ES2209865T3 - Papel absorbente y su procedimiento de fabricacion. - Google Patents
Papel absorbente y su procedimiento de fabricacion.Info
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Abstract
Papel absorbente extendido húmedo, caracterizado porque contiene al menos 1 % en peso, calculado sobre el peso seco del papel de un material polimérico absorbente que tiene una capacidad de absorción de líquido termo- reversible, que tiene un punto de turbiedad, Cp, en agua dentro del intervalo de temperatura de 30-60ºC, preferentemente 35-55ºC, en el que el polímero tiene una capacidad de absorción de líquido substancialmente superior a temperaturas por debajo de dicho punto de turbiedad, comparado con temperaturas por encima del punto de turbiedad.
Description
Papel absorbente y su procedimiento de
fabricación.
La presente invención se refiere a un papel
absorbente extendido húmedo y a un método para producción del mismo.
Un papel de este tipo es utilizado, por ejemplo, para rollos de
cocina, toallas, papel higiénico, material de limpieza y en
artículos absorbentes de diferentes tipos, por ejemplo, pañales,
compresas sanitarias, forros de pantalones, protectores de
incontinencia y protecciones para camas.
Se conoce previamente incrementar la capacidad de
absorción del papel mezclando diferentes tipos de materiales muy
absorbentes en la pasta. Por ello, es posible obtener una capacidad
de absorción de papel que excede a la que puede obtenerse utilizando
solamente fibras de fabricación de papel convencionales. Un
problema con una mezcla de este tipo en un proceso de colocación en
húmedo es cómo evitar el hinchamiento del polímero durante el
proceso de fabricación del papel. Existe, por ejemplo, en el
documento EP 0 408 128 descrito, el uso en un proceso de extendido
en húmedo de una pasta modificada con polímero, que en su estado
alcalino se hincha y absorbe líquido. El proceso de extendido en
húmedo se realiza sin la presencia de alteración de iones metálicos
alcalinos y el polímero es utilizado en su forma protonizada, en la
que se pone en contacto la cinta de papel deshidratada parcialmente
con los iones de metal alcalino con el fin de activar el polímero.
Esto implica un proceso complicado y sensible.
El objeto de la presente invención es
proporcionar un papel extendido húmedo con propiedades de absorción
mejoradas, que puede producirse de un modo simple con un proceso de
extendido en húmedo convencional sin las etapas del proceso
complicadas adicionales. Esto se ha resuelto, de acuerdo con la
invención, por el hecho de que el papel contiene al menos 1% en
peso, calculado sobre el peso seco del papel, de un material
polimérico absorbente que tiene una capacidad de absorción de
líquido termo-reversible, que tiene un punto de
turbiedad, Cp, en agua dentro del intervalo de temperatura
30-60ºC, preferentemente, 35-55ºC,
en el que el polímetro tiene una capacidad de absorción de líquido
substancialmente mayor a temperaturas por debajo de dicho punto de
turbiedad en comparación con temperaturas por encima del punto de
turbiedad.
Puesto que el proceso de fabricación de papel en
el extremo húmedo es realizado normalmente por encima de
aproximadamente 45-60ºC, el polímero
termo-reversible estará inactivo durante el proceso
de fabricación de papel y está activado hasta su hinchamiento y
forma absorbente cuando es puesto en contacto con un líquido, cuya
temperatura está por debajo del punto de turbiedad, Cp del
polímero.
Un polímero que tiene una capacidad de absorción
de líquido termo-reversible es caracterizado porque
el polímero a una cierta temperatura cambia su configuración
geométrica, en la que los grupos hidrófilos e hidrófobos de los
polímeros toman otra posición, dando lugar a que se cambie
considerablemente la capacidad de absorción de líquido del polímero.
Los polímeros termo-reversibles, por tanto, a una
temperatura específica tienen un punto de turbiedad, Cp, en el que
se cambia la capacidad de absorción de líquido del polímero. El
punto de turbiedad Cp, está en el intervalo 30-60ºC,
preferentemente 35-55ºC, para los polímeros que se
han encontrado adecuados para uso en la presente invención.
El papel contiene preferentemente al menos el 3%
en peso y, preferentemente, al menos el 4% en peso de dicho material
de polímero termo-reversible.
El material polimérico
termo-reversible absorbente está preferentemente en
forma de fibras con el fin de simplificar su mezcla en la estructura
de pasta. No obstante, es posible que el material esté presente en
otra forma en partículas, por ejemplo, copos, polvo o similar.
El material polimérico
termo-reversible absorbente puede ser cualquiera de
los siguientes materiales: etil hidroxi etil celulosa reticulada
(EHEC), polivinil metil éter reticulado (PVME), polímeros
reticulados de acrilamida, derivados de almidón, tensioactivos
poliméricos, polietileno glicoles, y sus copolímeros.
El polímero reticulado de acril amida puede ser
poli-n-isopropil acril amida,
poli-n-n-polimetacril
amida y/o
poli-n-n-dietil
acrilamida.
El material polimérico
termo-reversible absorbente está basado
preferentemente al menos parcialmente en una materia prima
renovable.
La invención se refiere adicionalmente a un
método de producción de un papel absorbente extendido húmedo,
añadiendo un material polimérico absorbente
termo-reversible del tipo mencionado anteriormente a
la suspensión de pasta, produciendo una cinta de papel colocada
húmeda de la suspensión de pasta a la que se ha añadido el material
termo-reversible y después, deshidratando y secando
la cinta de papel extendida húmeda.
El material polimérico
termo-reversible es añadido a la suspensión de
pasta, preferentemente, en forma de fibras secas.
La temperatura de la suspensión de pasta es
durante el extremo húmedo del proceso de fabricación de papel
mantenido por encima del punto de turbiedad del material
termo-reversible.
De acuerdo con la invención el papel debería
contener al menos 3% en peso y, preferentemente al menos 4% en peso
calculado sobre el peso en seco del papel, de un material polimérico
absorbente que tiene una capacidad de absorción de agua
termo-reversible. El material
termo-reversible debería tener un punto de
turbiedad, Cp, en agua dentro del intervalo de temperatura de
30-60ºC, preferentemente, 35-55ºC y
debería tener una capacidad de absorción de agua substancialmente
más alta a temperaturas por debajo de dicho punto de turbiedad que
por encima del punto de turbiedad. El punto de turbiedad hace
referencia aquí al punto de turbiedad en agua destilada, puesto que
el punto de turbiedad cambia cuando los electrólitos y otras
substancias son añadidos al agua.
El material termo-reversible
puede constar de un derivado de celulosa, tal como etil hidroxi etil
celulosa (EHEC), un polivinil metil éter reticulado (PVME),
polímeros reticulados de acril amida, derivados de almidón,
tensioactivos poliméricos, polietileno glicoles y sus copolímeros,
que tienen la capacidad termo-reversible
deseada.
El material polimérico absorbente
termo-reversible, puede constar de un copolímero
reticulado que contiene acril amida y un carboxi que contiene un
monómero de vinilo, tal como ácido acrílico. Podría constar también
de un copolímero reticulado que contiene acril amida y un monómero
que contiene ácido sulfónico.
Como reticulantes podrían utilizarse la mayoría
de los tipos de reticulantes comunes. El grado de reticulación
afecta a las propiedades de absorción y resistencia al gel del
material.
Ejemplos de polímeros útiles son:
A: EHEC (etil hidroxi etil celulosa) con
el punto de turbiedad (Cp) de 36,1ºC fue reticulado con 4% en moles
de divinil sulfona. El punto de turbiedad en agua destilada fue
medido a 40ºC, y en orina sintética a 38ºC.
B: EHEC (etil hidroxi etil celuosa) con el
punto de turbiedad (Cp) de 38,7ºC fue reticulado con 4% en moles de
DVS (divinil sulfona). El punto de turbiedad en agua destilada se
midió a 43ºC y en orina sintética a 40ºC.
C:
p(NIPA-co-AANa) 98/2, un
copolímero de 98% en peso de n-isopropil acril amida
y 2% en peso de acrilato de sodio, fue reticulado con 0,3% en peso
de MBA (metileno bisacrilamida). El punto de turbiedad en agua
destilada fue medido a 47ºC y en orina sintética a 34ºC.
D:
p(NIPA-co-AMPSANa) 98/2, un
copolímero de 98% en peso de n-isopropil acrilamida
y 2% en peso de ácido de sodio acril amida metano propano sulfónico,
fue reticulado con 0,3% en moles de MBA (metileno bisacril amida).
El punto de turbiedad en agua destilada fue medido a 48ºC y en orina
sintética a 35ºC.
El resto del material comprendido en el papel son
fibras de pasta convencionales de tipo opcional, tal como por
ejemplo, pasta química, pasta mecánica, pasta
termo-mecánica, pasta quimiotermomecánica (CTMP) y
pasta reciclada. El papel podría contener también diferentes tipos
de adiciones, tales como agentes de llenado, agentes de adhesión,
agentes de resistencia a la humedad, agentes de resistencia al
secado, agentes de ablandamiento, y similares.
El material polimérico
termo-reversible está presente preferentemente en
forma de fibras, pero podría estar presente también en forma de
otras partículas, tales como copos o polvo. Se mezcla en la
suspensión de pasta antes de la formación de la cinta de papel. La
temperatura de la suspensión de pasta en un proceso de fabricación
de papel está normalmente entre 45 y 60ºC, en el que el material
polimérico termo-reversible estará presente en su
forma no absorbente inactiva y, por tanto, no altera el proceso de
fabricación de papel. La cinta de papel se forma, se deshidrata y se
seca de un modo normal.
Es posible también, por supuesto, en conexión con
un proceso de múltiples capas añadir un material polimérico
termo-reversible solamente a una o más de
la(s) capa(s).
Cuando el papel de acuerdo con la invención es
utilizado para absorber líquidos a una temperatura por debajo del
punto de turbiedad del material polimérico
termo-reversible, éste se activará y se hinchará
mientras se absorbe líquido. La capacidad de absorción del papel
puede ser incrementada significativamente por esto en comparación
con un papel que contiene solamente fibras de pasta.
El papel de acuerdo con la invención puede
utilizarse en rollos de cocina, toallas, material de limpieza y como
material de absorción en artículos absorbentes, tales como pañales,
compresas sanitarias, forros de pantalones, protectores de
incontinencia, protecciones para camas y similares.
Claims (8)
1. Papel absorbente extendido húmedo,
caracterizado porque contiene al menos 1% en peso, calculado
sobre el peso seco del papel de un material polimérico absorbente
que tiene una capacidad de absorción de líquido
termo-reversible, que tiene un punto de turbiedad,
Cp, en agua dentro del intervalo de temperatura de
30-60ºC, preferentemente 35-55ºC, en
el que el polímero tiene una capacidad de absorción de líquido
substancialmente superior a temperaturas por debajo de dicho punto
de turbiedad, comparado con temperaturas por encima del punto de
turbiedad.
2. Papel como se indica en la reivindicación 1,
caracterizado porque contiene al menos 3% en peso,
preferentemente al menos 4% en peso de dicho material polimérico
termo-reversible absorbente.
3. Papel como se indica en la reivindicación 1 ó
2, caracterizado porque el material polimérico
termo-reversible absorbente está en forma de
fibras.
4. Papel como se indica en cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
material polimérico termo-reversible absorbente es
cualquiera de los siguientes materiales: etil hidroxi etil celulosa
reticulado (EHEC), polivinil metil éter reticulado (PVME), polímeros
reticulados de acrilamida, derivados de almidón, tensioactivos
poliméricos, polietileno glicoles y copolímeros que contienen
cualquiera de estos.
5. Papel como se indica en la reivindicación 4,
caracterizado porque el polímero reticulado de acrilamida es
poli-n-isopropil-acril
amida,
poli-n-n-polimetacril
amida y/o
poli-n-n-dietilacril
amida.
6. Papel como se indica en cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
material polimérico termo-reversible absorbente se
basa, al menos, parcialmente, en materias primas renovables.
7. Método para la producción de un papel
absorbente extendido húmedo, caracterizado por añadir a la
suspensión de pasta un material polimérico absorbente que tiene una
capacidad de absorción de líquido termo-reversible,
que tiene un punto de turbiedad, Cp, en agua dentro del intervalo de
temperatura de 30-60ºC, preferentemente, de
35-55ºC, en el que el polímero tiene una capacidad
de absorción de líquido substancialmente más alta a temperaturas por
debajo de dicho punto de turbiedad, en comparación con temperaturas
por encima del punto de turbiedad, manteniendo la temperatura de la
suspensión de pasta durante el extremo húmedo del proceso de
fabricación de papel a un nivel por encima del punto de turbiedad
del material termo-reversible, produciendo una cinta
de papel extendida húmeda desde dicha suspensión de pasta a la que
se ha añadido el material polimérico
termo-reversible y deshidratar y secar la cinta de
papel extendida húmeda.
8. Método como se indica en la reivindicación 7,
caracterizado por añadir el material polimérico
termo-reversible a la suspensión de pasta en forma
de fibras secas.
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