BR112013016338B1

BR112013016338B1 - processo para produzir um produto de folha encrespada, produto de papel tissue encrespado, trama de papel tissue encrespado, e, artigo absorvente

Info

Publication number: BR112013016338B1
Application number: BR112013016338-0A
Authority: BR
Inventors: Dave Allen Soerens; Cathleen Mae Uttecht; Cynthia Suzanne Krueger
Original assignee: Kimberly-Clark Worldwide, Inc
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2011-11-17
Publication date: 2020-11-17
Also published as: CN103270218B; KR20130132504A; MX2013007109A; AU2011350917A1; EP2659066A2; BR112013016338A2; US8506755B2; AU2011350917B2; RU2573482C2; EP2659066B1; RU2013133793A; WO2012090089A4; KR101848532B1; WO2012090089A3; WO2012090089A2; US20120165775A1; CN103270218A; EP2659066A4

Abstract

PRODUTO DE PAPEL TISSUE ENCRESPADO, TRAMA DE PAPEL TISSUE ENCRESPADO, ARTIGO ABSORVENTE E PROCESSO PARA PRODUZIR UM PRODUTO DE FOLHA ENCRESPADA A presente invenção trata de um material compósito absorvente que pode ser fabricado ao aplicar um polímero ligante absorvente flexível (FAB), também mencionado aqui como um superabsorvente flexível, durante a etapa de encrespamento de fabricação de papel tissue convencional. Como tal, o processo oneroso de aplicar FAB a um substrato por pulverização ou impressão seguido por secagem pode ser eliminado. A etapa de encrespamento tem a vantagem adicional de melhorar a flexibilidade e maciez da trama fibrosa tratada com FAB.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção se refere genericamente a um produto de papel tissueencrespado que compreende um aglutinante absorvente flexível e um polímero de formação de filme solúvel em água. Ao aplicar um aglutinante absorvente flexível sobre o produto de papel tissueatravés do processo de encrespamento, o aglutinante absorvente flexível é localizado na superfície da trama fibrosa criando tramas tendo características de absorvência aperfeiçoadas em comparação com tramas preparadas utilizando aditivos de encrespamento tradicionais e comparável a tramas preparadas ao pulverizar ou imprimir um polímero superabsorvente sobre a trama.

HISTÓRICO

[002] Superabsorventes flexíveis são conhecidos na técnica. Tais superabsorventes fornecem a vantagem de serem altamente absorventes, ainda assim flexíveis o bastante para serem incorporados em artigos absorventes, particularmente artigos absorventes finos tais como protetores de calcinha, que exigem um alto grau de flexão. Artigos absorventes compreendendo superabsorventes flexíveis, entretanto são genericamente fabricados por impressão ou pulverização do superabsorvente nascente sobre um compósito não tecido seguido por secagem. Esse processo não somente requer equipamento adicional em comparação com a fabricação de artigos absorventes tradicionais, como também é mais oneroso e mais lento. Além disso, embora o uso de superabsorventes flexíveis resulte em artigos absorventes que são menos rígidos do que artigos similares contendo materiais superabsorventes tradicionais, os artigos podem ainda ter níveis de rigidez que excedem aqueles desejados por consumidores.

[003] Portanto, há necessidade na técnica por compósitos absorventes aperfeiçoados que compreendem superabsorventes flexíveis e artigos absorventes incorporando os mesmos. Um desejo é fazer os artigos absorventes mais finos. Outro desejo é fazer artigos absorventes mais flexíveis. Ainda outro desejo é aperfeiçoar ou manter a captação absorvente e/ou capacidade absorvente de tais artigos. Cobrindo todos esses desejos é o desejo de reduzir o custo de fabricação e utilizar processos e equipamentos de fabricação existentes.

RESUMO DA INVENÇÃO

[004] Foi surpreendentemente constatado agora que um material compósito absorvente pode ser fabricado ao aplicar um polímero aglutinante absorvente flexível (FAB), também mencionado aqui como um superabsorvente flexível, durante a etapa de encrespamento de fabricação de papel tissueconvencional. Como tal, o processo oneroso de aplicar FAB a um substrato por pulverização ou impressão seguido por secagem foi eliminado. A etapa de encrespamento apresenta a vantagem adicional de aperfeiçoar a flexibilidade e maciez da trama fibrosa tratada com FAB. Além disso, a etapa de encrespamento localiza eficazmente o superabsorvente flexível na superfície da trama fibrosa criando tramas tendo características de absorvência que são melhores do que tramas preparadas utilizando aditivos de encrespamento tradicionais e comparáveis com tramas preparadas por pulverização ou impressão de FAB sobre a trama.

[005] Por conseguinte, em um aspecto da presente invenção um produto de papel tissueencrespado compreendendo uma trama de papel tissue encrespado tendo um primeiro lado e um segundo lado; e uma composição de aditivos de encrespamento disposta, pelo menos no primeiro lado da trama de papel tissueencrespado, a composição de aditivos compreendendo um superabsorvente flexível e um componente de formação de filme.

[006] Em outros aspectos a presente invenção provê uma trama de papel tissueencrespado compreendendo uma trama de papel tissuetendo um primeiro lado e um segundo lado; a trama de papel tissuetendo sido encrespada a partir de um secador de tambor ac qual uma composição de aditivos de encrespamento foi aplicada, o aditivo de encrespamento compreendendo um superabsorvente flexível e um componente de formação de filme.

[007] Ainda em outros aspectos, a presente invenção provê um artigo absorvente compreendendo uma camada de forro e uma camada absorvente; em que a camada absorvente é posicionada adjacente à camada de forro; em que a camada absorvente compreende uma folha de papel tissue encrespada tendo um primeiro lado e um segundo lado; e uma composição de aditivos de encrespamento disposta pelo menos no primeiro lado da folha de papel tissueencrespado, a composição de aditivos de encrespamento compreendendo um superabsorvente flexível e um componente de formação de filme.

[008] Ainda em outro aspecto a presente invenção provê um processo para produzir um produto de folha encrespado compreendendo aplicar uma composição de aditivos que compreende um superabsorvente flexível e um componente de formação de filme para uma superfície de encrespamento em movimento; pressionar uma folha de base contra a superfície de encrespamento após a composição de aditivos ter sido aplicada, a composição de aditivos aderindo a folha de base à superfície de encrespamento; e remover a folha de base a partir da superfície de encrespamento com uma lâmina de encrespamento, em que a folha de base compreende, em peso, de cerca de 0,1% a cerca de 3% de composição de aditivos.

[009] Outras características e aspectos da presente invenção são discutidos em maior detalhe abaixo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0010] A Figura 1 é um diagrama esquemático de um aspecto de um secador Yankee utilizado para secar a trama fibrosa da presente invenção;

[0011] A Figura 2 é um diagrama esquemático de um aspecto de um processo para formar tramas fibrosas encrespadas úmidas para uso na presente invenção; e

[0012] A Figura 3 é um diagrama esquemático de uma porção de uma máquina de formação de trama fibrosa, ilustrando um aspecto da formação de uma trama fibrosa estratificada tendo múltiplas camadas.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0013] Para transferir um adesivo de encrespamento para sobre a trama de papel tissuese requer adesivos de encrespamento tendo boa capacidade de formação de filme e boa resistência coesiva. Um filme bem formado com baixa resistência coesiva assegura que falha na lâmina de encrespamento ocorre na camada de adesivo, desse modo depositando uma porção da camada de adesivo por sobre a trama de papel tissue.Aglutinantes absorventes flexíveis (FAB), embora tendo flexibilidade aperfeiçoada em comparação com polímeros superabsorventes tradicionais, reticulam e se tomam quebradiços quando expostos ao calor elevado da superfície de encrespamento, causando adesão aumentada à superfície de encrespamento e falha fora da camada adesiva. O resultado é depósito ruim de FAB sobre a superfície de trama, vida de lâmina de encrespamento reduzida e capacidade de escorrimento mim. Desse modo, para permitir o depósito de FAB sobre a superfície de trama utilizando técnicas de encrespamento convencionais, o aditivo de encrespamento inclui, preferivelmente, um componente de formação de filme. O aditivo de encrespamento pode compreender ainda um componente modificador, que pode auxiliar na fo/mação de filme ou fornecer outros benefícios funcionais tais como absorvência aperfeiçoada.

[0014] Por conseguinte, em geral, a presente invenção é dirigida a um produto de papel tissueencrespado compreendendo uma trama de papel tissue que foi encrespada a partir de um secador de tambor ao qual uma composição de aditivos de encrespamento compreendendo um FAB e um polímero de formação de filme solúvel em água foi aplicada. O produto de papel tissue encrespado resultante tem uma capacidade de retenção aumentada em relação a produtos de papel tissueconvencionalmente encrespados, enquanto retém ou aperfeiçoa a eficiência de fabricação. Em alguns aspectos, um componente modificador solúvel em água também pode ser aplicado ao secador de tambor para fornecer benefícios adicionais e propriedades de folha aperfeiçoadas.

[0015] Em uma modalidade particularmente preferida a composição de aditivos de encrespamento compreende o produto de reação de, pelo menos 15% por massa de monômero monoetilenicamente insaturado selecionado a partir de ácido carboxílico, sais de ácido carboxílico, ácido sulfônico, sais de ácido sulfônico, ácido fosfórico e sais de ácido fosfórico; um plastificante; um éster de acrilato ou metacrilato que contém uma funcionalidade de alcoxisilano; um agente de transferência de cadeia; um sal de metal de transição; um sistema iniciador; e um agente de neutralização, tal como o componente FAB. Preferivelmente quando o componente FAB é colocado em um substrato e reticulado, o componente FAB forma uma camada superabsorvente no substrato, ou pode ser impregnado no substrato. Em geral, o termo “materiais superabsoriventes” se refere a materiais orgânicos ou inorgânicos insolúveis em água, intumescíveis em água capazes, sob as condições mais favoráveis, de absorver pelo menos cerca de 10 vezes seu peso, ou pelo menos cerca de 15 vezes seu peso, ou pelo menos cerca de 25 vezes seu peso em uma solução aquosa contendo 0,9 por cento em peso de cloreto de sódio. Ao contrário, “materiais absorventes” são capazes, sob as condições mais favoráveis, de absorver pelo menos 5 vezes seu peso de uma solução aquosa contendo 0,9 por cento em peso de cloreto de sódio. Preferivelmente, a formação de uma camada superabsorvente no substrato resulta no substrato tendo uma absorvência maior do que 5 g/g, tal como até cerca de 7 g/g do compósito absorvente, ou cerca de 5,5 g/g a cerca de 6,5 g/g do compósito absorvente, como medido pelo Teste de Capacidade de Retenção.

[0016] Com referência agora à Figura 1, a composição de aditivos da presente invenção é aplicada diretamente sobre a superfície de secador 20 (por exemplo, um secador Yankee) utilizando uma lança de pulverização 22. Uma descrição geral do processo de encrespamento é descrita, por exemplo, na Patente U.S. No. 7.820 010, que é incorporada aqui a título de referência em um modo que seja compatível com a presente. A trama fibrosa 13 é aderida à superfície do secador Yankee quando é pressionada para contato com a composição. A trama fibrosa e a composição são subsequentemente raspadas da superfície do secador por uma lâmina de encrespamento 24.

[0017] A composição de aditivos compreende uma composição de um polímero de aglutinante absorvente flexível (FAB), o qual também pode ser mencionado como um polímero superabsorvente flexível. O polímero superabsorvente flexível inclui preferivelmente um polímero monoetilenicamente insaturado, tal como ácido carboxílico, ácido sulfônico, ou ácido fosfórico, ou sais dos mesmos, e um éster de acrilato ou metacrilato que contém uma funcionalidade de alcoxisilano, ou um monômero capaz de copolimerização com um composto contendo um grupo funcional de trialcoxisilano e reação subsequente com água para formar um grupo de silanol em que a composição de polímero aglutinante superabsorvente flexível apresenta um monômero monoetilenicamente insaturado residual menor do que cerca de 1.000 ppm. Mais especificamente, a composição FAB é o produto de reação de pelo menos 15% em massa de ácido carboxílico, sulfônico ou fosfórico monoetilenicamente insaturado ou sais dos mesmos, um éster de acrilato ou metacrilato que contém uma funcionalidade alcoxisilano que, após exposição à água, forma um grupo funcional silanol que condensa para formar um polímero reticulado, um monômero de éster contendo glicol hidrofílico copolimerizável; e/ou um plastificante. Monômeros adequados que podem ser incluídos para fazer uma solução de polímero superabsorvente apropriada incluem monômeros contendo grupo de carboxila: por exemplo, ácidos mono ou policarboxílicos monoetilenicamente insaturados, tais como ácido (met)acrílico (significando ácido acrílico ou ácido metacrílico; notações similares são utilizadas a seguir), ácido maleico, ácido fumárico, ácido crotônico, ácido sórbico, ácido itacônico e ácido cinâmico; monômeros contendo grupo anidrido de ácido carboxílico; por exemplo, anidridos de ácido policarboxílico monoetilenicamente insaturados (tal como anidrido maleico); monômeros contendo sal de ácido carboxílico; por exemplo, sais solúveis em água (sais de metal alcalino, sais de amónio, sais de amina e similares) de ácidos mono ou policarboxílicos monoetilenicamente insaturados (tais como (met)acrilato de sódio, (met)acrilato de trimetilamina, (met)acrilato de trietanolamina, maleato de sódio, maleato de metilamina; monômeros contendo grupo de ácido sulfônico: por exemplo, ácidos sulfônicos de vinila alifáticos ou aromáticos (tais como ácido sulfônico de vinila, ácido sulfônico de alila, ácido viniltolueno sulfônico, ácido sulfônico de estireno), ácidos sulfônicos (met)acrílicos (tais como (met)acrilato de sulfopropila, 2-hidroxi-3-(met)acriloxi propil ácido sulfônico); monômeros contendo grupo de sal de ácido sulfônico: por exemplo, sais de metal alcalino, sais de amónio, sais de amina de monômeros contendo grupo de ácido sulfônico como mencionado acima; e/ou monômeros contendo grupo de amida: vinil formamida, (met)acrilamida, N- alquil(met)acrilamidas (tais como N-metil acrilamida, N-hexil acrilamida), N,N-dialquil(met)acril amidas (tais como N,N-dimetil acrilamida, N,N-di-n- propilacrilamida), N-hidroxialquil(met)acrilamidas (tais como N-metilol (met)acrilamida, N-hidroxi etil(met)acrilamida, N,N- diidroxialquil(met)acrilamidas [tais como N,N-diidroxieil(met)acrilamida], lactamas de vinila (tal como N-vinil pirrolidona).

[0018] Adequadamente , a quantidade de acido carboXilico, sulfonico ou fosfórico monoetilenicamente insaturado ou sais dos mesmos em relação ao peso da composição de polímero aglutinante superabsorvente flexível pode variar de cerca de 15% a cerca de 99,9% em peso. Em alguns aspectos, os níveis de ácido carboxílico, sulfônico ou fosfórico monoetilenicamente insaturado ou sais dos mesmos podem estar entre cerca de 25% e cerca de 99,9% em peso da composição de polímero aglutinante superabsorvente flexível, tal como entre cerca de 25% e cerca de 90% em peso da composição de polímero aglutinante superabsorvente flexível, ou entre cerca de 30% e cerca de 80% em peso da composição de polímero aglutinante superabsorvente flexível; ou entre cerca de 50% e cerca de 70% em peso da composição de polímero aglutinante superabsorvente flexível para alguns usos pretendidos. Polímeros FAB apropriados e métodos de fazer os mesmos são descritos nas Patentes U.S. Nos. 7.312.286, e 7.335.713, as quais são ambas incorporadas aqui a título de referência em um modo compatível com a presente invenção.

[0019] O componente FAB pode estar presente na composição de aditivos em qualquer quantidade operativa e variará com base1 no componente químico selecionado, bem como nas propriedades finais que são desejadas. Por exemplo, o componente FAB pode estar presente na composição de aditivos em uma quantidade de cerca de 10-90% em peso, tal como 20-80% em peso ou 30-70% em peso com base no peso total da composição de aditivos, para fornecer benefícios aperfeiçoados.

[0020] Em uma modalidade preferida a composição de aditivos compreende adicionalmente pelo menos um componente de formação de filme. O componente de formação de filme contido na composição de aditivos pode variar dependendo da aplicação específica e resultado desejado. Componentes de formação de filme apropriados incluem, por exemplo, ésteres e éteres de celulose. Outros componentes de formação de filme apropriados incluem polissacarídeos de comprimento de cadeia suficiente para formar filmes tais como, porém, não limitados a pululano e pectina. O polímero de formação de filme pode conter também monômeros monoetilenicamente insaturados que não contêm um grupo de ácido pendente, porém são copolimerizáveis com monômeros contendo grupos de ácido) Tais compostos incluem, por exemplo, os ésteres monoacrílicos e ésteres monometacrílicos de polietileno glicol ou polipropileno glicol, as massas molares (Mn) dos polialquileno glicóis sendo até cerca de 2.000.

[0021] Em um aspecto específico o componente de formação de filme é solúvel em água, por exemplo, um amido hidroxipropila, tal como o amido de hidroxipropila vendido por Chemstar, Minneapolils, MN sob o nome comercial GLUCOSOL 800. Outros componentes de formação de filme solúveis em água apropriados podem incluir, por exemplo, um hidroxipropil celulose (HPC), vendido sob o nome comercial de KLUCEL, metil celulose (MC) vendido sob o nome comercial de BENECEL e hidroxietil celulose vendido sob o nome comercial de NATROSOL, todos os quais são comercialmente disponíveis da Ashland, Inc., Covington, KY, EUA. O componente de formação de filme pode estar presente na composição de aditivos em qualquer quantidade operativa e variará com base no componente, químico selecionado, bem como nas propriedades finais que são desejadas. Por exemplo, no caso exemplar de GLUCOSOL 800, o componente de formação de filme pode estar presente na composição de aditivos em uma quantidade de cerca de 10-90% em peso, tal como 20-80% em peso ou 30- 70% em peso com base no peso total da composição de aditivos, para fornecer benefícios aperfeiçoados. Quaisquer destes produtos químicos, depois de diluídos em água, são dispostos sobre uma superfície de secador Yankee com uma lança de pulverização 22 para transferir finalmente para a superfície da trama.

[0022] Em alguns aspectos, o componente de formação de filme é dissolvido em 1% em peso de uma solução aquosa, e diluído adicionalmente como exigido para fornecer a dosagem desejada a ser fornecida à superfície de secagem. Níveis de adição são genericamente medidos como a quantidade de aditivo por área unitária de superfície de secagem, por exemplo, mg/m2 de superfície de secador. A dosagem é estimada com base no volume de solução de formação de filme multiplicada pela concentração de formação de filme e dividida pelos metros quadrados de papel tissuetratado por tempo unitário.

[0023] Além de um componente de formação de filme solúvel em água, a composição de aditivos pode incluir um componente modificador. O componente modificador é utilizado, entre outras coisas, para ajustar a adesão da trama a uma superfície, de secagem de papel tissue.O componente modificador também pode aperfeiçoar a limpeza da máquina de papel tissue (por exemplo, a superfície de secador de máquina de papel tissuee panos ou feltros de máquina de papel tissue).Em alguns aspectos, o componente modificador é solúvel em água, por exemplo, Carbowax PEG 8000 (Dow Chemical, Midland, MI, EUA). O componente modificador pode estar presente na composição de aditivos em qualquer quantidade operativa e variará com base no componente químico selecionado, bem como nas propriedades finais que são desejadas. Por exemplo, no caso exemplar de Carbowax PEG 8000, o componente modificador pode estar presente na composição de aditivos em uma quantidade de cerca de 1-60% em peso ou pelo menos de cerca de 1% em peso, tal como pelo menos cerca de 5% em peso, ou pelo menos cerca de 10% em peso ou até cerca de 30% em peso, tal como até cerca de 40% em peso ou até cerca de 50% em peso ou mais, com, base no peso total da composição de aditivos, para fornecer benefícios aperfeiçoados.

[0024] Os exemplos de outros componentes modificadores apropriados incluem copolímeros em blocos de óxido de etileno óxido de propileno. Os componentes modificadores da presente invenção podem ter um peso molecular médio que varia dependendo do uso final do polímero. Preferivelmente, os componentes modificadores solúveis em água da presente invenção apresentam um peso molecular ponderai médio que varia de cerca de 5.000 a cerca de 100.000 gramas por mol. Mais especificamente, os componentes adesivos da presente invenção apresentam um peso molecular ponderai médio variando de cerca de 6.000 até cerca de 100.000 gramas por mol, ou mais especificamente ainda, de cerca de 8.000 a cerca de 50.000 gramas por mol.

[0025] Em alguns aspectos, a composição de aditivos pode ser diluída antes da aplicação. O pH da solução aquosa é genericamente menor do que cerca de 12, tal como de cerca de 5 a cerca de 9, e preferivelmente cerca de 6 a cerca de 8. Nesse aspecto, a composição de aditivos pode ser diluída entre 0,20% em peso a 10% em peso, desejavelmente entre 4 e 7% em peso.

[0026] Em uma modalidade, a composição de aditivos pode ser aplicada tipicamente à trama durante um processo de encrespamento. Por exemplo, a composição de aditivos pode ser pulverizada sobre um tambor de secador aquecido para aderir a trama ao tambor de secador. A trama pode ser então encrespada a partir do tambor de secador.

[0027] Em geral, qualquer trama fibrosa apropriada pode ser tratada de acordo com a presente invenção. Por exemplo, em um aspecto, a folha base pode ser um produto de papel tissue,tal como um papel tissuehigiênico, papel tissuefacial, uma toalha de papel, um guardanapo, lenços umedecidos e secos e similares. Produtos fibrosos podem ser feitos de quaisquer tipos de fibra apropriados. Produtos fibrosos feitos de acordo com a presente invenção podem incluir produtos fibrosos de camada única ou produtos fibrosos de múltiplas camadas. Por exemplo, em alguns aspectos, o produto pode incluir duas camadas, três camadas ou mais.

[0028] Fibras apropriadas para fazer tramas fibrosas compreendem quaisquer fibras naturais ou sintéticas incluindo, porém não limitados a fibras não de madeira, tais como algodão, abacá, keriaf, grama sabai, linho, grama de esparto, palha, juta cânhamo, bagaço, fibras de penugem de planta com suco leitoso, e fibras de folha de abacaxi; e fibras de polpa ou madeira tal como aquelas obtidas de árvores decíduas e coníferas, incluindo fibras de madeira resinosa, tal como fibras Kraft de madeira resinosa do norte e do sul; fibras de folhosas, tais como eucalipto, bordo, vidoeiro, e álamo. Fibras de polpa podem ser preparadas em formas de rendimento elevado ou rendimento baixo e podem ser polpadas em qualquer método conhecido, incluindo kraft, sulfito, métodos de polpagem de rendimento elevado e outros métodos O polpagem conhecidos. Fibras preparadas a partir de métodos de polpagem de organosolv também podem ser utilizados, incluindo as fibras e métodos descritos nas Patentes U.S. Nos. 4.793.898, 4.594.130, 3.585.104. Fibras úteis também podem ser produzidas por polpagem de antraquinona, exemplificado pela Patente U.S. No. 5.595.628.

[0029] As tramas fibrosas da presente invenção também podem incluir fibras sintéticas. Por exemplo, as tramas fibrosas podem incluir até cerca de 10%, tal como até cerca de 30% ou até cerca de 50% ou até cerca de 70% ou mais em peso seco, para fornecer benefícios aperfeiçoados. Fibras sintéticas apropriadas incluem raiom, fibras de poliolefina, fibras de poliéster, fibras de núcleo-envoltório bicomponentes, fibras aglutinantes multicomponentes e similares. Tipos de fibra celulósica sintética incluem raiom em todas as suas variedades e outras fibras derivadas de viscose ou celulose quimicamente modificada.

[0030] Fibras celulósicas naturais quimicamente tratadas podem ser utilizadas, por exemplo, polpas mercerizadas, fibras reticuladas ou quimicamente enrijecidas, ou fibras sulfonadas. Para boas propriedades mecânicas em utilizar fibras de formação de trama, pode ser desejável que as fibras sejam relativamente não danificadas e amplamente não refinadas ou somente levemente refinadas. Embora fibras recicladas possam ser utilizadas, fibras virgens são genericamente úteis para suas propriedades mecânicas e falta de contaminardes. Fibras mercerizadas, fibras celulósicas regeneradas, celulose produzida por micróbios, raiom, e outro material celulósico ou derivados celulósicos podem ser utilizados. Fibras de formação de trama apropriadas podem incluir também fibras recicladas, fibras virgens, ou misturas das mesmas.

[0031] Em geral, qualquer processo capaz de formar uma trama também pode ser utilizado na presente invenção. Por exemplo, um processo de formação de trama da presente invenção pode utilizar encrespamento, encrespamento úmido, encrespamento duplo, reencrespamento, reencrespamento duplo, gofragem, pressão úmida, pressão a ar, secagem de ar direto, hidroemaranhado, secagem de ar direto encrespado, coformação, depósito a ar, bem como outros processos conhecidos na técnica. Para material hidroemaranhado, a percentagem de polpa é de cerca de 70-85%.

[0032] Folhas fibrosas também são apropriadas para artigos da presente invenção que são densificadas em padrão ou impressas, tal como as folhas fibrosas descritas em quaisquer das seguintes Patentes U.S. Nos. 4.514.345, 4.528.239, 5.098.522, 5.260.171 e 5.624.790, cujas descrições são aqui incorporadas a título de referência até o ponto em que não sejam contraditórias com a presente. Tais folhas fibrosas impressas podem ter uma rede de regiões densificadas que foram impressas contra um secador de tambor por um pano de impressão, e regiões que são relativamente menos densificadas (por exemplo, “domos” na folha fibrosa) correspondendo a condutos de deflexão no pano de impressão, em que a folha fibrosa sobreposta nos condutos de deflexão foi defletida por um diferencial de pressão a ar através do conduto de deflexão para formar um domo ou região semelhante a travesseiro de densidade mais baixa ou na folha fibrosa.

[0033] A trama fibrosa pode ser formada também sem uma quantidade substancial de resistência à ligação de fibra com fibra interna. A esse respeito, o acabamento de fibra utilizado para formar a trama de base pode ser tratado com um agente desaglutinante químico. O agente desaglutinante pode ser adicionado à pasta de fibra durante o processo de polpagem ou pode ser adicionado diretamente à caixa de entrada. Agentes desaglutinantes apropriados que podem ser utilizados na presente invenção incluem agentes desaglutinantes catiônicos tais como sais de amina quaternária de dialquila graxa, sais de amina terciária de alquila graxa mono, sais de amina primária, sais quaternários de imidazolina, silicone, sal quaternário e sais de amina de alquila graxa insaturada. Outros agentes desaglutinantes apropriados são descritos na Patente U.S. No. 5.529.665, que é incorporado aqui a título de referência em um modo compatível com a presente.

[0034] Aditivos químicos opcionais também podem ser adicionados à trama aquosa que forma uma massa ou a trama embriônica formada para conferir benefícios adicionais ao produto e processo e não são antagonistas aos benefícios pretendidos da invenção. Os produtos químicos a seguir são incluídos como exemplos e não pretendem limitar o escopo da invenção.

[0035] Os tipos de produtos químicos que podem ser adicionados à trama de papel tissueincluem adjuvantes de absorvência normalmente na forma de tensoativos catiônicos ou não iônicos, umectantes e plastificantes tais como polietileno glicóis com baixo peso molecular e compostos de poliidróxi, tais como glicerina e propileno glicol. Materiais que fornecem benefícios de saúde à pele tais como óleo mineral, extrato de aloe, vitamina E, silicone, loções em geral, e similares, também podem ser incorporados aos produtos acabados. Tais produtos químicos podem ser adicionados em qualquer ponto no processo de formação de trama.

[0036] Em geral, os produtos da presente invenção podem ser utilizados em conjunto com quaisquer materiais e produtos químicos conhecidos que não sejam antagonistas ao seu uso pretendido. Os exemplos de tais materiais incluem, porém não são limitados a agentes de controle de odor, tais como absorventes de odor, fibras e partículas de carvão ativado, talco de bebê, bicarbonato de sódio, agentes quelantes, zeólitos, perfumes ou outros agentes de mascarar odor, compostos de ciclodextrina, oxidastes e similares. Partículas superabsorventes, fibras sintéticas, ou filmes também podem ser empregados. Opções adicionais incluem corantes catiônicos, alvejantes ópticos, umectantes, emolientes e similares.

[0037] Tramas fibrosas que podem ser tratadas de acordo com a presente invenção podem incluir uma camada de fibras homogênea única ou podem incluir uma construção estratificada ou em camadas. Por exemplo, a camada de trama fibrosa pode incluir duas ou três camadas de fibras. Cada camada pode ter uma composição de fibra diferente. Por exemplo, com referência à Figura 3, um aspecto de um dispositivo para formar uma massa de polpa estratificada de multicamadas é ilustrado. Como mostrado, uma caixa de entrada de três camadas 10 inclui genericamente uma parede de caixa de entrada superior 12 e uma parede de caixa de entrada inferior 14. A caixa de entrada 10 inclui ainda um primeiro divisor 16 e um segundo divisor 19, que separam três camadas de pasta de fibra.

[0038] Cada uma das camadas de fibra compreende uma suspensão aquosa diluída de fibras de fabricação de papel. As fibras específicas contidas em cada camada dependem genericamente do produto sendo formado e dos resultados desejados. Por exemplo, a composição de fibra de cada camada pode variar dependendo de se um produto de papel tissuehigiênico, produto de papel tissuefacial ou toalha de papel estão sendo produzidos. Em um aspecto, por exemplo, a camada média 21 contém fibras kraft de madeira macia do sul individualmente ou em combinação com outras fibras tais como fibras de rendimento elevado. As camadas externas 23 e 25, por outro lado, contêm fibras de madeira macia, tal como kraft de madeira macia do norte.

[0039] Em um aspecto alternativo, a camada média pode conter fibras de madeira macia para resistência, enquanto as camadas externas podem compreender fibras de folhosas, tais como fibras de eucalipto, para uma maciez percebida.

[0040] Em geral, qualquer processo capaz de formar uma folha de base pode ser utilizado na presente invenção. Por exemplo, como ilustrado na Figura 3, um pano de formação de deslocamento sem fim 26, adequadamente sustentado e acionado por rolos 28 e 30, recebe a pasta de fabricação de papel em camadas que sai da caixa de entrada 10. Depois de retido no pano 26, a suspensão de fibra em camadas passa água através do pano como mostrado pelas setas 32. A remoção de água é obtida por combinações de gravidade, força centrífuga e sucção a vácuo dependendo da configuração de formação. A formação de tramas de papel de múltiplas camadas também é descrita e revelada na Patente U.S. No. 5.129.988, que é incorporada aqui a título de referência em um modo que seja compatível com a presente.

[0041] A gramatura de tramas fibrosas feitas de acordo com a presente invenção pode variar dependendo do produto final. Por exemplo, o processo pode ser utilizado para produzir papeis tissuehigiênicos, papeis faciais, toalhas de papel e similares. Em geral, a gramatura de tais produtos fibrosos pode variar de cerca de 5 g/m2 a cerca de 110 g/m2, tal como de cerca de 10 g/m2 a cerca de 90 g/m2. Para papel tissuehigiênico e papeis faciais, por exemplo, a gramatura variar de cerca de 10 g/m2 a cerca de 40 g/m2. Para toalhas de papel, por outro lado, a gramatura pode variar de cerca de 25 g/m2 a cerca de 80 g/m2 ou mais.

[0042] Produtos fibrosos feitos de acordo com os processos acima podem ter características de volume relativamente boas. Por exemplo, o volume de trama fibrosa também pode variar de cerca de 1-20 cm3/g, tal como de cerca de 3-15 cm3/g ou de cerca de 5-12 cm3/g.

[0043] Em produtos de múltiplas camadas, a gramatura de cada trama fibrosa presente no produto também pode variar. Em geral, a gramatura total de um produto de múltiplas camadas será genericamente igual ao indicado acima, tal como de cerca de 20 g/m2 a cerca de 200 g/m2. Desse modo, a gramatura de cada camada pode ser de cerca de 10 g/m2 a cerca de 60 g/m2, tal como de cerca de 20 g/m2 a cerca de 40 g/m2.

[0044] Com referência à Figura 2, uma caixa de entrada 60 emite uma suspensão aquosa de fibras sobre um pano de formação 62 que é sustentado e acionado por uma pluralidade de rolos de guia 64. Uma caixa de vácuo 66 é disposta abaixo do pano de formação 62 e é adaptada para remover água a partir da massa de fibra parai auxiliar na formação de uma trama. A partir do pano de formação 62, uma trama formada 68 é transferida para um segundo pano 70, que pode ser uma tela ou um feltro. O pano 70 é sustentado para movimento em tomo de um percurso contínuo por uma pluralidade de rolos de guia 72. Também é incluído um rolo de captação 74 projetado para facilitar a transferência de trama 68 a partir do pano 62 para o pano 70.

[0045] Preferivelmente a trama formada é seca por transferência para a superfície de um tambor secador aquecido giratório, tal como um secador Yankee. De acordo com a presente invenção, a composição de aditivos da presente invenção pode ser aplicada topicamente à trama de papel tissue enquanto a trama está se deslocando no pano ou pode ser aplicada à superfície do tambor secador para transferência para sobre um lado da trama de papel. Desse modo, a composição de aditivos é utilizada para aderir a trama de papel tissueao tambor secador. Nessa modalidade, à medida que a trama é carregada através de uma porção do percurso rotacional da superfície de secador, calor é transmitido para a trama fazendo com que a maior parte da umidade contida na trama seja evaporada. A trama é então removida do tambor secador por uma lâmina de encrespamento. Encrespar a trama à medida que é formada reduz adicionalmente a ligação interna na trama e aumenta a maciez. A aplicação da composição de aditivos à trama durante encrespamento, por outro lado, pode aumentar a resistência da trama.

[0046] Em outra modalidade a trama formada é transferida para a superfície do tambor secador aquecido giratório, que pode ser um secador Yankee. O rolo de pressão pode, em uma modalidade, compreender um rolo cabeceira de sucção. Para aderir a trama à superfície do tambor secador, um adesivo de encrespamento pode ser aplicado a superfície do tambor secador por um dispositivo de pulverização. O dispositivo de pulverização pode emitir uma composição de aditivos feita de acordo com a presente invenção ou pode emitir um adesivo de encrespamento convencional. A trama é aderida à superfície do tambor secador e então encrespada a partir do tambor utilizando a lâmina de encrespamento. Se desejado, o tambor secador pode ser associado a uma capela (hood).A capela pode ser utilizada para forçar ar contra ou através da trama.

[0047] Em outras modalidades, depois de encrespada a partir do tambor secador, a trama pode ser aderida a um segundo tambor secador. O segundo tambor secador pode compreender, por exemplo, um tambor aquecido circundado por uma capela. O tambor pode ser aquecido de cerca de 25 °C a cerca de 200 °C, tal como de cerca de 100 °C a cerca de 150 °C.

[0048] Para aderir a trama ao segundo tambor secador, um segundo dispositivo de pulverização pode emitir um adesivo por sobre a superfície do tambor secador. De acordo com a presente invenção, por exemplo, o segundo dispositivo de pulverização pode emitir uma composição de aditivos tal como descrito acima. A composição de aditivos não somente auxilia a aderir a trama de papel tissueao tambor secador, mas como também é transferida para a superfície da trama à medida que a trama é encrespada a partir do tambor secador pela lâmina de encrespamento.

[0049] Depois de encrespada a partir do segundo tambor secador, a trama pode, opcionalmente ser alimentada em tomo de um tambor de carretel de resfriamento e resfriada antes de ser enrolada em um carretel.

[0050] Além de aplicar a composição de aditivos durante formação da trama fibrosa, a composição de aditivos também pode ser utilizada em processos de pós-formação. Por exemplo, em um aspecto, a composição de aditivos pode ser utilizada durante um processo de impressão-encrespamento. Especificamente, depois de aplicada topicamente a uma trama fibrosa, a composição de aditivos foi considerada bem adequada para aderir a trama fibrosa a uma superfície de encrespamento, tal como em uma operação de impressão-encrespamento.

[0051] Por exemplo, após uma trama fibrosa ser formada e seca, em um aspecto, a composição de aditivos pode ser aplicada em pelo menos um lado da trama e pelo menos um lado da trama pode ser então encrespada. Em geral, a composição de aditivos pode ser aplicada somente a um lado da trama e somente um lado da trama pode ser encrespada, a composição de aditivos pode ser aplicada aos dois lados da trama e somente um lado da trama é encrespado, ou a composição de aditivos pode ser aplicada em cada lado da trama e cada lado da trama pode ser encrespado.

[0052] Em uma modalidade, a composição de aditivos pode ser adicionada em um lado da trama por encrespamento, utilizando um processo em linha ou fora de linha. Uma trama de papel tissuefeita de acordo com o processo ilustrado na Figura 2 ou Figura 3 ou de acordo com um processo similar é passada através de uma primeira estação de aplicação de composição de aditivos que inclui um nip formado por um rolo de pressão de borracha liso e um rolo de rotogravura com relevos. O rolo de rotogravura está em comunicação com um reservatório contendo uma primeira composição de aditivos. O rolo de rotogravura aplica a composição de aditivos em um lado de trama em um padrão pré-selecionado. A trama é, a seguir, contatada com um rolo aquecido, que pode ser aquecido a uma temperatura, por exemplo, até cerca de 200 °C, e mais preferivelmente de cerca de 100 °C a cerca de 150 °C e ainda mais preferencialmente de cerca de 120 °C a cerca de 150 °C. Em geral, a trama pode ser aquecida a uma temperatura suficiente para secar a trama e evaporar qualquer água. Deve ser entendido, que além do rolo aquecido, qualquer dispositivo de aquecimento apropriado pode ser utilizado para secar a trama. Por exemplo, em uma modalidade alternativa, a trama pode ser colocada em comunicação com um aquecedor infravermelho para secar a trama. Além de utilizar um rolo aquecido ou um aquecedor infravermelho, outros dispositivos de aquecimento podem incluir, por exemplo, qualquer forno convectivo ou forno de micro-ondas apropriado.

[0053] A partir do rolo aquecido, a trama pode ser avançada por rolos de tração para uma segunda estação de aplicação de composição de aditivos, que inclui um rolo de transferência em contato com um rolo de rotogravura, que está em comunicação com um reservatório contendo uma segunda composição de aditivos. A segunda composição de aditivos pode ser aplicada ao lado oposto da trama em um padrão pré-selecionado. As primeira e segunda composições de aditivos podem conter os mesmos ingredientes ou podem conter ingredientes diferentes. Altemativamente, as composições de aditivo podem conter os mesmos ingredientes em quantidades diferentes como desejado. Após a segunda composição de aditivos ser aplicada a trama é aderida a um rolo de encrespamento por um rolo de pressão e carregada na superfície do tambor de encrespamento por uma distância e a seguir removida a partir daí pela ação de uma lâmina de encrespamento. A lâmina de encrespamento executa uma operação de encrespamento de padrão controlado no segundo lado da trama de papel tissue.Embora a composição de aditivos esteja sendo aplicada a cada lado da trama de papel tissue,somente um lado da trama é submetido a um processo de encrespamento. Deve ser entendido, entretanto, que em outras modalidades os dois lados da trama podem ser encrespados.

[0054] Depois de encrespada a trama de papel tissuepode ser puxada através de uma estação de secagem. A estação de secagem pode incluir qualquer forma de uma unidade de aquecimento, tal como um forno energizado por calor infravermelho, energia de micro-onda, ar quente ou similar. Uma estação de secagem pode ser necessária em algumas aplicações para secar a trama e/ou curar a composição de aditivo. Dependendo da composição de aditivos selecionada, entretanto, em outras aplicações uma estação de secagem pode não ser necessária.

[0055] De acordo com a presente invenção, a composição de aditivos é aplicada à trama de papel tissuede modo a cobrir de cerca de 15% a cerca de 100% da área superficial da trama. Mais particularmente, na maioria das aplicações, a composição de aditivos cobrirá de cerca de 20% a cerca de 60% da área superficial de cada lado da trama. A quantidade total de composição de aditivos aplicada em cada lado da trama pode estar na faixa de cerca de 0,1% a cerca de 10% em peso, com base no peso total da trama, tal como de cerca de 0,3% a cerca de 5% em peso, tal como de cerca de 0,5% a cerca de 3% em peso. Para obter os níveis de aplicação de aditivo desejados a taxa de suplemento de composição de aditivos ao secador, medido como massa (isto é, mg) por área unitária de superfície de secador (isto é, m2) pode variar de cerca de 50 mg/m2 a cerca de 200 mg/m2, e ainda mais preferivelmente de cerca de 100 a cerca de 150 mg/m2.

[0056] Em um aspecto, tramas fibrosas feitas de acordo com a presente invenção podem ser incorporadas em produtos de múltiplas camadas. Por exemplo, em um aspecto, uma trama fibrosa feita de acordo com a presente invenção pode ser fixada em uma ou mais outras tramas fibrosas para formar um produto de enxugamento tendo características desejadas. As outras tramas laminadas à trama fibrosa da presente invenção podem ser, por exemplo, uma trama encrespada-úmida, uma trama calandrada, uma trama gofrada, uma trama seca por ar direto, uma trama seca por ar direto encrespada, uma trama seca por ar direto não encrespada, uma trama depositada a ar e similares.

[0057] Em um aspecto, ao incorporar uma trama fibrosa feita de acordo com a presente invenção em um produto de múltiplas camadas, pode ser desejável somente aplicar a composição de aditivos em um lado da trama fibrosa e posteriormente encrespar o lado tratado da trama. O lado encrespado da trama é então utilizado para formar uma superfície exterior de um produto de múltiplas camadas. O lado não tratado e não encrespado da trama, por outro lado, é fixado por qualquer meio apropriado em uma ou mais camadas.

[0058] Uma trama fibrosa feita de acordo com a presente invenção pode ser utilizada por si só ou como um componente absorvente ou camada absorvente em uma ampla variedade de artigos absorventes incluindo, porém, não limitados a artigos absorventes para cuidados pessoais, artigos absorventes industriais/domésticos e artigos absorventes médicos/de saúde. Em alguns aspectos, a trama fibrosa absorvente da presente invenção pode ser particularmente adequada para uso em absorventes femininos, protetores de calcinha, bandagens, forros de cama, forros e acolchoados de móveis, bem como outros artigos absorventes que necessitam tanto absorver como reter fluido. Tipicamente, artigos absorventes apresentam uma camada absorvente, e uma camada de forro, que ajuda a reter quaisquer fluidos absorvidos no artigo absorvente. A maioria dos artigos absorvente apresenta uma camada de forro que é uma camada impermeável a líquido. A camada de forro está genericamente voltada para longe da fonte de fluido, significando que a camada absorvente é posicionada entre a fonte de fluido e a camada de forro. Em algumas aplicações, tal como uma bandagem, a camada de forro pode ser material com aberturas, tal como um filme com aberturas, ou material que é de outro modo permeável a gás, tais como filmes permeáveis a gás. Em artigos de higiene pessoal absorventes tal como protetores de calcinha, a camada de forro que é uma camada impermeável a líquido é frequentemente uma camada voltada para a peça de vestuário. A camada de forro é frequentemente mencionada como uma folha posterior, defletor ou cobertura externa. Camadas adicionais, tais como uma camada de revestimento, também comumente mencionada como um revestimento do lado do corpo, também podem estar presentes no artigo absorvente da presente invenção.

[0059] Em uma modalidade particularmente preferida as tramas fibrosas absorventes da presente invenção são utilizadas como o material absorvente em um protetor de calcinha tendo uma camada de forro e uma camada absorvente. A camada absorvente compreende preferivelmente múltiplas camadas das tramas fibrosas absorventes da presente invenção, por exemplo, pelo menos cerca de 8 camadas e mais preferivelmente cerca de 8 a 15 camadas. O número de camadas variará dependendo da gramatura da trama fibrosa de multicamadas, entretanto, prefere-se formar uma camada absorvente tendo uma gramatura maior do que cerca de 100 g/m2. Gramaturas menores, entretanto, são consideradas. Por exemplo, em alguns aspectos, a gramatura da trama fibrosa de multicamadas pode ser de cerca de 7 a cerca de 60 g/m2, tal como entre cerca de 10 g/m2 e cerca de 40 g/m2.

[0060] Os artigos absorventes da presente invenção, e mais especificamente protetores de calcinha, são relativamente finos e podem ter uma espessura na faixa de cerca de 0,05 mm a cerca de 5 mm ou mais em uma pressão de 1,35 kPa. Genericamente, é desejável que o artigo absorvente seja tão fino quanto possível enquanto fornecendo absorvência suficiente. Em alguns aspectos, os artigos absorventes da presente invenção apresentam uma espessura na faixa de cerca de 0,1 a cerca de 2,0 mm, tal como cerca de 0,2 a cerca de 1,2 mm. Além disso, os compósitos absorventes da presente invenção podem ter uma absorvência maior do que cerca de 0,8 g/g, tal como até cerca de 10 g/g da trama fibrosa absorvente, ou cerca de 0,8 g/g a cerca de 5 g/g da trama fibrosa absorvente, tal como medido pelo Teste de Capacidade de Retenção.

[0061] As tramas fibrosas absorventes da presente invenção têm também a propriedade de se tomarem macias e flexíveis sob condições próximas ao corpo. A composição de polímero aglutinante superabsorvente flexível pode ser um material muito hidrofílico com a capacidade de absorver vapor de água. Essa propriedade fornece benefício para artigos absorventes finos porque a rigidez relativa do artigo, quando removido do envoltório, permite ao usuário colocar o artigo na peça íntima com facilidade. Entretanto, quando colocado próximo ao corpo, o artigo se toma mais macio e se conforma mais ao corpo como resultado de absorção de vapor de água no compósito absorvente. Isso toma os compósitos absorventes da presente invenção utilizáveis em artigos absorventes, especialmente aqueles artigos absorventes utilizados como absorventes femininos, protetores de calcinha e similares.

MÉTODOS DE TESTE Capacidade de retenção

[0062] O seguinte teste é utilizado para determinar uma capacidade de retenção de uma estrutura absorvente, isto é, a capacidade da estrutura absorvente para reter líquido na mesma. Uma amostra de estmtura absorvente tendo dimensões de comprimento e largura de 10,2 cm x 10,2 cm (quatro polegadas por quatro polegadas) é pesada e o peso em gramas é registrado e submerso em uma quantidade em excesso de solução de teste (isto é, 0,9 por cento em peso de solução salina a 23°) por vinte minutos. Após esse período de tempo, a amostra é removida da solução de teste e colocada em um aparelho de teste de capacidade de retenção, compreendendo uma caixa de vácuo, uma tela de fibra de vidro de TEFLON tendo aberturas de 0,6 cm (0,25 polegada) e sustentada pela caixa de vácuo, e uma cobertura de borracha flexível dimensionada para cobrir a tela na caixa de vácuo.

[0063] Mais particularmente, a amostra de estrutura absorvente é colocada descoberta (por exemplo, pela cobertura de borracha) na tela e deixada gotejar até secar por um minuto. A cobertura de borracha é então colocada sobre a amostra e a tela (por exemplo, para formar genericamente uma vedação sobre a caixa de vácuo) e um vácuo (V) de cerca de 3,4 kPa (0,5 libra/polegada quadrada ou cerca de 34,5 dinas/cm2) é puxado na caixa de vácuo (e consequentemente a amostra) por um período de cinco minutos. A amostra é então removida. A amostra recuperada é novamente pesada e o peso em gramas é registrado. Uma “capacidade de retenção total” da amostra é determinada ao subtrair o peso seco da amostra a partir do peso da amostra recuperada após aplicação do vácuo e é registrada como gramas de líquido retido. Para comparações relativas com estruturas absorventes de massa diferente, uma “capacidade de retenção normalizada” é determinada como a capacidade de retenção total dividida pelo peso seco da amostra e é registrada como gramas de líquido retido por grama de estrutura absorvente (g/g, ou gliq/gabs - grams of liquid retained per grau of absorbent structure). Pelo menos três amostras de cada estrutura absorvente são testadas e os resultados são ponderado para fornecer a capacidade de retenção (por exemplo, capacidade de retenção total e normalizada) da estrutura absorvente.

EXEMPLOS Composição de polímero aglutinante superabsorvente flexível

[0064] Soluções iniciadoras foram preparadas como E seguir: (1) dissolver 1,04 grama (g) de ácido ascórbico em 21,3 g de água; (2) dissolver 0,5 g de NAPS (persulfate de sódio) em 2,9 g de água; e (3) pesar 1,93 g de H2O2 a 35%.

[0065] Uma solução reticuladora foi preparada pouco antes do início^ Com agitação rápida, 1,4 mL de metacrilato de 3-(trimetoxisilil) propil (MEMO) foram adicionados a 21,3 g de água produzindo uma solução turva.

[0066] Uma solução de monômero foi então preparada. Enquanto agita em passo médio com um agitador mecânico, 626,8 g de água foram adicionados em um recipiente de plástico de 1 galão. 7 essa água, 118,5 g de ácido acrílico glacial foram adicionados. 7 seguir 52,8 g de NaOH aquoso a 0% e 31,5 g de polietileno glicol (PEG) com um peso molecular médio de 200 foram adicionados e misturados. Com mistura contínua, essa mistura de solução foi resfriada a 20-22 °C enquanto asperge com gás N2. Nenhum banho de gelo ou água de resfriamento foi utilizado. Quando a temperatura da solução de monômero atingiu 20-22 °C, a sequência de iniciação teve início. À solução de monômero foram adicionadas a solução de peróxido de hidrogênio, a solução de NAPS, 1,16 g de ácido hipofosforoso a 50% peso/peso (agente de transferência de cadeia), a solução reticuladora, e finalmente a solução de ácido ascórbico. A solução foi agitada em passo médio com um agitador mecânico. Um termopar foi utilizado para monitorar a temperatura e observar e exotermia de reação. Quando a reação atingiu sua temperatura máxima (50-55 °C), 212,7 g de água foram adicionados à solução de polímero resultante. A solução de polímero foi deixada resfriar enquanto a agitação continuou. Nenhum banho de gelo ou água de resfriamento foi utilizado.

[0067] Quando a solução de polímero atingiu 25-27 °C, os 118,5 g restantes de ácido acrílico glacial, 52,8 g de NaOH aquoso a 50%, e 31,5 g de PEG 200 foram adicionados à solução. Essa mistura de solução foi deixada resfriar a 25-27 °C enquanto asperge com gás Nz. Nenhum banho de gelo ou água de resfriamento foi utilizado.

[0068] As soluções iniciadoras restantes foram preparadas como a seguir: (1) dissolver 1,04 g de ácido ascórbico em 21,3 g de água; (2) dissolver 0,5 g de NAPS (persulfato de sódio) em 2,9 g de água; (3) pesar 1,93 g de H2O2 a 35%; e (4) dissolver 1 g de Fe(SO4)37H20 em 100 g de água. A seguir 1,0 g da solução de FeSO4 a 1% foi adicionada a 5 g de água.

[0069] A solução reticuladora restante foi preparada pouco antes da iniciação. Com agitação rápida, 1,4 mL de metacrilato de 3-(trimetoxisilil) propila (MEMO) foram adicionados a 21,3 g de água produzindo uma solução turva.

[0070] Nessa segunda etapa de iniciação, enquanto agita em passo médio com um agitador mecânico, a solução de peróxido de hidrogênio, a solução de NAPS, 1,16 g de ácido hipofosforoso de 50% peso/peso, a solução reticuladora, a solução de sulfato de ferro diluída, e finalmente a solução de ácido ascórbico foram adicionados à mistura de solução de polímero/monômero a partir de cima. Um termopar foi utilizado para monitorar a temperatura e observar a exotermia de reação. A solução de polímero resultante foi deixada resfriar após atingir sua temperatura máxima. Nenhum banho de gelo ou água de resfriamento foi utilizado. Quando a solução de reação atingiu 30 °C, 78,5 g de solução de NaOH a 50% foram adicionados para pós-neutralizar a solução de polímero superabsorvente a um grau final de neutralização de 70%. A solução de polímero resultante foi agitada 5 minutos após adição de NaOH.

Compósito absorvente spunbond

[0071] Um compósito absorvente spunbond de 150 g/m2 contendo 25% SAP, vendido sob o nome comercial Novathin®, foi adquirido para núcleos absorventes da EAM Corporation de Jesup, GA, EUA. Esses materiais incluem mistura de polpa de felpa e superabsorvente que é formada entre as duas camadas de papel tissueou outro não tecido e densificadas para formar um compósito de alta densidade entre os envoltórios de papel tissue.

Compósito absorvente depositado a ar

[0072] Um compósito absorvente depositado a ar de 200 g/m2 contendo 15% de SAP foi adquirido de Concert Gatineau de Gatineau, Quebec, Canadá. Materiais depositados a ar são combinações de polpa de felpa e fibras aglutinantes que são aquecidas para fundir a fibra aglutinante à polpa de felpa resultando em uma estrutura estabilizada.

Compósito absorvente de trama fibrosa

[0073] Nesse exemplo, tramas fibrosas foram feitas genericamente de acordo com o processo ilustrado na Figura 2. Para aderir a trama fibrosa a uma superfície de encrespamento, que nesse exemplo compreendeu um secador Yankee, composições de aditivo feitas de acordo com a presente invenção foram pulverizadas sobre o secador antes de contatar o secador com a trama. Após a composição de aditivos ser adicionada ao secador a trama em movimento foi prensada contra o secador e então removida com uma lâmina de encrespamento.

[0074] Compósitos absorventes de trama fibrosa foram preparados pelo seguinte procedimento. Inicialmente, polpa kraft de madeira macia do norte (NSWK) foi dispersa em um triturador (pulper)por 30 minutos a 4% de consistência em cerca de 37,8 °C. A polpa NSWK foi então transferida para uma caixa de descarga (dump chest)e subsequentemente diluída até aproximadamente 3% de consistência. A polpa NSWK foi refinada a 3.355 - 4.101 Watts-dias/tonelada métrica (4,5-5,5 hp-dias/tonelada métrica). As fibras de madeira macia foram utilizadas como a camada de resistência interna em uma estrutura de papel tissuede 3 camadas. A camada NSWK contribuiu aproximadamente com 34-38% do peso final da folha.

[0075] Dois quilogramas de KYMENE™ 6500, 2-5 quilogramas de Hercobond™ 1366 (Ashland, Inc., Covington, KY, EUA) por tonelada métrica de fibra de madeira foram adicionados à polpa NSWK antes da caixa de entrada.

[0076] Aracruz ECF, uma polpa kraft de folhosas de eucalipto (EHWK) (Aracruz, Rio de Janeiro, RJ, Brasil) foi dispersa em um triturador por 30 Minutos a cerca de 4% de consistência em cerca de 37,8 °C. A polpa EHWK foi então transferida para uma caixa de descarga e subsequentemente diluída a cerca de 3% de consistência. As fibras de polpa EHWK foram utilizadas nas duas camadas externas da estrutura de papel tissuede 3 camadas. As camadas EHWK contribuíram com aproximadamente 62-66% do peso final da folha.

[0077] As fibras de polpa das caixas de máquina foram bombeadas para a caixa de entrada em uma consistência de cerca de 0,1%. Fibras de polpa de cada caixa de máquina foram enviadas através de tubulações separadas na caixa de entrada para criar uma estrutura de papel tissuede 3 camadas.

[0078] As fibras foram depositadas sobre um feltro em um Formador Fourdrenier. A folha úmida, de cerca de 10-20% de consistência, foi aderida a um secador Yankee, se deslocando em cerca de 15 - 18 m/min (50 a cerca de 60 fpm) através de um nip via um rolo de pressão.

[0079] A consistência da folha úmida após o nip de role de pressão (consistência pós-rolo de pressão ou PPRC) era de aproximadamente 40%. A folha úmida foi aderida ao secador Yankee devido à composição de aditivos que é aplicada à superfície de secador. Lanças de pulverização situadas embaixo do secador Yankee pulverizaram a composição de aditivo/encrespamento, descrita na presente invenção, sobre a superfície de secador em níveis de adição de Cerca de 150 e 200 mg/m2.

[0080] FAB a 32% de sólidos e PEG 8000 a 40% de sólidos e Glucosol 800 a 6% de sólidos foram adicionados a um tanque de mistura contendo 30 litros de água e então diluídos para fornecer uma concentração de lança de pulverização apropriada para obter a taxa de aplicação desejada. As quantidades das soluções de FAB, PEG 8000 ou Glucosol 800 foram variadas para fornecer a cobertura de pulverização de adição total desejada no secador Yankee na razão de Componente desejada. A variação das taxas de fluxo das soluções de polímero também varia a quantidade de sólidos incorporada na trama de base. Por exemplo, a 100 mg/m2 de cobertura de pulverização no secador Yankee, é estimado que cerca de 0,29% de sólidos de composição de aditivos é incorporada na trama de papel tissue.A 200 mg/m2 de cobertura de pulverização no secador Yankee, é estimado que cerca de 0,58% de sólidos de composição de aditivos é incorporada na trama de papel tissue.

[0081] Para fins de comparação, a amostras também foram produzidas utilizando um tratamento químico de encrespamento convencional como controle. Essas amostras foram produzidas utilizando uma composição de aditivos tendo uma combinação composta de 91,7% de álcool de polivinila, 7,6% de Kymene™ e 0,7% de Rezosol™ (Hercules, Inc. Wimington, DE, EUA). Essa combinação foi diluída com água para fornecer uma taxa de aplicação 15 mg/m2 de superfície de papel tissue.

[0082] A folha foi seca a cerca de 95%-98% de consistência à medida que deslocou sobre o secador Yankee e até lâmina de encrespamento. A lâmina de encrespamento subsequentemente raspou a folha de papel tissuee uma porção (1 composição de aditivos para fora do secador Yankee. A folha de base de papel tissueencrespado foi então enrolada sobre um núcleo se deslocando a cerca de 15 - 17 m/min (47 a cerca de 52 fpm) em rolos macios para conversão. A folha base de papel tissueresultante tinha uma gramatura depositada a ar de cerca de 14 g/m2. Amostras de papel tissueforam utilizadas para construir produtos de múltiplas camadas como descrito abaixo, condicionada e testadas. A Tabela 1, abaixo, descreve os vários códigos de amostras preparados de acordo com o presente exemplo. Tabela 1

[0083] Cada uma das tramas de papel tissueacima descritas foi submetida a teste para determinar sua respectiva capacidade de retenção. As tramas de papel tissueforam cortadas em pedaços medindo 10,2 x 10,2 cm (4 x 4 polegadas). As tramas de papel tissueforam então dispostas em camadas uma no topo da outra para formar um produto de múltiplas camadas tendo entre 10 e 20 camadas. Como descrito na seção Método de Teste acima, a capacidade de retenção para 0,9% de solução salina foi testada sob carga de 1,4 kPa (0,2 psi) e os resultados foram comparados com um papel tissuede controle feito com um produto químico de encrespamento PVA-Kymene™ padrão. Os resultados são resumidos na Tabela 2, abaixo. Tabela 2

Artigo absorvente

[0084] Pedaços dos compósitos acima descritos foram cortados e montados como uma camada absorvente de um protetor de calcinha. A folha de forro do protetor de calcinha foi formada de filme transparente (Pliant Corporation, Chippewa Falis, WI, EUA). O revestimento voltado para o corpo era 18,5 g/m2 de polipropileno de spunbond sem TiOo presente no polipropileno. O compósito absorvente foi colocado entre o filme e o revestimento voltado para o corpo. O revestimento, filme e compósito foram então unidos utilizando um adesivo transparente. O filme e revestimento voltado para o corpo foram então cortados em um formato quadrado, 140 mm por 140 mm. O artigo absorvente resultante tinha uma região central contendo o absorvente e uma região de perímetro circundando a região central.

[0085] Cada um dos artigos absorventes compreendia uma camada absorvente tendo gramaturas aproximadamente iguais independente do tipo de compósito absorvente utilizado para formar o núcleo. Desse modo, no caso de camadas absorventes compreendendo material compósito de trama fibrosa, a camada absorvente compreendia múltiplas camadas de material compósito. O número de camadas variou de 8 a 12 camadas dependendo da gramatura desejada da camada absorvente resultante.

[0086] Cada um dos artigos absorventes foi fabricado a mão em um produto de protetor de calcinha e submetido a teste para determinar o tempo de captação e a distribuição de fluido, como indicado por tamanho de mancha como uma função do tempo. Como descrito na seção Método de Teste acima, a capacidade de retenção para um simulador de menstruação foi testada sob carga de 1,4 kPa (0,2 psi). Em geral os tempos de captação para os artigos absorventes inventivos foram equivalentes a levemente mais longos do que os tempos de captação para materiais compósitos contendo SAP. O tamanho relativo de mancha, medido tanto imediatamente após descarga com o simulador de menstruação como após 12 horas, entretanto foi maior para os artigos absorventes inventivos, sugerindo distribuição aperfeiçoada do simulador nos artigos absorventes inventivos. Os artigos absorventes inventivos também eram mais flexíveis em comparação com artigos contendo materiais compósitos tratados com SAP e demonstraram menos amontoamento do material absorvente. Tabela 3

Tabela 4

[0087] Será reconhecido que detalhes dos exemplos acima, dados para fins de ilustração, não devem ser interpretados como limitando o escopo da presente invenção. Embora somente algumas modalidades exemplares da presente invenção tenham sido descritas em detalhe acima, aqueles versados na técnica reconhecerão prontamente que muitas modificações são possíveis nos exemplos sem se afastar materialmente dos ensinamentos novos e vantagens da presente invenção. Por exemplo, características descritas em relação a um exemplo podem ser incorporadas em qualquer outro exemplo dá invenção.

[0088] Por conseguinte, todas essas modificações pretendem ser incluídas no escopo da presente invenção, que são definidas nas seguintes reivindicações e todos equivalentes da mesma. Além disso, é reconhecido que muitas modalidades podem ser concebidas que não obtêm todas as vantagens de algumas modalidades, particularmente das modalidades preferidas, ainda a ausência de uma vantagem específica não deve ser interpretada como significando necessariamente que tal modalidade está fora do escopo da presente invenção. Como várias alterações podem ser feitas nas construções acima sem se afastar do escopo da invenção, pretende-se que toda matéria contida na descrição acima seja interpretada como ilustrativa e não em um sentido limitador.

Claims

1. Processo para produzir um produto de folha encrespada, caracterizado por compreender: a) aplicar uma composição de aditivos compreendendo um superabsorvente flexível e um componente de formação de filme a uma superfície de encrespamento (20) em movimento; b) pressionar uma folha base (13) contra a superfície de encrespamento (20) após a composição de aditivos ter sido aplicada, a composição de aditivos aderindo a folha de base (13) à superfície de encrespamento (20); e c) remover a folha de base (13) a partir da superfície de encrespamento (20) com uma lâmina de encrespamento (24), em que a folha de base compreende, em peso, de 0,1% a 3% de composição de aditivos.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a folha de base (13) é selecionada a partir do grupo que consiste em uma trama de papel tissuedepositada a úmido, uma trama formada a ar, uma trama spunbond, uma trama de meltblown, uma trama hidroemaranhada e uma trama co-formada.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o superabsorvente flexível compreende o produto de reação de pelo menos 15% em massa de monômero monoetilenicamente insaturado selecionado a partir de ácido carboxílico, sais de ácido carboxílico, ácido sulfônico, sais de ácido sulfônico, ácido fosfórico e sais de ácido fosfórico; um plastificante; um éster de acrilato ou metacrilato que contém uma funcionalidade de alcoxisilano; um agente de transferência de cadeia; um sal de metal de transição; um sistema iniciador; e um agente de neutralização.

4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o polímero de formação de filme solúvel em água é selecionado a partir do grupo que consiste em éteres e ésteres de celulose, ácido poli(acrílico) e sais do mesmo, ésteres de poli(acrilato) e copolímeros de ácido poli(acrílico).

5. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição de aditivos compreende adicionalmente um componente modificador; opcionalmente em que o aditivo de encrespamento compreende em uma base de percentagem em peso, de 30% a 80% de superabsorvente flexível, de 20 a 35% de polímero de formação de filme solúvel em água e de 1 a 25% de modificador solúvel em água.

6. Produto de papel tissueencrespado compreendendo: a) uma trama de papel tissueencrespado tendo um primeiro lado e um segundo lado; e caracterizadopor: b) uma composição de aditivos de encrespamento disposta pelo menos no primeiro lado da trama de papel tissueencrespado, a composição de aditivos compreendendo um superabsorvente flexível e um componente de formação de filme.

7. Produto de papel tissueencrespado, de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que o superabsorvente flexível compreende o produto de reação de pelo menos 15% em massa de monômero monoetilenicamente insaturado selecionado a partir de ácido carboxílico, sais de ácido carboxílico, ácido sulfônico, sais de ácido sulfônico, ácido fosfórico, e sais de ácido fosfórico; um plastificante; um éster de acrilato ou metacrilato que contém uma funcionalidade de alcoxisilano; um agente de transferência de cadeia; um sal de metal de transição; um sistema iniciador e um agente de neutralização; opcionalmente em que o produto de reação apresenta um teor de monômero monoetilenicamente insaturado residual menor do que 1.000 ppm e um peso molecular ponderai médio de 100.000 a 650.000 g/mol.

8. Produto de papel tissueencrespado, de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que o componente de formação de filme é selecionado a partir do grupo que consiste em ésteres e éteres de celulose.

9. Produto de papel tissueencrespado, de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que o aditivo de encrespamento compreende, em uma base de percentagem em peso, de 30 a 80% de superabsorvente flexível, e de 20 a 70% de componente de formação de filme.

10. Produto de papel tissueencrespado, de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que a composição de aditivos compreende adicionalmente um componente modificador; opcionalmente em que o aditivo de encrespamento compreende em uma base de percentagem em peso, de 30% a 80% de superabsorvente flexível, de 20 a 35% de polímero de formação de filme solúvel em água e de 1 a 25% de modificador solúvel em água.

11. Produto de papel tissueencrespado, de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que o produto de papel tissue apresenta uma capacidade de retenção maior do que 5,0 g/g.

12. Produto de papel tissueencrespado, de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que o produto de papel tissue compreende, em peso, de 0,1% a 3% da composição de aditivos de encrespamento.

13. Trama de papel tissueencrespado caracterizadapor compreender uma trama de papel tissuetendo um primeiro lado e um segundo lado, a trama de papel tissuetendo sido encrespada a partir de um secador de tambor ao qual uma composição de aditivos de encrespamento foi aplicada, o aditivo de encrespamento compreendendo um superabsorvente flexível e um componente de formação de filme, em que a trama apresenta uma capacidade de retenção maior do que 5,0 g/g.

14. Trama de papel tissueencrespado, de acordo com a reivindicação 13, caracterizadapelo fato de que o superabsorvente flexível compreende o produto de reação de pelo menos 15% em massa de monômero monoetilenicamente insaturado selecionado a partir de ácido carboxílico, sais de ácido carboxílico, ácido sulfônico, sais de ácido sulfônico, ácido fosfórico e sais de ácido fosfórico; um plastificante; um éster de acrilato ou metacrilato que contém uma funcionalidade de alcoxisilano; um agente de transferência de cadeia; um sal de metal de transição; um sistema iniciador e um agente de neutralização.

15. Trama de papel tissueencrespado, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizadapelo fato de que a composição superabsorvente flexível apresenta um peso molecular médio ponderai de 100.000 a 650.000 g/mol e um teor de monômero monoetilenicamente insaturado residual menor do que 1.000 ppm.

16. Artigo absorvente compreendendo uma camada de forro e uma camada absorvente; em que a camada absorvente é posicionada adjacente à camada de forro; em que a camada absorvente compreende pelo menos uma folha de papel tissueencrespado tendo um primeiro lado e um segundo lado; caracterizadopelo fato de que a folha de papel tissueencrespado tem um aditivo de encrespamento compreendendo um superabsorvente flexível e um componente de formação de filme disposto pelo menos no primeiro lado.

17. Artigo absorvente, de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato de que a folha de papel tissueencrespado apresenta uma capacidade de retenção maior do que 5,0 g/g.

18. Artigo absorvente, de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato de que a folha de papel tissueencrespado compreende, em peso, de 0,1% a 3% de composicao de aditivos de encrespamento