BR112012016478B1 - Método para crepar uma rede de papel - Google Patents
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Abstract
método para crepar uma rede de papel o presente pedido de patente de invenção apresenta uma composição de material útil para produzir graus muito elevados de flexibilidade de papel de seda; a composição do material compreende uma composição adesiva que inclui um poliol à base de glicerol; o poliol à base de glicerol evita que a composição se torne quebradiça e não volátil; isso permite que a composição torne-se reumedecida depois de crepada e permite níveis fortes de adesão mesmo em temperaturas elevadas.
Description
“MÉTODO PARA CREPAR UMA REDE DE PAPEL Referência Cruzada a Pedidos Relacionados.
Nenhuma.
Declaração Relativa à Pesquisa ou Desenvolvimento Patrocinados pelo Governo Federal.
Não Aplicável.
Histórico da Invenção [0001] O presente pedido de patente de invenção refere-se a composições de material e métodos para utilizá-los para melhorar as propriedades físicas de papel manufaturado, em particular fazendo um papel de seda particularmente flexível. Tipicamente, o papel de seda obtém suas propriedades características, de flexibilidade, volume, absorvência e capacidade de esticar, por um processo envolvendo um dispositivo Secador Yankee. Na fabricação normal, o papel é alimentado no dispositivo Secador Yankee como uma rede de fibras úmidas. A rede de fibras úmidas é dessecada em um cilindro de compressão onde a folha é transferida para a superfície de um cilindro da Secadora Yankee. Nesse ponto, a rede de papel apresenta, tipicamente, 35-40% de consistência (65-60% de água) . A folha é ainda secada pelo cilindro aquecido a vapor da Secadora Yankee e sistemas de injeção de ar quente até 90-98% de consistência e removida com uma lâmina raspadora. A ação mecânica da lâmina raspadora resulta em uma ruptura das ligações das fibras que forma uma estrutura de microdobras que confere ao papel de seda suas propriedades características. Esse processo é chamado de crepagem.
[0002] A fim de crepar adequadamente uma rede de papel para fazer papel de seda flexível, a rede de papel tem que aderir à superfície do cilindro da secadora
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Yankee. Quando a rede de papel colide com a lâmina raspadora, são formadas microdobras na direção da máquina pela ação de compressão ou encurtamento enquanto, ao mesmo tempo, a rede é separada do cilindro secador. Essa adesão é facilitada pela aplicação de um adesivo na superfície do cilindro secador. Além disso, componentes que proporcionam acabamento úmido também podem contribuir com a adesão que ocorre. Os adesivos comumente utilizados pela Yankee são polímeros sintéticos como resinas de poliaminoamida-epicloridrina (PAE), resinas de poliaminaepicloridrina, alcoóis polivinílicos, acetatos de polivinila, poliacrilamidas, poliaminas, polivinilaminas, poliamidas, polivinilpirrolidonas, poliéteres, polietilenoiminas, copolímeros reticulados de álcool vinílico e outros descritos na Patente Estadunidense 5.374.334. Outros polímeros naturais e naturais derivatizados também podem ser empregados, incluindo amido, goma de guar, carboximetilcelulose, hidroxietilcelulose, hidroxipropilcelulose e materiais semelhantes. Vários compostos com peso molecular menor, agentes de desmoldagem, óleos e surfactantes são utilizados para modificar as propriedades desses adesivos.
[0003] A indústria de tecidos tem um interesse contínuo na fabricação de tecidos de grau prêmio, que são tecidos com altos níveis de maciez e volume. Melhoras na maciez podem ser obtidas modificando a fonte de fibras, implementando estratégias particulares de formação e de secagem, crepando as folhas de fibras e utilizando a aplicação de acabamento úmido ou tópica de agentes amaciantes. Crepar a folha de papel quando ela apresentar um nível de umidade muito baixo (< 3%) é uma forma muito eficaz de alcançar os níveis desejados de maciez e de volume elevados. Em níveis baixos de
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3/20 umidade, a folha e o revestimento tendem a aderir um ao outro mais fortemente o que faz com que a folha descole na direção Z mais eficientemente gerando, dessa forma, maior volume e suavidade. Baixos níveis de umidade podem ser atingidos aumentando a temperatura da secadora Yankee e dos sistemas de injeção.
[0004] Apesar dos benefícios para a maciez do tecido, a crepagem de baixa umidade não está sendo amplamente praticada devido a questões de executabilidade do revestimento. Os adesivos para crepagem convencional normalmente desenvolvem um revestimento duro que é menos reumedecível depois de serem submetidos a temperaturas elevadas e secagem extensiva que é necessária para crepagem de baixa umidade. Esse revestimento duro e quebradiço resulta em uma perda de aderência e também resulta na vibração da lâmina (trepidação), que pode causar crepagem não uniforme, desgaste da lâmina e, em casos extremos, danificar a superfície do cilindro da secadora Yankee.
[0005] Uma tentativa para tratar desses problemas é utilizar umectantes para plastificar o adesivo e, com isso, combater muitas das consequências das altas temperaturas da Secadora Yankee. Um desses umectantes é o glicerol (veja, por exemplo, as Patentes Estadunidenses 5.187.219 e 5.660.687). O glicerol demonstrou alterar as propriedades viscoelásticas de um filme de revestimento. Além disso, ele aumenta a temperatura de transição vítrea e o módulo de cisalhamento do filme, tornando-o mais macio e mais reumedecível tanto em condições de alta quanto de baixa temperatura. Infelizmente, quando na forma aquosa diluída, como é o caso quando aplicado em secadoras Yankee, a volatilidade
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4/20 de misturas de glicerol/água limita a eficácia do glicerol como plastificante. Como a água também é comum nos ambientes da Secadora Yankee, há uma grande demanda por um agente modificador que plastifique o filme, mas que não seja tão volátil quanto o glicerol. O documento US 6547925 divulga o uso de agentes amaciantes em adesivos de crepagem a serem espalhados sobre a superfície da secadora Yankee.
Breve Resumo da Invenção [0006] Pelo menos uma aplicação do presente pedido de patente de invenção está direcionada para um método de crepagem de uma rede de papel compreendendo as etapas de:
a) aplicação, em um cilindro de crepagem rotativo, de uma composição de revestimento, a composição de revestimento compreendendo um ou mais agentes adesivos, pelo menos um agente de desmoldagem e pelo menos um poliglicerol;
b) prensagem da rede de papel contra o cilindro de crepagem para efetuar a adesão da rede de papel ao cilindro de crepagem; e
c) desalojamento da rede de papel do cilindro de crepagem com uma lâmina.
[0007] A composição de revestimento pode permanecer plastificada a uma temperatura além do limite de volatilidade do glicerol. O poliglicerol pode ser entre 1 e 70% da composição de revestimento. A composição de revestimento pode apresentar uma temperatura de transição vítrea inferior a 100°C. A composição de revestimento pode ser prontamente reumedecível depois de o papel ter sido desalojado do cilindro de crepagem.
[0008] Os poligliceróis podem ser selecionados do grupo que consiste de: poliglicerol de acordo
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5/20 com a fórmula:
m n p 0H r onde m, n, o, p, q e r são iguais a um número inteiro de 0 a 25 poliglicerol formado pelo glicerol reticulado com epicloridrina, poligliceróis de condensação de base, polimerização de monômeros à base de glicidol e qualquer combinação deles.
[0009] A estrutura do poliglicerol pode ser selecionada do grupo que consiste de: linear, ramificada, hiper-ramificada, dendrítica, cíclica ou qualquer combinação deles. 0 poliglicerol pode apresentar um peso molecular maior do que 100 g/mol. O revestimento pode compreender, ainda, resinas de poliaminoamida-epicloridrina (PAE), resinas de poliamina-epicloridrina, poliacrilamidas, polivinilaminas, polivinilpirrolidonas, polímeros naturais, polímeros naturais derivatizados, amido, goma de guar, carboximetilcelulose, hidroxietilcelulose, aditivos funcionais, sais quaternários orgânicos apresentando cadeias graxas de aproximadamente 12 a aproximadamente 22 átomos de carbono, sais quaternários de dialquil imidazolínico, sais quaternários de dialquil diamidoamina, sais quaternários de monoalquil trimetilamônio, sais quaternários de dialquil dimetilamônio, sais quaternários de trialquil monometilamônio, sais quaternários etoxilados, sais quaternários de dialquil e trialquil éster, polisiloxano, silicones quaternários, polisiloxanos organorreativos,
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6/20 polidimetilsiloxanos amino-funcionais, poliaminas, poliamidas, poliamidoaminas, polímeros de amidoamina-epicloridrina, polietilenoiminas, álcool polivinílico, copolímeros de álcool polivinílico, acetato de polivinila, copolímeros de acetato de vinila, poliéteres, ácido poliacrílico, copolímeros de ácido acrílico, derivados de celulose, amidos, derivados de amidos, cola animal, polímeros reticulados de vinilamina/álcool vinílico, copolímeros de acrilamida glioxalada/dialildimetilacrilamida, adesivos para cilindro de crepagem livres de halogênios com base em polímeros reticulados catiônicos de polioaminoamida e qualquer combinação deles. A composição de revestimento pode, ainda, compreender ácido láctico ou lactato, pode, ainda, compreender agentes de desmoldagem, outros modificadores (incluindo fosfatos) e aditivos funcionais, poligliceróis, derivados de poliglicerol e outros polióis com base em glicerol e qualquer combinação deles.
[0010] O agente de desmoldagem pode compreender um item selecionado do grupo que consiste de: óleos de desmoldagem compostos de óleo naftênico, parafínico, vegetal, mineral ou sintético e surfactantes emulsificantes, agentes de desmoldagem formulados com um ou mais surfactantes como ácidos graxos, alcoóis alcoxilados, ácidos graxos alcoxilados e qualquer combinação deles. A composição do revestimento pode ser aplicada como uma solução aquosa, uma emulsão ou uma dispersão. O papel crepado pode ser preparado de acordo com o método do presente pedido de patente de invenção.
Breve Descrição dos Desenhos [0011] Uma descrição detalhada do presente
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7/20 pedido de patente de invenção é descrita a partir daqui com referência específica sendo feita aos desenhos nos quais:
• a figura 1 é uma ilustração da estrutura de poligliceróis adequados para uso no filme do presente pedido de patente de invenção;
• a figura 2 é uma ilustração das estruturas de unidades repetidas adequadas, que podem ser utilizadas nos poligliceróis utilizados no filme do presente pedido de patente de invenção;
• a figura 3 é um gráfico que mostra as propriedades de volatilidade melhoradas dos modificadores do presente pedido de patente de invenção;
• a figura 4 é um gráfico que mostra a resistência melhorada à perda de peso dos modificadores diluídos; e • a figura 5 é um gráfico que mostra a resistência melhorada do revestimento seco do filme do presente pedido de patente de invenção.
Descrição Detalhada da Invenção
DEFINIÇÕES [0012] Para os propósitos dessa solicitação, a definição desses termos é a seguinte:
• “Dispersão significa uma mistura termodinamicamente instável de partículas sólidas extremamente finas, tipicamente de tamanho coloidal, que são altamente dispersas através de uma fase líquida contínua que, de outra forma, não é misturável com ela. As dispersões podem ser pelo menos temporariamente estabilizadas com agentes dispersantes.
• “Emulsão significa uma mistura termodinamicamente instável de fase líquida dispersa, que é altamente dispersa como pequenos glóbulos através de uma fase líquida contínua que,
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8/20 de outra forma, não é misturável com ela. As emulsões podem ser pelo menos temporariamente estabilizadas com surfactantes e emulsificantes.
• “Poliol Polimérico significa um polímero no qual as unidades de repetição monoméricas compreendendo o polímero são pelo menos em parte polióis e incluem, mas não se limitam aos poligliceróis, derivados de poligliceróis e um polímero que consiste de pelo menos uma unidade monomérica de glicerol e pelo menos outra unidade monomérica de outras múltiplas unidades monoméricas independente da sequência de arranjos de unidades monoméricas e quaisquer combinações deles.
• “Poliol significa um composto ou polímero contendo pelo menos dois grupos hidroxila no qual cada um deles pelos menos dois grupos hidroxila são anexados para separar os átomos de carbono de um esqueleto alifático, incluindo, mas não se limitando aos glicóis, glicerol, pentaeritritol, trimetiloletano, trimetilolpropano, 1,2,6-hexanotriol, sorbitol, inositol, poli(vinil álcool) e polióis à base de glicerol.
• “Plastificante significa uma substância que, quando adicionado a um material, causa um aumento da flexibilidade e manuseabilidade daquele material, frequentemente como resultado da diminuição da temperatura de transição vítrea daquele material.
[0013] Caso aquelas definições acima ou uma definição apresentada em algum lugar dessa solicitação seja inconsistente com um significado (explícito ou implícito) que seja comumente utilizado, em um dicionário, ou apresentado em uma fonte incorporada como referência nessa solicitação, os termos da solicitação e da reivindicação em particular são
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9/20 entendidos como sendo interpretados de acordo com a definição encontrada nesta solicitação, e não de acordo com a definição comum, definição encontrada em dicionário, ou a definição que foi incorporada como referência.
[0014] Pelo menos uma aplicação do presente pedido de patente de invenção é direcionada a uma composição de revestimento da Secadora Yankee compreendendo um adesivo, um agente de desmoldagem e um agente modificador. O adesivo liga uma lâmina de papel à superfície do tambor da Secadora Yankee. O presente pedido de patente de invenção abrange solicitações de lâminas de papel compreendendo fibras celulósicas, fibras sintéticas e qualquer combinação delas. O agente de desmoldagem reduz a potência do adesivo para permitir que uma lâmina raspadora remova a lâmina de papel seca do tambor. O agente modificador plastifica a composição de revestimento, mantendo-a macia, e permitindo que ela seja reumedecida e mantenha a aderência na presença de alta temperatura. Uma descrição das composições de revestimento da Secadora Yankee é apresentada na Solicitação de Patente Estadunidense 12/273217.
[0015] Em pelo menos uma aplicação do agente modificador é uma composição que compreende um poliol polimérico à base de glicerol, incluindo poligliceróis, derivados de poligliceróis e um polímero que consiste de pelo menos uma unidade monomérica de glicerol e pelo menos outra unidade monomérica de outras unidades monoméricas independente da sequência de arranjos de unidades monoméricas. O poliol polimérico à base de glicerol adequado inclui, mas não se limita àqueles descritos na Solicitação de Patente Estadunidense 12/582.827 e na Solicitação de Patente Publicada
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Estadunidense 2009/0130006. Em pelo menos uma aplicação, o poliol polimérico apresenta um peso molecular inferior a 100.
[0016] Em pelo menos uma aplicação, o agente modificador é uma composição que compreende poligliceróis. Os poligliceróis adequados incluem, mas não se limitam àqueles descritos na Solicitação de Patente Estadunidense 12/582.827 e na Solicitação de Patente Publicada Estadunidense 2009/0130006. Em pelo menos uma aplicação, o poliglicerol apresenta um peso molecular superior a 100. Embora se saiba que o glicerol apresente algum uso como plastificante em outros materiais, por exemplo, conforme descrito na Patente dos EUA 5.187.219, não se tentou, anteriormente, utilizar o poliglicerol em revestimentos da secadora Yankee.
[0017] Em pelo menos uma aplicação, o poliglicerol é selecionado da lista que consiste de: diglicerol, triglicerol e análogos maiores, conforme especificado pela estrutura ilustrada na FIG. 1. Os poligliceróis podem se preparados pela reticulação com epicloridrina, através da condensação de glicerol, pela polimerização de monômeros à base de glicidol ou qualquer combinação deles.
[0018] Em pelo menos uma aplicação, o poliglicerol pode apresentar uma estrutura conforme ilustrada na FIG. 1. O poliglicerol compreende uma estrutura que inclui pelo menos duas unidades repetidas selecionadas de pelo menos uma das estruturas listadas na FIG. 2 incluindo, mas não se limitando às estruturas lineares I e II, ramificadas, hiperramificadas ou estruturas dendríticas III, IV e VIII, estruturas cíclicas V, VI e VII e qualquer combinação delas. Qualquer estrutura da FIG. 2 pode ser combinada com qualquer
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11/20 estrutura ou estruturas incluindo ela mesma através de qualquer funcionalidade do grupo hidroxila na estrutura. As ligações cíclicas de quaisquer estruturas cíclicas básicas da FIG. 2 podem conter qualquer estrutura ou estruturas como parte ou partes das ligações. Na FIG. 1 e na FIG. 2, os números m, n, n', o, p, q e r em cada estrutura podem, independentemente, ser qualquer numeral 0, 1, 2, ... 25. Na FIG. 1 R e R' são (CH2)n e n pode, independentemente, ser 1 ou 0.
[0019] Em pelo menos uma aplicação, o agente modificador para revestimentos da Yankee compreende derivados de poliglicerol. Os derivados podem ser obtidos por derivativação de poligliceróis com 1 a 22 átomos de carbono. A modificação inclui, mas não se limita à alquilação, alcoxilação, esterificação e modificações semelhantes.
[0020] Em pelo menos uma aplicação, as composições adesivas do presente pedido de patente de invenção são aplicadas à superfície de um cilindro de crepagem como uma solução aquosa diluída. Em uma aplicação, a solução aquosa inclui de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 10,0 por cento do peso dos polímeros do presente pedido de patente de invenção. Em outra aplicação, os polímeros do presente pedido de patente de invenção são incluídos na solução aquosa em uma concentração de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 5,0 por cento de peso. Em outra aplicação, os polímeros do presente pedido de patente de invenção são incluídos na solução aquosa em uma concentração de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 1,0 por cento de peso. Aqueles com habilidade na técnica de crepar adesivos apreciarão que o motivo para esse percentual maior de água na mistura seja, em parte, com base na necessidade de apenas depositar uma camada muito fina de adesivo no
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12/20 cilindro de crepagem, o que, em uma aplicação, é mais facilmente realizado com uma barra de pulverização.
[0021] Em pelo menos uma aplicação, as aplicações de pulverização descritas acima podem ser melhoradas adicionalmente por diversos meios, por exemplo, utilizando barras de pulverização desenhadas para dupla ou tripla cobertura, oscilando a barra de pulverização e por recirculação da composição do agente de desmoldagem diluída da saída da barra de pulverização para melhorar a mistura e reduzir a possibilidade de separação.
[0022] Em pelo menos uma aplicação, um agente de desmoldagem que também esteja na forma aquosa é aplicado na secadora Yankee juntamente com o adesivo polimérico. O agente de desmoldagem proporciona lubrificação entre a superfície da secadora Yankee e a lâmina raspadora utilizada para crepar o papel de seda da secadora Yankee. O agente de desmoldagem também permite que o papel de seda seja liberado do adesivo durante o processo de crepagem. Agentes de desmoldagem representativos incluem óleos de desmoldagem composto de óleo naftênico, parafínico, vegetal, mineral ou sintético e surfactantes emulsificantes. A fim de formar dispersões aquosas estáveis, o agente de desmoldagem é tipicamente formulado com um ou mais surfactantes como ácidos graxos, alcoóis alcoxilados, ácidos graxos alcoxilados e substâncias semelhantes. O agente de desmoldagem pode ser aplicado ao cilindro de crepagem antes ou depois da composição adesiva, ou pode ser adicionado juntamente com o adesivo para aplicação no cilindro de crepagem.
[0023] Em pelo menos uma aplicação, as composições adesivas do presente pedido de patente de invenção
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13/20 também podem ser utilizadas em combinação com aditivos funcionais utilizados na técnica para melhorar a suavidade do tecido ou toalha. Aditivos funcionais representativos incluem sais quaternários orgânicos com cadeias graxas de aproximadamente 12 a aproximadamente 22 átomos de carbono incluindo sais quaternários de dialquil imidazolínio, sais quaternários de dialquil diamidoamina, sais quaternários de monoalquil trimetilamônio, sais quaternários de dialquil dimetilamônio, sais quaternários de trialquil monometilamônio, sais quaternários etoxilados, sais quaternários de dialquil e trialquil éster e substâncias semelhantes. Aditivos funcionais adequados adicionais incluem polisiloxanos, silicones quaternários, polisiloxanos organorreativos, polidimetilsiloxanos amino-funcionais e substâncias semelhantes.
[0024] Em pelo menos uma aplicação, os adesivos de crepagem para preparar o papel cremado incluem, mas não se limitam aos seguintes: Poliaminas, poliamidas, poliamidoaminas, polímeros de amidoamina-epicloridrina, polietilenoiminas, álcool polivinílico, copolímeros de álcool vinílico, acetato polivinílico, copolímeros de acetato vinílico, poliéteres, ácido poliacrílico, copolímeros de ácido acrílico, derivados de celulose, amidos, derivados de amido, cola animal, polímeros reticulados de vinilamina/álcool vinílico conforme descritos na Patente Estadunidense 5.374.334, copolímeros de acrilamida glioxalada/dialildimetil acrilamida; os polímeros descritos e reivindicados na Patente Estadunidense 5.179.150; os polímeros descritos e reivindicados na Patente Estadunidense 5.187.219; uma mistura de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 50 por cento de peso
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14/20 de uma primeira resina de poliamida-epialoidrina e de aproximadamente 99,9 a aproximadamente 50 por cento de peso de uma segunda resina de poliamida-epialoidrina, conforme descrito e reivindicado na Patente Estadunidense 6.277.242 B1 e adesivos para cilindro de crepagem livres de halogênios com base em polímeros catiônicos reticulados de poliaminoamida conforme descrito e reivindicado na Patente Estadunidense 5.382.323.
EXEMPLOS [0025] O exposto anteriormente pode ser melhor compreendido através da referência aos exemplos a seguir, que são apresentados para propósitos de ilustração e não pretendem limitar o escopo do presente pedido de patente de invenção.
[0026] Várias amostras de poliglicerol foram caracterizadas para determinar sua viscosidade a granel e peso molecular incluindo, o Diglicerol e o Poliglicerol-3 comercialmente disponíveis pela Solvay Chemical International (Bélgica) e materiais sintetizados PG-1 e PG-2 disponíveis da Nalco Company (Naperville, IL). Uma descrição dessas amostras é apresentada na Tabela 1 e mostra que todas as amostras apresentavam viscosidade e peso molecular maiores do que o glicerol (PM = 92 g/mol). A viscosidade a granel das amostras foi medida por um Reômetro AR2000 (TA Instruments, New Castle, DE). As medições foram realizadas de forma rotativa a uma taxa de cisalhamento de 5 s-1 e 40°C. Uma placa paralela de 60 mm foi utilizada com um vão de 2000 pm. Para as medições do peso molecular, todas as amostras foram analisadas com um método de CET (cromatografia de exclusão por tamanho) e os pesos moleculares (PM) relatados foram os pesos moleculares médios
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15/20 com base nos padrões de calibração de PEG/PEO. Os poligliceróis preparados por condensação de base podem conter ácido láctico ou lactato.
Tabela 1. Descrições e caracterizações do peso molecular de amostras de poliglicerol
| Amostra | Tipo de Poliglicerol | Viscosidade (Pa-s) | Pm* |
| Glicerol | — | 0,26 | 92 |
| Diglicerol | Reticulado com Epi | 2,3 | 140 |
| Poliglicerol-3 | Reticulado com Epi | 6,6 | 200 |
| PG-1 | Condensação da Base | 35 | 320 |
| PG-2 | Condensação da Base | 130 | 540 |
*Exclui o monômero de glicerol [0027] Exemplo 1. Procedimento geral para a produção de poligliceróis: Uma mistura de reação de glicerol (500,0 partes) e solução de NaOH ou KOH (3 a 10% por peso de ativo em relação ao peso total de sólidos da reação) foi agitada e aquecida gradativamente até 230 a 260 graus Célsius sob taxas de fluxo de gás inerte particulares. A mistura da reação foi agitada nessa temperatura por um tempo de reação desejado (em horas) e amostras do processo foram coletadas depois de duas horas e a cada uma ou duas horas a partir de então para caracterizações do produto. Taxas de fluxo de nitrogênio a 0,2 a 8 mols de nitrogênio por hora para cada mol de glicerol ou pressões de vácuo inferiores a 760 mmHg foram aplicadas iniciando a partir do tempo de reação entre 0 a 4 horas até o final da reação. Os produtos de poliglicerol foram utilizados para aplicação diretamente ou após diluição com água, com ou sem ajuste de pH.
[0028] Exemplo 2. A volatilidade das amostras de poliglicerol foi determinada por termogravimetria (TGA), a Figura 3 é a cobertura de curvas de perda de peso por
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TGA para glicerol em várias amostras de poliglicerol. A Tabela 2 lista a temperatura na qual ocorre perda de peso de 5% nas amostras. A perda de peso de 5% de glicerol ocorre em 162°C, ao passo que a perda de peso de 5% de amostras de poliglicerol ocorre em temperaturas significativamente mais elevadas. Isso indica que todas as amostras de poliglicerol são menos voláteis do que o glicerol. Aproximadamente 20-40 mg de amostras foram analisadas por TGA (TA Instruments, New Castle, DE) a uma taxa de aquecimento de 10°C/min. em uma atmosfera de ar (taxa de fluxo: 90 ml/min.).
Tabela 2. Temperatura de perda de peso de 5% determinada por
TGA
| Amostra | Temperatura (°C) |
| Glicerol | 162 |
| Diglicerol | 235 |
| Poliglicerol-3 | 255 |
| PG-1 | 192 |
| PG-2 | 204 |
[0029] Exemplo 3. A volatilidade menor de poliglicerol em comparação com glicerol em soluções aquosas diluídas é ilustrada na Figura 4. À medida que a concentração de modificador se torna mais diluída, a vantagem de poliglicerol sobre o glicerol torna-se mais aparente. A uma concentração de modificador de 1%, praticamente 100% do modificador glicerol é perdido após a secagem a 105°C por 16,5 horas. Ao contrário, apenas 10% do modificador poliglicerol é perdido.
[0030] Exemplo 4. As propriedades de plastificação do poliglicerol, quando formulado como parte de uma composição da secadora Yankee, foram demonstradas a partir de medições da temperatura de transição vítrea (Tg) e do módulo de armazenagem de corte (G'). A Tg do polímero foi medida por
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Calorimetria Exploratória Diferencial, e o G' do filme de polímero foi medido pelo reômetro. A Tabela 3 mostra o efeito de modificadores sobre a Tg e o G' de filme à base de PAE. Os resultados demonstram que o poliglicerol é um plastificante tão eficaz quanto o glicerol. O poliglicerol reduziu a Tg de forma semelhante ao glicerol, e o filme de PAE modificado pelo poliglicerol é um filme mais macio em comparação com o filme não modificado. Um Calorímetro Exploratório Diferencial TA Q200 (TA Instruments, New Castle, DE) foi utilizado para a medição da Tg. Amostras de polímero foram preparadas moldando-se filmes em uma placa de polipropileno. As amostras foram secadas a 105°C em uma estufa durante a noite. Aproximadamente 10-15 mg de amostra foi selada em um recipiente de DSC com tampa. A amostra foi aquecida a uma taxa de 10°C/min. A Tg foi determinada a partir da segunda varredura utilizando um método de meia altura. O módulo de armazenagem de corte G' foi medido por um Reômetro AR2000 (TA Instruments, New Castle, DE). Filmes de polímero foram preparados por moldagem a partir de uma solução de 5% (p/p) . O filme foi secado em uma estufa a 95°C durante a noite. O filme seco foi perfurado com um molde (8 mm de diâmetro). O disco de 8 mm foi secado adicionalmente em uma estufa a vácuo a 110°C por duas horas. O módulo de armazenagem de corte G' foi medido utilizando uma placa paralela de 8 mm a 110°C e 1 Hz.
Tabela 3. Efeitos dos modificadores sobre a temperatura de transição vítrea e sobre o módulo de armazenagem de corte de resina de PAE.
| Amostra | Tg (°C) | G' (kPa) |
| PAE | 76 | 1500 |
| PAE + Glicerol | 55 | 510 |
| PAE + PG-2 | 57 | 770' |
Petição 870190036739, de 17/04/2019, pág. 49/76
18/20 [0031] Exemplo 5. A fim de comparar o efeito de poligliceróis e glicerol sobre a adesão, um teste de revestimento e descascamento seco foi realizado. Esse teste mediu a força necessária para descascar uma tira de algodão colada em uma placa de metal aquecida. Primeiro, uma composição adesiva de PAE foi aplicada à placa de metal por uma haste de revestimento no 40. O adesivo aplicado à placa apresentava não mais do que 15% de sólidos. A placa foi aquecida a 100°C e uma tira de algodão seca foi pressionada contra a placa por um cilindro de 1,9 kg. Então, a placa de metal foi aquecida a 105°C e a tira foi deixada para secar por 15 minutos. Então, a placa de metal foi fixada a um dispositivo de teste e o tecido foi removido da placa a um ângulo de 180° a uma velocidade constante. Os resultados do teste mostrados na FIG. 5 demonstram a eficácia do presente pedido de patente de invenção. A amostra sem modificador não mostrou aderência ao revestimento seco porque como o filme adesivo de PAE secou, ele se tornou quebradiço e muito duro para que a tira de algodão aderisse. Embora o modificador glicerol possa tornar o filme mais macio o que aumentou a aderência ao revestimento seco, a FIG. 5 torna claro que os filmes contendo poliglicerol apresentavam aderência superior ao revestimento seco em comparação com filmes contendo glicerol como modificador.
[0032] Esses dados também deixam claro que como o poliglicerol funciona como um plastificante eficaz, mesmo em uma circunstância rara, uma quantidade residual de glicerol estaria presente em uma amostra de filme modificado com poliglicerol, o glicerol residual não funcionaria eficazmente como um plastificante para poliamidoamina/epialoidrina uma vez que a maior abundância e
Petição 870190036739, de 17/04/2019, pág. 50/76
19/20 eficácia de poliglicerol sobrepujariam qualquer efeito do glicerol residual. Além disso, a FIG. 3 torna claro que como os poligliceróis são menos voláteis sob determinadas condições de uso (por exemplo, ambientes de 100 a 162 graus) nessas condições, o glicerol não é um plastificante eficaz para a resina de poliamidoamina/epialoidrina porque ele evapora enquanto os poligliceróis retidos não funcionam como plastificantes.
[0033] Embora esse pedido de patente de invenção possa ser incorporado de muitas formas diferentes, mostra-se nos desenhos e descrito em detalhes aqui aplicações específicas preferidas do presente pedido de patente de invenção. A presente revelação é uma exemplificação dos princípios do presente pedido de patente de invenção e não pretende limitar o presente pedido de patente de invenção às aplicações particulares ilustradas. Todas as patentes, solicitações de patentes, publicações científicas e quaisquer outros materiais referenciados mencionados aqui são incorporados integralmente como referência. Além disso, o presente pedido de patente de invenção abrange qualquer combinação possível de alguma ou de todas as várias aplicações descritas e incorporadas aqui.
[0034] A revelação acima se destina a ser ilustrativa e não exaustiva. Essa descrição sugerirá muitas variações e alternativas para alguém com habilidade comum nessa técnica. Todas essas alternativas e variações destinam-se a serem incluídas dentro do escopo das reivindicações onde o termo “compreendendo significa “incluindo, mas não se limitando a. Aqueles familiarizados com a técnica podem reconhecer outros equivalentes às aplicações específicas
Petição 870190036739, de 17/04/2019, pág. 51/76
20/20 descritas aqui cujos equivalentes também se destinam a serem abrangidos pelas reivindicações.
[0035] Entende-se que todas as variações e parâmetros revelados aqui são abranjam quaisquer e todas as subvariações resumidas aqui, e cada número entre os desfechos. Por exemplo, considera-se que uma variação declarada de “1 a 10 inclua quaisquer e todas as subvariações entre (e inclusive) o valor mínimo de 1 e o valor máximo de 10; isto é, todas as subvariações iniciando com um valor mínimo de 1 ou mais (por exemplo 1 a 6,1), terminando com um valor máximo de 10 ou menos (por exemplo, 2,3 a 9,4, 3 a 8,4 a 7) e, finalmente, para cada número 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 e 10 contido dentro da variação.
[0036] Isso completa a descrição das aplicações preferidas e alternativas do presente pedido de patente de invenção. Aqueles familiarizados com a técnica podem reconhecer outros equivalentes à aplicação específica descrita aqui cujos equivalentes também se destinam a serem abrangidos pelas reivindicações anexas.
Claims (14)
- REIVINDICAÇÕES1. MÉTODO PARA CREPAR UMA REDE DE PAPEL, caracterizado por ter as etapas de: a) aplicar uma composição de revestimento a um cilindro de crepagem giratório, a composição de revestimento tendo pelo menos um agente adesivo, pelo menos um agente de desmoldagem e pelo menos um poliglicerol; b) pressionar a rede de papel contra o cilindro de crepagem para efetuar a aderência da rede de papel ao cilindro de crepagem; e c) desalojar a rede de papel do cilindro de crepagem utilizando uma lâmina raspadora.
- 2. MÉTODO PARA CREPAR UMA REDE DE PAPEL, de acordo com a reivindicação número 1, caracterizado por a composição de revestimento permanecer plastificada a uma temperatura além do limite de volatilidade do glicerol.
- 3. MÉTODO PARA CREPAR UMA REDE DE PAPEL, de acordo com a reivindicação número 1, caracterizado por o poliglicerol ser entre 1 e 70% da composição de revestimento.
- 4. MÉTODO PARA CREPAR UMA REDE DE PAPEL, de acordo com a reivindicação número 1, caracterizado por a composição de revestimento apresentar uma temperatura de transição vítrea inferior a 100°C.
- 5. MÉTODO PARA CREPAR UMA REDE DE PAPEL, de acordo com a reivindicação número 1, caracterizado por a composição de revestimento ser prontamente reumedecível depois do papel ter sido desalojado do cilindro de crepagem.
- 6. MÉTODO PARA CREPAR UMA REDE DE PAPEL, de acordo com a reivindicação número 1, caracterizado por os poligliceróis serem selecionados do grupo que consiste de: poliglicerol de acordo com a fórmula:Petição 870190036739, de 17/04/2019, pág. 53/762/4m n p 0H t onde m, n, o, p, q e r sejam iguais a um número inteiro entre mais de 0 e menos de 25, o poliglicerol formado pelo glicerol reticulado com epicloridrina, poligliceróis de condensação de base, polimerização de monômeros à base de glicidol e qualquer combinação deles.
- 7. MÉTODO PARA CREPAR UMA REDE DE PAPEL, de acordo com a reivindicação número 1, caracterizado por a estrutura do poliglicerol ser selecionada do grupo que consiste de: linear, ramificada, hiper-ramifiçada, dendrítica, cíclica ou qualquer combinação deles.
- 8. MÉTODO PARA CREPAR UMA REDE DE PAPEL, de acordo com a reivindicação número 1, caracterizado por o poliglicerol ter um peso molecular maior do que 100 g/mol.
- 9. MÉTODO PARA CREPAR UMA REDE DE PAPEL, de acordo com a reivindicação número 1, caracterizado por o revestimento ter, ainda, resinas de poliaminoamidaepicloridrina (PAE), resinas de poliamina-epicloridrina, poliacrilamidas, polivinilaminas, polivinilpirrolidonas, polímeros naturais, polímeros naturais derivatizados, amido, goma de guar, carboximetilcelulose, hidroxietilcelulose, hidroxipropilcelulose, aditivos funcionais, sais quaternários orgânicos contendo cadeias graxas de 12 a 22 átomos de carbono, sais quaternários de imidazolínio, sais quaternários de dialquil diamidoamina, sais quaternários de monoalquilPetição 870190036739, de 17/04/2019, pág. 54/763/4 trimetilamônio, sais quaternários de dialquil dimetilamônio, sais quaternários de trialquil monometilamônio, sais quaternários etoxilados, sais quaternários de dialquil e trialquil éster, polisiloxanos, silicones quaternários, polisiloxanos organorreativos, polidimetilsiloxanos aminofuncionais, poliaminas, poliamidas, poliamidoaminas, polímeros de amidoamina-epicloridrina, polietilenoiminas, álcool polivinílico, copolímeros de álcool vinílico, acetato de polivinila, copolímeros de acetato de vinila, poliéteres, ácido poliacrílico, copolímeros de ácido acrílico, derivados de celulose, amidos, derivados de amido, cola animal, polímeros reticulados de vinilamina/álcool vinílico, copolímeros de acrilamida glioxalada/dialildimetil acrilamida, adesivos de cilindro de crepagem livres de halogênios à base de polímeros catiônicos reticulados de poliaminoamida e qualquer combinação deles.
- 10. “MÉTODO PARA CREPAR UMA REDE DE PAPEL, de acordo com a reivindicação número 1, caracterizado por a composição de revestimento conter, ainda, ácido láctico ou sal de lactato.
- 11. “MÉTODO PARA CREPAR UMA REDE DE PAPEL, de acordo com a reivindicação número 1, caracterizado por o revestimento conter, ainda, agentes de desmoldagem, outros modificadores (incluindo fosfatos) e aditivos funcionais.
- 12. “MÉTODO PARA CREPAR UMA REDE DE PAPEL, de acordo com a reivindicação número 1, caracterizado por a composição de revestimento conter poligliceróis, derivados de poliglicerol, polióis à base de glicerol e qualquer combinação deles.
- 13. “MÉTODO PARA CREPAR UMA REDE DE PAPEL,Petição 870190036739, de 17/04/2019, pág. 55/764/4 de acordo com a reivindicação número 1, caracterizado por o agente de desmoldagem conter um selecionado do grupo que consiste de: óleos de desmoldagem compostos de óleo naftênico, parafínico, vegetal, mineral ou sintético e surfactantes emulsificantes, agentes de desmoldagem formulados com um ou mais surfactantes com ácidos graxos, alcoóis alcoxilados, ácidos graxos alcoxilados e qualquer combinação deles.
- 14. “MÉTODO PARA CREPAR UMA REDE DE PAPEL, de acordo com a reivindicação número 1, caracterizado por a composição de revestimento ser aplicada como uma solução aquosa, uma emulsão ou uma dispersão.
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