BRPI0815518B1

BRPI0815518B1 - METHOD OF PREPARING A STABLE DISPERSION OF FLOCCULATED FILLED PARTICLES HAVING A SPECIFIC PARTICLE SIZE DISTRIBUTION FOR USE IN THE PAPER PRODUCTION PROCESS, METHOD OF PRODUCING PAPER PRODUCTS FROM PULP AND PAPER PRODUCT

Info

Publication number: BRPI0815518B1
Application number: BRPI0815518-6A
Authority: BR
Inventors: Weiguo Cheng; Ross T. Gray
Original assignee: Nalco Company
Priority date: 2007-09-12
Filing date: 2008-09-12
Publication date: 2023-08-22

Abstract

MÉTODO DE PREPARAÇÃO DE UMA DISPERSÃO ESTÁVEL DE PARTÍCULAS DA CARGA FLOCULADA QUE TÊM UMA DISTRIBUIÇÃO DE TAMANHO DA PARTÍCULA ESPECÍFICA PARA A UTILIZAÇÃO NO PROCESSO É 5 DE PRODUÇÃO DE PAPEL, MÉTODO DE PRODUÇÃO DE PRODUTOS DE PAPEL A PARTIR DA POLPA E PRODUTO DE PAPEL. Trata-se de um método de preparação de uma dispersão estável das partículas da carga floculada para a utilização em processos de produção de papel, o qual compreende a adição seqüencial de agentes floculantes com peso molecular elevado e baixo a uma dispersão aquosa das partículas da carga seguida pelo cisalhamento dos flocos da carga resultantes no tamanho da partícula desejado, tendo por resultado flocos da carga resistentes ao cisalhamento com uma distribuição de tamanho definida e controlável.METHOD OF PREPARING A STABLE DISPERSION OF FLOCCULATE FILLER PARTICLES THAT HAVE A SPECIFIC PARTICLE SIZE DISTRIBUTION FOR USE IN THE PROCESS IS 5 OF PAPER PRODUCTION, METHOD OF PRODUCING PAPER PRODUCTS FROM PULP AND PAPER PRODUCT. This is a method of preparing a stable dispersion of flocculated filler particles for use in paper production processes, which comprises the sequential addition of high and low molecular weight flocculating agents to an aqueous dispersion of the filler particles. followed by shearing the resulting filler flakes into the desired particle size, resulting in shear-resistant filler flakes with a defined and controllable size distribution.

Description

TECHNICAL FIELD

[0001] A presente invenção refere-se à pré-floculação das cargas utilizadas na produção de papel, particularmente na produção de flocos da carga resistentes ao cisalhamento com distribuição de tamanho definida e controlável em carga com elevado teor de sólidos.[0001] The present invention relates to the pre-flocculation of fillers used in paper production, particularly in the production of shear-resistant filler flakes with defined and controllable size distribution in filler with a high solids content.

BASICS OF THE INVENTION

[0002] O aumento do teor da carga nos papéis para impressão e escrita é de grande interesse para aperfeiçoar a qualidade do produto bem como para reduzir a matéria-prima e os custos com energia. No entanto, a substituição das fibras de celulose por cargas tais como o carbonato de cálcio e a argila reduzem a resistência da folha acabada. Outro problema quando o teor da carga é aumentado é a maior dificuldade em manter uma distribuição uniforme das cargas através da estrutura tridimensional da folha. Uma abordagem para reduzir estes efeitos negativos do aumento do teor da carga é a pré- floculação das cargas antes de sua adição ao sistema de abordagem de extremidade úmida da máquina de papel.[0002] Increasing the filler content in printing and writing papers is of great interest to improve product quality as well as to reduce raw material and energy costs. However, replacing cellulose fibers with fillers such as calcium carbonate and clay reduces the strength of the finished sheet. Another problem when the filler content is increased is the greater difficulty in maintaining a uniform distribution of the fillers throughout the three-dimensional structure of the sheet. One approach to reducing these negative effects of increased filler content is to pre-flocculate fillers prior to their addition to the paper machine's wet end approach system.

[0003] O termo pré-floculação significa a modificação das partículas da carga em aglomerados através do tratamento com coagulantes e/ou floculantes. O tratamento por floculação e as forças de cisalhamento do processo determinam a distribuição de tamanho e a estabilidade dos flocos antes da adição ao material de partida do papel. O ambiente químico e as taxas de cisalhamento de fluido elevadas presentes na produção de papel de alta velocidade moderna requerem que os flocos da carga sejam estáveis e resistentes ao cisalhamento. A distribuição de tamanho do floco provida por um tratamento de pré-floculação deve minimizar a redução da resistência da folha com teor aumentado da carga, minimizar a perda de eficiência óptica das partículas da carga e minimizar os impactos negativos na uniformidade e na capacidade de impressão da folha. Além disso, todo o sistema deve ser economicamente praticável.[0003] The term pre-flocculation means the modification of the filler particles into agglomerates through treatment with coagulants and/or flocculants. The flocculation treatment and shear forces of the process determine the size distribution and stability of the flakes prior to addition to the paper starting material. The chemical environment and high fluid shear rates present in modern high-speed paper production require filler flakes to be stable and resistant to shear. The flake size distribution provided by a pre-flocculation treatment should minimize the reduction in sheet strength with increased filler content, minimize the loss of optical efficiency of the filler particles, and minimize negative impacts on uniformity and printability. of the leaf. Furthermore, the entire system must be economically feasible.

[0004] Portanto, a combinação de estabilidade de cisalhamento elevada e distribuição de tamanho da partícula precisa é vital ao sucesso da tecnologia de pré-floculação da carga. No entanto, os flocos da carga formados por um coagulante com baixo peso molecular sozinho, incluindo o amido geralmente utilizado, tendem a apresentar um tamanho da partícula relativamente pequeno que se decompõe sob as forças de cisalhamento elevadas de uma máquina de papel. Os flocos da carga formados por um único floculante com elevado peso molecular tendem a ter uma ampla distribuição de tamanho da partícula que é difícil de controlar, e a distribuição do tamanho da partícula piora a níveis de carga com teor de sólidos mais elevado, principalmente devido à fraca mistura da solução viscosa do floculante na pasta. Conseqüentemente, há uma necessidade crescente de tecnologias de pré-floculação aperfeiçoadas.[0004] Therefore, the combination of high shear stability and accurate particle size distribution is vital to the success of filler pre-flocculation technology. However, filler flakes formed by a low molecular weight coagulant alone, including commonly used starch, tend to have a relatively small particle size that breaks down under the high shear forces of a paper machine. Filler flocs formed from a single high molecular weight flocculant tend to have a wide particle size distribution that is difficult to control, and the particle size distribution worsens at higher solids filler levels, mainly due to due to the weak mixing of the viscous flocculant solution in the paste. Consequently, there is a growing need for improved pre-flocculation technologies.

BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0005] A presente invenção apresenta um método de preparação de uma dispersão estável das partículas da carga floculada que têm uma distribuição de tamanho de partícula específica para a utilização nos processos de produção de papel, o qual compreende: a) a provisão de uma dispersão aquosa das partículas da carga; b) a adição de um primeiro agente floculante à dispersão em uma quantidade suficiente para misturar uniformemente à dispersão sem causar uma floculação significativa das partículas da carga; c) a adição de um segundo agente floculante à dispersão em uma quantidade suficiente para iniciar a floculação das partículas da carga na presença do primeiro agente floculante; e d) opcionalmente, o cisalhamento da dispersão floculada para prover uma dispersão dos flocos da carga que tem o tamanho de partícula desejado.[0005] The present invention presents a method of preparing a stable dispersion of flocculated filler particles having a specific particle size distribution for use in paper production processes, which comprises: a) providing a dispersion aqueous of filler particles; b) adding a first flocculating agent to the dispersion in an amount sufficient to mix uniformly with the dispersion without causing significant flocculation of the filler particles; c) adding a second flocculating agent to the dispersion in an amount sufficient to initiate flocculation of the filler particles in the presence of the first flocculating agent; and d) optionally, shearing the flocculated dispersion to provide a dispersion of filler flakes having the desired particle size.

[0006] A presente invenção também apresenta um método de produção de produtos de papel a partir da polpa, o qual compreende a formação de uma massa de papel celulósica aquosa, a adição de uma dispersão aquosa dos flocos da carga preparados tal como descrito na presente invenção à massa de papel, a drenagem da massa de papel para a formação de uma folha, e a secagem da folha. As etapas de formação da massa de papel, drenagem e secagem podem ser executadas de qualquer maneira convencional, geralmente conhecida dos elementos versados na técnica.[0006] The present invention also presents a method of producing paper products from pulp, which comprises forming an aqueous cellulosic paper mass, adding an aqueous dispersion of filler flakes prepared as described herein. invention to paper mass, draining the paper mass to form a sheet, and drying the sheet. The paper mass forming, draining and drying steps can be carried out in any conventional manner generally known to those skilled in the art.

[0007] A presente invenção também apresenta um produto de papel que incorpora os flocos da carga preparados tal como descrito na presente invenção.[0007] The present invention also provides a paper product that incorporates filler flakes prepared as described in the present invention.

[0008] O processo de pré-floculação da presente invenção introduz uma solução viscosa do floculante a uma pasta aquosa da carga que tem um teor de sólidos elevado sem causar uma floculação significativa mediante o controle da carga de superfície das partículas da carga. Isto permite que a solução viscosa do floculante seja distribuída uniformemente em toda a pasta com um teor de sólidos elevado. O segundo componente, que é muito menos viscoso do que a solução do floculante, é introduzido no sistema para a formação de flocos estáveis da carga. Este segundo componente é um polímero com peso molecular mais baixo e carga oposta em comparação ao floculante. Opcionalmente, uma micropartícula pode ser adicionada como um terceiro componente para prover a floculação adicional e para reduzir a distribuição de tamanho do floco. A distribuição de tamanho do floco é controlada ao aplicar um cisalhamento extremamente elevado por uma quantidade de tempo suficiente para degradar o tamanho do floco até o valor desejado. Depois deste tempo, a taxa de cisalhamento é diminuída e o tamanho do floco é mantido. Não ocorre nenhuma refloculação significativa.[0008] The pre-flocculation process of the present invention introduces a viscous flocculant solution to an aqueous filler slurry that has a high solids content without causing significant flocculation by controlling the surface charge of the filler particles. This allows the viscous flocculant solution to be distributed evenly throughout the slurry with a high solids content. The second component, which is much less viscous than the flocculant solution, is introduced into the system for the formation of stable charge flocs. This second component is a polymer with a lower molecular weight and opposite charge compared to the flocculant. Optionally, a microparticle can be added as a third component to provide additional flocculation and to reduce floc size distribution. Flake size distribution is controlled by applying extremely high shear for an amount of time sufficient to degrade the floc size to the desired value. After this time, the shear rate is decreased and the flake size is maintained. No significant reflocculation occurs.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0009] A Figura 1 mostra um perfil de resolução de tempo típico de MCL gravado pela S400 FBRM Lasentec®. No ponto um, o primeiro agente floculante é introduzido na pasta e o MCL aumenta e então diminui rapidamente sob uma velocidade de misturação a 800 rpm, indicando que os flocos da carga não são estáveis sob cisalhamento. No ponto dois, o segundo agente floculante é introduzido e o MCL também aumenta e então diminui ligeiramente sob uma misturação a 800 rpm. No ponto três, uma micropartícula é introduzida e o MCL aumenta bruscamente e então atinge um patamar, indicando que os flocos da carga são estáveis sob uma misturação a 800 rpm. Uma vez que o cisalhamento é aumentado para 1.500 rpm, o MCL começa a diminuir.[0009] Figure 1 shows a typical MCL time resolution profile recorded by the Lasentec® S400 FBRM. At point one, the first flocculating agent is introduced into the slurry and the MCL increases and then decreases rapidly under a mixing speed of 800 rpm, indicating that the flakes in the filler are not stable under shear. At point two, the second flocculating agent is introduced and the MCL also increases and then decreases slightly under mixing at 800 rpm. At point three, a microparticle is introduced and the MCL increases sharply and then reaches a plateau, indicating that the filler flakes are stable under mixing at 800 rpm. Once the shear is increased to 1500 rpm, the MCL begins to decrease.

DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0010] As cargas úteis são bem conhecidas na presente invenção e estão comercialmente disponíveis. Elas incluem tipicamente qualquer partícula ou pigmento inorgânico ou orgânico utilizado para aumentar a opacidade ou o brilho, para reduzir a porosidade ou reduzir o custo da folha de papel ou do papelão. As cargas representativas incluem carbonato de cálcio, argila de caulim, talco, dióxido de titânio, triidrato de alumina, sulfato de bário, hidróxido de magnésio, e outros ainda. O carbonato de cálcio inclui o carbonato de cálcio esmerilhado (GCC) em uma forma de pasta seca ou dispersa, giz, carbonato de cálcio precipitado (PCC) de qualquer morfologia, e carbonato de cálcio precipitado em uma forma de pasta dispersa. As formas de pasta dispersas de GCC ou de PCC são produzidas tipicamente ao utilizar dispersantes de polímero de ácido poliacrílico ou dispersantes de polifosfato de sódio. Cada um destes dispersantes confere uma carga aniônica significativa às partículas de carbonato de cálcio. As pastas de argila de caulim também podem ser dispersas ao utilizar polímeros de ácido poliacrílico ou polifosfato de sódio.[0010] Payloads are well known in the present invention and are commercially available. They typically include any inorganic or organic particle or pigment used to increase opacity or gloss, to reduce porosity or to reduce the cost of the paper sheet or cardboard. Representative fillers include calcium carbonate, kaolin clay, talc, titanium dioxide, alumina trihydrate, barium sulfate, magnesium hydroxide, and others. Calcium carbonate includes ground calcium carbonate (GCC) in a dry or dispersed paste form, chalk, precipitated calcium carbonate (PCC) of any morphology, and precipitated calcium carbonate in a dispersed paste form. Dispersed paste forms of GCC or PCC are typically produced using polyacrylic acid polymer dispersants or sodium polyphosphate dispersants. Each of these dispersants imparts a significant anionic charge to the calcium carbonate particles. Kaolin clay pastes can also be dispersed using polyacrylic acid or sodium polyphosphate polymers.

[0011] Em uma realização, as cargas são selecionadas entre a argila de caulim e o carbonato de cálcio e as combinações destes.[0011] In one embodiment, the fillers are selected from kaolin clay and calcium carbonate and combinations thereof.

[0012] Em uma realização, as cargas são selecionadas entre o carbonato de cálcio precipitado, o carbonato de cálcio esmerilhado e a argila de caulim e as misturas destes.[0012] In one embodiment, the fillers are selected from precipitated calcium carbonate, ground calcium carbonate and kaolin clay and mixtures thereof.

[0013] O primeiro agente floculante é preferivelmente um floculante polimérico catiônico quando utilizado com cargas cationicamente carregadas, e aniônicas quando utilizado com cargas anionicamente carregadas. No entanto, ele pode ser aniônico, não-iônico, zwiteriônico ou anfotérico, contanto que se misture uniformemente em uma pasta com teor de sólidos elevado sem causar uma floculação significativa.[0013] The first flocculating agent is preferably a cationic polymeric flocculant when used with cationically charged fillers, and anionic when used with anionically charged fillers. However, it can be anionic, nonionic, zwitterionic or amphoteric, as long as it mixes evenly into a high solids slurry without causing significant flocculation.

[0014] Conforme utilizado na presente invenção, "sem causar uma floculação significativa" significa nenhuma floculação da carga na presença do primeiro agente floculante ou na formação dos flocos que são menores do que aqueles produzidos quando da adição do segundo agente floculante, e instável sob condições de cisalhamento moderadas. O cisalhamento moderado é definido como o cisalhamento obtido ao misturar uma amostra de 300 ml em um béquer de 600 ml utilizando um motor de agitação IKA RE16 a 800 rpm com um rotor de turbina com 5 cm de diâmetro e quatro pás. Este cisalhamento deve ser similar àquele presente no sistema de abordagem de uma máquina de papel moderna.[0014] As used in the present invention, "without causing significant flocculation" means no flocculation of the charge in the presence of the first flocculating agent or the formation of flocs that are smaller than those produced when adding the second flocculating agent, and unstable under moderate shear conditions. Moderate shear is defined as the shear obtained when mixing a 300 ml sample in a 600 ml beaker using an IKA RE16 stirring motor at 800 rpm with a 5 cm diameter four-blade turbine rotor. This shear should be similar to that present in the approach system of a modern paper machine.

[0015] Os floculantes apropriados têm geralmente pesos moleculares acima de 1.000.000, e freqüentemente acima de 5.000.000.[0015] Suitable flocculants generally have molecular weights above 1,000,000, and frequently above 5,000,000.

[0016] O floculante polimérico é preparado tipicamente por uma polimerização de adição de vinila de um ou mais monômeros catiônicos, aniônicos ou não-iônicos, pela copolimerização de um ou mais monômeros catiônicos com um ou mais monômeros não-iônicos, pela copolimerização de um ou mais monômeros aniônicos com um ou mais monômeros não-iônicos, pela copolimerização de um ou mais monômeros catiônicos com um ou mais monômeros aniônicos e opcionalmente um ou mais monômeros não-iônicos para produzir um polímero anfotérico, ou pela polimerização de um ou mais monômeros zwiteriônicos e, opcionalmente, de um ou mais monômeros não-iônicos para a formação de um polímero zwiteriônico. Um ou mais monômeros zwiteriônicos e opcionalmente um ou mais monômeros não-iônicos também podem ser copolimerizados com um ou mais monômeros aniônicos ou catiônicos para conferir carga catiônica ou aniônica ao polímero zwiteriônico. Os floculantes apropriados têm geralmente um teor de carga de menos de 80 por cento molar e freqüentemente menos de 40 por cento molar.[0016] The polymeric flocculant is typically prepared by a vinyl addition polymerization of one or more cationic, anionic or nonionic monomers, by the copolymerization of one or more cationic monomers with one or more nonionic monomers, by the copolymerization of a or more anionic monomers with one or more nonionic monomers, by copolymerizing one or more cationic monomers with one or more anionic monomers and optionally one or more nonionic monomers to produce an amphoteric polymer, or by polymerizing one or more monomers zwitterionic and, optionally, one or more non-ionic monomers to form a zwitterionic polymer. One or more zwitterionic monomers and optionally one or more non-ionic monomers can also be copolymerized with one or more anionic or cationic monomers to impart a cationic or anionic charge to the zwitterionic polymer. Suitable flocculants generally have a filler content of less than 80 mole percent and often less than 40 mole percent.

[0017] Embora os floculantes do polímero catiônicos possam ser formados utilizando monômeros catiônicos, também é possível reagir determinados polímeros não-iônicos de adição de vinila para produzir polímeros cationicamente carregados. Os polímeros deste tipo incluem aqueles preparados através da reação da poliacrilamida com dimetilamina e formaldeído para produzir um derivado de Mannich.[0017] Although cationic polymer flocculants can be formed using cationic monomers, it is also possible to react certain nonionic vinyl addition polymers to produce cationically charged polymers. Polymers of this type include those prepared by reacting polyacrylamide with dimethylamine and formaldehyde to produce a Mannich derivative.

[0018] Similarmente, embora os floculantes de polímero aniônicos possam ser formados utilizando monômeros aniônicos, também é possível modificar determinados polímeros não-iônicos de adição de vinila para formar polímeros anionicamente carregados. Os polímeros deste tipo incluem, por exemplo, aqueles preparados pela hidrólise da poliacrilamida.[0018] Similarly, although anionic polymer flocculants can be formed using anionic monomers, it is also possible to modify certain nonionic vinyl addition polymers to form anionically charged polymers. Polymers of this type include, for example, those prepared by the hydrolysis of polyacrylamide.

[0019] O floculante pode ser preparado na forma sólida, como uma solução aquosa, como uma emulsão de água-em-óleo ou como uma dispersão em água. Os polímeros catiônicos representativos incluem copolímeros e terpolímeros de (met)acrilamida com metacrilato de dimetilaminoetila (DMAEMA), acrilato de dimetilaminoetila (DMAEA), acrilato de dietilaminoetila (DEAEA), metacrilato de dietilaminoetila (DEAEM) ou as suas formas de amônio quaternário obtidas com sulfato de dimetila, cloreto de metila ou cloreto de benzila. Os polímeros aniônicos representativos incluem copolímeros de acrilamida com acrilato de sódio e/ou ácido 2-acrilamido 2- metilpropano sulfônico (AMPS) ou um homopolímero de acrilamida que foi hidrolisado para converter uma porção dos grupos acrilamida em ácido acrílico.[0019] The flocculant can be prepared in solid form, as an aqueous solution, as a water-in-oil emulsion or as a dispersion in water. Representative cationic polymers include copolymers and terpolymers of (meth)acrylamide with dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA), dimethylaminoethyl acrylate (DMAEA), diethylaminoethyl acrylate (DEAEA), diethylaminoethyl methacrylate (DEAEM) or their quaternary ammonium forms obtained with dimethyl sulfate, methyl chloride or benzyl chloride. Representative anionic polymers include copolymers of acrylamide with sodium acrylate and/or 2-acrylamido 2-methylpropane sulfonic acid (AMPS) or an acrylamide homopolymer that has been hydrolyzed to convert a portion of the acrylamide groups to acrylic acid.

[0020] Em uma realização, os floculantes têm uma RSV de pelo menos 3 dl/g.[0020] In one embodiment, the flocculants have an RSV of at least 3 dl/g.

[0021] Em uma realização, os floculantes têm uma RSV de pelo menos 10 dl/g.[0021] In one embodiment, the flocculants have an RSV of at least 10 dl/g.

[0022] Em uma realização, os floculantes têm uma RSV de pelo menos 15 dl/g.[0022] In one embodiment, the flocculants have an RSV of at least 15 dl/g.

[0023] Conforme utilizado na presente invenção, "RSV" significa viscosidade específica reduzida. Dentro de uma série de homólogos de polímero que são substancialmente lineares e bem solvatados, as medições de "viscosidade específica reduzida (RSV)" para as soluções do polímero diluídas são uma indicação do comprimento da cadeia do polímero e do peso molecular médio de acordo com Paul J. Flory, em "Principles of Polymer Chemistry", Cornell University Press, Ithaca, NY, 1953, capítulo VII, "Determination of Molecular Weights", páginas 266-316. A RSV é medida a uma determinada concentração e temperatura do polímero e é calculada tal como segue: RSV = [(q - qo)-1]/c, onde q = viscosidade da solução do polímero, qo = viscosidade do solvente à mesma temperatura e c = concentração do polímero na solução.[0023] As used in the present invention, "RSV" means reduced specific viscosity. Within a series of polymer homologues that are substantially linear and well solvated, "reduced specific viscosity (RSV)" measurements for dilute polymer solutions are an indication of the polymer chain length and average molecular weight according to Paul J. Flory, in "Principles of Polymer Chemistry", Cornell University Press, Ithaca, NY, 1953, chapter VII, "Determination of Molecular Weights", pages 266-316. RSV is measured at a given polymer concentration and temperature and is calculated as follows: RSV = [(q - qo)-1]/c, where q = viscosity of the polymer solution, qo = viscosity of the solvent at the same temperature and c = concentration of the polymer in the solution.

[0024] As unidades de concentração "c" são em gramas/100 ml ou g/decilitro). Portanto, as unidades de RSV são em dl/g. A menos que esteja especificado de alguma outra maneira, uma solução de 1,0 molar de nitrato de sódio é utilizada para medir a RSV. A concentração do polímero neste solvente é de 0, 045 g/dl. A RSV é medida a 30°C. As viscosidades n e no são medidas utilizando um viscômetro de diluição semimicro Ubbelohde da Cannon, tamanho 75. O viscômetro é montado em uma posição perfeitamente vertical em um banho com temperatura constante ajustada a 30 = 0,02°C. O erro típico inerente no cálculo da RSV para os polímeros descritos na presente invenção é de aproximadamente 0,2 dl/g. Quando dois polímeros homólogos dentro de uma série têm uma RSV similar, isto é uma indicação que eles têm pesos moleculares similares.[0024] The concentration units "c" are in grams/100 ml or g/deciliter). Therefore, the units of RSV are in dl/g. Unless otherwise specified, a 1.0 molar solution of sodium nitrate is used to measure RSV. The polymer concentration in this solvent is 0.045 g/dl. RSV is measured at 30°C. The viscosities n and no are measured using a Cannon Ubbelohde semimicro dilution viscometer, size 75. The viscometer is mounted in a perfectly vertical position in a constant temperature bath set at 30 = 0.02°C. The typical error inherent in calculating the RSV for the polymers described in the present invention is approximately 0.2 dl/g. When two homologous polymers within a series have a similar RSV, this is an indication that they have similar molecular weights.

[0025] Conforme discutido acima, o primeiro agente floculante é adicionado em uma quantidade suficiente para se misturar uniformemente na dispersão sem causar floculação significativa das partículas da carga. Em uma realização, a dose do primeiro agente floculante fica compreendida entre 0,2 e 6,0 lb/ton de carga tratada. Em uma realização, a dose do floculante fica compreendida entre 0,4 e 3,0 lb/ton de carga tratada. Para as finalidades da presente invenção, "lb/ton" é uma unidade de dosagem que significa libras do polímero ativo (coagulante ou floculante) por 2.000 libras de carga.[0025] As discussed above, the first flocculating agent is added in an amount sufficient to mix uniformly in the dispersion without causing significant flocculation of the filler particles. In one embodiment, the dose of the first flocculating agent is between 0.2 and 6.0 lb/ton of treated load. In one embodiment, the flocculant dose is between 0.4 and 3.0 lb/ton of treated load. For purposes of the present invention, "lb/ton" is a dosage unit that means pounds of active polymer (coagulant or flocculant) per 2,000 pounds of load.

[0026] O segundo agente floculante pode ser qualquer material que pode iniciar a floculação da carga na presença do primeiro agente floculante. Em uma realização, o segundo agente floculante é selecionado entre micropartículas, coagulantes, polímeros que têm um peso molecular mais baixo do que o primeiro agente floculante, e as misturas destes.[0026] The second flocculating agent can be any material that can initiate flocculation of the charge in the presence of the first flocculating agent. In one embodiment, the second flocculating agent is selected from microparticles, coagulants, polymers that have a lower molecular weight than the first flocculating agent, and mixtures thereof.

[0027] As micropartículas apropriadas incluem materiais silícicos e micropartículas poliméricas. Os materiais silícicos representativos incluem partículas com base em sílica, microgéis de sílica, sílica coloidal, soluções coloidais de sílica, géis de sílica, polissilicatos, sílica catiônica, silicatos de alumínio, polialuminossilicatos, borossilicatos, poliborossilicatos, zeólitos e argilas intumescíveis sintéticas ou naturais. As argilas intumescíveis podem incluir a bentonita, hectorita, esmectita, montmorilonita, nontronita, saponita, sauconita, mormita, atapulgita e sepiolita.[0027] Suitable microparticles include silica materials and polymeric microparticles. Representative silica materials include silica-based particles, silica microgels, colloidal silica, colloidal silica solutions, silica gels, polysilicates, cationic silica, aluminum silicates, polyaluminosilicates, borosilicates, polyborosilicates, zeolites, and synthetic or natural swellable clays. Swellable clays may include bentonite, hectorite, smectite, montmorillonite, nontronite, saponite, sauconite, mormite, attapulgite and sepiolite.

[0028] As micropartículas poliméricas úteis na presente invenção incluem micropartículas orgânicas aniônicas, catiônicas ou anfotéricas. Estas micropartículas têm tipicamente uma solubilidade limitada em água, podem ser reticuladas e têm um tamanho de partícula sem intumescimento menor do que 750 nm.[0028] The polymeric microparticles useful in the present invention include anionic, cationic or amphoteric organic microparticles. These microparticles typically have limited solubility in water, can be cross-linked and have a non-swelling particle size of less than 750 nm.

[0029] As micropartículas orgânicas aniônicas incluem aquelas descritas no Pedido de Patente Norte-americano 6.524.439 e produzidas pela hidrólise das micropartículas do polímero de acrilamida ou pela polimerização de monômeros aniônicos como ácido (met)acrílico e seus sais, 2-acrilamido- 2-metil propano sulfonato, sulfoetil-(met)acrilato, ácido vinil sulfônico, ácido estireno sulfônico ou ácido maléico ou outros ácidos dibásicos ou seus sais, e as misturas destes. Estes monômeros aniônicos também podem ser copolimerizados com monômeros não-iônicos tais como (met)acrilamida, N- alquilacrilamidas, N,N-dialquilacrilamidas, (met)acrilato de metila, acrilonitrilo, N-vinil metilacetamida, N-vinil metil formamida, acetato de vinila, N-vinil pirrolidona, e as misturas destes.[0029] Anionic organic microparticles include those described in US Patent Application 6,524,439 and produced by the hydrolysis of acrylamide polymer microparticles or by the polymerization of anionic monomers such as (meth)acrylic acid and its salts, 2-acrylamido- 2-methyl propane sulfonate, sulfoethyl-(meth)acrylate, vinyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid or maleic acid or other dibasic acids or their salts, and mixtures thereof. These anionic monomers can also be copolymerized with non-ionic monomers such as (meth)acrylamide, N-alkylacrylamides, N,N-dialkylacrylamides, methyl (meth)acrylate, acrylonitrile, N-vinyl methylacetamide, N-vinyl methyl formamide, acetate vinyl, N-vinyl pyrrolidone, and mixtures thereof.

[0030] As micropartículas orgânicas catiônicas incluem aquelas descritas no Pedido de Patente Norte-americano 6.524.439 e produzidas pela polimerização de monômeros tais como haletos de dialildialquilamônio, cloreto de acriloxialquiltrimetilamônio, (met)acrilatos de compostos de dialquilaminoalquila e sais quaternários destes e monômeros de N,N-dialquilaminoalquil(met)acrilamidas, cloreto de (met)acrilamidopropiltrimetilamônio e os sais de ácidos ou quaternários de N-dimetilaminoetilacrilato, e outros ainda. Estes monômeros catiônicos também podem ser copolimerizados com monômeros não-iônicos tais como (met)acrilamida, N- alquilacrilamidas, N,N-dialquilacrilamidas, (met)acrilato de metila, acrilonitrilo, N-vinil metilacetamida, N-vinil metil formamida, acetato de vinila, N-vinil pirrolidona, e as misturas destes.[0030] Cationic organic microparticles include those described in U.S. Patent Application 6,524,439 and produced by the polymerization of monomers such as diallyldialkylammonium halides, acryloxyalkyltrimethylammonium chloride, (meth)acrylates of dialkylaminoalkyl compounds and quaternary salts thereof and monomers of N,N-dialkylaminoalkyl(meth)acrylamides, (meth)acrylamidopropyltrimethylammonium chloride and the acid or quaternary salts of N-dimethylaminoethyl acrylate, and others. These cationic monomers can also be copolymerized with non-ionic monomers such as (meth)acrylamide, N-alkylacrylamides, N,N-dialkylacrylamides, methyl (meth)acrylate, acrylonitrile, N-vinyl methylacetamide, N-vinyl methyl formamide, acetate vinyl, N-vinyl pyrrolidone, and mixtures thereof.

[0031] As micropartículas orgânicas anfotéricas são obtidas pela polimerização de combinações de pelo menos um dos monômeros aniônicos relacionados acima, de pelo menos um dos monômeros catiônicos relacionados acima e, opcionalmente, de pelo menos um dos monômeros não-iônicos relacionados acima.[0031] Amphoteric organic microparticles are obtained by polymerizing combinations of at least one of the anionic monomers listed above, at least one of the cationic monomers listed above and, optionally, at least one of the non-ionic monomers listed above.

[0032] A polimerização dos monômeros em uma micropartícula orgânica é tipicamente realizada na presença de um agente de reticulação polifuncional. Estes agentes de reticulação são descritos no Pedido de Patente Norte-americano 6.524.439 como dotados de pelo menos duas ligações duplas, uma ligação dupla e um grupo reativo ou dois grupos reativos. Os exemplos destes agentes são N,N-metilenobis(met)acrilamida, di(met)acrilato de polietilenoglicol, N-vinil acrilamida, divinilbenzeno, sais de trialilamônio, N-metilalilacrilamida glicidil (met)acrilato, acroleína, metilolacrilamida, dialdeídos como o glioxal, compostos de diepóxi e epicloroidrina.[0032] The polymerization of monomers into an organic microparticle is typically carried out in the presence of a polyfunctional crosslinking agent. These cross-linking agents are described in U.S. Patent Application 6,524,439 as having at least two double bonds, one double bond and one reactive group or two reactive groups. Examples of these agents are N,N-methylenebis(meth)acrylamide, polyethylene glycol di(meth)acrylate, N-vinyl acrylamide, divinylbenzene, triallylammonium salts, N-methylallylacrylamide glycidyl (meth)acrylate, acrolein, methylolacrylamide, dialdehydes such as glyoxal, diepoxy compounds and epichlorohydrin.

[0033] Em uma realização, a dose da micropartícula fica compreendida entre 0,5 e 8 lb/ton de carga tratada. Em uma realização, a dose da micropartícula fica compreendida entre 1,0 e 4,0 lb/ton de carga tratada.[0033] In one embodiment, the dose of the microparticle is between 0.5 and 8 lb/ton of treated load. In one embodiment, the dose of the microparticle is between 1.0 and 4.0 lb/ton of treated load.

[0034] Os coagulantes apropriados têm geralmente um peso molecular mais baixo do que os floculantes e têm grupos de carga catiônicos com uma densidade elevada. Os coagulantes úteis são bem conhecidos na presente invenção e estão comercialmente disponíveis. Eles podem ser inorgânicos ou orgânicos. Os coagulantes inorgânicos representativos incluem alúmen, aluminato de sódio, cloretos de polialumínio ou PACs (que também podem estar presentes sob os nomes cloridróxido de alumínio, cloreto de hidróxido de alumínio e o hidroxicloreto de polialumínio), cloretos de polialumínio sulfatados, sulfato de sílica de polialumínio, sulfato férrico, cloreto férrico e outros ainda, e as misturas destes.[0034] Suitable coagulants generally have a lower molecular weight than flocculants and have cationic charge groups with a high density. Useful coagulants are well known in the present invention and are commercially available. They can be inorganic or organic. Representative inorganic coagulants include alum, sodium aluminate, polyaluminum chlorides or PACs (which may also be present under the names aluminum hydroxide, aluminum hydroxide chloride, and polyaluminum hydroxychloride), sulfated polyaluminum chlorides, sodium silica sulfate, polyaluminum, ferric sulfate, ferric chloride and others, and mixtures thereof.

[0035] Muitos coagulantes orgânicos são formados pela polimerização por condensação. Os exemplos de polímeros deste tipo incluem os copolímeros de epicloroidrina-dimetilamina (EPI-DMA) e os copolímeros de EPI-DMA reticulados com amônia.[0035] Many organic coagulants are formed by condensation polymerization. Examples of polymers of this type include epichlorohydrin-dimethylamine (EPI-DMA) copolymers and ammonia cross-linked EPI-DMA copolymers.

[0036] Os coagulantes adicionais incluem polímeros de dicloreto de etileno e amônia ou dicloreto de etileno e dimetilamina, com ou sem a adição de amônia, polímeros da condensação de aminas multifuncionais tais como dietilenotriamina, tetraetilenopentamina, hexametilenodiamina, e outros ainda, com etilenodicloreto ou ácidos polifuncionais tais como o ácido adípico e os polímeros produzidos pelas reações de condensação tais como as resinas de formaldeído de melamina.[0036] Additional coagulants include polymers of ethylene ammonium dichloride or ethylene dimethylamine dichloride, with or without the addition of ammonia, condensation polymers of multifunctional amines such as diethylenetriamine, tetraethylenepentamine, hexamethylenediamine, and still others, with ethylenedichloride or polyfunctional acids such as adipic acid and polymers produced by condensation reactions such as melamine formaldehyde resins.

[0037] Os coagulantes adicionais incluem polímeros de adição de vinila cationicamente carregados tais como polímeros, copolímeros e terpolímeros de (met)acrilamida, haleto de dialil-N,N-amônio bissubstituído, metacrilato de dimetilaminoetila e seus sais de amônio quaternário, acrilato de dimetilaminoetila e seus sais de amônio quaternário, cloreto de metacrilamidopropiltrimetilamônio, cloreto de dialilmetil(betapropionamido)amônio, metilsulfato de (beta- metacriloiloxietil)trimetil-amônio, polivinilactama quaternizada, vinilamina e acrilamida ou metacrilamida que foi reagida para produzir os derivados de Mannich ou os derivados de Mannich quaternários. Os sais de amônio quaternário apropriados podem ser produzidos utilizando cloreto de metila, sulfato de dimetila ou cloreto de benzila. Os terpolímeros podem incluir monômeros aniônicos tais como o ácido acrílico ou o ácido 2-acrilamido 2-metilpropano sulfônico contanto que a carga total no polímero seja catiônica. Os pesos moleculares destes polímeros, de adição de vinila e de condensação, variam de diversas centenas a até diversos milhões. Preferivelmente, a faixa de peso molecular deve ser de 20.000 a 1.000.000.[0037] Additional coagulants include cationically charged vinyl addition polymers such as polymers, copolymers and terpolymers of (meth) acrylamide, bissubstituted diallyl-N,N-ammonium halide, dimethylaminoethyl methacrylate and its quaternary ammonium salts, dimethylaminoethyl methacrylate and its quaternary ammonium salts, dimethylaminoethyl and its quaternary ammonium salts, methacrylamidopropyltrimethylammonium chloride, diallylmethyl(betapropionamido)ammonium chloride, (beta-methacryloyloxyethyl)trimethylammonium methylsulfate, quaternized polyvinylactam, vinylamine, and acrylamide or methacrylamide that has been reacted to produce the Mannich derivatives or the quaternary Mannich derivatives. Suitable quaternary ammonium salts can be produced using methyl chloride, dimethyl sulfate or benzyl chloride. Terpolymers may include anionic monomers such as acrylic acid or 2-acrylamido 2-methylpropane sulfonic acid as long as the total charge on the polymer is cationic. The molecular weights of these vinyl addition and condensation polymers range from several hundred to several million. Preferably, the molecular weight range should be 20,000 to 1,000,000.

[0038] Outros polímeros úteis como segundo agente floculante incluem os polímeros catiônicos, aniônicos ou anfotéricos cuja química é descrita acima como um floculante. A distinção entre estes polímeros e floculantes é principalmente o peso molecular. O segundo agente floculante deve ter um baixo peso molecular, de modo que a sua solução possa ser misturada imediatamente em uma pasta da carga com um teor de sólidos elevado. Em uma realização, o segundo agente floculante tem uma RSV de menos de 5 dl/g.[0038] Other polymers useful as a second flocculating agent include cationic, anionic or amphoteric polymers whose chemistry is described above as a flocculant. The distinction between these polymers and flocculants is mainly molecular weight. The second flocculating agent must have a low molecular weight so that its solution can be mixed immediately into a filler slurry with a high solids content. In one embodiment, the second flocculating agent has an RSV of less than 5 dl/g.

[0039] O segundo agente floculante pode ser utilizado sozinho ou em combinação com um ou mais segundos agentes floculantes adicionais. Uma realização, uma ou mais micropartículas são adicionadas à pasta da carga floculada subseqüente à adição do segundo agente floculante.[0039] The second flocculating agent can be used alone or in combination with one or more additional second flocculating agents. In one embodiment, one or more microparticles are added to the flocculated filler slurry subsequent to the addition of the second flocculating agent.

[0040] O segundo agente floculante é adicionado à dispersão em uma quantidade suficiente para iniciar a floculação das partículas da carga na presença do primeiro agente floculante. Em uma realização, a dose do segundo agente floculante fica compreendida entre 0,2 e 8,0 lb/ton de carga tratada. Em uma realização, a dose do segundo componente fica compreendida entre 0,5 e 6,0 lb/ton de carga tratada.[0040] The second flocculating agent is added to the dispersion in an amount sufficient to initiate flocculation of the charge particles in the presence of the first flocculating agent. In one embodiment, the dose of the second flocculating agent is between 0.2 and 8.0 lb/ton of treated load. In one embodiment, the dose of the second component is between 0.5 and 6.0 lb/ton of treated load.

[0041] Em uma realização, uma ou mais micropartículas podem ser adicionadas à dispersão floculada antes do cisalhamento para prover a floculação adicional e/ou para reduzir a distribuição do tamanho da partícula.[0041] In one embodiment, one or more microparticles may be added to the flocculated dispersion prior to shearing to provide additional flocculation and/or to reduce the particle size distribution.

[0042] Em uma realização, o segundo agente floculante e o primeiro agente floculante são carregados em oposição.[0042] In one embodiment, the second flocculating agent and the first flocculating agent are loaded in opposition.

[0043] Em uma realização, o primeiro agente floculante é catiônico e o segundo agente floculante é aniônico.[0043] In one embodiment, the first flocculating agent is cationic and the second flocculating agent is anionic.

[0044] Em uma realização, o primeiro agente floculante é selecionado entre os copolímeros de acrilamida com metacrilato de dimetilaminoetila (DMAEMA) ou acrilato de dimetilaminoetila (DMAEA) e as misturas destes.[0044] In one embodiment, the first flocculating agent is selected from copolymers of acrylamide with dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA) or dimethylaminoethyl acrylate (DMAEA) and mixtures thereof.

[0045] Em uma realização, o primeiro agente floculante é um copolímero de acrilamida e acrilato de dimetilaminoetila (DMAEA) com um teor catiônico da carga de 10 a 50% em mol e uma RSV > de 15 dl/g.[0045] In one embodiment, the first flocculating agent is a copolymer of acrylamide and dimethylaminoethyl acrylate (DMAEA) with a cationic filler content of 10 to 50 mol% and an RSV > 15 dl/g.

[0046] Em uma realização, o segundo agente floculante é selecionado do grupo que consiste em acrilamida parcialmente hidrolisada e copolímeros de acrilamida e acrilato de sódio.[0046] In one embodiment, the second flocculating agent is selected from the group consisting of partially hydrolyzed acrylamide and copolymers of acrylamide and sodium acrylate.

[0047] Em uma realização, o segundo agente floculante é um copolímero de acrilamida-acrilato de sódio que tem uma carga aniônica de 5 a 40 por cento em mol e uma RSV de 0,3 a 5 dl/g.[0047] In one embodiment, the second flocculating agent is an acrylamide-sodium acrylate copolymer that has an anionic charge of 5 to 40 mol percent and an RSV of 0.3 to 5 dl/g.

[0048] Em uma realização, o primeiro agente floculante é aniônico e o segundo agente floculante é catiônico.[0048] In one embodiment, the first flocculating agent is anionic and the second flocculating agent is cationic.

[0049] Em uma realização, o primeiro agente floculante é selecionado do grupo que consiste em acrilamida parcialmente hidrolisada e copolímeros de acrilamida e acrilato de sódio.[0049] In one embodiment, the first flocculating agent is selected from the group consisting of partially hydrolyzed acrylamide and copolymers of acrylamide and sodium acrylate.

[0050] Em uma realização, o primeiro agente floculante é um copolímero de acrilamida e acrilato de sódio que tem uma carga aniônica de 5 a 75 por cento em mol e uma RSV de pelo menos 15 dl/g.[0050] In one embodiment, the first flocculating agent is a copolymer of acrylamide and sodium acrylate that has an anionic charge of 5 to 75 mol percent and an RSV of at least 15 dl/g.

[0051] Em uma realização, o segundo agente floculante é selecionado do grupo que consiste em copolímeros de epicloroidrina-dimetilamina (EPI-DMA), copolímeros de EPI-DMA reticulados com amônia e homopolímeros de haletos de dialil- NN-amônio bissubstituídos.[0051] In one embodiment, the second flocculating agent is selected from the group consisting of epichlorohydrin-dimethylamine (EPI-DMA) copolymers, ammonia cross-linked EPI-DMA copolymers and bisubstituted diallyl-NN-ammonium halide homopolymers.

[0052] Em uma realização, o segundo agente floculante é um homopolímero de cloreto de dialil metil amônio que tem uma RSV de 0,1 a 2 dl/g.[0052] In one embodiment, the second flocculating agent is a diallyl methyl ammonium chloride homopolymer that has an RSV of 0.1 to 2 dl/g.

[0053] As dispersões de flocos da carga de acordo com a presente invenção são preparadas antes de sua adição à massa de papel. Isto pode ser feito de uma forma descontínua ou contínua. A concentração da carga nestas pastas é tipicamente menor do que 80% em massa. Mais tipicamente, fica compreendida entre 5 e 65% em massa.[0053] The filler flake dispersions according to the present invention are prepared before their addition to the paper mass. This can be done in a discontinuous or continuous way. The filler concentration in these pastes is typically less than 80% by mass. More typically, it is between 5 and 65% by mass.

[0054] Um processo descontínuo pode consistir em um grande tanque de mistura com um misturador com pá aérea. A pasta da carga é carregada no tanque de mistura e a quantidade desejada do primeiro agente floculante é alimentada à pasta sob misturação contínua. A pasta e o floculante são misturados por uma quantidade de tempo suficiente para distribuir uniformemente o primeiro agente floculante em todo o sistema, tipicamente por aproximadamente 10 a 60 segundos, dependendo da energia de misturação utilizada. A quantidade desejada do segundo agente floculante é então adicionada sob agitação a uma velocidade de misturação suficiente para romper tipicamente os flocos da carga com um tempo de misturação crescente de diversos segundos a diversos minutos, dependendo da energia de misturação utilizada. Opcionalmente, uma micropartícula é adicionada como um terceiro componente para causar a refloculação e reduzir a distribuição de tamanho do floco. Quando a distribuição de tamanho apropriada dos flocos da carga é obtida, a velocidade de misturação é diminuída até um nível em que os flocos ficam estáveis. Esta batelada de carga floculada é então transferida a um tanque de misturação maior com misturação suficiente para manter os flocos da carga uniformemente suspensos na dispersão. A carga floculada é bombeada deste tanque de mistura à massa de papel.[0054] A batch process may consist of a large mixing tank with an overhead paddle mixer. The charge slurry is loaded into the mixing tank and the desired amount of the first flocculating agent is fed to the slurry under continuous mixing. The slurry and flocculant are mixed for an amount of time sufficient to evenly distribute the first flocculating agent throughout the system, typically for approximately 10 to 60 seconds, depending on the mixing energy used. The desired amount of the second flocculating agent is then added under stirring at a mixing rate sufficient to typically break up the flakes of the filler with an increasing mixing time of several seconds to several minutes, depending on the mixing energy used. Optionally, a microparticle is added as a third component to cause reflocculation and reduce the floc size distribution. When the appropriate size distribution of the flakes in the filler is obtained, the mixing speed is decreased to a level where the flakes are stable. This batch of flocculated charge is then transferred to a larger mixing tank with sufficient mixing to keep the charge flakes uniformly suspended in the dispersion. The flocculated charge is pumped from this mixing tank to the paper mass.

[0055] Em um processo contínuo, a quantidade desejada do primeiro agente floculante é bombeada à tubulação que contém a carga e é misturada com um misturador estático em linha, caso necessário. Uma extensão da tubulação ou um vaso de misturação suficiente para permitir a mistura adequada da carga e do floculante podem ser incluídos antes da injeção da quantidade apropriada do segundo agente floculante. O segundo agente floculante é então bombeado à tubulação que contém a carga. Opcionalmente, uma micropartícula é adicionada como um terceiro componente para causar a refloculação e reduzir a distribuição de tamanho do floco. A misturação à alta velocidade é então requerida para obter a distribuição de tamanho desejada dos flocos da carga. O ajuste da taxa de cisalhamento do dispositivo de misturação ou do tempo de misturação pode controlar a distribuição de tamanho do floco. Um processo contínuo emprega uma taxa de cisalhamento ajustável em um dispositivo de volume fixo. Tal dispositivo é descrito na Patente Norte-americana 4.799.964. Este dispositivo é uma bomba centrífuga de velocidade ajustável que, quando operada a uma contrapressão que excede a pressão de desligamento, funciona como um dispositivo de cisalhamento mecânico sem nenhuma capacidade de bombeamento. Outros dispositivos de cisalhamento apropriados incluem um bocal com uma queda de pressão ajustável, um dispositivo de emulsificação do tipo turbina ou um misturador de alta intensidade com velocidade ajustável em um vaso de volume fixo. Após o cisalhamento, a pasta floculada da carga é alimentada diretamente à massa de papel.[0055] In a continuous process, the desired amount of the first flocculating agent is pumped into the pipeline containing the charge and is mixed with an in-line static mixer, if necessary. An extension of tubing or a mixing vessel sufficient to permit adequate mixing of the charge and flocculant may be included prior to injecting the appropriate amount of the second flocculating agent. The second flocculating agent is then pumped into the pipeline containing the charge. Optionally, a microparticle is added as a third component to cause reflocculation and reduce the floc size distribution. High speed mixing is then required to obtain the desired size distribution of the filler flakes. Adjusting the mixing device shear rate or mixing time can control the flake size distribution. A continuous process employs an adjustable shear rate in a fixed volume device. Such a device is described in US Patent 4,799,964. This device is an adjustable speed centrifugal pump which, when operated at a back pressure that exceeds the shut-off pressure, functions as a mechanical shear device without any pumping capability. Other suitable shearing devices include a nozzle with an adjustable pressure drop, a turbine-type emulsifying device, or a high-intensity mixer with adjustable speed in a fixed volume vessel. After shearing, the flocculated filler pulp is fed directly to the paper mass.

[0056] Nos processos contínuo e descontínuo descritos acima, pode haver a utilização de um filtro ou tela para remover os flocos da carga de tamanho grande. Isto elimina problemas potenciais no que se refere à qualidade do papel e ao funcionamento da máquina, que resultam da inclusão de flocos da carga grandes no papel ou no papelão.[0056] In the continuous and batch processes described above, a filter or screen may be used to remove flakes from the large load. This eliminates potential problems with paper quality and machine operation that result from the inclusion of large filler flakes in the paper or cardboard.

[0057] Em uma realização, o tamanho médio de partícula dos flocos da carga é de pelo menos 10 μm. Em uma realização, o tamanho médio de partícula dos flocos da carga fica compreendido entre 10 e 100 μm. Em uma realização, o tamanho médio de partícula dos flocos da carga fica compreendido entre 10 e 70 μm.[0057] In one embodiment, the average particle size of the filler flakes is at least 10 μm. In one embodiment, the average particle size of the filler flakes is between 10 and 100 μm. In one embodiment, the average particle size of the filler flakes is between 10 and 70 μm.

[0058] O acima exposto pode ser mais bem compreendido com referência aos seguintes exemplos, que são apresentados para finalidades de ilustração e não se prestam a limitar o âmbito da invenção.[0058] The above can be better understood with reference to the following examples, which are presented for illustration purposes and do not serve to limit the scope of the invention.

EXAMPLES 1 TO 7

[0059] A carga utilizada para cada exemplo é o carbonato de cálcio precipitado (PCC) escalenoedral não- disperso ou disperso (disponível como Albacar HO junto à Specialty Minerals Inc., Bethlehem, PA EUA). Quando o PCC não- disperso é utilizado, o produto seco é diluído em um teor de 10% de sólidos utilizando água de torneira. Quando o PCC disperso é utilizado, ele tido como uma pasta com um teor de 40% de sólidos e diluído em um teor de 10% de sólidos utilizando água de torneira. A distribuição de tamanho do PCC é medida a intervalos de três segundos durante a floculação utilizando uma sonda 5400 FBRM (Focused Beam Reflectance Measurement) Lasentec®, manufaturada pela Lasentec, Redmond, WA. Uma descrição da teoria por trás da operação da FBRM pode ser encontrada em Preikschat, F. K. e Preikschat, E., em "Apparatus and method for particle analysis" Patente Norte-americana 4.871.251. O comprimento médio da corda (MCL) dos flocos de PCC é utilizado como uma medida total da extensão da floculação. A sonda a laser é introduzida em um béquer de 600 ml que contém 300 ml da pasta com 10% de PCC. A solução é agitada utilizando um motor de agitação IKA RE16 a 800 rpm por pelo menos trinta segundos antes da adição dos agentes floculantes.[0059] The filler used for each example is undispersed or dispersed scalenohedral precipitated calcium carbonate (PCC) (available as Albacar HO from Specialty Minerals Inc., Bethlehem, PA USA). When undispersed PCC is used, the dry product is diluted to 10% solids using tap water. When dispersed PCC is used, it is taken as a paste with a 40% solids content and diluted to a 10% solids content using tap water. The PCC size distribution is measured at three second intervals during flocculation using a Lasentec® 5400 FBRM (Focused Beam Reflectance Measurement) probe, manufactured by Lasentec, Redmond, WA. A description of the theory behind the operation of FBRM can be found in Preikschat, F. K. and Preikschat, E., in "Apparatus and methods for particle analysis" US Patent 4,871,251. The mean chord length (MCL) of PCC flakes is used as a total measure of the extent of flocculation. The laser probe is introduced into a 600 ml beaker that contains 300 ml of the paste with 10% PCC. The solution is stirred using an IKA RE16 stirring motor at 800 rpm for at least thirty seconds before adding the flocculating agents.

[0060] O primeiro agente floculante é adicionado lentamente de 30 segundos a 60 segundos utilizando uma seringa. Quando um segundo agente floculante é utilizado, ele é adicionado de uma maneira similar ao primeiro agente floculante depois de uma espera de dez segundos para a misturação do primeiro agente floculante. Finalmente, quando uma micropartícula é adicionada, isto é feito de uma maneira similar aos agentes floculantes, depois de uma espera doe dez segundos para a misturação do segundo agente floculante. Os floculantes são diluídos a uma concentração de 0,3% com base no teor de sólidos, os coagulantes são diluídos a uma concentração de 0,7% com base no teor de sólidos, o amido é diluído a uma concentração de 5% com base no teor de sólidos e as micropartículas são diluídas a uma concentração de 0,5% com base no teor de sólidos antes do uso. Um perfil típico de resolução do tempo de MCL é mostrado na Figura 1.[0060] The first flocculating agent is added slowly over 30 seconds to 60 seconds using a syringe. When a second flocculating agent is used, it is added in a similar manner to the first flocculating agent after waiting ten seconds for the first flocculating agent to mix. Finally, when a microparticle is added, this is done in a similar way to flocculating agents, after waiting ten seconds for the second flocculating agent to be mixed. Flocculants are diluted to a concentration of 0.3% based on solids content, coagulants are diluted to a concentration of 0.7% based on solids content, starch is diluted to a concentration of 5% based on in solids content and microparticles are diluted to a concentration of 0.5% based on solids content before use. A typical MCL time resolution profile is shown in Figure 1.

[0061] Para cada experiência de floculação da carga, o MCL máximo após a adição do agente floculante é gravado e relacionado na Tabela II. O MCL máximo indica a extensão da floculação. A pasta é então agitada a 1.500 rpm por oito minutos para testar a estabilidade dos flocos da carga sob condições de cisalhamento elevadas. Os valores do MCL em quatro minutos e oito minutos são gravados e relacionados nas Tabelas III e IV, respectivamente.[0061] For each load flocculation experiment, the maximum MCL after adding the flocculating agent is recorded and listed in Table II. The maximum MCL indicates the extent of flocculation. The slurry is then stirred at 1,500 rpm for eight minutes to test the stability of the filler flakes under high shear conditions. The MCL values at four minutes and eight minutes are recorded and listed in Tables III and IV, respectively.

[0062] A distribuição do tamanho da partícula dos flocos da carga também é caracterizada pela dispersão de luz a laser utilizando o Mastersizer Micro da Malvern Instruments Ltd., Southborough, MA, EUA.[0062] The particle size distribution of the filler flakes is also characterized by laser light scattering using the Mastersizer Micro from Malvern Instruments Ltd., Southborough, MA, USA.

[0063] A análise é realizada ao utilizar um modelo Polydisperse e a apresentação 4PAD. Esta apresentação supõe um índice refrativo de 1,60 da carga e um índice de refração de 1,33 para a água como fase contínua. A qualidade da distribuição é indicada pelo tamanho médio ponderal em volume, D(V,0,5), pela extensão da distribuição e pela uniformidade da distribuição. A extensão e a uniformidade são definidas como [0063] The analysis is performed using a Polydisperse model and the 4PAD presentation. This presentation assumes a refractive index of 1.60 for the charge and a refractive index of 1.33 for the water as a continuous phase. The quality of the distribution is indicated by the average weight size in volume, D(V,0.5), the extent of the distribution and the uniformity of the distribution. Extent and uniformity are defined as

[0064] Aqui, D(V, 0,1), D(V, 0,5) e D(V, 0,9) são definidos como os diâmetros que são iguais ou maiores do que 10%, 50% e 90% em volume das partículas da carga, respectivamente. Vi e Di são a fração do volume e o diâmetro das partículas no grupo de tamanho i. Valores de extensão e uniformidade menores indicam uma distribuição de tamanho mais uniforme das partículas que devem ter geralmente um melhor desempenho na produção de papel. Estas características dos flocos da carga no MCL máximo, em quatro minutos e oito minutos sob um cisalhamento de 1.500 rpm são relacionadas nas Tabelas II, III e IV para cada exemplo. O tipo de PCC, os agentes floculantes e as doses de agentes floculantes utilizados em cada exemplo são relacionados na Tabela I.[0064] Here, D(V, 0.1), D(V, 0.5) and D(V, 0.9) are defined as the diameters that are equal to or greater than 10%, 50% and 90 % by volume of filler particles, respectively. Vi and Di are the volume fraction and diameter of particles in size group i. Lower extent and uniformity values indicate a more uniform size distribution of particles which should generally perform better in paper production. These flake characteristics of the load at maximum MCL, four minutes and eight minutes under 1,500 rpm shear are listed in Tables II, III and IV for each example. The type of PCC, flocculating agents and doses of flocculating agents used in each example are listed in Table I.

EXAMPLE 8

[0065] Esta experiência demonstra a praticabilidade da utilização de um processo contínuo para a floculação da pasta de PCC. Uma batelada de 18 litros de 10% de sólidos de PCC não-disperso (disponível como Albacar HO junto à Specialty Minerals Inc., Bethlehem, PA EUA) em água de torneira é bombeada utilizando uma bomba centrífuga a 7,6 l/min em uma cubeta de cinco galões. Uma dose ativa de 1,0 lb/ton da solução de 1% do floculante A é alimentada à pasta de PCC na entrada da bomba centrífuga utilizando uma bomba de cavidade progressiva. O PCC é então alimentado em um misturador estático juntamente com a dose ativa de 1,0 lb/ton de uma solução de 2% de sólidos do coagulante A. A distribuição de tamanho dos flocos da carga é medida utilizando o Mastersizer Micro e relatada na Tabela II. Trezentos ml da pasta resultante são agitados em um béquer a 1.500 rpm por oito minutos da mesma maneira que nos Exemplos 1 a 7. As características dos flocos da carga em quatro minutos e oito minutos são relacionadas nas Tabelas III e IV, respectivamente.[0065] This experience demonstrates the practicality of using a continuous process for the flocculation of PCC paste. An 18 liter batch of 10% undispersed PCC solids (available as Albacar HO from Specialty Minerals Inc., Bethlehem, PA USA) in tap water is pumped using a centrifugal pump at 7.6 l/min into a five-gallon bucket. An active dose of 1.0 lb/ton of 1% flocculant A solution is fed to the PCC slurry at the inlet of the centrifugal pump using a progressing cavity pump. The PCC is then fed into a static mixer along with the 1.0 lb/ton active dose of a 2% solids solution of coagulant A. The flake size distribution of the charge is measured using the Mastersizer Micro and reported in Table II. Three hundred ml of the resulting slurry is stirred in a beaker at 1,500 rpm for eight minutes in the same manner as in Examples 1 to 7. The characteristics of the batch flakes at four minutes and eight minutes are listed in Tables III and IV, respectively.

EXAMPLE 9

[0066] A pasta da carga e o procedimento experimental são os mesmos que aqueles no Exemplo 8, exceto pelo fato de que o coagulante A é alimentado na bomba centrífuga e o floculante A é alimentado no misturador estático. As características de tamanho dos flocos da carga são relacionadas nas Tabelas II, III e IV. Tabela I. Tipo de PCC, descrições sobre o agente floculante e as doses do agente floculante para os Exemplos 1 a 9. Tabela II. Características dos flocos da carga no MCL máximo ou em 0 minuto sob um cisalhamento de 1.500 rpm. Tabela III. Características dos flocos da carga após quatro minutos sob um cisalhamento de 1.500 rpm. Tabela IV. Características dos flocos da carga após oito minutos sob um cisalhamento de 1.500 rpm. [0066] The charge slurry and experimental procedure are the same as those in Example 8, except that coagulant A is fed into the centrifugal pump and flocculant A is fed into the static mixer. The size characteristics of the filler flakes are listed in Tables II, III and IV. Table I. Type of PCC, descriptions of the flocculating agent and flocculating agent doses for Examples 1 to 9. Table II. Characteristics of the load flakes at maximum MCL or at 0 minutes under 1,500 rpm shear. Table III. Characteristics of the load flakes after four minutes under a shear of 1,500 rpm. Table IV. Characteristics of the load flakes after eight minutes under a shear of 1,500 rpm.

[0067] Tal como mostrado nas Tabelas II-IV, os flocos da carga formados no Exemplo 1, onde somente o amido catiônico é utilizado, não são estáveis sob cisalhamento. Por outro lado, os flocos da carga formados por polímeros múltiplos exibem uma estabilidade sob cisalhamento intensificado, como demonstrado nos Exemplos 2 a 9. Os Exemplos 2, 4, 6 e 8 mostram os flocos da carga preparados de acordo com a presente invenção e os Exemplos 3, 5, 7 e 9 mostram os flocos da carga preparados utilizando os métodos existentes. Os flocos da carga preparados de acordo com a invenção têm geralmente distribuições de tamanho das partículas mais reduzidas após o cisalhamento (como mostrado pelos valores de extensão e uniformidade menores nas Tabelas III e IV) em comparação àqueles formados pelos métodos existentes.[0067] As shown in Tables II-IV, the filler flakes formed in Example 1, where only cationic starch is used, are not stable under shear. On the other hand, filler flakes formed from multiple polymers exhibit stability under enhanced shear, as demonstrated in Examples 2 to 9. Examples 2, 4, 6 and 8 show filler flakes prepared in accordance with the present invention and the Examples 3, 5, 7 and 9 show filler flakes prepared using existing methods. The filler flakes prepared in accordance with the invention generally have reduced particle size distributions after shearing (as shown by the lower extension and uniformity values in Tables III and IV) compared to those formed by existing methods.

EXAMPLE 10

[0068] A finalidade deste exemplo é a avaliação dos efeitos de tamanhos diferentes de flocos de PCC sobre as propriedades físicas das folhas de papel. As amostras de PCC são obtidas utilizando o procedimento descrito no Exemplo 2, exceto pelo fato de que o nível de sólidos do PCC é de 2%. Quatro amostras de flocos da carga pré-floculados (10-A, 10B, 10-C e 10-D) são preparadas com tamanhos diferentes de partículas pelo cisalhamento a 1.500 rpm em tempos diferentes. Os tempos de cisalhamento e as características do tamanho das partículas resultantes são relacionados na Tabela V.[0068] The purpose of this example is to evaluate the effects of different sizes of PCC flakes on the physical properties of paper sheets. PCC samples are obtained using the procedure described in Example 2, except that the PCC solids level is 2%. Four samples of pre-flocculated filler flakes (10-A, 10B, 10-C and 10-D) are prepared with different particle sizes by shearing at 1,500 rpm at different times. The shear times and resulting particle size characteristics are listed in Table V.

[0069] Um material de partida espesso com uma consistência de 2,5% é preparado a partir de 80% da polpa da borda seca de madeira rija e 20% de fibras recicladas obtidas junto à American Fiber Resources (AFR) LLC, Fairmont, WV. A madeira rija é refinada até uma soltura de 300 ml de Canadian Standard Freeness (TAPPI Test Method T 227 om-94) em um Valley Beater (da Voith Sulzer, Appleton, WI). O material de partida espesso é diluído com água de torneira a 0,5% de consistência.[0069] A thick starting material with a consistency of 2.5% is prepared from 80% dried hardwood edge pulp and 20% recycled fibers obtained from American Fiber Resources (AFR) LLC, Fairmont, WV. The hardwood is refined to a release of 300 ml of Canadian Standard Freeness (TAPPI Test Method T 227 om-94) in a Valley Beater (from Voith Sulzer, Appleton, WI). The thick starting material is diluted with tap water to 0.5% consistency.

[0070] As folhas de papel são preparadas ao misturar 650 ml de massa de papel a 0,5% de consistência a 800 rpm em um Dynamic Drainage Jar com a tela inferior coberta por uma folha sólida de plástico para impedir a drenagem. O Dynamic Drainage Jar e o misturador estão disponíveis junto à Paper Chemistry Consulting Laboratory, Inc., Carmel, NY. A mistura é iniciada e 1 g de uma das amostras de PCC é adicionado após quinze segundos, seguido por 6 lb/ton (com base no produto) da solução de cloreto de polialumínio GC7503 (disponível junto à Gulbrandsen Technologies, Clinton, NJ, EUA) em trinta segundos, 1 lb/ton (com base no produto) de um floculante do copolímero de acrilato de sódio-acrilamida com uma RSV de aproximadamente 32 dl/g e um teor da carga de 29% em mol (disponível junto à Nalco Company, Naperville, IL, EUA) em 45 segundos e 3,5 lb/ton (ativa) de uma micropartícula de borossilicato (disponível junto à Nalco Company, Naperville, IL EUA) em 60 segundos.[0070] Paper sheets are prepared by mixing 650 ml of paper mass at 0.5% consistency at 800 rpm in a Dynamic Drainage Jar with the bottom screen covered by a solid sheet of plastic to prevent drainage. The Dynamic Drainage Jar and mixer are available from Paper Chemistry Consulting Laboratory, Inc., Carmel, NY. Mixing is started and 1 g of one of the PCC samples is added after fifteen seconds, followed by 6 lb/ton (based on product) of GC7503 polyaluminum chloride solution (available from Gulbrandsen Technologies, Clinton, NJ, USA ) in thirty seconds, 1 lb/ton (based on product) of a sodium acrylate-acrylamide copolymer flocculant with an RSV of approximately 32 dl/g and a filler content of 29 mol% (available from Nalco Company , Naperville, IL, USA) in 45 seconds and 3.5 lb/ton (active) of a borosilicate microparticle (available from Nalco Company, Naperville, IL USA) in 60 seconds.

[0071] A mistura é interrompida em 75 segundos e a massa de papel é transferida ao caixilho de madeira de um molde de folha de papel Noble & Wood. A folha de papel de 8" x 8" é formada pela drenagem através um fio de formação de tela 100. A folha de papel é amontoada a partir do fio de molde da folha ao colocar dois mata-borrões e uma placa de metal sobre a folha de papel úmida e fazer a compressão por rolo com seis passagens de um rolo de metal de 25 libras.[0071] The mixing is stopped after 75 seconds and the paper mass is transferred to the wooden frame of a Noble & Wood paper sheet mold. The 8" wet sheet of paper and roll compression with six passes of a 25-pound metal roll.

[0072] O fio de formação e um mata-borrão são removidos e a folha de papel é colocada entre dois mata-borrões novos e o feltro da prensa e é pressionada a 50 psig utilizando uma prensa de rolo. Todos os mata-borrões são removidos e a folha de papel é secada por 60 segundos (com o lado superior voltado para a superfície do secador) utilizando um secador de tambor giratório ajustado a 220°F. O peso base médio de uma folha de papel é de 84 g/m2. O molde da folha de papel, a prensa de rolo e o secador de tambor giratório estão disponíveis junto à Adirondack Machine Company, Queensbury, NY. Cinco réplicas das folhas de papel são produzidas para cada amostra de PCC testada.[0072] The forming thread and a blotter are removed and the sheet of paper is placed between two new blotters and the press felt and is pressed at 50 psig using a roller press. All blotters are removed and the paper sheet is dried for 60 seconds (with the top side facing the dryer surface) using a rotating drum dryer set at 220°F. The average basis weight of a sheet of paper is 84 g/m2. The paper sheet mold, roll press and rotary drum dryer are available from Adirondack Machine Company, Queensbury, NY. Five replicas of the paper sheets are produced for each PCC sample tested.

[0073] As folhas de papel acabadas são armazenadas até a manhã seguinte em condições de TAPPI padrão de 50% de umidade relativa e 23°C. Para cada folha, o peso base é determinado utilizando o TAPPI Test Method T 410 om-98, o teor de cinza é determinado utilizando o TAPPI Test Method T 211 om-93, o brilho é determinado utilizando o ISO Test Method 2470:1999 e a opacidade é determinada utilizando o ISO Test Method 2471:1998. A formação da folha, uma medida da uniformidade do peso base, é determinada utilizando um Kajaani® Formation Analyzer da Metso, Helsinque, FI. Os resultados destas medições são relacionados na Tabela VI. A resistência à tração das folhas é medida utilizando o TAPPI Test Method T 494 om-01, a Scott Bond é medida utilizando o TAPPI Test Method T 569 pm- 00 e a resistência à tração direcional z (ZDT) é medida utilizando o TAPPI Test Method T 541 om-89.[0073] The finished paper sheets are stored until the next morning under standard TAPPI conditions of 50% relative humidity and 23°C. For each sheet, basis weight is determined using TAPPI Test Method T 410 om-98, ash content is determined using TAPPI Test Method T 211 om-93, gloss is determined using ISO Test Method 2470:1999 and opacity is determined using ISO Test Method 2471:1998. Sheet formation, a measure of basis weight uniformity, is determined using a Kajaani® Formation Analyzer from Metso, Helsinki, FI. The results of these measurements are listed in Table VI. Sheet tensile strength is measured using TAPPI Test Method T 494 om-01, Scott Bond is measured using TAPPI Test Method T 569 pm-00 and z-directional tensile strength (ZDT) is measured using TAPPI Test Method T 541 om-89.

[0074] Estes resultados são relacionados na Tabela VII. Tabela V. Características do tamanho do floco da carga para as amostras 10-A a 10-E. A amostra 10-E é uma pasta de PCC não-tratada. Tabela VI. As propriedades ópticas das folhas com flocos da carga com tamanho diferente. Tabela VII. Propriedades de resistência mecânica das folhas com flocos da carga com tamanho diferente. [0074] These results are listed in Table VII. Table V. Filler Flake Size Characteristics for Samples 10-A to 10-E. Sample 10-E is an untreated PCC slurry. Table VI. The optical properties of sheets with filler flakes with different size. Table VII. Mechanical resistance properties of sheets with filler flakes of different sizes.

[0075] Conforme mostrado na Tabela V, o tamanho dos flocos da carga diminui à medida que o tempo sob 1.500 rpm de cisalhamento aumenta, demonstrando a praticabilidade do controle do tamanho dos flocos da carga pelo tempo sob cisalhamento elevado. As folhas de papel preparadas a partir de cada uma das quatro cargas pré-floculadas (10-A a 10-D) e a carga não-tratada (10-E) têm um teor de cinza e peso base aproximadamente equivalentes, como relacionado na Tabela VI. O aumento do tamanho do floco não prejudica o brilho, mas diminui a formação e a opacidade das folhas ligeiramente. A resistência mecânica das folhas, como medida pela resistência à tração z direcional, por Aglutinação Scott, pelo índice de tensão, e a absorção de energia à tração (TEA) aumenta significativamente com o tamanho crescente do floco da carga. Isto é mostrado na Tabela VII. Em geral, um tamanho do floco de PCC médio mais elevado conduz a uma resistência aumentada da folha. Na prática, a perda ligeira da opacidade pode ser compensada ao aumentar o teor de PCC da folha de constante para uma resistência aperfeiçoada da folha.[0075] As shown in Table V, the size of the filler flakes decreases as the time under 1,500 rpm of shear increases, demonstrating the practicality of controlling the size of the filler flakes by time under high shear. Paper sheets prepared from each of the four preflocculated fillers (10-A to 10-D) and the untreated filler (10-E) have approximately equivalent ash content and basis weight, as listed in Table VI. Increasing flake size does not impair gloss, but reduces leaf formation and opacity slightly. The mechanical strength of the sheets, as measured by z-directional tensile strength, Scott Bonding, strain index, and tensile energy absorption (TEA) increases significantly with increasing filler flake size. This is shown in Table VII. In general, a higher average PCC flake size leads to increased sheet strength. In practice, the slight loss of opacity can be compensated by increasing the PCC content of the constant sheet for improved sheet strength.

[0076] Deve ser compreendido que várias mudanças e modificações nas realizações presentemente preferidas descritas na presente invenção ficarão evidentes aos elementos versados na técnica. Tais mudanças e modificações podem ser feitas sem que se desvie do caráter e âmbito do presente tema e sem diminuir as suas vantagens pretendidas. Pretende-se, portanto, que tais mudanças e modificações sejam cobertas pelas reivindicações em anexo.[0076] It should be understood that various changes and modifications in the presently preferred embodiments described in the present invention will be apparent to those skilled in the art. Such changes and modifications may be made without deviating from the character and scope of the present topic and without diminishing its intended advantages. It is therefore intended that such changes and modifications are covered by the attached claims.

Claims

1. METHOD OF PREPARING A STABLE DISPERSION OF FLOCCULATED FILLER PARTICLES THAT HAVE A SPECIFIC PARTICLE SIZE DISTRIBUTION FOR USE IN THE PAPER PRODUCTION PROCESS, characterized by comprising: a) the provision of an aqueous dispersion of filler particles; b) adding a first flocculating agent to the dispersion in an amount between 0.1 and 3.0 g/kg (0.2 and 6.0 lb/ton) of treated load to mix uniformly in the dispersion without causing flocculation of charge particles; wherein the first flocculating agent has a reduced specific viscosity (RSV) of at least 3 dl/g; c) adding a second flocculating agent to the dispersion in an amount between 0.1 and 4.0 g/kg (0.2 and 8.0 lb/ton) of treated filler to initiate flocculation of the filler particles in the presence the first flocculating agent, wherein the second flocculating agent is a polymer having a lower molecular weight than the first flocculating agent and an RSV of at least 3 dl/g; and d) shearing the flocculated dispersion to provide a dispersion of filler flakes having a particle size between 10 and 70 μm; wherein the second flocculating agent and the first flocculating agent are charged in opposition; and wherein the dispersion of filler flakes is prepared prior to their addition to the paper mass. where the reduced specific viscosity is calculated by the following formula: RSV = [(n/no) -1]/c where n is the viscosity of the polymer solution of the flocculating agent, n is the viscosity of the solvent at the same temperature, where the solvent is a 1.0 molar sodium nitrate solution, c is the concentration of polymer in solution measured at a concentration of 0.045 g/dL polymer in solvent, the measuring temperature is 30°C and the viscosities n and no are measured using a Cannon Ubbelohde microdilution viscometer, size 75, in which the viscometer is mounted in a perfectly vertical position in a constant bath temperature of 30±0.02°C.

2. METHOD, according to claim 1, characterized in that the first flocculating agent is anionic and the second flocculating agent is cationic.

3. METHOD, according to claim 1, characterized in that the first flocculating agent is selected from the list consisting of: partially hydrolyzed polyacrylamide, copolymers of acrylamide and sodium acrylate, and copolymer of acrylamide and 2-acrylamido 2-methylpropane sulfonic acid.

4. METHOD, according to claim 1, characterized in that the first flocculating agent has an anionic charge of 5 to 40 mol%.

5. METHOD, according to claim 1, characterized in that the molecular weight of the first flocculating agent is greater than the molecular weight of the second flocculating agent.

6. METHOD OF PRODUCING PAPER PRODUCTS FROM PULP, characterized in that it comprises the formation of an aqueous cellulosic paper mass, the addition of an aqueous dispersion of the filler flakes prepared by the method, as defined in claim 1, to the mass of paper, draining the paper mass to form a sheet, and drying the sheet.

7. PAPER PRODUCT, characterized in that it is prepared by the method as defined in claim 6.