BR112014028544B1

BR112014028544B1 - lenços de papel compreendendo macroalga

Info

Publication number: BR112014028544B1
Application number: BR112014028544-6A
Authority: BR
Inventors: Candace Dyan Krautkramer; Thomas Gerard Shannon; Bo Shi; Michael William Veith
Original assignee: Kimberly-Clark Worldwide, Inc
Priority date: 2012-05-25
Filing date: 2013-05-06
Publication date: 2021-05-25
Also published as: EP2855769A1; EP2855769B1; CO7141442A2; CA2873436A1; US20140034255A1; BR112014028544A2; KR101553500B1; AU2013264868A1; CA2873436C; US8574400B1; US8771468B2; AU2013264868B2; WO2013175331A1; EP2855769A4; KR20150014933A; MX2014013438A; US20130312923A1

Abstract

LENÇOS DE PAPEL COMPREENDENDO MACROALGA. A divulgação fornece tramas de lenços de papel, e produtos que incorporam as mesmas, onde as tramas compreendem fibras de macroalga. Mais especificamente, a divulgação fornece tramas de lenços de papel macias e duráveis compreendendo pelo menos cerca de 1% de fibra de macroalga em peso da trama. Nas tramas de lenços de papel da presente divulgação, as fibras de macroalga podem preferencialmente substituir as fibras de celulose de comprimento médio de fibra alto, o que aumenta a resistência e a durabilidade da trama sem afetar negativamente a rigidez.

Description

Histórico da Invenção

[001] Produtos de lenços de papel, como lenços de papel para o rosto, toalhas de papel, lenços de papel para banho, guardanapos e outros produtos similares, são concebidos para incluir várias propriedades importantes. Por exemplo, os produtos devem ter bom volume, um toque suave e devem ter boa resistência e durabilidade. Infelizmente, entretanto, quando são tomadas medidas para aumentar uma propriedade do produto, outras características do produto são frequentemente afetadas negativamente.

[002] Para obter as propriedades do produto ideal, os produtos de lenços de papel são tipicamente formados, pelo menos em parte, de polpas contendo fibras de celulose e frequentemente uma mistura de fibras curtas e fibras longas para alcançar as propriedades desejadas. Tipicamente na tentativa de otimizar a maciez da superfície, como é frequentemente o caso com os produtos de lenços de papel, o fabricante de papel seleciona a fonte de fibra baseado em parte no comprimento da fibra, na proporção de aspecto e na espessura da parede celular da fibra. Infelizmente, a necessidade de maciez é equilibrada pela necessidade de durabilidade. A durabilidade em produtos de lenços de papel pode ser definida em termos de resistência à tração, resistência à ruptura e resistência ao rasgamento. Tipicamente a resistência ao rasgamento e a resistência à ruptura têm uma correlação positiva com a resistência à tração, enquanto que a resistência à tração e, portanto a durabilidade e maciez são inversamente relacionadas. Assim, o fabricante de papel é continuamente desafiado com a necessidade de equilibrar a necessidade de suavidade com uma necessidade de durabilidade. Infelizmente, a durabilidade dos lenços de papel geralmente diminui à medida que o comprimento médio da fibra é reduzido. Portanto, simplesmente reduzir o comprimento médio da fibra da polpa pode resultar numa troca indesejável entre a maciez do produto e a durabilidade do produto.

[003] Além da durabilidade, as fibras longas também desempenham um papel importante na suavidade geral do produto de lenços de papel. Enquanto a maciez na superfície dos produtos de lenços de papel é um atributo importante, um segundo elemento na suavidade geral de uma folha de lenço de papel é a rigidez. A rigidez pode ser medida a partir da curva de tração da curva de tensão - deformação. Em geral, uma diminuição na curva de tração resulta em menor rigidez, o que tipicamente fornece uma maciez geral melhor. Entretanto, numa determinada resistência à tração e numa determinada curva, as fibras curtas exibirão uma rigidez superior a de fibras longas. Embora não se busque restrições de teoria, acredita-se que este comportamento é devido ao maior número de ligações de hidrogênio necessárias para produzir um produto de uma determinada resistência à tração com fibras curtas do que com fibras longas. Assim, fibras longas de baixa rugosidade, facilmente dobráveis, tais como aquelas fornecidas pela "Northern softwood kraft" (“NSWK”), tipicamente fornecem a melhor combinação de durabilidade e suavidade em produtos de lenços de papel quando estas fibras são usadas em combinação com fibras de celulose de fibras curtas, tais como fibras de celulose de fibras curtas de Eucalipto ("EHWK"). Enquanto as fibras NSWK têm uma rugosidade superior às fibras EHWK, sua pequena espessura de parede de célula em proporção ao diâmetro do lúmen combinado com seu longo comprimento torna-as o candidato ideal para otimizar a durabilidade e maciez dos lenços de papel.

[004] Infelizmente, o fornecimento da NSWK está sob pressão significativa tanto economicamente quanto ambientalmente. Como tal, os preços da NSWK aumentaram significativamente criando uma necessidade de encontrar alternativas para otimizar a suavidade e resistência em produtos de lenços de papel. Outro tipo de fibra de celulose de fibra longa é a "Southern softwood kraft" (“SSWK”), que é amplamente utilizada na polpa "fluff" contendo produtos absorventes tais como fraldas, produtos para absorventes femininos e produtos para incontinência. Infelizmente, embora não estando sob as mesmas pressões ambientais e de fornecimento como a NSWK e a SSWK, as fibras geralmente são pouco adequadas para fabricar produtos de lenços de papel suaves. Embora contendo um longo comprimento de fibra, as fibras SSWK têm também uma ampla largura de parede celular e um diâmetro do lúmen muito estreito assim criando produtos de sensação mais grosseira do que das fibras NSWK.

[005] O fabricante de lenços de papel que é capaz de obter polpas contendo uma combinação desejável de comprimento da fibra e rugosidade de misturas de fibra geralmente consideradas como inferiores em proporção às propriedades médias da fibra poderá obter significativa redução de custos e/ou melhorias no produto. Por exemplo, o fabricante pode desejar fabricar um papel para lenços de papel da resistência superior sem incorrer na degradação comum da maciez que acompanha uma resistência mais elevada. Alternativamente, o fabricante de papel pode desejar um grau mais elevado da união na superfície do papel para reduzir o desprendimento de fibras livre sem sofrer a diminuição usual da suavidade que acompanha a maior união das fibras superficiais. Como tal, existe atualmente uma necessidade de um produto de lenços de papel formado a partir de uma fibra que irá melhorar a durabilidade sem afetar negativamente outras propriedades importantes do produto, como a maciez.

[006] Fora das fibras de polpa celulose kraft de fibras longas existem pouquíssimas opções para os fabricantes de papel quando procuram uma fibra satisfatória para fornecer a resistência sem afetar negativamente a maciez. Assim, permanece uma necessidade de fibras alternativas para a fabricação de papel que podem fornecer suavidade ao mesmo tempo em que mantêm uma satisfatória resistência.

Sumário

[007] Foi recentemente descoberto que as fibras de macroalga, apesar de conterem um comprimento médio de fibra relativamente curto e altas proporções de aspecto, podem ser incorporadas numa trama de lenços de papel e particularmente a camada que não entra em contato com a pele de uma trama de várias camadas, para produzir tramas contendo resistência melhorada sem um significativo aumento na rigidez. Surpreendentemente, estas propriedades são particularmente críticas quando fibras de macroalga são substituídas por fibras celulose de comprimento médio de fibra alto, tais como as fibras de fibra longa e mais especificamente as fibras NSWK.

[008] Consequentemente, em certas aplicações, a presente divulgação fornece uma trama de lenços de papel compreendendo de cerca de 1 até cerca de 20% em peso de fibras de macroalga.

[009] Em outras aplicações, a presente divulgação fornece uma trama de lenços de papel de várias camadas compreendendo uma primeira camada fibrosa e uma segunda camada fibrosa, onde a primeira camada fibrosa consiste essencialmente de fibras convencionais para fabricação de papel e a segunda camada fibrosa compreende fibras de macroalga. Preferivelmente a primeira camada é substancialmente isenta de fibras de macroalga e a trama de lenços de papel compreende de cerca de 1 até cerca de 20% em peso de fibras de macroalga. Numa aplicação particularmente preferencial, a primeira camada fibrosa compreende fibras de celulose de fibras curtas e a segunda camada fibrosa compreende fibras de celulose de fibras longas e fibras de macroalga.

[010] Em ainda outras aplicações, a presente divulgação fornece uma trama de lenços de papel compreendendo de cerca de 1 até cerca de 20% em peso de fibras de macroalga, a trama de lenços de papel com um peso de base maior que cerca de 15 gsm, um índice de resistência à tração com média geométrica pelo menos cerca de 30 e curva com média geométrica inferior a cerca de 10 kg.

[011] Em outras aplicações, a presente divulgação fornece um produto de lenços de papel compreendendo fibras de macroalga, o produto de lenços de papel contendo uma pluralidade de poros com um tamanho médio de poro de fluxo inferior a cerca de 30 mícrons e onde não mais de 5% da pluralidade dos poros têm um tamanho de poro superior a 50 mícrons, o produto de lenços de papel contendo uma proporção entre resistência à tração molhada e seca na direção da máquina de cerca de 0,3 ou superior.

[012] Em ainda outras aplicações, a presente divulgação fornece um artigo absorvente compreendendo por um núcleo absorvente que inclui partículas superabsorventes e produto de lenços de papel compreendendo fibras de macroalga, o produto de lenços de papel contendo uma pluralidade de poros com um tamanho médio de poro de fluxo inferior a cerca de 30 mícrons e uma proporção entre resistência à tração molhada e seca na direção da máquina de cerca de 0,3 ou superior.

[013] Em ainda outras aplicações, a presente divulgação fornece um método de formação de uma trama de lenços de papel de macroalga compreendendo as etapas de dispersão de uma polpa seca, compreendendo de cerca de 1 até cerca de 30% em peso de microalgas para formar uma primeira pasta de fibra, dispersão de uma polpa convencional para fabricação de papel para formar uma segunda pasta de fibra, depositando a primeira e segunda pastas de fibra sobre o material em formação para formar uma trama molhada, removendo a água da trama molhada até uma consistência de cerca de 20 até 30%, e secando a trama molhada até uma consistência superior a cerca de 90% formando, portanto, uma trama de lenço de papel de macroalga.

Definições

[014] Como usado aqui o termo "fibras de macroalga" refere-se a qualquer material fibroso celulósico derivado de algas vermelhas tais como, por exemplo, Gelidium elegance, Gelidium corneum, Gelidium amansii, Gelidium robustum, Gelidium chilense, Gracelaria verrucosa, Eucheuma Cottonii, Eucheuma Spinosum, ou Beludul, ou algas marrons, tais como, por exemplo, Pterocladia capillacea, Pterocladia lucia, Laminaria japonica, Lessonia nigrescens. Fibras de macroalga geralmente têm uma proporção de aspecto (medida como o comprimento médio da fibra dividido pela largura média da fibra) de pelo menos cerca de 80.

[015] Como usado aqui, o termo "fibra de alga vermelha" refere-se a qualquer material fibroso celulósico derivado de Rodófita. A fibra particularmente preferida de alga vermelha inclui material fibroso celulósico, derivado de Gelidium amansii, Gelidium corneum, Gelidium asperum, Gelidium chilense e Gelidium robustum. Fibras de alga vermelha geralmente têm uma proporção de aspecto (medida como o comprimento médio da fibra dividido pela largura média da fibra) de pelo menos cerca de 80.

[016] Como usado aqui, o termo "módulo geométrico médio" ("MGM") refere-se ao módulo de elasticidade determinado no estado seco e é expresso em unidades de kgs de força. O módulo geométrico médio é calculado como a raiz quadrada do produto da direção da máquina (MD) e o módulo de elasticidade na direção transversal (CD) (curvas máximas) da trama.

[017] Como usado aqui, o termo "tensão geométrica média" ("GMT") refere-se à raiz quadrada do produto da resistência à tração MD e a resistência à tração CD da trama.

[018] Como usado aqui, o termo "Durabilidade na Direção da Máquina" geralmente se refere à capacidade da trama em resistir à propagação de trincas iniciadas por defeitos na trama e é calculada a partir do índice de tração MD (calculado pela divisão da resistência à tração MD pelo peso de base a seco) e o estiramento MD de acordo com a fórmula:Machine Direction Durability = 0.6 (MD Tensile Index °'74 + MD Stretch °'58)

[019] Como usado aqui o termo "Índice de Rigidez" refere-se à rigidez de uma trama numa determinada resistência à tração e é calculado a partir do módulo geométrico médio e a resistência à tração geométrica média de acordo com a fórmula:

[020] Como usado aqui o termo "comprimento médio da fibra" refere-se ao comprimento ponderado médio do comprimento das fibras determinado utilizando um analisador de fibra Kajaani modelo N.° FS-100 disponibilizado pela Kajaani Oy Electronics, Kajaani, Finlândia. De acordo com o procedimento de teste, uma amostra de polpa é tratada com um líquido de maceração para garantir que nenhum feixe de fibras ou fragmentos está presente. Cada amostra de polpa é desintegrada em água quente e diluída até uma solução de aproximadamente 0,001%. Amostras de teste individual são extraídas em porções de aproximadamente 50 a 100 ml da solução diluída quando testadas utilizando o procedimento de teste Kajaani padrão para análise de fibra. O comprimento ponderado médio da fibra pode ser expresso pela seguinte equação:

onde k = comprimento máximo da fibraxi = comprimento da fibrani = número de fibras contendo comprimento xi n = número total de fibras medidas.

[021] Como usado aqui, o termo "peso de base" geralmente se refere ao peso seco por unidade de área de um lenço de papel. O peso de base é medido aqui utilizando o método TAPPI de teste T-220.

[022] Como usado aqui, o termo "produto de lenço de papel" geralmente se refere a vários produtos de papel, tais como lenços de papel para o rosto, lenços de papel de banho, toalhas de papel, guardanapos e similares. Normalmente, o peso de base de um produto de lenço de papel da presente invenção possui menos do que cerca de 80 gramas por metro quadrado (gsm), em algumas aplicações menos de cerca de 60 gsm e em algumas aplicações, entre cerca de 10 até 60 gsm.

[023] Produtos de lenços de papel são ainda diferenciados de outros produtos de papel em termos de sua massa. O volume dos produtos de lenços de papel e toalha da presente invenção é calculado como o quociente entre a espessura expressa em mícrons, dividido pelo peso de base expresso em gramas por metro quadrado. O volume resultante é expresso em centímetros cúbicos por grama. Em certas aplicações, produtos de lenços de papel podem ter um volume maior do que cerca de 5 cm3/g e ainda mais preferivelmente maior do que cerca de 7 cm3/g, como por exemplo, a partir de cerca de 7 até cerca de 15 cm3/g. Tramas de lenços de papel preparadas de acordo com a presente divulgação podem ter um volume maior do que os produtos de lenços de papel que incorporam as mesmas tramas. Por exemplo, tramas de lenços de papel podem ter um volume maior do que cerca de 7 cm3/g, como por exemplo, maior do que cerca de 10 cm3/g, como por exemplo, a partir de cerca de 12 até cerca de 24 cm3/g.

[024] Como usado aqui, o termo "camada" refere-se a uma pluralidade de estratos de fibras, tratamentos químicos ou similares, dentro de uma dobra.

[025] Como usado aqui, os termos "trama de lenços de papel em camadas", "trama de lenços de papel de múltiplas camadas", "trama de múltiplas camadas" e "folha de papel de múltiplas camadas" geralmente se referem às folhas de papel preparadas de duas ou mais camadas de suprimento aquoso para fabricação de papel que preferivelmente são compostas de tipos diferentes de fibra. As camadas são preferencialmente formadas a partir da deposição de fluxos separados de pastas diluídas de fibra, mediante um ou mais materiais perfurados sem fim. Se as camadas individuais são formadas inicialmente em materiais perfurados separados, as camadas são posteriormente combinadas (enquanto úmidas) para formar uma trama composta em camadas.

[026] O termo "dobra" refere-se a um elemento discreto do produto. Dobras individuais podem ser dispostas em justaposição entre si. O termo pode referir- se a uma pluralidade de componentes similares a tramas como, por exemplo, num lenço de papel para o rosto de camadas múltiplas, lenços de papel para banho, toalha de papel, lenço de limpeza ou guardanapo.

Descrição Detalhada

[027] Em geral, a presente divulgação refere-se a tramas de lenços de papel, e produtos fabricados destes, compreendendo fibras convencionais para fabricação de papel e fibras de macroalga. Descobriu-se que pela substituição de algumas das fibras convencionais para fabricação de papel na trama dos lenços de papel por fibras de macroalga, uma trama mais resistente e mais durável pode ser fabricada sem sacrificar a suavidade.

[028] A descoberta de que as fibras de macroalga podem ser usadas para formar tramas de lenços de papel macio, resistente e, mais especificamente, que as fibras de macroalga podem ser usadas como um substituto para as fibras de comprimento médio longo é de particular surpresa considerando o comprimento relativo curto das fibras de macroalga e sua alta proporção de aspecto. A Tabela 1 compara as propriedades de três diferentes fibras - fibras curtas, fibras longas e macroalga.

[029] Para fibras de polpa de macroalga, a proporção entre comprimento e largura (normalmente mencionada como o "proporção de aspecto") geralmente varia entre cerca de 120 e cerca de 250, embora o comprimento e a largura variam entre as espécies. Geralmente, os comprimentos médios de fibra para fibras de macroalga variam de cerca de 0,3 até cerca de 1,0 mm, enquanto a largura de fibra varia de cerca de 3 até cerca de 7 μm. Conforme mostrado na Tabela 1, fibras de macroalga são geralmente mais curtas do que ambas as fibras EHWK e NSWK, mas têm proporções de aspecto significativamente maiores.

[030] Apesar da tendência das fibras de macroalga em ter altas proporções de aspecto e curtos comprimentos médios de fibra agora se descobriu com surpresa que estas podem ser um substituto satisfatório de fibras convencionais para fabricação de papel em tramas de lenços de papel. Em particular, descobriu-se com surpresa que as fibras de macroalga podem ser utilizadas como um substituto das fibras convencionais para fabricação de papel ao mesmo tempo com o aumento da resistência à tração sem afetar negativamente a rigidez. De fato, em certos casos, o aumento da resistência à tração pode ser acompanhado por apenas um ligeiro aumento no módulo geométrico médio, resultando numa trama com um índice de rigidez menor. O efeito na resistência à tração e rigidez é particularmente crítico quando a macroalga é substituída por fibras mais longas, como fibras de celulose de fibras longas, e quando a macroalga é disposta na camada central de uma trama de múltiplas camadas. Por exemplo, as Tabelas 2 e 3 comparam três diferentes tramas de múltiplas camadas preparadas usando a prensagem úmida convencional.

[031] As fibras de macroalga são preferivelmente derivadas de algas da classe Rodófita. Mais preferivelmente, as fibras de macroalga foram submetidas a processamento para remover hidrocoloides, e mais preferivelmente agar, da parede celular. Por exemplo, fibras de macroalga podem ser processadas pela extração de heteropolisacarídeos como um componente da parede celular com água quente, seguido de congelamento, derretimento e secagem. Mais preferivelmente, as fibras de macroalga são preparadas usando métodos de produção de celulose conhecidos na técnica como aqueles divulgados na Patente dos EUA N.° 7,622,019, cujo conteúdo é incorporado aqui de um modo consistente com a presente divulgação. Independente do método específico de extração, em determinadas aplicações, pode ser desejável que as fibras de macroalga sejam processadas de modo tal que as fibras resultantes tenham um teor de ágar de menos de cerca de 5% em peso das fibras, mais preferivelmente menos de cerca de 3% em peso das fibras e ainda mais preferivelmente menos de cerca de 2% em peso das fibras.

[032] Em determinadas aplicações, as fibras de macroalga transformadas em celulose podem ser submetidas ao clareamento. Por exemplo, fibras de macroalga transformadas em celulose podem ser submetidas a um tratamento clareador de dois estágios usando um dióxido de cloro no primeiro estágio e peróxido de hidrogênio no segundo estágio. No primeiro estágio, o dióxido de cloro ativo a 5% em peso seco do material pode ser usado para clarear a fibra a pH 3,5 e 80°C por cerca de 60 minutos. No segundo estágio, peróxido de hidrogênio a 5% ativo em peso seco do material pode ser usado para clarear a fibra a pH 12 e 80°C por cerca de 60 minutos.

[033] As fibras de macroalga preferivelmente têm um comprimento médio de fibra maior do que cerca de 300 μm, por exemplo a partir de cerca de 300 até cerca de 1000 μm e mais preferivelmente de cerca de 300 até cerca de 700 μm. As fibras de macroalga preferivelmente têm uma largura maior do que aproximadamente 3 μm, por exemplo a partir de cerca de 3 até 10 μm e mais preferivelmente de cerca de 5 até cerca de 7 μm. Consequentemente, é preferível que as fibras de macroalga tenham uma proporção de aspecto maior do que cerca de 80, por exemplo a partir de cerca de 100 até cerca de 400 e mais preferivelmente de cerca de 150 até cerca de 350.

[034] As fibras de polpa de macroalga podem ser usadas como polpas secas ou molhadas. Nestas aplicações, onde a macroalga é usada como uma celulose seca (uma polpa contendo um teor de umidade inferior a cerca de 50%, mais preferivelmente de cerca de 1 até cerca de 15%) é preferível que ela seja coprocessada com fibras convencionais para fabricação de papel e mais preferivelmente que as fibras de macroalga transformadas em celulose não sejam secas antes do processamento com fibras convencionais para fabricação de papel.

[035] Em aplicações particularmente preferenciais, as fibras de macroalga são fornecidas como celulose seca, uma trama fibrosa com um peso de base de pelo menos cerca de 150 gramas por metro quadrado (gsm) e um teor de umidade de menos do que cerca de 30% e mais preferivelmente menos de cerca de 20%, por exemplo cerca de 1 até cerca de 10% de umidade. As polpas de macroalga são preferivelmente fornecidas como uma mistura de fibra de polpa de macroalga e fibras convencionais para fabricação de papel, de modo que a polpa compreende menos do que cerca de 30% da macroalga fibras em peso. As polpas secas podem ser fabricadas pela mistura de fibras de macroalga nunca secas com fibras convencionais para fabricação de papel, formando uma trama de fibra molhada a partir das fibras misturadas e então secando a trama de fibra para formar folhas de celulose seca. As folhas de polpa resultante surpreendentemente têm melhorado a resistência e durabilidade comparadas ambas as folhas de polpa formadas a partir de fibras de macroalga secas e folhas de polpa formadas a partir de fibras convencionais para a fabricação de papel apenas. Além disso, polpas preparadas como descrito aqui são prontamente dispersíveis usando equipamento tradicional de processamento, tais como processadores de celulose.

[036] Independentemente das espécies ou do particular comprimento médio da fibra, tramas de lenços de papel da presente divulgação compreendem pelo menos cerca de 1% de macroalga em peso total da trama e mais preferivelmente pelo menos cerca de 2% e ainda mais preferivelmente de cerca de 3 até cerca de 20%. As tramas de lenços de papel compreendendo macroalga podem ser misturadas ou também ser camadas de tramas. Onde as tramas são uma trama de múltiplas camadas, estas podem ter camadas de modo que uma camada é substancialmente isenta de fibras de macroalga, enquanto outra camada compreende fibras convencionais para fabricação de papel e fibras de macroalga. Deve ser entendido que, quando se refere a uma camada que é substancialmente isenta de fibras de macroalga, quantidades desprezíveis de fibras podem estar presentes nela, entretanto, tais quantidades pequenas muitas vezes surgem das fibras de macroalga aplicadas a uma camada adjacente e tipicamente não afetam substancialmente a maciez ou outras características físicas da trama.

[037] Fibras convencionais para fabricação de papel podem compreender fibras de polpa de celulose formadas por uma variedade de processos de fabricação de celulose, como polpa kraft, polpa de sulfito, polpa termomecânica e similares. Além disso, as fibras de celulose podem ser de qualquer polpa de celulose de alto comprimento médio de fibra, polpa de celulose de baixo comprimento médio de fibra, ou misturas destas. Um exemplo de fibras de polpa de alto comprimento médio de fibra incluem fibras longas como por exemplo, mas não se limitando a, fibras longas do norte, fibras longas do sul, sequoia canadense, cedro vermelho, cicuta, pinheiro (por exemplo, pinheiro do sul), abeto (por exemplo, abeto negro), combinações destas, e similares. Um exemplo de fibras adequadas de polpa de baixo comprimento médio de fibras inclui fibras curtas, tais como, mas não limitadas a, eucalipto, bordo, bétula, álamo e similares. Em certos casos, fibras de eucalipto podem ser particularmente desejadas para aumentar a suavidade da trama. Fibras de eucalipto também podem aumentar o brilho, aumentar a opacidade e alterar a estrutura de poros da trama para aumentar sua capacidade de absorção. Além disso, se desejado, fibras secundárias obtidas a partir de materiais reciclados podem ser usadas, tais como polpa de fibra de fontes tais como, por exemplo, papel de jornal, papelão recuperado e resíduos de escritório.

[038] Numa aplicação particularmente preferencial, fibras de macroalga são utilizadas na trama de lenços de papel como um substituto para fibras de celulose de alto comprimento médio de fibra, tais como fibras longas e, mais especificamente, fibras longas de celulose do norte. Numa aplicação em particular, fibras de macroalga são incorporadas numa trama de múltiplas camadas contendo duas camadas exteriores compreendendo fibras de celulose com fibras curtas e uma camada interna compreendendo fibra de celulose de fibras longas, onde a macroalga é incorporada no interior da camada interna deslocando uma porção da fibra de celulose de fibra longa. Em tais aplicações, a fibra de macroalga pode ser adicionada a camada intermediária de modo que a camada intermediária compreende mais do que aproximadamente 2% em peso da camada, fibra de macroalga, como por exemplo, de cerca de 2 até cerca de 40% e mais preferivelmente de cerca de 5 até cerca de 30%.

[039] Além de variar a quantidade de macroalga dentro da trama, bem como a quantidade em qualquer determinada camada, as propriedades físicas da trama podem ser variadas ao selecionar especificamente camadas determinadas para a incorporação das fibras de macroalga. Foi descoberto recentemente que o maior aumento na resistência à tração é obtido ao incorporar seletivamente as fibras de macroalga numa trama de múltiplas camadas, de modo que a camada compreendendo macroalga não é colocada em contato com a pele do usuário. Além disso, se desejado, as propriedades da superfície da trama, como por exemplo suavidade (medida como coeficiente de atrito) e tamanho dos poros da trama podem ser modificados ao incorporar seletivamente as fibras de macroalga numa trama de múltiplas camadas, de modo que a camada compreendendo macroalga é a camada que é levada em contato com a pele do usuário.

[040] Numa aplicação particularmente preferida, a presente divulgação fornece uma trama de lenços de papel contendo uma resistência à tração melhorada sem um aumento correspondente na rigidez, onde a trama compreende uma primeira e uma segunda camada fibrosa, onde a primeira camada fibrosa compreende por fibras de celulose de fibras curtas e a segunda camada fibrosa compreende fibras de celulose de fibras longas e fibras de macroalga, onde a quantidade de fibras de macroalga é de cerca de 2 até cerca de 40% em peso da segunda camada. Preferivelmente tramas de múltiplas camadas que contém macroalga seletivamente incorporadas na segunda camada fibrosa possuem pesos de bases de pelo menos cerca de 15 gsm e média geométrica de resistências à tração superiores a cerca de 300 g/3", como por exemplo a partir de cerca de 300 até cerca de 1500 g/3". As resistências à tração são obtidas preferivelmente sem tornar a trama excessivamente rígida, como por exemplo às tramas com preferivelmente um Índice de Rigidez inferior a cerca de 12 e mais preferivelmente inferior a cerca de 10, como por exemplo de cerca de 8 até cerca de 10.

[041] Embora as propriedades de trama, como resistência à tração, rigidez e durabilidade podem variadas ao incorporar seletivamente macroalga numa camada particular de uma trama de múltiplas camadas, os benefícios do uso de macroalga também podem ser alcançados pela mistura de fibras de macroalga e celulose para formar uma trama misturada de lenços de papel. A macroalga em particular pode ser misturada com fibras de celulose para aumentar a resistência da trama ao mesmo tempo reduzindo o tamanho médio dos poros comparado com as tramas produzidas das fibras de celulose apenas. Tais tramas misturadas de lenços de papel têm preferivelmente um tamanho médio de poro de fluxo inferior a cerca de 30 mícrons, como por exemplo, de cerca de 5 até cerca de 20 mícrons e uma média geométrica de resistência à tração superior a cerca de 300 g/3" e mais preferivelmente superior a cerca de 5000 g/3", como por exemplo de cerca de 500 até cerca de 1500 g/3".

[042] Em outras aplicações, a presente divulgação fornece uma trama de lenços de papel compreendendo macroalga que pode ser útil como material de embalagem para embalar um núcleo absorvente. O núcleo absorvente envolvido por lenços de papel feitos de uma mistura de fibras de macroalga e de fibras convencionais para fabricação de papel pode ser útil em produtos absorventes para cuidados pessoais como, por exemplo, fraldas, calças de treinamento, vestuários para incontinência, absorventes higiênicos, ataduras e similares. Para auxiliar na retenção de material absorvente, é preferível que o envoltório do núcleo tenha uma pluralidade de poros com um tamanho médio de poro de fluxo inferior a cerca de 30 mícrons e onde não mais de 5% da pluralidade dos poros têm um tamanho de poro superior a 50 mícrons. O envoltório do núcleo é usado para envelopar um núcleo absorvente incluindo partículas superabsorventes. Devido à natureza da construção do envoltório do núcleo, o envoltório do núcleo tem preferivelmente uma consolidação de menos de cerca de 10 mg, mais preferivelmente menos de 6 mg e ainda mais preferivelmente menos de cerca de 4 mg de partículas superabsorventes.

[043] É ainda mais desejável que o envoltório do núcleo tenha uma proporção entre resistência a seco e resistência molhada superior a cerca de 0,3, como por exemplo a partir de cerca de 0,3 até cerca de 0,5. Um problema comum com o envoltório de lenços de papel é que possui resistência inadequada no estado molhado. Tipicamente, um envoltório de lenços de papel tem uma proporção entre resistência a seco e resistência molhada na direção de máquina (MD) ou na direção transversal da máquina (CD) como medido pelo método de teste descrito abaixo de menos de cerca de 0,3. Em contraste, o envoltório do núcleo da presente divulgação geralmente tem uma proporção de resistência a seco superior a cerca de 0.3, como por exemplo a partir de cerca de 0,3 até cerca de 0,5.

[044] As tramas de lenços de papel também podem ser incorporadas em produtos de lenços de papel que podem ser de camadas únicas ou múltiplas, onde uma ou mais das camadas podem ser formadas por uma trama de lenços de papel de múltiplas camadas contendo fibras de macroalga seletivamente incorporadas numa de suas camadas. Numa aplicação o produto de lenços de papel é construído de tal modo que as fibras de macroalga não são colocadas em contato com a pele do usuário. Por exemplo, o produto de lenços de papel pode compreender duas tramas de múltiplas camadas secas através de ar de múltiplas camadas onde cada trama compreende uma primeira camada fibrosa substancialmente isenta de macroalga e uma segunda camada fibrosa compreendendo macroalga. As tramas são unidas de tal modo que a superfície externa do produto de lenços de papel é formada a partir da primeira camada fibrosa de cada trama, de tal modo que a superfície colocada em contato com a pele do usuário é substancialmente isenta de fibras de macroalga.

[045] Em outras aplicações a presente divulgação fornece um produto de lenços de papel de dupla camada compreendendo uma trama superior de lenços de papel de múltiplas camadas e uma trama inferior de lenços de papel de múltiplas camadas que são unidas usando técnicas bem conhecidas. As tramas de múltiplas camadas compreendem pelo menos uma primeira e uma segunda camada, onde as fibras de macroalga são seletivamente incorporadas em apenas uma das camadas, de modo que quando as tramas são unidas, as camadas contendo as fibras de macroalga não são colocadas em contato com a pele do usuário. Por exemplo, o produto de duas camadas de lenços de papel pode compreender uma primeira e segunda trama de lenços de papel, onde as tramas de lenços de papel compreendem cada primeira e segunda camada. A primeira camada da cada trama de lenços de papel compreende fibras de celulose e é substancialmente isenta de fibras de macroalga, enquanto a segunda camada de cada trama de lenços de papel compreende fibras de macroalga. Quando as tramas de lenços de papel são unidas para formar o produto de lenços de papel, a segunda camada de cada trama é disposta numa proporção voltada de tal modo que as fibras de macroalga não são colocadas em contato com a pele do usuário.

[046] Se desejado, várias composições químicas podem ser aplicadas a uma ou mais camadas da trama de lenços de papel de múltiplas camadas para melhorar ainda mais a maciez e/ou reduzir a geração de fiapos ou resíduos. Por exemplo, em algumas aplicações, um agente de resistência molhada pode ser utilizado, para aumentar ainda mais a resistência do produto de lenços de papel quando molhado. Como usado aqui, um "agente de resistência molhada" é qualquer material que, quando adicionado às fibras de polpa pode fornecer um trama ou folha resultantes com uma proporção entre a resistência à tração seca geométrica e a resistência à tração molhada geométrica de mais de cerca de 0,1. Tipicamente estes materiais são denominados agentes de resistência molhada "permanente" ou agentes de resistência molhada "temporária". Como é bem conhecido na técnica, agentes de resistência molhada temporária e permanente podem também funcionar às vezes como agentes de resistência a seco para aumentar a resistência do produto de lenços de papel quando seco.

[047] Agentes de resistência molhada podem ser aplicados em várias quantidades dependendo das características desejadas da trama. Por exemplo, em algumas aplicações, a quantidade total de agentes de resistência molhada adicionada pode ser entre cerca de 1 até cerca de 60 libras por tonelada (lbs/T), em algumas aplicações, entre cerca de 5 até cerca de 30 lbs/T, e em algumas aplicações, entre cerca de 7 até cerca de 13 lbs/T de peso seco de material fibroso. Os agentes de resistência molhada podem ser incorporados em qualquer camada da trama de lenços de papel de múltiplas camadas.

[048] Um desaglutinante químico pode também ser aplicado para suavizar a trama. Especificamente, um desaglutinante químico pode reduzir a quantidade de ligações de hidrogênio dentro de uma ou mais camadas da trama, o que resulta num produto mais suave. Dependendo das características desejadas do produto de lenços de papel resultante, o desaglutinante pode ser utilizado em quantidades variáveis. Por exemplo, em algumas aplicações, o desaglutinante pode ser aplicado numa quantidade entre cerca de 1 até cerca de 30 lbs/T, em algumas aplicações entre cerca de 3 até cerca de 20 lbs/T e em algumas aplicações, entre cerca de 6 até cerca de 15 lbs/T de peso seco de material fibroso. O desaglutinante pode ser incorporado em qualquer camada da trama de lenços de papel de múltiplas camadas.

[049] Qualquer material capaz de melhorar o toque suave de uma trama ao interromper a ligação de hidrogênio pode geralmente ser usado como um desaglutinante na presente invenção. Em particular, como indicado acima, deseja-se tipicamente que o desaglutinante possua uma carga catiônica para formar uma ligação eletrostática com grupos aniônicos presentes na polpa. Alguns exemplos de desaglutinantes catiônicos adequados podem incluir, mas não se limitam a, compostos quaternários de amônio, compostos de imidazolinium, compostos debis-imidazolinium, compostos diquaternários de amônio, compostos poliquaternários de amônio, compostos funcionais de éster quaternários de amônio (por exemplo, ácido graxo quaternário, sais de trialcanoamina ester), derivados fosfolipídio, polidimetilsiloxanos e compostos de silicone catiônico e não catiônico relacionados, derivados graxos de ácido carboxílico, derivados mono e polissacarídeos, hidrocarbonetos polihidroxi, etc. Por exemplo, alguns desaglutinantes adequados são descritos nas Patentes N.° s 5,716,498, 5,730,839, 6,211,139, 5,543,067 e W/0021918, as quais são incorporadas aqui de uma maneira consistente com a presente divulgação.

[050] Outros desaglutinantes adequados são ainda divulgados nas Patentes N.° s 5,529,665 e 5,558,873, ambos os quais são incorporados aqui de uma maneira consistente com a presente divulgação. Em particular, a Patente dos EUA N.° 5,529,665 divulga o uso de várias composições de silicone catiônico como agentes de amaciamento.

[051] Tramas de lenços de papel da presente divulgação podem geralmente ser formadas por qualquer variedade de processos de fabricação de papel conhecidos na técnica. Preferivelmente a trama de lenços de papel é formada por secagem através de ar e ser crepada ou não crepada. Por exemplo, um processo de fabricação de papel da presente divulgação pode utilizar crepagem adesiva, crepagem molhada, crepagem dupla, estampagem em relevo, prensagem úmida, prensagem a ar, secagem através de ar, crepado através de secagem com ar, não crepado através de secagem com ar, bem como outras etapas na formação da trama de papel. Alguns exemplos destas técnicas são divulgados nas Patentes dos EUA N.° 5,048,589, 5,399,412, 5,129,988 e 5,494,554, todas as quais são incorporadas aqui de uma maneira consistente com a presente divulgação. Quando da formação de produtos de lenços de papel de múltiplas camadas, as camadas separadas podem ser produzidas a partir do mesmo processo ou de diferentes processos como desejado.

[052] Por exemplo, numa aplicação, tramas de lenços de papel podem ser tramas crepadas e secas através de ar, formadas usando os processos conhecidos na técnica. Para formar tais tramas, um material em formação de curso sem fim, adequadamente apoiado e conduzido por rolos, recebe o suprimento revestido para fabricação de papel enviado a partir da caixa de entrada. Uma caixa de vácuo é disposta por baixo do material em formação e é adaptada para remover água do suprimento de fibra para auxiliar na formação da trama. Do material em formação, uma trama formada é transferida para um segundo material, que pode ser um fio ou um feltro. O material é suportado pelo movimento em torno de um curso contínuo por uma pluralidade de rolos de guia. Um rolo de captura concebido para facilitar a transferência da trama de material para material pode ser incluído para transferir a trama.

[053] Preferivelmente a trama formada é secada por transferência para a superfície de um cilindro aquecido por secador rotativo, como um secador Yankee. A trama pode ser transferida para o secador Yankee diretamente do material em secagem ou, preferivelmente, transferida para um material de impressão que é então usado para transferir a trama até o secador Yankee. De acordo com a presente divulgação, a composição de crepagem da presente divulgação pode ser aplicada topicamente na trama de lenços de papel enquanto a trama está deslocando-se sobre o material ou pode ser aplicada à superfície do tambor secador para transferência num lado da trama de lenços de papel. Desta maneira, a composição de crepagem é usada para aderir à trama de lenços de papel ao tambor secador. Nesta aplicação, conforme a trama é conduzida através de uma porção da trajetória rotativa da superfície do 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 crepagem. A trama de crepagem como formada reduz ainda mais a ligação interna dentro da trama e aumenta a maciez. A aplicação da composição de crepagem à trama durante a crepagem, por outro lado, pode aumentar a resistência da trama.

[054] Em outra aplicação a trama formada é transferida para a superfície do tambor secador rotativo aquecido, que pode ser um secador Yankee. O rolo de pressão pode, numa aplicação, compreender um rolo de pressão com sucção. A fim de aderir à trama na superfície do tambor secador, um adesivo de crepagem pode ser aplicado à superfície do tambor secador por um dispositivo de pulverização. O dispositivo de pulverização pode expelir uma composição de crepagem feita de acordo com a presente divulgação ou pode expelir um adesivo convencional de crepagem. A trama é aderida na superfície do tambor secador e em então crepada do tambor usando a lâmina de crepagem. Se desejado, o tambor secador pode ser associado a uma capa. A capa pode ser usada para forçar o ar contra ou através da trama.

[055] Em outras aplicações, uma vez crepada 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 cercado por uma capa. O tambor pode ser aquecido de cerca de 25 até cerca de 200°C, como por exemplo de cerca de 100 até cerca de 150°C.

[056] De modo a aderir à trama ao segundo tambor secador, um segundo dispositivo pulverizador pode expelir um adesivo sobre a superfície do tambor secador. De acordo com a presente divulgação, por exemplo, o segundo dispositivo pulverizador pode lançar uma composição de crepagem conforme descrito acima. A composição de crepagem não apenas auxilia na aderência da trama de lenços de papel ao tambor secador, mas também é transferida para a superfície da trama conforme a trama é crepada do tambor secador pela lâmina de crepagem.

[057] Uma vez crepada do segundo tambor secador, a trama pode, opcionalmente, ser alimentada em torno de um tambor de bobina refrigerado e ser refrigerada antes de ser enrolado numa bobina.

[058] Por exemplo, uma vez que uma trama fibrosa é formada e seca, num aspecto, a composição de crepagem pode ser aplicada em pelo menos um lado da trama e pelo menos um lado da trama pode então ser crepado. Em geral, a composição de crepagem pode ser aplicada a apenas a um lado da trama e apenas um lado da trama pode ser crepado, a composição de crepagem pode ser aplicada a ambos os lados da trama e apenas um lado da trama é crepado, ou a composição de crepagem pode ser aplicada a cada lado da trama e cada lado da trama pode ser crepado.

[059] Uma vez crepado a trama de lenços de papel pode ser puxada através de uma estação de secagem. A estação de secagem pode incluir qualquer forma de uma unidade de aquecimento, como por exemplo, um forno energizado por calor infravermelho, energia de micro-ondas, ar quente ou similar. Uma estação de secagem pode ser necessária em algumas aplicações para secar a trama e/ou curar a composição de crepagem. Dependendo da composição de crepagem selecionada, entretanto, em outras aplicações uma estação de secagem pode não ser necessária.

[060] Em outras aplicações, a trama base é formada por um processo de secagem através de ar não crepado como descrito, por exemplo, nas Patentes dos EUA N.° s 5,656,132 e 6,017,417, ambas incorporadas aqui por referência de maneira consistente com a presente divulgação. O processo de secagem através de ar não crepado pode compreender um formador de fio duplo contendo uma caixa de entrada de fabricação de papel que injeta ou deposita um suprimento de uma suspensão aquosa de fibras de celulose numa pluralidade de lenços de papel em formação, como por exemplo, um material exterior em formação e um material interno em formação, formando assim uma trama molhada de lenços de papel. O processo de formação pode ser qualquer processo convencional de formação conhecido na indústria de fabricação de papel. Tais processos de formação incluem, mas não se limitam às máquinas Fourdriniers, formadores de cobertura, por exemplo, formadores de rolo de sucção e formadores de folga por exemplo como os formadores de fio duplo e formadores crescentes.

[061] A trama molhada de lenços de papel se forma sobre o material interior em formação conforme o material interno em formação gira em torno de um rolo de formação. O material interno em formação serve para suportar e carregar a recém-formada trama molhada de lenços de papel a jusante no processo conforme a trama molhada de lenços de papel é desidratada parcialmente até a consistência de cerca de 10% com base no peso seco das fibras. Desidratação adicional da trama molhada de lenços de papel pode ser realizada pelas técnicas conhecidas de fabricação de papel, tais como caixas de sucção de vácuo, enquanto o material interior em formação suporta a trama molhada de lenços de papel. A trama molhada de lenços de papel pode ser desidratada adicionalmente até uma consistência de pelo menos cerca de 20%, mais especificamente entre cerca de 20 até cerca de 40% e mais especificamente cerca de 20 até cerca de 30%.

[062] O material em formação pode geralmente ser produzido a partir de qualquer material poroso adequado, como por exemplo, fios de metal ou filamentos poliméricos. Por exemplo, alguns materiais adequados podem incluir, mas não se limitam a, Albany, 84M e 94M oferecidos pela Albany International (Albany, NY) Asten 856, 866, 867, 892, 934, 939, 959 ou 937; Asten Synweve Design 274, todos os quais são oferecidos pela Asten Forming Fabrics, Inc. (Appleton, WI); e Voith 2164 oferecidos pela Voith Fabrics (Appleton, WI). A trama molhada é então transferida do material em formação para um material de transferência quando na consistência de sólidos de entre cerca de 10 até cerca de 35% e particularmente, entre cerca de 20 até cerca de 30%. Conforme usado aqui, um "material de transferência” é um material que é posicionado entre a seção de formação e a seção de secagem do processo de fabricação da trama.

[063] A transferência para o material de transferência pode ser realizada com a assistência de pressão positiva e/ou negativa. Por exemplo, numa aplicação, um sapato de vácuo pode aplicar pressão negativa, de tal modo que a o material em formação e o material de transferência simultaneamente convergem e divergem na borda de entrada do canal do vácuo. Tipicamente, o sapato de vácuo fornece pressão a níveis entre cerca de 10 até cerca de 25 polegadas de mercúrio. Como indicado acima, o sapato de transferência de vácuo (pressão negativa) pode ser complementado ou substituído pelo uso de pressão positiva do lado oposto da trama para lançar a trama sobre o próximo material. Em algumas aplicações, outros sapatos de vácuo também podem ser usados para auxiliar a remover a trama fibrosa para a superfície do material de transferência.

[064] Tipicamente, o material de transferência se desloca a uma velocidade mais lenta do que o material em formação para melhorar o estiramento MD e CD da trama, que geralmente se refere ao estiramento de uma trama em sua direção cruzada (CD) ou na direção da máquina (MD) (expresso em porcentagem de alongamento na falha da amostra). Por exemplo, a diferença de velocidade relativa entre os dois materiais pode ser de cerca de 1 até cerca de 30%, em algumas aplicações, de cerca de 5 até cerca de 20%, e em algumas aplicações, de cerca de 10 até cerca de 15%. Isto é normalmente mencionado como "transferência rápida". Durante a "transferência rápida", muitas das uniões da trama são consideradas como quebradas, forçando assim a folha a curvar- se e dobrar-se nas depressões na superfície do material de transferência 8. Tal moldagem nos contornos da superfície da material de transferência 8 pode aumentar o estiramento MD e CD da trama. A transferência rápida de um material para outro pode seguir os princípios indicados em qualquer uma das seguintes Patentes, as Patentes dos E.U.A. N.° s 5,667,636, 5,830,321, 4,440,597, 4,551,199, 4,849,054, todas as quais são aqui incorporadas por referência, de uma maneira que é consistente com a presente publicação. A trama molhada de lenços de papel é então transferida do material de transferência para um material de secagem por fluxo.

[065] Quanto suportado pelo material de secagem por fluxo, a trama molhada de lenços de papel é seca até uma consistência final de cerca de 94% ou superior por um secador de fluxo. O processo de secagem pode ser qualquer método de secagem não compressivo que tende a preservar o volume ou espessura da trama molhada incluindo, sem limitação, secagem por fluxo, radiação infravermelha, secagem por micro-ondas, etc. Devido à sua disponibilidade comercial e praticidade, a secagem por fluxo é bem conhecida e é um meio tipicamente usado para secagem sem compressão de trama para os propósitos desta invenção. Materiais de secagem por fluxo adequados incluem, sem limitação, materiais com cristas substancialmente contínuas na direção máquina por meio das quais as cristas são feitas de múltiplas fibras agrupadas em conjunto, como aquelas divulgadas na Patente dos EUA N.° 6,998,024. Outras materiais de secagem por fluxo adequados incluem aqueles divulgados na Patente N.° 7,611,607, que é incorporada aqui de uma maneira consistente com a presente divulgação, particularmente o material indicado como Fred (t1207-77), Jeston (t1207-6) e Jack (t1207-12). A trama é preferivelmente seca até a desidratação final no material com secagem por fluxo, sem ser prensada contra a superfície de um secador Yankee, e sem crepagem posterior.

[066] Adicionalmente, tramas preparadas de acordo com a presente divulgação podem ser submetidas a qualquer pós-processamento adequado, incluindo, mas não se limitando a, impressão, gravação em relevo, calandragem, corte, dobradura, combinando com outras estruturas fibrosas e similares.

MÉTODOS DE TESTEVolume de Folha

[067] O volume de folha é calculado como o quociente entre a espessura da folha seca expressa em mícrons, dividido pelo peso de base a seco, expressa em gramas por metro quadrado. O volume de folha resultante é expresso em centímetros cúbicos por grama. Mais especificamente, o volume de folha é a espessura representativa de uma folha única de lenços de papel medida de acordo com os métodos TAPPI de ensaio T402 "Padrão de Condicionamento e Teste de Atmosfera para Papel, Placa, Folhas de mão de polpa e Produtos Relacionados" e T411 om-89 "Espessura (calibre) de Papel, Placas de Papel e Placa Combinada". O micrômetro usado para realizar T411 om-89 é um Testador de Calibre de Lenços de Papel Emveco 200-A (Emveco, Inc., Newberg, OR). O micrômetro possui uma carga de 2 quilo Pascais, uma área de pressão de 2500 milímetros quadrados, um diâmetro de pressão de 56,42 milímetros, um tempo de permanência de 3 segundos e uma taxa de redução de 0,8 milímetros por segundo.

Rasgamento

[068] Testes de rasgamento foram realizados de acordo com o método TAPPI de teste T-414 "Resistência ao Rasgamento Interno de Papel (método do tipo Elmendorf)" usando um instrumento de pêndulo de queda como Lorentzen & Wettre modelo SE 009. A resistência ao rasgamento é direcional e o rasgamento MD e CD são medidos independentemente.

[069] Mais particularmente, um corpo de prova de teste retangular da amostra a ser testada é cortado do produto de lenços de papel ou de uma folha de base de lenços de papel de tal modo que o corpo de prova de teste mede 63 mm ± 0,15 mm (± 2,5 polegadas 0,006 polegadas) na direção a ser testada (como na direção MD ou CD) e entre 73 e 114 milímetros (2,9 e 4,6 polegadas) na outra direção. As bordas do corpo de prova devem ser cortadas em paralelo e perpendicular à direção de teste (sem desnível). Qualquer dispositivo de corte adequado, capaz da precisão e exatidão prescritas, pode ser usado. O corpo de prova de teste deve ser retirado de áreas da amostra que são isentas de dobras, vincos, frisos, furos ou qualquer outra distorção que faça com que o corpo de prova de teste seja anormal do restante do material.

[070] O número de camadas ou folhas para testar é determinado com base no número de camadas ou lenços necessários para os resultados do teste se encontrar entre 20 a 80% na escala de faixa linear do testador de rasgamento e mais preferivelmente entre 20 até 60% da escala da faixa linear do testador de rasgamento. A amostra deve preferivelmente ser cortada não mais próximo que 6 mm (0,25 polegadas) da borda do material do qual os corpos de prova serão cortados. Quando os testes requerem mais de uma folha ou camadas, folhas são colocadas voltadas na mesma direção.

[071] O corpo de prova de teste é então colocado entre as garras do aparelho de pêndulo de queda com a borda do corpo de prova alinhada com a borda frontal da garra. Os grampos são fechados e uma tira de 20 milímetros é cortada na borda principal do corpo de prova normalmente por uma faca de corte presa ao instrumento. Por exemplo, no aparelho Lorentzen & Wettre modelo SE 009 a tira é produzida ao empurrar para baixo a alavanca de faca de corte até que ela atinja o seu batente. A tira deve estar limpa, com nenhum rasgamento ou entalhes como este entalhe servirá para iniciar o rasgamento durante o teste subsequente.

[072] O pêndulo é liberado e o valor de rasgamento, que é a força necessária para rasgar completamente o corpo de prova de teste, é registrado. O teste é repetido num total de 10 vezes para cada amostra e a média das dez leituras relatada como a resistência ao rasgamento. Resistência ao rasgamento é relatada em unidades de gramas de força (gf). O valor médio de rasgamento é a resistência ao rasgamento na direção (MD ou CD) testada. A "média geométrica da resistência ao rasgamento" é a raiz quadrada do produto da resistência média ao rasgamento MD e a resistência média ao rasgamento CD. O Lorentzen & Wettre modelo SE 009 tem uma configuração para o número de camadas testadas. Alguns testadores podem precisar ter a resistência ao rasgamento relatada multiplicada por um fator para gerar uma resistência ao rasgamento por camada. Para folhas de base que se destinam a ser produtos de camadas múltiplas, os resultados de rasgamento são relatados como o rasgamento do produto de camada múltiplas e não a folha de base de camada única. Isto é feito multiplicando o valor de rasgamento de folha de base de única camada pelo número de camadas no produto acabado. De modo similar, dados de rasgamento para produtos acabado de camadas múltiplas são apresentados como a resistência ao rasgamento para a folha de produto acabado e não as camadas individuais. Uma variedade de meios pode ser usada para calcular, mas em geral o cálculo é feito inserindo o número de folhas a serem testadas ao invés do número de camadas a serem testadas no dispositivo de medição. Por exemplo, duas folhas se tornam duas folhas de 1 camada para produto de 1 camada e duas folhas de 2 camadas (4-camadas) para produtos de 2 camadas.

Resistência à Tração

[073] Testes de tração foram realizados de acordo com o método TAPPI de teste T-576 "Propriedades de tração de produtos de toalha e lenços de papel (com uma taxa constante de alongamento)" onde o teste é realizado numa máquina de teste de tração mantendo uma taxa constante de alongamento e a largura de cada corpo de prova testado é de 3 polegadas. Mais especificamente, corpos de prova para o teste de resistência à tração a seco foram preparados pelo corte de uma tira de 3 polegadas ± 0,05 polegadas (76,2 mm ± 1,3 mm) de largura na direção da máquina (MD) ou na direção transversal da máquina (CD) usando um Cortador de Amostra de Precisão JDC (Thwing-Albert Instrument Company, Philadelphia, PA, Modelo N.° JDC 3-10, N.° de Série 37333) ou equivalente. O instrumento utilizado para medir a resistência à tração foi um Sintecá 11S, N.° de Série 6233 da MTS Systems. O software de aquisição de dados foi um MTS TestWorks ® para Windows, versão 3.10 (MTS Systems Corp., Research Triangle Park, NC). A célula de carga foi selecionada de um máximo de 50 Newtons ou 100 Newtons, dependendo da resistência da amostra sendo testada, de tal modo que a maioria dos valores de carga de pico situa-se entre 10 até 90% do valor de escala completa da célula de carga. O comprimento de calibre entre as garras era 4 ± 0,04 polegadas (101,6 ± 1 mm) de lenços de papel para o rosto e 2 ± 0,02 polegadas (50,8 ± 0,5 mm) para o lenços de papel de banho. A velocidade do cabeçote foi de 10 ± 0,4 polegadas/min (254 ± 1 mm/min), e a sensibilidade de ruptura foi configurada em 65%. A amostra foi colocada nas garras do instrumento, ambas centradas verticalmente e horizontalmente. O teste foi então iniciado e terminado quando o corpo de prova sofreu o rompimento. O pico de carga foi registrado como a "resistência à tração MD" ou a "resistência à tração CD" do corpo de prova dependendo da direção da amostra sendo testada. Dez corpos de prova representativos foram testados para cada produto ou folha e a média aritmética de todos os testes de corpos de prova individuais foi registrada como a resistência à tração MD ou CD adequada do produto ou folha em unidades de gramas de forço por 3 polegadas de amostra. A média geométrica de resistência à tração (GMT) foi calculada e é expressa em gramas-força por 3 polegadas de largura de amostra. A energia de tração absorvida (TEA) e a curva são também calculadas pelo testador de tração. TEA é relatada em unidades de gm cm/cm2. A curva é registrada em unidades de kg. Ambos TEA e curva são dependentes de direção e, portanto, as direções MD e CD são medidas independentemente. A média geométrica TEA e a média geométrica da curva são definidas como a raiz quadrada do produto dos valores MD e CD representativos para uma dada propriedade.

Resistência à Ruptura

[074] A resistência à ruptura aqui é uma medida da capacidade de uma estrutura fibrosa em absorver energia, quando submetida à deformação normal ao plano da estrutura fibrosa. A resistência à ruptura pode ser medida em conformidade geral com a norma ASTM D-6548, com exceção de que o teste é feito num testador de tração de Taxa Constante de Extensão (MTS Systems Corporation, Eden Prairie, MN) com aquisição de dados baseada em computador e sistema de controle de quadro, onde a célula de carga está posicionada acima da garra de corpo de prova de tal modo que o componente de penetração é abaixado para o interior do corpo de prova de teste levando até a ruptura. A disposição da célula de carga e o corpo de prova é oposta à ilustrada na FIGURA 1 da ASTM D-6548. O conjunto de penetração consiste de um elemento de penetração em alumínio anodizado semiesférico de diâmetro 1,588 ± 0,005 cm fixo a uma haste ajustável com um soquete na extremidade da esfera. O corpo de prova de teste é preso num grampo de corpo de prova que consiste de anéis concêntricos superiores e inferiores de alumínio entre os quais a amostra é mantida firmemente por aperto mecânico durante o teste. Os anéis de fixação do corpo de prova têm um diâmetro interno de 8,89 ± 0,03 cm.

[075] O testador de tração é configurado de modo que a velocidade do cabeçote é 15,2 cm/min, a separação do dispositivo é de 104 mm, a sensibilidade de ruptura é de 60% e a compensação de folga é de 10 gf e o instrumento é calibrado de acordo com as instruções do fabricante.

[076] As amostras são condicionadas sob condições TAPPI e cortadas em quadrados de 127 x 127 mm ± 5 mm. Para cada teste um total de 3 folhas de produto são combinadas. As folhas são empilhadas umas sobre as outras de uma maneira tal que a direção da máquina das folhas é alinhada. Onde as amostras compreendem múltiplas camadas, as camadas não são separadas para o teste. Em cada caso, a amostra de teste compreende 3 folhas de produto. Por exemplo, se o produto é um produto de lenços de papel de 2 camadas, 3 folhas de produto totalizando 6 camadas são testadas. Se o produto é um produto de lenços de papel de única camada, então, 3 folhas de produto totalizando 3 camadas são testadas.

[077] Antes do teste, a altura do dispositivo é ajustada conforme necessário ao inserir o dispositivo de rompimento na parte inferior do testador de tração e ao abaixar o dispositivo até que ele seja posicionado aproximadamente a 12,7 mm acima da placa de alinhamento. O comprimento do dispositivo é então ajustado até repousar na área rebaixada da placa de alinhamento quando abaixada.

[078] É recomendável usar uma célula de carga em que a maioria dos resultados de carga de pico situam-se entre 10% e 90% da capacidade da célula de carga. Para determinar a célula de carga mais adequada para o teste, amostras são inicialmente testadas para determinar a carga de pico. Se carga de pico é < 450 gf, uma célula de carga de 10 Newtons é usada, se a carga de pico é > 450 gf, uma célula de carga de 50 Newtons é usada.

[079] Uma vez que o aparelho é o configurado e uma célula de carga selecionada, as amostras são testadas ao inserir a amostra no grampo de corpo de prova e faixar a amostra de teste no lugar. A sequência de teste é então ativada, levando o conjunto de penetração a ser abaixado na velocidade e distância especificadas acima. Após a ruptura do corpo de prova de teste pelo conjunto de penetração, a resistência à força penetração medida é exibida e registrada. A garra do corpo de prova é então liberada para remover a amostra e prepara o aparelho para o próximo teste.

[080] A carga de pico (gf) e energia de pico (g-cm) são registradas e o processo é repetido para todos os corpos de prova restantes. Um mínimo de cinco corpos de prova são testados por amostra e a média de carga de pico de cinco testes é relatada como a Resistência de Ruptura a seco.

Capacidade de Retenção

[081] O teste a seguir é usado para determinar a capacidade de saturação de um material absorvente. Uma amostra de lenços de papel com dimensões de comprimento e largura de aproximadamente quatro polegadas por 4 polegadas (aproximadamente 10,16 cm x 10,16 cm) é pesada e o peso em gramas é registrado. A amostra é então submersa numa quantidade em excesso de solução de cloreto de sódio a 0,9% em peso em água destilada à temperatura ambiente (por exemplo, cerca de 23°C) por cerca de cinco minutos. Após este período de tempo, a amostra é removida da solução de teste e colocada em um aparelho de teste (o aparelho é ilustrado no Pedido de Patente N.° 11/153190, cujo conteúdo é aqui incorporado por referência de uma maneira consistente com a presente divulgação) compreendendo uma caixa de vácuo, uma tela de fibra de vidro TEFLON contendo aberturas de 0,25 polegadas (0,6 cm) e suportada pela caixa de vácuo e uma capa de borracha flexível dimensionada para sobrepor a tela na caixa de vácuo.

[082] Mais particularmente, a amostra é colocada de modo descoberto (pela cobertura de borracha) na tela e deixada para gotejar durante cerca de um minuto. A tampa de borracha é então colocada sobre a amostra e tela (por exemplo, para formar geralmente uma vedação sobre a caixa de vácuo) e um vácuo (V) de cerca de 0,5 libras/polegada quadrada é estabelecido na caixa de vácuo (e portanto na amostra) por um período de cerca de três minutos. A amostra é então removida e pesada novamente. A capacidade de retenção da amostra é determinada ao subtrair o peso seco da amostra do peso da amostra recuperada após a aplicação do vácuo e então dividindo pelo peso seco da amostra e registra-se como gramas de líquido retido por grama de estrutura absorvente (g/g).

[083] Se as fibras de material absorvente são configuradas através da tela de fibra de vidro no interior da caixa de vácuo durante o teste, uma tela com aberturas menores deve ser usada e o teste deve ser realizado novamente. Pelo menos três amostras são testadas e os resultados são calculados em média para fornecer a capacidade de retenção (por exemplo, capacidade de retenção total e normalizada) da amostra.

Capacidade de Absorção

[084] A capacidade de absorção determina a quantidade de solução de teste (0,9% em peso da solução de cloreto de sódio em água destilada) que será absorvida numa estrutura absorvente durante um período de 30 minutos. O teste é realizado substancialmente como descrito na Patente N.° 6,465,712, que é incorporada aqui por referência de uma maneira consistente com a presente especificação.

[085] Uma amostra do material absorvente a ser testado é preparada para ter dimensões de cerca de 3 polegadas de largura por cerca de 7 polegadas de comprimento, por exemplo, formado ou então cortado de uma estrutura absorvente maior. A amostra é então presa a uma face de uma placa de acrílico medindo 25 cm de altura por 15 cm de largura por 0,5 cm de espessura de modo que uma das extremidades da amostra ultrapassa ligeiramente a extremidade inferior da placa de acrílico. A amostra é ainda mantida no lugar na placa por duas garras estendidas em torno das bordas laterais da placa de modo a agarrar as bordas laterais da amostra próximo ao topo da amostra. O lado da placa pode possuir uma escala com incrementos de 1 mm para medir a altura vertical da solução absorvida.

[086] A amostra (e a placa) é então pendurada a partir de um medidor de tensão e a amostra é abaixada num reservatório com autonivelamento da solução de teste de 0,9 % em peso de solução de cloreto de sódio em água destilada até que a extremidade inferior da amostra tenha contato com a solução. Um temporizador com incrementos de um segundo é iniciado logo que a amostra entra em contato com o líquido. A solução é deixada para entrar na amostra e ser absorvida por um período de cerca de trinta minutos. A massa de absorção salina na amostra é registrada durante algum período de tempo. A amostra é então removida do reservatório e retirada da placa e pesada.

[087] A amostra molhada é então colocada numa unidade de raios-X para o teste de imagem por raios-X. Unidades adequadas de raios-X são comercialmente oferecidas através da Tronix Inc., Branford, CT, como o modelo N.° 10561 HF 100. O sistema de raios-X foi operado com tempo de exposição de 2 segundos, com uma tensão de tubo de 50 Kv e corrente de 12 mA. A imagem resultante de raios-X é usada para determinar a quantidade de fluido de áreas específicas. A quantidade de fluido a 10 cm é o fluido mantido na amostra em e abaixo de 10 cm de altura. A análise de imagem pode ser realizada usando software comercialmente oferecido através da Optumus Inc., Ft. Collins, CO, como por exemplo, o BIO-SCAN OPTIMATE S/N OPM4101105461 versão 4.11.Tamanho do Poro de Fluxo Médio de Porômetro Coulter e Teste de Distribuição de Tamanho de Poro

[088] Um porômetro Coulter 115/60 da Coulter Electronics, Ltd. de Luton, Inglaterra, foi usado para determinar o tamanho médio de poro de fluxo, tamanho máximo de poro de fluxo e distribuição do tamanho de poro. O aparelho foi capaz de medir tamanhos de poro até 300 mícrons. Determinações do tamanho médio dos poros de fluxo, tamanho máximo dos poros de fluxo e distribuição de tamanho de poro foram feitas de acordo com os Métodos de Teste Padrão da ASTM com a Designação F316-06 para Características de Tamanho de Poro de Filtros de Membrana pelo Teste de Ponto de Bolha e Poro Médio de Fluxo.

Teste de Consolidação

[089] A suscetibilidade de um material para a migração e a fuga de material superabsorvente (SAM) pode ser medida empregando um procedimento de Teste de Consolidação que envolve agitar amostras da trama de um modo controlado e determinar a perda total de SAM através da amostra. A determinação do valor de consolidação de um material de amostra foi realizada de acordo com o Método de Teste de Consolidação descrito. Uma amostra de teste deve ser cortada e colocada entre a peneira superior e inferior. Depois de ser colocada sobre uma panela de coleta, ela deve ser colocada num agitador de peneira mecânica "Ro-Tap" oferecido através da W. S. Tyler Inc. Uma quantidade de SAM pré-pesada deve ser derramada na peneira superior e coberta. O instrumento Ro-Tap é operado por 10 minutos.

[090] Após a conclusão da porção de agitação do teste, a perda do superabsorvente da peneira é determinada pela comparação da massa restante total da amostra de teste e o SAM com a massa original da amostra quando a amostra foi inicialmente colocada na tela de apoio, de acordo com a seguinte fórmula: Perda de Massa (%) = 100% x ((M0-Mfim) + M0) onde: M0= massa da amostra antes do teste de consolidação (por exemplo, gramas); Mfinal= massa de amostra restante após o teste (por exemplo, gramas). O valor de consolidação (%) é a perda de massa total (%) produzida nas condições de agitação acima descritas.

Exemplos

[091] Produtos de polpas foram obtidos como a seguir - polpa de celulose de eucalipto ("EHWK") foi obtida a partir da Fibria, São Paulo, Brasil, polpa de celulose de fibras longas do sul ("SSWK") foi obtida da Abitibi Bowater, Mobile, AL, polpa de celulose de fibras longas do norte ("NSWK") foi obtida a partir da Northern Pulp Nova Scotia Corporation, Abercrombie, NS e polpa de alga vermelha molhada (nunca seca) foi obtida da Pegasus Iternacional, Daejeon, Coreia.

[092] A polpa de alga vermelha seca foi preparada misturando-se EHWK ou SSWK com polpa molhada de alga vermelha e formando-se uma folha de polpa seca usando uma máquina Fourdrinier que compreende uma seção formadora de fio, uma caixa de sucção, um par de rolos de pressão molhados registrados, e três secadores a ar cilíndricos. Cada tipo de fibra foi pesado individualmente e dispersado num processador de celulose por 25 a 30 minutos, produzindo uma pasta de fibra com uma consistência de 3% e então retornada para um tanque de estoque para uso na formação de folha de celulose. O sistema de preparação de estoque foi aquecido como um todo a 50°C.

[093] As pastas de fibra foram misturadas dependendo da mistura desejada da polpa seca e então bombeadas para a caixa de entrada e depositadas na seção de formação da máquina de papel sob pressão para aumentar a drenagem. A trama fibrosa resultante foi prensada para remover ainda mais água usando o peso do primeiro rolo de pressão, o qual foi ajustado para maximizar a o calibre (espessura). A trama fibrosa desidratada foi submetida a secagem usando uma série de cilindros de secador, as pressões iniciais do cilindro secador de 100 libras por polegada quadrada (psig) na primeira, segunda e terceira seção, correspondente a cerca de 177°C. A folha de polpa seca resultante tinha um teor de umidade inferior a cerca de 10% e um peso de base de cerca de 230 gsm. Três diferentes misturas de polpas de alga vermelha seca de laboratório foram preparadas - 80% de EHWK/20% de alga vermelha, 90% de EHWK/10% de alga vermelha, ou 80% SSWK/20% (todas porcentagens expressas como % em peso de folha de polpa seca).Exemplo 1: Lenços de papel Convencionais Molhados Prensados compreendendo Polpa Seca de Macroalga

[094] As tramas de lenços de papel de amostra foram produzidas utilizando um processo molhado prensado que utiliza um Formador Crescente de acordo com o seguinte processo. Inicialmente NSWK foi disperso num processador de celulose por 30 minutos numa consistência de 3% a cerca de 100°F. A polpa NSWK foi então transferida para uma caixa de derrame e posteriormente diluída até cerca de 0,75% de consistência. EHWK foi dispersa num processador de celulose durante 30 minutos a cerca de 3% de consistência em cerca de 100° F. A polpa EHWK foi transferida para um caixa de derrame e posteriormente diluída até cerca de 0,75% de consistência. Polpa de alga vermelha seca (80% EHWK/20% alga vermelha em peso), preparada como descrito acima foi dispersa num processador de celulose durante 30 minutos a cerca de 3% de consistência em cerca de 100°F e então transferida para um caixa de derrame e posteriormente diluída até cerca de 0,75% de consistência.

[095] As pastas de celulose foram posteriormente bombeadas até as caixas separadas de máquina e diluídas ainda mais até uma consistência de cerca de 0,1%. Fibras de polpa da caixa de cada máquina foram enviadas através de coletores separados na caixa de entrada para criar uma estrutura de três camadas de lenços de papel. As taxas de fluxo de pastas de fibra de polpa de estoque para o interior do dissipador do fluxo foram ajustadas para oferecer uma trama alvo. Nos casos onde uma estrutura de camada foi produzida, o fluxo de pastas de fibra de polpa de estoque era controlado para fornecer uma separação de camada de cerca de 30 até cerca de 35% em peso total da trama de lenços de papel EHWK em ambas as camadas exteriores e 30 até cerca de 40% de NSWK na camada central. Nos casos onde a macroalga foi introduzida na folha em camadas, a macroalga foi introduzida numa única camada, deslocando a fibra de outro modo associada com essa camada. As fibras foram depositadas num feltro usando um formador crescente.

[096] A folha molhada, com cerca de 10 a 20% de consistência, foi aderida a um secador Yankee, deslocando-se a cerca de 80 a 120 fpm através de um entalhe, por meio de um rolo de pressão. A consistência da folha molhada após o entalhe do rolo de pressão (consistência após o rolo de pressão ou PPRC) foi de cerca de 40%. Um tubo pulverizador situado abaixo do secador Yankee pulverizado com uma composição de crepagem a uma pressão de 60 psi a uma taxa de aproximadamente 0,25 g de sólidos/m2 do produto. A composição de crepagem consistiu de 0,16% em peso de álcool polivinílico (PVOH), (Celvol™ 523 oferecido pela Celanese Chemicals, Calvert City, KY), 0,013% em peso da resina PAE (Kymene™ 6500 oferecida pela Ashland, Covington, KY) e 0,0013% em peso de Resozol™ 2008 (Ashland, Covington, KY).

[097] A folha foi seca até cerca de 98 a 99% de consistência conforme se deslocava sobre o secador Yankee e para a lâmina de crepagem. A lâmina de crepagem posteriormente raspou a folha de lenços de papel e uma porção da composição de crepagem do secador Yankee. A folha de base dos lenços de papel crepados foram então enrolados sobre um núcleo deslocando-se a cerca de 50 até cerca de 100 fpm em rolos macios para a conversão.

[098] Amostras produzidas de acordo com o presente exemplo são resumidas nas Tabelas 4 e 5 abaixo.

Exemplo 2: Lenços de Papel Convencionais Molhados Prensados Compreendendo Polpa Molhada de Macroalga

[099] Amostras adicionais foram produzidas conforme descrito acima usando um formador crescente com a exceção que macroalgas foram incorporadas na trama de lenços de papel como uma polpa molhada. Onde usado, a polpa de alga vermelha molhada foi adicionada na caixa de derrame contendo EHWK ou NSWK dispersas. EHWK ou NSWK adicional foi adicionada conforme necessário para ajuste até a concentração desejada de algas na mistura. Fibra de alga foi adicionada durante um período de 5 minutos de modo a evitar a aglutinação. Uma vez bombeado para a caixa da máquina e diluído ainda mais, o estoque contendo fibra de macroalga foi deixado para dispersar por mais 5 minutos na caixa da máquina antes da solução de estoque ser enviada para a caixa de entrada. As tramas resultantes de lenços de papel em camadas são resumidas na Tabela 6 abaixo.TABELA 6

[100] Em outros casos, uma trama misturada foi produzida por pesagemda quantidade adequada de cada tipo de fibra e pela adição no processador de celulose para ser dispersa durante 30 minutos na consistência de 3% em cerca de 100° F. A pasta de polpa foi então transferida para a caixa de derrame e posteriormente diluída até cerca de 0,75% de consistência. A pasta foi então bombeada para a caixa da máquina e diluída ainda mais até cerca de 0,1% de consistência antes de ser bombeada para uma caixa de entrada de 3 camadas, de modo que todas as divisões de 3 camadas foram distribuídas uniformemente. As tramas misturadas de lenços de papel resultantes são resumidas na Tabela 7 abaixo.

[101] As propriedades físicas das tramas em camadas e misturadas resultantes são resumidas na Tabela 8 abaixo.

[102] A mudança relativa no índice de resistência à tração MD, o índice de durabilidade MD e o índice de rigidez, comparado com um controle idêntico sem macroalga, é resumida na Tabela 9 abaixo.

Exemplo 3: Lenços de Papel Não Crepados Secos por Fluxo de Ar Compreendendo Polpa Seca de Macroalga

[103] Uma trama de lenços de papel seco através de ar de camada única foi produzida nos termos gerais da Patente dos EUA N.° 5,607,551, que é aqui incorporada por referência de modo consistentes com a presente divulgação. Inicialmente a NSWK foi dispersa num processador de celulose durante 30 minutos na consistência de 3% em cerca de 100° F. A polpa NSWK foi então transferida para uma caixa de derrame e posteriormente diluída até cerca de 0,75% de consistência. EHWK foi dispersa num processador de celulose durante 30 minutos a cerca de 3% de consistência em cerca de 100° F. A polpa EHWK foi transferida para um caixa de derrame e posteriormente diluída até cerca de 0,75% de consistência. Duas dispersões separadas da polpa seca de alga vermelha (RA) foram preparadas dependendo de qual camada da trama de lenços de papel a alga vermelha está sendo adicionada. Polpas de alga vermelha seca (80% de EHWK/20% de alga vermelha ou 80% de SSWK/20% de alga vermelha, em peso) preparadas conforme descrito acima, foram dispersas num processador de celulose durante 30 minutos a cerca de 3% de consistência em cerca de 100° F e então transferidas para um caixa de derrame e posteriormente diluídas até cerca de 0,75% de consistência.

[104] As pastas de celulose foram posteriormente bombeadas até as caixas separadas de máquina e diluídas ainda mais até uma consistência de cerca de 0,1%. Fibras de polpa da caixa de cada máquina foram enviadas através de coletores separados na caixa de entrada para criar uma estrutura de três camadas de lenços de papel. As taxas de fluxo de pastas de fibra de polpa de estoque para o interior do dissipador do fluxo foram ajustadas para oferecer uma trama alvo. As composições de fibra das folhas em camadas são descritas na Tabela 10 abaixo. A trama formada foi desidratada não compressivamente e feita a troca rápida para um material de transferência, deslocando-se a uma velocidade de cerca de 25% inferior aquela do material em formação. A trama foi então transferida para um material de secagem por fluxo e seca.

[105] A mudança relativa no Índice de Resistência à Tração MD, Índice de Durabilidade e Índice de Rigidez, comparado com um controle idêntico sem macroalga, está resumida na Tabela 12 abaixo.

Exemplo 4: Envoltório do núcleo de lenços de papel

[106] Tramas adicionais de lenços de papel com um peso base de cerca de 20 ou cerca de 30 gsm foram preparadas para uso como núcleo envoltório num artigo absorvente. Amostras de envoltório de núcleo foram produzidas usando um processo convencional de prensagem molhada ou o processo UCTAD, conforme descrito acima. Em cada caso, o envoltório do núcleo foi formado como uma trama misturada compreendendo EHWK e macroalga. As amostras de envoltório de núcleo específicas estão resumidas na Tabela 13 abaixo.

[107] As propriedades físicas das tramas misturadas resultantes estãoresumidas na Tabela 14 abaixo. Para referência, as propriedades físicas de um envoltório de núcleo de lenços de papel com 16,6 gsm disponível comercialmente o qual compreende 100% de fibras de celulose de fibras longas (Folha Branca de Envoltório, disponível a partir da Cellu Tissue Holdings, Inc., East Hartford, CT) também são fornecidas.

[108] Embora as tramas e produtos de lenços de papel compreendendo os mesmos foram descritos em detalhes no que diz respeito as aplicações específicas respectivas, será observado por aqueles especialistas na técnica, ao obter uma compreensão do acima exposto, que podem facilmente conceber alterações e variações de equivalentes para estas aplicações. Sendo assim, o escopo da presente invenção deve ser avaliado como o das reivindicações anexas e seus equivalentes.

Claims

1. Uma trama de lenços de papel contendo um peso base inferior a 60 gramas por metro quadrado (gsm) e um volume de folha superior a 5 cm3/g, a trama de lenços de papel caracterizada pelo fato de que compreende de 1 a 8% em peso de fibras de macroalga, em que as fibras de macroalga têm um comprimento médio de 300 a 1000 μm e uma largura superior a 3 μm.

2. Trama de lenços de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de conter um peso base de 15 a 60 gsm, uma média geométrica do índice de resistência à tração de pelo menos 30 e uma média geométrica da curva de menos de 10 kg.

3. Trama de lenços de papel de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de conter uma proporção de resistência à tração entre condição a seco e molhada na direção da máquina de 0,3 ou superior.

4. Trama de lenços de papel de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de conter uma pluralidade de poros com um tamanho médio de poro de fluxo de menos de 30 mícrons e em que não mais de 2% da pluralidade dos poros têm um tamanho de poro superior a 50 mícrons.

5. Trama de lenços de papel de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de conter um peso base de 15 a 60 gsm e uma Capacidade de Absorção superior a 3 gramas por grama.

6. Trama de lenços de papel de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de conter um peso base de 15 a 60 gsm e uma Capacidade de Retenção superior a 4 gramas por grama.

7. Trama de lenços de papel de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que as fibras de macroalga são fibras de polpa de algas vermelhas derivadas de Gelidium elegance, Gelidium corneum, Gelidium amansii, Gelidium robustum, Gelidium chilense, Gracelaria verrucosa, Eucheuma Cottonii, Eucheuma Spinosum, ou Beludul.

8. Uma trama de lenços de papel de múltiplas camadas compreendendo uma primeira camada fibrosa e uma segunda camada fibrosa, a trama de lenços de papel contendo um peso base inferior a 60 gramas por metro quadrado (gsm) e um volume de folha superior a 5 cm3/g, a trama de lenços de papel caracterizada pelo fato de que:a primeira camada fibrosa compreende fibras convencionais para fabricação de papel e a segunda compreende fibras de macroalga, em que a primeira camada fibrosa é substancialmente isenta de fibras de macroalga e a segunda camada fibrosa compreende de 1 a 8% de fibra de macroalga em peso do total da trama, em que as fibras de macroalga têm um comprimento médio de 300 a 1000 μm e uma largura superior a 3 μm.

9. Trama de lenços de papel de múltiplas camadas de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a primeira camada fibrosa compreende fibras curtas de celulose e a segunda camada fibrosa compreende macroalga e fibras longas de celulose.

10. Trama de lenços de papel de múltiplas camadas de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizada pelo fato de que compreende ainda uma terceira camada fibrosa e em que a segunda camada fibrosa está disposta entre a primeira e a segunda camada fibrosa.

11. Trama de lenços de papel de múltiplas camadas de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizada pelo fato de que a terceira camada fibrosa compreende fibras curtas de celulose e é substancialmente isenta de fibras de macroalga.

12. Trama de lenços de papel de múltiplas camadas de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizada pelo fato de conter um peso base de 15 a 60 gsm, uma média geométrica do índice de resistência à tração de pelo menos 30 e uma média geométrica da curva de menos de 10 kg.

13. Trama de lenços de papel de múltiplas camadas de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 12, caracterizada pelo fato de conter um Índice de Rigidez de menos de 10.

14. Trama de lenços de papel de múltiplas camadas de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de conter um Índice de Durabilidade MD superior a 10.

15. Trama de lenços de papel de múltiplas camadas de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que compreende de 1 até 5% em peso de fibras de macroalga; ou compreende de 1 até 3% em peso de fibras de macroalga.