Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
CA 02307286 2000-04-14
WO 99120837 ~ PCT/FR98102210
ADDITIFS POUR AMELIORER LA RESISTANCE A L'ETAT HUMIDE ET A SEC DU PAPIER
L'invention se rapporte à la fabrication du papier et en particulier à la
fabrication du papier ayant une bonne résistance à l'état humide.
Pour certaines applications en particulier les papiers absorbants, les
papiers peints, le papier pour étiquettes de bouteilles, le papier monnaie, on
demande au papier de conserver à l'état humide une partie de sa résistance
mécanique à sec. La résistance à l'état humide du papier, désignée ci-après
par
REH, exprimée généralement en % est calculée à partir de la relation
= LR humide x 100
LR sec
Où
LR humide est la longueur de rupture d'une bande de papier humide,
LR sec est ia longueur de rupture d'une bande de papier sec.
D'une manière générale, un papier est qualifié de résistant à l'état
humide dès que sa REH dépasse 5 °~.
L'homme du métier sait depuis longtemps améliorer la REH du papier.
Généralement il procède en incorporant, dans la masse de la pâte cellulosique
(appelée aussi suspension fibreuse ou pâte à papier), des résines pouvant
réagir
avec les fibres cellulosiques, telles que les résines cationiques spontanément
réticulables sur ia fibre à pH neutre, comme par exemple les résines du type
polyamidopolyamine-épichlorhydrine, désignées ci-après par PAE, de bas poids
moléculaire bien connues de l'homme du métier.
Cependant il est connu que l'amélioration de la REH due à ia PAE
présente une saturation avec le taux de PAE introduit dans la pâte car la
quantité de PAE pouvant s'adsorber sur les fibres cellulosiques est limitée.
Ceci
est d'autant plus vrai que les fibres présentent une densité surfacique de
charges négatives faible, comme c'est par exemple le cas pour les pâtes coton.
Ainsi les REH optimales obtenues dans une pâte chimique atteignent
difficilement les 20 à 25 %, alors que dans certaines applications spécifiques
une REH de l'ordre de 40 % est demandée.
On a alors tenté d'améliorer la résistance humide en associant à la
résine PAE diverses substances dites promoteurs de résistance humide,
généralement des polymères d'origine naturelle ou issus de polymères naturels,
à caractère anionique ou amphotère plus ou moins prononcé, entre autres, la
carboxyméthylcellulose sodique (H. Espy, 1983 Papermakers Research J.,
CA 02307286 2000-04-14
WO 99/20837 2 PCT/FR9$/02210
pp. 191-195 ou E. Strazdins 1994, Wet Strength Resins and their applications,
Ed by L. Chan, TAPPI Press pp. 78-79) et la gomme guar modifiée (brevets CA
808,531 ou US 5,318,669). Ces produits sont commercialisés sous
présentations pulvérulentes. Leur mise en solution aqueuse est une opération
longue et délicate qui doit étre réalisée préalablement à leur utilisation
dans la
partie humide de la machine à papier. Ces solutions sont très sensibles à la
dégradation bactérienne et ne se conservent pas dans les conditions de
température ambiante des ateliers de production.
US 5,200,036 propose une solution basée sur l'utilisation d'une PAE
modifiée par réaction avec la fonction acide portée par un monomère
polymérisable par voie radicalaire. La double liaison libre du monomère est
ensuite copolymérisée avec un mélange de monomères pour former un mono-
composé réticulé. Cette solution peut ne pas étre efficace car la PAE réticule
à
pH neutre et à température ambiante et d'autant plus vite que la température
est élevée, voir par exemple le livre "Applications of Wet End Paper
Chemistry",
O. Au, I. Thorn, Ed: Blackie Academic and Professional. II est donc
vraisemblable que la PAE réticule au moment de la copolymérisation et n'est
donc plus totalement réactive pour réagir avec les fibres cellulosiques.
La demanderesse a maintenant trouvé qu'on peut améliorer à la fois la
résistance humide et la résistance à sec du papier grâce, soit à un procédé
particulier de traitement de papier mettant en oeuvre une résine cationique et
un promoteur de résistance humide à base d'une dispersion aqueuse d'un
polymère renfermant des fonctions acides, soit à une composition particulière
stable à base d'une résine cationique et d'un promoteur de résistance humide à
base d'une dispersion aqueuse d'un polymère renfermant des fonctions acides
et stabilisé par un tensio-actif non ionique.
La dispersion aqueuse au sens de l'invention est désignée souvent par
latex.
Un des objets de l'invention est ün procédé de traitement du papier
consistant en l'application sur le papier d'une résine cationique et d'une
dispersion aqueuse de particules de polymère thermoplastique de diamètre
allant de 30 à 500 nm, stabilisées par un tensio-actif poiymérique ou non
polymérique.
La dispersion aqueuse de l'invention contient
- de 0,5 à 10 % en poids par rapport au poids total des particules de
motifs obtenus par polymérisation d'au moins un monomère A portant au moins
une fonction acide, et
- de 90 à 99,5 % en poids par rapport au poids total des particules de
CA 02307286 2000-04-14
WO 99/20837 3 PCT/FR98/02210
motifs obtenus par polymérisatiôn d'au moins un monomère B copolymérisabie
avec A et choisi dans le groupe constitué par les monomères vinyliques,
styréniques, (méth)acryliques et diéniques.
La concentration en polymère de ia dispersion aqueuse n'a pas
d'influence sur ie procédé.
Les résines cationiques utilisées pour la mise en oeuvre de l'invention
sont des résines de bas poids moléculaire à structure azétidinium réticulables
à
pH neutre suc la fibre cellulosique. Les résines de structure polyamido-
polyamine-épichlorhydrine (PAE) constituent un exemple typique des résines
cationiques, et sont d'ailleurs couramment utilisées par l'homme du métier.
Ces
résines. (PAE) sont obtenues par la condensation d'acide adipique et de
diéthylènetriamine suivie d'une condensation sur l'épichlorhydrine.
Les monomères (A) ayant les fonctions acides peuvent appartenir
indifféremment, partiellement ou en totalité au tensio-actif polymérique ou au
polymère thermoplastique dispersé.
Lorsqu'on souhaite intégrer la totalité des fonctions acides dans le
tensio-actif polymérique, on prépare la dispersion aqueuse par la
polymérisation
radicalaire en émulsion au sein de la solution de tensio-actif qui est un
polymère
anionique ou amphotère, d'un monomère hydrophobe ou d'un mélange
globalement hydrophobe de monomères dont on peut régler la composition pour
obtenir un polymère avec une température de transition vitreuse Tg choisie à
l'avance. Comme expliqué plus loin, ces polymères anioniques ou amphotères
peuvent être les polymères naturels dont il a été question plus haut ; ils
peuvent
ëtre aussi des polymères ou copolymères comportant d'une part un monomère
choisi dans la famille de l'acide acrylique, acide méthacrylique ou anhydride
maléfique, et d'autre part, un monomère choisi dans la famille des monomères
styréniques, vinyliques ou des esters acryliques ou méthacryliques, par
exemple
et de façon non limitative, un copolymère styrène J anhydride maléfique, un
copolymère styrène J acide acrylique, un copolymère de méthacrylate de
méthyle et d'acide acrylique, un copolymère de styrène et d'acrylate de
butyle.
En revanche, lorsque la totalité des fonctions acides est portée par le
polymère dispersé, on prépare la dispersion aqueuse par la polymérisation
radicalaire en émulsion en présence d'au moins un tensio-actif d'un mélange de
monomères contenant
- de 0,5 à 10 % en poids d'au moins un monomère A contenant des
fonctions acides choisi dans le groupe constitué de mono ou diacides
carboxyliques a, ~i insaturés tels que l'acide acrylique, l'acide
méthacrylique,
l'acide itaconique, l'acide maléfique ou leurs dérivés.
CA 02307286 2000-04-14
WO 99/20837 4 PCT/FR98/02210
- de 90 à 99,5 % en poids d'au moins un monomère B choisi dans le
groupe constitué de monomères vinyliques, styréniques, esters (méth)acryliques
en C~-Cg et diéniques.
Selon une forme préférée de l'invention le monomère A représente de
0, 5 à 5 % en poids.
Le monomère A préféré de !'invention est l'acide acrylique ou l'acide
méthacrylique.
Le mélange de monomères représente en pratique de 5 à 60 % en poids
de la solution aqueuse, cependant, comme décrit précédement la concentration
en monomères n'a pas d'influence sur le procédé de traitement du papier.
Le ou les monomères) A et te ou les monomères) B sont choisis et
leurs quantités respectives définies en fonction des propriétés et caractéres
qu'on souhaite conférer au polymère visé. Par exemple, la transition vitreuse
(Tg) d'un polymère peut être estimée à t'avance par la loi suivante
E T&
T~ E~w~T~
Tgi . est la température de transition vitreuse de l'homo-polymère
obtenu par polymérisation du monomère i
wi : est la fraction pondérale du monomère i.
Ainsi, selon l'application visée, la Tg du polymère est fixée et les
monomères (i) choisis en conséquence.
Le (ou tes) tensio-actifs) est (sont) choisis) dans le groupe constitué
- des tensio-actifs micromoléculaires ioniques ou non ioniques. Les
tensio-actifs ioniques peuvent être anioniques, cationiques ou amphotères. Le
plus souvent des tensio-actifs anioniques sont utilisés tels que le
dodécylbenzène sulfonate de sodium ou les sulfates d'alcool gras éthoxylés...
Les tensio-actifs non ioniques sont choisis dans la famille des alkyls phenol
éthoxylés ou celle des alcools gras éthoxylés.
- des tensio-actifs polymèriques tels que les copolymères comportant
d'une part un monomère choisi dans la famille de l'acide acrylique, acide
méthacrylique ou anhydride maléfique, et d'autre part, un monomère choisi dans
la famille des monomères styréniques, vinyliques ou des esters acryliques ou
méthacryliques, par exemple et de façon non limitative, un copolymère styrène
/ anhydride maléfique, un copolymère styrène / acide acrylique, un copolymère
de méthacrylate de méthyle et d'acide acrylique, un copolymère de styrène et
d'acrylate de butyle.
Des formes préférées de ces latex ont été divulguées dans les demandes
CA 02307286 2000-04-14
W O 99/20837 5 PCT/FR98/022 i 0
de brevets français FR-A-96 08226 et 96 08875 EEIf Atochem S.A.).
On met en oeuvre l'invention en introduisant la résine cationique et le
latex dans la suspension aqueuse de fibres cellulosiques désignée souvent par
péta à papier. La résine et le latex peuvent étre introduits successivement
sans
ordre particulier, ou bien en méme temps, ce qui simplifie considérablement
l'installation.
Les quantités utiles selon l'invention sont, en ce qui concerne la résine,
de 0,25 à 3 % en poids de matière sécha de résine par rapport à la masse de
fibres sèches et de 0,25 à 3 % en ce qui concerne le latex.
II est préférable selon l'invention de garder un rapport matière sèche de
latex /..matière sèche de résine de 0,5 à 2.
Ainsi on obtient des résistances humides exprimées en REH de 25 à
40 %. La résistance à sec des papiers obtenus par ce procédé est également
accrue de 10 à 40 % par rapport au papier non traité.
Pour simplifier les procédés de traitement du papier comme celui décrit
précédemment, on a tenté de réduire le nombre d'opérations en effectuant une
seule introduction dans la machine à papier d'un mélange contenant la PAE et
un latex. Cependant un tel mélange n'est pas envisageable industriellement car
la PAE est conservée en milieu acide et le latex n'est pas stable en milieu
acide.
La demanderesse a découvert aussi qu'il est possible sous certaines
conditions, de préparer un mélange stable et prêt à l'emploi contenant la PAE
et
un latex. En effet, la demanderesse a découvert que lorsque le latex est
stabilisé par un tensio-actif non ionique ou par un mélange majoritairement
non
ionique, constitué de tensio-actifs ioniques et de tensio-actifs non ioniques,
il
est possible de ie mélanger à la résine cationique sans que la composition
obtenue évolue ou se déstabilise au cours du stockage.
Un autre objet de l'invention est une composition aqueuse pour
l'amélioration de la résistance humide et à sec du papier contenant
- de 5 à 20 % en poids d'une - résine cationique telle que définie
précédemment et en particulier de la PAE
- de 5 à 40 % en poids d'un polymère thermoplastique dispersé sous
forme de particules de diamètre compris entre 30 et 500 nm
caractérisée en ce que ledit polymère contient des fonctions acides et que les
particules sont stabilisées généralement par 0,1 à 5 % en poids d'au moins un
tensio-actif non ionique cationique ou amphotère ou encore d'un mélange de
tensio-actifs ionique et non ionique.
Les résines cationiques utilisées pour la mise en oeuvre de l'invention
sont des résines de bas poids moléculaire à structure azétidinium réticulables
à
CA 02307286 2000-04-14
WO 99/20837 g PCT/FR98l02210
pH neutre sur la fibre cellulosique. Les résines de structure polyamido-
polyamine-épichlorhydrine constituent un exemple typique des résines
cationiques, et sont d'ailleurs couramment utilisées par l'homme du métier.
Ces
résines (PAE) sont obtenues par la condensation d'acide adipique et de
diéthylènetriamine suivie d'une condensation sur l'épichlorhydrine.
Les dispersions aqueuses, ou latex, sont constituées par une dispersion
de particules de diamètre compris entre 30 et 500 nm de polymères
thermoplastiques contenant des fonctions acides et stabilisées par un tensio-
actif macromoléculaire ou non. Ces latex sont obtenus par la polymérisation
radicalaire en émulsion en présence d'au moins un tensio-actif ionique ou non
ionique ou encore d'un mélange de tensio actifs majoritairement non ioniques
d'un mélange de monomères contenant
- de 0,5 à 10 % en. poids et. de préférence de 0,5 à 5 % d'au moins un
monomère A contenant des fonctions acides choisi dans le groupe constitué de
mono ou diacides carboxyliques a, ~i insaturés tels que l'acide acrylique,
l'acide
méthacrylique, l'acide itaconique, l'acide maléfique et leurs dérivés
- de 90 à 99,5 % en poids et de préférence de 95 à 99,5 % d'au moins
un monomère B choisi dans le groupe constitué de monomères vinyliques,
styréniques, esters tméth)acryliques en C1-Cg et diéniques.
Le monomère A préféré de l'invention est l'acide acrylique.
Le mélange de monomères représente généralement de 5 à 60 % en
poids de fia solution aqueuse, cependant la concentration en monoméres n'a pas
d'inluence sur la stabilité de la composition ni sur le procédé de traitement
du
papier mettant en oeuvre telle composition.
Le ou les monomères) A et le ou les monomères) B sont choisis et
Peurs quantités respectives définies en fonction des propriétés et caractères
qu'on souhaite conférer au polymère fini.
Le tensio-actif non ionique est choisi dans le groupe constitué des alkyl
phénol éthoxylés tels que le nonyl phénôl éthoxylé et/ou des alcools gras
éthoxylés.
Les compositions décrites précédemment sont stables dans le temps.
Elles peuvent être stockées et utilisées telles quelles dans un procédé
d'amélioration de la résistance humide et à sec du papier.
Un des objets de l'invention est un procédé d'amélioration de la
résistance humide et à sec du papier consistant en l'introduction de la
composition aqueuse stable décrite précédemment dans la suspension aqueuse
de fibres cellulosiques.
Pour la mise en oeuvre de l'invention, seul le rapport matière sèche
CA 02307286 2000-04-14
wo 99noa37 ~ pcT~gio22io
d'additif / matière sèche fibres compte. La concentration de la suspension
fibreuse n'est pas connue à l'avance, et quel que soit l'extrait sec initial
du
mélange, l'homme du métier sait diluer celui-ci afin d'en introduire la
quantité
adéquate dans la pâte.
Les exemples suivants illustrent l'invention sans en limiter la portée
Exemples
a- préparation d'un latex
Dans un réacteur en verre chauffé par une double enveloppe et agité à
l'aide d'un agitateur mécanique, on introduit 438 g d'eau et 3,3 g de dodécyl
benzène sulfonate de sodium. On porte ce mélange à 82°C et on introduit
5
de la préémulsion et 10 % de la solution catalytique en batch.
Après 30 minutes de réaction, les restes de la préémulsion et de la
solution catalytique sont additionnées en 4 heures à l'aide de pompes doseuses
de façon à maintenir le débit constant. Le milieu réactionnel est ensuite
laissé
1 heure à 82°C dans le but d'abaisser le taux de monomères résiduels.
Solution catalytique
68,20 g d'eau
3,30 g de persulfate de sodium
Préémulsion
554 g d'eau
13,2 g de dodécylbenzène sulfonate de sodium
641,3 g d'acrylate de butyle
425,7 g de méthacrylate de méthyle
33 g d'acide méthacrylique.
Dans ces conditions, on obtient une dispersion (DAF 25) dont les
caractéristiques physico-chimiques sont les suivantes
E.S (extrait sec) = 49,2
pH - 2,6
Taille de particules - 105 nm.
La dispersion DAF 36 est obtenue dans des conditions analogues en
substituant la dodécylbenzène par un alcool gras en C12-C14 éthoxylé à 30
moles d'oxyde d'éthylène dans des quantités suffisantes pour obtenir une
dispersion stable et sans coagulum. Les caractéristiques de cette dispersion
sont les suivantes
E.S - 50,6
pH - 2,3
Taille de particules = 350 nm.
CA 02307286 2000-04-14
WO 99/20837 $ PCT/FR98/02210
b- traitement du papier
Dans ces exemples, les papiers sont obtenus suivant le processus
général qui consiste à réaliser des fermettes sur un appareil FRANCK à partir
d'une pâte raffinée à un certain degré Shopper (pour le degré Shopper-Riegler
-°SR-, voir la norme NF Q 50-003, détermination de l'égouttabilité,
méthode de
Schopper-Riegler).
A ta suspension fibreuse constituée de 10 gh de fibres dans de l'eau
dont le pH, selon nécessité, est ajusté à 8,0 avec de l'acide sulfurique dilué
ou
de la soude, on ajoute sous agitation la composition d'agents de résistance
humide, soit selon un premier mode le latex, puis environ une minute plus
tard,
la PAE~.(l'ordre d'introduction est sans importance : on peut intervertir
l'ordre
d'introduction de la PAE et du latex, ou les introduire simultanément), soit
selon
un deuxième mode la composition aqueuse stable contenant le latex et la PAE.
(fuel que soit le mode utilisé, on poursuit l'agitation pendant trois minutes
.,
environ. On réalise alors la fermette à un grammage moyen de l'ordre de 65
g/mz, par égouttage de la suspension sur une grille métallique, on l'essore,
et
on sèche la fermette 5 minutes à 95°C. On réticule la résine PAE en
mettant
les fermettes pendant 7 minutes dans une étuve à la température de 105
°C.
Dans chaque fermette, on a découpé deux bandelettes (éprouvettes) de
papier de 180 mm de longueur et de 15 mm de largeur. La première sert à la
détermination de la résistance du papier sec. Les tests mis en oeuvre sont des
tests de résistance à la traction, exécutés conformément à la norme
NF Q 03-004. Les essais de traction sont effectués avec un appareil ADAMEL
Lhomargy, réglé sur une vitesse de 50 mm/mn. La force F exprimée en
Newtons qu'il a fallu appliquer pour rompre la bandelette permet d'évaluer la
longueur de rupture, calculée en mètres à partir de l'expression : L.R. (m) -
1/9,81 . F . largeurl . grammage-1 dans laquelle la largeur est prise en
mètres
et le grammage en kilogrammes par mètre carré.
Les mesures affichées des LR grâcè auxquelles on calcule la valeur REH
sont des moyennes de cinq essais de traction effectués sur cinq éprouvettes,
provenant chacune de ces cinq fermettes distinctes.
Les tests de traction sur bandelette de papier sec sont réalisés après 24
heures minimum de conditionnement, à 23°C et 50 % d'humidité. Les tests
de
traction sur la bandelette de papier humide sont effectués suivant la norme NF
Q 03-056 sur bandelettes qui, sauf indication contraire, ont été immergées
pendant 1 heure dans l'eau de ville à température constante de 25°C,
essorées
puis testées suivant une procédure rigoureuse décrite dans la norme.
La capacité d'absorption d'eau du papier est estimée selon l'essai Cobb,
CA 02307286 2000-04-14
WO 99/20837 9 PCT/FR98/0221ü
norme TAPPI T441-OM90, qui consiste à mesurer la quantité d'eau absorbée
par le papier pendant un temps de 60 secondes. Le résultat, appelé Cobb6p, est
exprimé en grammes d'eau par ms de papier.
La résine PAE utilisée est une résine à 14 % d'extrait sec, stabilisée à
pH 2,5 - 3,5 (CECA, R4947D).
Les latex utilisés sont
- DAF 25 ; il s'agit d'une dispersion à 50,9 % en extrait sec, à base
d'un terpolymère acrylate de butyle (ABu) l méthacrylate de méthyle (MAM) l
acide rnéthacryfique de composition 58,3 I 38,7 I 3 de transition vitreuse de
10°C, stabilisée par un dispersant anionique (le dodécylbenzëne
suifonate).
-- DAF 36 ; il s'agit d'une dispersion à 50,6 % en extrait sec, à base
d'un terpolymère ABu I MAM I AA de composition 58,3 I 38,7 I 3 ayant une Tg
de 10°C stabilisé~_.par un dispersant non ionique (alcool gras en C12-
C14
éthoxylé à 30 moles d'oxyde d'éthylène en moyenne).
Les latex (Starcote~) ici expérimentés et indiqués comme latex A, latex
B, latex C, sont des latex dont le dispersant polymérique est un copolymère
styrène /anhydride maléfique hydrosoluble, disponible commercialement sous le
nom de SMA~ Resins (ELF ATOCHEM N.A. I ELF ATOCHEM S.A.). Ces résines
sont des résines de faible masse moléculaire comprise entre 500 et 10 000 et
d'indice d'acide tout au plus égal à 500. SMA 3 000 est une résine de rapport
molaire styrène I anhydride maléfique égal à 3 ; SMA 2625 est une résine de
rapport molaire styrène I anhydride ma(éique égal à 2 estérifiée avec du
propanol ou tout autre mélange d'alcool approprié, à un taux d'estérification
compris entre 75 et 100 % de l'hémiester. A titre de comparaison, on a
également préparé un latex D, qui est un latex anionique ordinaire dans lequel
le
dispersant est un tensioactif, le sodium dodécylsulfate (SDS). Le tableau ci-
contre rassemble les compositions de ces latex. Les composants y sont
exprimés en matière sèche. L'extrait de ces latex est voisin de 25 %.
Latex MonomBre Dispersant Tensio Tg TMF
s cifique hydro hobe pol mrique actif
compositionStyrne Acrylate SMA 3000 SMA 2625 SDS
de butyle
latex A 46 54 40 25C 55C
latex B 84 16 40 80C
latex C 46 54 40 26 21
C C
latex D 46 54 4 25
C
CA 02307286 2000-04-14
WO 99120837 PCTJFR98/02210
Exemple 1 : (combinaison PAEhatex composite sur fibres de bois)
L'exemple illustre la limite qu'on peut attendre d'un traitement par une
résine PAE seule selon l'art antérieur d'une pâte cellulosique chimique
constituée de fibres de résineux blanchies chimiquement (Cellulose du RhBne et
d'Aquitaine) et raffinées à 25°SR. Le traitement de résistance à l'état
humide
selon l'art antérieur a consisté dans l'addition dans la masse de résine PAE à
divers dosages jusqu'à 2,2 % (en poids de produit sec dosé par rapport aux
fibres sèches). Sur le tableau ci-après sont consignées des valeurs de
résistance
humide en fonction de la teneur en PAE.
Teneur en PAE Longueur de rupture humide
(~ en poids) (m)
0 516
0,42 1252
0, 63 1480
0, 84 1642
1,00 1720
1,26 1837
1,68 1851
2,00 1940
2,20 2005
On y lit clairement l'effet de saturation à partir de 1 - 1,5 % de PAE.
Exemple 2
0n a repris la pâte de l'exemple 1, traitée successivement avec la résine
PAE, par le latex mixte A, et par une combinaison du latex A et de PAE. La
combinaison de la PAE avec le latex standard D est donnée en contre-exemple ;
le taux de PAE et de latex utilisé sont tous deux exprimés en taux de matière
sèche par rapport aux fibres.
CA 02307286 2000-04-14
WO 99120837 ~ ~ PCT/FR98102210
Additifs ajouts aux Formette Formette REH(~o) Cobb60
fibres LR sec LR humide ( /m=)
Formette tmoin 5960 m 177 m 3
PAE 1 % 6110 m 1720 m 28,2 98
PAE 2 % 6390 m 1940 m 30,4 96
latex A 1 % 5950 m 157 m 2,6 136
latex A 1 % + PAE 8027 m 2505 m 31,2 28
1
latex B 1 % + PAE 7757 m 2304 m 29.7 95
1
IateX C 1 % + PAE 8367 m 2620 m 31,2 22
1
latex D 1 % + PAE 7176 m 1528 m 21,3 38
1
On constate que le latex seul n'a pas d'influence notable sur la REH. Si
l'association d'un latex anionique ordinaire avec une PAE relève la REH,
l'amélioration est cependant limitée. Le résultat du traitement latex mixte /
PAE
y apparaît d'un tout autre niveau que celui qui serait d~ à la simple
juxtaposition
des effets des composants du latex mixte ou à celui de la PAE seule.
On note au passage l'augmentation substantielle de la résistance à sec du
papier obtenu.
Au vu de ces résultats, on comprend qu'il est tout aussi aisé par le
choix du latex mixte, et plus précisément par celui de sa température de
filmification, et selon le procédé de l'invention d'obtenir des papiers
fortement
résistants à l'eau et sans hydrophobie tels que les papiers absorbants
(filmification au moins égale à 60°C), que des papiers fortement
résistants à
l'eau et dont le Cobb60 est voisin de 20 g/m2, donc facilement imprimables,
tels les papiers pour étiquettes, affiches, ou papiers-peints (polymère du
latex à
température de filmification à température ambiante).
Exemple 3 : combinaison PAE I latex mixte sur fibres de coton
L'exemple illustre la limite qui est atteinte lors d'un traitement ordinaire
par une résine PAE seule selon l'art antérieur d'une pâte cellulosique
chimique
constituée de fibres végétales blanchies chimiquement et raffinées à haut
degré
Shopper et la possibilité qu'offre le traitement de l'invention de la
dépasser, un
résultat inaccessible avec les moyens de l'art antérieur. Dans fe cas du
présent
CA 02307286 2000-04-14
WO 99!20837 PCTIFR98/02210
12
exemple, if s'agit de fibres de coton raffinées à 60°SR. Le traitement
de
résistance à l'état humide selon l'art antérieur a consisté dans l'addition
dans la
masse de résine PAE à divers dosages jusqu'à 3,5 % (PAE dosée en produit sec
par rapport aux fibres sèches). Le taux de latex mixte ajouté est exprimé en
taux de matière sèche par rapport aux fibres sèches. Le tableau montre
l'évolution des longueurs de rupture en fonction de la teneur en PAE.
Additifs ajouts aux fibresFormette Formette REH(%) Cobb60
LR sec LR humide
PAE 0.8 % 3920 m 720 m 18.4
PA~E 1.7 ~ 3935 m 950 m 24.1 85
PAE 3.5 ~6 4015 m 1055 m 26.3
latex A 2 % + PAE 3.5 4673 m~ 2010 m 43
~
latex B 1 % + PAE 1.7 4405 m 1650 m 37.2 64
%
latex C 1 % + PAE 1.7 4890 m 1819 m 39.7 20
%
On aura noté que l'association PAE / latex mixte permet de relever
sensiblement les valeurs de REH en même temps qu'elle permet d'obtenir de
très faibles Cobb.
Exemple 4
Dans cet exemple la suspension fibreuse a été traitée seulement avec .
1 °~ de PAE
Exemple 5
Dans cet exemple la suspension fibreuse a été traitée successivement
avec 1 % de PAE et avec 1 % de latex DAF 25.
Exemple 6
Pour cet exemple on a réalisé dans un premier temps une composition
stable de PAE et de latex DAF 36. L'apport. de chaque composé dans ta matière
sèche est de 50 %. Dans un deuxième temps on a traité la suspension fibreuse
avec 2 % de la composition stable.
Les résultats obtenus sont résumés dans le tableau suivant
Exempte Rsine cationiqueLatex LR humide REH (%) LR sec
(m) (m)
4 1 % PAE - 1810 23 7930
1 % PAE 1 % DAF 2830 36 8380
25
6 ( ~' 1 % PAE 1 % DAF 2550 32 10080
) 36
(~) Dans cet exemple le mélange PAE/Latex a été réalisé préalablement au
traitement de la suspension fibreuse.
