ouR3 e R4, junto com o átomo de nitrogênio vizinho, significam um anel de morfolina, e em queM representa o equivalente estequiométrico requerido para o equilíbrio da carga aniônica na fórmula (1) e é uma combinação de Mg2+junto com pelo menos 1, de preferência, 1,2,3, 4, 5, ou 6, de mais preferência 1,2 ou 3, ainda de mais preferência 1 ou 2 outros cátions, os outros cátions sendo selecionados a partir do grupo que consiste em H+, cátion de metal alcalino que não o Mg2+, amônio, mono-Ci-C4-alquil-di-C2-C3-hidroxialquil amônio, diCi-C4-alquil-mono-C2-C3- hidroxialquil amônio, amônio que seja mono-, di- ou trissubstituído por um radical C2- C3 hidroxialquila e as misturas dos mesmos, em que a proporção molar de Mg2+ para o outro cátion em M é dePetição 870180125097, de 03/09/2018, pág. 7/1650 para 50 e 99,99 para 0,01.
- 2. Composto da fórmula (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de queR3 representa hidrogênio, metila, etila, n-propila, iso-propila, β5 hidroxipropila ou CH2CO2 , CH2CH2CONH2 ou CH2CH2CN; eR4 representa metila, etila, n-propila, isopropila, 2-butila, βhidroxietila, β-hidróxi propila, CH2CO2-, CH(CO2-)CH2CO2‘, CH(CO2-) CH2CH2CO2· ou benzila.
- 3. Processo para a preparação de um composto da fórmula (1)10 como definido na reivindicação 1, caracterizado por uma reação A, que é seguida por uma reação B, que é seguida por uma reação C, em que na reação A um composto da fórmula (10) é reagido com um composto da fórmula (11) para um composto da fórmula (12);na reação B um composto da fórmula (12) é reagido com um composto da fórmula (13) para um composto da fórmula (14):(13)Petição 870180125097, de 03/09/2018, pág. 8/16 e na reação com C um composto da fórmula (14) é reagido com um composto da fórmula (15) para um composto da fórmula (1):/^3HN (15) na qual Ri, R2, R3 e R4, tendo a definição como descrita na reivindicação 1;M1 é idêntico ou diferente nas fórmulas (13) e (14) e representa o equivalente estequiométrico catiônico requerido para o equilíbrio da carga aniônica nessas fórmulas e é pelo menos um cátion selecionado a partir do grupo que consiste em H+, cátion de metal alcalino, cátion de metal alcalinoterroso que não o magnésio, amónio, mono-Ci-C4-alquil-di-C2-C3hidroxialquil amónio, di-Ci-C4-alquil-mono-C2-C3-hidroxialquil amónio, amónio que seja mono-, di- ou trissubstituído por um radical C2- C3 hidroxialquila e as misturas dos mesmos.M2 é independentemente um do outro idêntico ou diferente nas fórmulas (10) e (12) e representa o equivalente estequiométrico catiônico requerido para o equilíbrio da carga aniônica nessas fórmulas no caso que tanto R1 e R2 ou ambos R1 e R2 sejam SO3·, e tem a mesma definição tal como M1.com a condição de que pelo menos uma das reações A, B, ou C seja executada na presença do cátion CAT, com o cátion CAT sendo M2+.
- 4. Processo para a preparação de composto da fórmula (1) como definido na reivindicação 1, caracterizado pela mistura de um composto daPetição 870180125097, de 03/09/2018, pág. 9/16 formula 20 com um componente (b) que é um sal de magnésio MS2, em um meio aquoso;nas quais Ri, R2, R3 e R4 têm as definições como na reivindicação 1; e na qualT equilibra a carga aniônica e representa e o equivalente estequiométrico de um cátion selecionado a partir do grupo que consiste em H+, cátion de metal alcalino, amônio, mono-Ci-C4-alquil-di-C2-C3-hidroxialquil amônio, di-Ci-C4-alquil amônio-C2-C3-hidroxialquil amônio, amônio que seja mono-, di- ou trissubstituído por um radical C2-C3 hidroxialquila e as misturas dos mesmos.
- 5. Processo de acordo com a reivindicação 4 para a preparação de um composto da fórmula (1) como definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sal de magnésio MS2 é selecionado a partir do grupo que consiste em acetato de magnésio, brometo de magnésio, cloreto de magnésio, formiato de magnésio, iodeto de magnésio, nitrato de magnésio, sulfato de magnésio e tiossulfato de magnésio.
- 6. Processo de acordo com a reivindicação 4 ou 5 para a preparação do composto de formula (1) como definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a mistura é feita em solução aquosa.
- 7. Uso do composto de formula (20) como definido na reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que é para a preparação de um composto de formula (1) como definido na reivindicação 1.
- 8. Uso do composto de formula (1) como definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é em composições de colagem para oPetição 870180125097, de 03/09/2018, pág. 10/16 branqueamento de papel.
- 9. Processo para o branqueamento ótico de papel, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas dea) aplicar a composição de colagem compreendendo o composto5 de formula (1) como definido na reivindicação 1 ao papel,b) secar o papel tratado.Petição 870180125097, de 03/09/2018, pág. 11/16
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