Brevet FR2171847A1 — publié le 19730928

La présente invention concerne le traitement de la craie en poudre et le produit ainsi obtenu. La craie en poudre, autrement dit le blanc d'Espagne, est une matière qui convient en qualité de charge pour la fabrication du papier. Toutefois, il ne peut pas être utilisé: avec un encollage à l'alun auquel les fabrications de papier recourent habituellement, ceux-ci faisant en général appel comme charge à du kaolin. L'invention vise une forme de craie en poudre améliorée, ayant subi un traitement de nature à lui donner une surface qui ne réagit pas à l'action des acides, et qu'on peut ainsi utiliser comme charge dans un papier encollé à l'alun. On peut aboutir à ce résultat par une modification de la nature chimique de la surface de la poudre, par exemple par un traitement avec un verre soluble ou avec une solution d'un phosphate soluble dans l'eau. Un tel traitement produit du silicate de calcium ou du phosphate de calcium à la surface de la craie et si l'on effectue l-a réaction a l'état humide, comme c 'est en général le cas, le produit final pourra être mis sur le marché sous forme d'une bouillie, car cette matière sera utilisée le plus souvent sous forme d'une suspension pour constituer la charge dans la pate à papier et par conséquent son séchage est inutile.Cependant, si on le préfère, la craie traitée-peut être soumise à un séchage et peut être emballée sous forme d'une poudre sèche. La réaction chimique est d'une nature tout à fait simple et facile et il est évident qu'on peut la faciliter par chauffage et agitation. On peut effectuer un tel traitement en trempant la craie en poudre dans une solution aqueuse de phosphate qui contient, par exemple, de 5 à 80% de phosphate en poids, ou bien on peut pulvériser la solution dans une chambre dans laquelle on maintient en suspension les particules de craie par circulation d'air ou par agitation mécanique. Les phosphates préférés sont les phosphates d'ammonium, de sodium et de potassium et on obtient également de bons résultats en utilisant des polyphosphates. Parmi les phosphates appropriés, on mentionnera l'hexaphos- phate de sodium, le tétraphosphate de sodium, le phosphate dipotasique, le di-phosphate de potassium, l'orthophosphate de potassium, le phosphate monopotassique et le phosphate de potassium neutre. Quand on transforme la craie en une poudre ne réagissant pas avec des acides par une réaction chimique, on peut effectuer le traitement pendant l'incoporation de la craie dans le papier dans lequel cette craie doit être introduite en qualité de charge, par exemple en ajoutant de l'acide phosphorique ou un autre réactif à l'eau dans la pile de la machine de fabrication de papier avant l'incorporation de la craie qui doit servir de charge. En variante, on peut munir la craie d'un enrobage superficiel hydrophile constitué d'une matière filmogène naturelle ou synthétique. C'est ainsi que l'on peut enrober les particules de craie avec une solution ou dispersion d'acétate de cellulose, d'un polyester non saturé, d'une résine époxy, d'une résine mélamine-formaldéhyde, d'une résine urée-formaldéhyde, de chlorure de polyvinyle, dsacétate de polyvinyie, de résine acrylique, d'un dérivé de furanne ou d'une protéine. La matière d'enrobage' peut également etre d'un type qui réagit dans une certaine mesure avec la craie, comme par exemple l'acide palmitique, oléique, laurique ou oxalique. L'enrobage pleut'être également constitué d'une poudre minérale telle que le kaolin. Les exemples suivants, dans lesquels toutes les proportions sont en poids sauf indication contraire, illustrent l'invention sans aucunement en limiter la portée EXEMPLE 1 On trempe 100 g de craie en poudre dans 200 cm3 d'une solution aqueuse de phosphate de- sodium qui contient 1% de phosphate à une température de 750C et on agite pendant 30 minutes. La réaction est alors terminée. On élimine la phase aqueuse et on place la craie traitée dans des récipients, toujours à l'état humide. On peut procéder de la même façon en remplaçant le phosphate par l'un des phosphates indiqués ou en utilisant une solution aqueuse d'un verre soluble. EXEMPLE 2 On mélange de la craie en poudre avec de l'eau qui contient, en solution, 20% d'urée et 2% d'hexaméthylène-tétramine jusqu'à ce que la craie ait absorbé 10% de la solution. On place la craie humide dans un broyeur dans lequel on mélange des vapeurs de formaldéhyde avec la poudre, sous agitation intense et à une température de 1300C jusqutà ce que l'eau soit évaporée et que la réaction de formation de résine soit achevée. EXEMPLE 3 Dans un broyeur, on mélange de la craie en poudre à une tem pérature de 1300C avec une solution aqueuse à 20% de résine uréeformaldéhyde qui n'a pas réagi et qui contient un catalyseur, la solution étant introduite dans le broyeur sous forme d'une pulvérisation. On poursuit l'agitation jusqu'a evaporation de l'eau et achèvement de la réaction de formation de la résine. Cette résine comprend 1 partie d'urée, 1 partie de formaldéhyde à 40% et de 0,5 à 3% d'un catalyseur qui peut être un phosphate monoammonique, le thiocyanate d'ammonium ou le nitrate de zinc. EXEMPLE 4 Dans un broyeur à une température de l50QC y on mélange de la craie en poudre avec une solution aqueuse' à 10% de résine mélamineformaldéhyde non durcie contenant un catalyseur > la solution étant introduite dans le broyeur sous forme d'une pulvérisation. On poursuit l'agitatIon jusqu'à évaporation de l'eau et achèvement de la réaction de formation de la résine. La résine comprend de 2 à 4 parties de mélamine, de 1 à 3 parties de formaldéhyde a 40% et de 0,5 a 2% d'un catalyseurs par exemple, de l'acide ehlorhydrique, de l'acide nitrique de l'acide orthophosphorique ou du sulfate d'aluminium. Bien que la craie en poudre suivant l'invention qui ne réagit pas avec les acides, soit destinée principalement à constituer une charge pour le papier on peut l'utiliser dans d'autres buts, par exemple pour remplacer l'argile (ball clay) en qualité d'agent de saupoudrage dans des engrais chimiques. REVENDICATIONS i. Craie en poudre, caractérisée en ce qu'elle présente un revetement de surface hydrophile ne réagissant pas avec les acides et qui consiste soit en un phosphate de calcium ou un silicate de calcium obtenu par réaction de la craie avec une solu- tion d'un phosphate ilydro-soluble ou d'un verre soluble, soit en une substance filmogène naturelle ou synthétique. 2. Craie en poudre suivant la revendication 1r caraetéri- sée en ce que le revetement de surface est une résine urée-formal- déhyde. 3. Craie en poudre suivant la revendication I, caractérisée en ce que le revetement de surface est une résine mélamine-formai- déhyde 4. Procédé de préparation de craie en poudre suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on qu'on fait réagir la craie avec une- solution aqueuse d'un phosphate hydro-soluble-. 5 Procédé suivant la revendication 4, caractérisé e ce qu'on l'exécute dans la pile d'une machine k fabriquer le papier.