ES2202558T3

ES2202558T3 - Metodo de conformar una banda de papel, una banda fibrosa y una toallita de una sola capa.

Info

Publication number: ES2202558T3
Application number: ES97308051T
Authority: ES
Inventors: Kang Chang Yeh; Gary L. Worry; Thomas N. Kershaw; Hendri S. Ostrowski
Original assignee: Fort James Corp
Current assignee: Fort James Corp
Priority date: 1996-10-11
Filing date: 1997-10-10
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2017-10-10
Also published as: EP0835957A2; DE69724211D1; EP0835957A3; EP0835957B1; DE69724211T2; DE69724211T3; US20070272380A1; US7682488B2; EP0835957B2; ES2202558T5; US6419789B1; US20060032595A1; US20020074100A1; US7252741B2; US6998016B2

Abstract

LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A UN PROCESO DE SECADO POR PASO DE AIRE PARA LA PRODUCCION DE UNA BANDA FIBROSA QUE NO SOLO TENGA SUAVIDAD Y ABSORBENCIA SINO TAMBIEN RESISTENCIA. CON EL METODO DE LA INVENCION SE SUPERVISA Y CONTROLA EL CAMBIO GENERAL DE LA CAJA DE CABEZA.

Description

Método de conformar una banda de papel, una banda fibrosa y una toallita de una sola capa.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un método para preparar una banda de papel que tiene mejor resistencia, absorbencia y suavidad. La invención además se refiere a una banda de papel no compacta producida con una composición de pasta de papel en la caja de entrada mantenida a un nivel de carga aniónica media en un intervalo específico. Más particularmente, la invención se refiere a una banda de papel no compacta preparada a partir de una pasta de papel fibrosa, larga y refinada que contiene altos niveles de aditivos de resistencia en húmedo a un nivel de carga aniónica media en la caja de entrada en un intervalo específico. Aún más particularmente, la presente invención se refiere a un producto de toallita de una sola capa que tiene mejor resistencia, suavidad y absorbencia.

Antecedentes de la invención

Las toallitas de papel plegado y de rollo, tales como se usan comercialmente, en dispensadores para "uso público", son productos relativamente modestos vendidos normalmente casi exclusivamente en base al coste, debido a que el comprador es rara vez el usuario. Dado que las características mejoradas rara vez justifican un mínimo aumento del coste, las técnicas para mejorar la calidad de este producto se han centrado en el pasado en torno a aquellas que satisfacen el más riguroso de los criterios económicos. Las recientes tendencias del mercado han sufrido un cambio hacia mejores características de producto; sin embargo, los criterios económicos prevalecen todavía fundamentalmente.

Tradicionalmente, la producción de toallitas para uso público se realiza mediante una de las tres tecnologías básicas: (i) tecnología de prensado convencional en húmedo con crespado en húmedo y gofrado; (ii) tecnología de prensado convencional en húmedo con crespado en seco y gofrado; y la más reciente (iii) secado por aire sin crespado. Cada una de estas tecnologías tiene sus propias ventajas y desventajas.

La tecnología de prensado convencional en húmedo con crespado en húmedo y gofrado da como resultado un producto que tiene buena resistencia cuando se satura con líquidos acuosos. Esta tecnología sufre la desventaja de que el producto carece de suficiente capacidad absorbente y suavidad. Como se describe en el documento US-A-5.048.589 (Cook et al.,), las toallitas preparadas a partir del procedimiento de crespado en húmedo y prensado en húmedo de manera convencional, "son normalmente resistentes incluso cuando se saturan con líquidos, pero a menudo carecen de niveles deseables de capacidad absorbente, velocidad absorbente, y suavidad."

La tecnología de prensado convencional en húmedo con crespado en seco y gofrado da como resultado un producto que tiene buena capacidad absorbente y suavidad; pero el producto carece de resistencia cuando se satura con líquidos acuosos. El documento US-A-5.048.589 describe productos preparados por este método como "...toallitas suaves [que] poseen altos niveles de capacidad absorbente y velocidad absorbente, sin embargo, estas suaves toallitas son también muy débiles y tienden a romperse cuando se saturan con líquidos."

El secado por aire sin crespado se describe también, por ejemplo, en el documento US-A-5.048.589. La patente 5.048.589 describe toallitas con buena capacidad absorbente y resistencia cuando se satura con un líquido acuoso. La tecnología sin crespado tal como se describe en la patente 5.048.589 fue desarrollada para superar algunas dificultades en la fabricación de toallitas limpiadoras suaves, resistentes y absorbentes.

Aunque el secado por aire tanto con crespado como con gofrado puede dar como resultado un producto que es relativamente suave y absorbente, este producto generalmente es considerado como una venta al por menor de toallitas para uso doméstico debido a su menor resistencia. Por ejemplo, una toallita secada por aire particularmente acertada comercializada como una venta al por menor de productos para uso doméstico es la de Bounty® de dos capas. Dos toallitas dobladas de alta calidad para "uso público" acertadas son KC Surpass® 50000 de una sola capa y Scott Select® 189. La media geométrica de la resistencia a la tracción en húmedo de Bounty® es de aproximadamente 895 g/3''

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mientras que la media geométrica de la resistencia a la tracción en húmedo de KC Surpass® 50000 y Scott Select® 189 son generalmente 1297 g/3'' (76 mm) y 970 g/3'' (76 mm), respectivamente. Claramente, los productos de toallita convencionales secados por aire para uso doméstico de venta al por menor son de inferior resistencia. Por lo tanto, para aplicaciones en las que la resistencia es una consideración importante, por ejemplo, en el área de toallitas para uso público, no se acopla el secado por aire con operaciones que conducen a una disminución en la resistencia, por ejemplo, crespado en seco o gofrado.

La presente invención proporciona un método para superar las desventajas asociadas con cada una de las tecnologías de las técnicas anteriores. El método de acuerdo con la presente invención produce una toallita de una sola capa usando secado por aire, crespado y gofrado que no tiene la baja resistencia de productos toallita de la técnica anterior al mantener alta suavidad y buena absorbencia. Esto se logra por el uso de un sistema aditivo de resistencia aniónico/catiónico con entrecruzamiento térmico en una carga de la caja de entrada controlada en un intervalo aniónico específico; preferiblemente junto con una pasta de papel que tiene como componente principal largas fibras refinadas y altos niveles de resinas de resistencia en seco/de resistencia en húmedo.

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Los procesos de la técnica anterior de secado por aire no proporcionan un método para preparar una toallita de manos para uso público resistente, suave, y absorbente usando altos niveles de madera resinosa refinada, añadiendo altos niveles de resina de resistencia en húmedo, y añadiendo resinas de resistencia en húmedo/en seco para controlar de manera apropiada la carga de la caja de entrada a un intervalo aniónico especificado.

El documento US-A-3.998.690 (Lyness et al.,), describe una técnica de floculación química para usar fibra corta para preparar bandas voluminosas. La floculación de la pasta de papel tiende a producir agregados que al parecer causan una pasta de papel de fibra corta que actúa como una pasta de papel de fibra larga. Lyness et al. describen el uso de resinas de resistencia en húmedo u otros agentes catiónicos y agentes aniónicos para la inclusión en una pasta de papel bifurcada que requiere el uso de un sistema de almacenamiento complejo. Aunque Lyness et al. describan que puede usarse un equilibrio de densidad de cargas estequiométrico de los pares aniónicos/catiónicos, no incluyen la pasta de papel como parte del equilibrio de cargas. Además, la medida y el control de la carga de la caja de entrada en un intervalo aniónico específico para mejorar la resistencia en húmedo no es considerado por Lyness et al.

Hay numerosos esquemas para medir el estado de carga de un sistema de la parte húmeda. Dos de los métodos más comunes son descritos a continuación: microelectroforesis vía potencial zeta y carga valorable.

Cuando una partícula negativamente cargada, tal como una fibra de pasta de madera, es suspendida en una solución acuosa, la superficie negativa atrae a un número considerable de contraiones positivos próximo a la interfase electrificada. Los contraiones próximos a la interfase electrificada están fuertemente atraídos a una capa delgada denominada en la literatura como la capa de Stern. Cuando una partícula se mueve en solución, el líquido inmediatamente adyacente a la superficie de la partícula se mueve con la misma velocidad. Esta capa de unión desconocida se denomina como la superficie de cizalla y contiene a la capa de Stern. Por lo tanto, en una pasta de papel de fibra, la solución y los contraiones se unen a las partículas de fibra electrificada en movimiento en la capa de cizalla/Stern.

Los contraiones tienden a difundir lejos de una superficie electrificada debido al movimiento termal, pero también son atraídos por resistencias coulombianas. Estos efectos contrarios causan variaciones de concentración de carga que dan lugar al potencial de la doble capa en solución. El potencial zeta es el potencial eléctrico de la doble capa en la superficie de cizalla. Las sales añadidas a una solución suprimen el potencial eléctrico o el potencial de la doble capa en la solución, y así, reducen el potencial zeta sin cambiar la carga de la partícula.

La técnica más común para medir el potencial zeta es la microelectroforesis. Las técnicas de microelectroforesis requieren que una dispersión de partículas sea colocada en una celda y que se aplique un campo eléctrico. La velocidad de las partículas se determina, por ejemplo, microscópicamente. La movilidad se calcula como la velocidad de partícula por unidad del campo eléctrico. El potencial zeta se calcula entonces a partir de la ecuación de Helmholtz-Smoluchowski como las veces de movilidad de la viscosidad de medio dividido por la constante dieléctrica del medio.

La carga electrostática asociada con partículas de fabricación de papel y aditivos polielectrolito define la demanda catiónica o aniónica de un sistema de fabricación de papel. La técnica más popular para medir el estado de carga de un sistema de la parte húmeda es valorar una muestra de fabricación de papel, tal como una muestra de la caja de entrada, con concentraciones conocidas de soluciones catiónicas o aniónicas estándares. Con frecuencia, el punto final de la valoración es la corriente por capilaridad cero o la movilidad electroforética cero. (El detector de corriente por capilaridad es un instrumento usado para caracterizar la carga superficial coloidal midiendo la corriente generada por contraiones móviles cuando el material cargado se adhiere al pistón y a las paredes de la copa mientras el pistón se mueve.) La cantidad del material cargado estándar necesitada para neutralizar la muestra de fabricación de papel o de la caja de entrada da el estado de carga del sistema.

Los detalles tanto de las técnicas de movilidad electroforética como de carga valorable pueden encontrarse en "Principles of Colloid and Surface Chemistry" de P. Hiemenz y en el capítulo 4: "Application of Electrokinetics in Optimization of Wet End Chemistry" en Wet Strength Resin and Their Application (L. Chan, Editor, 1994).

El uso combinado de agentes ajustadores de la resistencia catiónica y aniónica para realzar las propiedades de resistencia de bandas de papel ha sido el objeto de muchas discusiones. Charles W. Neal, "A Review of the Chemistry of Wet Strength Development", 1988 en Tappi Seminar Notes describe varios aditivos de resistencia en húmedo comúnmente utilizados, su preparación y estructura química, sus reacciones de entrecruzamiento, y su efecto sobre las propiedades de resistencia en húmedo. Esta revisión incluye una discusión de sistemas aditivos catiónicos/aniónicos tales como el sistema PAE/CMC (poliamidapoliamina-epiclorohidrina/carboxi-metil-celulosa). Neal describe el aditivo catiónico que actúa como un adyuvante de retención para el aditivo aniónico. Neal describe parámetros de química de la parte húmeda para óptimas propiedades de resistencia en húmedo para el sistema de resina PAE que incluye la operación de la parte húmeda a un nivel de pH que es de neutro a ligeramente alcalino con minimización del cloro libre vía el uso de un agente anticloro.

El reciente desarrollo de un sistema PAE/CMC se describe, por ejemplo, en el documento US-A-3,058,873 (Keim et al.,) asignado a Hercules. Keim. et al. describen un procedimiento para la producción de papel de resistencia en húmedo mejorada que usando resinas catiónicas del tipo PAE y gomas solubles en agua seleccionadas del grupo que consiste en éteres de celulosa solubles en agua (por ejemplo, CMC) y almidones catiónicos. Keim. et al. declaran que la mejor resistencia en húmedo del sistema PAE/CMC es debida a un efecto sinérgico implicado cuando PAE y CMC se usan en combinación. El trabajo posterior de Hercules es descrito, por ejemplo, en Herbert H. Espy, "Poly (Aminoamide)-Epichlorohydyrin Resin-Carboxy Methyl Cellulose Combinations for Wet and Dry Strength in Paper", 1983 Papermakers Conference Proceedings. Espy discute el mecanismo por el que los CMC contribuyen a la retención del PAE más allá de la simple demanda por la pulpa, mejorándose así no sólo la resistencia en húmedo, sino que también la resistencia en seco de la banda de papel. Por ejemplo, cuando se añade CMC a un sistema que contiene altos niveles de PAE, se forma un coacervato menos catiónico, permitiendo que se deposite más PAE sobre la fibra. Si se añaden niveles excesivos de CMC, se forman coacervatos aniónicos que no se adsorben en las fibras de pulpa. Esta retención añadida Espy la denomina como la sinergia de estos dos aditivos de resistencia. Espy describe la movilidad electroforética como una base para determinar el grado óptimo de las relaciones CMC/PAE. Espy no se refiere al efecto de la carga en la pasta de papel de la caja de entrada como un medio para controlar y optimizar aditivos de resistencia en una banda de papel y las propiedades de banda resultantes.

Se describen tres métodos para investigar la carga en suspensiones de fibra en "Practical Experiment with Determination of Ionic Charges in Paper-Machine Circuits" de M. Wolf. El artículo fue publicado en Wochenblatt fuer Papierfabrikation, Vol 118, Nº. 11/12, págs. 520-523, junio de 1990. Los métodos revisados eran la valoración de polielectrolito (PE) con azul de o-toluidina (TBO) como indicador, la valoración de polielectrolito usando la señal del detector de corriente por capilaridad (SCD) como el punto final y la electrofóresis. PE con TBO como indicador mide la demanda aniónica y catiónica de mezclas de pulpa y filtrados vía un esquema de valoración de retroceso que sufre de problemas procesales al alterar la muestra con agua destilada y determinando con precisión el valor de punto final visualmente. Esta técnica fue usada en una fábrica de cartón y papel que funcionaba con almidón nativo. La tabla 2 en este artículo muestra que la carga de la caja de entrada estaba en un sobre-estado de cationización fuera del intervalo de interés para manejar un sistema de resistencia en húmedo en una máquina de papel tisú y toallitas. También, en la tabla 3 en este artículo se muestra que la adición de almidón catiónico aumenta la naturaleza catiónica de la mezcla de pasta de papel en la bandeja. Para este ejemplo, no se hace ninguna mención de control y medición de la carga de la caja de entrada en el intervalo de menos de aproximadamente 0 a -115 meq x 10^{-6}/10 ml cuando se añade almidón catiónico. También, se añadieron materiales catiónicos tales como resinas de resistencia en húmedo y materiales aniónicos tales como agentes de resistencia en seco, y la velocidad no fue puesta de modo que la carga de la caja de entrada estuviese suficientemente constreñida.

La segunda técnica para medir las condiciones de carga de pasta de papel descritas en el artículo de Wolf usa la valoración del polielectrolito con SCD para determinar el punto final. Esta técnica es una mejora sustancial sobre el método PE/TBO. El consumo aniónico específico (SAC) y el consumo catiónico específico (SCC) son los resultados del ensayo. Debido a que las muestras no son diluidas con agua, se mantiene la formación de iones de la solución.

Los ejemplos en la Tabla 4 del artículo de Wolf muestran el análisis de impurezas aniónicas en una broza de corta que contiene la máquina de papel estucado usando PE/SCD. Se usaron agentes de fijación catiónicos para eliminar las impurezas aniónicas. La carga de la caja de entrada fue medida y, como se relata, es extremadamente negativa. Los valores están claramente fuera del intervalo de interés para manejar un sistema de resistencia en húmedo sobre la máquina de papel tisú y toallitas.

La tabla 5 muestra los resultados de PE/SCD cuando se usan almidones catiónicos. La adición de almidón catiónico, especialmente almidón B, aumenta la resistencia de unión. La carga de la caja de entrada no fue medida.

En un ejemplo en la Tabla 5 y en otro ejemplo en la Tabla 6 del artículo de Wolf, se añade almidón catiónico en combinación con almidón aniónico. Se midieron los valores de PE/SCD del agua blanca. Para los datos en la Tabla 5, el valor de PE/SCD del agua blanca aumentó (es decir, se movió de un valor negativo a un valor menos negativo) con un leve aumento de la resistencia de unión. Los datos en la Tabla 6 muestran una disminución en los valores de PE/SAC del agua blanca (es decir, se mueven de un valor positivo a un valor menos positivo) con un aumento correspondiente de la resistencia de unión. La carga de la caja de entrada no fue medida. Este artículo no describe el uso de agentes de resistencia en húmedo catiónicos/agentes de resistencia en seco aniónicos como un medio para maximizar las propiedades de resistencia en húmedo para una toallita secante de mano no compacta. Además, los datos de la Tabla 5 no describen el control y la medición de la carga de la caja de entrada en el intervalo de menos de aproximadamente 0 a -115 meq x 10^{-6}/10 ml controlando niveles de almidón aniónicos/catiónicos.

La tabla 7 en el artículo de Wolf muestra datos que comparan la medida de PE/SCD con los valores de movilidad electroforética. Las medidas fueron hechas en la caja de entrada, en la etapa de limpieza, y en la bandeja de la máquina. El potencial zeta y los valores de PE/SCD muestran que el sistema es ligeramente negativo. Aunque los valores de carga de PE/SCD en la caja de entrada están en el intervalo de menos de aproximadamente 0 a -115 meq x 10^{-6}/10 ml, la carga no fue manipulada usando aditivos aniónicos/catiónicos.

Para concluir, Wolf mide PE/SCD en varios puntos en un sistema de máquina de papel, pero falla en mostrar que la resistencia máxima en húmedo máxima ocurre cuando la carga de la caja de entrada se controla en el intervalo de menos de aproximadamente 0 a -115 meq x 10^{-6}/10 ml de manera apropiada ajustando el contenido de resina de resitencia en húmedo catiónica y el contenido de resina de resitencia en seco aniónica.

El artículo de P.H. Brouwer titulado "The Relationship Between Zeta Potential and Ionic Demand and How It Affects Wet-End Retention" (Tappi Journal/Enero, 1991, pág. 170) describe esquemas para optimizar la retención de almidón de la parte húmeda optimizando primero la vía de retención de paso vía el uso de adyuvantes de retención y manteniendo el potencial zeta y la demanda catiónico/aniónico cerca del cero. En un ejemplo de una máquina de papel que fabrica papel a base de estucado a partir de pulpa mecánica y carga de CaCO_{3} con poli(cloruro de aluminio) (PAC) del 0,5% añadidos en la bandeja de mezcla, almidón de patata catiónico del 0,8% añadido justo antes de la bomba de aguas blancas, y adyuvante de retención del 0,02% antes de la caja de entrada, los niveles de COD excedieron los límites aceptables. Cuando se aumentó el PAC al 1% y el COD se disminuyó de 200 mg/l a 155 mg/l, la demanda catiónica de la caja de entrada se redujo a 100 meq x 10^{-6}/10 ml (es decir, la carga de la caja de entrada era de 100 meq x 10^{-6}/10 ml). En un segundo ejemplo, se preparó papel para embalaje a 80 g/m a partir de una pulpa que consistía en 36% de fibra larga blanqueada, 38% de fibra corta blanqueada, 20% de deshechos, y 6% de carga. La resina y el alumbre fueron añadidos a 17,5 kg/tonelada (0,9 toneladas) y 50 kg/ toneladas (0,9 toneladas), respectivamente. Añadiendo fosfato de almidón de patata aniónico del 1,5%, la demanda aniónica de la caja de entrada disminuyó a 50 meq x 10^{-6}/10 ml (es decir, la carga de la caja de entrada fue de +50 meq x 10^{-6}/10 ml). La adición de fosfato de almidón de patata aniónico mejoró el espesamiento, el brillo y la resistencia a la tracción en seco.

Un artículo de McKague titulado "Practical Application of the Electrokinetics of Papermaking" en Tappi, diciembre, 1974, Vol. 57, No. 12, p. 101, revisa la aplicación de la electrocinética en sistemas de fabricación de papel fotográficos. Sus datos experimentales muestran que la resistencia máxima en húmedo y en seco ocurre a una movilidad electroforética de 0,75 cuando una pequeña cantidad de resina de resistencia en seco aniónica se añade al sistema de fabricación de papel fotográfico. Otros ingredientes en el sistema son almidón catiónico, resina de resistencia en húmedo catiónica, material de apresto aniónico, y sal de aluminio hidrolizada. La cantidad de materiales, los tipos de resinas, y cuándo se añaden no se describen en el artículo.

Un artículo de Patton y Lee titulado "Charge Analyses: Powerful Tools in Wet End Optimization" en 1993 Papermakers Conference Proceedings, pág. 555, revisa esquemas de análisis de carga: el potencial zeta, las relaciones de valoración de coloide y las valoraciones de demanda de carga. El artículo establece que el potencial zeta es una indicación indirecta de la densidad de carga en una superficie de partículas; el potencial zeta y la movilidad electroforética son medidas de la misma característica material; y el potencial zeta tiene la desventaja de ser dependiente de la fuerza iónica y de la temperatura. Patton et al. describen la valoración de la carga como la segunda categoría principal de los métodos de análisis de carga de parte húmeda; sin embargo, Patton et al. descarta la valoración de carga como un método eficaz de predicción de la respuesta de pasta de papel para químicas de la parte húmeda. Patton et al., al describir que cualquier sistema de monitorización puede indicar posibles cambios de funcionamiento y eficacia de la máquina, establecen claramente que la medida del potencial zeta es necesaria para predecir con exactitud la respuesta del sistema frente a adyuvantes de retención.

Un estudio del caso se presenta para la parte húmeda de la máquina de papel fino alcalino usando carga de carbonato de calcio precipitado, sistemas de retención de polímero dual, apresto interno, y almidón de la parte húmeda. Las valoraciones de demanda de carga mostraron que la parte húmeda era catiónica; la máquina sufrió depósitos considerables que dieron como resultado orificios y roturas. El donor catiónico en el sistema de polímero dual se redujo lentamente; el apresto aumentó cuando la carga de la caja de entrada se hizo ligeramente aniónico de -20 a -60 meq x 10^{-6}/10 ml. El artículo de Patton y Lee se refiere a sistemas de apresto.

Un artículo de W. H. Griggs y B. W. Crouse titulado "Wet End Sizing-An Overview" en Tappi/Junio, 1980, Vol. 63, Nº. 6, pág. 49, revisa los tipos de materiales de apresto y la relación de apresto mutua con la electrocinética, el pH, y la formación. Muestran que los niveles de resistencia máximos en húmedo y en seco ocurren a -7 mV del potencial zeta para un sistema de la parte húmeda complicado que contiene agentes de resistencia en seco, abrillantadores, tintes, agentes de apresto, Al^{+3}, y agentes de resistencia en húmedo.

Un artículo de E. E. Moore titulado "Drainage and Retention Mechanisms of Papermaking Systems Treated with Cationic Polymers" en Tappi/Enero, 1975, Vol. 58, Nº. 1, pág. 99, muestra que el drenaje óptimo o la retención de un sistema de fabricación de papel en el que se usan un adyuvante de retención y de drenaje no se correlacionan necesariamente con el punto del potencial zeta cero de la superficie del sustrato. En un sistema de pulpa blanquedor que contiene alumbre, el drenaje aumenta cuando el potencial zeta se aumenta añadiendo poliacilamida catiónica. Además, en un sistema de pulpa blanquedor que contiene 2 lb/tonelada (1 kg/tonelada) de alumbre, la adición de 1 lb/tonelada (0,5 kg/tonelada) de poliacrilamida catiónica cambió el potencial zeta de 0 a +30 mV, mejorando la permeabilidad más del 50%. Estos datos fueron generados con muestras de pulpa refinadas en agua desionizada. Las muestras tratadas con polímero (alumbre/poliacilamida catiónica) se lavaron y se usaron para medir el potencial por capilaridad.

Un artículo de E. Sandstrom titulado "First Pass Fines Retention Critical to Efficiency of Wet Strength Resin" en Paper Trade Journal/Enero 30, 1979, pág. 47, muestra que los resultados de resistencia en húmedo óptimos fueron obtenidos al potencial zeta de la caja de entrada de -6 mV para un polímero adyuvante de retención anfótero y un potencial zeta de la caja de entrada de -3 mV usando una amina cuaternaria de bajo peso molecular. Él concluye que la primera retención de paso puede aumentarse para un mejor comportamiento de la resina de resistencia en húmedo por la supresión del potencial zeta y por el uso de polímeros de alto peso molecular. Este artículo también describe los efectos negativos del uso excesivo de adyuvantes de retención (es decir, de carga positiva en la caja de entrada): excesiva adhesión de aplicación y carga de fieltro.

Un artículo de Dixit et al. incorporado en este documento como referencia titulado "Retention Strategies for Alkaline Fine Papermaking with Secondar y Fiber: A Case History" en Tappi Journal, Abril, 1991, pág. 107, revisa métodos para medir la carga: potencial zeta, relación de valoración coloidal, y demanda catiónica. Se discutió un estudio del caso mostrando esquemas para mejorar el primer paso de retención en el aceite lubricante azul. El tinte azul altamente aniónico causaba desequilibrio de carga del sistema y afectaba desfavorablemente al primer paso de retención. Fue añadido un polímero de poliamina catiónico de densidad de carga alta y bajo peso molecular a la bandeja de la máquina para mejorar la retención total y el primer paso de retención de ceniza. La carga del sistema se redujo de -25 mV a -13 mV del potencial zeta.

Un artículo de C. King titulado "Charge and Paper Machine Operation" en 1992 Papermakers Conference Proceedings, pág. 5, expone cuatro esquemas para medir la carga: electrofóresis, potencial de flujo, corriente por capilaridad, y valoración coloidal con cambio de color en el punto final. King no distingue un método frente a otro cuando describe la carga en su artículo. Cuando King se refiere a la carga, es claro que King, de hecho, se refiere realmente al potencial zeta, cantidades relacionadas al potencial zeta o cantidades relacionadas al signo de la carga.

Edward Strazdin ha escrito un número de artículos que discuten sobre la medida de la movilidad (relacionada con el potencial zeta) en pastas de papel de fibra. En el artículo titulado "Factors Affecting Retention of Wet-End Additives" en Tappi, Vol. 53, Nº. 1, Enero, 1970, pág. 80, Strazdin discute sobre el papel de polímeros de cadena larga catiónicos en la retención de agentes de apresto del tipo emulsión. También discute las características coloidales y de retención de resina de resistencia en húmedo de melamina formaldehído y como estas características son afectadas por la carga electrocinética. Los experimentos eran estudios de laboratorio de hoja individual "Noble and Wood" y las medidas de movilidad se prepararon con muestras de carga diluidas y espesas después de la adición química. Para un apresto sintético basado en una anhídrido esteárico reactivo de celulosa, la adición de una poliamina catiónica causó apresto para maximizar en movilidad cero. El cambio de la movilidad con la adición de ión sulfato o ión ferricianuro condujo a un máximo en la resistencia a la tracción en húmedo cuando se alcanzaba la movilidad cero. Usando la carboximetilcelulosa para variar la movilidad, la resistencia máxima en húmedo ocurrió en movilidad positiva, al parecer debido a la variación del tamaño de partículas con los cambios de densidad de carga.

En el artículo titulado "Optimization of the Papermaking Process by Electrophoresis" en Tappi, Julio, 1977, Vol. 60, Nº. 7, pág. 113, Strazdin muestra que el apresto y la resistencia en húmedo de un papel de calidad fotográfica fueron optimizados equilibrando, esencialmente al cero, la movilidad electrocinética por la neutralización de la carga catiónica con la resina de resistencia en seco aniónica. La pasta de papel de fibra era alfa-celulosa superior blanqueada con sulfito; la emulsión de anhídrido de ácido graso fue usado como agente de apresto; la resina de poliamina-epiclorohidrina catiónica fue usada como agente de resistencia en húmedo; y se usó un agente de resistencia en seco de poliacilamida aniónico para equilibrar la carga. Los experimentos fueron realizados en las hojas individuales. Las medidas de movilidad fueron hechas sobre el filtrado de la carga.

En el artículo titulado "Microelectrophoresis Theory and Practice" en 1992 Papermakers Conference Proceedings, pág. 503, Stradzin muestra la importancia de la microelectroforesis para optimizar la química de acabado en húmedo. Un máximo en la resistencia en húmedo ocurre en la movilidad electroforética cero cuando la movilidad se variaba añadiendo un promotor catiónico a un sistema de poliacrilamida catiónico contaminado con nivel constante de carboximetilcelulosa aniónica. Otro experimento muestra que la retención maximiza en el potencial zeta cero cuando el potencial zeta se varíaba cambiando los niveles de goma guar catiónicos. Stradzin critica esquemas de potencial no-zeta para medir las propiedades de la química de acabado en húmedo, por ejemplo de técnicas de relleno, CTR, diciendo que producen resultados con grados variables de la desviación de los valores correctos.

En el Capítulo 4 de "Wet Strength Resins and Their Applications" (1994, Editor: L. Chan) titulado "Application of Electrokinetics in Optimization of Wet End Chemistry", Strazdin revisa a fondo técnicas para medir la carga electrocinética, por ejemplo el potencial zeta, el detector de corriente por capilaridad, la relación de la valoración coloidal, y la demanda catiónica. Muestra que la resistencia a la tracción en húmedo es un máximo en la movilidad cero para una resina catiónica de poliacrilamida que contiene niveles variables de carboximetilcelulosa aniónica. En un artículo de Strazdin titulado "Chemical Aids Can Offset Strength Loss in Secondary Fiber Furnish Use", en Pulp & Paper, Marzo, 1984, pág. 73, se discuten técnicas analíticas para evaluar la eficacia de aditivos químicos para mejorar la retención, incluyendo sistemas adyuvantes de retención de polímero duales. Además, sus resultados muestran que una resina de resistencia en seco es la más eficiente de ser añadida a una fracción de fibra larga frente a una fracción de fibra corta.

El documento US-A-5.368.694 (Rohlf et al.,) describe un método para controlar la deposición extrema de la suspensión de pulpa acuosa que tiene carga neutra o catiónica definida como de -100 meq x 10^{-6}/10 ml a +800 meq x 10^{-6}/10 ml. El método implica poner en contacto la suspensión de pulpa con un polímero aniónico soluble en agua o un tensioactivo aniónico para cambiar la carga de suspensión de pulpa a al menos -150 meq x 10^{-6}/10 ml sin afectar negativamente la calidad del papel y además poner en contacto las superficies del equipo de máquina de papel con un polímero catiónico soluble en agua o tensioactivo que tenga una densidad de carga de al menos 0,1 meq/g. El documento US-A-5.368.694 discute sobre mantener la carga de suspensión de pulpa en menos de aproximadamente 0 a -115 meq x 10^{-6}/10 ml y sugiere que la suspensión de pulpa acuosa sea mantenida en una carga soluble de al menos -150 meq x 10^{-6}/10 ml, preferiblemente aumentada a más de -200 meq x 10^{-6}/10 ml y lo más preferiblemente a más de - 300 meq x 10^{-6}/10 ml.

El documento US-A-4.752.356 (Taggert et al.,) describe un método para controlar aditivos materiales catiónicos para neutralizar una mezcla para la fabricación de papel que contiene contaminantes aniónicos usando medidas de carbono orgánico total (TOC) de las muestras de mezcla como indicador de la demanda catiónica. Taggert et al. descubrieron que las medidas de TOC de muestras de mezcla para la fabricación de papel filtradas están correlacinadas con la demanda catiónica de la mezcla. Ellos abogan por la medida de TOC de muestras de mezcla antes de la adición química final. Para ajustar los límites del TOC para condiciones para la fabricación de papel óptimas se requeriría una relación única entre el TOC y la carga catiónica. Una relación única de TOC frente a la demanda catiónica no se demuestra en la patente US-A-4.752.356.

El papel del potencial zeta o la cantidad estrechamente relacionada, la movilidad electroforética, para la optimización de la parte húmeda ha sido un factor de gran debate en la literatura. Brouwers, anteriormente citado, describe los resultados de experimentos de conductividad de filtrado de pulpa donde la conductividad variaba añadiendo Na_{2}SO_{4}. Brouwers establece que, "a baja conductividad, un potencial zeta cercano al cero (por ejemplo, -2 mv) proporcionaría el grado óptimo de las condiciones de fabricación de papel, porque apenas se abandonan restos aniónicos (baja demanda catiónica). Sin embargo, a conductividades más altas, están todavía presentes cantidades problemáticas de basura aniónica a un potencial zeta de -2 mv." Por lo tanto, estableciendo los objetivos basados en el potencial zeta puede conducirse a condiciones en las que la demanda catiónica es baja o alta. Como se determina en conjunción con la presente invención, es mejor ajustar los objetivos basados en la carga del sistema.

Otro ejemplo en el que el ajuste de los límites del potencial zeta para las condiciones óptimas de fabricación de papel conduce a dificultades del sistema puede encontrarse en un artículo de Strazdin en "Pulp & Paper", Marzo, 1984, pág. 73, anteriormente citado. Strazdins describe que el uso de carga electrocinética o movilidad como pauta exclusiva es sólo aplicable para pastas de papel que contienen bajos niveles de electrólitos, es decir cuando la conductividad es baja. Strazdins afirma que los argumentos se hacen diferentes si la pasta de papel contiene altos niveles de electrólitos disueltos, es decir si la conductividad es alta. En tal caso, se reduce enormemente el intervalo de fuerzas coulombianas y la magnitud de la movilidad disminuye a un valor bajo independientemente del grado de equilibrio de cargas estequiométrico y la cantidad de contaminantes aniónicos disueltos en la fase acuosa. Strazdins sugiere por lo tanto que es difícil ajustar los límites apropiados el potencial zeta para el grado óptimo de las condiciones de fabricación de papel.

La literatura antes descrita no es, ni concluyente, ni consistente en la determinación de potenciales zeta optimizados. Basado en los óptimos ampliamente variables de la técnica anterior en los potenciales zeta, han sido difíciles de predecir los intervalos apropiados de operación.

La presente invención supera las desventajas asociadas con la técnica anterior proporcionando un medio eficaz para producir una toallita para las manos suave, absorbente, resistente, no compacta para uso público combinando fibra larga refinada con altos niveles de resina de resistencia en húmedo catiónica/agentes de resistencia en seco aniónicos en las que las resinas catiónicas/aniónicas se varían de modo que la carga de la caja de entrada sea controlada dentro del intervalo aniónico especificado.

Sumario de la invención

Otras ventajas de la invención serán establecidas en adelante en parte en la descripción que sigue y en parte serán evidentes de la descripción. Las ventajas de la invención pueden ser realizadas y logradas mediante la instrumentalización y las combinaciones particularmente indicadas en las reivindicaciones adjuntas.

Para alcanzar las ventajas precedentes y conforme al objetivo de la invención, según se incorpora y se describe ampliamente en este documento, se describe:

Un método para formar una banda que comprende:

suministrar a una caja de entrada una corriente acuosa que comprende una proporción principal de fibra larga refinada que tiene una longitud de fibra media ponderada en peso de al menos aproximadamente 2 mm a aproximadamente 3,5 mm, y una parte menor de una segunda fibra seleccionada del grupo que consiste en fibras de madera dura, fibras reciclables, fibras secundarias, fibras no leñosas, fibras de eucalipto, fibras de alta prestación, fibras termalmente rizadas, fibras naturales termalmente reticuladas, y sus mezclas;

suministrar a la corriente acuosa un agente de resistencia en húmedo catiónico seleccionado del grupo que consiste en resinas de poliamida-epihalohidrina, resinas termoestables de poliacrilamida, resinas de urea-formaldehído, resinas de melamina formaldehído, y sus mezclas en una cantidad de aproximadamente 15 a aproximadamente 30 libras/tonelada (de 7,5 a aproximadamente 15 kg/tonelada) de fibra total en la pasta de papel;

suministrar a la corriente acuosa un agente de resistencia aniónico seleccionado del grupo que consiste en carboximetilcelulosas, gomas guar de carboximetilo, almidones aniónicos, gomas guar aniónicas, poliacrilamidas aniónicas y sus mezclas;

medir la carga aniónica total llevada a cabo por la corriente acuosa;

controlar la cantidad de agente de resistencia en húmedo catiónico y el agente de resistencia aniónico de modo que la carga neta de la corriente acuosa en la caja de entrada se mantenga en un intervalo de menos que cero a -115 meq x 10^{-6} por 10 ml;

depositar la corriente acuosa sobre un primer soporte perforado movible para formar una banda;

espesar de forma no compacta la banda depositada sobre el primer soporte perforado movible hasta una consistencia en el intervalo de aproximadamente 10% a aproximadamente 30%;

transferir la banda a un segundo soporte perforado movible;

secar la banda hasta una consistencia de como mucho aproximadamente el 98%;

retirar la banda del soporte perforado.

Se describe además:

Una banda fibrosa que comprende:

una parte principal de fibra larga refinada que tiene una longitud de fibra media ponderada en peso de al menos aproximadamente 2 mm a aproximadamente 3,5 mm;

una parte menor de una fibra seleccionada del grupo que consiste en fibras de madera dura, fibras reciclables, fibras secundarias, fibras no leñosas, fibras de eucalipto, fibras de alta prestación, fibras termalmente rizadas, fibras naturales termalmente reticuladas, y sus mezclas;

un agente de resistencia en húmedo catiónico seleccionado del grupo que consiste en resinas de poliamida-epihalohidrina, resinas termoestables de poliacrilamida, resinas de urea-formaldehído, resinas de melamina formaldehído, y sus mezclas en una cantidad de aproximadamente 15 a aproximadamente 30 libras/tonelada (de 7,5 a aproximadamente 15 kg/tonelada);

un agente de resistencia aniónico seleccionado de carboximetilcelulosas, gomas guar de carboximetilo, almidones aniónicos, gomas guar aniónicas, poliacrilamidas aniónicas, y sus mezclas;

la banda que tiene una extensión de dirección de máquina de al menos aproximadamente 8%, una resistencia en húmedo de dirección cruzada de al menos aproximadamente 29 g/3 pulgadas/libra (29 g/76 mm/0,45 kg) de gramaje, y un módulo extensible de rigidez menor a aproximadamente 150 g/pulgada (25 mm)-%.

Se describe además todavía:

Un producto de toallita de una sola capa que tiene un gramaje de 15 a 35 libras (de 6,8 a 15,9 kg) / paquete (rm); una media geométrica de la resistencia a la tracción en húmedo de 500 a 2200 g/3 pulgadas (76 mm); una absorbencia de 125 a 400 g/m; y un módulo extensible de rigidez de 50 a 150 g/pulgada (25 mm)-% preparado por un procedimiento que comprende:

suministrar a una caja de entrada una corriente acuosa que comprende una parte principal de fibra larga refinada que tiene una longitud de fibra media ponderada en peso de al menos aproximadamente 2 mm a aproximadamente 3,5 mm, y una parte menor de una segunda fibra seleccionada del grupo que consiste en fibra de madera dura, fibra reciclada, fibra secundaria, fibras no leñosas, fibras de eucalipto, fibras de alta prestación, fibras termalmente rizadas, fibras naturales reticuladas termalmente, y sus mezclas;

suministrar a la corriente acuosa un agente de resistencia en húmedo catiónico seleccionado del grupo que consiste en resinas de poliamida-epihalohidrina, resinas termoestables de poliacrilamida, resinas de urea-formaldehído, resinas de melamina formaldehído, y sus mezclas en una cantidad de aproximadamente 15 a aproximadamente 30 libras/tonelada (de 7,5 a aproximadamente 15 kg/tonelada) de la fibra total en la pasta de papel;

suministrar a la corriente acuosa un agente de resistencia aniónico seleccionado del grupo que consiste en carboximetilcelulosas, gomas guar de carboximetilo, almidones aniónicos, gomas guar aniónicas, poliacrilamidas aniónicas, y sus mezclas;

medir la carga aniónica total llevada a cabo por la corriente acuosa;

transferir la banda a un segundo soporte perforado movible en el que la velocidad del segundo soporte perforado movible es de al menos aproximadamente 2% menos que la velocidad del primer soporte perforado movible, impartiendo por lo tanto un crespado de tela a la banda de al menos aproximadamente 2%;

secar la banda hasta una consistencia de al menos aproximadamente 40%;

transferir la banda a un cilindro de secado calentado internamente;

retirar la banda del cilindro de secado calentado internamente por una etapa de crespado en la que el crespado imparte un crespado de carrete a la banda de al menos aproximadamente 2%;

grabar en relieve la banda hasta un grado suficiente para reducir su módulo extensible de rigidez al menos el 10%.

Finalmente, se describe:

Un producto de toallita de una sola capa que tiene un gramaje de 15 a 35 libras (de 6,8 a 15,9 kg)/rm; una media geométrica de la resistencia a la tracción en húmedo de 500 a 2200 g/3 pulgadas (76 mm); una absorbencia de 125 a 400 g/m^{2}; y un módulo extensible de rigidez de 50 a 150 g/`pulgadas (25 mm)-% preparado por un procedimiento que comprende:

suministrar a una caja de entrada una corriente acuosa que comprende una parte principal de fibra larga refinada que tiene una longitud de fibra media ponderada en peso de al menos aproximadamente 2 mm a aproximadamente 3,5 mm, y una parte menor de una segunda fibra seleccionada del grupo que consiste en fibras de madera dura, fibras recicladas, fibras secundarias, fibras no leñosas, fibras de eucalipto, fibras de alta prestación, fibras termalmente rizadas, fibras naturales reticuladas termalmente, y sus mezclas;

suministrar a la corriente acuosa un agente de resistencia en húmedo catiónico seleccionado del grupo que consiste en resinas de poliamida-epihalohidrina, resinas termoestables de poliacrilamida, resinas de urea-formaldehído, resinas de melamina-formaldehído, y sus mezclas en una cantidad de aproximadamente 15 a aproximadamente 30 libras/tonelada (de 7,5 a aproximadamente 15 kg/tonelada) de fibra total en la pasta de papel;

medir la carga aniónica total llevada a cabo por la corriente acuosa;

controlar la cantidad de agente de resistencia en húmedo catiónico y el agente de resistencia aniónico de modo que la carga neta de la corriente acuosa en la caja de entrada se mantenga en el intervalo de menos que cero a -115 meq x 10^{-6} por 10 ml;

espesar de forma no compacta la banda depositada sobre el primer soporte perforado movible hasta una consistencia en el intervalo de aproximadamente de 10% a aproximadamente 30%;

transferir la banda a un segundo soporte perforado movible;

secar la banda hasta una consistencia de como mucho aproximadamente el 98%;

retirar la banda del soporte perforado.

Los dibujos que acompañan se incluyen para proporcionar una compresión más de la invención y se incorporan y constituyen una parte de la memoria descriptiva. Los dibujos ilustran realizaciones de la invención y, junto con la descripción, sirven para explicar los principios de la invención.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 ilustra la relación entre la sensación monádica de la toallita en el secado de manos y la media geométrica de la resistencia a la tracción en húmedo.

La figura 2 ilustra la relación entre la velocidad monádica de absorbencia en el secado de manos y la media geométrica de la resistencia a la tracción en húmedo por unidad de gramaje.

La figura 3 ilustra la relación entre la velocidad monádica de absorbencia en el secado de manos y la media geométrica de la resistencia a la tracción en húmedo.

La figura 4 ilustra la relación entre la suavidad sensorial y la media geométrica de la resistencia a la tracción en húmedo.

La figura 5 ilustra la relación entre la clasificación monádica total y la media geométrica de la resistencia a la tracción en húmedo.

La figura 6 ilustra la relación entre el módulo extensible de rigidez y la media geométrica de la resistencia a la tracción en húmedo.

La figura 7 ilustra la relación entre la absorbencia y la media geométrica de la resistencia a la tracción en húmedo.

La figura 8 ilustra la relación entre la absorbencia y la media geométrica de la resistencia a la tracción en húmedo por unidad de gramaje.

La figura 9 ilustra la relación entre la minuciosidad monádica del secado de manos y la media geométrica de la resistencia a la tracción en húmedo.

La figura 10 ilustra la relación entre la media geométrica de la longitud de rotura en húmedo y la carga valorable de la caja de entrada para sistemas PAE/CMC.

La figura 11 ilustra la relación entre la media geométrica de la longitud de rotura en húmedo y la corriente por capilaridad de la caja de entrada para sistemas PAE/CMC.

Descripción detallada

La presente invención es una banda fibrosa que tiene mejor resistencia, suavidad, y absorbencia. La banda se forma suministrando a una caja de entrada una corriente acuosa que contiene fibra que formar una pasta de papel. La corriente contiene como su componente principal una fibra que tiene una longitud de fibra media ponderada en peso de al menos aproximadamente 2 mm a aproximadamente 3,5 mm, más preferiblemente de aproximadamente 2,2 mm a aproximadamente 3,2 mm y lo más preferiblemente de aproximadamente 2,4 a aproximadamente 2,8 mm. Como se usa en la presente solicitud, el término "componente principal" se refiere a una cantidad de 50% en peso o más. Las cantidades preferidas de esta fibra larga son mayores que aproximadamente el 60% y las cantidades más preferidas son mayores que el 70%.

Las fibras de madera contenidas en el componente principal de la pasta de papel en la presente invención se liberan en el procedimiento de fabricación de pulpa a partir de gimnospermas o árboles coníferos. El árbol conífero particular y el procedimiento de fabricación de pulpa usados para liberar la traqueida no son críticos para el éxito de la presente invención. Las fibras para la fabricación de papel pueden liberarse de su material fuente por cualquiera de un número de procesos de fabricación de pulpa químicos familiares para el experto que incluyen fabricación de pulpa con sulfato, sulfito, polisulfito, soda, y otros similares. La pulpa puede ser blanqueada de ser deseado por medios químicos, incluyendo por ejemplo, el uso de cloro, dióxido de cloro, oxígeno y otros similares. Además, las fibras para la fabricación de papel pueden liberarse del material de la fuente por cualquiera de un número de procesos de fabricación de pulpa mecánico/químico familiares para el experto incluyendo fabricación de pulpa mecánica, fabricación de pulpa termo-mecánica, y fabricación de pulpa quemo-termomecánica. Estas pulpas mecánicas pueden blanquearse, de ser deseado, por un número de técnicas familiares incluyendo, pero no limitadas a blanqueo por peróxido alcalino y ozono. Las fibras del componente principal de la pasta de papel preferiblemente se seleccionan de madera de resina de fibras kraft, preferiblemente madera de resina del norte kraft de fibras, y mezclas que contienen como una parte principal madera de resina del norte de fibra kraft.

La banda de la presente invención también contiene un componente de pulpa menor. Estos componentes menores de fibras de madera se liberan en el procedimiento de fabricación de pulpa de angiospermas o árboles caducos. El árbol caduco particular y el procedimiento de fabricación de pulpa usado para liberar la traqueida no son críticos para el éxito de la presente invención. Por ejemplo, las fibras para la fabricación de papel pueden liberarse de su material de la fuente por cualquiera de un número de procesos de fabricación de pulpa química familiar para un experto incluyendo fabricación de pulpa con sulfato, sulfito, polisulfito, soda, etc. La pulpa puede blanquearse de ser deseado por medios químicos incluyendo el uso de dióxido de cloro, cloro, oxígeno, etc. Además, las fibras para la fabricación de papel pueden liberarse del material fuente por cualquiera de un número de procesos de fabricación de pulpa mecánico/químico familiar para el experto incluyendo fabricación de pulpa mecánica, fabricación de pulpa termo-mecánica, y fabricación de pulpa quemo-termomecánica. Estas pulpas mecánicas pueden blanquearse, de ser deseado, por un número de técnicas familiares incluyendo, pero no limitadas a blanqueo por peróxido alcalino y ozono. Además de la utilización de la pulpa generada de árboles caducos, el componente menor de pulpa puede venir de orígenes de diversos materiales incluyendo fibras reciclables o secundarias, y fibras de eucalipto no leñosas liberadas de hierba sabai, paja de arroz, hojas de plátano, papel de morera (es decir, la fibra de basta), hojas de abacá, hojas de piña, hojas de hierba de esparto, y material de planta del género hesperolae de la familia agavaceae. Las fibras no leñosas preferidas incluyen las descritas en el documento de EE.UU. Nº. 5.320.710, el documento de EE.UU. Nº. 3.620.911 y el documento CA-A 2.076.615. Finalmente, las fibras para la fabricación de papel pueden rizarse termalmente y reticularse termalmente, de ser deseado.

Esta fibra se suministra a la caja de entrada como una parte menor de la corriente acuosa que contiene la fibra más larga o puede suministrarse separadamente. Según se usa en la presente solicitud el término "componente menor" se refiere a una cantidad 50% o menor. Las cantidades preferidas de este componente menor de pulpa son menos de aproximadamente 40% y las cantidades más preferidas son menos de 30%.

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La banda de la presente invención también contiene un agente de ajuste de la resistencia en húmedo termalmente-curables y catiónico. Una lista no exhaustiva de agentes de ajuste de la resistencia en húmedo incluye poliamida epihalohidrina, resinas de resistencia en húmedo alcalinas-curables; poliacrilamida, resinas de resistencia en húmedo alcalinas-curables; urea-formaldehído, resinas de resistencia en húmedo ácido-curables; y melamina formaldehído, resinas de resistencia en húmedo ácido- curables. Una lista razonablemente comprensiva de resinas de resistencia en húmedo es descrita por Westfelt en "Cellulose Chemistry and Technology", Volumen 13, pág. 813, 1979, que es incorporado en este documento como referencia.

Las resinas de poliamida catiónicas termoestables son productos de reacción de una epihalohidrina y una poliamida soluble en agua que tiene grupos aniónicos secundarios derivados de poliamina de polialquileno y ácidos carboxílicos dibásicos alifáticos saturados que contienen de 3 a 10 átomos de carbono. Estos materiales son polímeros de pesos moleculares relativamente bajos que tienen grupos funcionales reactivos tales como grupos amino, epoxi, y azetidinio. La descripción de los procesos para preparar tales materiales es incluida en el documento US-A-3.700.623 y el documento US-A-3.772.076, ambos de Keim. Una descripción más extensa de resinas poliméricas-epihalohidrina se proporciona en el Capítulo 2: "Alkaline-Curing Polymeric Amine-Epichlorohydrin" de Espy en "Wet-Strength Resins and Their Application" (L. Chan, Editor, 1994). Las resinas descritas en este artículo caen dentro del alcance y el espíritu de la presente invención. Las resinas de poliamida-epiclorohidrina están disponibles en el comercio bajo el nombre comercial de KYMENE® de Hércules Incorporated y CASCAMID® de Borden Chemical Inc.

Las poliacrilamidas termoestables se producen haciendo reaccionar acrilamida con cloruro de dialil-dimetil-

\hbox{amonio}

(DADMAC) para producir un copolímero catiónico de poliacrilamida que en última instancia se hace reaccionar con glioxal para producir una resina de resistencia en húmedo de reticulación catiónica, poliacrilamida glioxilada. Estos materiales generalmente se describen en el documento US-A-3.556.932 (Coscia et al.,) y el documento US-A-3.556.933 (Williams et al.). Las resinas de este tipo están disponibles en el comercio bajo el nombre comercial de PAREZ 63 INC en Industrias Cytec. Las relaciones de mol diferentes de acrilamida/DADMAC/glioxal pueden usarse para producir resinas de reticulación que son útiles en la presente invención. Además, pueden sustituirse otro dialdehidos para glioxal para producir características de resistencia en húmedo termoestable. El uso de resinas de resistencia en húmedo con las variaciones anteriores cae dentro del alcance y el espíritu de la presente invención.

La agentes ajustadores de la resistencia catiónica preferidos incluyen resinas de poliamida-epihalohidrina, resinas de poliacrilamida, resinas de urea-formaldehído y resinas de formaldehído melamina. El agente ajustador de la resistencia catiónica preferiblemente se selecciona de resinas de poliamida-epihalohidrina tales como KYMENE® y CASCAMID® y poliacrilamidas glioxiladas, y lo más preferiblemente se seleccionan de resinas de poliamida epiclorohidrina. El agente ajustador de la resistencia catiónica preferiblemente se añade en una cantidad de al menos aproximadamente 15 a aproximadamente 30 libras/tonelada (de 7,5 a aproximadamente 15 kg/tonelada), más preferiblemente de aproximadamente 20 a 30 libras/tonelada (de 10 a 15 kg/tonelada), y lo más preferiblemente de aproximadamente 25 a 30 libras/tonelada (de 12,5 a 15 kg/tonelada).

La banda de la presente invención también incluye un agente ajustador de la resistencia aniónica. La agentes ajustadores de la resistencia aniónica preferidos se seleccionan del grupo que consiste en carboximetilcelulosa (CMC) con varios grados de sustitución y pesos moleculares, incluyendo CMC-7LT®, CMC-7HT®, CMC-12MT®, CMC-7MT® de Hércules; carboximetil-guar (CMG) con varios grados de sustitución y pesos moleculares, incluyendo GALACTASOL SP722S® de Hércules; almidón aniónico, incluyendo REDIBOND 3030® de National Starch; gomas guar aniónicas; y poliacrilamidas, incluyendo ACCOSTRENGTH 771® Y ACCOSTRENGTH 514® de Industrias Cytec. El agente ajustador de la resistencia aniónica más preferiblemente se selecciona de carboximetilcelulosa y

\hbox{carboximetil}

-guar y lo más preferiblemente se selecciona de carboximetilcelulosa.

La agentes ajustadores de la resistencia catiónica y aniónica se añaden de modo que la carga neta de la corriente acuosa en la caja de entrada se mantenga en un intervalo de menos que aproximadamente cero a aproximadamente -115 meq x 10^{-6} por 10 ml. Más preferiblemente, la carga neta es de menos que aproximadamente cero a -50 x 10^{-6} por 10 ml. Todavía más preferiblemente, la carga neta es de aproximadamente -5 meq x 10^{-6} por 10 ml a aproximadamente -100 meq x 10^{-6} por 10 ml, y lo más preferiblemente, la carga neta es de aproximadamente -10 meq x 10^{-6} por 10 ml a aproximadamente -100 meq x 10^{-6} por 10 ml.

De acuerdo con la presente invención, la carga neta en la corriente acuosa en la caja de entrada se mide y se controla. La carga neta en la pasta de papel de la caja de entrada puede medirse de vez en cuando usando una valoración de polielectrólito en la que la corriente capilar se usa como el punto final, por ejemplo, Mutek Model PDC-02 o PDC-03. Otros métodos para determinar la carga valorable en la corriente acuosa serán evidentes para el experto en la técnica, por ejemplo, las valoraciones de polielectrólito pueden usar la movilidad electroforética para determinar el punto final o un indicador de color como azul de O-toluidina para determinar el punto final. Pueden usarse otros agentes estandarizados cargados positivos y negativos además de DADMAC o PVSK.

En una realización preferida de la presente invención, la valoración se lleva a cabo usando un valorador automático de Mettler tales como los modelos DL 12 o DL 21, y un detector de cargas de partículas de Mutek modelo PCD-02 para determinar el punto final. De acuerdo con esta realización, una muestra de la pasta de papel de la caja de entrada sería filtrada a través de una malla de red 80 para eliminar las fibras largas. 10 ml de este filtrado entonces serían transferidos al ensamblage de copa de pistón del detector de cargas de partículas de Mutek PCD-02 y se valoraría con DADMAC estandarizado o el reactivo PVSK. El punto final sería tomado en el cero de la corriente capilar como se indica para el PCD-02 de Mutek. La carga neta se refiere a meq x 10^{-6} por 10 ml de muestra. Las valoraciones deben ser llevadas a cabo 20 minutos antes de tomar la muestra. El PVSK estandarizado (sal de potasio de polivinilsulfonato) y el DADMAC (cloruro de polidialildimetil-amonio) pueden obtenerse de Nalco Chemical Co., Field Systems Department, 6233 W. 65th Street, Chicago, Ilinois 60638.

Una vez que los agentes ajustadores de resistencia se han añadido a la pasta de papel y están con una carga ligeramente aniónica, la mezcla de fibra se deposita preferiblemente en un soporte perforado o una tela formadora de una estructura formadora. La estructura formadora puede ser un conformador de hilo metálico doble, un conformador creciente o cualquier técnica de configuración de conformación conocida. La estructura conformadora particular no es crítica para el éxito de la presente invención. La tela conformadora puede ser cualquier miembro perforado reconocido en la técnica incluyendo telas de una sola capa, telas de capa doble, telas de capa triple, telas de fotopolímero, y otras similares. La técnica anterior no exhaustiva en el área de telas conformadoras incluye los documentos US-A-4.157.276; 4.605.585; 4.161.195; 3.545.705; 3.549.742; 3.858.623; 4.041.989; 4.071.050; 4.112.982; 4.149.571; 4.182.381; 4.184.519;

\hbox{4.314.589;
4.359.069;}

4.376.455; 4.379.735; 4.453.573; 4.564.052; 4.592.395; 4.611.639;

\hbox{4.640.741;
4.709.732;}

4.759.391; 4.759.976; 4.942.077; 4.967.085; 4.998.568; 5.016.678; 5.054.525; 5.066.532;
5.098.519; 5.103.874; 5.114.777; 5.167.261; 5.199.467; 5.211.815; 5.219.004; 5.245.025; 5.277.761; 5.328.565; y 5.379.808. La tela de conformación particular no es crítica para el éxito de la presente invención. Las telas conformadoras encontradas particularmente útiles con la presente invención son Appleton Mills Forming Fabric 852 y 2160 fabricadas por Appleton Mills Forming Fabric Corporation, Florence, MS.

En la tela conformadora, la banda se espesa de forma no compacta hasta una consistencia de aproximadamente 10% a aproximadamente 30%, más preferiblemente de aproximadamente 15% a aproximadamente 25% y lo más preferiblemente mayor que aproximadamente 20%. El espesamiento se logra por espesamiento al vacío con una cubierta de vapor o por otros métodos de la técnica conocidos. Una lista no exhaustiva incluye espesamiento por capilaridad descrito en el documento US-A-4.556.450 y espesamiento asistido por espuma descrito en el documento US-A-4.606.944.

La banda entonces se transfiere del primer soporte perforado a un segundo soporte perforado. Los dos soportes pueden controlarse a las mismas o a diferentes velocidades. Si la primera tela foraminosa se controla a una velocidad más alta que la segunda tela foraminosa, esto se refiere al crespado de tela-tela porque puede usarse de una manera similar al crespado tradicional para modificar las características físicas de la banda. Preferiblemente, el diferencial de velocidad es al menos aproximadamente 2%, más preferiblemente al menos aproximadamente 5%, y lo más preferiblemente el diferencial de velocidad entre los dos soportes conformadores es al menos aproximadamente 10%.

La transferencia de la banda del primer soporte perforado al segundo soporte perforado se logra por cualquier medio de la técnica conocida, incluyendo por ejemplo el uso de una caja de transferencia al vacío.

La banda naciente se seca en la segunda estructura foraminosa hasta una consistencia de al menos aproximadamente 40%, más preferiblemente al menos aproximadamente 50% y lo más preferiblemente al menos aproximadamente 65%. El secado se logra preferiblemente por el paso de aire calentado tanto a través de la banda como a través de la tela secada a través de aire, aunque puede usarse cualquier esquema conocido de la técnica para secar la banda. Los documentos US-A-3.432.936 (Re-expedido 23.459), US-A-5.274.930; y el documento US-A-3.303.576, cada uno describe sistemas de secado a través de aire.

La segunda tela foraminosa se menciona con frecuencia como una tela de secado a través de aire. El tipo de tela de secado a través de aire no es crítico para la invención. Puede usarse con la presente invención cualquiera de las telas reconocidas por la técnica. Por ejemplo, una lista no exhaustiva incluiría telas tejidas en plano descritas en el documento US-A-3.301.746; telas de semi-sarga descritas en el documento US-A- 3.974.025 y el documento US-A-3.905.863; telas del tipo de cavidad de cesta de mimbre alternada bilateralmente descritas en el documento US-A-4.239.065 y el documento US-A-4.191.609; telas del tipo de capa de porte esculpida/cargada descritas en el documento US-A-5.429.686; telas de fotopolímero descritas en los documentos de EE.UU. N^{os}. 4.529.480, 4.637.859, 4.514.345, 4.528.239, 5.364.504, 5.334.289, 5.275.700, y 5.260.171; y telas que contienen bolsas diagonales descritas en el documento de EE.UU. Nº. 5.456.293.

La banda puede eliminarse directamente a partir de la segunda estructura foraminosa sin crespado. Como alternativa, la banda puede adherirse a la superficie de un cilindro secante de aplicación. La banda puede secarse hasta una consistencia de al menos aproximadamente 96% y luego creparse de la superficie de aplicación.

Los pegamentos adecuados para adherir la banda al secador de aplicación incluyen poli(alcohol de vinilo) con plastificantes adecuados, poliacrilamida glioxilada con o sin poli(alcohol de vinilo), y resinas de poliamida epichlorohidrina tales como Quacoat A-252 (QA252), Betzcreplus 97 (Betz+97) y Calgon 675 B. Se describen ampliamente pegamentos adecuados en la literatura de patentes. Una lista comprensiva pero no exhaustiva incluye a los documentos de EE.UU. N^{os}. 5.246.544; 4.304.625; 4.064.213; 3.926.716; 4.501.640; 4.528.316; 4.788.243; 4.883.564; 4.684.439; 5.326.434; 4.886.579; 5.374.334; 4.440.898; 5.382.323; 4.094.718; 5.025.046; y 5.281.307. Pueden usarse agentes de liberación típicos conforme a la presente invención.

Puede hacerse el crespado de la hoja por cualquier medio de crespado convencional. Puede usarse cualquier aparato de crespado conocido de la técnica con la presente invención y no es crítico al éxito de la presente invención. El aparato adecuado de crespado se describe en los documentos US-A-4.192.709; 4.802.928; 4.919.756; 5.403.446; 3.507.745; 4.114.228; 2.610.935; 3.017.317; 3.163.575; 3.378.876; 4.432.927; 4.906.335; 4.919.877; 5.011.574; 5.032.229;
5.230.775. Otros aparatos de crespado que pueden usarse con la presente invención se describen en los documentos de Números de Serie 08/320.711, presentado el 10/11/94, 08/359.318, presentado el 12/16/94, y 08/532.120, presentado el 9/22/95 titulado, "Biaxially Undulating Tissue and Creping Process using Undulatory Blade" que se ha expedido como el documento US-A-5.656.134.

La banda preferiblemente se crepa para impartir un crespado de carrete de al menos aproximadamente 2%, más preferiblemente al menos aproximadamente 5%, lo más preferiblemente al menos aproximadamente 8%.

La banda preferiblemente se monitoriza cuando se genera. En una realización preferida, se monitorizan uno o varios del módulo extensible de rigidez, de la tensión de la dirección de máquina y del límite de la resistencia a la tracción y las variables de procedimiento siguientes modificadas para mantener intervalos de producto preferidos:

1) el grado de purificación impartido al componente de fibra largo de la pasta de papel;

2) la composición de fibra total de la pasta de papel;

3) la cantidad de agente de resistencia en húmedo catiónico suministrado a la corriente acuosa;

4) la cantidad de agente de resistencia en seco aniónico suministrado a la corriente acuosa;

5) la cantidad de crespado de tela impartido a la banda naciente;

6) la cantidad de crespado de carrete impartido a la banda seca; y

7) la severidad del gofrado a la banda seca.

Los productos producidos según la presente invención preferiblemente exhiben características dentro de los intervalos siguientes:

Peso de base condicionado (lb/rm)	15-35 (de 6,8 a 15,9 kg/rm)
Calibrador (ml/8 hojas)	70-150 (1780-3810 \mum/8 hojas)
Resistencia a la tracción en seco MD [(g/3 pulgadas) (76 mm)]	3000-8000
Resistencia a la tracción en seco CD [(g/3 pulgadas) (76 mm)]	2200-7500
(Media geométrica) Resistencia a la tracción en seco GM [(g/3
pulgadas)(76 mm)]	2700-7800
Resistencia a la extensión MD (%)	5-25
Resistencia a la tracción en húmedo MD [(g/3 pulgadas) (76 mm)]	600-2400
Resistencia a la tracción en húmedo CD	450-2000
Resistencia a la tracción en húmedo GM (g/3 pulgadas) (76 mm)]	500-2200
CD Relación de la resistencia a la tracción en húmedo/resistencia
a la tracción en seco(%)	20-40
Adsorbencia (g/m)	125-400
Módulo extensible de rigidez GM (g/pulgada) (25 mm)-%]	50-150

Después de la eliminación de la banda seca, la banda puede tratarse directamente, pero generalmente se enrolla en un carrete y luego se graba en un procedimiento separado. El procedimiento de gofrado de la presente invención puede incluir cualquier procedimiento convencional entendido por el experto en la técnica. Los esquemas de grabado preferido usados con la presente invención se describen, por ejemplo, en el documento US-A-5.458.950. En la técnica anterior, los modelo de grabado anteriormente mencionado se denominan modelos "BEC" y "Quilt". El diseño del modelo de grabado no es crítico para la invención y la selección de un modelo de grabado apropiado es bien entendido por el experto en la técnica.

El producto de la presente invención puede prepararse como producto estratificado o no estratificado.

Los ejemplos siguientes no deben ser interpretados como limitación de la invención según se describe en este documento.

Ejemplo 1

Una corriente acuosa de pasta de papel que contenía fibras largas y que tenían una longitud de fibra ponderada en peso de 2,6 mm se combinó con 28 libras/tonelada (14 kg/tonelada) de Kymene 557 LX (nombre comercial para la resina de poliamida- epichlorohidrina vendida por Hercules Incorporated de Wilmington, Delaware) y 3,8 libras/tonelada (1,9 kg/tonelada) de carboximetilcelulosa (CMC-7MT vendido por Hercules Incorporated of Wilmington, Delaware). La carga en la pasta de papel en la caja de entrada era de -11,1 meq x 10^{-6} por 10 mls. La mezcla acuosa se formó en una banda naciente con un aparato conformador de doble hilo de tejido S a 1820 pies (555 m) por minuto. La banda se transfirió a una tela (TAD) secada a través de aire de una sola capa que tenía una serie de zonas comprimidas y no comprimidas. La banda se transfirió de la tela TAD y se adherió y se crepó con un secador de aplicación. La velocidad del secador fue de 1755 pies (535m)/minuto.

El producto fue grabado usando un modelo de guatear descrito en el documento US-A-5.458.950. Los atributos del producto son expuestos en adelante en la Tabla 1, como se muestra más abajo.

La absorbencia fue determinada usando el método siguiente. La tabla de la muestra fue puesta a una distancia finita anterior a un depósito de agua, típicamente a 1,5 cm (15 mm). El depósito de agua descansa sobre una balanza digital de modo que los cambios de peso debido a la eliminación de agua del depósito por absorción en la muestra puedan ser controlados y registrados. Una muestra redonda de 50 mm fue colocada sobre la tabla de la muestra en un orificio de 3 mm de diámetro que se conectó al depósito de agua por un tubo de goma. La tabla se bajó rápidamente y luego se levantó a 1,5 cm (15 mm) para humedecer la muestra inicialmente. La acción capilar de la muestra saca agua del depósito. Mientras la muestra absorbe agua, el instrumento almacena datos de tiempo y peso intermitentemente. Los criterios de terminación se establecen en menos de 0,001 g de cambio en peso de la muestra en un intervalo de tiempo de treinta segundos. Al final del ensayo, el instrumento transmite los datos a un ordenador adjunto. Un programa de ordenador apropiado realiza los cálculos necesarios y muestra los resultados.

El módulo extensible de rigidez se mide en un "Sintech 1S Computer Integrated Testing System" usando una anchura de espécimen de una pulgada, una longitud de medida de cuatro pulgadas, y 0,5 pulgadas (12,7 mm)/minuto de velocidad cruzada. El módulo extensible de rigidez es la relación de la carga para estirar 100 g de carga.

Los atributos del producto se ensayan mejor a menudo usando los protocolos de ensayo en los que el consumidor usa y evalúa el producto. En un ensayo "monádico", un consumidor usará el producto solo y evaluará sus características usando una escala estándar. La suavidad sensorial es una propiedad táctil subjetivamente medida que aproxima la percepción del consumidor de la suavidad de la hoja en el uso normal. La suavidad por lo general se mide con 20 miembros de pánel entrenados e incluye la comparación interna entre las muestras de producto. Los resultados obtenidos estadísticamente se convierten a una escala comparativa útil.

TABLA 1

Propiedades finales del producto:	Ejemplo 1 (F4-B)
	Peso de base (lb/rm)	24,9 (7,6 kg/rm)
	Calibrador (ml/8 hojas)	101,5 (2580 \mum/8 hojas)
	MDWT [(g/3'') (76 mm)]	1753
	CDWT [(g/3'') (76 mm)]	921
	GMWT [(g/3'') (76 mm)]	1271
	MDDT [(g/3'') (76 mm)]	5462
	CDDT [(g/3'') (76 mm)]	2578
	GMDT [(g/3'') (76 mm)]	3753
	Módulo extensible de rigidez (g/pulgada (25 mm)-%)	89,6
	Absorbencia (g/m)	189,7
Resultados del ensayo del consumidor:
	Suavidad Sensorial	1,23
	Sensación monádica de la toallita en el secado de manos	6,93
	Velocidad monádica de absorbencia en el secado de manos	6,91
	Minuciosidad monádica en el secado de manos	7,81
	Totalidad monádica	7,02

Ejemplos 2-3

Los ejemplos 2 y 3 fueron llevados a cabo de la misma manera que en el Ejemplo I excepto las condiciones que se establecen en adelante en la Tabla 2 a continuación:

TABLA 2

		Ejemplo 2 (MH-7)	Ejemplo 3 (MH-8)
Condiciones de máquina:
	Velocidad de formación (fpm)	1861 (567,2 m/minuto)	1862 (567,5 m/minuto)
	Velocidad de aplicación (fpm)	1800 (548,6 m/minuto)	1800 (548,6 m/minuto)
	Velocidad de carrete (fpm)	1688 (514,5 m/minuto)	1688 (514,5 m/minuto)
	Temperatura de entrada de TAD (F)	445 (230ºC)	443 (228ºC)
	Sólidos de post-TAD (%)	-	65,4
	WSR (libras/tonelada)	28 (14 kg/tonelada)	28 (14 kg/tonelada)
	CMC (libras/tonelada)	4 (2 kg/tonelada)	4 (2 kg/tonelada)
	Tipo de tela de TAD	Asten 938X	Asten 938X
	Título HB (meq x 10^{-6}/10 ml)	7,3	2,5
	Pasta de papel	Fibra larga	Fibra larga
	Deshechos (%)	25	25
	Proceso de Calandrado	Calandrado	No Calandrado
Propiedades finales de producto:
	Peso de base (lb/rm)	24,6 (11,2 kg/rm)	24,0 (10,9 kg/rm)
	Calibrador (ml/8 hojas)	92,4 (2347 \mum/8 hojas)	94,6 (2433 \mum/8 hojas)
	MDWT [(g/3'') (76 mm)]	1590	1574
	CDWT [(g/3'') (76 mm)]	940	929
Condiciones de proceso convertidoras:
	Diseño de grabado	Alineación I-8306-50%	Alineación I-8306-50%
		Flotador central	Flotador central
	Penetración (mm)	18 (457 \mum)	18 (457 \mum)
	Orificio de calandrador (mm)	12 (305 \mum)	12 (305 \mum)
Ensayos del consumidor:
	Suavidad sensorial	1,25	1,25

En la evaluación de producto, puede obtenerse información significativa formando comparaciones incluyendo tanto atributos de producto subjetivos como objetivos. La figura 1 es un gráfico de la relación entre la clasificación escalar de la sensación subjetiva de una toallita en un ensayo monádico frente a la media geométrica de la resistencia a la tracción en húmedo. El producto de toallita que incorpora la presente invención se etiqueta F4-B. Con objetivos de comparación, los mismos datos se han trazado para KC Surpass® 50000 de una sola capa, Scott 180, Scott Select® 189 y uno de los productos de toallita doblada de una sola capa comercializados actualmente por James River.

La figura 2 es un gráfico de la relación entre la clasificación escalar de la velocidad subjetiva de absorbencia de una toallita en un ensayo monádico frente a la media geométrica de la resistencia a la tracción en húmedo por unidad de gramaje. El producto de toallita que incorpora la presente invención se etiqueta como F4-B. Con objetivos de comparación, se han trazado los mismos datos para KC Surpass® 50000 de una sola capa, Scott 180, Scott Select® 189 y uno de los productos de toallitas doblada de una sola capa comercializados actualmente por James River.

La figura 3 es un gráfico de la relación entre la clasificación escalar de la velocidad subjetiva de absorbencia de una toallita en un ensayo monádico frente a la media geométrica de la resistencia a la tracción en húmedo. El producto de toallita que incorpora la presente invención se etiqueta como F4-B. Con objetivos de comparación, se han trazado los mismos datos para KC Surpass® 50000 de una sola capa, Scott 180, Scott Select® 189 y uno de los productos de toallitas doblada de una sola capa comercializados actualmente por James River.

La figura 4 es un gráfico de la relación entre la clasificación del ensayo de suavidad sensorial subjetiva frente a la media geométrica de la resistencia a la tracción en húmedo. Los productos de toallitas que incorporan la presente invención se etiquetaron como F4-B, MH7 y MH8. Con objetivos de comparación, se han trazado los mismos datos para KC Surpass® 50000 de una sola capa, Scott Select® 189 y uno de los productos de toallitas doblada de una sola capa comercializados actualmente por James River.

La figura 5 es un gráfico de la relación entre la clasificación escalar de la percepción subjetiva total de una toallita en un ensayo monádico frente a la media geométrica de la resistencia a la tracción en húmedo. El producto de toallita que incorpora la presente invención se etiqueta como F4-B. Con objetivos de comparación, se han trazado los mismos datos para KC Surpass® 50000 de una sola capa, Scott 180, Scott Select® 189 y uno de los productos de toallitas doblada de una sola capa comercializados actualmente por James River.

La figura 6 es un gráfico del módulo extensible de rigidez frente a la media geométrica de la resistencia a la tracción en húmedo. Los productos de toallita que incorporan la presente invención se etiquetan como F4-B, MH7 y MH8. Con objetivos de comparación, se han trazado los mismos datos para KC Surpass® 50000 de una sola capa, Scott 180, Scott Select® 189 y uno de los productos de toallitas doblada de una sola capa comercializados actualmente por James River.

La figura 7 es un gráfico de la absorbencia medida en gramos de agua absorbida por gramo de fibra frente a la media geométrica de la resistencia a la tracción en húmedo. El producto de toallita que incorpora la presente invención se etiqueta como F4-B. Con objetivos de comparación, se han trazado los mismos datos para KC Surpass® 50000 de una sola capa, Scott 180, Scott Select® 189 y uno de los productos de toallitas doblada de una sola capa comercializados actualmente por James River.

La figura 8 es un gráfico de la absorbencia medida en gramos de agua absorbida por gramo de fibra frente a la media geométrica de la resistencia a la tracción en húmedo por unidad de gramaje. El producto de toallita que incorpora la presente invención se etiqueta como F4-B. Con objetivos de comparación, se han trazado los mismos datos para KC Surpass® 50000 de una sola capa, Scott 180, Scott Select® 189 y uno de los productos de toallitas doblada de una sola capa comercializados actualmente por James River.

La figura 9 es un gráfico de la relación entre la clasificación escalar de la minuciosidad subjetiva del secado de manos de una toallita en un ensayo monádico frente a la media geométrica de la resistencia a la tracción en húmedo. El producto de toallita que incorpora la presente invención se etiqueta como F4-B. Con objetivos de comparación, se han trazado los mismos datos para KC Surpass® 50000 de una sola capa, y Scott Select® 189.

Ejemplo 4-6

Los ejemplos 4 a 6 fueron llevados a cabo de la misma manera que el Ejemplo 1 excepto las condiciones que se establecen en adelante en la Tabla 3 a continuación.

TABLA 3

		Ejemplo 4	Ejemplo 5	Ejemplo 6
Condiciones de la máquina:
	Pasta de papel	90% de fibra larga	50% de fibra larga	90% de fibra larga
		de costa occidental	de costa occidental	de costa occidental
		10% de deshechos	50% de fibra larga	10% de deshechos
			norte central
	Velocidad de aplicación (fpm)	2730	2730	2648
		(830 m/minuto)	(830 m/minuto)	(807 m/minuto)
	Velocidad de carrete (fpm)	2456	2475	2414
		(750 m/minuto)	(754 m/minuto)	(736 m/minuto)
Condiciones de la máquina:
	WSR (libras/tonelada)	36 (18 kg/tonelada)	25 (12,5 kg/tonelada)	36 (18 kg/tonelada)
	CMC (libras/ tm)	Variado para controlar	Variado para controlar	Variado para controlar
	(kg/tonelada)	la carga de la caja	la carga de la caja	la carga de la caja
		de entrada	de entrada	de entrada
	Calendering	Ninguno	Ninguno	Ninguno
	Potencia de purificación (Kw)	193	209	218
	Peso de base (lb/rm)	12,8 (5,8 kg/rm)	14,1 (6,4 kg/rm)	14,8 (6,7 kg/rm)
	% Crespado (%)	10	9	9

Ejemplo 7

El ejemplo 7 fue llevado a cabo en una máquina de papel piloto de baja velocidad usando una pasta de papel del 30% de madera dura del sur/70% de pino del sur. La resina de resistencia en húmedo fue KYMENE 557® y fue añadida a 20 lb/tonelada (10 kg/tonelada). Se añadió CMC 7MT de 0 a 12 libras/tonelada (6 kg/tonelada) para controlar la carga de la caja de entrada. El peso de base era aproximadamente de 16 lb/rm (7,25 kg/rm).

Los resultados de los Ejemplos 4, 5, 6, y 7 se trazan en la Figura 10 como la media geométrica en húmedo de la longitud de rotura frente a la carga valorable de la caja de entrada y en la Figura 11 como la media geométrica en húmedo de la longitud de rotura frente a la corriente capilar.

Otras realizaciones de la invención serán evidentes para los expertos en la técnica de la consideración de la memoria descriptiva y de la práctica de la invención descrita en este documento. Se pretende que la memoria descriptiva y los ejemplos se consideren sólo como ejemplares siendo indicado el verdadero alcance y espíritu de la invención según las reivindicaciones siguientes.

En todas partes de esta memoria descriptiva se usa la unidad meq x 10^{-6}/10 ml y el equivalente de unidad del SI es 1 meq x 10^{-6} por 10 ml, igual a 0,009648530929 columbios/litro.

Claims

1. Un método para formar una banda que comprende:

suministrar a dicha corriente acuosa un agente de resistencia en húmedo catiónico seleccionado del grupo que consiste en resinas de poliamida-epihalohidrina, resinas termoestables de poliacrilamida, resinas de urea-formaldehído, resinas de melamina-formaldehído, y sus mezclas en una cantidad de aproximadamente 15 a aproximadamente 30 libras/tonelada (de 7,5 a aproximadamente 15 kg/tonelada) de fibra total en la pasta de papel;

suministrar a dicha corriente acuosa un agente de resistencia aniónico seleccionado del grupo que consiste en carboximetilcelulosas, gomas guar de carboximetilo, almidones aniónicos, gomas guar aniónicas, poliacrilamidas aniónicas y sus mezclas;

medir la carga aniónica total llevada a cabo por dicha corriente acuosa;

controlar la cantidad de agente de resistencia en húmedo catiónico y agente de resistencia aniónico de modo que la carga neta de dicha corriente acuosa en la caja de entrada se mantenga en un intervalo de menos que cero a -115 meq x 10 por 10 ml;

depositar dicha corriente acuosa sobre un primer soporte perforado movible para formar una banda;

transferir la banda a un segundo soporte perforado movible;

secar la banda hasta una consistencia de como mucho aproximadamente el 98%;

retirar la banda del soporte perforado.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los agentes de resistencia catiónicos y aniónicos se controlan de modo que la carga neta sea de -50 meq x 10^{-6} por 10 ml, a menos de 0 meq x 10^{-6} por 10 ml.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la velocidad de dicho segundo soporte perforado movible es de al menos el 2% menor que la velocidad del primer soporte perforado movible, impartiendo por lo tanto un crespado de tela a dicha banda de al menos aproximadamente 2%.

4. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha etapa de retirar comprende:

adherir dicha banda a un cilindro de secado calentado internamente.

5. Un método de acuerdo con la reivindicación 4, en el que además comprende:

crespar dicha banda de dicho cilindro de secado.

6. Un método de acuerdo con la reivindicación 5, en el que dicho crespado imparte un crespado en la bobina a dicha banda de al menos aproximadamente 2%.

7. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 5, que además comprende:

gofrar dicha banda hasta un grado suficiente para reducir su módulo extensible de rigidez en 10%.

8. Una banda fibrosa que comprende:

una parte menor de una fibra seleccionada del grupo que consiste en fibras de madera dura, fibras reciclables, fibras secundarias, fibras no leñosas, y fibras de eucalipto, fibras de alta prestación, fibras termalmente rizadas, fibras naturales termalmente reticuladas, y sus mezclas;

teniendo dicha banda una extensión de dirección de máquina de al menos aproximadamente 8%, una resistencia en húmedo de dirección cruzada de al menos aproximadamente 29 g/3 pulgadas/libra (29 g/76 mm/0,5 kg) de gramaje, y un módulo extensible de rigidez de menos de aproximadamente 15 g/pulgadas (25 mm)-%.

9. Una banda de acuerdo con la reivindicación 8, en la que dicha banda es una toallita de papel de una sola capa.

10. Una toallita de una sola capa producida por un método de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 7, cuando se añade a la reivindicación 5, en el que el peso de base es de 15 a 35 lb/rm (de 6,8 a 15,9 kg/rm); la media geométrica de la resistencia a la tracción en húmedo es de 500 a 2200 g/3 pulgadas (76 mm); la absorbencia es de 125 a 400 g/m^{2}; y la media geométrica del módulo extensible de rigidez es de 50 a 150 g/pulgadas (25 mm)-%.

11. Un producto de toallita de una sola capa que tiene un gramaje de 15 a 35 libras (de 6,8 a 15,9 kg)/rm; una media geométrica de la resistencia a la tracción en húmedo de aproximadamente 500 a 2200 g/3 pulgadas (76 mm); una absorbencia de 125 a 400 g/m; y un módulo extensible de rigidez de 50 a 150 g/ pulgadas (25 mm)-% preparado por un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 en el que:

en transferir dicha banda al segundo soporte perforado movible, la velocidad de dicho segundo soporte perforado movible es de al menos aproximadamente 2% menos que la velocidad del primer soporte perforado movible, impartiendo por lo tanto un crespado de tela a dicha banda de al menos aproximadamente 2%;

secar dicha banda hasta una consistencia de al menos aproximadamente 40%;

transferir dicha banda a un cilindro de secado calentado internamente;

retirar dicha banda de dicho cilindro de secado calentado internamente por una etapa de crespado en la que dicho crespado imparte un crespado de carrete a dicha banda de al menos aproximadamente 2%;

gofrar dicha banda hasta un grado suficiente para reducir su módulo extensible de rigidez al menos 10%.

12. Un producto de acuerdo con la reivindicación 11, en el que dicho agente de resistencia aniónico es carboximetilcelulosa (CMC) y dicho CMC se añade de 0,5 a 8 libras/tonelada (de 0,25 a 4 kg/tonelada) de fibra.

13. Un producto de acuerdo con la reivindicación 11, en el que la longitud de fibra media de la pasta de papel, la carga neta en la corriente acuosa, el crespado de tela, el nivel de resina de resistencia en húmedo, el nivel de resina de resistencia en seco, el nivel de crespado en seco, y la reducción de la resistencia del gofrado se controlan tal que la toallita de una sola capa gofrada y crepada exhibe una media geométrica del módulo extensible de rigidez de no más de aproximadamente 110 g/pulgadas (25 mm)-%; una media geométrica de la resistencia a la tracción en húmedo de al menos 700 g/3 pulgadas (76 mm); y gramaje de al menos aproximadamente 15 lb/rm (6,8 kg/rm).

14. Un producto de acuerdo con la reivindicación 11, en el que la longitud de fibra media de la pasta de papel, la carga neta en la corriente acuosa, el crespado de tela, el nivel de resina de resistencia en húmedo, el nivel de resina de resistencia en seco, el nivel de crespado en seco, y la reducción de la resistencia del gofrado se controlan tal que la toallita de una sola capa gofrada y crepada exhibe una media geométrica de la resistencia en húmedo por unidad de gramaje de al menos aproximadamente 38 (76 mm) g/3 pulgadas / (lb/rm (0,24 kg/rm)); una absorbencia por unidad de peso de al menos aproximadamente 3,0 g/g; y un gramaje de al menos aproximadamente 15 lb/rm (6,8 kg/rm).

15. Un producto de acuerdo con la reivindicación 11, en el que la longitud de fibra media de la pasta de papel, la carga neta en la corriente acuosa, el crespado de tela, el nivel de resina de resistencia en húmedo, el nivel de crespado en seco, y la reducción de la resistencia del gofrado se controlan tal que la toallita de una sola capa gofrada y crepada exhibe una media geométrica de la resistencia a la tracción en húmedo de al menos aproximadamente 700 g/3 pulgadas (76 mm) y una suavidad de panel sensorial de al menos aproximadamente 0,4 unidades de suavidad sensorial.

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