BR112018007748B1

BR112018007748B1 - Produto de tecido de papel, produto de limpeza, e, artigo absorvente de cuidado pessoal

Info

Publication number: BR112018007748B1
Application number: BR112018007748-8A
Authority: BR
Inventors: Jian Qin; Deborah J. Calewarts; Donald E. Waldroup
Original assignee: Kimberly-Clark Worldwide, Inc.
Priority date: 2015-11-03
Filing date: 2016-11-01
Publication date: 2022-07-26
Also published as: BR112018007748A2; US11591755B2; AU2016350780B2; EP3371368A1; AU2016350780A1; WO2017079169A1; US20180320318A1; EP3371368B1; KR20180064535A; EP3371368A4; MX2018004729A

Abstract

TECIDO DE PAPEL COM ALTO VOLUME E BAIXA TENDÊNCIA DE SOLTAR PARTÍCULAS DE FIBRAS. É proporcionado um produto de tecido de papel com pelo menos uma dobra de densidade ultrabaixa possuindo uma estrutura de células abertas altamente porosa e que compreende fibras celulósicas, um ligante insolúvel em água e um surfactante espumante. A fibra celulósica compreende mais do que 50% em peso da dobra e são ligadas uma à outra por ligação de hidrogênio. Além disso, a dobra tem uma densidade inferior a cerca de 0,04g/cc e ainda proporciona propriedades com pouca tendência de soltar partículas de fibras e alta resistência, com o uso de ligante mínimo. A dobra de densidade ultrabaixa pode compreender ou ser incluída em folhas que formam uma pilha de limpadores dispensáveis ou pode ser empregue como ou parte de um núcleo absorvente ou camada de distribuição de líquido de um produto de cuidados pessoais absorvente, tal como uma fralda ou absorvente feminino.

Description

FUNDAMENTOS

[001] A fibra de polpa de madeira é uma fibra natural amplamente utilizada em produtos de cuidados pessoais, tais como lanço facial, papel higiênico, toalhas de mão de papel, lenços cosméticos, etc. A fibra de polpa de madeira é uma matéria-prima relativamente barata e está amplamente disponível. Além disso, as fibras de polpa de madeira têm várias propriedades vantajosas, tais como serem altamente absorventes, relativamente macias e biodegradáveis. No entanto, estas propriedades desejáveis são frequentemente perdidas ou degradadas como resultado do processo de formação da folha. A este respeito, as fibras de polpa de madeira têm um comprimento de fibra relativamente curto, geralmente entre cerca de 0,5 - 2 mm, o que dificulta alcançar tanto a orientação e estrutura desejadas da fibra (ou seja, conseguir uma folha de grande volume, tendo boa sensação e flexibilidade) e também o grau desejado de integridade da folha e retenção de fibra (isto é, conseguir uma estrutura estável e minimizar a tendência de soltar partículas de fibras).

[002] A fibra de polpa de madeira é tipicamente incorporada em uma folha por um processo de deposição a ar ou deposição a úmido. No que diz respeito às folhas celulósicas formadas pelo processo de deposição a ar, as folhas formadas a partir de tais processos tendem a ter um elevado volume, uma vez que os processos de deposição a ar conseguem tipicamente uma estrutura de fibra aberta e não orientada. No entanto, essas folhas depositadas a ar também tendem a sofrer de baixa integridade e alta tendência de soltar partículas de fibras, devido à falta de ligações de hidrogênio entre as fibras individuais. Embora a integridade da folha e a tendência de soltar partículas de fibras possam ser melhoradas através da adição de níveis significativos de fibras ligantes ou adesivo, a inclusão da mesma muitas vezes faz com que a folha perca atributos desejados, tais como suavidade, cobertura e outras propriedades, tais como biodegradabilidade e/ou capacidade de desintegração.

[003] Por outro lado, no que diz respeito às fibras de polpa de madeira processadas por um processo de deposição a úmido, as folhas resultantes têm frequentemente um teor de fibra relativamente baixo, devido à ligação extensa de hidrogênio entre as fibras de polpa de madeira. No entanto, as folhas depositadas a úmido sacrificam o volume e a integridade a úmido, devido à orientação das fibras geralmente planas e compactas.

[004] Portanto, seria desejável ter uma folha de tecido de papel compreendendo polpa de madeira ou fibras celulósicas semelhantes e um ligante mínimo, possuindo uma combinação de propriedades vantajosas, tais como integridade da folha, alto volume e baixa tendência de soltar partículas de fibras.

SUMÁRIO

[005] A presente invenção proporciona um produto de tecido de papel que tem pelo menos uma dobra de densidade ultrabaixa, possuindo uma estrutura de células abertas altamente porosa e que compreende fibras celulósicas, um ligante insolúvel em água e um surfactante espumante. A fibra celulósica compreende mais do que 50% em peso da dobra e são ligadas uma à outra por ligação de hidrogênio. Além disso, a dobra tem uma densidade inferior a cerca de 0,04 g/cc e ainda proporciona um valor Gelbo Lint inferior a 5 e uma resistência à tração a úmido de pelo menos 10 g-f (98,1 N/kg ou m/s2). Em certas modalidades, a camada tem uma estrutura em forma de folha substancialmente plana tendo uma espessura entre cerca de 0,5 e cerca de 5 mm. Além disso, ligantes insolúveis em água, tais como fibras ligantes, compreendem menos de cerca de 10% da dobra. Em certas modalidades, o produto de tecido de papel pode incluir ainda uma ou mais dobras adicionais ligadas à dobra de densidade ultrabaixa, compreendendo um tecido depositado a úmido, incluindo pelo menos 95% de fibras de polpa de madeira e tendo uma densidade entre cerca de 0,5 e 0,04 g/cc. Além disso, uma ou mais das dobras podem ser gravadas em relevo, individualmente ou em conjunto com outras dobras.

[006] Numa modalidade, o produto de tecido pode ser utilizado como parte de um limpador e incluído dentro de um produto de limpeza embalado. A este respeito, é também fornecido um produto de lenços embalados com um recipiente que define um espaço interior e que abriga uma pilha entre 3 e 150 limpadores individuais. Os limpadores individuais dentro do recipiente incluem uma ou mais camadas das folhas de tecido de densidade ultrabaixa descritas aqui. Em certas modalidades, o produto de limpeza embalado pode compreender uma pilha de limpadores fornecidos em um formato de rolo, com limpadores individuais separados por linhas de perfuração ou em um formato superposto com limpadores em uma relação entrelaçada. Ainda noutra modalidade, as folhas de tecido de densidade ultrabaixa podem ser empregues como ou parte de um núcleo absorvente ou camada de distribuição de líquido de um produto absorvente de higiene pessoal, tal como, por exemplo, uma fralda, protetor diário feminino e assim por diante. FIGURAS

[007] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um dispensador que aloja uma pilha de folhas de tecido da presente invenção.

[008] A Figura 2 é uma vista superior de um artigo de higiene pessoal absorvente incluindo um material absorvente da presente invenção.

DESCRIÇÃO

[009] As mantas de tecido de papel de densidade ultrabaixa da presente invenção são feitas por formação de uma espuma altamente porosa e altamente expandida a partir de um precursor de espuma ou pasta fluida compreendendo (i) um fluido de formação de espuma; (ii) fibras celulósicas; (111) surfactante espumante e, opcionalmente, um ou mais (iv) ligantes; v) estabilizadores de espuma; (vi) agentes intensificadores de força; ou (vii) aditivos adicionais.

Fluido Espumante

[0010] Qualquer um ou mais fluidos de espuma conhecidos compatíveis com os outros componentes podem ser utilizados na prática da presente invenção. Fluidos espumantes adequados incluem, mas não estão limitados a, água e assim por diante. O fluido espumante pode compreender entre cerca de 90% e cerca de 99,9%% da pasta fluida. Em certas modalidades, o fluido espumante pode compreender entre cerca de 93% e 99,5% da pasta fluida ou mesmo entre cerca de 95% e cerca de 99,0% da pasta fluida.

Fibras Celulósicas

[0011] Acredita-se que uma ampla variedade de fibras celulósicas seja adequada para uso aqui. As mantas celulósicas de densidade ultrabaixa da presente invenção podem, num aspecto, compreender fibras convencionais de fabrico de papel, tais como fibras de polpa de madeira formadas por uma variedade de processos de polpação, tais como pasta kraft, pasta de sulfito, pasta quimiotermomecânica branqueada (BCTMP), polpa quimiotermecânica (CTMP), polpa de pressão/pressão termomecânica (PTMP), polpa termomecânica (TMP), pasta quimiotermomecânica (TMCP) e assim por diante. Apenas a título de exemplo, as fibras e os métodos de fabricar fibras de polpa de madeira são divulgados em US4793898 para Laamanen et at.; US4594130 para Chang et al.; US3585104 para Kleinhart; US5595628 para Gordon et al.; US5522967 para Shet; e assim por diante. Além disso, as fibras podem ser qualquer polpa de madeira de comprimento de fibra médio-alto, polpa de madeira de comprimento de comprimento de fibra médio-baixo, ou misturas dos mesmos. Exemplos de fibras de celulose de comprimento médio-alto incluem fibras de folhosas, como por exemplo, mas não se limitando a, fibras de coníferas do norte, coníferas do sul, sequoia, cedro vermelho, cicuta, pinheiro (por exemplo, pinheiro do sul), abeto (por exemplo, abeto negro), combinações destas e similares. Exemplos de fibras de celulose adequadas de fibras de comprimento médio- baixo incluem fibras de folhosas, tais como, mas não limitadas a, eucalipto, bordo, bétula, álamo e similares.

[0012] Além disso, se desejado, as fibras secundárias obtidas a partir de materiais reciclados podem ser usadas, tais como, polpa de fibra de fontes como papel de jornal, papelão recuperado e resíduos de escritório. Em uma modalidade particularmente preferencial, fibras refinadas são utilizadas na manta de tecido, de tal modo que é possível reduzir a quantidade total de fibras virgens e/ou de tamanho médio-alto, como as fibras de coníferas.

[0013] Independentemente da origem da fibra de polpa de madeira, as fibras de polpa de madeira têm preferencialmente um comprimento médio de fibra superior a cerca de 0,2 mm e inferior a cerca de 3 mm, como cerca de 0,35 mm e cerca de 2,5 mm, ou entre cerca de 0,5 mm a cerca de 2 mm ou mesmo entre cerca de 0,7 mm e cerca de 1,5 mm.

[0014] Além disso, outras fibras celulósicas consideradas adequadas para utilização na produção de mantas celulósicas da presente invenção incluem fibras não lenhosas, tais como algodão, abaca, bambu, kenaf, erva sabai, linho, capim esparto, palha, cânhamo de juta, bagaço, fibras de asclépia e fibras de folhas de abacaxi. Adicionalmente, outras fibras celulósicas para fazer as mantas de tecido incluem tipos de fibra de celulose sintética incluindo rayon em todas as suas variedades e outras fibras derivadas de viscose ou celulose quimicamente modificada como, por exemplo, aquelas disponíveis sob os nomes comerciais LYOCELL e TENCEL. As fibras celulósicas não lenhosas e sintéticas podem ter um comprimento de fibra superior a cerca de 0,2 mm incluindo, por exemplo, um tamanho médio de fibra entre cerca de 0,5 mm e cerca de 50 mm ou entre cerca de 0,75 e cerca de 30 mm ou mesmo entre cerca de 1 mm e cerca de 25 mm. De um modo geral, quando estão sendo utilizadas fibras de comprimento médio relativamente maior, será muitas vezes vantajoso utilizar quantidades relativamente mais elevadas de surfactante espumante para ajudar a conseguir uma espuma com a estabilidade requerida.

[0015] O teor de sólidos, incluindo as fibras celulósicas e quaisquer outras fibras ou partículas aqui contidas, desejavelmente não compreende mais do que cerca de 15% da pasta fluida. Em certas modalidades, as fibras celulósicas podem compreender entre cerca de 0,1% e cerca de 15% da pasta fluida ou entre cerca de 0,2 e cerca de 10% da pasta fluida ou mesmo entre cerca de 0,5% e cerca de 8% da pasta fluida.

Surfactante Espumante

[0016] As mantas de tecido de papel de densidade ultrabaixa da presente invenção são feitas utilizando um ou mais agentes surfactantes capazes de formar uma espuma estável de elevada expansão. As fibras e o agente surfactante, juntamente com o líquido espumante e quaisquer componentes adicionais, precisam formar uma dispersão estável capaz de reter substancialmente um grau elevado de porosidade durante mais tempo que o processo de secagem. A este respeito, o surfactante é selecionado de modo a proporcionar uma pasta de espuma com uma estabilidade de pelo menos 15 minutos e ainda mais desejavelmente pelo menos 30 minutos. O agente surfactante espumante utilizado na pasta fluida pode ser selecionado de um ou mais processos conhecidos na técnica que são capazes de proporcionar o grau desejado de estabilidade da espuma. A este respeito, o surfactante espumante pode ser selecionado a partir de agentes surfactantes aniônicos, catiônicos, não iônicos e anfotéricos, desde que, isoladamente ou em combinação com outros componentes, proporcionem a estabilidade da espuma necessária. Como será apreciado, pode utilizar-se mais do que um agente surfactante, incluindo os dois tipos diferentes de agentes surfactantes e mais do que um agente surfactante do mesmo tipo.

[0017] Os surfactantes aniônicos que se acredita serem adequados para utilização com a presente invenção incluem, sem limitação, surfactantes de sulfato aniônico, sulfonatos de alquil aril, sulfonatos de alquilaril, ou misturas ou combinações destes. Exemplos de alquilarilsulfonatos incluem, sem limitação, ácidos alquilbenzenossulfônicos e seus sais, ácidos dialquilbenzeno dissulfônicos e seus sais, ácidos dialquilbenzenos sulfônicos e seus sais, ácidos alquilfenol sulfônicos/ácidos alquilfenol sulfônicos condensados e seus sais, ou mistura ou combinações dos mesmos. Exemplos de surfactantes aniônicos adicionais considerados adequados para utilização na presente invenção incluem sulforicinatos de metais alcalinos, ésteres de gliceril sulfonados de ácidos graxos, tais como monoglicerídeos sulfonados de ácidos de óleo de coco, sais de ésteres de álcoois monovalentes sulfonados tais como oleilisetianato de sódio, sabões metálicos de ácidos graxos, amidas de ácidos aminossulfônicos, tais como o sal de sódio de oleil metil taurido, produtos sulfonados de ácidos graxos nitrilos, tais como sulfonato de palmitonitrilo, alquil sulfatos de metal alcalino, tal como lauril sulfato de sódio, lauril sulfato de amônio ou lauril sulfato de trietanolamina, éter sulfatos tendo grupos alquil de 8 ou mais átomos de carbono, tais como lauril éter sulfato de sódio, lauril éter sulfato de amônio, éter alquil aril éter sulfato e éter alquil aril éter sulfatos, ésteres sulfúricos de polioxietileno alquil éter, sais de sódio, sais de potássio e sais de amina do ácido alquilnaftilsulfônico. Certos fosfatos incluindo ésteres de fosfato, tais como ésteres de laurilfosfato de sódio ou aqueles disponíveis por Dow Chemical Company sob o nome comercial TRITON são também considerados adequados para utilização. Um surfactante aniônico particularmente eficaz é o dodecil sulfato de sódio (SDS).

[0018] Surfactantes catiônicos são também considerados adequados para utilização com a presente invenção. Os surfactantes catiônicos espumantes incluem, sem limitação, sais de monocarbilamônio, sais de dicarbilamônio, sais de tricarbilamônio, sais de monocarbil fosfônio, sais de dicarbil fosfônio, sais de tricarbil fosfônio, sais de carbilcarboxil, sais de amônio quaternário, imidazolinas, aminas etoxiladas, fosfolípídeos quaternários e assim por diante. Exemplos de surfactantes catiônicos adicionais incluem várias aminas e amidas de ácidos graxos e seus derivados e os sais das aminas e amidas de ácido graxo. Exemplos de aminas de ácido graxo alifático incluem acetato de dodecilamina, acetato de octadecilamina e acetatos das aminas de ácidos graxos de sebo, homólogos de aminas aromáticas possuindo ácidos graxos, tais como dodecilanalina, amidas graxas derivadas de diaminas alifáticas, tais como undecilimidazolina, amidas graxas derivadas de diaminas alifáticas, tais como undecilimidazolina, amidas graxas derivadas de aminas dissubstituídas, tais como oleilaminodietilamina, derivados de etilenodiamina, compostos de amônio quaternário e seus sais que são exemplificados por cloreto de sebo trimetilamônio, cloreto de dioctadecildimetilamônio, cloreto de didodecildimetilamônio, cloreto de dihexadecil amônio, hidróxidos de alquiltrimetilamônio, hidróxido de dioctadecildimetilamônio, hidróxido de sebo trimetilamônio, hidróxido de trimetilamônio, cloreto de metilpolioxietileno cocoamônio e metosulfato de dipalmitil hidroxietilamônio, derivados de amida de aminoálcoois, como beta- hidroxietilestearilamida e sais de amina de ácidos graxos de cadeia longa. Outros exemplos de agentes surfactantes catiônicos considerados adequados para utilização com a presente invenção incluem cloreto de benzalcônio, cloreto de benzetônio, brometo de cetrimônio, cloreto de diestearildimetilamônio, hidróxido de tetrametilamônio e assim por diante.

[0019] Os agentes surfactantes não iônicos considerados adequados para utilização na presente invenção incluem, sem limitação, condensados de óxido de etileno com um álcool graxo ou ácido graxo de cadeia longa, condensados de óxido de etileno com uma amina ou uma amida, produtos de condensação de óxidos de etileno e propileno, alquilolamida de ácido graxo e óxidos graxos de amina. Vários exemplos de surfactantes não iônicos incluem álcool estearílico, monoestearato de sorbitano, octilglucosídeo, éter monododecílico de octaetileno glicol, lauril glucosídeo, álcool cetílico, cocamida MEA, monolaurina, éteres alquílicos de polioxialquileno, tais como éter alquílico de cadeia longa (12-14C) de polietilenoglicol, éteres de polioxialquileno-sorbitano, ésteres de alcoxilato de polioxialquileno, éteres de polioxialquileno-alquilfenol, copolímeros de etilenoglicol-propilenoglicol,álcool polivinílico, alquilpolissacarídeos, monooleato de polietilenoglicol-sorbitano, ácido de etileno-octilfenol e assim por diante.

[0020] O surfactante espumante pode ser usado em quantidades variáveis conforme necessário para alcançar a estabilidade de espuma e conteúdo de ar desejados. Em certas modalidades, o surfactante espumante pode compreender entre cerca de 0,01% e cerca de 5% da pasta fluida. Em certas modalidades, o surfactante espumoso pode compreender entre cerca de 0,05% e cerca de 3% da pasta fluida ou mesmo entre cerca de 0,1% e cerca de 2% da pasta fluida.

Estabilizadores de Espuma

[0021] O precursor de espuma ou pasta fluida pode opcionalmente também incluir um ou mais estabilizadores de espuma conhecidos na técnica e que são compatíveis com os componentes da pasta fluida e ainda que não interferem com a ligação de hidrogênio entre as fibras celulósicas. Agentes estabilizadores de espuma considerados adequados para utilização na presente invenção, sem limitação, um ou mais compostos zwitteriônicos, óxidos de amina, óxidos de polialquileno alquilados, ou misturas ou combinações dos mesmos. Exemplos específicos de estabilizadores de espuma incluem, sem limitação, óxido de cocoamina, óxido de isononildimetilamina, óxido de n-dodecildimetilamina e assim por diante. O estabilizador de espuma pode compreender entre cerca de 0,01% e cerca de 2% da pasta fluida. Em certas modalidades, o estabilizador de espuma pode compreender entre cerca de 0,05% e 1% da pasta fluida ou mesmo entre cerca de 0,1 e cerca de 0,5% da pasta fluida.

Ligante

[0022] Os materiais ligantes adequados para utilização na presente invenção incluem, mas não se limitam a, fibras ligantes termoplásticas e adesivos compatíveis com água, tais como, por exemplo, látex. Importantemente, o ligante irá compreender um que é insolúvel em água na manta celulósica seca. Em certas modalidades, os látex utilizados na presente invenção podem ser catiônicos ou aniônicos, para facilitar a aplicação e a aderência à fibra celulósica. Por exemplo, os látex considerados adequados para uso com a presente invenção incluem, mas não estão limitados a, copolímeros de estireno-butadieno aniônicos, homopolímeros de acetato de polivinil, copolímeros de vinil-acetato de etileno, copolímeros acrílicos de acetato de vinil, copolímeros de etileno- cloreto de vinil, terpolímeros de cloreto de vinil-acetato de vinil, polímeros de cloreto de polivinil acrílico, polímeros acrílicos, polímeros de nitrilo, bem como outros polímeros de látex aniônicos adequados conhecidos na técnica. Exemplos de tais látex são descritos em US4785030 para Hager, US6462159 para Hamada, US6752905 para Chuang et al. e assim por diante. Exemplos de fibras ligantes termoplásticas adequadas incluem, mas não estão limitadas a, fibras monocomponentes e multicomponentes que têm pelo menos um polímero termoplástico de fusão relativamente baixa, tal como polietileno. Em certas modalidades, podem ser utilizadas fibras descontínuas de polietileno/polipropileno com núcleo excêntrico. As fibras ligantes podem ter comprimentos descritos acima em relação às fibras celulósicas sintéticas.

[0023] Ligantes na forma líquida, tais como emulsões de látex, podem compreender entre cerca de 0% e cerca de 10% da pasta fluida. Em certas modalidades, o ligante não fibroso pode compreender entre cerca de 0,1% e 10% da pasta fluida ou mesmo entre cerca de 0,2% e cerca de 5% ou mesmo entre cerca de 0,5% e cerca de 2% da pasta fluida. As fibras ligantes, quando utilizadas, podem ser adicionadas proporcionalmente aos outros componentes para atingir as proporções e estrutura de fibra desejadas, mantendo ao mesmo tempo o teor total de sólidos da pasta fluida abaixo das quantidades acima indicadas.

Aditivos de Força

[0024] Um ou mais aditivos de resistência a umidade podem, opcionalmente, ser adicionados à pasta fluida a fim de ajudar a melhorar a força relativa da folha de tecido de papel de densidade ultrabaixa. Tais aditivos de resistência adequados para utilização com fibras de fabricação de papel e o fabrico de tecido de papel são conhecidos na técnica.

[0025] Os agentes de resistência a umidade temporários podem ser catiônicos, não iônicos ou aniônicos. Exemplos de tais aditivos temporários resistentes a umidade incluem as resinas temporárias de resistência a umidade PAREZ™ 631 NC e PAREZ(R) 725, que são poliacrilamidas glioxiladas catiônicas disponíveis por Cytec Industries, localizada em West Paterson, NJ. Estas e outras resinas semelhantes são descritas em US3556932 para Coscia et al. e US3556933 para Williams et al. Exemplos adicionais de aditivos temporários de resistência a umidade incluem amidos de dialdeído e outros polímeros contendo aldeído, tais como os descritos em US6224714 para Schroeder et al.; US6274667 para Shannon et al.; US6287418 para Schroeder et al.; e US6365667 para Shannon et al. e assim por diante.

[0026] Agentes de resistência a umidade permanentes compreendendo resinas oligoméricas ou poliméricas catiônicas podem ser utilizados na presente invenção. As resinas do tipo poliamida-poliamina- epicloro-hidrina, tais como KYMENE 557H, vendidas por Hercules, Inc., localizada em Wilmington, Del., são os agentes de resistência a umidade permanentes mais amplamente utilizados e são adequados para utilização na presente invenção. Tais materiais foram descritos em US3700623 para Keim; US3772076 para Keim; US3855158 para Petrovich et al.; US3899388 para Petrovich et al.; US4129528 para Petrovich et al.; US4147586 para Petrovich et al.; US4222921 para van Eenam e assim por diante. Outras resinas catiônicas incluem resinas polietileniminas e resinas aminoplásticas obtidas pela reação de formaldeído com melanina ou ureia. Resinas de resistência a umidade permanentes e temporárias podem ser utilizadas em conjunto no fabrico de folhas de tecido e produtos de tecido da presente invenção.

[0027] Resinas de resistência a seco podem também ser opcionalmente aplicadas à folha de tecido da presente invenção. Esses materiais podem incluir, mas não estão limitados a, amidos modificados e outros polissacarídeos, tais como amidos catiônicos, anfotéricos e aniônicos e goma e gomas alfarrobas, poliacrilamidas modificadas, carboximetilcelulose, açúcares, álcool polivinílico, quitosanos e similares.

[0028] Os aditivos de resistência podem compreender entre cerca de 0,01 e cerca de 5% da pasta fluida. Em certas modalidades, os aditivos de resistência podem compreender entre cerca de 0,05% e cerca de 2% da pasta fluida ou mesmo entre cerca de 0,1% e cerca de 1% da pasta fluida.

Aditivos Adicionais

[0029] Outros componentes adicionais podem ser adicionados à suspensão, desde que interfiram significativamente na formação da espuma estável altamente expandida, na ligação de hidrogênio entre as fibras celulósicas, ou outras propriedades desejadas da manta. Como exemplos, aditivos adicionais podem incluir um ou mais pigmentos, agentes opacificantes, agentes antimicrobianos, modificadores de pH, agentes de benefício da pele, fragrâncias e assim por diante, conforme desejado para conferir ou melhorar um ou mais atributos físicos ou estéticos. Em certas modalidades, a folha de tecido pode incluir agentes de benefício da pele, tais como, por exemplo, antioxidantes, adstringentes, condicionadores, emolientes, desodorizantes, analgésicos externos, formadores de película, umectantes, hidrotropos, modificadores de pH, modificadores de superfície, protetores da pele e assim por diante. Quando utilizados, os aditivos diversos compreendem desejavelmente menos do que cerca de 2% da pasta fluida e ainda mais desejavelmente menos do que cerca de 1% da pasta fluida e ainda menos do que cerca de 0,5% da pasta fluida.

Formação da Folha de Tecido Formação de Espuma Altamente Expandida

[0030] O precursor de espuma ou pasta é manipulado para formar uma espuma altamente expandida. Mais especificamente, a pasta fluida é tratada de modo a formar uma espuma altamente porosa com um teor de ar superior a cerca de 50% em volume e, mais desejavelmente, superior a cerca de 60% em volume. Em certos aspectos, a espuma altamente expandida é formada com um teor de ar entre cerca de 60% e cerca de 95% e em aspectos adicionais entre cerca de 65% e cerca de 85% em volume. Em certas modalidades, a espuma altamente expandida pode ser utilizada para introduzir bolhas de ar, de tal modo que a proporção de expansão (volume de ar sobre pasta na espuma estável expandida) é superior a 1:1 e em certas modalidades a proporção de pasta:ar pode estar entre cerca de 1:1,1 e cerca de 1:20 ou entre cerca de 1:1,5 e cerca de 1:15 ou entre cerca de 1:2 e cerca de 1:10 ou mesmo entre cerca de 1:3 e cerca de 1:5.

[0031] A espuma altamente expandida pode ser gerada por um ou mais meios conhecidos na técnica. Exemplos de métodos adequados incluem, sem limitação, agitação mecânica agressiva, injeção de ar comprimido e assim por diante. A mistura dos componentes através da utilização de um misturador de alta velocidade e alto cisalhamento é particularmente adequada para uso na formação das espumas altamente porosas desejadas. Vários misturadores de alto cisalhamento são conhecidos na técnica e considerados adequados para uso com a presente invenção. Misturadores de alto cisalhamento tipicamente empregam um tanque contendo o precursor de espuma e/ou um ou mais tubos através dos quais o precursor de espuma é direcionado. Os misturadores de alto cisalhamento podem usar uma série de telas e/ou rotores para trabalhar o precursor e causar mistura agressiva dos componentes e do ar. Numa modalidade particular, é proporcionado um tanque tendo nele um ou mais rotores ou impulsores e estatores associados. Os rotores ou impulsores são girados em altas velocidades, a fim de causar fluxo e cisalhamento como resultado da velocidade da pasta fluida na ponta do rotor sendo maior do que no centro do rotor. O ar pode, por exemplo, ser introduzido no tanque em várias posições ou simplesmente atraído pela ação do misturador. Embora o desenho específico do misturador possa influenciar as velocidades necessárias para atingir a mistura e o corte desejados, em certas modalidades as velocidades de rotor adequadas podem ser pelo menos cerca de 1000 rpm e, por exemplo, entre cerca de 1000 rpm e cerca de 6000 rpm ou entre cerca de 2000 rpm e cerca de 4000 rpm. Em certas modalidades, em relação aos misturadores de alto cisalhamento baseados no rotor, o misturador pode ser executado com a pasta de espuma até o desaparecimento do vértice na pasta fluida.

[0032] Além disso, observa-se que o processo de formação de espuma pode ser realizado em uma única etapa de geração de espuma ou em etapas sequenciais de geração de espuma. Por exemplo, numa modalidade, todos os componentes podem ser misturados em conjunto para formar uma pasta de espuma a partir da qual é formada uma espuma altamente expandida. Alternativamente, um ou mais dos componentes individuais podem ser adicionados ao fluido espumante, uma mistura inicial formada (por exemplo, uma dispersão ou espuma) e após isso os componentes remanescentes podem ser adicionados à pasta espumosa inicialmente e então manipulados para formar a espuma altamente expandida final. A este respeito, o surfactante de água e espuma pode ser inicialmente misturado e posto em ação para formar uma espuma inicial. As fibras celulósicas podem então ser adicionadas à espuma de água/surfactante e depois atuadas para formar a espuma altamente expandida final. Como alternativa adicional, a água e as fibras podem ser agressivamente misturadas para formar uma dispersão inicial após a qual o surfactante espumante e outros componentes são adicionados para formar uma segunda mistura que é então misturada e atuada para formar a espuma altamente expandida.

Formação da Folha de Tecido

[0033] A espuma altamente expandida, uma vez formada, pode ser atuada de modo a remover o fluido espumante, sem perda substancial ou degradação da estrutura porosa, de modo a formar uma manta de tecido de papel de densidade ultrabaixa. Tipicamente, isto compreenderá a secagem da espuma altamente expandida de uma maneira não compressiva. A espuma altamente expandida pode ser seca por um ou mais meios conhecidos na técnica, tais como, por exemplo, aquecimento por radiação, tal como micro-ondas ou radiação infravermelha, aquecida indutivamente, aquecida por condução ou convecção, tal como por secagem branda (não compressiva) ao ar, ou similar. Como exemplo, e no que diz respeito à secagem ao ar, a espuma altamente expandida pode ser alimentada a um tecido ou tela poroso(a) (isto é, um tecido formador) e o ar quente e seco direcionado através da espuma. A este respeito, os caudais desejáveis são suficientemente baixos para não causar compressão significativa e/ou degradação das bolhas de ar espalhadas por todo o material. Alternativamente, uma folha de espuma altamente expandida pode ser colocada num forno de convecção e aquecida até o grau desejado. Será apreciado que as temperaturas usadas na operação de secagem não devem ser tão altas a ponto de derreter excessivamente qualquer fibra ligante que possa estar presente, nem tão altas a ponto de causar perda significativa de bolhas de ar dentro do material. A espuma é desejavelmente seca para conseguir uma manta de tecido de papel em que menos de cerca de 10% do líquido de formação de espuma e/ou água permanecem. Em certas modalidades, a manta de tecido de papel seca terá um teor de água entre cerca de 1% e cerca de 8% ou ainda entre cerca de 2% e 5%.

[0034] Em um aspecto, a espuma altamente expandida pode ser direcionada e espalhada através de um tecido ou molde de formação para formar uma estrutura tipo folha. O espalhamento e a altura da espuma serão selecionados em relação a e/ou proporcionais às dimensões desejadas da manta celulósica seca.

Produto Celulósico

[0035] Uma vez seca, a folha de tecido celulósico da presente invenção terá densidades muito baixas, tal como abaixo de 0,5 g/cc. A este respeito, a folha de tecido celulósico pode ter uma densidade abaixo de cerca de 0,04 g/cc, como por exemplo, ter uma densidade entre cerca de 0,04 g/cc e cerca de 0,005 g/cc, entre cerca de 0,02 g/cc e cerca de 0,005 g/cc ou mesmo entre cerca de 0,099 g/cc e cerca de 0,005 g/cc. De um modo relacionado, em certos aspectos, a folha de tecido celulósico pode compreender uma estrutura altamente porosa tendo uma rede de poros interligados que se prolongam através da espessura da folha. Em certas modalidades, um número significativo e/ou a maioria dos poros tendo uma forma substancialmente esférica.

[0036] Além disso, a folha de tecido celulósico pode compreender mais de 50% em peso de fibras celulósicas e, em certas modalidades, podem compreender mais de 70%, 85%, ou mesmo 95% em peso de fibras celulósicas. Em certas modalidades, as fibras celulósicas podem compreender 100% do componente fibroso da folha de tecido, incluindo, por exemplo, compreendendo entre cerca de 55% e 100% em peso ou entre cerca de 85% e 100% em peso do componente fibroso da folha de tecido. Além disso, em certas modalidades, a folha de tecido celulósico pode incluir menos de cerca de 30%, menos de 10% ou menos de 2% em peso de ligante. Em certas modalidades, a folha de tecido pode incluir, por exemplo, entre 0 e 30% em peso de ligante, entre 0,1% e 10% ou entre cerca de 0,1% e 2% em peso de ligante.

[0037] Dependendo do método de secagem da espuma, uma parte do surfactante espumante pode ter sido removida com a água. No entanto, independentemente do método de secagem, uma quantidade de surfactante de formação de espuma permanecerá nas fibras e dentro da folha de tecido expandida. A este respeito, a manta de tecido celulósico pode incluir entre cerca de 0,01% e cerca de 5% em peso de surfactante espumante. Em certas modalidades, a folha de tecido pode compreender entre cerca de 0,05% e cerca de 3% ou entre cerca de 0,5% e 3% ou mesmo entre cerca de 0,1% e cerca de 1% em peso de surfactante espumante. Similarmente, o estabilizador de espuma, quando utilizado, pode estar presente na manta de tecido de papel seca numa quantidade entre 0 e cerca de 2% em peso, ou entre cerca de 0,01% e cerca de 2% em peso, ou mesmo entre cerca de 0,05% e cerca de 1% em peso. Além disso, os agentes intensificadores de força, quando utilizados, podem estar presentes na folha de tecido celulósico numa quantidade entre cerca de 0,01% e cerca de 5% em peso e noutras modalidades entre cerca de 0,5% e cerca de 2% em peso.

[0038] Além disso, apesar da densidade ultrabaixa da folha e alto teor de fibra celulósica, ela pode ter poucas propriedades de tendência de soltar partículas de fibras. Mais especificamente, a folha de tecido pode ter um Valor Gelbo Lint inferior a 5 e mais desejavelmente inferior a 4 e ainda mais desejavelmente inferior a 3. Em certas modalidades, para partículas com um tamanho de pelo menos 0,10 mm, a folha de tecido pode ter um Valor Gelbo Lint modificado inferior a 5 e mais desejavelmente inferior a 4 e ainda mais desejavelmente inferior a 3. Além disso, em certas modalidades, a folha de tecido celulósico pode ter uma resistência à tração úmida de pelo menos cerca de 10 g-f (98,1 N/kg ou m/s2), tal como, por exemplo, entre cerca de 15 e cerca de 500 g-f (entre 147,2 e 4905,0 m/s2) vou entre cerca de 20 e cerca de 300 g-f (entre 196,2 e 2943,0 m/s2).

[0039] A espessura e a gramatura da folha podem ser selecionados conforme desejado para satisfazer as necessidades do artigo de higiene pessoal particular e/ou componente do mesmo. A este respeito, a folha de tecido celulósico pode ter uma espessura selecionada para proporcionar o grau desejado de absorvência e/ou volume e, em certos aspectos, pode ter uma espessura entre cerca de 0,5 e cerca de 45 mm ou, em modalidade alternativas, entre cerca de 1 mm e 30 mm. A folha de tecido celulósico pode ser convertida num artigo de limpeza, artigo de higiene pessoal ou num componente de tais artigos através de uma ou mais formas conhecidas na técnica. O tamanho da folha de tecido celulósico pode ser moldado e/ou dimensionado conforme necessário para proporcionar volume suficiente, área de superfície e/ou desempenhar a função pretendida isoladamente ou como um componente num artigo multicomponente.

Artigos de Limpeza

[0040] No que diz respeito às utilizações como artigo de limpeza, tais como, por exemplo, lenço facial, lenço cosmético, papel higiênico, guardanapo ou outro artigo de limpeza, a folha de tecido celulósico pode ter uma espessura entre cerca de 0,5 mm e cerca de 5 mm ou, em outras modalidades, entre cerca de 1 mm e cerca de 3 mm. Em certas modalidades, para aplicações e artigos de limpeza, o tecido celulósico pode ter uma gramatura de pelo menos cerca de 10 g/m2 (ou gsm), tal como por exemplo, tendo uma gramatura entre cerca de 10 g/m2 e cerca de 100 g/m2 ou entre cerca de 15 g/m2 e cerca de 90 g/m2 ou mesmo entre cerca de 20 g/m2 e cerca de 80 g/m2.

[0041] No que diz respeito a um produto de limpeza, o tamanho do artigo 10 pode ser moldado e/ou dimensionado para proporcionar uma área superficial suficiente para permitir ao utilizador limpar e/ou tratar a(s) parte(s) do corpo pretendida(s). A título de exemplo, para muitas aplicações de cuidados pessoais, será adequado que o artigo 10 tenha um diâmetro máximo entre cerca de 5 e 45 cm ou, noutras modalidade, entre cerca de 7 e cerca de 35 cm ou entre cerca de 10 cm e cerca de 30 cm. Para certos produtos de cuidados pessoais, incluindo o uso como limpeza facial e/ou produto cosmético, o artigo 10 tem desejavelmente um comprimento entre 5 e 30 cm e uma largura entre cerca de 5 e 30 cm, incluindo, por exemplo, dimensões entre 25 cm (L) x 25 cm (W) e (5 cm (L) x 5 cm (W). O formato do artigo 10 pode variar como desejado e pode compreender formas retilíneas, curvilíneas e irregulares. A título de exemplo, o artigo pode ser circular, elíptico, oval, quadrado, retangular, multilobal e assim por diante.

[0042] Os artigos de limpeza da presente invenção podem, em certos aspectos, compreender produtos de dobras múltiplas em que pelo menos uma das camadas compreende a manta de tecido celulósico de densidade ultrabaixa descrita aqui. As camadas individuais podem, num aspecto, ser formadas separadamente e depois ligadas umas às outras por um ou mais meios conhecidos na técnica, tais como, por exemplo, por adesivos, “crimpagem” ou compressão (por exemplo, aplicação de pressão), ligação térmica (por exemplo, quando uma camada inclui uma ou mais fibras ligantes termoplásticas) e assim por diante. Em um aspecto, as mantas de múltiplas dobras podem ser gravadas em relevo. Tais técnicas de gravação em relevo e/ou sobreposição são conhecidas na técnica e exemplos incluem, mas não estão limitados a, aqueles descritos em US3867225 Nystrand; US4320162 para Schulz; USD305181 para Veith e assim por diante. Além disso e/ou alternativamente, a manta de tecido de papel de densidade ultrabaixa pode ser formada diretamente sobre ou com uma segunda camada para formar um laminado multicamada integrado e/ou coerente.

[0043] Em certos aspectos, o produto de tecido pode compreender um produto multicamada ou multidobra compreendendo uma primeira manta de tecido compreendendo uma manta de tecido de densidade ultrabaixa, como aqui descrito, e uma segunda manta de tecido de papel tendo uma ou mais propriedades diferentes daquela da manta de tecido de papel de densidade ultrabaixa. Num aspecto, a segunda manta de tecido de papel pode ter uma densidade entre 0,5 g/cc e 0,04 g/cc ou, em modalidades adicionais, uma densidade entre cerca de 0,3 g/cc e cerca de 0,05 g/cc. Além disso, a segunda folha de tecido pode ter uma gramatura entre cerca de 10 a cerca de 100 g/m2 ou entre cerca de 20 e cerca de 90 g/m2. Para certos produtos de tecido faciais, cada uma das camadas pode ter uma gramatura entre cerca de 10 e cerca de 20 g/m2. Contudo, para produtos de papel para trabalho pesado, tais como papel toalha, em certas modalidades, cada uma das camadas pode ter uma gramatura entre cerca de 15 g/m2 e cerca de 40 g/m2. A espessura das folhas pode, em certas modalidades, estar entre cerca de 0,5 mm e cerca de 5 mm ou, noutras modalidades, entre cerca de 1 mm e cerca de 3 mm. A segunda dobra pode, em certas modalidades, compreender pelo menos cerca de 95% de fibras celulósicas, pelo menos cerca de 98% de fibras celulósicas ou pelo menos cerca de 99% de fibras celulósicas. Além disso, as fibras que constituem a segunda dobra podem, em certas modalidades, compreender inteiramente (100%) fibras celulósicas. A segunda dobra pode, num aspecto, compreender uma folha de tecido formada a úmido. As folhas de tecido moldadas por via úmida formadas por um processo de secagem ao ar são bem adequadas para utilização em conjunto com a folha de tecido em espuma da presente invenção; tais mantas de tecido são geralmente caracterizadas por um volume e uma absorvência relativamente mais elevados do que o tecido prensado por via úmida convencional e, em certas modalidades, podem ser formadas com uma textura de superfície para melhorar a eficácia de limpeza e/ou a sensação. As folhas de tecido deste tipo são descritas e formadas pelos métodos descritos em US4191609 para Trokhan; US5443691 para Van Phan et al.; US5672248 para Wendt et al.; US6787000 Burazin et al.; US2015/0176221 Malden et al. e WO2015/080726 para Burazin et al.; cujos conteúdos são aqui incorporados por referência à extensão consistente com isto. Além disso, em certas modalidades, a segunda manta pode compreender uma folha de tecido formada a úmido, seca por um processo de prensagem a úmido e que é caracterizada por uma densidade relativamente mais elevada e uma orientação de fibra planar mais compacta. Tais mantas de tecido são frequentemente secas num secador Yankee e crepadas num ou em ambos os lados para aumentar ainda mais o volume e melhorar a resistência da folha. As folhas de tecido deste tipo são descritas e formadas pelos métodos descritos em US4894118 Edwards et al.; US4942077 Kessner et al.; US6454904 Hermans et al.; WO2015/066036 para Bradley et al., cujo conteúdo é aqui incorporado por referência à extensão consistente com isto.

[0044] Em certas modalidades, o produto de tecido de múltiplas dobras da presente invenção pode compreender uma manta de tecido de densidade ultrabaixa, como aqui descrito, ligada a uma manta não tecida. As mantas não tecidas podem ser formadas a partir de muitos processos, tais como, por exemplo, processos de fundição em fusão (meltblowing), processos de spunbonding, processos de deposição por ar, processos de coformação, processos de manta ligada cardada, processos de hidroemaranhamento e assim por diante. A título de exemplo não limitativo, várias mantas e processos não tecidos para fazer o mesmo são descritos em US3849241 para Butin et al., US4340563 para Appel et al., US4443513 para Meitner et al., US4548856 para Ali Kahn et al., US4853281 para Abba et al., US5382400 para Pike et al., US5575874 para Griesbach et al., US6224977 para Kobylivker et al., US6811638 para Close et al., US6946413 para Lange et al., US2004/0192136 para Gusky et al., US2006/0008621 para Gusky et al., US4100324 para Anderson et al., US5350624 para Georger et al., US2011/151596 para Jackson et al., US3485706 para Evans, US3620903 para Bunting et al., US5009747 Viazmensky et al., US5284703 para Everhart et al., US6200669 para Marmon et al. e assim por diante. Em certos aspectos, as mantas não tecidas podem ter uma gramatura de cerca de 15 g/m2 a cerca de 240 g/m2 ou, em modalidades alternativas, entre cerca de 20 e 190 g/m2 ou entre cerca de 25 e 90 g/m2. A este respeito, o material fibroso inclui mais de cerca de 25% em peso de fibras sintéticas e em certas modalidades entre cerca de 40% e 100% de fibras sintéticas e ainda noutras modalidades entre cerca de 55% e 100% de fibras sintéticas. As fibras sintéticas podem compreender polímeros, tais como, por exemplo, poliolefina, poliéster, poliamida, ácido poliláctico ou outros polímeros formadores de fibras.

[0045] Num outro aspecto, um produto de múltiplas dobras da presente invenção pode compreender um produto de tecido celulósico de densidade ultrabaixa, como aqui descrito, dobrado numa manta não tecida de fibras sintéticas celulósicas, tais como, por exemplo, viscose. Num aspecto, um produto de múltiplas dobras pode compreender um produto de tecido de densidade ultrabaixa descrito aqui ligado a uma manta não tecida biodegradável e/ou descartável. Exemplos de tecidos não tecidos biodegradáveis e/ou descartáveis incluem, mas não estão limitados a, aqueles descritos em US5948710 para Pomplun et al., US5667635 Win et al., US6043317 para Mumick et al., WO2007/110497 para Noelle, US2011/0290437 para Vogel et al., US2015/118466 Zwick et al. e assim por diante.

[0046] Em certas modalidades, a manta de tecido de densidade ultrabaixa descrita aqui pode compreender uma camada ou dobra exterior no laminado de múltiplas dobras. Em modalidades alternativas, o produto de tecido multicamada pode compreender 3 ou mais camadas. Nessas modalidades e em relação a uma manta de múltiplas dobras tendo 3 ou mais dobras, a manta de tecido de densidade ultrabaixa aqui descrita pode compreender uma dobra interna ou central e em que primeira e segunda dobras externas podem compreender mantas de tecido de papel depositadas a úmido ou mantas não tecidas descritas acima. Além disso, nessas modalidades a primeira e a segunda dobras externas podem ser de materiais iguais ou diferentes.

[0047] Os produtos de limpeza podem ser fornecidos em pilha e incorporados ou orientados num recipiente, como desejado. Além disso, a pilha de folhas pode ser dobrada como desejado, a fim de melhorar a eficiência de uso e/ou distribuição. A(s) pilha(s) dos produtos de tecido são desejavelmente dispostas para facilitar a remoção ou distribuição e, em certas modalidades, podem ser dispostas para facilitar a distribuição controlada. As folhas podem ser interdobradas em várias configurações de sobreposição conhecidas como, por exemplo, dobras em V, dobras em Z, dobras em W, quarto de dobras e assim por diante. Os equipamentos e processos para formar as pilhas dispensáveis de lenços são conhecidos na técnica; exemplos dos quais incluem, mas não se limitam a, aqueles descritos em US3401927 para Frick et al.; US4502675 para Clark et al.; US5310398 para Onekama, US6612462 para Sosalla et al. e assim por diante. Com relação aos formatos de produto que usam um comprimento contínuo de material de folha, tais como em certos formatos laminados, os lenços umedecidos individualmente separáveis têm desejavelmente linhas perfuradas ou sobre-ligadas de fraqueza que permitem a separação em folhas individuais menores de uma forma e tamanho desejado. A contagem de folha e altura de pilha em particular pode variar de acordo com o formato pretendido e uso. No entanto, em certas modalidades, a pilha pode incluir entre 3 e 250 produtos de tecido individuais, em modalidades adicionais pode incluir entre cerca de 10 e 150 produtos de tecido e ainda noutras modalidades podem incluir entre cerca de 10 e 90 produtos de tecido.

[0048] A pilha de produtos de tecido pode ser alojada dentro de um recipiente adaptado para a manutenção e/ou distribuição de produtos de limpeza. Numerosos recipientes deste tipo, por exemplo, embalagens e/ou distribuidores, são conhecidos na técnica e adequados para uso com isto. Num aspecto, o recipiente inclui uma pluralidade de paredes definindo um espaço interior. Num aspecto, o recipiente pode compreender um pacote flexível formado por uma película polimérica fina e, opcionalmente, ter ainda uma abertura resselável ou fechável para acessar os produtos de tecido nele contidos. Exemplos de distribuidores de embalagens flexíveis incluem, mas não se limitam àqueles descritos em US4863064 para Dailey, US5524759 Herzberg et al., US6012572 Heathcock et al., US7527152 para House et al., WO 96/37138 Bauer et al., US2010/155284 Foley et al. e assim por diante. Além disso, distribuidores substancialmente rígidos adequados para distribuir os produtos de tecido de papel da presente invenção incluem, mas não estão limitados a, aqueles descritos em US3369700 Nelson et al., US3369699 Enloe et al., US5785179 Buczwinski et al., US7028840 Huang et al. US7543423 Long et al., US2005/211718 Decker et al., US2007/0235466 Fulscher et al. e assim por diante. Numa modalidade particular, tal como se vê em referência à Figura 1, uma pilha 22 de produtos de tecido individuais 20 pode ser posicionada dentro de um recipiente ou distribuidor 24. A pilha de tecido 22 está localizada dentro das paredes 24 do distribuidor 23 e pode compreender a maioria substancial do espaço interior do distribuidor 23. O distribuidor 23 pode ter pelo menos um painel lateral, tal como um painel lateral superior 26, tendo uma abertura de distribuição 28 através da qual as folhas individuais de tecido 20 podem ser removidas. Comumente, a abertura de distribuição 28 terá uma aba ou tampa (não mostrada) que está posicionada sobre a abertura de distribuição, mas que é concebida para ser removida pelo usuário final no momento da utilização. Para facilitar uma distribuição por vez ou calibrada, a abertura de distribuição 28 pode ter uma membrana ou película flexível 27 que obstrui parcialmente a abertura de distribuição e é concebida para proporcionar uma força de fricção na folha de tecido 20 a ser removida, facilitando assim a separação apropriada da folha de tecido individual 20 da pilha 22.

Artigos Absorventes de Cuidado Pessoal

[0049] Os artigos absorventes para cuidados pessoais incluem geralmente uma folha superior permeável a líquido, que está voltada para o usuário, e uma folha inferior impermeável a líquido ou cobertura externa. Disposto entre a folha superior e a cobertura externa, há um núcleo absorvente. A este respeito, a folha superior e a cobertura externa são frequentemente unidas e/ou seladas para envolver o núcleo absorvente. Embora certos aspectos da presente invenção sejam descritos no contexto de um artigo absorvente para cuidados pessoais em particular, será prontamente apreciado que utilizações semelhantes noutros tipos de artigos absorventes para cuidados pessoais e/ou outras combinações ou alterações das configurações específicas discutidas abaixo podem ser feitas por aquele versado na técnica sem se afastar do espírito e do escopo da presente invenção.

[0050] Numa modalidade particular e em referência à Fig. 2, uma fralda 50 pode compreender uma cobertura externa impermeável a líquido 54, uma folha superior permeável a líquido 52 posicionada voltada para a cobertura externa 54 e um núcleo absorvente 56 entre a cobertura externa 54 e a folha superior 52. A fralda 50 pode ter várias formas, tais como, por exemplo, uma forma retangular global, em forma de T, forma de ampulheta e assim por diante. A folha superior 52 é geralmente coextensiva com a cobertura externa 54 mas pode, opcionalmente, cobrir uma área que é maior ou menor do que a área da cobertura externa 54, conforme desejado. Embora não seja mostrado, deve entender-se que porções da fralda, tais como uma seção marginal da cobertura exterior, podem estender-se para além das extremidades terminais do produto e formar uma porção da camada voltada para o corpo. A fralda 50 também tem margens de extremidade 62 adaptadas para se ajustarem à cintura do usuário e uma região central 64 desenhada para se estender em torno da região entrepernas, bem como proporcionar aberturas para as pernas, em combinação com as margens de extremidade 62. Os elementos de fixação 61 estão normalmente localizados adjacentes às margens de extremidade 62 para fixar a fralda em torno do usuário.

[0051] A folha superior ou forro do lado do corpo 52, conforme representativamente ilustrado na Fig. 2, apresenta desejavelmente uma superfície voltada para o corpo que é complacente, macia ao toque e não irritante para a pele do usuário. A folha superior 52 é desejavelmente empregada para ajudar a isolar a pele do usuário dos líquidos mantidos no núcleo absorvente 56. As folhas superiores são bem conhecidas na técnica e podem ser fabricadas a partir de uma grande variedade de materiais, tais como espumas porosas, espumas reticuladas, películas plásticas perfuradas, fibras naturais (lã, fibras de algodão, etc.), fibras sintéticas (poliéster, polipropileno, polietileno, etc.), combinações de fibras naturais e sintéticas e assim por diante. As folhas superiores podem incluir uma única camada ou várias camadas, incluindo uma combinação de um ou mais materiais diferentes. Tecidos não tecidos e os seus laminados são comumente utilizados para formar folhas superiores. Materiais de folha superior adequados incluem, mas não se limitam aos descritos em US5382400 para Pike et al.; US5415640 para Kirby et al.; US5527300 para Sauer; US5994615 para Dodge et al.; US6383960 para Everett et al.; US6410823 para Daley et al.; US2014/0121623 para Biggs et al. e assim por diante.

[0052] A folha traseira ou cobertura externa 54 compreende um material impermeável a líquidos. Desejavelmente, a cobertura externa compreende um material que impede a passagem de água, mas permite que o ar e o vapor d'água passem através dele. A cobertura exterior pode compreender uma única camada de material ou múltiplas camadas, incluindo uma ou mais camadas de materiais diferentes. Numa modalidade particular, a cobertura exterior pode compreender uma película fixamente anexada ou ligada a uma ou mais mantas não tecidas. A estrutura e composição particulares da cobertura exterior podem ser selecionadas dentre várias combinações de películas e/ou tecidos. A este respeito, as camadas mais exteriores são geralmente selecionadas por proporcionar a força desejada, resistência à abrasão, propriedades tácteis e/ou estética. Por exemplo, os tecidos não tecidos são comumente empregados como a camada mais externa da cobertura externa. Coberturas externas adequadas incluem, mas não estão limitadas às descritas em US4041203 para Brock et al.; US6075179 et al. para McCormack et al.; US6111163 para McCormack et al.; US2015/099086 para Cho et al. e assim por diante.

[0053] Entre a cobertura exterior impermeável a líquido 54 e a folha superior permeável a líquido 52 está posicionado um núcleo absorvente 56. O núcleo absorvente pode ele próprio compreender múltiplas camadas com propriedades absorventes semelhantes ou diferentes. A este respeito, o núcleo absorvente inclui frequentemente um ou mais materiais absorventes, incluindo, mas não limitados a, partículas superabsorventes, fibras de polpa de madeira, fibras sintéticas de polpa de madeira, fibras sintéticas e suas combinações. O núcleo absorvente pode ter qualquer uma de várias formas e o tamanho do núcleo absorvente e a seleção de materiais irão variar com a capacidade de carga desejada, a utilização pretendida do artigo absorvente e outros fatores conhecidos daqueles versados na técnica. Exemplos de várias estruturas de núcleo absorvente e/ou materiais absorventes adicionais que podem ser utilizados em conjunção com a presente invenção incluem, mas não estão limitados a, aqueles descritos em US4699823 para Kellenberger et al.; US5458592 para Abuto et al; US5601542 para Melius et al.; US6129720 para Blenke et al.; US6383960 para Everett et al.; US7938813 para Elliker et al.; US2002/0183703 Dodge et al. e assim por diante. Num aspecto, o núcleo absorvente pode incluir uma ou mais camadas, em que pelo menos uma camada compreende a folha de tecido celulósico de densidade ultrabaixa descrita aqui. Em certas modalidades, o núcleo absorvente pode incluir uma pilha de folhas de tecido celulósico de densidade ultrabaixa.

[0054] Além disso, é também comum que o artigo absorvente para cuidados pessoais empregue uma camada de distribuição de líquido ou camada de "drenagem" 58 acima do núcleo absorvente 56, de modo a aumentar o intervalo e/ou regular a velocidade com que o líquido que entra no artigo absorvente atinge o núcleo absorvente. No entanto, noutras modalidades, a camada de transferência de líquido pode alternativamente e/ou adicionalmente ser colocada por baixo do núcleo absorvente (não mostrado). Tais materiais podem compreender uma ou mais mantas não tecidas, incluindo, por exemplo, mas não limitadas a, materiais multifuncionais depositados por ar, películas com aberturas/laminados não tecidos, tecidos não tecidos de alta densidade e assim por diante. Exemplos de várias camadas de distribuição de líquido incluem, mas não estão limitados a, aqueles descritos em US5364382 para Latimer et al.; US6437214 para Bolwerk et al.; US6534149 Mace et al.; US6617490 Lindsay et al. e assim por diante. Em certas modalidades, o artigo de higiene pessoal absorvente pode incluir uma camada de distribuição de líquido compreendendo um material celulósico de densidade ultrabaixa descrito aqui.

[0055] Os artigos para cuidados pessoais podem, opcionalmente, conter um ou mais elementos ou componentes adicionais. A este respeito, numerosas características adicionais e várias construções são conhecidas na técnica. Como apenas alguns exemplos e em referência à FIG. 2, a fralda pode ainda incluir bainhas de perna elásticas 65, um cós elástico 60, abas de controle de fluido 66 e assim por diante. Aquele versado na técnica apreciará a aplicação e utilização das mantas de densidade ultrabaixa da presente invenção de maneiras semelhantes para outros artigos de higiene pessoal absorventes, incluindo, por exemplo, artigos de incontinência para adultos, protetores/forros para incontinentes, protetores diários, forros higiênicos, protetores axilares, bandagens e assim por diante. Além disso, outros artigos absorventes que podem incluir uma ou mais camadas das mantas de densidade ultrabaixa da presente invenção, incluindo, mas não se limitando a, babadores para bebês e travesseiros variáveis, almofadas de cama, forros de bandeja de alimentos e assim por diante.

[0056] As mantas e produtos de tecido celulósico podem, opcionalmente, incluir um ou mais elementos ou componentes adicionais como são conhecidos na técnica. Assim, embora a invenção tenha sido descrita em detalhes com relação à representações específicas, será evidente para os qualificados na área que várias alterações, modificações e outras alterações podem ser feitas na invenção sem se afastar do espírito e escopo da mesma. Portanto, pretende-se que as reivindicações englobem todas essas modificações, alterações e outras mudanças.

Definições e Métodos de Teste

[0057] Em referência às Figuras e ao longo da especificação e reivindicações, a discussão dos artigos e/ou componentes individuais do artigo se dá com base no seguinte entendimento:

[0058] Os termos "compreender" ou "incluir" ou "ter" são inclusivos ou abertos e não excluem elementos, componentes ou etapas adicionais não citados do método. Consequentemente, os termos "compreendendo" ou "incluindo" ou "tendo" também abrangem os termos mais restritivos "consistindo essencialmente em" e "consistindo em".

[0059] Conforme usado aqui, o termo "gramatura" geralmente se refere ao peso absolutamente seco por área de unidade de um tecido de papel e geralmente é expressa em gramas por metro quadrado (g/m2). A gramatura é medida utilizando o método de teste TAPPI T-220 sp-10.

[0060] Como aqui usado o termo "manta não tecida" refere-se a uma manta com uma estrutura de fibras ou segmentos individuais que são interpostos, mas não de forma identificável como um tecido entrelaçado.

[0061] O termo “artigo absorvente de cuidados pessoais” refere-se aqui a um artigo destinado e/ou adaptado para ser colocado contra ou próximo ao corpo (ou seja, contíguo ao corpo) do usuário para absorver e conter vários exsudatos líquidos, sólidos e semissólidos descarregados do corpo. Exemplos incluem, mas não estão limitados a, fraldas, fraldas tipo calça, fraldas de treinamento, fraldas para crianças crescidas, calças de natação, produtos de higiene feminina, incluindo, mas não limitados a, absorventes ou calcinhas de menstruação, produtos para incontinência, roupas médicas, compressas e bandagens cirúrgicas e assim por diante.

[0062] O termo "dobra" refere-se a uma camada discreta dentro de um produto com múltiplas camadas em que dobras individuais podem ser dispostas em justaposição entre si.

[0063] O termo "ligado", "anexado" ou "acoplado" refere-se aqui à junção, aderência, conexão, fixação ou similar, de dois elementos. Dois elementos serão considerados ligados, anexados ou acoplados quando estiverem unidos, aderidos, conectados, fixados, ou similar, direta ou indiretamente um ao outro, tal como quando cada um está diretamente ligado a elementos intermediários. A ligação, fixação ou acoplamento de um elemento a outro pode ocorrer por meio de ligações contínuas ou intermitentes.

[0064] Conforme usado aqui, a menos que expressamente indicado de outra forma, quando usado em relação às composições de material os termos "por cento", "porcentagem", "por cento em peso" ou "percentagem ponderal" cada um se refere a quantidade em peso, de um componente como uma porcentagem do total.

[0065] Conforme usado aqui, o termo "pilha" é usado amplamente para incluir qualquer coleção de folhas em que há uma pluralidade de folhas individuais ter interfaces de superfície-a-superfície; isso não só inclui uma coleção verticalmente empilhada das folhas individuais, mas também inclui uma coleção horizontalmente empilhada de folhas individuais assim como uma coleção laminada ou dobrada de material de folha contínua separada por linhas de fraqueza (por exemplo, perfurações).

[0066] Tal como é aqui utilizado, o "calibre" ou "espessura" de uma folha é determinado usando um micrômetro com uma placa de acrílico com uma área de pé de pressão de 45,6 cm2 (diâmetro de 3 polegadas), proporcionando uma carga de 0,345 kPa (0,5 psi) e a leitura é tirada após um tempo de permanência de 3 segundos. Uma amostra cortada com um tamanho de 90 x 102 mm (3,5 x 4 polegadas) é usada para a medição.

[0067] Tal como aqui utilizado, o “Valor Gelbo Lint” é determinado de acordo com o Procedimento Padrão INDA 160.1.RO (12), utilizando o método de contagem C. Este teste determina o número relativo de partículas liberadas de um tecido quando este é submetido a um movimento de flexão e torção.

[0068] Tal como aqui utilizado, resistência à "tração", "resistência à tração seca" ou "resistência à tração úmida" é o valor da carga máxima, isto é, a força máxima produzida por uma amostra quando é puxada para ruptura. As amostras para teste de resistência à tração são preparadas cortando uma tira de 76 mm da folha a ser testada e então condicionando a amostra, pendurando-a em um forno a 105°C por seis minutos. O instrumento usado para medir as resistências à tração é Instron Tensile Tester e o software de aquisição de dados é MTS TestWorks™ para Windows Ver. 4 (MTS Systems Corp., Research Triangle Park, NC). A célula de carga é selecionada de 50 Newtons ou 102 Newtons no máximo, dependendo da resistência da amostra sendo testada, de maneira que a maioria dos valores máximos de carga fiquem entre 10 e 90 por cento da escala de valores da célula de carga. O comprimento do medidor entre as garras é de 100 mm. As garras são operadas por meio de um mecanismo pneumático e são revestidas de borracha. A largura mínima da face de aderência é de 76 e a altura aproximada da garra é de 13 mm. A velocidade da cruzeta é de 254 mm/minuto e a sensibilidade de ruptura é ajustada a 65 por cento, a compensação de folga é definida em 25 g. A amostra é colocada nas garras do instrumento, centralizada vertical e horizontalmente. O teste é então iniciado e terminado quando o espécime se rompe. A carga máxima é registrada como “resistência à tração MD” ou “resistência à tração CD” do espécime, dependendo da amostra que está sendo testada. Seis (6) espécimes representativos são testados para cada produto e a média aritmética de todos os testes dos espécimes individuais representa a resistência à tração MD ou CD do produto. Para os fins da presente invenção, a tensão refere-se ao valor mais alto do CD ou MD, conforme aplicável. As medições de resistência à tração úmida são medidas da mesma maneira, com exceção de que a porção central da faixa de amostra previamente condicionada foi saturada com água destilada imediatamente antes de carregar o espécime no equipamento de teste de tração. A umectação da amostra é realizada colocando uma tira única de teste em um pedaço de papel mata-borrão (Fiber Mark, Reliance Basis 120). Uma almofada é usada para molhar a tira de amostra antes do teste. A almofada é uma esponja industrial para uso geral verde, da marca Scotch-Brite (3M). Para preparar a almofada para os testes, um bloco de tamanho completo é cortado com aproximadamente 2,5 polegadas de comprimento por 4 polegadas de largura. Um pedaço de fita crepe é enrolada ao redor de uma das bordas com 4 polegadas de largura. O lado com a fita se torna então a borda "superior" da almofada umectante. Para molhar uma tira elástica, o testador mantém a parte superior da almofada e mergulha a borda inferior em cerca de 0,25 polegadas de água destilada, localizada em uma bandeja umectação. Após o final da almofada tiver sido saturado com água, a almofada é retirada então da bandeja umectação e o excesso de água é removido da almofada tocando levemente a borda molhada três vezes por uma tela de malha de arame. A borda molhada da almofada é então delicadamente colocada em toda a amostra, paralela à largura da amostra, no centro aproximado da tira de amostra. A almofada é mantida no lugar por aproximadamente um segundo e então removida e colocada de volta na bandeja umectação. A amostra molhada é então imediatamente inserida nos fixadores de forma que a área molhada está aproximadamente centralizada entre o fixador superior e o fixador inferior. A tira de teste deve ser centralizada, tanto horizontal como verticalmente entre os fixadores. (Deve ser observado que, caso qualquer uma das porções molhadas entre em contato com as faces dos fixadores, o espécime deve ser descartado e as garras devem ser secas antes de retomar o teste.) O teste de tração é então realizado e a carga máxima é registrada para obter a resistência à tração úmida.

Exemplos

[0069] Os exemplos abaixo foram feitos de acordo com o seguinte processo. Adicionou-se um total de 2000 gramas de uma pasta fluida a um copo de desintegrador para fibreizar fibras de polpa de madeira. A pasta fluida foi formada para ter uma consistência de fibra de cerca de 2%. Pesaram-se 40 gramas de folha de polpa de madeira densificada comercial seca e, quando aplicável, fibras adicionais, de acordo com a proporção em peso da mistura de fibras e colocaram-se no copo do desintegrador padrão britânico. Foram adicionados 1960 gramas de água destilada ao copo e a mistura de fibras foi embebida durante 5 minutos. O copo foi então montado no desintegrador e executado durante 15.000 revoluções para fibreizar suficientemente a fibra da polpa de madeira. Depois disso, pesaram-se 500 gramas da pasta fluida num recipiente separado, com uma dimensão de 150 mm de diâmetro e 170 mm de altura e adicionou-se ao recipiente 6,5 gramas de solução de dodecilsulfato de sódio a 10%. A concentração de surfactante na pasta fluida foi de cerca de 0,13 por cento em peso. A pasta fluida foi misturada por um misturador rotativo de alta velocidade a uma velocidade de 4000 rpm durante vários minutos até o vértice no interior do recipiente ter desaparecido.

[0070] A pasta fluida de fibra formada por espuma foi então moldada numa folha de duas maneiras diferentes. O Método 1 foi despejar uma pasta fluida espumosa inteira em um formador de folha manual de laboratório com uma dimensão de área de 10 polegadas por 10 polegadas. O Método 2 foi controlar a espessura da folha de espuma molhada, empurrando-a através de uma abertura com a altura da abertura controlada através do uso de hastes metálicas de diferentes diâmetros.

[0071] As folhas de espuma foram secas em um forno a 90oC por cerca de 2 a 3 horas. Opcionalmente, as folhas de base secas foram subsequentemente curadas pelo calor a uma temperatura adequada para ativar a fibra ligante para conseguir a sua ligação térmica.

[0072] Exemplo 1: Folha base formada por espuma compreendendo apenas fibra de polpa de madeira; a fibra de polpa de madeira consistia em uma mistura de fibra kraft de coníferas do norte (LL-19) e fibra de eucalipto.

[0073] Exemplo 2: Folha base formada por espuma compreendendo fibra de polpa de madeira e uma fibra ligante. A fibra de polpa de madeira consistia em uma mistura de fibra kraft de coníferas do norte (LL-19) e fibra de eucalipto. A fibra ligante compreendia a fibra descontínuas de polietileno/PET com núcleo excêntrico Trevira T255-6 com um comprimento de fibra de 6 mm e 2,2 dtex. Após a secagem, a manta foi ainda aquecida a 130°C durante uma hora, a fim de ativar a fibra ligante.

[0074] As mantas de baixa densidade dos exemplos foram testadas e as propriedades são relatadas na tabela abaixo.

[0075] Tabela 1 Um Resumo das Diferentes Folhas de Base com Composições e Determinadas Propriedades Básicas

[0076] Tabela 2 Um Resumo dos Resultados dos Testes de Tração e Conteúdo de Tendência de Soltar Partículas de Fibras

Claims

1. Produto de tecido de papel (20) compreendendo: uma primeira dobra possuindo uma estrutura de células abertas formada de espuma, altamente porosa incluindo fibras celulósicas, um ligante insolúvel em água e um surfactante espumante, CARACTERIZADO pelo fato de que o ligante insolúvel em água compreende fibras ligantes termoplásticas e em que a fibra celulósica inclui mais de 50% em peso da primeira dobra; as referidas fibras celulósicas da referida primeira dobra são ligadas uma à outra por ligação de hidrogênio; e em que a primeira dobra tem uma densidade inferior de 0,04 g/cc, valor Gelbo Lint inferior a 5 e uma resistência à tração a úmido de pelo menos 10 g-f (98,1 m/s2).

2. Produto de tecido de papel (20), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a referida primeira dobra tem uma estrutura semelhante a folha substancialmente plana tendo uma espessura entre 0,5 e 5 mm.

3. Produto de tecido de papel (20), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido ligante insolúvel em água compreende fibras ligantes e ainda em que as referidas fibras ligantes incluem menos do que 10% da referida primeira dobra.

4. Produto de tecido de papel (20), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda uma resina resistente a umidade aderida às referidas fibras celulósicas e selecionada do grupo consistindo em resinas oligoméricas catiônicas ou poliméricas.

5. Produto de tecido de papel (20), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a densidade da referida primeira dobra está entre 0,02 g/cc e 0,005 g/cc.

6. Produto de tecido de papel (20), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido agente espumante é selecionado dentre surfactantes catiônicos e aniônicos e está presente na referida primeira dobra numa quantidade entre 0,1 e 5%.

7. Produto de tecido de papel (20), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda uma segunda dobra incluindo um tecido depositado a úmido incluindo pelo menos 95% de fibras de polpa de madeira e tendo uma densidade entre 0,5 e 0,04 g/cc e ainda em que as referidas primeira e segunda dobras são ligadas uma à outra.

8. Produto de tecido de papel (20), de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira e segunda dobras são gravadas em relevo.

9. Produto de tecido de papel (20), de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda uma terceira dobra incluindo um tecido depositado a úmido incluindo pelo menos 95% de fibras de polpa de madeira e tendo uma densidade entre 0,5 e 0,04 g/cc e em que a referida primeira dobra está posicionada entre as referidas segunda e terceira dobras e as referidas primeira, segunda e terceira dobras estão ligadas umas às outras.

10. Produto de limpeza, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: folhas de limpeza; as referidas folhas de limpeza incluindo o produto de tecido de papel (20) como definido em qualquer uma das reivindicações 1, 5 ou 7.

11. Artigo absorvente de cuidado pessoal, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um forro do lado do corpo permeável a líquido (52); uma cobertura externa impermeável a líquido (54); um núcleo absorvente (56), o referido núcleo absorvente (56) está localizado entre o referido forro do lado do corpo (52) e a referida cobertura externa (54); e em que o núcleo absorvente (56) inclui o produto de tecido de papel (20) como definido na reivindicação 1.

12. Artigo absorvente de cuidado pessoal, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o núcleo absorvente (56) inclui adicionalmente partículas superabsorventes.

13. Artigo absorvente de cuidado pessoal, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um forro do lado do corpo permeável a líquido (52); uma cobertura externa impermeável a líquido (54); um núcleo absorvente (56), o referido núcleo absorvente (56) está localizado entre o referido forro do lado do corpo (52) e a referida cobertura externa (54); e uma camada de transferência de líquido (58) sobreposta ao referido núcleo absorvente (56) e localizada entre o referido forro do lado do corpo (52) e a referida cobertura exterior (54); e em que a camada de transferência de líquido (58) inclui o produto de tecido de papel (20) como definido na reivindicação 1.