ES2212093T3 - Elemento laminar celulosico de aplicacion facial, con penetracion reducida de humedad. - Google Patents

Abstract

EL PAÑUELO FACIAL DE CELULOSA SE HACE RESISTENTE A LA PENETRACION DEL AGUA, SIN DEJAR DE CONSERVAR LA SUAVIDAD, SI SE TRATAN LAS FIBRAS CON UN AGENTE DE APRESTO ANTES DE FORMAR LA LAMINA, O BIEN TOPICAMENTE DESPUES DE FORMADA LA MISMA. EL PAÑUELO DE CELULOSA RESULTANTE IMPIDE QUE LAS MANOS DEL USUARIO SE HUMEDEZCAN CUANDO SE LO APLICA A LA NARIZ.

Description

Elemento laminar celulósico de aplicación facial, con penetración reducida de humedad.

Antecedentes de la invención

Si bien los elementos laminares de tipo celulósico para uso facial presentan gran número de aplicaciones, el cuidado de la nariz (secado y limpieza) es su utilización principal (aproximadamente 70-80% de todas las ocasiones de uso). Para este fin, la suavidad ha sido siempre una propiedad significativa del elemento laminar celulósico para evitar la irritación de la piel. De acuerdo con ello, la industria de los elementos laminares celulósicos ha buscado continuamente aumentar la suavidad. Sin embargo, una propiedad de los elementos laminares celulósicos suaves que no se ha tenido en cuenta en los elementos laminares celulósicos disponibles comercialmente es el paso de la humedad durante el cuidado de la nariz. La humidificación no es tan sólo indeseable desde un punto de vista estético y de limpieza, también se sabe que ciertos virus, tal como el virus del resfriado, pueden contagiarse cuando las descargas nasales entran en contacto con las manos del usuario.

Para combatir el paso de la humedad a través del elemento laminar celulósico, algunos usuarios utilizan varios pañuelos para aumentar la capacidad de absorción efectiva con el fin de atrapar tanta mucosidad como sea posible. No obstante, esto no resulta siempre práctico o efectivo.

De esta manera, existe la necesidad de un elemento laminar celulósico suave, particularmente un elemento laminar celulósico para uso facial, que impida o evite sustancialmente el paso por humidificación de las descargas nasales cuando el usuario se suena la nariz.

En la patente EP-A 0 144 658 se describe un producto de elemento laminar celulósico de varias capas que comprende una capa o estrato de barrera porosa interna formada por fibras para fabricación de papel recubiertas con un agente repelente al agua, lo que impide o evita que se humedezcan las manos del usuario durante su uso y, al mismo tiempo, mejora significativamente la resistencia en uso de dicho producto. Este producto de elemento laminar celulósico de varias capas ya conocido presenta, por ejemplo, una estructura en tres capas en la que la capa o estrato interior repelente al agua puede estar entre dos otras capas no tratadas. En el caso de dos capas, la superficie o superficies interiores de una o ambas capas según la patente EP-A 0 144 658 se recubre con el agente repelente al agua para crear la capa interna repelente al agua.

En la patente US-A 1.682.346 se da a conocer una tela de papel en forma de un elemento laminar de papel adaptado para pañuelos de papel. Dicho elemento laminar o tela está compuesto por una capa de pulpa con apresto y una o más capas exteriores de pulpa sin apresto combinadas con la misma. De manera adicional, la malla de la patente US-A 1.682.346 se hace más áspera gofrándola o arrugándola, de manera que se forma un elemento laminar de papel adaptado para las funciones de pañuelos de papel.

En la patente DE-C 588 954 se da a conocer un elemento laminar celulósico que contiene una capa relativamente rígida en base a un acolchamiento combinado con una capa receptora o absorbente de líquido en uno o en ambos lados de la capa relativamente rígida anteriormente mencionada. La capa relativamente rígida se produce impregnando apresto en la capa, que se asienta sobre un acolchamiento. Además, la capa de absorción de líquido se produce a partir de fibras de celulosa sobre una base de acolchamiento, sin embargo, esta capa no está impregnada y, por lo tanto, continúa teniendo las propiedades de recepción de líquido.

En la patente EP-A 0 613 979 se describe un método para formar elementos laminares de papel útiles para elemento laminar celulósico de uso facial, toallas de papel, etc. Según este documento, una lámina de elemento laminar celulósico mejorado puede formarse ajustando la consistencia de distintas capas de pasta de papel de manera que, en un caso preferente, la consistencia de sucesivas capas de pasta de papel es progresivamente menor.

En la patente US-A 4.816.320 se describe una capa resistente a la humedad en elementos laminares celulósicos de diversas capas mejorados. Se indica que tales elementos laminares celulósicos de múltiples capas presentan una resistencia a la humedad a la que puede contribuirse añadiendo cera o resinas o combinaciones de las mismas en etapas bien conocidas en la industria de fabricación de papel.

Resumen de las características de la invención

Se ha descubierto que los elementos laminares celulósicos para uso facial pueden fabricarse de modo que eliminen sustancialmente la penetración de la humedad sin afectar negativamente a la suavidad ni aumentar la rigidez del elemento laminar celulósico añadiendo uno o más agentes de apresto a las fibras para fabricación de papel antes de formar el elemento laminar celulósico o tópicamente sobre la superficie del elemento laminar formado.

Por lo tanto, en un aspecto, la presente invención consiste en un elemento laminar celulósico para uso facial que comprende fibras de celulosa para fabricación de papel a las que se ha añadido un agente de apresto en una cantidad de unos 0,11 kg (0,25 libras en seco) a unos 4,54 kg (10 libras en seco) de apresto activo por tonelada de fibra de fabricación de papel con apresto, teniendo dicho elemento laminar celulósico una velocidad de absorción (definida a continuación) de unos 10 segundos o superior y un módulo MD (definido más adelante) de unos 30 kilos o inferior. La velocidad de absorción es una medida de la resistencia a la penetración de agua que presenta el elemento laminar celulósico, mientras que el módulo MD es una medida de la suavidad o rigidez del elemento laminar celulósico. Los elementos laminares celulósicos según la presente invención repelen notablemente el agua, sin dejar de ser suaves.

En otro aspecto, la presente invención se refiere a un método de fabricación de un elemento laminar celulósico que comprende: a) formar una primera suspensión acuosa que comprende fibras de celulosa para fabricación de papel y un agente de apresto, en una cantidad de unos 0,11 kg (0,25 libras en seco) a unos 4,54 kg (10 libras en seco) de apresto activo por tonelada de fibra de fabricación de papel con apresto; b) formar una segunda suspensión acuosa que comprende fibras para la fabricación de papel; c) suministrar por separado la primera y la segunda suspensiones acuosas a una caja de cabecera en capas; d) depositar la primera y la segunda suspensiones acuosas en una tela de formación para formar un elemento laminar en capas, en el que la primera suspensión se deposita entre la segunda suspensión y la tela de formación; y e) secar el elemento laminar para formar un elemento laminar de elemento laminar celulósico.

Tal como se utiliza en la presente descripción, "agente de apresto" es cualquier compuesto químico que dote de capacidad para repeler el agua a las fibras de celulosa. Algunos agentes de apresto adecuados se dan a conocer en un texto titulado "Papermaking and Paper Board Making" ["Fabricación de papel y cartón"], segunda edición, Volumen III, editado por R.G. MacDonald y J. N. Franklin.

Los agentes de apresto se añaden normalmente para controlar la penetración de líquidos acuosos en el papel u otras estructuras de fibra. En muchos casos, es necesaria una cierta resistencia para su uso final. Cuando se aplican tratamientos de superficie con equipo convencional, a menudo es necesario añadir apresto al elemento laminar de base para controlar la recolección de la solución acuosa. Tipos de papel tales como papel satinado, cartón de leche, cartón para recubrimiento interior, bolsas blanqueadas y no blanqueadas, papel fino, cartón cilíndrico, papel de prensa y papel corrugado medio se les aplican apresto rutinariamente.

Los agentes de apresto internos, que son los que se aplican a las fibras dentro de la estructura de papel, ofrecen una velocidad de penetración reducida al retardar el caudal de flujo a través de los capilares de las fibras interiores. Al completarse la aplicación de apresto, el ángulo de contacto sobre la superficie de la fibra es de 90 grados o más. Los agentes de apresto interior funcionan mediante el uso de una baja energía de superficie, compuestos químicos hidrofóbicos que, una vez incorporados a la superficie de la celulosa, reducen la energía de superficie de la superficie de la fibra.

Agentes de apresto particularmente adecuados son los aprestos ácidos o alcalinos tales como el ácido resínico, los dímeros de cetona de alquenilo, el anhídrido succínico de alquenilo, los dímeros de cetona de alquilo y los dímeros de cetona de alquenol de la fórmula:

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en la que R_{1} y R_{2} se basan en cadenas de carbono C_{16}-C_{18} alifático, que pueden ser las mismas o diferentes. Agentes de apresto de este tipo disponibles comercialmente, a título de ejemplo, son Hercon 79 y Precis 3000, de Hercules Inc., Wilmington, Delaware. La cantidad de agente de apresto añadido a las fibras puede ser de unos 0,45 a unos 4,54 kg (de 1 a unas 10 libras) por tonelada de fibra, más específicamente de unos 0,68 a unos 1,36 kg (de unas 1,5 a unas 3 libras) por tonelada de fibra, y aún más específicamente de unos 0,91 a unos 1,14 kg (de unas 2 a unas 2,5 libras) por tonelada de fibra.

Tal como se utiliza en esta memoria, la "velocidad de absorción" es una medida de la repelencia al agua que se crea en el elemento laminar celulósico, debido al agente de apresto. La velocidad de absorción es el tiempo que requiere un producto para quedar totalmente saturado en agua destilada. Para medir la velocidad de absorción, se prepararon muestras cuadradas de 2,5 pulgadas compuestas por 20 láminas del producto terminado utilizando una prensa de matriz (por ejemplo, TMI DGD de Testing Machines Incorporated Inc., Amityville, Nueva York, 11701). La capa de un producto terminado determina el número de láminas individuales: 1 capa: 20 láminas individuales; 2 capas: 40 láminas individuales; 3 capas: 60 láminas individuales. Cuando se ponen a prueba rodillos suaves (una sola capa de elemento laminar celulósico que sale de la máquina de formación de elemento laminar celulósico antes de formarse las capas en la rebobinadora), se utilizan 40 láminas individuales de rodillo suave por cada muestra (si el producto terminado que se pretende fabricar es de dos capas).

Las muestras se grapan en sus cuatro esquinas mediante grapas de 4 pulgadas de Swingline S.F. Las muestras se ponen a prueba en un baño de agua a temperatura constante a una profundidad por lo menos de 4 pulgadas (mantenida durante toda la prueba) que contiene agua destilada a 30 +/-1ºC. Se sostiene la muestra aproximadamente una pulgada por encima de la superficie del agua (los puntos de las grapas en la posición inferior) y se deja caer plana sobre la superficie del agua. Se pone en marcha un cronómetro (que indica incluso las décimas de segundo) cuando la muestra toca el agua. Cuando la muestra está completamente saturada, se detiene el cronómetro y se registra la velocidad de absorción. Se prueba un mínimo de cinco muestras y se extrae la media de los resultados de las pruebas. Todas las pruebas se llevan a cabo en una atmósfera de laboratorio a 23 +/-1ºC y 50 +/-2% de humedad relativa. Todas las muestras se almacenan en estas condiciones durante por lo menos 4 horas antes de la prueba. (Los agentes de apresto se distribuyen por sí mismos y reaccionan más rápidamente a temperaturas más altas).

Los elementos laminares celulósicos según la presente invención muestran una velocidad de absorción de unos 10 segundos o superior, más específicamente de unos 100 segundos o superior, aún más específicamente de unos 200 segundos o superior, todavía más específicamente de unos 300 segundos o superior, y aún más específicamente de unos 100 a unos 400 segundos.

El "módulo MD" es una medida de la suavidad de la lámina de elemento laminar celulósico y es la pendiente de la línea recta de cuadrados mínimos entre los puntos de 70 y 157 gramos para la carga con respecto al porcentaje de elongación de la muestra. Los valores del módulo MD se obtienen utilizando instrumentos de medición de tensión convencionales, por ejemplo, el sistema de prueba integrada por ordenador Sintech/2. Se corta un único pañuelo de papel en un ancho de 7,62 cm (3 pulgadas) mediante un dispositivo de corte de matriz. La longitud de la muestra de prueba debería superar la longitud del medidor (distancia entre las pinzas del medidor de tensión) por lo menos en dos pulgadas. La muestra de prueba no debería presentar desgarros o grietas y debería tener bordes paralelos cortados satisfactoriamente. Se abren las pinzas del medidor de tensión y se coloca el ejemplar de prueba recto y centrado entre las pinzas. Se cierran las pinzas sobre el ejemplar y se inicia el protocolo de prueba. Se ejerce tracción sobre el ejemplar a 1/3 de la velocidad normal de prueba (diez pulgadas por minuto). Cuando la carga de prueba alcanza el 0,5% de la carga de escala total, se mide la elongación para corregir cualquier relajación del ejemplar de prueba. En este punto, la cruceta cambia de velocidad y continúa a la velocidad normal de prueba. Se recogen los datos hasta que se alcanza la carga máxima y la carga desciende hasta el 65% de la carga máxima. Un analizador de tensión adecuado se puede obtener de Sintech Inc., Apartado de correos PO 14226, Research Triangle Park, NC, 27709-4226.

Los elementos laminares celulósicos según la presente invención pueden tener un módulo MD de unos 30 kilos o inferior, más específicamente de unos 20 kilos o inferior, aún más específicamente de unos 10 kilos o inferior, todavía más específicamente de unos 5 kilos o inferior, y aún más específicamente de unos 3 a unos 10 kilos.

Otra característica de los elementos laminares celulósicos según la presente invención, así también de los elementos laminares celulósicos para uso facial habituales, es un elevado grado de "Porosidad" que no se reduce en gran medida, en caso de reducirse, por la acción del agente de apresto, que trata las fibras individuales pero no atasca la estructura del poro. La porosidad se determina mediante una prueba que mide la permeabilidad al aire de las telas en términos de pies cúbicos de aire por pie cuadrado de la película o elemento laminar utilizando un analizador de permeabilidad al aire Textest FX3300 fabricado por Textest Ltd., Zurich, Suiza. Todas las pruebas se llevan a cabo en laboratorio a una temperatura de 23 +/-2ºC y una humedad relativa de 50 +/-5%. Específicamente, una única lámina del elemento laminar celulósico para uso facial se sujeta sobre una abertura de análisis de 6,99 cm (2,75 pulgadas) de diámetro. Debe evitarse en lo posible colocar pliegues o arrugas sobre la abertura de prueba de la tela. Se pone en marcha la unidad, se hace girar lentamente el regulador de energía ("Powerastat") en el sentido de las agujas del reloj hasta que la columna de aceite del manómetro inclinado alcanza 0,5. Cuando el nivel de aceite del manómetro inclinado se ha estabilizado en 0,5, se registra el nivel de aceite en el manómetro vertical. La lectura del manómetro vertical se convierte en un caudal de flujo en unidades de litros (pies cúbicos) de aire por minuto por pie cuadrado de muestra.

Los elementos laminares celulósicos de dos capas según la presente invención pueden presentar una porosidad de unos 1415,85 L (50 pies cúbicos) por minuto o superior, más específicamente unos 1982,19 L (70 pies cúbicos) por minuto o superior, y aún más específicamente unos 1699,02 a unos 2548,53 L (60 a unos 90 pies cúbicos) por minuto.

El "espesor" o galga (grosor) de los elementos laminares celulósicos para uso facial se mide con un instrumento EMVECO modelo 200-A. Este instrumento presenta un peso muerto movido mediante un motor y un micrómetro de LCD (digital). El instrumento mide el grosor disminuyendo un pie de presión a aproximadamente 0,8 mm/s sobre la lámina de elemento laminar celulósico extendido sobre un yunque. El yunque posee la misma área de superficie que el pie de presión. El yunque es además paralelo al pie de presión. Las pruebas se llevan a cabo a una temperatura de 23 +/-1ºC y una humedad relativa de 50 +/-2%. El instrumento debe ponerse en marcha y calibrarse en 0 según las instrucciones de los fabricantes. A continuación, se coloca el elemento laminar celulósico sobre el yunque de manera que el pie de presión queda a una distancia por lo menos de 0,63 cm (1/4 pulgadas) con respecto a los bordes y/o marcas de pliegue del ejemplar. El pie de presión descenderá sobre el elemento laminar celulósico y aparecerá una medición de espesor en el instrumento. Deberían tomarse dos lecturas por ejemplar en las esquinas en diagonal, una y otra separadas por un máximo de seis pulgadas en la dirección CD. Se registra el promedio de ambas lecturas.

El "volumen" de la lámina se calcula dividiendo el espesor (mm) por el peso base (g/m^{2}) de la lámina.

La "densidad" es el contrario de la masa. La densidad de los elementos laminares celulósicos según la presente invención puede ser de unos 0,25 g por ml (centímetro cúbico) o menos, más específicamente de unos 0,2 g por ml (centímetro cúbico) o menos, y aún más específicamente de unos 0,2 a 0,1 g por ml (centímetro cúbico).

El peso de base de los elementos laminares celulósicos según la presente invención puede ser de unos 5 g/m^{2} a unos 70 g/m^{2} (gramos por metro cuadrado), más específicamente de unos 10 g/m^{2} a unos 40 g/m^{2} (gramos por metro cuadrado), y aún más específicamente de unos 20 g/m^{2} a unos 30 g/m^{2} (gramos por metro cuadrado).

Los elementos laminares celulósicos según la presente invención también pueden caracterizarse por una resistencia a la tensión promedio geométrica de unos 500 kg a unos 900 kg (kilos), más específicamente de unos 600 kg a unos 800 kg (kilos). La resistencia a la tensión promedio geométrica es la raíz cuadrada de la carga máxima de tensión MD igual a la carga máxima de tensión CD.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es un diagrama de flujo esquemático de un sistema de pasta de papel de parte húmeda, útil para los fines de la presente invención.

La figura 2 es un diagrama de flujo esquemático de un proceso de fabricación de un elemento laminar celulósico según la presente invención.

Descripción detallada de los dibujos

En la figura 1 se ilustra un sistema de pasta de papel de parte húmeda que podría utilizarse en la fabricación de un elemento laminar celulósico con apresto. Se muestra un sistema de pasta de papel dividido en 3 cajones (10), (11), (12) para el almacenamiento de una suspensión acuosa de fibras para la fabricación de papel. A partir de estos cajones, las suspensiones de agua y fibras entran en 3 cajas separadas (42), (43), (44) que se utilizan para mantener un cabezal de presión constante. Un sistema de pasta de papel dividido presenta la ventaja de poder aplicar compuestos químicos selectivamente a ciertas fibras y estratificar estas fibras durante el proceso de formación. Como alternativa, puede utilizarse un sistema de pasta de papel en un solo corriente con un cajón, una caja y una bomba impulsora.

Una parte de la corriente de salida (16) de la caja (42) puede extraerse como una corriente independiente (22) y enviarse a una bomba impulsora (39) mientras que la parte restante (19) puede hacerse circular de nuevo hacia la parte superior de la caja. De forma alternativa, puede enviarse todo el flujo de salida de la caja a la bomba impulsora (39). Los agentes de apresto pueden añadirse en cualquier punto entre el cajón (10) y la caja (62) que se muestra en la figura 2, por ejemplo, en los puntos de adición (13) y (29). El punto de adición óptimo para el agente de apresto es específico al tipo de agente de apresto utilizado. Alternativamente, puede no añadirse ningún agente de apresto a estas fibras.

Una parte de la corriente de salida (17) de la caja (43) puede extraerse como una corriente independiente (23), mientras que la parte restante (20) puede hacerse circular de nuevo hacia la parte superior de la caja. De forma alternativa, puede enviarse todo el flujo de salida de la caja como una corriente (23). La corriente (23) se divide después en las corrientes (33) y (35). Los agentes de apresto pueden añadirse en cualquier punto entre el cajón (11) y las corrientes (32) y (34); los puntos de adición (14) y (25) se ofrecen como ejemplo.

Una parte de la corriente de salida (18) de la caja (44) puede extraerse como una corriente independiente (24), mientras que la parte restante (21) puede hacerse circular de nuevo hacia la parte superior de la caja. De manera alternativa, puede extraerse todo el flujo de salida de la caja como una corriente (24). La corriente (24) se divide después en las corrientes (33) y (35). Los agentes de apresto pueden añadirse en cualquier punto entre el cajón (12) y las corrientes (33) y (35); los puntos de adición (15) y (26) se ofrecen como ejemplo.

Las corrientes (33) y (34) pueden combinarse después para formar la corriente (37), y las corrientes (32) y (35) pueden combinarse después para formar la corriente (38). Los agentes de apresto también pueden añadirse a las corrientes (37) y (38). De forma alternativa, las corrientes (23) y (24) pueden permanecer sin separarse y convertirse en las corrientes (37) y (38), respectivamente. Aunque no se muestra en la figura 1, las corrientes (22), (23) y (24) pueden dividirse, cada una de ellas, en 3 corrientes separadas y recombinarse de modo que una mezcla de las fibras de cada corriente (22), (23) y (24) llegue a cada una de las bombas impulsoras (39), (40) y (41).

Otros compuestos químicos funcionales, tales como resinas de resistencia en seco y resinas de resistencia en húmedo, pueden añadirse también en cualquier punto entre los cajones (10), (11), (12) y la caja (62). Adicionalmente, la pasta de papel puede pasar a través de los refinadores (27) y (28), que se muestran como ejemplo.

La figura 2 es un esquema del diagrama de flujo de proceso que ilustra la máquina que se utiliza para fabricar las láminas del elemento laminar celulósico con apresto. Se muestra un enformador en media luna que presenta una caja para fabricación de papel estratificado (62) que inyecta o deposita continuamente una corriente estratificada de una suspensión acuosa de fibras para formación de papel entre una tela de formación (50) y un fieltro de presión (52), que se envuelve parcialmente alrededor del cilindro de formación (51). Se extrae el agua de la suspensión de pasta de papel acuosa a través de la tela de formación mediante la fuerza centrífuga a medida que el elemento laminar conformado recientemente atraviesa el arco del rodillo de conformación. Se extrae el agua del elemento laminar húmedo hasta adquirir una consistencia del 12 por ciento en peso seco antes del rodillo de presión en vacío (53). La caja de varias capas (62) está alimentada por tres bombas impulsoras (39), (40) y (41), tal como se muestra en la figura 1. Las bombas impulsoras pueden proporcionar los mismos tipos de fibra a las tres capas de la caja o pueden proporcionar tipos distintos de fibra a cada capa. De manera similar, una gran bomba impulsora puede alimentar una caja de una sola capa que distribuye una mezcla de fibras para fabricación de papel. La capa superior o capa de secado de la caja de varias capas puede proporcionar, como ejemplo, fibras de eucalipto a partir de la bomba impulsora de la capa de secado (39). Esta capa puede alcanzar del (40) al (70) por ciento en peso seco del suministro total del elemento laminar. La capa media y la capa inferior se pueden suministrar con madera blanda y madera dura mediante las bombas impulsoras (40) y (41) para las capas media y de fieltro, respectivamente, para formar una capa de fibra para fabricación de papel resistente dentro de la malla de elemento laminar celulósico. Las fibras para fabricación de papel tratadas con el agente de apresto se pueden suministrar a cualquier combinación de las capas de caja o a las tres.

Después de separarse la tela de formación y el fieltro de presión, el elemento laminar húmedo es transportado sobre el fieltro de presión al rodillo de presión en vacío (53), donde se presiona contra el secador "Yankee" (54) con una fuerza de aplicación de unas 200 libras por pulgada cuadrada y se elimina agua hasta un 42 por ciento en peso seco. Como alternativa, el agente de apresto se puede rociar sobre el elemento laminar en movimiento mediante un pulverizador (60) situado antes del rodillo de presión o mediante un pulverizador (59) después de que la malla de elemento laminar celulósico se haya transferido al secador por fricción.

El secador por fricción calentado mediante vapor (54) y la campana de aire a temperatura elevada calentada mediante gas (55) secan la malla del elemento laminar celulósico hasta una consistencia de peso seco del 96% o superior. La temperatura de la malla del elemento laminar celulósico cuando alcanza la cuchilla limpiadora (56), medida por un sensor de temperatura infrarrojo, es de unos 93,3ºC (200ºF) o superior, preferentemente 104,4ºC (220ºF) o superior, y aún más preferentemente, de unos 112,8C (235ºF). Estas temperaturas elevadas ayudan a endurecer el agente de apresto.

Se rocía una mezcla de adhesivo acuoso de manera continuada sobre el secador Yankee mediante un pulverizador (58) que rocía el adhesivo uniformemente sobre la superficie del secador. El punto de aplicación sobre la superficie del secador es entre la cuchilla limpiadora de crepado (56) y el rodillo de presión en vacío. La mezcla adhesiva contribuye a la adhesión del elemento laminar sobre el secador Yankee y, por lo tanto, mejora el rendimiento del crepado cuando se extrae la lámina del secador mediante una cuchilla de crepado. El elemento laminar celulósico crepado se enrolla en un núcleo (57) en la sección de devanadera que gira a una velocidad un 30% más lenta con respecto al secador Yankee. El agente de apresto puede aplicarse al elemento laminar seco mediante el rociado de una solución acuosa a través de un pulverizador (61) situado entre la cuchilla de crepado (56) y el rodillo de enrollado de elemento laminar celulósico (57). De manera similar, los agentes de apresto pueden rociarse en operaciones de bobinado fuera de línea utilizando un pulverizador similar o mediante otros métodos de aplicación fuera de línea utilizados en la fabricación de papel.

Ejemplos Ejemplo 1

Para ilustrar la presente invención, se produjo un acolchamiento de elemento laminar celulósico para uso facial en una máquina de formación de elemento laminar celulósico experimental similar al que se ilustra en las figuras 1 y 2. Fibras de eucalipto se convirtieron en pulpa durante 30 minutos y se colocaron en un cajón de soporte que se introdujo en el cajón (10). De manera similar, se convirtió una mezcla del 72% de kraft de madera blanda del norte y el 28% de kraft de madera dura del norte en pulpa durante 30 minutos y se colocó en un cajón de soporte que se introdujo en los cajones (11) y (12). La fibra de eucalipto entró en la caja (42) y salió a través de la corriente (16). Una parte de la corriente (16) se extrajo para formar la corriente (22), que se convirtió en la corriente (36) y entró en la bomba impulsora (39), la bomba impulsora de secado de capas. No se añadieron químicos a esta corriente.

La mezcla de fibras Kraft de madera blanda del norte/madera dura del norte (a partir de este momento, fibras LL19/LL16) del cajón (11) se suministra a la caja (43). La corriente de salida (17) alimenta el refinador (27) que funciona en un punto sin carga para minimizar la acción de refinado. Una parte de la corriente (17) se extrajo (aproximadamente el 30% de la corriente (17)) para formar la corriente (23). Se añadió un compuesto químico de resistencia en húmedo disponible comercialmente en el punto (25) en una cantidad de 0,82 libras/tonelada de sólidos activos por peso total de la lámina. A continuación, se dividió la corriente (23) con un 50% para formar la corriente (32) y un 50% para formar la corriente (34).

Las fibras LL19/LL16 del cajón (12) se suministraron a la caja (44). Se suministró el agente de apresto (Hercon 79, disponible comercialmente en Hercules Incorporated) a la salida de la caja mediante un punto de adición de compuestos químicos (15) a una proporción de adición de 0,57 kg/tonelada (1,25 libras/tonelada) de sólidos activos por peso total de la lámina. Se derivó el refinador (28) que se muestra en la figura 1. Una parte de la corriente (18) se extrajo (aproximadamente el 30% de la corriente (18)) para formar la corriente (24). Se añadió un agente de resistencia en húmedo disponible comercialmente en el punto (26) en una cantidad de 0,37 kg/tonelada (0,82 libras/tonelada) de sólidos activos por peso total de la lámina. A continuación, se dividió la corriente (24) con un 50% para formar la corriente (33) y un 50% para formar la corriente (35).

Después se combinaron las corrientes (32) y (35) para formar la corriente (38) que se suministró a la bomba impulsora (41), la bomba impulsora de la capa de fieltro. Se añadió un compuesto químico disponible comercialmente en los puntos (30) y (31) con el fin de controlar la resistencia a la tensión en seco final. Las corrientes (33) y (34) se combinaron para formar la corriente (37) que se suministró a la bomba impulsora (40), la bomba impulsora de la capa media. Se añadió un compuesto químico disponible comercialmente en el punto (30) con el fin de controlar la resistencia a la tensión en seco final. Por lo tanto, ambas corrientes (37) y (38) se dedicaron por completo a las fibras LL19/LL16, habiendo sido refinada la mitad y habiéndose añadido a la otra mitad un agente de apresto.

La suspensión de fibras de eucalipto procedente de la bomba impulsora (39) se suministró a la capa superior/capa de secado de la caja (62) (en la figura 2) a una consistencia del 0,1% (kg de fibra seca/kg del total*100%). Se añadió una cantidad de fibra de eucalipto a la bomba impulsora (39) de modo que el 50% del total del peso de la lámina terminada sea de eucalipto. Las fibras LL19/LL16 procedentes de las bombas impulsoras (40) y (41) suministran la capa media y la capa inferior/capa de fieltro de la caja (62) a una consistencia del 0,05%. Una cantidad de fibra LL19/LL16 se añadió de modo que el 25% del peso total del producto terminado fuera LL19/LL16 procedente de la bomba impulsora (40) y un 25% procedente de la bomba impulsora (41).

La caja de varias capas (62) inyectó esta suspensión acuosa de fibra para la fabricación de papel entre una tela de formación Appleton Mills 2164A (50) y una prensa de fieltro Appleton Mills tipo 5611-AmFlex 2 S (52). El fieltro y la tela se desplazaban a 914,4 m/minuto (3.000 pies/minuto) y la velocidad de chorro de la caja se ajustó para que alcanzara la proporción deseada de tensión MD con respecto a la tensión CD, típicamente 2.850 pies/minuto. Se eliminó el agua de la emulsión para la fabricación de papel depositado a través de la tela de formación debido a la fuerza centrífuga a medida que el elemento laminar húmedo formado recientemente atravesaba el arco del rodillo de formación (51). Al separarse la tela de formación y la prensa de fieltro, el elemento laminar húmedo, secado hasta una consistencia del 12%, se transportó sobre el fieltro de prensa (52) al rodillo de presión en vacío (53). El rodillo de presión en vacío cubierto de goma extrajo más agua del elemento laminar húmedo hasta una consistencia de aproximadamente el 42% mediante una presión mecánica sobre el secador Yankee (54) a 200 psi de presión punta con una presión en vacío de 5'' a través del fieltro de prensa.

El secador Yankee calentado mediante vapor (54) y la campana de aire a temperatura elevada calentada mediante gas (55) secaron el elemento laminar celulósico hasta una consistencia de peso en seco superior al 96%. Antes de extraer la lámina del secador mediante la cuchilla de crepado (56), la temperatura de la lámina excedió los 180ºF. Una mezcla acuosa de adhesivo se roció de manera continuada sobre el secador Yankee mediante el pulverizador (58). El elemento laminar crepado se enrolló después alrededor de un núcleo (57) que giraba a una velocidad aproximadamente un 30% inferior a la del secador Yankee.

La lámina final presentaba la siguiente composición de fibras: 50% de eucalipto (EUC), 36% de kraft de madera blanda del norte (LL19), y 14% de kraft madera dura del norte (LL16).

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Se probó la velocidad de absorción del Ejemplo 1 por lo menos 15 días después de la fabricación del elemento laminar de base. La velocidad de absorción del Ejemplo 1 fue de 14 segundos. Otros datos del producto se ofrecen en la Tabla 1.

Ejemplo 2

El Ejemplo 2 se produjo de manera idéntica a la del Ejemplo 1, pero añadiendo Hercon 79 a 0,68 kg/tonelada (1,5 libra/tonelada) de sólidos activos por peso total de la lámina a través del punto de adición de compuestos químicos (15).

Se probó la velocidad de absorción del Ejemplo 2 por lo menos 15 días después de la fabricación del elemento laminar de base. La velocidad de absorción del Ejemplo 2 fue de 24 segundos. Otros datos del producto se ofrecen en la Tabla 1.

Ejemplo 3

El Ejemplo 3 se produjo de manera idéntica a la del Ejemplo 1, pero añadiendo Hercon 79 a 0,79 kg/tonelada (1,75 libra/tonelada) de sólidos activos por peso total de la lámina a través del punto de adición de compuestos químicos (15).

Se probó la velocidad de absorción del Ejemplo 3 por lo menos 15 días después de la fabricación del elemento laminar de base. La velocidad de absorción del Ejemplo 3 fue de 41 segundos. Otros datos del producto se ofrecen en la Tabla 1.

Ejemplo 4

El Ejemplo 4 se produjo de manera idéntica a la del Ejemplo 1, pero sin añadir Hercon 79 de control para comparar con los Ejemplos 1 a 3.

Se probó la velocidad de absorción del Ejemplo 4 por lo menos 15 días después de la fabricación del elemento laminar de base. La velocidad de absorción del Ejemplo 4 fue de 2,7 segundos. Otros datos del producto se ofrecen en la Tabla 1.

Ejemplo 5

El Ejemplo 5 se produjo de manera idéntica a la del Ejemplo 1, pero añadiendo un agente de apresto alternativo, Precis 3000 (disponible en Hercules Incorporated) añadido a 0,45 kg/tonelada (1 libra/tonelada) de sólidos activos por peso total de la lámina a través del punto de adición de compuestos químicos (15).

Se probó la velocidad de absorción del Ejemplo 5 por lo menos 15 días después de la fabricación del elemento laminar de base. La velocidad de absorción del Ejemplo 5 fue de 17 segundos. Otros datos del producto se ofrecen en la Tabla 1.

Ejemplo 6

El Ejemplo 6 se produjo de manera idéntica a la del Ejemplo 1, pero añadiendo Precis 3000 a 0,57 kg/tonelada (1,25 libra/tonelada) de sólidos activos por peso total de la lámina a través del punto de adición de compuestos químicos (15).

Se probó la velocidad de absorción del Ejemplo 6 por lo menos 15 días después de la fabricación del elemento laminar de base. La velocidad de absorción del Ejemplo 6 fue de 36 segundos. Otros datos del producto se ofrecen en la Tabla 1.

Ejemplo 7

El Ejemplo 7 se produjo de manera idéntica a la del Ejemplo 1, pero añadiendo Precis 3000 a 0,68 kg/tonelada (1,5 libra/tonelada) de sólidos activos por peso total de la lámina a través del punto de adición de compuestos químicos (15).

Se probó la velocidad de absorción del Ejemplo 7 por lo menos 15 días después de la fabricación del elemento laminar de base. La velocidad de absorción del Ejemplo 7 fue de 105 segundos. Otros datos del producto se ofrecen en la Tabla 1.

Ejemplo 8

El Ejemplo 8 se produjo de manera idéntica a la del Ejemplo 1, pero añadiendo Precis 3000 a 0,79 kg/tonelada (1,75 libra/tonelada) de sólidos activos por peso total de la lámina a través del punto de adición de compuestos químicos (15).

Se probó la velocidad de absorción del Ejemplo 8 por lo menos 15 días después de la fabricación del elemento laminar de base. La velocidad de absorción del Ejemplo 8 fue de 325 segundos. Otros datos del producto se ofrecen en la Tabla 1.

Ejemplo 9

El Ejemplo 9 se produjo de manera idéntica a la del Ejemplo 1, pero añadiendo Precis 3000 a 0,68 kg/tonelada (1,5 libra/tonelada) de sólidos activos por peso total de la lámina a través del punto de adición de compuestos químicos (15).

Se probó la velocidad de absorción del Ejemplo 9 por lo menos 15 días después de la fabricación del elemento laminar de base. La velocidad de absorción del Ejemplo 9 fue de 3 segundos. Otros datos del producto se ofrecen en la Tabla 1.

TABLA 1

2

3

Claims (16)

1. Elemento laminar celulósico suave, que comprende fibras de celulosa para fabricación de papel con apresto a las que se ha añadido un agente de apresto en una cantidad de unos 0,11 kg (0,25 libras en seco) a unos 4,54 kg (10 libras en seco) de apresto activo por tonelada de fibra de fabricación de papel con apresto, teniendo dicho elemento laminar celulósico una velocidad de absorción de unos 10 segundos o superior y un módulo MD de unos 30 kilos o inferior.

2. Elemento laminar celulósico, según la reivindicación 1, en el que la cantidad de agente de apresto añadida es de unos 0,45 kg (1 libra en seco) a unos 2,72 kg (6 libras en seco) de apresto activo por tonelada de fibra para fabricación de papel con apresto.

3. Elemento laminar celulósico, según la reivindicación 1 ó 2, en el que la cantidad de agente de apresto añadida es de unos 0,91 kg (2 libras en seco) a unos 1,81 kg (4 libras en seco) de apresto activo por tonelada de fibra para fabricación de papel con apresto.

4. Elemento laminar celulósico, según la reivindicación 1, en el que la porosidad es de unos 1.415,85 L (50 pies^{3}) por minuto o superior, preferentemente 1.982,19 L (70 pies^{3}) o superior.

5. Elemento laminar celulósico, según la reivindicación 1 ó 2, en el que la porosidad es de unos 1.699,02 L (60 pies^{3}) a unos 2.548,53 L (90 pies^{3}).

6. Elemento laminar celulósico, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la densidad es de unos 0,25 g por ml o menos.

7. Elemento laminar celulósico, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el agente de apresto se selecciona a partir de un grupo que forman ácido resínico, dímeros de cetona de alquilo, dímeros de cetona de alquenilo, anhídrido succínico de alquenilo, dímeros de cetona de alquilo y dímeros de cetona de alquenol de la fórmula:

4

en la que R_{1} y R_{2} se basan en cadenas de carbono C_{16} a C_{18} alifático, y combinaciones de las mismas.

8. Elemento laminar celulósico, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la velocidad de absorción es de unos 30 segundos o superior, preferentemente 50 segundos o superior, más preferentemente 75 segundos o superior, aún más preferentemente 100 segundos, todavía más preferentemente 150 segundos o superior, y lo más preferentemente 200 segundos o superior.

9. Elemento laminar celulósico, según la reivindicación 7, en el que la absorción es de 10 a 450 segundos.

10. Elemento laminar celulósico, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el módulo MD es de unos 20 kg o menos, preferentemente 10 kg o menos, más preferentemente de unos 3 a unos 10 kg.

11. Elemento laminar celulósico, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho elemento laminar celulósico comprende dos estratos, presentando cada estrato una o dos capas, de manera que el elemento laminar celulósico posee dos capas externas y dos o más capas internas.

12. Elemento laminar celulósico, según la reivindicación 11, en el que las fibras para fabricación de papel con apresto se encuentran en una de las capas interiores o en más de una.

13. Elemento laminar celulósico, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el agente de apresto se añade a las fibras antes de formar la malla de elemento laminar celulósico.

14. Elemento laminar celulósico, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el agente de apresto se añade a las fibras antes de secar el elemento laminar celulósico.

15. Elemento laminar celulósico, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el agente de apresto se añade a las fibras durante el secado del elemento laminar celulósico o después de que el elemento laminar celulósico se haya secado.

16. Método de fabricación de un elemento laminar celulósico, comprendiendo dicho método:

a) formar una primera suspensión acuosa que comprende fibras para fabricación de papel y un agente de apresto en una cantidad de unos 0,11 kg (0,25 libras en seco) a unos 4,54 kg (10 libras en seco) de apresto activo por tonelada de fibra de fabricación de papel con apresto;

b) formar una segunda suspensión acuosa de fibras para la fabricación de papel;

c) suministrar por separado la primera y la segunda suspensiones acuosas de fibras para fabricación de papel a una caja en capas;

d) depositar la primera y la segunda suspensiones acuosas sobre una tela de formación para formar un elemento laminar en capas en la que la primera suspensión se deposita entre la segunda suspensión y la tela de formación; y

e) secar el elemento laminar para formar una lámina de elemento laminar celulósico.