ES2206070A1 - Pasta de pelusilla blanqueada y procedimientos para su fabricacion. - Google Patents
Pasta de pelusilla blanqueada y procedimientos para su fabricacion.Info
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Abstract
Pasta de pelusilla blanqueada y procedimientos para su fabricación, cuya pasta de pelusilla blanqueada es una pasta de pelusilla que ha sido tratada con uno o más de un pigmento blanco, un colorante, o un agente de blanqueamiento fluorescente.
Description
Pasta de pelusilla blanqueada y procedimientos
para su fabricación.
La presente invención se refiere a pasta de
pelusilla blanqueada y a procedimientos para fabricación de pasta
de pelusilla blanqueada.
El blanqueamiento es un procedimiento común para
incrementar la blancura de la pasta. La práctica industrial para la
mejora de la apariencia de la pasta de pelusilla es decolorar la
pasta a niveles de brillo cada vez superiores (the Technical
Association of the Pulp & Paper Industry (''TAPPI'') o the
International Organization for Standardization (''ISO'')). No
obstante, la decoloración es costosa, nociva desde el punto de
vista del medio ambiente y con frecuencia es una fuente de
fabricación de embotellamiento. La preferencia más extendida del
consumidor para pasta más brillante, más blanca lleva a los
fabricantes a perseguir estrategias de decoloración más agresivas.
Aunque las pastas muy decoloradas son ''más blancas'' que sus
compañeras menos decoloradas, son todavía de color
amarillo-blanco. Es poco deseado un producto
amarillo-blanco. Los innumerables estudios sugieren
que los consumidores prefieren claramente un color
azul-blanco sobre un color
amarillo-blanco. El primero es percibido más blanco,
es decir, ''fresco'', ''nuevo'' y ''limpio'', mientras que el
segundo es considerado ''antiguo'', ''apagado'' y ''sucio''.
Aunque la decoloración eleva directamente el
brillo, solamente eleva de forma indirecta la blancura. Debido a
esto último, el blanqueamiento no es siempre Procedimiento más
eficiente para incrementar la blancura del producto. Por ejemplo,
incluso después de decoloración agresiva, la blancura de un producto
puede extenderse siempre más allá de lo que se puede alcanzar con
solo la decoloración por la adición juiciosa de colorante.
La adición de pequeñas cantidades de colorante
azul para mejorar la apariencia blanca es conocida en otros campos,
tales como la fabricación de papel. No obstante, la práctica es
desconocida para la comunidad de la pasta de pelusilla. La adición
de colorante a la pasta de pelusilla para mejorar las propiedades de
blancura es nueva para la industria.
La práctica de la pasta de fabricación de papel
de pre-coloración no se realiza siempre ni es
deseada necesariamente. Con la primera, la alteración intencionada
de las propiedades ópticas agota con frecuencia las
especificaciones del producto de degradación tales como brillo
TAPPI, lo que es poco deseado. Con la última, se extiende el riesgo
de que los colorantes no puedan sobrevivir a los entornos de
fabricación impredecibles de procesos aguas abajo. Este se aplica
previamente puesto que el colorante puede verse afectado
adversamente de forma química y/o física durante las operaciones de
pos-procesamiento dando lugar a cambios de color
inesperados o poco deseados o incluso pérdida completa del color.
Adicionalmente, algunos colorantes pueden perderse o hacerse poco
efectivos durante varias operaciones de
pos-procesamiento, alterando la salud y fiabilidad
del proceso. Por tanto, cualquier mejora óptica es alcanzada
normalmente por la adición de colorantes de tintado, substancias
de carga, y/o tinte fluorescente durante la etapa de fabricación
de papel. Se ha descrito en la Patente de los Estados Unidos N°
5.482.514 un proceso para la mejora de la blancura, brillo y
cromaticidad de las fibras de fabricación de papel. El proceso se
refiere a la adición de fotoactivadores, particularmente
ftalocianuros solubles en agua, a las fibras de fabricación de papel
para mejorar sus propiedades ópticas por un proceso de
decoloración del fotosensibilizador catalítico. Las fibras de
fabricación de papel decolorado resultantes pueden incorporarse de
manera ventajosa en hojas de papel.
Con la pasta de pelusilla, así como la mayoría de
los productos de pasta y de papel, el brillo TAPPI sirve como la
norma de facto en lugar de una especificación de la blancura
específica de la industria tal como Blancura CIE (Commission
Internationale d'Eclairage). Debido a esto, el brillo sirve como
dos funciones clave. El primero, el brillo es un parámetro de
fabricación. El segundo, el brillo es una especificación de la
clasificación de los grados de producto acabado. La implícita,
pero dudosa, suposición hasta la fecha ha sido que el brillo es
equivalente a blancura. La práctica de la fabricación de papel
común es o bien añadir tintes de tintado azul o pigmentos de
tintado y/o diferentes tipos de tintes fluorescentes
azul-violeta para aumentar las propiedades de
blancura. Los colorantes de tintado son o bien pigmentos coloreados
finamente triturados suspendidos en un dispersante o tintes
directos producidos sintéticamente. Los tintes de tintado tienen
cierta afinidad a la celulosa, mientras que los pigmentos de
tintado tienen muy poca o ninguna. Los agentes de blanqueamiento
fluorescente (FWA) utilizados en la industria de la pasta y el
papel son de tres tipos: compuestos di-, tetra- o hexasulfonados
estilbeno. Estos productos químicos requieren luz ultravioleta
(UV) para excitar la fluorescencia. Aunque existe un fuerte
contendido de UV en la luz del día, incluso las luces de oficina
comunes producen suficiente luz UV para permitir cierta
excitación.
Por consiguiente, existe la necesidad de pasta
que tenga blancura mejorada. Existe también la necesidad de un
procedimiento para la fabricación de pasta blanqueada. La presente
invención busca cumplir estas necesidades y proporciona ventajas
relacionadas adicionales.
En un aspecto, la presente invención proporciona
pasta de pelusilla blanqueada. La pasta blanqueada de la invención
es una pasta de pelusilla que ha sido tratada con uno o más de un
pigmento blanco, un colorante o un agente de blanqueamiento
fluorescente. En una forma de realización, la pasta blanqueada es
una pasta blanqueada reticulada químicamente. En otro aspecto de la
invención, los productos tendidos al aire tales como bayetas,
toallas y pañuelos de papel, o artículos absorbentes acabados como
pañales, productos de higiene femenina, o productos de
incontinencia para adultos, pueden ser blanqueados o bien por la
inclusión de la pasta blanqueada o por el blanqueamiento de otros
componentes, por ejemplo, tales como el polímero no tejido de
lámina de refuerzo o superabsorbente dirigida hacia el cuerpo (SAP)
de un pañal.
En otro aspecto de la invención, se proporciona
un procedimiento para la fabricación de pasta de pelusilla
blanqueada. En Procedimiento, la pasta de pelusilla es tratada con
uno o más de un pigmento blanco, un colorante o un agente de
blanqueamiento fluorescente.
Los aspectos precedentes y muchas de las ventajas
relacionadas de esta invención serán apreciadas de manera más fácil
a medida que la misma se entienda mejor por referencia a la
siguiente descripción detallada, cuando se toma en unión con los
dibujos que se acompañan, donde:
La figura 1 es un diagrama de cromaticidad CIE x,
y.
La figura 2 es un gráfico que ilustra la
respuesta de fluorescencia TAPPI como una función de dosis para un
compuesto estilbeno tetrasulfonado representativo útil como un
agente de blanqueamiento fluorescente en la presente invención.
La figura 3 es una tabla que resume la
composición y las propiedades ópticas de las láminas
representativas que incluyen pasta blanqueada de la invención
fabricada a partir de una pasta bruta que tiene un brillo de 82.
La figura 4 es un gráfico de blancura como una
función de prescripción para láminas representativas que incluyen
pasta blanqueada de la invención fabricada de una pasta en bruto
que tiene un brillo de 82.
La figura 5 es una tabla que resume la
composición y las propiedades ópticas de las láminas
representativas que incluyen pasta blanqueada de la invención
fabricada de una pasta bruta que tiene un brillo de 86.
La figura 6 es un gráfico de blancura como una
función de prescripción para las láminas representativas que
incluyen la pasta blanqueada de la invención fabricada de una pasta
bruta que tiene un brillo de 86.
La figura 7 es una tabla que resume la
composición y las propiedades ópticas de las láminas
representativas que incluyen pasta blanqueada de la invención
fabricada de una pasta bruta que tiene un brillo de 91.
La figura 8 es un gráfico de blancura como una
función de prescripción para las láminas representativas que
incluyen pasta blanqueada de la invención fabricada de una pasta
bruta que tiene un brillo de 91.
La figura 9 es una tabla que resume la
composición y las propiedades ópticas de las láminas
representativas que incluyen pasta blanqueada, reticulada
químicamente de la invención fabricada de una pasta bruta que tiene
un brillo de 77; y
La figura 10 es un gráfico como una función de
prescripción para láminas representativas que incluye pasta de la
invención fabricada de una pasta bruta que tiene un brillo de
77.
En un aspecto, la presente invención proporciona
pasta de pelusilla blanqueada. La pasta blanqueada de la invención
es una pasta de pelusilla que se ha tratado con uno o más de un
pigmento blanco, un colorante, o un agente de blanqueamiento
fluorescente. En otro aspecto de la invención, está previsto un
procedimiento para la fabricación de pasta de pelusilla blanqueada.
En Procedimiento, la pasta de pelusilla es tratada con uno o más de
un pigmento blanco, un colorante o un agente de blanqueamiento
fluorescente.
La invención proporciona un procedimiento para la
coloración de un producto no decolorado o producto menos
decolorado, de forma que consigue una blancura que se puede
percibir comparable con una que ha sido solamente más decolorada.
La coloración, en lugar del blanqueamiento de la pasta de
pelusilla, es una estrategia de blanqueamiento alternativa y con
frecuencia más eficiente. Procedimiento de la invención proporciona
modo para la coloración de producto en bruto de bajo brillo de
forma que consiga mayor blancura. De manera similar, Procedimiento
proporciona modos para la coloración de producto bruto de brillo
medio a alto, de forma que pueden producirse
super-blancos. Adicionalmente, la coloración
respecto al objetivo de blancura descrita produce un parámetro
objetivo que está en correlación más estrechamente con una
preferencia de blancura subjetiva que de brillo.
En general, las varias combinaciones de las
estrategias de enmienda del colorante alcanzan un aumento de
blancura CIE de 60 a 70 puntos. Más específicamente, la pasta de
brillo 82 con una blancura inicial de 66, puede elevarse hasta
blancura que se aproxima a 140, una ganancia de 73 puntos. Con pasta
de brillo 86, la blancura puede impulsarse a partir de la blancura
base de 71 a 128, un aumento de 57 puntos. Para un producto bruto
de brillo 91, una blancura base de 86 puede incrementarse hasta una
blancura de 147, una ganancia de 61 puntos. Con la pasta reticulada
que tiene una brillo aproximado de 77, es posible tomar la blancura
de producto bruto inicial de 86 a un valor de 150, un aumento de
punto 64. Los aumentos adicionales para todos los casos son
posibles con dosis mayores de substancia de carga blanca adecuada
y/o tinta fluorescente.
La pasta de pelusilla adecuada para el
blanqueamiento de acuerdo con la presente invención puede incluir
cualquier pasta de pelusilla que sea receptiva para recibir y
retener uno o más de los materiales de blanqueamiento útiles en la
mejora de la blancura de pasta de pelusilla. La pasta de pelusilla
adecuada incluye pasta de pelusilla tradicional, pasta de
pelusilla reticulada químicamente, y pasta de pelusilla
superabsorbente, entre otras. Los ejemplos representativos de la
pasta de pelusilla superabsorbente se describen en el documento WO
01/529911, Superabsorbent Cellulosic Fiber, y la solicitud de los
Estados Unidos N° 09/939.182., Superabsorbent Polymer,
incorporados cada uno de ellos aquí por referencia en su totalidad.
La pasta de pelusilla decolorada o no decolorada puede ser
blanqueada de acuerdo con Procedimiento de la invención. Además,
los polímeros superabsorbentes utilizados comúnmente contenidos
dentro del producto superabsorbente pueden blanquearse por este
procedimiento. Los ejemplos de tales polímeros superabsorbentes son
derivados de ácido acrílico y fabricados por compañías tales como
Dow Chemical o Nippon Shokubai.
La pasta de pelusilla blanqueada de la invención
puede prepararse mediante el tratamiento de pasta de pelusilla con
uno de los materiales de más blanqueamiento. Como se indica
anteriormente, los materiales de blanqueamiento adecuados incluyen
pigmentos blancos, colorantes, y agentes de blanqueamiento
fluorescentes. La pasta de pelusilla blanqueada de la invención
puede incluir un material de blanqueamiento, o una combinación de
dos o más de estos materiales. La elección del(los)
material(es) de blanqueamiento en una pasta de pelusilla
particular dependerá de la blancura deseada del producto de pasta,
la naturaleza y el uso del producto que contiene pasta blanqueada,
y cualquiera de los límites de coste aplicables.
La pasta de pelusilla blanqueada de la invención
puede incluir uno o más de los pigmentos blancos. Los pigmentos
blancos adecuados incluyen cualquier pigmento o mezcla de pigmentos
que tienen espectros de reflectancia mayores que o similares a la
pasta de pelusilla en bruto a partir de la que se fabrica la pasta
de pelusilla blanqueada. Los pigmentos blancos adecuados se
substituyen efectivamente también en la pasta blanqueada y
últimamente en el producto de pasta final. Por consiguiente, la
cantidad de pigmento blanco añadido a la pasta de pelusilla en
bruto dependerá de la naturaleza del producto final. Puesto que el
pigmento blanco es un substituto de fibra, la cantidad de pigmento
blanco añadido a la pasta dependerá de la blancura y la
resistencia deseada de la pasta blanqueada. Cuanto mayor es la
cantidad de pigmento blanco añadido, mayor es la blancura de la
pasta y menor es la resistencia a la torsión de la pasta y los
productos que se incorporan en la pasta. La cantidad de pigmento
blanco que se añade a la pasta será limitada por la cantidad de
pigmento que puede ser retenido por la pasta. Además de la blancura
mejorada y debido a que el pigmento blanco es menos costoso que la
fibra, existe también una ventaja económica asociada con el
pigmento en substitución para fibra en la pasta y productos de
pasta. Los pigmentos blancos representativos (o substancias de
carga) incluyen carbonato de calcio precipitado (PCC), dióxido de
titanio, sulfato de bario, trihidrato de aluminio, talco, sulfuro
de cinc, sílice de diatomeas, arcilla, blanco fijo, pigmentos
sintéticos orgánicos e inorgánicos, y tiza de alto brillo, entre
otros. El pigmento es añadido a la pasta en una cantidad de
aproximadamente 50 a aproximadamente 400 por ton de fibra. En una
forma de realización, la pasta de pelusilla blanqueada incluye
carbonato de calcio precipitado. En una forma de realización, el
carbonato de calcio precipitado está presente en la pasta en una
cantidad de aproximadamente 200 libras (90 Kg) por ton de fibra.
Como se indica anteriormente, la pasta blanqueada puede incluir uno
o más agentes de blanqueamiento fluorescente y/o uno o más
colorantes en combinación con el pigmento blanco.
La pasta de pelusilla blanqueada de la invención
puede incluir uno o más agentes de blanqueamiento fluorescentes
(FWA). Los agentes de blanqueamiento fluorescentes son conocidos y
están disponibles comercialmente a partir de una variedad de
fuentes. Los agentes de blanqueamiento fluorescentes son referidos
comúnmente como abrillantadores ópticos y dependiendo del tipo, de
la excitación, o bien emiten luz azul-violeta,
azul o verde-azul. Los agentes de blanqueamiento
fluorescentes son generalmente aniónicos. Los agentes de
blanqueamiento fluorescentes adecuados son tintes fluorescentes que
incluyen, por ejemplo, compuestos estilbeno sulfonados. Los
compuestos estilbeno sulfonados representativos incluyen productos
di-, tetra- y hexa-sulfonados. En una forma de
realización, la pasta de pelusilla blanqueada incluye un compuesto
de estilbeno tetrasulfonado disponible comercialmente bajo la
designación Tinopal ABP-A de Ciba Specialty
Chemicals, High Point, NC; Leucophor familia de productos de
Clariant Corporation, Charlotte, NC; Blankophor ER productos de
Bayer AG, Pittsburgh, PA: El agente de blanqueamiento fluorescente
es añadido a la pasta de varios modos utilizando una cantidad de
aproximadamente 1 a aproximadamente 40 libras (18 kg) o más por
tonelada de fibra, dependiendo de un tipo de compuesto y
concentración. En una forma de realización, la pasta de pelusilla
blanqueada incluye un compuesto de estilbeno tetrasulfonado. En
una forma de realización, el compuesto de estilbeno tetrasulfonado
está presente en la pasta en una cantidad de aproximadamente 40
libras (18 Kg) por tonelada de fibra. En otra forma de realización,
el compuesto de estilbeno tetrasulfonado está presente en la pasta
en una cantidad de aproximadamente 30 libras (13,5 Kg) por ton de
fibra. En otra forma de realización, el compuesto de estilbeno
tetrasulfonado está presente en la pasta en una cantidad de
aproximadamente 7 libras (3,15 Kg) por tonelada de fibra. Como se
indica anteriormente, la pasta blanqueada puede incluir uno o más
pigmentos blancos y/o uno o más colorantes en combinación con el
agente de blanqueamiento fluorescente.
La pasta de pelusilla blanqueada de la invención
puede incluir uno o más colorantes. Como se utiliza aquí, el
término ''colorante'' hace referencia a tintes de tintado y a
pigmentos de tintado. A diferencia de los pigmentos, que son
retenidos mecánicamente de forma típica dentro de la pasta de
pelusilla, los tintes reaccionan y se unen a las fibras de la
pasta de pelusilla. Los colorantes adecuados incluyen pigmentos y
tintes azules. Los colorantes azules representativos están
disponibles comercialmente de Ciba Specialty Chemicals, High Point,
NC, bajo las designaciones de Irgalite Blue RL; Irgalite Blue RM y
Pergasol Blue PTD (antiguamente Pergasol Blue BVC), productos
Levacel de Bayer AG, y productos Cartasol de Clariant. El colorante
es añadido a la pasta en una cantidad de aproximadamente 1 a
aproximadamente 25 onzas (707,5 gramos) por tonelada de fibras
dependiendo de la concentración del colorante. En una forma de
realización, la pasta de pelusilla blanqueada incluye un tinte
azul. En una forma de realización, el tinte azul está presente en
la pasta en una cantidad de aproximadamente 3 onzas (84,9 gramos)
por tonelada de fibras. Como se indica anteriormente, la pasta
blanqueada puede incluir uno o más de los pigmentos blancos y/o uno
o más del agente de blanqueamiento fluorescente en combinación con
el colorante.
En una forma de realización, la pasta blanqueada
incluye tinte de tintado, carbonato de calcio precipitado, y un
agente de blanqueamiento fluorescente. En una forma de
realización, la pasta blanqueada incluye dos tintes de tintado, 200
libras (90 Kg) por tonelada de carbonato de calcio precipitado, y
30 libras (13,5 Kg) por tonelada de agente de blanqueamiento
fluorescente. Esta forma de realización tiene una blancura de 127.
En otra forma de realización, la pasta blanqueada incluye dos
tintes de tintado, 200 libras (90 Kg) por tonelada de carbonato de
calcio precipitado, y 7 libras (3,15 Kg) por tonelada de agente de
blanqueamiento fluorescente. Esta forma de realización tiene una
blancura de 127.
En una forma de realización, la pasta blanqueada
incluye solamente un colorante. En esta forma de realización, el
colorante es un tinte de tintado en azul presente en
aproximadamente 3 onzas (84,9 gramos) por tonelada de fibras.
En otra forma de realización, la pasta blanqueada
incluye 3 onzas (84,9 gramos) por tonelada de tinte de tintado en
azul, 200 libras (90 Kg) por tonelada de carbonato de calcio
precipitado, y 40 libras (18 Kg) por tonelada de un agente de
blanqueamiento fluorescente. Esta forma de realización tiene una
blancura de 160.
Las pastas blanqueadas representativas y las
láminas que incluyen las pastas se describen en los Ejemplos
2-5.
Para ilustrar adicionalmente los principios de la
invención, es útil una descripción de la blancura y el brillo. El
Webste's Dictionary define blanco como ''el color objeto de mayor
luminosidad percibido característicamente por pertenecer a los
objetos que reflejan de forma difusiva casi toda la energía
incidente a través del espectro visible''. Utilizado como nombre o
adjetivo, blanco es definido como ''libre de color''. La mayoría
de los productos fabricados de forma natural o por el hombre nunca
están ''libres de color''. Si el producto ''blanco'' es pasta de
pelusilla, papel, textiles, plástico, o dientes, existe casi
siempre un color intrínseco diferente al blanco, asociado con él.
Considerando dos objetos hipotéticos, el primero que coincide con la
definición de Webster's de blanco, es decir, uno caracterizado por
un espectro plano de alta reflectancia y un segundo, que es el
primero con una pequeña cantidad de colorante azul añadido (da
lugar a un espectro desigual). La mayoría de la gente juzgará el
segundo por ser el más blanco de los dos incluso aunque su
reflectancia total sea inferior en ciertas regiones espectrales. El
primero será considerado como ''amarillo-blanco''
mientras que el segundo un ''azul-blanco''. La
visión humana del color es más que una sensación. También es
bastante subjetiva y se producen de forma inconsciente ciertas
asociaciones. Esto es debido a que el objeto
azul-blanco está asociado con
''limpio-puro'', mientras que el
amarillo-blanco es ''sucio, antiguo o impuro''.
Exactamente qué tipo de substancias de carga, colorantes y qué
tonos utilizar (rojo-azul,
verde-azul, etc.) y cuánto aplicar y la
prescripción óptica al objeto han sido el objeto de un interés
considerable.
Como se ha indicado anteriormente, el
blanqueamiento es costoso, nocivo desde el punto de vista del medio
ambiente y con frecuencia es una fuente de estrangulamiento de la
fabricación. Aunque el blanqueamiento eleva directamente el
brillo, eleva solamente de forma indirecta la blancura. Debido a
esto último, el blanqueamiento no es siempre Procedimiento más
eficiente para estimular la blancura del producto. Por ejemplo,
incluso después de blanqueamiento agresivo, una blancura del
producto puede extenderse siempre más allá que lo que puede
alcanzarse solamente con blanqueamiento por la adición acertada de
colorante. Adicionalmente, es posible colorear un producto no
blanqueado de forma que se consigue una blancura percibida
comparable con una que ha sido solamente decolorada. La coloración,
en lugar de la decoloración de pasta de corra, es una estrategia de
blanqueamiento alternativa y más eficiente. Procedimiento de la
invención proporciona modos para colorear el producto bruto de
brillo bajo (y baja blancura), de forma que se consigue mayor
blancura. De forma similar, se proporcionan modos para coloración
de producto bruto de brillo medio a alto (blancura media a alta) de
forma que pueden producirse super-blancos.
Adicionalmente, la coloración al objeto de blancura deseado produce
un parámetro objetivo que está en correlación más estrechamente con
preferencia de blancura subjetiva que de brillo.
La ciencia del color en la que se basa
Procedimiento de la invención es expresada sobre cuatro conceptos:
(a) preferencia humana por la blancura sobre brillo, (b) adaptación
cromática, (c) invarianza de punto blanco respecto a la luminosidad
y (d) modelo de prescripción de punto blanco.
El atributo blancura, sin brillo TAPPI, se pone
en correlación mejor con la preferencia del cliente por la blancura
del producto. Cuando a la gente se le da a elegir entre dos
productos que tienen brillo TAPPI igual, normalmente es preferido
el producto que muestra mayor atributo de blancura. La aplicación de
la Blancura CIE es, no obstante, una medida de una atributo de
blancura de este tipo. De forma similar, un producto que tiene
mayor blancura que el producto al que es comparado es preferido
incluso cuando el primero muestra un brillo inferior. TAPPI
Brightness in North America e ISO Brightness a lo largo del resto
del mundo, son normas específicas de la industria de la pasta y del
papel utilizadas para cuantificar estrictamente la ''blancura'' del
producto. Independientemente de qué norma se aplique. TAPPI o ISO,
el brillo es definido como la reflectancia en porcentaje del
producto medida a una longitud de onda efectiva de 457 nm. En
general, se percibe mayor brillo por la industria para implicar
mayor blancura, pero ese no es siempre el caso. Puesto que el
brillo es una medición limitada en la banda tomada en el extremo
azul del espectro visible, se mide esencialmente cómo es el azul del
producto. Si se basa únicamente en una especificación del brillo,
es posible llevar al máximo el brillo TAPPI, producir todavía un
producto que parezca azul, no blanco. El brillo proporciona poca
indicación en la medida en que un producto es blanco, y no nos dice
nada sobre su luminosidad, tono, o saturación. Como una
especificación de la blancura, es insuficiente. Tal es el peligro
de perseguir el brillo cuando la blancura es el objetivo
principal.
El color percibido de un objeto depende de las
características espectrales de la fuente de luz utilizada para
verlo. Las fuentes de luz encontradas en una casa típica son
incandescentes teniendo una temperatura del color en correlación
(CCT) de 2800° Kelvin, mientras que aquellas que están en la
oficina son varios tipos de luces fluorescentes, que varían entre
caliente-blanco (3000° K),
frío-blanca (4000°K) y luz del día (6500°K). Una
característica a remarcar del sistema visual humano es su capacidad
para adaptarse fácilmente a un nuevo punto blanco cuando cambia el
color de la luz ambiente. Por ejemplo, el papel blanco continuará
''pareciendo blanco'', cuando se observa bajo una bombilla
incandescente (rica en luz roja) o bajo la luz del día (rica en
luz azul). La adaptación es un térmico fisiológico utilizado para
describir el proceso por el que el sistema visual humano cambia su
sensibilidad, dependiendo de las iluminaciones que prevalecen en
el campo visual. Por ejemplo, el sistema se ajusta a procesamiento
de niveles de luz inferior incluso aunque fue expuesta a un
entorno de nivel de luz alto anterior. Aunque existen varios tipos
de células receptoras en el ojo, sensibles a diferentes longitudes
de onda del espectro visible, la adaptación cromática es el
mecanismo que gestiona el ''equilibrio blanco'' o la referencia del
punto blanco del ojo. Si la nueva situación de iluminación tiene
una temperatura de color en correlación diferente, por ejemplo,
existe una cantidad en aumento de luz roja con respecto a la
cantidad total de luz (fuente incandescente), después las células
sensibles a la detección de luz roja reducirán su sensibilidad con
respecto a la sensibilidad de otras células. Como resultado,
aparecerá de nuevo blanco para el observador después de un cierto
tiempo y no rosa, a pesar de que el objeto refleje una cantidad
desproporcionada mayor de luz roja.
En términos prácticos, lo anterior conduce a
concluir que la determinación del sistema visual humano de ''punto
blanco'' sin objetos no fluorescentes no varía de forma esencial
con respecto al color de la fuente luminosa. Esta capacidad es un
mecanismo de supervivencia clave y un don importante de naturaleza.
Si el color de los objetos (todos los colores, incluyendo el
blanco) dependiera del color de la fuente luminosa, existirían
problemas graves reconociendo situaciones peligrosas y entornos
amenazantes. Adicionalmente, para dos objetos ''blancos'' no
fluorescentes, si uno parece ser más blanco que el otro bajo una
fuente de luz dada, el fenómeno anterior conduce a la conclusión
de que continuará pareciendo más blanco en otras fuentes de
iluminación a pesar de las diferencias espectrales a pesar de la
composición grande o pequeña en la fuente luminosa, siempre que la
fuente sea policromática.
El término ''modelo de prescripción de punto
blanco'' hace referencia a la cuantificación de blancura, es decir,
un procedimiento para definir matemáticamente un parámetro de
blancura práctico. La visión del color humano es tridimensional, es
decir, los foto-receptores, en el ojo son sensibles
a tres regiones amplias en el espectro visible, rojo, verde y
azul. El pos-procesamiento de los estímulos humanos
dentro del cerebro da lugar a la sensación última del color. Los
modelos de visión para cuantificar el color requieren tres
parámetros: o bien tres valores tri-estímulos (X,
Y, Z) o cierta métrica que proporciona un tono, saturación y
componente de luminosidad. Los valores
tri-estímulos representan la cantidad de luz
detectada en tres canales de banda estrecha, rojo (X), verde (Y) y
azul (Z). Las coordenadas del color de todos los colores pueden
representarse en un diagrama de cromaticidad (CIE) que expresa cada
color basado en sus coordenadas de cromaticidad. Los valores de
cromaticidad son calculados por la normalización de los valores de
tri-estímulos (x = X'[X+Y+Z], y = Y/[X+Y+Z], z =
Z/[X+Y+Z]). Un objeto blanco posee las coordenadas de cromaticidad,
x, y, y z en la proximidad de 1/3. La figura 1 es un esquema del
diagrama de cromaticidad CIE. El lugar de los puntos blancos define
las cromaticidades de un cuerpo negro (Planckian) que radia a
diferentes temperaturas. Haciendo referencia a la figura 1, la
región en forma de herradura es el límite de los colores visibles;
los ejes x e y representan las cantidades relativas de cada uno de
los primarios rojo y verde, respectivamente; los valores iguales
(0,33, 0,33, 0,33) producen teóricamente un blanco de energía
igual; el lugar del punto blanco (curva negra) describe las
coordenadas de cromaticidad de un cuerpo negro que radia a varias
temperaturas; moviéndose desde 2800°K a 12.000°K, el cuerpo negro
aparece de color amarillo-blanco, después, neutro, y
eventualmente azul- blanco.
La presente invención proporciona un
procedimiento basado en el modelo para la especificación de la
blancura del producto; un procedimiento para la selección de
colorantes óptimos para la labor de blanqueamiento; la aplicación
dProcedimiento basado en el modelo para establecer una familia de
objetivo de blancura paramétrica; procedimientos para definir las
zonas de aceptación para la blancura del producto que abarcan los
objetos; y un procedimiento de coloración robusto que produce
puntos blancos del producto que son percibidos por ser invariables
respecto a la fuente de luz.
Las pastas blanqueadas representativas de la
invención y los procedimientos de fabricación de las pastas se
describen en los Ejemplos 2-5. En estos ejemplos,
tres pastas ''regulares'', una pasta de pino del sur, y dos pastas
de madera blanda del norte fueron cocidas a tres niveles de
brillo, 82, 86 y 91. Una pasta reticulada químicamente (una pasta
reticulada de ácido cítrico) fue la cuarta pasta y tenía un brillo
de 77, más amarilla notablemente en el matiz que las tres primeras.
Estas cuatro pastas ''no bonificadas'' (es decir, no coloreadas)
son referidas como Control 82, Control 86, Control 91 y Control
70, respectivamente. Los ejemplos 1 y 2 describen la viabilidad de
bonificación del Control 82 y el Control 86 con colorantes para
determinar si las pastas coloreadas cumplen o exceden la blancura
del Control 91. El ejemplo 3 aplica prescripciones (es decir, los
materiales de blanqueamiento y los procedimientos) a partir de los
Ejemplos 1 y 2 respecto al Control 91 para producir una pasta
''super blanca''. El Ejemplo 4 describe los modos para incrementar
la blancura de la pasta del Control 70.
Comenzando con una pasta de brillo 82, la mayoría
de las prescripciones demuestran una mejora en la blancura. En el
Ejemplo 2, las cantidades moderadas de dos pigmentos de tintado
azul combinado con 200 lb(90 Kg)/ton de carbonato de calcio
precipitado (PCC) y 30 lb(13,5 Kg)/ton de agente de
blanqueamiento fluorescente (FWA) produjo una pasta coloreada que
cumple el brillo de Control 91, alcanza todavía una blancura de
127, que es aproximadamente 41 puntos mayor que la blancura del
Control 91. En el Ejemplo 3, las cantidades moderadas de dos
pigmentos de tintado azul combinado con 200 lb(90 Kg)/ton de
PCC y 7 lb(3,15 kg)/ton de FWA produjeron una pasta
coloreada que cumple aproximadamente el brillo de Control 91,
consigue todavía una blancura de 123, que es aproximadamente 37
puntos mayor que la blancura de Control 91. El Ejemplo 4 proporciona
los resultados para las láminas de pasta. En el Ejemplo 4, una
prescripción que incluye 200 lb(90 Kg)/ton de PCC y
pigmento azul combinado con 30 lb(13,5 Kg)/ton de FWA
produce una pasta coloreada que alcanza un brillo en exceso de 100 y
una blancura estimada por encima de 150. En el Ejemplo 5, una
adición de 3 onzas(84,9 gramos)/ton de tinte azul reduce el
brillo aproximadamente 1 punto, eleva todavía la blancura de 86 a
96 puntos. Este es la más simple de todas las prescripciones,
produce todavía una mejora considerable en la blancura. Si no son un
problema la adición de substancia de carga y de FWA, una
prescripción incluso mayor incluye 200 Ib(90 Kg)/ton de PCC,
3 onzas(84,9 gramos)/ton de tinte azul, y 40 lb(18
Kg)/ton de FWA. Esta formulación produce una pasta coloreada que
alcanza un brillo estimado de 82 y una blancura de aproximadamente
160.
Los ejemplos demuestran que el ''tintado'' de la
pasta con substancias de carga, colorantes y FWA es un
procedimiento viable para mejorar su blancura. En los ejemplos, se
describen varias estrategias de colorante y son referidas como
''substancia de carga solamente'', ''tinta o pigmento solamente'',
''FWA solamente'' y ''combinados''.
La curva de respuesta de Ciba's
ABP-A sobre pasta genérica se da en la Figura 2. Se
utilizaron también dos tintes azules de pigmento Ciba (Irgalite
Blue RL e Irgalite Blue RM) y un tinte azul directo (Pergasol Blue
PTD, antiguamente Pergasol Blue BVC) como materiales de
blanqueamiento. Irgalite Violet B fue considerado, pero no se
utilizó debido a sus características de tintado que hacen que las
láminas aparezcan demasiado rojas para el nivel de azul requerido
necesario para conseguir un punto blanco neutro.
La pasta blanqueada de la invención puede
incorporarse de forma ventajosa en una variedad de productos que
incluyen, por ejemplo, productos tendidos al aire, tales como
pañuelos de papel, toallas y bayetas; y productos absorbentes del
cuidado personal, tales como pañales para niños, productos de
incontinencia y productos del cuidado femenino.
La pasta blanqueada de la invención puede
incorporarse en un pañal. Un pañal incluye típicamente un núcleo
absorbente rodeado por láminas delantera y trasera no tejidas. El
núcleo absorbente incluye fibras de pasta de pelusilla y material
superabsorbente. Un núcleo del pañal puede incluir las fibras de
pasta de pelusilla blanqueadas de la invención. El pañal puede
incluir también una lámina delantera y/o trasera blanqueada. Las
láminas delantera y trasera pueden fabricarse de fibras blanqueadas
de la invención, o blanquearse alternativamente por los
procedimientos de la invención. Procedimiento para el
blanqueamiento de las fibras de pasta de pelusilla descrito aquí es
aplicable también al blanqueamiento de materiales superabsorbentes
incluyendo los materiales celulósicos superabsorbentes y los
materiales sintéticos superabsorbentes (por ejemplo, polímeros
superabsorbentes, SAP, tales como poliacrilatos). Por consiguiente,
el pañal puede incluir también material superabsorbente
blanqueado.
Los siguientes ejemplos son proporcionados para
los fines de ilustración, sin limitar la invención.
Ejemplos
En este ejemplo, se describe la preparación de
las láminas que incluyen pasta blanqueada. Se proporcionan las
características de los materiales de blanqueamiento.
Las láminas/compresas fueron fabricadas de la
siguiente manera. Se fabricaron láminas de cuatro gramos a partir
de pastas ''regulares'' (brillo 82, 96 y 91) y se fabricaron
compresas de 12 gramos a partir de la pasta reticulada (pasta
reticulada de ácido cítrico). Las cantidades y el orden de la
adición química fue como sigue:
- (1)
- Pasta;
- (2)
- Agua desionizada; 90 mls;
- (3)
- Dureza del agua, 10 mls (toma dureza agua a 100 ppm);
- (4)
- PCC, 200 lbs(90 Kg)/ton (10 % carga de substancia de carga nominal);
- (5)
- Tinte/pigmento/FWA;
- (6)
- Alum (para pigmento de tintado solamente), 10 lbs(45 Kg)/ton; y
- (7)
- Adyuvante de retención (en el molde hoja); 0,5 lbs(2,25 Kg)/ton.
Para la compresa de pasta reticulada, la pasta
reticulada fue añadida a la mezcladora antes de PCC.
El PCC fue Albacar HO (la especificación
establece brillo en seco de 97).
Aunque las láminas fueron fabricadas utilizando
procedimientos tradicionales, las compresas de pasta reticulada
fueron fabricadas bajo condiciones diferentes en un esfuerzo por
producir mejor formación y mejorar la retención. Para estas
compresas, la suspensión de pasta reticulada fue mezclada en una
mezcladora a su más bajo velocidad durante aproximadamente 2
minutos y después se añadió al molde de la hoja. Dentro del molde
de la hoja, una copa de 5'' de diámetro fue insertada por servir
como una plantilla circular. Para un gramaje dado, un área pequeña,
circular mejoró la formación de la compresa sobre una configuración
rectangular grande. Dos hojas (superior/inferior) de folio de
aluminio fueron utilizadas para intercalar la compresa y después
las hojas adicionales del secante de papel añadido sobre ambos
lados para reducir al mínimo la pérdida de aditivos cuando se drena
agua durante la operación de presión. El folio fue utilizado puesto
que fueron absorbidas cantidades excesivas de FWA por los secantes
de papel.
El líquido Pergasol Blue PTD es un tinte directo
aniónico que tiene buena afinidad a la celulosa. Irgalite Blue RL
Paste e Irgalite Blue RM Paste son pigmentos muy concentrados
suministrados en forma de pasta. Los pigmentos, en general, son no
iónicos. No obstante, los dispersantes utilizados son aniónicos,
por tanto, generalmente, son ligeramente aniónicos. Con poca
afinidad a la fibra, los pigmentos se basan en el arrastre
mecánico para sus propiedades de tintado.
En general, la mayor parte de los FWA utilizados
en la fabricación de papel son aniónicos. Existen algunos, no
muchos, catiónicos, pero son para uso especializado, es decir, si
se utilizan en papel son principalmente para aplicaciones de
chorro de tinta, de otro modo, son comunes en la industria textil.
De los tres tipos de FWA aniónicos, el compuesto estilbeno
disulfonado tiene la carga menos aniónica, mientras que la
diferencia entre los compuestos de estilbeno tetrasulfonado y
hexasulfonado es pequeña con la línea hexsulfonada que es
ligeramente más aniónica. Tinopal ABP-A es un
compuesto estilbeno tetrasulfonado.
Todas las evaluaciones visuales, aunque
subjetivas, fueron hechas bajo varias fuentes de iluminación (CIE
Illuminant D65, Incandescent, Cool White Flourescence (CWF),
Horizon), utilizando una cabina de visión Macbeth SpectraLight II,
y un alrededor gris neutro. La valoración informal bajo iluminación
en oficina con una temperatura de color en correlación de
aproximadamente 3000°K mantuvo las conclusiones de la cabina de
observación (es decir, la capacidad única del sistema visual humano
para adaptarse, el fenómeno de adaptación cromático, para fuentes
de luz de colores diferentes es la razón por la que el juicio de
''blanco'' parece ser notablemente invariable respecto al tipo de
fuente de observación.
En este ejemplo, se describe la preparación de
las láminas que incluyen la pasta blanqueada. La pasta en bruto
para estas láminas fue pasta de pelusilla que tiene un brillo de
82 (Control 82). Las prescripciones (es decir, los materiales y
procedimientos de blanqueamiento) son diseñados como ''substancia de
carga solamente'', ''tinte azul solamente'', ''FWA solamente'' y
''combinado''. Los resultados ópticos (por ejemplo, el brillo y la
blancura) para las láminas representativas que incluyen pasta
blanqueada se resumen en la Tabla 1 en la Figura 3. Con respecto a
la Tabla 1, se midió el Brillo TAPPI Procedimiento 452 (Br) sobre
un Medidor de Brillo Technidyne S4; Blancura CIE (Wh) y se midieron
los parámetros L\*a\*b\* CIELAB D65/10 (CIE Illuminant D65 and 10
Degree Standard Observer) con un DataColor Spectraflash 500. El
Brillo TAPPI y la Blancura CIE incluyen componentes fluorescentes,
si están presentes, basados en un nivel de contenido ultravioleta
equivalente al generado típicamente por una fuente de luz de
cuarzo-tungsteno-halógeno. Se
proporciona un gráfico de blancura como una función de la
prescripción para las láminas representativas que incluyen pasta
blanqueada en la Figura 4.
Una carga de 10% de PCC (Muestra 82/3)
incrementa el brillo en 1,5 a 2,0 puntos y la blancura en
aproximadamente 3 puntos con respecto al Control 82. Es notable la
preferencia de la blancura de la Muestra 82/3 sobre el Control
82.
Una adición de 3 onzas(84,9 gramos)/ton de
tinta azul PTD (Muestra 82/12) reduce el brillo a aproximadamente 1
punto, pero eleva la blancura en 12 puntos de 66 a 78. La
preferencia de la blancura para la Muestra 82/12 sobre el Control
82 es considerable. Aunque esta lámina está todavía bastante más
amarilla que el Control 91 (Brillo 91, Blancura 86), las diferencias
visuales entre el Control 82 y el Control 91 son incluso
mayores.
Una adición de 7 libras(3,15 Kg)/ton de
FWA (Muestra 82/15) incrementa el brillo en 5 puntos como se
esperaba, pero eleva la blancura en aproximadamente 40 puntos con
respecto al Control 82. Si se incrementa la dosis en 30
libras(13,5 Kg)/ton (Muestra 82/16n), entonces, se consigue
un brillo final de aproximadamente 90 con una blancura
correspondiente de 122. Ambos aparecen más blancos que el Control
91.
Los mejores ópticos se obtienen con la Muestra
82/14. Las cantidades moderadas de dos pigmentos de tintado (RL
Azul y RM Azul) combinados con PCC (carga 10%) y 30
libras(13,5 Kg)/ton de FWA producen una pasta coloreada que
cumple el brillo del Control 91 y alcanza todavía un brillo de
127, que es aproximadamente 41 puntos mayor que la blancura del
Control 91. La Muestra 82/13 es ventajosa puesto que ni la blancura
(110) ni el brillo (87) están comprometidos drásticamente.
Hay que indicar que las dosis de tinte de tintado
y FWA pueden incrementarse ligeramente para compensar por el área
superficial más grande contribuida por la substancia de carga. Las
dosis colorantes se incrementarán ligeramente.
Cantidades moderadas de dos pigmentos de tintado,
200 libras(90 Kg)/ton de PCC y 30 libras(13.5 Kg)/ton
de FWA aplicado al Control 82 producen una pasta coloreada que
cumple el brillo del Control 91, alcanzan todavía una blancura de
127, que es aproximadamente 41 puntos superior a la blancura del
Control 91.
En este ejemplo, se describe la preparación de
las láminas que incluyen la pasta blanqueada. La pasta en bruto
para estas láminas fue pasta de pelusilla que tiene un brillo de
86 (Control 86). Las prescripciones (es decir, los materiales y
procedimientos de blanqueamiento) son designadas como ''substancia
de carga solamente'', ''tinte azul solamente'', ''FWA solamente'' y
''combinados''. Los resultados ópticos (por ejemplo, brillo y
blancura) para las láminas representativas que incluyen la pasta
blanqueada son resumidos en la Tabla 2 en la Figura 5 Con respecto
a la Tabla 2, Brillo TAPPI Procedimiento 452 (Br) se midió sobre un
Medidor de Brillo Technidyne S4; Blancura CIE (Wh) y fueron medidos
los parámetros L\*\a\*b\* CIELAB D65/10 con un DataColor
Spectraflash 500. El Brillo TAPPI y la Blancura CIE incluyen
componentes fluorescentes, si están presentes, basados en un nivel
de contenido ultravioleta equivalente al generado típicamente por
una fuente de luz de
cuarzo-tungsteno-halógeno. Está
previsto en la Figura 6 un gráfico de blancura como una función de
prescripción para láminas representativas que incluyen la pasta
blanqueada.
Una carga de 10% de PCC (Muestra 86/3)
incrementa el brillo en aproximadamente 2 puntos y la blancura en 3
puntos con respecto al Control 86. Existe una diferencia notable en
apariencia, siendo preferido el 86/3 para el Control 86.
Una adición de 2 onzas(56,6 gramos)/ton de
tinte azul (Muestra 86/7) reduce el brillo en aproximadamente 2
punto, pero eleva la blancura en 7 puntos de 71 a 78. Una vez más,
la blancura de la lámina 86/7 es preferida para el Control 86.
Aunque esta lámina está todavía bastante más amarilla que el
Control 91 (Brillo 91, Blancura 86), las diferencias visuales entre
el Control 86 y el Control 91 son incluso mayores.
Una adición de 7 libras(3,15 Kg)/ton de
FWA (Muestra 86/9) incrementa el brillo en 5 puntos, pero eleva la
blancura en aproximadamente 44 puntos a 115 con respecto al
Control 86. Esta muestra es una correspondencia de blancura buena
para el Control 91 incluso aunque el brillo es solo aproximadamente
89. Si se desea, puede excederse fácilmente el control
incrementando la dosis de FWA a 30 libras(13,5 Kg)/ton.
Los mejores ópticos se obtienen con la Muestra
86/6. Las cantidades moderadas de dos pigmentos de tintado (RL Azul
y RM Azul) combinados con PCC (carga 10%) y 7 libras(3,15
Kg)/ton de FWA producen una pasta coloreada que cumple
aproximadamente el brillo del Control 91, alcanza todavía un brillo
de 123 que es aproximadamente 37 puntos mayor que la blancura del
Control 91. Si se requiere un brillo superior, sería ventajoso
llenar con una carga de 10% de PCC respecto a la prescripción
anterior. La prescripción produciría un brillo estimado de 92 y una
blancura de 132.
Cantidades moderadas de dos pigmentos de tintado
en azul combinados con 200 libras(90 Kg)/ton de PCC y 71
libras(71,95 Kg)/ton de FWA añadido al Control 86 producen
una pasta coloreada que cumple aproximadamente con el brillo del
Control 91, se alcanza todavía una blancura de 123, que es
aproximadamente 37 puntos superior a la blancura del Control 91.
En este ejemplo, se describe la preparación de
láminas que incluyen pasta blanqueada. La pasta en bruto para estas
láminas fue pasta de pelusilla que tiene un brillo de 91 (Control
91). Las prescripciones (es decir, materiales y procedimientos de
blanqueamiento) son designadas como ''substancia de carga
solamente'', ''tinte azul solamente'', ''FWA solamente'', y
''combinados''. Los resultados ópticos (por ejemplo, brillo y
blancura) para las láminas representativas que incluyen pasta
blanqueada son resumidos en la Tabla 3 en la Figura 7. Con respecto
a la Tabla 3, se midió el Brillo TAPPI Procedimiento 452 (Br) en
un medidor de brillo Technidyne S4; Blancura CIE (Wh) y se midieron
los parámetros L\*\a\*b\* CIELAB D65/10 con un DataColor
Spectraflash 500. El Brillo TAPPI y la Blancura CIE incluyen
componentes fluorescentes, si están presentes, basados en un nivel
de contenido ultravioleta equivalente al generado típicamente por
una fuente de luz de
cuarzo-tungsteno-halógeno. Está
previsto en la Figura 8 un gráfico de blancura como una función de
la prescripción para las láminas representativas incluyendo pasta
blanqueada.
Aunque no se fabricaron láminas con substancias
de carga, puede deducirse de los Ejemplos 2 y 3 que una carga PCC de
10% incrementará el brillo en aproximadamente 2 puntos y la
blancura en 3-4 puntos con respecto al Control
91.
Una adición de 3 onzas(84,9 gramos)/ton de
tinte azul PTD (Muestra 91/5) reduce el brillo en aproximadamente 2
puntos, pero eleva la blancura en 17 puntos de 86 a 103. Aunque
esta lámina es técnicamente inferior en brillo, es
considerablemente más blanca que el Control 91 en apariencia (Brillo
91, Blancura 86). Esta muestra es un blanco bueno con respecto al
Control 91.
Una adición de 7 libras(3,15 Kg)/ton de
FWA (Muestra 91/7) incrementa el brillo en 6 puntos, pero eleva la
blancura en aproximadamente 46 puntos a 132, con respecto al
Control 91. Esta muestra es un blanco visiblemente superior con
respecto al Control 91.
La muestra 91/4 consta de dos pigmentos de
tintado azul y 30 libras(13,5 Kg)/ton de FWA. Esta lámina
alcanza un índice de blancura de 147 y un brillo de 99, que es el
más alto de las muestras representativas. Esta lámina es también
visualmente la lámina más blanca en el conjunto.
Basado en las prescripciones de los Ejemplos 2 y
3, una prescripción para pasta de brillo 91 incluye la adición de
substancia de carga para incrementar adicionalmente el punto
blanco y reducir la carga de fibras. Una formulación de 200
libras(90 Kg)/ton de PCC; Pigmento Azul RL y RM combinados
con 30 libras(13,5 Kg)/ton de FWA produce una pasta coloreada
que alcanza un brillo en exceso de 100 y una blancura proyectada
por encima de 150.
Una prescripción que consta de 200
libras(90 Kg)/ton de PCC, tinte de pigmento azul y 30
libras(13,5 Kg)/ton de FWA debería incrementar el brillo
del Control 91 a aproximadamente 100 y una blancura por encima de
150.
En este ejemplo, se describe la preparación de
las láminas que incluyen pasta blanqueada. La pasta en bruto para
estas láminas fue pasta reticulada químicamente (pasta reticulada
de ácido cítrico) que tiene un brillo de 77 (Control 70). Las
prescripciones (es decir, materiales y procedimientos de
blanqueamiento) son designadas como ''substancia de carga
solamente'', ''tinte azul solamente'', ''FWA solamente'' y
''combinados''. Los resultados ópticos (por ejemplo, brillo y
blancura) para las láminas representativas que incluyen pasta
blanqueada se resumen en la Tabla 4 en la Figura 9. Con respecto a
la Tabla 4, se midieron el Brillo ISO Procedimiento 2470 (Br), la
Blancura CIE (Wh), y los parámetros L\*\a\*\b\* CIELAB D65/10 con
un espectrómetro Minolta CM3700d. El Brillo ISO fue aproximado por
el medidor Minolta. El Brillo y la Blancura incluyen componentes
fluorescentes, si están presentes, basados en un nivel de
contenido ultravioleta equivalente al generado típicamente por una
fuente de luz de
cuarzo-tungsteno-halógeno. Todas
las mediciones son una media de las cuatro lecturas adquiridas a
través de una apertura de diámetro de 12'' utilizando geometría de
esfera de integración. Está previsto en la figura 10 un gráfico de
blancura como una función de la prescripción para las láminas
representativas que incluyen pasta blanqueada.
En este ejemplo, los datos son más variables
debido a las dificultades de fabricación y medición de la compresa.
En general, la adición de la substancia de carga y FWA es
beneficiosa. Adicionalmente, en la pasta reticulada químicamente,
el tinte azul PTD funciona mejor que los pigmentos azules. Las
curvas espectrales muestran poca indicación de cualquier ''signo''
azul en estas compresas presumidas de contener azul de pigmento.
Las prescripciones basadas en la adición de los tres producen una
pasta coloreada con una ganancia de 5 puntos en brillo
aproximadamente una ganancia de 60 puntos en blancura.
El papel óptico de la substancia de carga es
bastante diferente cuando se utiliza con pasta reticulada
químicamente. Con pastas regulares, el FWA tiñe tanto la fibra como
la sustancia de carga de una manera predecible. Para un nivel fijo
de FWA, la adición de la substancia de carga reduce realmente la
fluorescencia ligeramente en comparación con una lámina que
contiene solamente FWA. Esto es debido a que parte del FWA es
''enterrado'' dentro de la lámina junto con la substancia de carga
a la que se ha fijado, y por tanto, no puede excitarse. En una
lámina sin substancia de carga, se alcanza una mayor concentración
de FWA debido a que existe un área superficial total menor para el
tinte, por tanto, mayor excitación y mayor fluorescencia.
La pasta reticulada químicamente es más aniónica
que la pasta regular. Para un nivel fijo de FWA, la adición de
substancia de carga incrementa realmente la fluorescencia residual
en comparación con una compresa bonificada con la misma cantidad de
FWA solamente. En una compresa sin substancia de carga, se consigue
una concentración inferior de FWA puesto que su afinidad de FWA a la
fibra es pobre. Dada la naturaleza porosa, voluminosa de una
compresa, la mayor parte del FWA sale con el agua blanca cuando la
lámina es formada/presionada. No obstante, cuando a la substancia
de carga se le añade afinidad total (FWA a la fibra + FWA a la
substancia de carga) se incrementa, por tanto, el tinte más
fluorescente permanece en la compresa. Esencialmente la substancia
de carga actúa como un adyuvante de retención económico para el
agente de blanqueamiento fluorescente.
Una carga de 10% de PCC (Muestra 70/1)
incrementó poco el brillo y, de hecho, realmente ha reducido el
brillo en aproximadamente 3 puntos, aunque se esperaba una ganancia
menor. De forma similar, la blancura se ha reducido en 5 puntos con
respecto al Control 70.
Una adición de 3 onzas(84,9 gramos)/ton de
tinte azul (Muestra 70/2) reduce el brillo en aproximadamente 1
punto, pero eleva la blancura en 10 puntos de 86 a 96. Una vez
más, la blancura de la lámina de 70/2 es preferida para el Control
70. Esta es la más simple de las prescripciones que produce una
mejora muy notable en la blancura.
Dada la pobre retención del pigmento azul
(Muestra 70/8, 9, 10, 11), el tinte azul parece ser el colorante
preferido para el tintado no fluorescente de la pasta reticulada.
En todos los casos, tanto visual como espectralmente, la adición de
pigmento azul tiene un pequeño efecto en la mejora de la
blancura.
Una adición de 7 libras(3,15 Kg)/ton de
FWA (Muestra 70/4) incrementa el brillo solamente en 1 punto, en
lugar de en 5 puntos lo que se esperaría con pasta regular. Esto es
debido a una pobre retención como se indica anteriormente. La
blancura se incrementa de 86 a 103. Como se esperaba, a 40
libras(18 Kg)/ton de FWA, la Muestra 70/5 muestra una mejora
marginal. El brillo es invariable esencialmente y la blancura se
mejora a 107.
Basado en lo anterior, la mejor prescripción
aparece por ser la Muestra 70/7, que es simplemente 200
libra(90 Kg)/ton de PCC y 40 libra(18 Kg)/ton de FWA.
Esta formulación produce una pasta reticulada coloreada que alcanza
un brillo que se aproxima a 82 y una blancura cerca de 150. Hay que
indicar que la pasta reticulada químicamente, aproximadamente 6
veces la cantidad de FWA es requerida para conseguir la misma
ganancia de 5 puntos en brillo y se obtendría con pasta regular.
Una ligera mejora óptica de la prescripción anterior sería añadir
una pequeña cantidad de tinte PTD azul. Esto mejoraría la blancura
en aproximadamente 10 puntos.
Una adición de 3 onzas(84,9 gramos)/ton de
tinte azul reduce el brillo en 1 punto, eleva todavía la blancura
de 86 a 96. Esta es una de las prescripciones más simple, aunque
produce todavía una mejora considerable en la blancura en
comparación con el Control 70.
Aunque se ha ilustrado y descrito la forma de
realización preferida de la invención, se apreciará que pueden
realizarse en ella varios cambios sin separarnos del espíritu y el
alcance de la invención.
Se definen a continuación las formas de
realización de la invención en las que se reivindica una propiedad
o privilegio exclusivo.
Claims (35)
1. Pasta de pelusilla blanqueada, que comprende
fibras de pasta y un material de blanqueamiento,
caracterizada porque el material de blanqueamiento es al
menos uno de un pigmento blanco, un colorante, o un agente de
blanqueamiento fluorescente.
2. Pasta según la reivindicación 1,
caracterizada porque el material de blanqueamiento comprende
un agente de blanqueamiento fluorescente.
3. Pasta según la reivindicación 1,
caracterizada porque el material de blanqueamiento comprende
un agente de blanqueamiento fluorescente y un pigmento blanco.
4. Pasta según la reivindicación 1,
caracterizada porque el material de blanqueamiento comprende
un agente de blanqueamiento fluorescente y un colorante.
5. Pasta según la reivindicación 1,
caracterizada porque el material de blanqueamiento comprende
un agente de blanqueamiento fluorescente, un pigmento blanco y un
colorante.
6. Pasta según la reivindicación 1,
caracterizada porque el material de blanqueamiento comprende
un pigmento blanco.
7. Pasta según la reivindicación 1,
caracterizada porque el material de blanqueamiento comprende
un colorante.
8. Pasta según la reivindicación 1,
caracterizada porque el agente de blanqueamiento es al menos
uno de un compuesto de estilbeno disulfonado, un compuesto
estilbeno tetrasulfonado, o un compuesto estilbeno
hexasulfonado.
9. Pasta según la reivindicación 1,
caracterizada porque el agente de blanqueamiento comprende
un compuesto de estilbeno tetrasulfonado.
10. Pasta según la reivindicación 1,
caracterizada porque el pigmento blanco es al menos uno de
carbonato de calcio precipitado, dióxido de titanio, sulfato de
bario o una tiza de alto brillo.
11. Pasta según la reivindicación 1,
caracterizada porque el pigmento blanco comprende carbonato
de calcio precipitado.
12. Pasta según la reivindicación 1,
caracterizada porque el colorante comprende un tinte
azul.
13. Pasta según la reivindicación 1,
caracterizada porque las fibras de pasta comprenden fibras
de pasta no decoloradas.
14. Pasta según la reivindicación 1,
caracterizada porque las fibras de pasta comprenden fibras
de pasta decoloradas.
15. Pasta según la reivindicación 1,
caracterizada porque las fibras de pasta comprenden fibras
de pasta de pelusilla superabsorbentes.
16. Pasta según la reivindicación 1,
caracterizada porque las fibras de pasta comprenden fibras
de pasta de pelusilla reticuladas químicamente.
17. Pasta según la reivindicación 1,
caracterizada porque las fibras de pasta comprenden fibras
de pasta reticuladas de ácido cítrico.
18. Procedimiento para la fabricación de pasta de
pelusilla blanqueada, que comprende la combinación de fibras de
pasta con un material de blanqueamiento, caracterizado
porque el material de blanqueamiento es al menos uno de un pigmento
blanco, un colorante, o un agente de blanqueamiento
fluorescente.
19. Procedimiento según la reivindicación 18,
caracterizado porque el material de blanqueamiento comprende
un agente de blanqueamiento fluorescente.
20. Procedimiento según la reivindicación 18,
caracterizado porque el material de blanqueamiento comprende
un agente de blanqueamiento fluorescente y un pigmento blanco.
21. Procedimiento según la reivindicación 18,
caracterizado porque el material de blanqueamiento comprende
un agente de blanqueamiento fluorescente y un colorante.
22. Procedimiento según la reivindicación 18,
caracterizado porque el material de blanqueamiento comprende
un agente de blanqueamiento fluorescente, un pigmento blanco, y un
colorante.
23. Procedimiento según la reivindicación 18,
caracterizado porque el material de blanqueamiento comprende
un pigmento blanco.
24. Procedimiento según la reivindicación 18,
caracterizado porque el material de blanqueamiento comprende
un colorante.
25. Pasta de pelusilla superabsorbente blanqueada
que comprende fibras de pasta celulósica superabsorbente y un
material de blanqueamiento, caracterizada porque el
material de blanqueamiento es al menos uno de un pigmento blanco, un
colorante, o un agente de blanqueamiento fluorescente.
26. Pasta según la reivindicación 25,
caracterizada porque el material de blanqueamiento comprende
un colorante.
27. Pasta según la reivindicación 25,
caracterizada porque el material de blanqueamiento es un
tinte azul.
28. Producto absorbente de cuidado personal que
comprende pasta de pelusilla blanqueada, caracterizado porque
la pasta de pelusilla blanqueada comprende fibras y un material de
blanqueamiento, y caracterizada porque el material de
blanqueamiento es al menos uno de un pigmento blanco, un colorante,
o un agente de blanqueamiento fluorescente.
29. Producto según la reivindicación 28,
caracterizada porque el producto absorbente del cuidado
personal es al menos uno de un pañal para niños, un producto de
incontinencia, y un producto del cuidado femenino.
30. Artículo absorbente que comprende una lámina
delantera permeable al líquido, intermedia de núcleo absorbente y
una lámina de refuerzo impermeable al líquido, el núcleo absorbente
comprende fibras de pasta de pelusilla y material superabsorbente,
caracterizado porque al menos uno de la lámina delantera, la
lámina de refuerzo, las fibras de pasta de pelusilla, o el material
superabsorbente es blanqueado.
31. Artículo según la reivindicación 30,
caracterizado porque las fibras de pasta de pelusilla
comprenden fibras de pasta de pelusilla blanqueadas.
32. Artículo según la reivindicación 30,
caracterizado porque el material superabsorbente comprende
material superabsorbente blanqueado.
33. Artículo según la reivindicación 30,
caracterizado porque la lámina delantera comprende una
lámina delantera blanqueada.
34. Artículo según la reivindicación 30,
caracterizado porque la lámina de refuerzo comprende una
lámina de refuerzo blanqueada.
35. Artículo según la reivindicación 30,
caracterizado porque el artículo es al menos uno de un
pañal de niños, producto de incontinencia para adultos, o un
producto del cuidado femenino.
Applications Claiming Priority (2)
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