ES2339424T3 - Toallitas humedas que comprenden polimeros sensibles a iones dispersables en agua y metodos de preparacion de las mismas. - Google Patents
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Abstract
Toallita húmeda que tiene una resistencia a la tracción en húmedo en utilización en la dirección transversal de, como mínimo, 100 g/pulgada (100 g/2,54 cm) en la que la toallita húmeda tiene una resistencia a la tracción de, aproximadamente, menos de 30 g/pulgada (30 g/2,54 cm) después de ser sumergida en agua con una concentración de iones Ca2+ y/o Mg2+ de, aproximadamente, 50 ppm durante aproximadamente una hora y en la que la toallita húmeda comprende una lámina de tela saturada con una composición de humectación, en la que la lámina de tela comprende material fibroso y un aglutinante sensible a iones que comprende un copolímero de ácido acrílico modificado con aniones sulfonato y un coaglutinante seleccionado de entre poli(etileno-acetato de vinilo) no reticulado, poli(estireno-butadieno) no reticulado, y poli (estireno-acrílico) no reticulado, y en la que la composición de humectación contiene, aproximadamente, menos del 10% en peso de disolventes orgánicos.
Description
Toallitas húmedas que comprenden polímeros
sensibles a iones dispersables en agua y métodos de preparación de
las mismas.
La presente invención se refiere a toallitas
húmedas ("wet wipes") desechables que comprenden composiciones
de aglutinantes sensibles a iones dispersables en agua.
Durante muchos años, el problema de la capacidad
de desecho ha plagado a las industrias que proporcionan artículos
desechables, tales como pañales, toallitas húmedas, prendas de
vestir para incontinencia y productos para el cuidado femenino. A
pesar de que se ha avanzado mucho para resolver este problema, uno
de los puntos débiles ha sido la incapacidad para crear una tela
fibrosa coherente y económica, que se disuelva o se desintegre en
agua fácilmente, pero que tenga aún resistencia suficiente durante
su utilización. Véase, por ejemplo, la patente GB 2.241.373 y la
patente de EE.UU. No. 4.186.233. Sin un producto de este tipo, la
capacidad del usuario para desechar el producto arrojándolo al
inodoro, si no queda eliminada, se reduce enormemente. Además, la
capacidad del producto para desintegrarse en un vertedero es muy
limitada, debido a que una gran parte de los componentes del
producto, que pueden ser biodegradables o fotodegradables, están
encapsulados en plástico o unidos entre sí por el mismo que, si se
degrada, lo hace durante un periodo de tiempo largo. En
consecuencia, si el plástico se desintegra en presencia de agua, se
podrían degradar los componentes internos como resultado de la
ruptura de la encapsulación o enlaces plásticos.
Los productos desechables, tales como pañales,
productos para el cuidado femenino y productos para el cuidado de
incontinencia para adultos se pueden hacer para ser desechados a
través del inodoro. Generalmente, estos productos comprenden un
revestimiento en el lado del cuerpo que debe dejar pasar rápidamente
a fluidos, tales como la orina o menstruación, para que el fluido
pueda ser absorbido por un núcleo absorbente del producto.
Normalmente, el revestimiento en el lado del cuerpo puede ser una
tela fibrosa coherente, que de forma deseable posee varias
características, tales como suavidad y flexibilidad. Típicamente, la
tela fibrosa del material de revestimiento en el lado del cuerpo
puede formarse por deposición húmeda o seca (aire) generalmente
aleatoria de una pluralidad de fibras y la unión de las mismas para
formar una tela coherente con composiciones aglutinantes. Las
composiciones aglutinantes del pasado han realizado bien esta
función. Sin embargo, las telas fibrosas que comprenden estas
composiciones tienden a ser no dispersables y presentan problemas en
sistemas típicos de saneamiento doméstico.
Se han desarrollado recientemente composiciones
aglutinantes que pueden ser más dispersables y son más respetuosas
con el medio ambiente que las composiciones aglutinantes del pasado.
Una clase de composiciones aglutinantes incluye materiales
poliméricos que tienen solubilidad inversa en agua. Estas
composiciones aglutinantes son insolubles en agua caliente, pero son
solubles en agua fría, tal como la que se encuentra en un inodoro.
Es bien conocido que varios polímeros presentan puntos de nube o
propiedades de solubilidad inversa en medios acuosos. Estos
polímeros se han citado en varias publicaciones para diversas
aplicaciones, tales como (1) retardantes de evaporación (documento
JP 6207162); (2) como composiciones sensibles a la temperatura, que
son útiles como indicadores de temperatura debido a un cambio brusco
de color asociado con un cambio de temperatura correspondiente
(documento JP 6192527); (3) como materiales sensibles al calor que
son opacos a una temperatura especifica y se vuelven transparentes
cuando se enfrían por debajo de la temperatura especifica
(documentos JP 51003248 y JP 81035703); (4) como apósitos para
heridas con buenas características absorbentes y fácil eliminación
(documento JP 6233809); y (5) como materiales en productos para el
cuidado personal desechables (patente de EE.UU. No. 5.509.913,
otorgada a Richard S. Yeo el 23 de abril, 1996 y asignada a
Kimberly-Clark Corporation).
Otros aglutinantes de interés recientes incluyen
una clase de aglutinantes que son sensibles a iones. Varias patentes
de EE.UU. y Europa asignadas a Lion Corporation de Tokio, Japón, dan
a conocer polímeros sensibles a iones que comprenden ácido acrílico
y acrilatos de alquilo o arilo. Véanse las patentes de EE.UU. Nos.
5.312.883, 5.317.063 y 5.384,189, las memorias descriptivas de las
cuales se incorporan en el presente documento por referencia, así
como la patente europea. No. 608460A1. En la patente de EE.UU. No.
5.312.883, se dan a conocer terpolímeros como aglutinantes adecuados
para telas no tejidas desechables. Los terpolímeros basados en ácido
acrílico dados a conocer, que comprenden ácido acrílico parcialmente
neutralizado, acrilato de butilo y acrilato de
2-etilhexilo, son aglutinantes adecuados para su
utilización en telas no tejidas desechables en algunas partes del
mundo. Sin embargo, debido a la presencia de una pequeña cantidad de
acrilato sódico en el terpolímero parcialmente neutralizado, estos
aglutinantes no se dispersan en agua que contiene más de
aproximadamente 15 ppm de Ca^{2+} y/o Mg^{2+}. Cuando se coloca
en agua que contiene más de aproximadamente 15 ppm de iones
Ca^{2+} y/o Mg^{2+}, las telas no tejidas que utilizan los
aglutinantes descritos anteriormente mantienen una resistencia a la
tracción mayor de 30 g/2,54 cm (30 g/pulgada), lo que afecta
negativamente a la "capacidad de dispersión" de la tela. El
mecanismo propuesto para el fallo es que cada ión calcio se enlaza
con dos grupos carboxilato bien de forma intramolecular o bien de
forma intermolecular. La asociación intramolecular provoca que la
cadena de polímero se pliegue, lo que finalmente conduce a la
precipitación del polímero. La asociación intermolecular produce
reticulación. Si se producen asociaciones intramoleculares o
intermoleculares, el terpolímero no es soluble en agua que contiene
más de 15 ppm Ca^{2+} y/o Mg^{2+}. Debido a la interacción
fuerte entre los iones calcio y los grupos carboxilato del
terpolímero, la disociación del complejo es altamente improbable
dado que esta asociación es irreversible. Por lo tanto, el polímero
descrito anteriormente que ha sido expuesto a una solución de
concentración elevada de Ca^{2+} y/o Mg^{2+} no se dispersará en
agua aunque la concentración de calcio disminuya. Esto limita la
aplicación del polímero como aglutinante de material desechable,
porque la mayoría de las áreas a lo largo de los EE.UU. tiene agua
dura, que contiene más de 15 ppm de Ca^{2+} y/o Mg^{2+}.
En una solicitud relacionada asignada a Kimberly
Clark; es decir, la solicitud de patente de EE.UU. No. de serie
09/223.999, presentada el 31 de diciembre de 1998, se da a conocer
una modificación de los terpolímeros de ácido acrílico de las
patentes mencionadas anteriormente de Lion Corporation.
Específicamente, la solicitud de patente de EE.UU. No. de serie
09/223.999 da a conocer terpolímeros de ácido acrílico modificados
con aniones sulfonato que tienen una capacidad de dispersión
mejorada en agua relativamente dura; por ejemplo, hasta 200 ppm de
Ca^{2+} y/o Mg^{2+}, comparados con los polímeros de Lion sin
modificar. Sin embargo, los polímeros sensibles a iones de Lion
Corporation de las patentes mencionadas anteriormente y los
terpolímeros de ácido acrílico modificados con aniones sulfonato de
la solicitud relacionada, cuando se utilizan como aglutinantes para
productos para el cuidado personal, tales como toallitas húmedas,
tienen típicamente humectabilidad de lámina reducida, mayor rigidez
de lámina, mayor adherencia de lámina, capacidad reducida de
pulverizado de aglutinante y coste de producto relativamente
elevado.
Otro enfoque para productos para el cuidado de
personal dispersables se da a conocer en la patente EE.UU. No.
5.281.306 de Kao Corporation de Tokio, Japón. Esta patente da a
conocer una lámina de limpieza desintegrable en agua; es decir, una
toallita húmeda, que comprende fibras dispersables en aguas tratadas
con un aglutinante soluble en agua, que tiene un grupo carboxilo. La
lámina de limpieza se trata con un agente de limpieza que contiene
un 5%-95% de un disolvente orgánico compatible con agua y un 95%-5%
de agua. Un disolvente orgánico preferente es propilen glicol. La
lámina de limpieza conserva la resistencia en húmedo y no se
dispersa en el agente de limpieza basado en disolvente orgánico,
pero se dispersa en agua.
Aunque muchas patentes dan a conocer varias
composiciones sensibles a iones y temperatura para materiales
dispersables en agua o desechables, existe una necesidad de
productos dispersables que posean suavidad, flexibilidad,
tridimensionalidad, y resiliencia; integridad estructural y drenaje
en presencia de líquidos corporales (incluyendo heces) a la
temperatura del cuerpo; y dispersión real de fibras después de
desecharse por el inodoro para que las fibras no se enreden con
raíces de árboles o en los codos de las tuberías del alcantarillado.
Además, los polímeros conocidos sensibles a iones, como los de Lion
Corporation y los de la solicitud relacionada de Kimberly Clark,
tienen viscosidades relativamente elevadas a velocidades de
cizalladura elevadas que hacen su aplicación por pulverización
imposible o muy difícil. Además, existe una necesidad en la técnica
de productos desechables que tengan capacidad de dispersión en agua
de todas las áreas del mundo, incluyendo áreas de agua blanda o
dura. Además, existe una necesidad de aglutinantes dispersables en
agua que no reduzcan la humectabilidad del producto con el que se
utilizan y que sean pulverizables para una aplicación fácil y
uniforme y para su penetración en los productos. Por último, existe
una necesidad de toallitas húmedas dispersables en agua,
desechables, que sean estables durante el almacenamiento y que
mantengan un nivel de resistencia en húmedo durante su utilización y
que estén humedecidas con una composición de humectación que está
relativamente libre o está sustancialmente libre de disolventes
orgánicos. Un producto de este tipo es necesario a un coste
razonable, sin comprometer la seguridad del producto y los aspectos
medioambientales, algo que no han logrado los últimos productos.
La presente invención se refiere a toallitas
húmedas que comprenden formulaciones de polímero sensible a iones,
que se han desarrollado para solucionar los problemas descritos
anteriormente asociados a los polímeros sensibles a iones
actualmente disponibles, y otros polímeros descritos en literatura.
Las formulaciones de polímero sensible a iones de la presente
invención tienen una "propiedad activable", de modo que los
polímeros son insolubles en una composición de humectación que
comprende iones de un tipo y concentración particular, tales como
soluciones de sal monovalente a una concentración, aproximadamente,
del 0,3% al 10%, pero que pueden ser solubles cuando se diluyen en
agua que incluye soluciones de sales divalentes, tales como agua
dura con hasta 200 ppm (partes por millón) de iones calcio y
magnesio. A diferencia de algunas formulaciones de polímero sensible
a iones, que pierden capacidad de dispersión en agua dura debido a
la reticulación iónica por los iones calcio, las formulaciones de
polímero de la presente invención son relativamente insensibles a
los iones calcio y/o magnesio. En consecuencia, los productos
desechables que contienen formulaciones de polímero de la presente
invención mantienen la capacidad de dispersión en agua dura. Además,
las formulaciones de polímero sensible a iones de la presente
invención pueden tener propiedades mejoradas de capacidad de
pulverización o menor viscosidad a alta cizalladura, humectabilidad
mejorada de producto o propiedades reducidas de rigidez y adherencia
de producto.
Las formulaciones de polímero de la presente
invención se utilizan como material aglutinante para toallitas
húmedas para utilización personal, tal como limpieza o tratamiento
de la piel, desmaquillantes, eliminación de esmalte de uñas,
atención médica, y además en toallitas para su utilización en
limpieza de superficies duras, cuidado de automóviles, que incluyen
toallitas que comprenden agentes de limpieza, desinfectantes y
similares. Los productos desechables mantienen la integridad o
resistencia en húmedo durante su almacenamiento y utilización y se
desintegran o se dispersan después de su eliminación por el inodoro
cuando la concentración de sal queda por debajo de un nivel critico.
Entre los sustratos adecuados para el tratamiento se incluyen
tejido, tal como el tejido rizado o no rizado, productos de
coformado, telas hidroenredadas ("hidroentangled"), alfombras
depositadas por aire ("airlaid"), pulpa ahuecada
("bluff"), telas no tejidas y compuestos de las mismas. Métodos
para la producción de tejidos no rizados y telas de tejido
tridimensional moldeadas para su utilización en la presente
invención se pueden encontrar en las solicitudes de patente de
EE.UU. de propiedad común, Número de serie 08/912.906, "Telas
húmedas resilientes y artículos desechables producidos con las
mismas", por F. J. Chen y otros, presentada el 15 de agosto de
1997; patente de EE.UU. No. 5.429,686, otorgada a Chiu y otros el 4
de julio de 1995; patente de EE.UU. No. 5.399.412, otorgada a S. J.
Sudall y S. A. Engel el 21 de marzo de 1995; patente de EE.UU. No.
5.672.248, otorgada a Wendt y otros el 30 de septiembre de 1997; y
patente de EE.UU. No. 5.607.551, otorgada a Farrington y otros el 4
de marzo de 1997. Las estructuras de tejido moldeadas de las
patentes anteriores pueden ser especialmente útiles al proporcionar
una buena limpieza en una toallita húmeda. Puede promoverse además
la buena limpieza proporcionando un grado de textura en otros
sustratos, así como mediante relieve, moldeo, mojado y secado
mediante aire en una tela con textura y similares.
El material depositado por aire puede ser
formado mediante la dosificación de un flujo de aire que contiene
las fibras y otros materiales opcionales, en condiciones
sustancialmente secas, en una malla de conformación metálica que
normalmente se mueve horizontalmente. Sistemas y aparatos adecuados
para la deposición por aire de mezclas de fibras y material
termoplástico se dan a conocer, por ejemplo, en la patente de EE.UU.
No. 4.157.724 (Persson), otorgada el 12 de junio de 1979 y reemitida
el 25 de diciembre como patente de EE.UU. Re. No. 31.775; patente de
EE.UU. No. 4.278.113 (Persson), otorgada el 14 de julio de 1981;
patente de EE.UU. No. 4.264.289 (Day), otorgada el 28 de abril de
1981; patente de EE.UU. No. 4.352.649 (Jacobsen y otros), otorgada
el 5 de octubre de 1982; patente de EE.UU. No. 4.353.687 (Hosler, y
otros), otorgada el 12 de octubre de 1982; patente de EE.UU. No.
4.494.278 (Kroyer, y otros), otorgada el 22 de enero de 1985;
patente de EE.UU. No. 4.627.806 (Johnson), otorgada el 9 de
diciembre de 1986; patente de EE.UU. No. 4.650.409 (Nistri, y
otros), otorgada el 17 de marzo de 1987; y patente de EE.UU. No.
4.724.980 (Farley), otorgada el 16 de febrero de 1988; y patente de
EE.UU. No. 4.640.810 (Laursen y otros), otorgada el 3 de febrero de
1987.
La presente invención da a conocer además cómo
preparar toallitas húmedas no tejidas dispersables en agua, que son
estables en fluidos que tienen una primera composición iónica, tales
como iones monovalentes en una concentración particular
sustancialmente mayor que la que se encuentra en agua dura típica,
utilizando las formulaciones únicas de polímero descritas
anteriormente como composiciones aglutinantes. Las telas no tejidas
resultantes son desechables y dispersables en agua debido a la
sensibilidad ajustada a los iones, que se puede activar
independientemente de la dureza del agua encontrada en los inodoros
de todos los EE.UU. y el mundo. Los productos dispersables de
acuerdo con la presente invención pueden tener además propiedades
mejoradas de suavidad y flexibilidad. Estos productos tienen además
adherencia reducida. En algunas realizaciones, las formulaciones de
polímero con las que se tratan estos artículos pueden tener
propiedades de capacidad de pulverización mejoradas, lo que mejora
la distribución de polímero en el producto y la penetración en el
producto, además de facilidad de aplicación, lo que se traduce en
ahorro de costes.
Las toallitas húmedas que utilizan las
formulaciones de polímero de la presente invención son estables
durante su almacenamiento y mantienen el nivel deseable de
resistencia en húmedo durante su utilización y se humectan con una
composición humectante o agente de limpieza que está relativamente
libre de disolventes orgánicos, o está sustancialmente libre de los
mismos.
Estas características y ventajas de la presente
invención se harán evidentes después de una revisión de la siguiente
descripción detallada de las realizaciones dadas a conocer y los
dibujos y reivindicaciones adjuntas.
\vskip1.000000\baselineskip
La figura 1 es un gráfico que muestra datos de
resistencia en húmedo para tres formulaciones aglutinantes en
función del ambiente iónico y el tiempo de inmersión.
La figura 2 es un gráfico que muestra cómo la
resistencia a la tracción en húmedo (descrita como CDWT en gramos
por 2,54 cm sobre una amplia gama de tiempos de inmersión) puede
cambiar con el tiempo cuando una tela, que comprende 68 gsm de tela
de madera blanda depositada por aire y aglutinantes sensibles a
iones, se sumerge en soluciones que comprenden iones calcio.
La figura 3 compara dos conjuntos de datos del
producto Lion SSB-3b tomados de la figura 2
(etiquetado con código 3300) con un aglutinante sulfonatado sensible
a sal mezclado con polímero
Dur-O-Set® RB en una proporción
75/25.
\vskip1.000000\baselineskip
A efectos de ser formulaciones sensibles a iones
eficaces, adecuadas para su utilización en productos de cuidado
personal desechables o dispersables agua, de forma deseable, las
formulaciones deben ser (1) funcionales; es decir, mantener la
resistencia en húmedo en condiciones controladas y disolverse o
dispersarse rápidamente en agua blanda o dura, tal como la que se
encuentra en los inodoros y los sumideros de todo el mundo; (2)
seguras (no tóxicas); y (3) relativamente económicas. Además de los
factores anteriores, las formulaciones sensibles a iones cuando se
utilizan como una composición aglutinante para un sustrato no
tejido, tal como una toallita húmeda, de forma deseable deben (4)
ser procesables de forma comercial; es decir, se pueden aplicar
relativamente rápido a gran escala, tal como por pulverización, lo
que requiere que la composición aglutinante tenga una viscosidad
relativamente baja a alta cizalladura; (5) proporcionar niveles
aceptables de humectabilidad de lámina o sustrato; y (6)
proporcionar una sensación mejorada al producto, tal como
flexibilidad de producto mejorada y adherencia reducida. La
composición de humectación con la que se tratan las toallitas
húmedas de la presente invención puede proporcionar algunas de las
ventajas anteriores y, además, puede proporcionar una o más de las
siguientes propiedades, (7) cuidado mejorado de la piel, tal como
reducción de la irritación de la piel u otros beneficios, (8)
propiedades táctiles mejoradas y (9) promoción de una buena limpieza
proporcionando un equilibrio en utilización entre la fricción y la
lubricidad sobre la piel (deslizamiento sobre la piel). Las
formulaciones de polímero sensible a iones de la presente invención
y los artículos producidos con las mismas, especialmente toallitas
húmedas que comprenden composiciones humectantes particulares que se
exponen a continuación, pueden satisfacer muchos o todos los
criterios anteriores. Por supuesto, no es necesario que se
satisfagan todas las ventajas para que las realizaciones preferentes
de la presente invención se encuentren dentro del alcance de la
presente invención.
Las formulaciones de polímero de la presente
invención se forman a partir de un polímero sensible a iones y un
coaglutinante. Como mínimo, un polímero de las formulaciones de
polímero de la presente invención es un polímero sensible a iones.
Los polímeros sensibles a iones son conocidos en la técnica e
incluyen cualquier polímero cuya solubilidad en agua varía según el
tipo y la cantidad de iones presentes en el agua. Entre los
polímeros sensibles a iones útiles en la presente invención se
incluyen, sin que constituyan limitación, el terpolímero de ácido
acrílico modificado con aniones sulfonato de la solicitud
relacionada 09/223.999 asignada a Kimberly Clark Worldwide, Inc.;
los polímeros libres de ácido acrílico de la solicitud de patente de
EE.UU. relacionada, presentada el 4 de mayo de 2000, titulada
"Polímeros sensibles a iones dispersables en agua dura y
aplicaciones de los mismos" (identificada como KC No. 15851; J
& A No. 11302-0481; Etiqueta de correo Express
No. EL498682165US), asignada también a Kimberly Clark Worldwide,
Inc.
Los polímeros sensibles a iones de las
solicitudes mencionadas anteriormente de
Kimberly-Clark Worlwide, Inc. son útiles en la
presente invención. El terpolímero de ácido acrílico modificado con
aniones sulfonato de la solicitud de patente relacionada 09/223.999,
asignada a Kimberly-Clark Worldwide, Inc., es
deseable porque, a diferencia de los polímeros de Lion Corp. y otros
polímeros citados en la literatura técnica, los polímeros de la
solicitud relacionada 09/223.999 son solubles en agua que tiene
desde, aproximadamente, menos de 10 ppm de Ca^{2+} y/o Mg^{2+}
hasta, aproximadamente, 200 ppm de Ca^{2+} y/o Mg^{2+}. Los
polímeros de la solicitud relacionada están formulados para
minimizar la interacción potencialmente fuerte entre los aniones de
los polímeros y los cationes en el agua. Esta interacción fuerte
puede explicarse a través de la teoría ácido-base
duro-blando propuesta por R. G. Pearson en el
Journal of the American Chemical Society, Vol. 85, pág. 3533
(1963); o N. S. Isaacs en el libro de texto, Physical Organic
Chemistry, publicado por Longman Scientific and Technical con
John Wiley & Sons, Inc., Nueva York (1987). Aniones duros y
cationes duros interactúan fuertemente entre sí. Aniones blandos y
cationes blandos interactúan además fuertemente entre sí. Sin
embargo, aniones blandos y cationes duros, y viceversa, interactúan
débilmente entre sí. En los polímeros de Lion, el anión carboxilato
del acrilato sódico es un anión duro, que interactúa fuertemente con
los cationes duros, Ca^{2+} y/o Mg^{2+}, presentes en agua dura
y moderadamente dura. Al reemplazar los aniones carboxilato con un
anión más blando, tal como un anión sulfonato, se reduce la
interacción entre los aniones de un polímero sensible a iones y los
cationes duros, Ca^{2+} y/o Mg^{2+}, presentes en agua dura y
moderadamente dura.
Tal como se utiliza en la presente memoria
descriptiva, el término "agua blanda" se refiere a agua con un
contenido de iones divalentes menor, aproximadamente, de 10 ppm. Tal
como se utiliza en la presente memoria descriptiva, el término
"agua moderadamente dura" se refiere a agua con un contenido de
iones divalentes de, aproximadamente, 10 a, aproximadamente, 50 ppm.
Tal como se utiliza en la presente memoria descriptiva, el término
"agua dura" se refiere a agua con un contenido de iones
divalentes mayor de, aproximadamente, 50 ppm hasta, aproximadamente,
200 ppm. Controlando el equilibrio hidrofóbico/hidrofílico y la
composición de los polímeros, así como la combinación de polímeros
que forman la formulación, se producen las formulaciones de polímero
sensible a iones que tienen la resistencia de unión en utilización y
la capacidad de dispersión en el agua deseadas. El polímero sensible
a iones puede ser un copolímero, como un terpolímero.
Los copolímeros de ácido acrílico sensibles a
iones pueden comprender cualquier combinación de monómeros de ácido
acrílico y monómeros de éster acrílico (acrilato de alquilo) capaces
de tener polimerización de radicales libres en un copolímero y,
específicamente, un terpolímero. Entre los monómeros adecuados de
ácido acrílico se incluyen, sin que constituyan limitación, ácido
acrílico y ácido metacrílico. Entre los monómeros acrílicos
adecuados se incluyen, sin que constituyan limitación, ésteres
acrílicos y ésteres metacrílicos que tienen un grupo alquilo de 1 a
18 átomos de carbono o un grupo cicloalquilo de 3 a 18 átomos de
carbono y, es preferente, que se utilicen individualmente o en
combinación ésteres acrílicos y/o ésteres metacrílicos tengan un
grupo alquilo de 1 a 12 átomos de carbono o un grupo de cicloalquilo
de 3 a 12 átomos de carbono. Entre otros monómeros adecuados se
incluyen, sin que constituyan limitación, monómeros basados en
acrilamida y metacrilamida, tales como acrilamida,
N,N-dimetil acrilamida, N-etil
acrilamida, N-isopropil acrilamida e hidroximetil
acrilamida; N-vinilpirrolidinona;
N-vinilformamida; acrilatos de hidroxialquilo y
metacrilatos de hidroxialquilo, tales como acrilato de hidroxietilo
y metacrilato de hidroxietilo. Otros monómeros de ácido acrílico y
monómeros de éster acrílico adecuados se describen en la patente de
EE.UU. No. 5.317.063, asignada a Lion Corporation, Tokio, Japón. Un
terpolímero de ácido acrílico particularmente preferente es LION
SSB-3b, disponible de Lion Corporation. (En
realizaciones alternativas, el polímero sensible a iones se forma a
partir de monómeros diferentes al ácido acrílico o sus derivados, o
está relativamente libre de acrílico ácido, ácido metacrílico y sus
sales).
Las cantidades relativas de los monómeros en el
copolímero de ácido acrílico pueden variar en función de las
propiedades que se deseen en el polímero resultante. El porcentaje
molar de monómero de acrílico ácido en el copolímero es,
aproximadamente, hasta el 70 por ciento molar. Más específicamente,
el porcentaje molar de monómero de ácido acrílico en el copolímero
es, aproximadamente, del 15 a, aproximadamente, el 50 por ciento
molar. Más específicamente, porcentaje molar de monómero de ácido
acrílico en el copolímero es de, aproximadamente, 25 a,
aproximadamente, 40 por ciento molar.
Más específicamente, los ejemplos de copolímeros
de ácido acrílico incluyen copolímeros del 10 por ciento en peso al
90 por ciento en peso, de forma deseable, del 20 por ciento en peso
al 70 por ciento en peso de ácido acrílico y/o ácido metacrílico y
del 90 por ciento en peso al 10 por ciento en peso, de forma
deseable del 80 por ciento en peso al 30 por ciento en peso de
ésteres acrílicos y/o ésteres metacrílicos que tienen un grupo
alquilo de 1 a 18 átomos de carbono o un grupo cicloalquilo de 3 a
18 átomos de carbono en el cual se neutraliza para formar una sal
del 1 al 60 por ciento molar, de forma deseable, del 5 al 50 por
ciento molar del ácido acrílico y/o ácido metacrílico; o copolímeros
del 30 por ciento en peso al 75 por ciento en peso, de forma
deseable, del 40 por ciento en peso al 65 por ciento en peso de
ácido acrílico, del 5 por ciento en peso al 30 por ciento en peso,
de forma deseable del 10 por ciento en peso al 25 por ciento en peso
de ésteres acrílicos y/o ésteres metacrílicos que tienen un grupo
alquilo de 8 a 12 átomos de carbono y del 20 por ciento en peso al
40 por ciento en peso, de forma deseable, del 25 por ciento en peso
al 35 por ciento en peso de ésteres acrílicos y/o ésteres
metacrílicos que tienen un grupo alquilo de 2 a 4 átomos de carbono
en el que se neutraliza para formar una sal del 1 al 50 por ciento
molar, de forma deseable, del 2 al 40 por ciento molar del ácido
acrílico.
Los copolímeros de ácido acrílico pueden tener
un peso molecular que varía dependiendo de la utilización final del
polímero. Los copolímeros de ácido acrílico de la presente invención
tienen un peso molecular promedio en peso que varia,
aproximadamente, desde 10.000 hasta, aproximadamente, 5.000.000. Más
específicamente, los copolímeros de ácido acrílico de la presente
invención tienen un peso molecular promedio en peso desde,
aproximadamente, 25.000 hasta, aproximadamente 2.000.000 ó, aún más
específicamente, desde, aproximadamente, 200.000 hasta,
aproximadamente, 1.000.000.
Los copolímeros de ácido acrílico pueden
prepararse de acuerdo con diversos métodos de polimerización, de
forma deseable un método de polimerización en solución. Entre los
disolventes adecuados para el método de polimerización se incluyen,
sin que constituyan limitación, alcoholes inferiores, tales como
metanol, etanol y propanol; un disolvente mixto de agua y uno o más
de los alcoholes inferiores mencionados; y un disolvente mixto de
agua y una o más de las cetonas inferiores, tales como acetona o
metil etil cetona.
En los métodos de polimerización de la presente
invención, se puede utilizar cualquier iniciador de polimerización.
La selección de un iniciador particular puede depender de una serie
de factores entre los que se incluyen, sin que constituyan
limitación, la temperatura de polimerización, el disolvente y los
monómeros utilizados. Entre los iniciadores de polimerización
adecuados para su utilización en la presente invención se incluyen,
sin que constituyan limitación,
2,2'-azobisisobutironitrilo,
2,2'-azobis (2-metilbutironitrilo),
2,2'-azobis(2,4-dimetilvaleronitrilo),
diclorhidrato de 2,2'-azobis
(2-amidinopropano), 2,2'-azobis
(N,N'-dimetilenisobutilamidina), persulfato de
potasio, persulfato de amonio, y peróxido de hidrógeno acuoso. De
forma deseable, la cantidad de iniciador de polimerización varía,
aproximadamente, desde 0,01 hasta aproximadamente 5 por ciento en
peso, en base al peso total de monómero presente.
La temperatura de polimerización puede variar
según el disolvente de polimerización, los monómeros, y el iniciador
utilizado, pero en general, varía entre, aproximadamente, 20ºC y,
aproximadamente, 90ºC. El tiempo de polimerización varia
generalmente desde, aproximadamente, 2 hasta, aproximadamente, 8
horas.
Los copolímeros de ácido acrílico modificados
con aniones sulfonato según la presente invención incluyen monómeros
hidrofílicos, tales como ácido acrílico o ácido metacrílico,
incorporados en copolímeros de ácido acrílico junto con uno o más
monómeros que contienen sulfonato. Los aniones sulfonato de estos
monómeros son más blandos que los aniones carboxilato, dado que la
carga negativa del anión sulfonato está deslocalizada sobre tres
átomos de oxigeno y un átomo de azufre más grande, en contraposición
a sólo dos átomos de oxigeno y un átomo de carbono más pequeño en el
anión carboxilato. Estos monómeros, que contienen el anión sulfonato
más blando, son menos interactivos con los iones multivalentes
presentes en agua dura, particularmente iones Ca^{2+} y Mg^{2+}.
Entre los monómeros que contienen sulfonato adecuados se incluyen,
sin que constituyan limitación, ácido
2-acrilamido-2-metil-1-propanosulfónico
(AMPS) y sales orgánicas o inorgánicas del ácido
2-acrilamido-2-metil-1-propanosulfónico,
tales como sales de metal alcalinotérreo y amina orgánica de ácido
2-acrilamido-2-metil-1-propanosulfónico,
particularmente la sal sódica del ácido
2-acrilamido-2-metil-1-propanosulfónico
(NaAMPS). Entre los monómeros adicionales que contienen sulfonato
adecuados se incluyen, sin que constituyan limitación, ácido
2-metil-2-propeno
sulfónico, ácido vinilsulfónico, ácido estireno sulfónico,
metacrilato de 2-sulfopropilo y acrilato de
3-sulfopropilo, y sales orgánicas o inorgánicas de
los mismos, tales como sales de metales alcalinotérreos y de amina
orgánica, tales como hidróxido de alquilamonio en las que los grupos
alquilo son C_{1}-C_{18}. Para mantener el
equilibrio hidrofóbico/hidrofílico del polímero sensible a iones, se
añaden uno o más monómeros hidrofóbicos al polímero.
Los copolímeros de ácido acrílico modificados
con aniones sulfonato sensibles a iones de la presente invención se
puede producir a partir de monómeros entre los que se incluyen los
siguientes monómeros: ácido acrílico, ácido metacrílico, o una
combinación de los mismos; ácido
2-acrilamido-2-metil-1-propanosulfónico
(AMPS) y sales orgánicas o inorgánicas del mismo, tal como la sal
sódica del mismo (NaAMPS); acrilato de butilo; y acrilato de
2-etilhexilo. De forma deseable, copolímeros de
ácido acrílico modificados con aniones sulfonato sensibles a iones
de la presente invención se producen a partir de: ácido acrílico;
AMPS, NaAMPS o una combinación de los mismos; acrilato de butilo; y
acrilato de 2-etilhexilo. De forma deseable, los
monómeros están presentes en el copolímero de ácido acrílico
modificado con aniones sulfonato en los siguientes porcentajes
molares: ácido acrílico, aproximadamente, del 35 a menos del 80 por
ciento molar; AMPS o NaAMPS, más de 0 hasta, aproximadamente, el 20
por ciento molar; acrilato de butilo, desde más de 0 hasta,
aproximadamente, el 65 por ciento molar; y acrilato de
2-etilhexilo, desde más de 0 hasta, aproximadamente,
el 45 por ciento molar. Más específicamente, los monómeros están
presentes en el copolímero de ácido acrílico modificado con aniones
sulfonato en los siguientes porcentajes molares: ácido acrílico
desde, aproximadamente, el 50 hasta, aproximadamente, el 67 por
ciento molar; AMPS o NaAMPS desde más de 0 hasta, aproximadamente,
el 10 por ciento molar; acrilato de butilo desde, aproximadamente,
el 15 hasta, aproximadamente, el 28 por ciento molar; y acrilato de
2-etilhexilo desde, aproximadamente, el 7 hasta,
aproximadamente, el 15 por ciento molar. Más específicamente, los
monómeros están presentes en el copolímero de ácido acrílico
modificado con aniones sulfonato en los siguientes porcentajes
molares: ácido acrílico desde, aproximadamente, el 57 hasta,
aproximadamente, el 66 por ciento molar; AMPS o NaAMPS desde,
aproximadamente el 1, hasta, aproximadamente, el 6 por ciento molar;
acrilato de butilo desde aproximadamente, el 15 hasta,
aproximadamente, el 28 por ciento molar; y acrilato de
2-etilhexilo, desde, aproximadamente, el 7 hasta,
aproximadamente, el 13 por ciento molar; especialmente,
aproximadamente el 60 por ciento molar de ácido acrílico,
aproximadamente el 5 por ciento molar de AMPS o NaAMPS,
aproximadamente el 24,5 por ciento molar de acrilato de butilo y
aproximadamente el 10,5 por ciento de acrilato de
2-etilhexilo.
Si se utiliza AMPS como uno de los monómeros, es
deseable neutralizar, como mínimo, una parte del componente ácido.
Puede ser utilizada cualquier base inorgánica o base orgánica como
un agente neutralizador para neutralizar el componente ácido. Entre
los ejemplos de agentes neutralizadores se incluyen, sin que
constituyan limitación, bases inorgánicas, tales como hidróxido
sódico, hidróxido potásico, hidróxido de litio y carbonato sódico y
aminas, tales como monoetanolamina, dietanolamina,
dietilaminoetanol, amoniaco, trimetilamina, trietilamina,
tripropilamina, morfolina. Entre los agentes neutralizantes
preferentes se incluyen hidróxido sódico, hidróxido potásico o una
combinación de los mismos.
Un copolímero modificado con sulfonato con
sensibilidad a sales puede producirse además por sulfonación de un
polímero existente, tal como un copolímero o terpolímero derivado de
ácido acrílico. Son bien conocidos en la técnica los métodos de
sulfonación de polímeros. Métodos para la producción de polímeros
sulfonatados o sulfatados se dan a conocer, por ejemplo en la
patente de EE.UU. No. 3.624.069, asignada en noviembre de 1971 a
Schwelger; la patente de EE.UU. No. 4.419.403, asignada el 6 de
diciembre de 1983 a Varona; la patente de EE.UU. No. 5.522.967,
asignada el 4 de junio de 1996 a Shet; la patente de EE.UU. No.
4.220.739, asignada el 2 de septiembre de 1980 a Walles, la patente
de EE.UU. No. 5.783.200, asignada el 21 de julio de 1998 a Motley y
otros, así como las siguientes patentes de EE.UU.: Nos. 2.400.720;
2.937.066; 2.786.780; 2.832.696; 3.613.957 y 3.740.258.
Los principios de sulfatación y sulfonación (por
ejemplo, mediante tratamiento con ácido sulfámico, reacción con
cloruro de tionilo o ácido clorosulfónico, o la exposición a
trióxido azufre) se encuentran entre las vías descritas por Samuel
Shore y D. R. Berger en "Sulfatos de alcohol y de alcohol éter"
en Surfactantes Aniónicos, Parte 1, ed. Warner M. Linfield,
Nueva York: Marcel Dekker, Inc., 1976, págs.
135-149; y por Ben E. Edwards, "Los mecanismos de
sulfonación y sulfatación" en Surfactantes Aniónicos, Parte 1,
ed. Warner M. Linfield, Nueva York: Marcel Dekker, Inc., 1976, págs.
111-134.
Las formulaciones de polímero sensible a iones
descritas anteriormente se utilizan como materiales aglutinantes
para productos desechables o no desechables. A efectos de ser
eficaces como materiales aglutinantes en productos desechables a lo
largo de los EE.UU., las formulaciones de polímero sensible a iones
de la presente invención permanecen estables y mantienen su
integridad mientras están secas o en concentraciones relativamente
bajas de iones monovalentes, pero se vuelven solubles en agua que
contiene, aproximadamente, hasta 200 ppm de iones divalentes,
especialmente iones calcio y magnesio.
En una realización, las formulaciones de
polímero sensible a iones de la presente invención, que incluyen
copolímeros de ácido acrílico modificados con aniones sulfonato son
insolubles en una solución salina que contiene, como mínimo,
aproximadamente, el 1 por ciento en peso de una o más sales
inorgánicas y/u orgánicas que contienen iones monovalentes. De forma
más deseable, las formulaciones de polímero sensible a iones de la
presente invención que incluyen terpolímeros de ácido acrílico
modificados con aniones sulfonato son insolubles en una solución
salina que contiene, como mínimo, aproximadamente, del 1 por ciento
en peso a, aproximadamente, el 5 por cierto en peso, de una o más
sales inorgánicas y/u orgánicas que contienen iones monovalentes. De
forma aún más deseable, las formulaciones de polímero sensible a
iones de la presente invención que incluyen terpolímeros de ácido
acrílico modificados con aniones sulfonato son insolubles en
soluciones salinas que contienen de, aproximadamente, el 1 por
ciento en peso a, aproximadamente, el 3,0 por ciento en peso de una
o más sales inorgánicas y/u orgánicas que contienen iones
monovalentes. Entre los iones monovalentes adecuados se incluyen,
sin que constituyan limitación, iones Na^{+}, iones K^{+}, iones
Li^{+}, iones NH_{4}^{+}, compuestos de amonio cuaternario de
bajo peso molecular (por ejemplo, los que tienen menos de 5 carbonos
en cualquier grupo lateral) y una combinación de los mismos.
En base a un estudio reciente llevado a cabo por
la American Chemical Society, la dureza del agua a lo largo de los
Estados Unidos varía en gran medida, con una concentración de
CaCO_{3} que varía desde casi cero para el agua blanda hasta,
aproximadamente, 500 ppm de CaCO_{3} (aproximadamente 200 ppm de
ión Ca^{2+}) para agua muy dura. Para garantizar la capacidad de
dispersión de la formulación de polímero en todo el país (y en el
mundo entero), las formulaciones de polímero sensible a iones de la
presente invención son, de forma deseable, solubles en agua que
contiene, aproximadamente, hasta 50 ppm de iones Ca^{2+} y/o
Mg^{2+}. De forma más deseable, las formulaciones de polímero
sensible a iones de la presente invención son solubles en agua que
contiene, aproximadamente, hasta 100 ppm de iones Ca^{2+} y/o
Mg^{2+}. De forma aún más deseable, las formulaciones de polímero
sensible a iones de la presente invención son solubles en agua que
contiene, aproximadamente, hasta 150 ppm de iones Ca^{2+} y/o
Mg^{2+}. De forma aún más deseable, las formulaciones de polímero
sensible a iones de la presente invención son solubles en agua que
contiene, aproximadamente, hasta 200 ppm de iones Ca^{2+} y/o
Mg^{2+}.
Tal como se ha expresado anteriormente, las
formulaciones de polímero de la presente invención se forman a
partir de una combinación de dos o más polímeros diferentes, en la
que, como mínimo, un polímero es un polímero sensible a iones. El
segundo polímero es un polímero coaglutinante. Un polímero
coaglutinante es de un tipo y está una cantidad tal que cuando se
combina con el polímero sensible a iones, de forma deseable, el
polímero coaglutinante está en gran medida disperso en el polímero
sensible a iones; es decir, el polímero sensible a iones es de forma
deseable la fase continua y el polímero coaglutinante es de forma
deseable es la fase discontinua. De forma deseable, el polímero de
coaglutinante puede satisfacer además varios criterios adicionales.
Por ejemplo, el polímero coaglutinante puede tener una temperatura
de transición vítrea; es decir, T_{g}, que es inferior a la
temperatura de transición vítrea del polímero sensible a iones.
Además o alternativamente, el polímero coaglutinante puede ser
insoluble en agua, o puede reducir la viscosidad de cizalladura del
polímero sensible a iones. El coaglutinante puede estar presente en
un nivel relativo a la masa de sólidos del polímero de propiedades
activables de, aproximadamente, el 45% o menor, específicamente,
aproximadamente, del 30% o menor, más específicamente,
aproximadamente del 20% o menor, aún más específicamente,
aproximadamente, del 15% o menor y más específicamente,
aproximadamente, del 10% o menor, con intervalos ejemplares de,
aproximadamente, el 1% a, aproximadamente, el 45% o de,
aproximadamente, el 25% a aproximadamente, el 35%, así como de,
aproximadamente, el 1% a, aproximadamente, el 20% o de,
aproximadamente, el 5% a, aproximadamente, el 25%. Para
coaglutinantes con potencial de formar uniones o películas
insolubles agua, la cantidad de coaglutinante presente debe ser
suficientemente baja para que el coaglutinante permanezca en una
fase discontinua incapaz de crear suficiente reticulación, o uniones
insolubles, que comprometan la capacidad de dispersión del sustrato
tratado. En una realización, la formulación de polímero sensible a
iones de la presente invención puede comprender, aproximadamente, 75
por ciento en peso de terpolímero de ácido acrílico y,
aproximadamente, de 25 por ciento en peso de coaglutinante
poli(etileno acetato de vinilo).
De forma deseable, pero no necesariamente,
cuando se combina el polímero coaglutinante con el polímero sensible
a iones se reducirá la viscosidad de cizalladura del polímero
sensible a iones hasta tal punto que la combinación del polímero
sensible a iones y el polímero coaglutinante es pulverizable. Por
pulverizable se entiende que el polímero puede aplicarse a un
sustrato fibroso no tejido por pulverización y la distribución del
polímero a lo largo del sustrato y la penetración del polímero en el
sustrato son tales que la formulación de polímero se aplica
uniformemente al sustrato.
El polímero coaglutinante puede estar en forma
de una emulsión de látex. El sistema surfactante utilizado en la
emulsión de látex de este tipo debe ser de modo que no interfiera
sustancialmente con la capacidad de dispersión del polímero sensible
a iones.
En algunas realizaciones, la combinación del
polímero sensible a iones y el polímero coaglutinante reduce la
rigidez del artículo al que se aplica en comparación con el artículo
con sólo el polímero sensible a iones. Se ha descubierto que en los
casos en los que el polímero sensibles a iones, tal como un
terpolímero de ácido acrílico modificado con aniones sulfonato, se
aplica a un sustrato no tejido, tal como una capa depositada por
aire de pulpa de madera, con el propósito de formar una toallita
húmeda, la lámina no tejida puede tener un nivel de rigidez
indeseable que es perjudicial a la sensación del producto seco o al
manejo de la tela seca durante el procesamiento, cuando la
fragilidad del sustrato seco puede dañar la capacidad de procesado
en serie. Combinando el polímero sensible a iones y el polímero
coaglutinante, puede reducirse la rigidez de estos artículos.
El polímero coaglutinante de la presente
invención puede tener un peso molecular promedio que varía
dependiendo de la utilización final del polímero. De forma deseable,
el polímero coaglutinante tiene un peso molecular promedio en peso,
que oscila aproximadamente, desde 500.000 hasta aproximadamente
200.000.000. De forma más deseable, el polímero coaglutinante tiene
un peso molecular promedio en peso que oscila, aproximadamente,
desde 500.000 hasta, aproximadamente, 100.000.000.
Los polímeros coaglutinantes que pueden
satisfacer muchos o todos los criterios anteriores son
poli(etileno-acetato de vinilo),
poli(estireno-butadieno), o
poli(estireno-acrílico), los cuales son todos
no reticulados (por ejemplo, desprovistos de
N-metilol acrilamida u otros agentes de
reticulación).
Un poli(etileno-acetato
de vinilo) particularmente preferente no reticulado es
Dur-O-Set® RB, disponible en
National Starch and Chemical Co., Bridgewater, NJ. Un
poli(estireno-butadieno) particularmente
preferente no reticulado es Rovene® 4817 disponible de Mallard Creek
Polymers, Charlotte, NC. Un poli (estireno-acrílico)
no reticulado particularmente preferente es Rhoplex® NM 1715K
disponible de Rohm and Haas, Filadelfia, PA.
Cuando se utiliza un coaglutinante de látex, o
cualquier coaglutinante potencialmente reticulable, se debe evitar
que el látex forme enlaces sustancialmente insolubles en agua que
unan conjuntamente al sustrato fibroso e interfieran con la
capacidad de dispersión del artículo. De este modo, el látex puede
estar libre de agentes de reticulación, tales como NMA, o libre de
catalizador para la reticulación, o de ambos. Alternativamente,
puede añadirse un inhibidor que interfiera con el agente de
reticulación o con el catalizador de modo que se impida la
reticulación incluso cuando el artículo se calienta a temperaturas
de reticulación normales. Tales inhibidores pueden comprender
absorbentes de radicales libres, metil hidroquinona,
t-butilcatecol, agentes de control de pH, tales como
hidróxido potásico y similares. Para algunos agentes de reticulación
de látex, tales como
N-metilol-acrilamida (NMA), por
ejemplo, un pH elevado, tal como un pH de 8 o superior puede
interferir con la reticulación a temperaturas de reticulación
normales (por ejemplo, aproximadamente 130ºC o superiores).
Alternativamente además, se puede mantener un artículo que comprende
un coaglutinante de látex a temperaturas por debajo del intervalo de
temperatura en el que tiene lugar la reticulación, de modo que la
presencia de un agente de reticulación no da lugar a reticulación, o
de modo que el grado de reticulación permanece lo suficientemente
bajo para que no se comprometa la capacidad de dispersión del
artículo. Alternativamente además, la cantidad de látex reticulable
puede mantenerse por debajo de un nivel umbral de modo que incluso
con la reticulación, el artículo siga siendo dispersable. Por
ejemplo, una pequeña cantidad de látex reticulable disperso como
partículas discretas en un aglutinante sensible a iones puede
permitir la capacidad de dispersión incluso cuando esté
completamente reticulado. Para esta última realización, la cantidad
de látex puede estar por debajo, aproximadamente, del 20 por ciento
en peso y, más específicamente, por debajo, aproximadamente, del 15
por ciento en peso relativo al aglutinante sensibles a iones.
Los compuestos de látex, reticulables o no, no
es necesario que sean el coaglutinante. Micrografías SEM de
películas de aglutinantes sensibles a iones de éxito con emulsiones
de látex no reticulado útiles dispersas en el mismo han demostrado
que las partículas de látex coaglutinante pueden permanecer como
entidades discretas en el aglutinante sensible a iones, posiblemente
sirviendo en parte como material de carga. Se cree que otros
materiales podrían tener un papel similar, incluyendo un mineral
disperso o cargas particuladas en el aglutinante sensible a iones,
que comprende opcionalmente surfactantes/dispersantes añadidos. Por
ejemplo, en una realización prevista, partículas de fluencia libre
Ganzpearl PS-8F de Presperse, Inc. (Piscataway,
Nueva Jersey), un copolímero de estireno/divinilbenceno con
partículas de aproximadamente 0,4 micras, puede ser dispersado en un
aglutinante sensible a iones a un nivel, aproximadamente, del 2 al
10 por ciento en peso para modificar las propiedades mecánicas,
táctiles y ópticas del aglutinante sensible a iones. Otros enfoques
de tipo adición de cargas podrían comprender microparticulas,
microesferas o microperlas de metal, vidrio, carbón, minerales,
cuarzo y/o plástico, tal como acrílico o fenólico y partículas
huecas que tienen atmósferas de gases inertes selladas en su
interior. Entre los ejemplos se incluyen microesferas fenólicas
EXPANCEL de Expancel de Suecia, que se expanden sustancialmente
cuando se calientan, o las microesferas acrílicas conocidas como PM
6545 disponibles de PQ Corporation de Pensilvania. Los agentes
espumantes, que incluyen CO_{2} disuelto en el aglutinante
sensible a iones, podrían proporcionar además discontinuidades
útiles como burbujas de gas en la matriz de un aglutinante sensible
a iones, permitiendo que la fase gaseosa dispersa en el aglutinante
sensible a iones actúe como el coaglutinante. En general, cualquier
material compatible que no sea miscible con el aglutinante,
especialmente uno con propiedades adhesivas o de enlace por si
mismo, puede ser utilizado como coaglutinante, si no se proporciona
en un estado que confiere enlaces covalentes sustanciales que unen a
las fibras de una manera que interfieren con la capacidad de
dispersión en agua del producto. No obstante, materiales de este
tipo, que proporcionan además beneficios adicionales, tales como
menor viscosidad de pulverización, pueden ser especialmente
preferentes. Se ha encontrado que coaglutinantes adhesivos, tales
como látex que no contienen agentes de reticulación o contienen
cantidades reducidas de agentes de reticulación, son especialmente
útiles para proporcionar buenos resultados en una amplia gama de
condiciones de procesamiento, incluyendo el secado a
temperaturas
elevadas.
elevadas.
Como se ha mencionado anteriormente, la T_{g}
del polímero coaglutinante puede ser menor que la T_{g} del
polímero sensible a iones, lo que se cree que mejora la flexibilidad
del sustrato tratado, especialmente en el estado seco. En la tabla 1
se muestra a continuación una comparación de la temperatura de
transición vítrea de algunos de los polímeros preferentes útiles en
la presente invención.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
En una realización alternativa, la formulación
de polímero sensible a iones de la presente invención comprende,
aproximadamente, del 55 a, aproximadamente, el 95 por ciento en peso
de terpolímero de ácido acrílico modificado con aniones sulfonato y,
aproximadamente, del 5 a, aproximadamente, el 45 por ciento en peso
de poli(etileno-acetato de vinilo). De forma
más deseable, la formulación de polímero sensible a iones de la
presente invención se compone, aproximadamente, del 75 por ciento en
peso de terpolímero de ácido acrílico modificado con aniones
sulfonato y, aproximadamente, el 25 por ciento en peso de
poli(etileno-acetato de vinilo).
Como se ha mencionado anteriormente, los
polímeros coaglutinantes útiles pueden comprender diversas
emulsiones de látex comerciales, entre las que se incluyen las
seleccionadas de la serie de Rovene® (látex de estireno butadieno
disponibles de Mallard Creek Polymers de Charlotte, N. C.), los
látex Rhoplex© de Rohm y Haas Company y los látex de Elite© de
National Starch. Generalmente, las emulsiones o dispersiones de
polímero comprenden pequeñas partículas poliméricas, tales como
copolímeros reticulables de etileno y acetato de vinilo, típicamente
en forma esférica, dispersos en agua y estabilizados con
surfactantes tales como emulsionantes de bajo peso molecular o
coloides de protección de elevado peso molecular. Estos aglutinantes
líquidos pueden aplicarse a telas depositadas por aire u otros
sustratos por métodos conocidos en la técnica de tratamiento de
aglutinantes para telas no tejidas, entre los que se incluyen
pulverización o aplicación de espuma, impregnación por inmersión
breve ("flooded nip"), recubrimiento de cortina, etc., seguido
de secado. En general, pueden considerarse una amplia variedad de
compuestos de látex y otras resinas o emulsiones, entre las que se
incluyen emulsiones de copolímero de etileno-acetato
de vinilo, tales como etileno-acetato de vinilo
Airflex® de Air Products and Chemicals Inc., látex de
estireno-butadieno, tales como 76 RES 4100 y 76 RES
8100 disponibles en Union Oil Chemicals División, emulsión de resina
Tylac® 68-412, emulsión de resina Tylac®
68-067, 68-319,
68-413, 68-500, 68501, disponibles
en Reichhold Chemical Inc. y DL6672A, DL6663A, DL6638A, DL6626A,
DL6620A, DL615A, DL617A, DL620A, DL640A, DL650A disponibles de Dow
Chemical Company.
El polímero coaglutinante puede comprender
compuestos surfactantes que mejoran la humectabilidad del sustrato
después de la aplicación de la mezcla aglutinante.
La humectabilidad de un sustrato seco que ha
sido tratado con una formulación de polímero sensible a iones puede
ser un problema en algunas realizaciones, porque las partes
hidrofóbicas de la formulación de polímero sensible a iones pueden
orientarse de forma selectiva hacia la fase de aire durante el
secado, creando una superficie hidrofóbica que puede ser difícil de
humectar cuando se aplica posteriormente la composición humectante,
a menos que se añadan surfactantes a la composición de humectación.
Los surfactantes, u otros ingredientes tensoactivos, pueden mejorar
en los polímeros coaglutinantes la humectabilidad del sustrato seco
que ha sido tratado con una formulación de polímero sensible a
iones. Los surfactantes en el polímero coaglutinante no deben
interferir significativamente con la formulación de polímero
sensible a iones. De este modo, el aglutinante debe mantener las
propiedades satisfactorias de integridad y táctiles en las toallitas
prehumedecidas con el surfactante presente.
En una realización, un polímero coaglutinante
efectivo sustituye una parte de la formulación de polímero sensible
a iones y permite que se consiga un nivel determinado de resistencia
en una toallita prehumedecida, como mínimo, con una de las
siguientes características, menor rigidez, propiedades táctiles
mejoradas (por ejemplo, lubricidad o suavidad), o un coste reducido,
en relación a una toallita prehumedecida idéntica que carezca del
polímero coaglutinante y comprenda la formulación de polímero
sensible a iones a un nivel suficiente para lograr la resistencia a
la tracción determinada.
Los aglutinantes Dry Emulsión Powder (DEP) de
Wacker Polymer Systems (Burghausen, Alemania), tal como el sistema
de de aglutinantes VINNEK®, se pueden aplicar en algunas
realizaciones de la presente invención. Estos son redispersables,
polvos aglutinantes de fluencia libre que se forman a partir de
emulsiones liquidas. Se proporcionan partículas poliméricas pequeñas
a partir de una dispersión en una matriz protectora de coloides de
protección solubles en agua en forma de partículas de polvo. La
superficie de la partícula de polvo está protegida contra el
apelmazamiento por plaquetas de cristales minerales. Como resultado,
las partículas de polímero que una vez estuvieron en una dispersión
liquida ahora están disponibles en un polvo seco de fluencia libre,
que puede ser redispersado en agua o convertido en partículas
hinchadas, pegajosas mediante la adición de humedad. Estas
partículas pueden ser aplicadas en telas no tejidas "highloft"
depositándolas con las fibras durante el procedimiento de deposición
por aire y más tarde añadir del 10% al 30% de humedad para provocar
el hinchamiento y que se adhieran a las fibras. Esto puede
denominarse "efecto chicle", lo que significa que las fibras
secas, no pegajosas se convierten en la tela en pegajosas como el
chicle una vez humedecidas. Se obtiene buena adhesión a las
superficies polares y otras superficies. Estos aglutinantes están
disponibles como partículas de fluencia libre formados a partir de
emulsiones de látex que se han secado y tratado con agentes para
impedir la cohesión en el estado seco. Pueden ser arrastrados en el
aire y depositados con las fibras durante el procedimiento de
deposición por aire, o se pueden aplicar a un sustrato por medios
electrostáticos, por contacto directo, por dispositivos de
alimentación por gravedad, y otros medios. Se pueden aplicar aparte
del aglutinante, ya sea antes o después de que se haya secado el
aglutinante. El contacto con la humedad, ya sea como líquido o
vapor, rehidrata las partículas de látex y hace que éstas se hinchen
y se adhieran a las fibras. El secado y la calefacción a
temperaturas elevadas (por ejemplo, por encima de los 160ºC) hace
que las partículas aglutinantes se vuelvan reticuladas y resistentes
al agua, pero el secado a bajas temperaturas (por ejemplo, a 110ºC o
inferiores) puede dar como resultado la formación de película y un
grado de enlace de fibras sin perjudicar seriamente la capacidad de
dispersión en agua de las toallitas prehumedecidas. Por lo tanto, se
cree que el producto comercial puede ser utilizado sin reducir la
cantidad de agente de reticulación, controlando el curado del
polímero coaglutinante, tal como limitando el tiempo y la
temperatura de secado para proporcionar un grado de enlace sin
reticulación importante.
Como ha señalado el Dr. Klaus Kohlhammer en
"Nuevos aglutinantes para deposición por aire" Nonwovens
Report International, septiembre de 1999, número 342, págs.
20-22, 28-31, los polvos
aglutinantes de emulsión secos tienen la ventaja de que se pueden
incorporar fácilmente en una tela no tejida o depositada por aire
durante la formación de la tela, en contraposición a aplicar el
material a un sustrato existente, permitiendo un mayor control sobre
la colocación del polímero coaglutinante. De este modo, una tela no
tejida o depositada por aire puede ser preparada teniendo ya en ella
los aglutinantes en emulsión secos, seguido de humedecimiento cuando
se aplica la solución de la formulación de polímero sensible a
iones, después de lo cual el polvo de emulsión seco se vuelve
pegajoso y contribuye a la unión del sustrato. Alternativamente, el
polvo de emulsión seco puede ser atrapado en el sustrato por un
mecanismo de filtración después de que el sustrato ha sido tratado
con aglutinante sensible a iones y secado, después de lo cual el
polvo de emulsión seco se convierte en pegajoso después de la
aplicación de la composición de humectación.
En otra realización, el polvo de emulsión seco
se dispersa en la solución de formulación de polímero sensible a
iones bien por aplicación del polvo cuando la solución de
formulación de polímero sensible a iones se pulveriza en la tela o
bien añadiendo y dispersando las partículas del polvo de emulsión
seco en la solución de formulación de polímero sensible a iones,
después de lo cual la mezcla se aplica a una tela por pulverización,
por métodos de aplicación de espuma, o por otros métodos conocidos
en la técnica.
Las formulaciones de polímero de la presente
invención se utilizan como aglutinantes. Las formulaciones
aglutinantes de la presente invención pueden ser aplicadas a
cualquier sustrato fibroso. Los aglutinantes son especialmente
adecuados para su utilización en productos dispersables en agua.
Entre los sustratos fibrosos adecuados se incluyen, sin que
constituyan limitación, telas tejidas y no tejidas. En muchas de las
realizaciones, particularmente en productos de cuidado personal, los
sustratos preferentes son telas no tejidas. Tal como se utiliza en
la siguiente memoria descriptiva, el término "tela no tejida"
se refiere a una tela que tiene una estructura de fibras
individuales o filamentos dispuestos al azar en una realización de
tipo estera (incluyendo papeles). Las telas no tejidas pueden
producirse a partir de diversos procedimientos, entre los que se
incluyen, sin que constituyan limitación, procedimientos de
deposición por aire, procedimientos de deposición húmeda,
procedimientos de enredado en húmedo ("hidroentangling"),
cardado y unión de fibras cortadas e hilado en solución.
La composición aglutinante puede aplicarse al
sustrato fibroso mediante cualquier procedimiento de aplicación
conocido. Entre los procedimientos adecuados para aplicar el
material aglutinante se incluyen, sin que constituyan limitación,
impresión, pulverización, pulverización electrostática,
recubrimiento, inmersión breve, rodillos de presión dosificada,
impregnación o mediante cualquier otra técnica. La cantidad de
composición aglutinante puede ser dosificada y distribuida de manera
uniforme en el sustrato fibroso o puede ser distribuida de forma no
uniforme en el sustrato fibroso. Las composiciones aglutinantes
pueden estar distribuidas en todo el sustrato fibroso o se pueden
distribuir dentro de una multiplicidad de pequeñas áreas cercanas.
En la mayoría de las realizaciones, se desea una distribución
uniforme de la composición aglutinante.
Para facilitar la aplicación al sustrato
fibroso, el aglutinante puede disolverse en agua, o en un disolvente
no acuoso tal como metanol, etanol, acetona o similares, siendo el
agua el disolvente preferente. La cantidad de aglutinante disuelto
en el disolvente puede variar dependiendo del polímero utilizado y
la aplicación a la tela. De forma deseable, la solución de
aglutinante contiene, aproximadamente, hasta el 25% en peso de
sólidos de composición aglutinante. De forma más deseable, la
solución aglutinante contiene, aproximadamente, desde el 10 hasta el
20 por ciento en peso de sólidos de composición aglutinante,
especialmente desde, aproximadamente, el 12 por ciento en peso de
sólidos de composición aglutinante.
Se pueden incorporar plastificantes, perfumes,
agentes colorantes, antiespumantes, bactericidas, conservantes,
surfactantes, agentes espesantes, materiales de carga, agentes de
opacidad, agentes adherentes, agentes antiadherentes y aditivos
similares en la solución de los componentes aglutinantes, si así se
desea.
Una vez la composición aglutinante se aplica al
sustrato, el sustrato se seca por cualquier medio convencional. Una
vez seco, el sustrato fibroso coherente exhibe resistencia a la
tracción mejorada en comparación con la resistencia a la tracción de
los sustratos no tratados depositados en húmedo o depositados en
seco, y aún tiene la capacidad de "deshacerse" rápidamente, o
desintegrarse cuando se coloca en agua blanda o dura con una
concentración iónica multivalente relativamente elevada y se agita.
Por ejemplo, la resistencia a la tracción en seco del sustrato
fibroso puede incrementarse, como mínimo, en un 25 por ciento en
comparación con la resistencia a la tracción en seco del sustrato
sin tratar que no contenga el aglutinante. Más específicamente, la
resistencia a la tracción en seco del sustrato fibroso puede
aumentar, como mínimo, en un 100 por ciento en comparación con la
resistencia a la tracción en seco del sustrato sin tratar que no que
contenga el aglutinante. Aún más específicamente, la resistencia a
la tracción en seco del sustrato fibroso puede aumentar, como
mínimo, en un 500 por ciento en comparación con la resistencia a la
tracción en seco del sustrato sin tratar que no que contenga el
aglutinante.
Una característica deseable de la presente
invención es que la mejora de la resistencia a la tracción se
efectúa donde está presente la cantidad de composición aglutinante,
la "adición", en el sustrato fibroso resultante representa sólo
una pequeña parte del peso de todo el sustrato. La cantidad de
"adición" puede variar para una aplicación determinada; sin
embargo, la cantidad óptima de "adición" produce un sustrato
fibroso que tiene integridad durante su utilización y además se
dispersa rápidamente cuando se agita en agua. Por ejemplo, los
componentes aglutinantes son normalmente desde, aproximadamente, el
5 hasta, aproximadamente, el 65 por ciento en peso del peso total
del sustrato. Más específicamente, los componentes aglutinantes
pueden ser desde, aproximadamente, el 10 hasta, aproximadamente, el
35 por ciento en peso del peso total del sustrato. Aún más
particularmente, los componentes aglutinantes pueden ser desde,
aproximadamente, el 17 hasta, aproximadamente, el 22 por ciento en
peso del peso total del sustrato.
Las telas no tejidas de la presente invención
tienen una buena resistencia a la tracción durante su utilización,
así como propiedad de activación por iones. De forma deseable, las
telas no tejidas de la presente invención son resistentes a la
abrasión y retienen gran parte de la resistencia a la tracción en
soluciones acuosas que contienen más de, aproximadamente, el 0,3 por
ciento en peso de NaCl, o una mezcla de iones monovalentes, para
aquellas formulaciones que utilizan el terpolímero de ácido
acrílico, y más de, aproximadamente, el 1 por ciento en peso de
NaCl, o una mezcla de iones monovalentes, para aquellas
formulaciones que utilizan el terpolímero de ácido acrílico
modificado con aniones sulfonato. Aún, las telas no tejidas son
dispersables en agua de muy blanda a moderadamente dura o dura.
Debido a esta última propiedad, las telas no tejidas de la presente
invención se adaptan bien para toallitas prehumedecidas (toallitas
húmedas), que se pueden desechar a través del inodoro después de su
utilización en cualquier parte del mundo.
Las fibras que forman las telas anteriores
pueden producirse a partir de diversos materiales, entre los que se
incluyen fibras naturales, fibras sintéticas y combinaciones de las
mismas. La elección de las fibras dependerá de, por ejemplo, la
utilización final de la tela acabada y el coste de la fibra. Por
ejemplo, entre los sustratos fibrosos adecuados se pueden
comprender, sin que constituyan limitación, fibras naturales, tales
como algodón, lino, yute, cáñamo, lana, pulpa de madera, etc. Del
mismo modo, se puede utilizar además fibras celulósicas regeneradas,
tales como rayón de viscosa y rayón cuproamónico, fibras celulósicas
modificadas, tales como acetato de celulosa, o fibras sintéticas,
tales como las que se derivan de polipropilenos, polietilenos,
poliolefinas, poliésteres, poliamidas, poliacrílicos, etc., solas o
en combinación entre sí. Se pueden utilizar además mezclas de una o
más de las fibras anteriores, si se desea. Entre las fibras de pulpa
de madera, se puede utilizar cualquier fibra de producción de papel
conocida, entre las que se incluyen fibras de madera blanda y madera
dura. Las fibras, por ejemplo, pueden ser de pulpeo químico o
mecánico, blanqueadas o no blanqueadas, vírgenes o recicladas, de
rendimiento elevado o rendimiento bajo, y similares. Pueden ser
utilizadas además fibras mercerizadas, químicamente endurecidas o
reticuladas.
Los tipos de fibras de celulosa sintéticas
incluyen rayón en todas sus variedades y otras fibras derivadas de
la viscosa o celulosa químicamente modificada, entre las que se
incluyen celulosa regenerada y celulosa hilada con disolvente, tal
como Lyocell. Pueden utilizarse fibras celulósicas naturales
tratadas químicamente, tales como fibras de pulpa mercerizada,
químicamente endurecidas o reticuladas o fibras sulfonatadas. Se
pueden utilizar fibras recicladas, así como fibras vírgenes. Puede
utilizarse celulosa producida por microbios y otros derivados
celulósicos. Tal como se utiliza en la presente memoria descriptiva,
se entiende que el término "celulósico" incluye cualquier
material que tiene la celulosa como uno de los principales
componentes y que, específicamente, comprende, como mínimo, el 50
por ciento en peso de celulosa o un derivado de celulosa. De este
modo, el término incluye algodón, pulpas de madera típicas, fibras
celulósicas no leñosas, acetato de celulosa, triacetato de celulosa,
rayón, pulpa de madera termomecánica, pulpa de madera química, pulpa
de madera química desenlazada, algodoncillo ("milkweed") o
celulosa bacteriana. La longitud de la fibra es importante en la
producción de las telas de la presente invención. En algunas
realizaciones, tales como productos desechables, la longitud de la
fibra es de mayor importancia. La longitud mínima de las fibras
depende del método seleccionado para formar el sustrato fibroso. Por
ejemplo, en los casos en los que el sustrato fibroso está formado
por cardado, la longitud de la fibra normalmente debe ser, como
mínimo, 42 mm aproximadamente, a efectos de asegurar la uniformidad.
En los casos en los que el sustrato fibroso está formado por
procedimientos de deposición por aire o deposición en húmedo, de
forma deseable la longitud de fibra puede ser, aproximadamente, de
0,2 a 6 mm. Aunque las fibras que tienen una longitud mayor de 50 mm
están dentro del alcance de la presente invención, se ha determinado
que cuando se coloca en una tela desechable una cantidad sustancial
de fibras que tiene una longitud superior, aproximadamente, a 15 mm,
aunque las fibras se dispersan y se separan en el agua, su longitud
tiende a formar "cuerdas" de fibras, que no son deseables
cuando se desechan a través de los inodoros. Por lo tanto, para
estos productos, es deseable que la longitud de la fibra sea,
aproximadamente, de 15 mm o menor de modo que las fibras no tengan
una tendencia a formar "cuerdas" cuando éstas son desechadas a
través de un inodoro. Aunque fibras de varias longitudes son
aplicables en la presente invención, de forma deseable, las fibras
son de una longitud inferior a, aproximadamente, 15 mm, de modo que
las fibras se dispersen fácilmente entre sí cuando entran en
contacto con el agua. Las fibras, particularmente las fibras
sintéticas, pueden estar además rizadas.
Las telas de la presente invención pueden estar
formadas a partir de una sola capa o varias capas. En el caso de
múltiples capas, las capas se colocan generalmente en una relación
yuxtapuesta o de superficie a superficie y todas las capas o una
parte de las mismas puede estar unida a las capas adyacentes.
Además, las telas no tejidas de la presente invención se pueden
formar a partir de una pluralidad de telas no tejidas independientes
en las que las telas separadas pueden formarse a partir de una o
varias capas. En los casos en los que la tela no tejida incluye
varias capas, el grosor total de la tela no tejida se puede someter
a la aplicación de aglutinante o cada capa individual se puede
someter por separado a una aplicación de aglutinante y, a
continuación, combinarse con las otras capas en una relación
yuxtapuesta para formar la tela no tejida acabada.
Las formulaciones aglutinantes de la presente
invención son particularmente útiles para unir fibras de telas no
tejidas depositadas por aire. Los materiales depositados por aire
son particularmente útiles para su utilización como una toallita
prehumedecida (toallita húmeda). Los pesos de base para las telas no
tejidas depositadas por aire pueden variar desde aproximadamente, 20
hasta, aproximadamente, 200 gramos por metro cuadrado ("gsm")
con fibras cortadas que tienen un denier, aproximadamente, de
0,5-10 y una longitud, aproximadamente, de
6-15 milímetros.
Generalmente, las toallitas pueden tener una
densidad de fibra, aproximadamente, desde 0,025 g/cm^{3} hasta,
aproximadamente, 0,2 g/cm^{3} y un peso de base, aproximadamente,
desde 20 gsm hasta, aproximadamente, 150 gsm; específicamente,
aproximadamente, desde 30 hasta, aproximadamente, 90 gsm y, más
específicamente, desde aproximadamente 60 gsm hasta aproximadamente
65 gsm.
En una realización de la presente invención se
ha mejorado la resistencia a la tracción durante la utilización de
una tela no tejida, formando la tela no tejida con un material
aglutinante que incluye un formulación de polímero sensible a iones
de la presente invención y aplicando posteriormente una o más sales
monovalentes y/o multivalentes a la tela no tejida. La sal se puede
aplicar a la tela por cualquier método conocido por los técnicos en
la materia, entre los que se incluyen, sin que constituyan
limitación, aplicar un sólido en polvo a la tela y rociar una
solución de sal en la tela. La cantidad de sal puede variar
dependiendo de una aplicación determinada. Sin embargo, la cantidad
de sal que se aplica a la tela es típicamente desde,
aproximadamente, el 0,1 por ciento en peso hasta, aproximadamente,
el 10 por ciento en peso de sal sólida en base al peso total de la
tela.
La combinación del terpolímero de ácido acrílico
modificado con aniones sulfonato y el
poli(etileno-acetato de vinilo) no reticulado
de la presente invención produce mejores resultados que la
utilización de terpolímero por sí solo. Por ejemplo, cuando se
utiliza la formulación de polímero sensible a iones de la presente
invención para una composición aglutinante para toallitas húmedas,
las toallitas húmedas tienen una humectabilidad mejorada al primer
contacto sin perder capacidad de dispersión, lo que permite que la
lámina de base de la toallita se humedezca fácilmente con la
solución de toallita húmeda a velocidades comerciales. La
formulación de polímero sensible a iones de la presente invención
puede reducir además la rigidez de la lámina de base seca, mejorar
la capacidad de procesado de la lámina seca y de lo contrario frágil
durante la conversión posterior del producto, reducir la adherencia
de las toallitas y/o mejorar la capacidad de pulverización del
aglutinante sensible a iones, mejorando de este modo la distribución
y la penetración del aglutinante en la lámina de base.
A diferencia de otros sistemas aglutinantes
conocidos en la técnica, las formulaciones de polímero sensible a
iones de la presente invención pueden activarse como aglutinantes
sin necesidad de elevada temperatura. Aunque el secado o la
eliminación de agua son útiles en la consecución de una buena
distribución del aglutinante en una tela fibrosa, la temperatura
elevada, por si misma, no es esencial porque el aglutinante no
requiere reticulación u otras reacciones químicas con elevada
energía de activación para actuar como un aglutinante. Por el
contrario, la interacción con un compuesto de activación soluble,
normalmente una sal, es suficiente para provocar que el aglutinante
se vuelva activo (insoluble) o se precipite ("salted out"). Por
lo tanto, puede evitarse la etapa de secado, si se desea, o
reemplazarse con operaciones de eliminación de agua de baja
temperatura, tales como secado a temperatura ambiente o
liofilización. Generalmente, la temperatura elevada es útil para el
secado, pero el secado puede realizarse a temperaturas por debajo de
las que se necesitan normalmente para llevar a cabo las reacciones
de reticulación. Por lo tanto, la temperatura máxima a la que se
expone el sustrato o a la que se lleva el sustrato puede estar por
debajo de cualquiera de las siguientes: 180ºC, 160ºC, 140ºC, 120ºC,
110ºC, 105ºC, 100ºC, 90ºC, 75ºC y 60ºC, con un intervalo ejemplar
para la temperatura máxima de tela desde, aproximadamente, 50ºC
hasta, aproximadamente, 110ºC, o desde, aproximadamente, 70ºC hasta,
aproximadamente, 140ºC. Por supuesto, pueden utilizarse temperaturas
superiores, pero no son necesarias en la mayoría de las
realizaciones. Aunque los sistemas de polímero coaglutinante, tales
como las emulsiones de látex comerciales, pueden comprender además
agentes de reticulación adecuados para que reaccionen a temperaturas
de 160ºC o superiores, el mantener una temperatura máxima menor
puede ser beneficioso en la prevención del desarrollo de resistencia
excesiva en el polímero coaglutinante, que de lo contrario podría
obstaculizar la capacidad de dispersión en agua de la toallita
prehumedecida.
Una realización particularmente interesante de
la presente invención es la producción de toallitas prehumedecidas,
o toallitas húmedas, a partir de las composiciones aglutinantes
sensibles a iones descritas anteriormente y materiales fibrosos.
Para las toallitas, los materiales fibrosos pueden estar en forma de
una tela tejida o no tejida; sin embargo, son más deseables telas no
tejidas. De forma deseable, la tela no tejida se forma a partir de
fibras relativamente cortas, tales como fibras de pulpa de madera.
La longitud mínima de las fibras depende del método seleccionado
para formar la tela no tejida. En los casos en los que la tela no
tejida está formada mediante un método húmedo o seco, la longitud de
la fibra es de forma deseable desde, aproximadamente, 0,1 milímetros
hasta 15 milímetros. De forma deseable, la tela no tejida de la
presente invención tiene una resistencia cohesiva relativamente baja
en húmedo cuando no está unida mediante un material adhesivo o
aglutinante. Cuando estas telas no tejidas están unidas mediante una
composición aglutinante, que pierde su resistencia de unión en el
agua del grifo y en el agua de alcantarillado, la tela se rompe
fácilmente por la agitación proporcionada por el arrastre y el
movimiento del agua a través de las tuberías del alcantarillado.
Las toallitas acabadas pueden envasarse
individualmente, de forma deseable en una condición plegada, en un
envoltorio a prueba de humedad o envasarse en recipientes que
contienen el número deseado de láminas en un paquete estanco con una
composición de humectación aplicada a la toallita. Las toallitas
terminadas pueden empaquetarse además como un rollo de láminas
separables en un contenedor a prueba de humedad que contienen el
número deseado de láminas en el rollo con una composición de
humectación aplicada a los toallitas. El rollo puede ser sin núcleo
y bien hueco o macizo. Rollos sin núcleo, entre los que se incluyen
rollos con un centro hueco o sin un centro macizo, pueden ser
producidos con dispositivos de enrollado sin núcleo conocidos, entre
éstos los de SRP Industry, Inc. (San José, California); Shimizu
Manufacturing (Japón) y los dispositivos dados a conocer en la
patente de EE.UU. No. 4.667.890, otorgada el 26 de mayo de 1987 a
Gietman. Los rollos macizos sin núcleo pueden ofrecer más producto
para un volumen dado y pueden adaptarse una amplia variedad de
dispensadores.
En relación con el peso de la tela seca, de
forma deseable, la toallita puede contener desde, aproximadamente,
el 10 por ciento hasta, aproximadamente, el 400 por ciento de la
composición de humectación, de forma más deseable desde,
aproximadamente, el 100 por ciento hasta, aproximadamente, el 300
por ciento de composición de humectación y aún de forma más deseable
desde, aproximadamente, el 180 por ciento hasta, aproximadamente, el
240 por ciento de composición de humectación. La toallita mantiene
sus características deseadas durante el periodo de tiempo que
implica el almacenamiento, transporte, presentación de venta
minorista y almacenamiento por el consumidor. En consecuencia, la
vida útil puede variar desde dos meses hasta dos años.
Son bien conocidas en la técnica diversas formas
de envoltorios impermeables y medios de almacenamiento para contener
materiales empaquetados húmedos tales como toallitas y similares.
Cualquiera de ellos puede ser utilizado en el empaquetado de las
toallitas prehumedecidas de la presente invención.
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De forma deseable, las toallitas prehumedecidas
de la presente invención se humectan con una composición humectante
acuosa, que tiene una o más de las siguientes propiedades:
(1) es compatible con las composiciones
aglutinantes sensibles a iones de la presente invención descritas
anteriormente;
(2) permite que la toallita prehumedecida
mantenga su resistencia en húmedo durante la conversión,
almacenamiento y utilización (incluyendo la expedición), así como
capacidad de dispersión en un inodoro;
(3) no causa irritación de la piel;
(4) reduce la adherencia de la toallita y
proporciona propiedades táctiles únicas, como deslizamiento en la
piel y una "sensación de tipo loción"; y
(5) actúa como un vehículo para ofrecer
"limpieza húmeda" y otros beneficios de salud de la piel.
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La composición de humectación no debe actuar
como disolvente para el aglutinante y generalmente no contiene
disolventes distintos del agua y, particularmente, no contiene
disolventes orgánicos, aunque puede estar presente una pequeña
cantidad (<1%) de un solubilizante de fragancia, tal como
polisorbato 20, dependiendo de la fragancia y la concentración de
sal de la composición de humectación. De forma deseable, la
composición de humectación contiene, aproximadamente, menos del 10
por ciento en peso de disolventes orgánicos, como propilen glicol u
otros glicoles, polihidroxi alcoholes y similares, en base al peso
total de la composición de humectación. De forma más deseable, la
composición de humectación contiene, aproximadamente, menos del 4
por ciento en peso de disolventes orgánicos. Incluso de forma más
deseable, la composición de humectación contiene, aproximadamente,
menos del 1 peso por ciento de disolventes orgánicos. La composición
de humectación puede estar sustancialmente libre de disolventes
orgánicos.
Un aspecto de la presente invención es una
composición de humectación, que contiene un compuesto de activación
que mantiene la resistencia de un aglutinante dispersable en agua
hasta que el compuesto de activación se diluye con agua, después de
lo cual la resistencia del aglutinante dispersable en agua comienza
a disminuir. El aglutinante dispersable en agua puede ser cualquiera
de las composiciones aglutinantes sensibles a iones de la presente
invención o cualquier otra composición aglutinante sensible a iones.
El compuesto de activación en la composición de humectación puede
ser una sal, tal como cloruro sódico, o cualquier otro compuesto,
que proporcione resistencia durante su utilización y almacenamiento
a la composición aglutinante dispersable en agua y pueda diluirse en
agua para permitir la dispersión del sustrato cuando el polímero
aglutinante se activa a un estado más débil. De forma deseable, la
composición de humectación contiene, aproximadamente, menos del 10
por ciento en peso de un compuesto de activación en base al peso
total de la composición de humectación. Específicamente, la
composición de humectación puede contener desde, aproximadamente, el
0,3 por ciento en peso hasta, aproximadamente, el 5 por ciento en
peso de un compuesto de activación. Aún más específicamente, la
composición de humectación puede contener desde, aproximadamente, el
2 por ciento en peso hasta, aproximadamente, el 4 por ciento en peso
de un compuesto de activación.
La composición de humectación de la presente
invención podrá comprender además diversos aditivos compatibles con
el compuesto de activación y el aglutinante dispersable en agua, de
modo que las funciones de resistencia y capacidad de dispersión de
la toallita no se vean comprometidas. Entre los aditivos adecuados
en la composición de humectación se incluyen, sin que constituyan
limitación, los siguientes aditivos: aditivos de cuidado de la piel;
agentes de control de olor; agentes antiadherentes para reducir la
adherencia del aglutinante; aditivos en partículas; agentes
antimicrobianos; conservantes; agentes humectantes y agentes de
limpieza, tales como detergentes, surfactantes y algunas siliconas;
emolientes; modificadores de la sensación superficial para una
sensación táctil en la piel mejorada (por ejemplo, lubricidad);
fragancia; solubilizantes de fragancia; opacificantes; agentes de
blanqueamiento fluorescente; absorbentes de radiación UV; productos
farmacéuticos; y agentes de control de pH, tales como ácido málico o
hidróxido potásico.
Tal como se utiliza en la presente memoria
descriptiva, el término "aditivos de cuidado de la piel"
representa aditivos, que proporcionan uno o más beneficios al
usuario, tales como una reducción en la probabilidad de tener
erupción de pañal y/u otros daños de la piel causados por enzimas
fecales. Estos enzimas, particularmente la tripsina, quimotripsina y
elastasa, son enzimas proteolíticos producidos en el tracto
gastrointestinal en la digestión de alimentos. En los bebés, por
ejemplo, las heces tienden a ser acuosas y contienen, entre otros
materiales, bacterias y alguna cantidad de enzimas digestivos no
degradados. Estos enzimas, si permanecen en contacto con la piel
durante cualquier periodo de tiempo apreciable, se ha comprobado que
provocan una irritación que es incómoda por sí misma y puede
predisponer a la piel a la infección por microorganismos. Como una
contramedida, entre los aditivos de cuidado de la piel se incluyen,
sin que constituyan limitación, los inhibidores enzimáticos y
agentes secuestrantes descritos a continuación. La composición de
humectación puede contener, aproximadamente, menos del 5 por ciento
en peso de aditivos de cuidado de la piel, en base al peso total de
la composición de humectación. Más específicamente, la composición
humectante puede contener, aproximadamente, desde el 0,01 por ciento
por ciento en peso hasta, aproximadamente, el 2 por ciento en peso
de aditivos de cuidado de la piel. Aún más específicamente, la
composición de humectación puede contener, aproximadamente, desde el
0,01 por ciento por ciento en peso hasta, aproximadamente, el 0,05
por ciento en peso de los aditivos de cuidado de la piel.
Pueden añadirse diversos aditivos de cuidado de
la piel a la composición de humectación y a las toallitas
prehumedecidas de la presente invención o incluirse en las mismas.
En una realización de la presente invención, se añaden aditivos de
cuidado de la piel en forma de partículas para que actúen como
inhibidores de enzimas fecales, ofreciendo beneficios potenciales en
la reducción de la erupción del pañal y daños en la piel causados
por los enzimas fecales. La patente de EE.UU. No. 6.051.749,
otorgada el 18 de abril del 2000 a Schulz y otros, da a conocer
arcillas organofilicas en una tela tejida o no tejida, que son
útiles para la inhibición de enzimas fecales. Estos materiales
podrán ser utilizados en la presente invención, incluyendo los
productos de reacción de un compuesto de amonio cuaternario orgánico
de cadena larga con una o más de las arcillas siguientes:
montmorillonita, bentonita, beidelita, hectorita, saponita y
stevensita.
Otros inhibidores enzimáticos y secuestrantes
conocidos pueden utilizarse como aditivos de cuidado de la piel en
la composición de humectación de la presente invención, entre los
que se incluyen los que inhiben tripsina y otros enzimas digestivos
o fecales, e inhibidores de ureasa. Por ejemplo, pueden utilizarse
inhibidores enzimáticos y agentes antimicrobianos para evitar la
formación de olores en los líquidos corporales. Por ejemplo, se dan
a conocer inhibidores de ureasa, de los que se dicen además que
desempeñan un papel en la absorción de olor, por T. Trinh en la
solicitud de patente mundial No. 98/26808, "Artículos absorbentes
con sistema de control de olor", publicada el 25 de junio de
1998. Se pueden incorporar estos inhibidores en la composición de
humectación y las toallitas prehumedecidas de la presente invención
e incluyen iones de metales de transición y sus sales solubles,
tales como sales de plata, cobre, cinc, férricas y de aluminio. El
anión puede proporcionar además inhibición de ureasa, tal como
borato, fitato, etc. Entre los compuestos de valor potencial se
incluyen, sin que constituyan limitación, clorato de plata, nitrato
de plata, acetato de mercurio, cloruro de mercurio, nitrato de
mercurio, metaborato de cobre, bromato de cobre, bromuro de cobre,
cloruro de cobre, dicromato de cobre, nitrato de cobre, salicilato
de cobre, sulfato de cobre, acetato de cinc, borato de cinc, fitato
de cinc, bromato de cinc, bromuro de cinc, clorato de cinc, cloruro
de cinc, sulfato de cinc, acetato de cadmio, borato de cadmio,
bromuro de cadmio, clorato de cadmio, cloruro de cadmio, formiato de
cadmio, yodato de cadmio, yoduro de cadmio, permanganato de cadmio,
nitrato de cadmio, sulfato de cadmio y cloruro de oro. Otras sales
de las que se ha dado a conocer sus propiedades de inhibición de
ureasa incluyen sales férricas y de aluminio, especialmente los
nitratos, y las sales de bismuto. Se dan a conocer otros inhibidores
de la ureasa a por Trinh, entre los que se incluyen ácido
hidroxámico y sus derivados; tiourea; hidroxilamina; sales de ácido
fítico; extractos de plantas de varias especies, incluyendo varios
taninos, por ejemplo tanino de algarroba y sus derivados tales como
derivados de ácido clorogénico; ácidos naturales tales como el ácido
ascórbico, ácido cítrico y sus sales; diamidato de fenil
fósforo/éster diamino fenil fosfórico; complejos metálicos de
fosforamidato de arilo, entre los que se incluyen compuestos
sustituidos de fosforodiamidato; fosforamidatos sin sustitución en
el nitrógeno; ácido bórico y/o sus sales, entre las que se incluyen
especialmente bórax, y/o compuestos de ácidos orgánicos de boro; los
compuestos dados a conocer en la solicitud de patente europea
408.199, ditiocarbamato de sodio, cobre, manganeso y/o cinc;
quinonas; fenoles; tiurams; ácidos acéticos sustituidos con
rodanina; benzoquinonas alquiladas; disulfuro de formamidina;
anhídrido 1:3-dicetono maleico; succinamida;
anhídrido ftálico; ácido pehénico;
N,N-dihalo-2-imidazolidinonas;
N-halo-2-oxazolidinonas;
tio- y/o acilfosforiltnamida y/o derivados sustituidos de los
mismos, tiopiridina-N-óxidos, tiopiridinas y
tiopirimidinas; derivados de azufre oxidados de compuestos de
diaminofosfinilo; derivados de ciclotrifosfazatrieno; derivados
ortodiaminofosfinilo de oximas; compuestos de
bromo-nitro; S-aril y/o alquil
diamidofosforotiolatos; derivados de diaminofosfinilo; mono y/o
polifosforodiamida;
benzoxatiol-2-onas sustituidas en la
posición 5; N-(diaminofosfinil)arilcarboxamidas; compuestos
de alcoxi-1,2-benzotiacina, etc.
Muchos otros aditivos de cuidado de la piel
pueden ser incorporados a la composición de humectación y toallitas
prehumedecidas de la presente invención, entre los que se incluyen,
sin que constituyan limitación, agentes pantalla solar y absorbentes
de UV, tratamientos de acné, productos farmacéuticos, bicarbonato
(incluyendo sus formas encapsuladas), vitaminas y sus derivados
tales como vitaminas A o E, productos botánicos tales como extracto
de hammamelis y aloe vera, alantoína, emolientes, desinfectantes,
hidroxiácidos para el control de arrugas o para efectos antiedad,
pantallas solares, promotores del bronceado, decolorantes de la
piel, desodorantes y antitranspirantes, ceramidas para beneficios en
la piel y otras utilizaciones, astringentes, cremas hidratantes,
quitaesmalte de uñas, repelentes de insectos, antioxidantes,
antisépticos, agentes antiinflamatorios y similares, siempre que los
aditivos sean compatibles con una composición aglutinante sensible a
iones asociada con los mismos, y especialmente las composiciones
aglutinantes sensibles a iones de la presente invención (es decir,
no provocan una pérdida sustancial de la resistencia en estado
húmedo de la toallita prehumedecida, antes de la dilución en agua, a
la vez que permiten la capacidad de dispersión en agua).
Materiales útiles para el cuidado de la piel y
otros beneficios se enumeran en McCutcheon's 1999, vol. 2:
Materiales funcionales, MC Publishing Company, Glen Rock, Nueva
Jersey. Muchos productos botánicos útiles para cuidado de la piel
están se dan a conocer en Active Organics, Lewisville, Texas.
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Los aditivos de control de olor adecuados para
su utilización en la composición de humectación y las toallitas
prehumedecidas de la presente invención incluyen, sin que
constituyan limitación, sales de cinc; polvo de talco; perfumes
encapsulados (entre los que se incluyen microcápsulas,
macrocápsulas, y perfumes encapsulados en liposomas, vesículas o
microemulsiones); quelantes, tales como ácido etilendiamino
tetraacético; zeolitas; sílice activado, fibras o gránulos de
carbono activo; partículas de sílice activada; ácidos
policarboxilicos, tales como ácido cítrico; ciclodextrinas y
derivados de ciclodextrina; quitosán o quitina y derivados de los
mismos; agentes oxidantes; agentes antimicrobianos, entre los que se
incluyen zeolitas cargadas de plata (por ejemplo, las de BF
Technologies, situado en Beverly, Massachusetts, vendidos bajo la
marca HEALTHSHIELD®); triclosán; tierra de diatomeas; y mezclas de
los mismos. Además de controlar el olor del cuerpo o de los desechos
del cuerpo, las estrategias de control de olor pueden utilizarse
además para enmascarar o controlar cualquier olor del sustrato
tratado. De forma deseable, la composición de humectación contiene,
aproximadamente, menos del 5 por ciento en peso de aditivos de
control de olor en base al peso total de la composición de
humectación. De forma más deseable, la composición de humectación
contiene, aproximadamente, desde el 0,01 por ciento en peso hasta,
aproximadamente, el 2 por ciento en peso de aditivos de control de
olor. De forma aún más deseable, la composición humectante contiene
aproximadamente, desde el 0,03 por ciento en peso hasta,
aproximadamente, el 1 por ciento en peso de aditivo de control de
olor.
En una realización de la presente invención, la
composición de humectación, y/o las toallitas prehumedecidas
comprenden ciclodextrinas derivatizadas, tales como hidroxipropil
beta-ciclodextrina en solución, que permanecen en la
piel después de la limpieza y proporcionan una capa de absorción de
olor. En otras realizaciones, la fuente de olor se elimina o
neutraliza mediante aplicación de un aditivo de control del olor,
ejemplificado por la acción de un agente quelante que se enlaza a
los grupos metálicos necesarios para la función de muchas proteasas
y otras enzimas que producen habitualmente un olor. La quelación del
grupo metálico interfiere con la acción enzimática y disminuye el
riesgo de mal olor en el producto.
Los principios para la aplicación de derivados
de quitosán o quitina a telas no tejidas y fibras celulósicas se
describen por S. Lee y otros en "Acabados de repelencia a la
sangre y antimicrobianos para telas de algodón y no tejidas basados
en quitosán y fluoropolímeros" Textile Research Journal,
69(2); 104-112, febrero de 1999.
Aunque concentraciones elevadas de sal pueden
reducir la adherencia del aglutinante sensible a iones, son
deseables a menudo otros medios de reducción de la adherencia. De
este modo, los agentes antiadherencia pueden ser utilizados en la
composición de humectación para reducir la adherencia, si la
hubiera, del aglutinante sensible a iones. Los agentes
antiadherencia adecuados incluyen cualquier sustancia conocida en la
técnica para reducir la adherencia entre dos láminas fibrosas
adyacentes tratadas con un polímero de tipo adhesivo o cualquier
sustancia capaz de reducir la sensación adherente de un polímero de
tipo adhesivo en la piel. Los agentes antiadherencia se puede
aplicar como partículas sólidas en forma seca, como una suspensión o
como una mezcla de partículas. La deposición puede ser por
pulverización, revestimiento en el lado del cuerpo, deposición
electrostática, intrusión, filtración (es decir, una presión
diferencial conduce una fase gaseosa cargada de partículas a través
del sustrato, depositando las partículas por un mecanismo de
filtración) y similares, y pueden aplicarse uniformemente en una o
más superficies del sustrato o pueden aplicarse en un patrón (por
ejemplo, patrones repetidos o aleatorios) sobre una parte de la
superficie o superficies del sustrato. El agente antiadherencia
puede estar presente en todo el espesor del sustrato, pero puede
estar concentrado en una o ambas superficies y puede estar
sustancialmente presente sólo en una o en ambas superficies del
sustrato.
Entre los agentes antiadherencia específicos se
incluyen, sin que constituyan limitación, polvos, tales como polvo
de talco, carbonato cálcico, mica; almidones, tales como almidón de
maíz; polvo de licopodio, cargas minerales, tales como dióxido de
titanio, polvo de sílice, alúmina, óxidos metálicos en general;
bicarbonato sódico; tierra de diatomeas; y similares. Se pueden
utilizar además polímeros y otros aditivos que tienen energía de
superficie baja, entre los que se incluyen una amplia variedad de
polímeros fluorados, aditivos de silicona, poliolefinas y
termoplásticos, ceras, agentes deslizantes conocidos en la industria
del papel entre los que se incluyen compuestos que tienen cadenas de
laterales de alquilo, tales como los que tienen 16 o más átomos de
carbono y similares. Además, pueden considerarse compuestos
utilizados como agentes desmoldeantes para moldes y producción de
velas, así como lubricantes secos y agentes desmoldeantes
fluorados.
En una realización, el agente antiadherencia
comprende politetrafluoretileno (PTFE), tal como el compuesto
telómero de PTFE (KRYTOX® DF), utilizado en el lubricante seco
agente desmoldeante PTFE MS-122DF, comercializado
por Miller-Stephenson (Danbury, CT) como un producto
pulverizado. Por ejemplo, partículas de PTFE se pueden aplicar por
pulverización en un lado del sustrato anteriormente al enrollado de
las toallitas prehumedecidas. En una realización, un agente
antiadherencia se aplica a sólo una superficie del sustrato antes
del enrollado en un rollo.
De forma deseable, la composición de humectación
contiene, aproximadamente, menos del 25 por ciento en peso de
agentes antiadherencia en base al peso total de la composición de
humectación. De forma más deseable, la composición de humectación
contiene, aproximadamente, desde el 0,01 por ciento en peso hasta,
aproximadamente, el 10 por ciento en peso de agentes antiadherencia,
más específicamente, aproximadamente, el 5% o menos. Aún más
específicamente, la composición de humectación contiene,
aproximadamente, desde el 0,05 por ciento en peso hasta,
aproximadamente, el 2 por ciento en peso de agentes
antiadherencia.
Además de actuar como un agente antiadherencia,
los compuestos de almidón pueden mejorar además las propiedades de
resistencia de las toallitas prehumedecidas. Por ejemplo, se ha
descubierto que partículas de almidón no gelificadas, tales como el
almidón hidrofílico de tapioca, cuando están presentes en un nivel
de aproximadamente el 1% en peso o superior en relación con el peso
de la composición de humectación, pueden permitir que la toallita
prehumedecida mantenga la misma resistencia a una concentración
inferior de sal que la que es posible sin la presencia de almidón.
De este modo, por ejemplo, una resistencia determinada puede
lograrse con un 2% de sal en la composición de humectación en
presencia de sal en comparación con un nivel del 4% de sal que seria
necesario sin almidón. El almidón se puede aplicar añadiendo el
almidón a una suspensión de laponita para mejorar la dispersión del
almidón dentro de la composición de humectación.
La composición de humectación de la presente
invención puede modificarse mediante la adición de partículas
sólidas o micropartículas. Entre las partículas adecuadas se
incluyen, sin que constituyan limitación, mica, sílice, alúmina,
carbonato cálcico, caolín, talco y zeolitas. Si se desea, las
partículas pueden ser tratadas con ácido esteárico u otros aditivos
para mejorar la atracción o la unión de las partículas al sistema
aglutinante. Además, se pueden utilizar además los sistemas de
micropartículas bicomponente, utilizados habitualmente como
auxiliares de retención en la industria de fabricación de papel.
Estos sistemas de micropartículas de dos componentes comprenden
generalmente una fase coloidal de partículas, tal como partículas de
sílice y un polímero catiónico soluble en agua para unir las
partículas a las fibras de la tela que se va a formar. La presencia
de partículas en la composición de humectación puede servir para una
o más funciones útiles, tales como (1) aumentar la opacidad de las
toallitas prehumedecidas; (2) modificar la reología o reducir la
adherencia de la toallita prehumedecida; (3) mejorar las propiedades
táctiles de la toallita; o (4) liberación a la piel de agentes
deseados a través de partículas de distribución, tales como un
vehículo de distribución poroso o una microcápsula. De forma
deseable, la composición de humectación contiene aproximadamente,
menos del 25 por ciento en peso de partículas en base al peso total
de la composición humectante. Más específicamente, la composición de
humectación puede contener, aproximadamente, desde el 0,05 por
ciento en peso hasta, aproximadamente, el 10 por ciento en peso de
micropartículas. Aún más específicamente, la composición de
humectación puede contener aproximadamente, desde el 0,1 por ciento
en peso hasta, aproximadamente, el 5 por ciento en peso de
micropartículas.
Se pueden utilizar además microcápsulas y otros
vehículos de distribución en la composición de humectación de la
presente invención para suministrar agentes de cuidado de la piel;
medicamentos; agentes de promoción de comodidad, tales como el
eucalipto; perfumes; agentes de cuidado de la piel; aditivos de
control de olor; vitaminas; polvos; y otros aditivos para la piel
del usuario. Específicamente, la composición de humectación puede
contener, aproximadamente, hasta el 25 por ciento en peso de
microcápsulas u otros vehículos de distribución en base al peso
total de la composición de humectación. Más específicamente, la
composición de humectación puede contener, aproximadamente, desde el
0,05 por ciento en peso hasta, aproximadamente, el 10 por ciento en
peso de microcápsulas u otros vehículos de distribución. Aún más
específicamente, la composición de humectación puede contener
aproximadamente, desde el 0,2 por ciento en peso hasta,
aproximadamente, el 5,0 por ciento en peso de microcápsulas u otros
vehículos de distribución.
Las microcápsulas y otros vehículos de
distribución son bien conocidos en la técnica. Por ejemplo,
POLY-PORE® E200 (Chemdal Corp., Arlington Heights,
Illinois), es un agente de liberación que comprende esferas blandas
huecas que pueden contener un aditivo en más de 10 veces el peso del
vehículo de distribución. Aditivos conocidos de los que se ha
descrito su utilización con POLY-PORE® E200 se
incluyen, sin que constituyan limitación, peróxido de benzoilo,
ácido salicílico, retinol, palmitato de retinilo, metoxicinnamato de
octilo, tocoferol, compuestos de silicona (DC 435) y aceite mineral.
Otro vehículo de distribución útil es un material de tipo esponja
comercializado como POLY-PORE® L200, del que se
describe que ha sido utilizado con silicona (DC 435) y aceite
mineral. Otros sistemas de distribución conocidos incluyen
ciclodextrinas y sus derivados, liposomas, esponjas poliméricas y
almidón pulverizado.
Los aditivos presentes en las microcápsulas
están aislados del ambiente y de los otros agentes en la composición
de humectación hasta que la toallita se aplica a la piel, después de
lo cual las microcápsulas se rompen y liberan su carga a la piel u
otras superficies.
La composición de humectación de la presente
invención puede contener además conservantes y/o agentes
antimicrobianos. Se han descubierto que varios conservantes y/o
agentes antimicrobianos, tales como Mackstat H 66 (disponible del
grupo McIntire, Chicago, IL), dan excelentes resultados en la
prevención del crecimiento de bacterias y moho. Entre otros
conservantes y agentes antimicrobianos adecuados se incluyen, sin
que constituyan limitación, hidantoina DMDM (por ejemplo, Glydant
Plus®, Lonza, Inc., Fair Lawn, NJ), butilcarbamato de yodopropinilo,
Kathon (Rohm and Hass, Filadelfia, PA), metilparabeno,
propilparabeno,
2-bromo-2-nitropropano-1,3-diol,
ácido benzoico y similares. De forma deseable, la composición
humectante contiene, aproximadamente, menos del 2 por ciento en peso
sobre base activa de conservantes y/o agentes antimicrobianos, en
base al peso total de la composición de humectación. De forma más
deseable, la composición de humectación contiene, aproximadamente,
desde el 0,01 por ciento en peso hasta, aproximadamente, el 1 por
ciento en peso de conservantes y/o agentes antimicrobianos. De forma
aún más deseable, la composición de humectación contiene,
aproximadamente, desde el 0,01 por ciento en peso hasta,
aproximadamente, el 0,5 por ciento en peso de conservantes y/o
agentes antimicrobianos.
Pueden utilizarse una gran variedad de agentes
humectantes y/o agentes de limpieza en la composición humectante de
la presente invención. Entre los agentes de humectación y/o agentes
de limpieza adecuados se incluyen, sin que constituyan limitación,
detergentes y surfactantes no iónicos, anfotéricos y aniónicos,
especialmente surfactantes basados en aminoácidos. Los sistemas de
surfactantes basados en aminoácidos, tales como los que derivan de
los aminoácidos ácido L-glutámico y otros ácidos
grasos naturales, ofrecen compatibilidad de pH para la piel humana y
buen poder de limpieza, a la vez que son relativamente seguros y
proporcionan propiedades táctiles y de hidratación mejoradas, en
comparación con otros surfactantes aniónicos. Una función del
surfactante es mejorar la humectación del sustrato seco con la
composición de humectación. Otra función del surfactante puede ser
dispersar manchas de baño cuando la toallita prehumedecida se pone
en contacto con un área sucia y mejorar su absorción en el sustrato.
El surfactante puede ayudar además en la eliminación de maquillaje,
limpieza personal general, limpieza de superficies duras, control
del olor, y similares.
Un ejemplo comercial de un surfactante basado en
aminoácidos es acilglutamato, comercializado bajo el nombre de
Amisoft por Ajinomoto Corp., Tokio, Japón. De forma deseable, la
composición humectante contiene, aproximadamente, menos del 3 por
ciento en peso de agentes humectación y/o agentes de limpieza en
base al peso total de la composición de humectación. De forma más
deseable, la composición de humectación contiene, aproximadamente,
desde el 0,01 por ciento en peso hasta, aproximadamente, el 2 por
ciento en peso de agentes humectantes y/o agentes de limpieza. De
forma aún más deseable, la composición de humectación contiene,
aproximadamente, desde el 0,1 por ciento en peso hasta,
aproximadamente, el 0,5 por ciento en peso de agentes humectantes
y/o agentes de limpieza.
Aunque los surfactantes basados en aminoácidos
son especialmente útiles en las composiciones de humectación de la
presente invención, se pueden utilizar una amplia variedad de
surfactantes en la presente invención. Entre los surfactantes no
iónicos adecuados se incluyen, sin que constituyan limitación,
productos de condensación de óxido de etileno con una base
polioxialquilénica hidrofóbica (oleofílica) formada por la
condensación de óxido de propileno con propilen glicol. De forma
deseable, la parte hidrofóbica de estos compuestos tiene un peso
molecular suficientemente elevado para hacerlos insolubles en agua.
La adición de grupos polioxietileno a esta parte hidrofóbica aumenta
la solubilidad de la molécula en su conjunto y el carácter líquido
del producto se mantiene hasta el punto en el que el contenido de
polioxietileno es, aproximadamente, el 50% del peso total del
producto de condensación. Ejemplos de compuestos de este tipo
incluyen surfactantes Pluronic disponibles comercialmente (BASF
Wyandotte Corp.), especialmente aquellos en los que el éter de
polioxipropileno tiene un peso molecular de, aproximadamente,
1500-3000 y el contenido de polioxietileno es,
aproximadamente, 35-55% del peso de la molécula, es
decir Pluronic L-62.
Entre otros surfactantes no iónicos útiles se
incluyen, sin que constituyan limitación, los productos de
condensación de alcoholes alquílicos
C_{6}-C_{22} con 2-50 moles de
óxido de etileno por mol de alcohol. Los ejemplos de compuestos de
este tipo incluyen productos de condensación de alcoholes alquilicos
C_{11}-C_{15} con 3-50 moles de
óxido de etileno por mol de alcohol, que están disponibles
comercialmente como la serie de Poly-Tergent SLF de
Olin Chemicals o la serie TERGITOL® de Union Carbide, es decir
TERGITOL® 25-L-7, que está formado
por la condensación, aproximadamente, de 7 moles de óxido de etileno
con un alcanol C_{12}-C_{15}.
Otros surfactantes no iónicos, que pueden
utilizarse en la composición de humectación de la presente
invención, incluyen los ésteres de óxido de etileno de alquil
C_{6}-C_{12} fenoles, tales como
(nonilfenoxi)polioxietilen éter. Son particularmente útiles
los ésteres preparados por condensación, aproximadamente, de
8-12 moles de óxido de etileno con nonilfenol, es
decir, la serie IGEPAL© CO (GAF Corp.).
Agentes surfactantes no iónicos adicionales
incluyen, sin que constituyan limitación, alquil poliglicósidos
(APG), derivados como un producto de condensación de dextrosa
(D-glucosa) y un alcohol de cadena lineal o
ramificada. La parte glicosídica del surfactante proporciona un
hidrófilo que tiene alta densidad de hidroxilo, lo que mejora la
solubilidad en agua. Además, la estabilidad inherente del enlace
acetal del glicósido proporciona estabilidad química en sistemas
alcalinos. Además, a diferencia de algunos surfactantes no iónicos,
los alquil poliglicósidos no tienen ningún punto de nube,
permitiendo que se formule sin un hidrótropo, y son muy suaves, así
como son surfactantes no iónicos fácilmente biodegradables. Esta
clase de surfactantes está disponible en Horizon Chemical con los
nombres comerciales de APG-300,
APG-350, APG-500 y
APG-500.
Las siliconas son otra clase de agentes de
humectación disponibles en forma pura, o como microemulsiones,
macroemulsiones, y similares. Un grupo ejemplar de surfactantes no
iónicos son los copolímeros de silicona-glicol.
Estos surfactantes se preparan añadiendo cadenas de polialquilenoxi
(inferiores) a los grupos hidroxilo libre de dimetilpolisiloxanoles
y están disponibles en Dow Corning Corp como surfactantes Dow
Corning 190 y 193 (nombre CTFA: dimeticona copoliol). Estos
surfactantes actúan, con cualquier silicona volátil utilizada como
disolvente o sin las mismas, controlando la formación de espuma
producida por los demás surfactantes y además difundiendo un brillo
a superficies metálicas, cerámicas y de vidrio.
Se pueden utilizar además surfactantes aniónicos
en las composiciones de humectación de la presente invención. Entre
los surfactantes aniónicos que son útiles debido a su elevada
detergencia se incluyen sales detergentes aniónicas que tienen
sustituyentes alquilo de 8 a 22 átomos de carbono, tales como los
jabones de metal alcalino de ácidos grasos superiores solubles en
agua, por ejemplo, miristato sódico y palmitato sódico. Una clase
preferente de surfactantes aniónicos abarca sales detergentes de
metales alcalinos y metales alcalinotérreos sulfatadas y
sulfonatadas aniónicas solubles en agua que contienen una parte
hidrofóbica de alquilo superior (conteniendo normalmente de 8 a 22
átomos de carbono, aproximadamente), tales como sales de alquilo
superior de arilosulfonato mono o polinuclear que tienen,
aproximadamente, de 1 a 16 átomos de carbono en el grupo alquilo,
con ejemplos disponibles como las series de
Bio-Soft, es decir Bio-Soft
D-40 (Stepan Chemical Co.).
Entre otras clases útiles de surfactantes
aniónicos se incluyen, sin que constituyan limitación, las sales de
metal alcalino de ácidos alquil naftaleno sulfónicos (metil
naftaleno sulfonato sódico, Petro AA, Petrochemical Corporation);
monoglicéridos de ácidos grasos superiores sulfatados, tales como la
sal sódica de monoglicérido de ácidos grasos de aceite coco
sulfatados y la sal potásica de monoglicérido de ácidos grasos de
sebo sulfatados; sales de metal alcalino de alcoholes grasos
sulfatados que contienen de 10 a 18 átomos de carbono (por ejemplo,
laurilsulfato sódico y estearilsulfato sódico), alfaolefinas
C_{14}-C_{16} sulfonatadas sódicas, tales como
la serie Bio-Terge (Stepan Chemical Co.); sales de
metal alcalino de alcoholes grasos etileneoxi sulfatados (sulfatos
de sodio o amonio de los productos de condensación de,
aproximadamente, 3 moles de óxido de etileno con un alcanol
C_{12}-C_{15}, es decir, Neodol etoxisulfatos,
Shell Chemical Co.); sales de metal alcalino de ésteres grasos
superiores de ácidos sulfónicos de alquilol de bajo peso molecular,
por ejemplo, ésteres de ácidos grasos de la sal sódica del ácido
isotiónico, sulfatos de etanolamidas grasas; amidas de ácidos grasos
de ácidos amino alquil sulfónicos, por ejemplo, taurinamida de ácido
láurico; así como otros numerosos surfactantes aniónicos orgánicos
tales como xileno sulfonato sódico, naftaleno sulfonato sódico,
tolueno sulfonato sódico y mezclas de los mismos.
Una clase útil de surfactantes aniónicos
adicional incluye los ácidos
8-(4-n-alquil-2-ciclohexenil)-octanoicos,
en los que el anillo de ciclohexenilo se sustituye con un grupo
ácido carboxilico adicional. Estos compuestos o sus sales de
potasio, están disponibles en el mercado de Westvaco Corporation
como Diacid 1550 o H-240. En general, estos
surfactantes aniónicos pueden ser utilizados en forma de sus sales
de metal alcalino, sales de amonio o de metal alcalinotérreo.
La composición humectante puede comprender una
microemulsión acuosa de partículas de silicona. Por ejemplo, la
patente de EE.UU. No. 6.037.407, "Procedimiento para la
preparación de emulsiones acuosas de aceites de silicona y/o gomas
y/o resinas" otorgada el 14 de marzo del 2000, da a conocer
organopolisiloxanos en una microemulsión acuosa. De forma deseable,
la composición de humectación contiene, aproximadamente, menos del 5
por ciento en peso de una microemulsión de partículas de silicona,
en base al peso total de la composición de humectación. De forma más
deseable, la composición de humectación contiene, aproximadamente,
desde el 0,02 por ciento en peso hasta, aproximadamente, el 3 por
ciento en peso de una microemulsión de partículas de silicona. De
forma aún más deseable, la composición de humectación contiene,
aproximadamente, desde el 0,02 por ciento en peso hasta,
aproximadamente, el 0,5 por ciento en peso de una microemulsión de
partículas de silicona.
En general, las emulsiones de silicona pueden
aplicarse a la toallita prehumedecida mediante cualquier método de
revestimiento en el lado del cuerpo conocido. Por ejemplo, la
toallita prehumedecida puede humedecerse con una composición acuosa
que comprende un componente de silicona dispersable en agua o
miscible en agua, que es compatible con el compuesto de activación
en la composición de humectación. Además, la toallita puede
comprender una tela no tejida de fibras que tiene un aglutinante
dispersable en agua, en la que la tela se humedece con una loción
que comprende un sulfosuccinato basado en silicona. El
sulfosuccinato basado en silicona proporciona limpieza suave y
eficaz sin un nivel de surfactante elevado. Además, el
sulfosuccinato basado en silicona proporciona una función de
solubilización, que evita la precipitación de los componentes
solubles en aceite, tales como los componentes de fragancia,
extractos de vitaminas, extractos de plantas y aceites
esenciales.
En una realización de la presente invención, la
composición de humectación comprende un sulfosuccinato copoliol de
silicona, tal como sulfosuccinato disódico de copoliol de dimeticona
y sulfosuccinato diamónico de copoliol de dimeticona. De forma
deseable, la composición de humectación comprende aproximadamente,
menos de un 2 por ciento en peso de sulfosuccinato basado en
silicona y, de forma más deseable, de aproximadamente el 0,05 por
ciento a aproximadamente el 0,30 por ciento en peso de
sulfosuccinato basado en silicona.
En otro ejemplo de un producto que comprende
emulsiones de silicona, puede estar presente además polvo Dow Coming
9506 en la composición de humectación. Se cree que el polvo Dow
Coming 9506 comprende un polímero reticulado de
dimeticona/vinildimeticona y es un polvo esférico, que se dice que
es útil en el control de los aceites de la piel (véase "Nuevas
perspectivas químicas" Soap and Cosmetics, vol. 76, Nº 3,
marzo de 2000, pág. 12). De este modo, una toallita de dispersable
en agua, que libera un polvo eficaz en el control del aceite de la
piel, queda además dentro del ámbito de solicitud de la presente
invención. Se dan a conocer los principios para la elaboración de
emulsiones de silicona en el documento WO 97/10100, publicado el 20
de marzo de 1997.
La composición de humectación de la presente
invención puede contener además uno o más emolientes. Entre los
emolientes adecuados se incluyen, pero sin que constituyan
limitación, lanolina 75 PEG, benzoato de metilo glucet 20, benzoato
de alquilo C_{12}-C_{15}, cetil estearil alcohol
etoxilado, productos comercializados como Lambent wax
WS-L, Lambent WD-F, Cetiol HE
(Henkel Corp.), Glucam P20 (Amerchol), Poliox WSR
N-10 (Union Carbide), Polyox WSR
N-3000 (Union Carbide), Luviquat (BASF), Finsolv SLB
101 (Finetex Corp.), aceite de visón, alantoina, alcohol
estearilico, Estol 1517 (Unichem) y Finsolv SLB 201 (Finetex
Corp.).
Además, puede aplicarse un emoliente a una
superficie del artículo antes de la humectación con la composición
de humectación o después de la misma. Un emoliente de este tipo
puede ser insoluble en la composición de humectación y puede estar
inmóvil excepto cuando se expone a una fuerza. Por ejemplo, un
emoliente basado en vaselina puede aplicarse a una superficie en un
patrón, después de lo cual la otra superficie se humecta para
saturar la toallita. Un producto de este tipo podría proporcionar
una superficie de limpieza y una superficie opuesta de tratamiento
de la piel.
La composición emoliente en estos y otros
productos de la presente invención puede comprender un emoliente
plástico o fluido, tal como uno o más de hidrocarburos líquidos (por
ejemplo, vaselina), aceite mineral y similares, grasas vegetales y
animales (por ejemplo, lanolina, fosfolípidos y sus derivados) y/o
materiales de silicona, tales como uno o más polímeros de
polisiloxano sustituidos con alquilos, entre los que se incluyen los
emolientes de polisiloxano dados a conocer en la patente de EE.UU.
No. 5.891.126, otorgada a Osborn, III y otros el 6 de abril de 1999.
Opcionalmente, un surfactante hidrofílico puede ser combinado con un
emoliente plástico para mejorar la humectabilidad de la superficie
recubierta. En algunas realizaciones de la presente invención, se
contempla que emolientes de hidrocarburos líquidos y/o polímeros de
polisiloxano sustituidos con alquilo puedan mezclarse o combinarse
con uno o más emolientes de ésteres de ácidos grasos derivados de
ácidos grasos o alcoholes grasos.
En una realización de la presente invención, el
material emoliente está en forma de una mezcla emoliente. De forma
deseable, la mezcla emoliente comprende una combinación de uno o más
hidrocarburos líquidos (por ejemplo, vaselina), aceite mineral y
similares, grasas vegetales y animales (por ejemplo, lanolina,
fosfolípidos y sus derivados), con un material de silicona tal como
polímeros de polisiloxano sustituidos con uno o más alquilos. De
forma más deseable, la mezcla emoliente comprende una combinación de
hidrocarburos líquidos (por ejemplo, vaselina) con dimeticona o con
dimeticona y otros polímeros de polisiloxano sustituidos con
alquilos. En algunas realizaciones de la presente invención, se
contempla que las mezclas de emolientes de hidrocarburos líquidos
y/o polímeros de polisiloxano sustituidos con alquilos puedan
mezclarse con uno o más emolientes ésteres de ácidos grasos
derivados de ácidos grasos o alcoholes grasos. Puede considerarse
además el cocoato de glicerilo PEG-7, disponible
como Standamul HE (Henkel Corp., Hoboken, N. J).
Entre los emolientes de aceites
autoemulsificables solubles en agua, que son útiles en las presentes
composiciones humectantes, se incluyen las lanolinas
polioxialcoxiladas y los alcoholes grasos polioxialcoxilados, tal
como los dados a conocer en la patente de EE.UU. No. 4.690.821,
otorgada a Smith y otros el 1 de septiembre de 1987. De forma
deseable, las cadenas polioxialcoxi comprenderán unidades mixtas de
propilenoxi y etileneoxi. Típicamente, los derivados de lanolina
comprenderán aproximadamente 20-70 de estas unidades
de alcoxi inferior, mientras que los alcoholes grasos
C_{12}-C_{20} se derivatizarán con
aproximadamente 8-15 unidades de alquilo inferior.
Un derivado de lanolina de este tipo es Lanexol AWS
(PPG-12-PEG-50,
Croda, Inc., Nueva York, N. Y.). Un poli
(15-20)C_{2}-C_{3}-alcoxilato
útil es
PPG-5-Ceteth-20,
conocido como Procetyl AWS (Croda, Inc.).
Según una realización de la presente invención,
el material emoliente reduce, si los hubiera, los atributos táctiles
indeseables de la composición de humectación. Por ejemplo, los
materiales emolientes, entre los que se incluyen la dimeticona,
pueden reducir el nivel de adherencia que puede ser provocado por el
aglutinante sensible a iones o por otros componentes en la
composición de humectación, actuando así como un antiadherente.
De forma deseable, la composición de humectación
contiene, aproximadamente, menos del 25 por ciento en peso de
emolientes en base al peso total de la composición de humectación.
Más específicamente, la composición de humectación puede comprender,
aproximadamente, menos del 5 por ciento en peso de emoliente, y más
específicamente, menos del 2% aproximadamente de emoliente. De forma
más deseable, la composición de humectación puede contener,
aproximadamente, desde el 0,01 por ciento en peso hasta,
aproximadamente, el 8 por ciento en peso de emolientes. De forma aún
más deseable, la composición humectante puede contener,
aproximadamente, desde el 0,2 por ciento en peso hasta,
aproximadamente, el 2 por ciento en peso de emolientes.
En una realización, la composición de
humectación y/o las toallitas prehumedecidas de la presente
invención comprenden una emulsión de aceite en agua que comprende
una fase de aceite que contiene, como mínimo, un aceite emoliente y,
como mínimo, un estabilizante de cera emoliente disperso en una fase
acuosa que comprende, como mínimo, un emoliente de alcohol
polihídrico y, como mínimo, un detergente orgánico soluble en agua,
tal como se da a conocer en la patente de EE.UU. No. 4.559.157,
otorgada a Smith y otros el 17 de diciembre de 1985.
Los modificadores de sensación superficial se
utilizan para mejorar la sensación táctil (por ejemplo, lubricidad)
de la piel durante la utilización del producto. Entre los
modificadores de sensación superficial adecuados se incluyen, sin
que constituyan limitación, agentes desligantes comerciales y
suavizantes, tales como los suavizantes utilizados en la técnica de
fabricación de telas que incluyen compuestos de amonio cuaternario
con grupos laterales ácidos grasos, siliconas, ceras y similares.
Compuestos de amonio cuaternario de ejemplo con utilidad como
suavizantes se dan a conocer en la patente de EE.UU. No. 3.554,862,
otorgada a Hervey y otros el 12 de enero de 1971; patente de EE.UU.
No. 4.144.122, otorgada a Emanuelsson y otros, el 13 de marzo de
1979, patente de EE.UU. No. 5.573.637, otorgada a Ampulski y otros,
el 12 de noviembre de 1996; y patente de EE.UU. No. 4.476.323,
otorgada a Hellsten y otros, el 9 de octubre de 1984.
De forma deseable, la composición de humectación
contiene, aproximadamente, menos del 2 por ciento en peso de
modificadores de sensación superficial en base al peso total de la
composición de humectación. De forma más deseable, la composición de
humectación contiene, aproximadamente, desde el 0,01 por ciento en
peso hasta, aproximadamente, el 1 por ciento en peso de
modificadores de sensación superficial. De forma aún más deseable,
la composición de humectación contiene aproximadamente, desde el
0,01 por ciento en peso hasta, aproximadamente el 0,05 por ciento en
peso de modificadores de sensación superficial.
Se pueden utilizar diversas fragancias en la
composición de humectación de la presente invención. De forma
deseable, la composición de humectación contiene, aproximadamente,
menos del 2 por ciento en peso de fragancias en base al peso total
de la composición de humectación. De forma más deseable, la
composición de humectación contiene, aproximadamente, desde el 0,01
por ciento en peso hasta, aproximadamente, el 1 por ciento en peso
de fragancias. De forma aún más deseable, la composición de
humectación contiene, aproximadamente, desde el 0,01 por ciento en
peso hasta, aproximadamente el 0,05 peso por ciento de
fragancias.
Se pueden utilizar además, diversos
solubilizantes de fragancia en la composición de humectación de la
presente invención. Entre los solubilizantes de fragancia adecuados
se incluyen, sin que constituyan limitación, polisorbato 20,
propilenglicol, etanol, isopropanol, dietilenglicol monoetil éter,
dipropilenglicol, ftalato de dietilo, citrato de trietilo, Ameroxol
OE-2 (Amerchol Corp.), Brij 78 y Brij 98 (ICI
Surfactants), Arlasolve 200 (ICI Surfactants), Calfax
16-L-35 (Pilot Chemical Co.), Capmul
POE-S (Abitec Corp.), Finsolv SUBSTANTIAL (Finetex)
y similares. De forma deseable, la composición de humectación
contiene, aproximadamente, menos del 2 por ciento en peso
solubilizantes de fragancia en base al peso total de la composición
de humectación. De forma más deseable, la composición de humectación
contiene, aproximadamente, desde el 0,01 por ciento en peso hasta,
aproximadamente, el 1 por ciento en peso de solubilizantes de
fragancia. De forma aún más deseable, la composición de humectación
contiene, aproximadamente, desde el 0,01 por ciento en peso hasta,
aproximadamente, el 0,05 por ciento en peso de solubilizantes de
fragancia.
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Entre los opacificantes adecuados se incluyen,
sin que constituyan limitación, dióxido de titanio u otros pigmentos
minerales y opacificantes sintéticos tales como partículas de
REACTOPAQUE® (disponibles de Sequa Chemicals, Inc., Chester,
Carolina del Sur). De forma deseable, la composición de humectación
contiene, aproximadamente, menos del 2 por ciento en peso opacif
icantes en base al peso total de la composición de humectación. De
forma más deseable, la composición de humectación contiene,
aproximadamente, desde el 0,01 por ciento en peso hasta,
aproximadamente, el 1 por ciento en peso de opacificantes. De forma
aún más deseable, la composición de humectación contiene,
aproximadamente, desde el 0,01 por ciento en peso hasta,
aproximadamente, el 0,05 por ciento en peso de opacificantes.
\vskip1.000000\baselineskip
Entre los agentes de control de pH adecuados
para su utilización en la composición de humectación de la presente
invención se incluyen, sin que constituyan limitación, ácido málico,
ácido cítrico, ácido clorhídrico, ácido acético, hidróxido sódico,
hidróxido potásico y similares. Un intervalo de pH adecuado minimiza
la cantidad de irritación de la piel resultado de la composición de
humectación en la piel. De forma deseable, el intervalo de pH de la
composición de humectación es, aproximadamente, de 3,5 a,
aproximadamente, 6,5. De forma más deseable, el intervalo de pH de
la composición de humectación es, aproximadamente, de 4 a,
aproximadamente, 6. De forma deseable, la composición de humectación
contiene, aproximadamente, menos del 2 por ciento en peso de un
regulador de pH en base al peso total de la composición de
humectación. De forma más deseable, la composición de humectación
contiene, aproximadamente, desde el 0,01 por ciento en peso hasta,
aproximadamente, el 1 por ciento en peso un regulador de pH. De
forma aún más deseable, la composición de humectación contiene,
aproximadamente, desde el 0,01 por ciento en peso hasta,
aproximadamente, el 0,05 por ciento en peso de un regulador de
pH.
Aunque diversas composiciones de humectación,
que se forman a partir de uno o más de los componentes descritos
anteriormente, pueden ser utilizadas con las toallitas húmedas de la
presente invención, en una realización, la composición de
humectación contiene los siguientes componentes, dados en
porcentajes en peso de la composición de humectación, tal como se
muestra en la tabla 2 siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
En otra realización de la presente invención, la
composición de humectación incluye los siguientes componentes, dados
en porcentajes en peso de la composición de humectación, tal como se
muestra en la tabla 3 siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
En otra realización de la presente invención, la
composición de humectación incluye los siguientes componentes, dados
en porcentajes en peso de la composición de humectación, tal como se
muestra en la tabla 4 siguiente:
Cabe señalar que las composiciones de
humectación de la presente invención descritas anteriormente pueden
utilizarse con una de las composiciones de aglutinante sensible a
iones de la presente invención descritas anteriormente. Además, las
composiciones de humectación de la presente invención descritas
anteriormente pueden utilizarse con cualquier otra composición
aglutinante, entre las que se incluyen las composiciones
aglutinantes convencionales, o con cualquier sustrato fibroso o
absorbente, bien dispersable o no.
Salvo que se especifique lo contrario, las
pruebas de tracción se realizaron según el siguiente protocolo. Las
pruebas de producto seco deben llevarse a cabo en condiciones Tappi
(humedad relativa del 50%, 73ºF) con un procedimiento similar al de
la norma ASTM-1117-80, sección 7. Se
realizan las pruebas de resistencia con un aparato de ensayo de
tracción de velocidad de cabezal transversal constante, tal como el
aparato de ensayo de tracción Thwing Albert 1256-100
con una célula de carga RSA-2 de 10 Kg. Los
especímenes se cortan con 7,62 cm (3 pulgadas) de anchura y 15,24 cm
(6 pulgadas) de longitud y se montan entre mandíbulas con una
longitud de 10,16 cm (4 pulgadas) de calibre. La velocidad del
cabezal transversal es de 30,48 cm (12 pulgadas) por minuto. Se mide
la carga máxima (para la resistencia a la tracción) y alargamiento a
la carga máxima (para elongación). Para las pruebas de resistencia
de tracción en la dirección transversal (CD), la muestra se corta en
la dirección transversal. Para las pruebas de resistencia de
tracción en la dirección de máquina (MD), la muestra se corta en la
dirección transversal.
Las pruebas de resistencia en estado seco se
describen para telas tomadas antes de la aplicación de la
composición humectante. La resistencia a la tracción en seco en la
dirección de máquina se abrevia como "MDDT" y la resistencia a
la tracción en seco en la dirección transversal como "CDDT".
Los resultados pueden ser descritos como Kg/3 pulgadas o convertidos
a unidades de g/pulgada o g/2,54 cm.
En base al peso seco del espécimen recortado al
tamaño adecuado, se aplica una cantidad en exceso de solución
humectante (solución salina al 4% sin otros aditivos, a menos que se
especifique lo contrario) para llegar a una adición de solución del
250-400%. A continuación, los especímenes humectados
se hacen pasar inmediatamente a través de una secadora de
laboratorio Atlas (Atlas Electric Devices Empresa, Chicago, 111. No.
10404 LW-1, sin carga) para distribuir uniformemente
la solución en la muestra y eliminar suavemente la solución en
exceso para lograr una adición de solución final del 200%. Pueden
ser necesarias varias iteraciones o pasadas para alcanzar el
objetivo de adición, dependiendo de la muestra. A continuación, las
muestras completas, prehumedecidas, se guardaron en bolsas de
plástico para evitar el secado antes de efectuar el ensayo.
Las pruebas de tracción en húmedo en la
dirección transversal (CDWT) o de resistencia de tracción en húmedo
en la dirección de máquina (MDWT) se realizan tal como se ha
descrito anteriormente utilizando la muestra prehumedecida como tal,
después de que la muestra se ha equilibrado reposando toda la noche
en una bolsa de plástico sellada.
Para las pruebas relacionadas con la pérdida de
resistencia en una tela prehumedecida que se produce después de la
exposición a una nueva solución, se llena un contenedor de
dimensiones 200 mm por 120 mm y lo suficientemente profundo para
contener 1000 ml, con 700 ml de la solución de inmersión
seleccionada. No se sumergen más de 697 cm^{2} (108 pulgadas
cuadradas) de muestra en los 700 ml de solución de inmersión,
dependiendo tamaño de la muestra. Los especimenes prehumedecidos,
que se han equilibrado durante la noche, se sumergen en la solución
de inmersión y, a continuación, se dejan remojar inalterados durante
un periodo de tiempo determinado (normalmente 1 hora). Al finalizar
el periodo de inmersión, se recuperan cuidadosamente las muestras de
la solución de inmersión, se dejan drenar y, a continuación, se
ensayan inmediatamente como se ha descrito anteriormente (es decir,
la muestra se monta inmediatamente en el aparato de ensayo de
tracción y se prueba, sin pasar a través de la secadora). En los
casos con materiales altamente dispersables, las muestras a menudo
no se pueden retirar de la solución de inmersión sin que se hayan
desintegrado. Los valores de tracción en húmedo para estas muestras
se registran como cero para la correspondiente solución.
Para el ensayo de resistencia en húmedo con
inmersión en agua desionizada en la dirección transversal,
S-CDWT, la muestra se sumerge en agua desionizada
durante 1 hora y, a continuación, se prueba. Para el ensayo de
resistencia en húmedo con inmersión en agua dura en la dirección
transversal, S-CDWT-M (M indicando
los iones de metal divalente), la muestra se sumerge en agua que
contiene 200 ppm de Ca^{++}/Mg^{++} en una proporción de 2:1
preparada a partir de cloruro cálcico y cloruro magnésico, se remoja
durante una hora y, a continuación, se prueba. Para el ensayo de
resistencia en húmedo con inmersión en agua semidura en la dirección
transversal, MS-CDWT-M, la muestra
se sumerge en agua que contiene 50 ppm de Ca^{++}/Mg^{++} en una
proporción de 2:1 preparada a partir de cloruro cálcico y cloruro
magnésico, se remoja durante una hora y, a continuación, se prueba.
Los ensayos con otros incrementos de tiempo o soluciones de
inmersión deberán indicarse de esta manera para evitar confusiones
con los ensayos S-CDWT o
S-CDWT-M.
En una realización de la presente invención, las
toallitas húmedas se producen utilizando la composición humectante
descrita anteriormente en la Tabla 3 y un material fibroso
depositado por aire que comprende, aproximadamente, 80 por ciento en
peso de fibras kraft blanqueadas y 20 por ciento en peso de
cualquiera de las composiciones aglutinantes sensibles a iones
descritas anteriormente en la presente invención, en las que los
porcentajes en peso se basan en el peso total de la tela no tejida
seca. En una realización adicional de la presente invención, las
toallitas húmedas se producen utilizando la composición humectante
descrita anteriormente en la Tabla 3 y un material fibroso
depositado por aire, que comprende el 90 por ciento en peso de
fibras de madera blanda y el 10 por ciento en peso de una
composición aglutinante sensible a iones que comprende terpolímeros
de acrílico ácido o un copolímero sustancialmente libre de monómeros
ácido acrílico, en los que los porcentajes en peso se basan en el
peso total de la tela de no tejida seca. La cantidad de composición
de humectación añadida a la tela no tejida, en relación con el peso
de la tela seca es, de forma deseable, aproximadamente, del 180 por
ciento hasta, aproximadamente, el 240 por ciento en peso.
Las toallitas húmedas de la presente invención
poseen una resistencia a la tracción en húmedo en utilización (CDWT)
de, como mínimo, 100 g/2,54 cm (100 g/pulgada) y una resistencia a
la tracción de, aproximadamente, menos de 30 g/2,54 cm (30
g/pulgada) después de ser sumergidas en agua con una concentración
de iones Ca^{2+} y/o Mg^{2+} de, aproximadamente, 50 ppm durante
aproximadamente una hora
(MS-CDWT-M). De forma más deseable,
las toallitas húmedas poseen una resistencia a la tracción en húmedo
en utilización (CDWT) de, como mínimo, 300 g/2,54 cm (300 g/pulgada)
y una resistencia a la tracción de, aproximadamente, menos de 30
g/2,54 cm (30 g/pulgada) después de ser sumergidas en agua con una
concentración de iones Ca^{2+} y/o Mg^{2+} de, aproximadamente,
50 ppm durante aproximadamente una hora
(MS-CDWT-M). En una realización
adicional, las toallitas húmedas poseen de forma deseable una
resistencia a la tracción en húmedo en utilización (CDWT) de, como
mínimo, 200 g/2,54 cm (200 g/pulgada) y una resistencia a la
tracción de, aproximadamente, menos de 20 g/2,54 cm (30 g/pulgada)
después de ser sumergidas en agua con una concentración de iones
Ca^{2+} y/o Mg^{2+} de, aproximadamente, 200 ppm durante
aproximadamente una hora (S-CDWT-M).
De forma aún más deseable, las toallitas húmedas poseen una
resistencia a la tracción en húmedo en utilización (CDWT) de, como
mínimo, 300 g/2,54 cm (300 g/pulgada) y una resistencia a la
tracción de, aproximadamente, menos de 20 g/2,54 cm (20 g/pulgada)
después de ser sumergidas en agua con una concentración de iones
Ca^{2+} y/o Mg^{2+} de, aproximadamente, 200 ppm durante
aproximadamente una hora
(S-CDWT-M).
En una realización adicional, las toallitas
húmedas tratadas con el material aglutinante de la presente
invención que incluye el terpolímero de ácido acrílico modificado
con aniones sulfonato poseen, de forma deseable, una resistencia a
la tracción en utilización de, como mínimo 200 g/2,54 cm (200
g/pulgada) en una muestra de 2,54 cm (1 pulgada) de ancho en la
dirección transversal de la máquina cuando se remojan con un 10% a
un 400%. en peso de solución de toallita húmeda que contiene más de
un 1% en peso de concentración de iones monovalentes (NaCl) y una
resistencia a la tracción de, aproximadamente, menos de 30 g/2,54 cm
(30 g/pulgada) después de haber sido sumergidas en agua que tiene
una concentración de iones Ca^{2+} y/o Mg^{2+} de,
aproximadamente, 50 ppm durante aproximadamente una hora. De forma
aún más deseable, las toallitas húmedas tratadas con el material
aglutinante de la presente invención que incluye el terpolímero de
ácido acrílico modificado con aniones sulfonato poseen, de forma
deseable, una resistencia a la tracción en utilización de, como
mínimo 200 g/2,54 cm (200 g/pulgada) en una muestra de 2,54 cm (1
pulgada) de ancho en la dirección transversal de la máquina cuando
se remojan con un 10% a un 400% en peso de solución de toallita
húmeda que contiene más de un 1% en peso de concentración de iones
monovalentes (NaCl) y una resistencia a la tracción de,
aproximadamente, menos de 30 g/2,54 cm (30 g/pulgada) después de
haber sido sumergidas en agua que tiene una concentración de iones
Ca^{2+} y/o Mg^{2+} de, aproximadamente, 200 ppm durante
aproximadamente una hora.
Productos con pesos de base o resistencias en
húmedo más elevados que las toallitas húmedas desechables por el
inodoro pueden tener una resistencia a la tracción en húmedo
relativamente superior. Por ejemplo, productos tales como paños
prehumedecidos o paños de limpieza de superficies duras pueden tener
pesos de base por encima de 70 gsm, tal como de 80 gsm a 150 gsm.
Estos productos pueden tener valores de CDWT de 500 g/2,54 cm (500
g/pulgada) o superiores, con valores de S-CDWT de
aproximadamente 150 g/2,54 cm (150 g/pulgada) o menores, más
específicamente de aproximadamente 100 g/2,54 cm (100 g/pulgada) o
menores y, lo más especifico, aproximadamente 50 g/2,54 cm (50
g/pulgada) o menores, con intervalos similares posibles para la
S-CDWT-M.
Esfuerzos previos para medir la capacidad de
dispersión de telas, bien secas o prehumedecidas, se han basado en
sistemas en los que la tela se expuso a cizalladura mientras estaba
en el agua, tal como medir el tiempo en el que una tela se rompe
mientras se agita por un mezclador mecánico. La exposición constante
a cizalladura ofrece un ensayo un poco realista y demasiado
optimista para productos diseñados para ser desechados por el
inodoro, en el que el nivel de cizalla es débil y muy breve. Una vez
el producto ha pasado a través del cuello de la taza del inodoro y
ha entrado en una fosa séptica, las velocidades de cizalladura
pueden ser insignificantes. Además, el producto puede no estar
totalmente humectado con agua del inodoro cuando que se descarga la
cisterna o, más bien, puede no haber estado el tiempo necesario para
que la composición de humectación del producto haya sido reemplazada
por el agua de la taza del inodoro cuando se aplica la cizalla
momentánea de la descarga. Por lo tanto, mediciones anteriores de
capacidad de dispersión podrían sugerir que un producto es
dispersable cuando, de hecho, puede estar mal adaptado para un
sistema séptico.
Para una evaluación realista de la capacidad de
dispersión, se cree que es necesaria una medición relativamente
estática para simular mejor la baja cizalladura que los productos
reales experimentarán una vez se hayan mojado totalmente con agua de
la taza del inodoro. Por lo tanto, se ha desarrollado un método de
ensayo para la capacidad de dispersión que no depende de la
cizalladura y que proporciona una mejora de los medios para evaluar
la idoneidad de un producto para un sistema séptico. En este método,
la resistencia a la tracción de un producto se mide en su forma
original, en húmedo (la medición de CDWT descrita anteriormente) y
después de que el producto se ha sumergido en una segunda solución
durante una hora (bien el ensayo S-CDWT o bien
S-CDWT-M). La segunda solución puede
ser bien agua desionizada para la determinación del valor de
"Capacidad de dispersión en agua desionizada" o bien agua dura
(de acuerdo con el ensayo S-CDWT-M)
para la determinación del valor de "Capacidad de dispersión en
agua dura". En cualquier caso, la capacidad de dispersión se
define como (1 menos el cociente de la resistencia en húmedo en la
dirección transversal en la segunda solución por la resistencia en
húmedo en la dirección transversal original) * 100%. Por lo tanto,
Si una toallita prehumedecida pierde el 75% de su resistencia a la
tracción en húmedo CD después de la inmersión en agua dura durante
una hora, la capacidad de dispersión en agua dura es (1 - 0,25) *
100% = 75%. Los artículos de la presente invención pueden tener una
capacidad de dispersión en agua desionizada del 80% o superior, más
específicamente de un 90% o superior, aún más específicamente de un
95% o superior y pueden tener una capacidad de dispersión en agua
desionizada de, aproximadamente, un 100%. Los artículos de la
presente invención pueden tener una capacidad de dispersión en agua
dura del 70% o superior, más específicamente de un 80% o superior,
aún más específicamente de un 90% o superior y pueden tener una
capacidad de dispersión en agua desionizada de, aproximadamente, un
100%.
Las toallitas prehumedecidas de la presente
invención pueden prepararse de varias maneras. En una realización,
la composición de polímero sensible a iones se aplica a un sustrato
fibroso como parte de una solución o suspensión acuosa, en la que es
necesario un secado posterior para eliminar el agua y promover la
unión de las fibras. En particular, durante el secado, el
aglutinante migra a los puntos de cruce de las fibras y se activa
como aglutinante en esas regiones, proporcionando de este modo
resistencia aceptable para el sustrato. Por ejemplo, se pueden
aplicar las siguientes etapas:
1. Proporcionar un sustrato absorbente que no
está muy unido (por ejemplo, una tela depositada por aire no unida,
una tela tisular, una tela cardada, pulpa ahuecada, etc.).
2. Aplicar una composición de polímero sensible
a iones al sustrato, normalmente en forma de un líquido, suspensión,
o espuma.
3. Aplicar un polímero coaglutinante al
sustrato.
4. Secar el sustrato para promover el enlace del
sustrato. El sustrato puede secarse de modo que la temperatura
máxima del sustrato no supere 160ºC, o 140ºC, o 120ºC, 110ºC ó
100ºC. En una realización, la temperatura de sustrato no supera 80ºC
ó 60ºC.
5. Aplicar una composición humectante al
sustrato.
6. Colocar el sustrato humectado en forma de
rollo o en una pila y empaquetar el producto.
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La aplicación del polímero coaglutinante puede
realizarse simultáneamente a la aplicación de la composición
aglutinante mezclando previamente las dos, o el polímero
coaglutinante puede añadirse antes de la aplicación del aglutinante
o después de la misma. De forma deseable las otras etapas se llevan
a cabo en el orden mostrado anteriormente.
La aplicación de la composición de polímero
sensible a iones al sustrato puede ser por medio de pulverización;
por aplicación de espuma; por inmersión en un baño; por
recubrimiento de cortina; por recubrimiento y dosificación con una
varilla de alambre enrollado; por el pasaje del sustrato a través de
una inmersión momentánea ("flooded nip"); por el contacto con
un rollo de humectación predosificado recubierto con la solución
aglutinante; por presión del sustrato contra un portador deformable
que contiene la composición de polímero sensible a iones, tal como
una esponja o fieltro, para llevar a cabo la transferencia del
sustrato; por impresión, tal como grabado, inyección de tinta o
impresión flexográfica; y por cualquier otro medio conocido en el
técnica.
En la utilización de espumas para aplicar un
polímero aglutinante o coaglutinante, la mezcla se espuma,
normalmente con un agente de formación de espuma y se extiende
uniformemente en el sustrato, después de lo cual se aplica el vacío
para arrastrar la espuma a través del sustrato. Puede utilizarse
cualquier método de aplicación de espuma conocido, entre los que se
incluyen el de la patente de EE.UU. No. 4.018.647, "Procedimiento
para la impregnación de una tela de fibras humectadas con un
aglutinante de látex en forma de espuma sensibilizado al calor"
otorgada el 19 de abril de 1977 a Wietsma. Wietsma da a conocer un
método en el que un látex en forma de espuma se sensibiliza al calor
por la adición de un sensibilizador al calor, tal como compuestos de
siloxano funcionales que incluyen copolímeros de bloque de
oxialquileno siloxano y organopolisiloxanos. Ejemplos concretos de
sensibilizadores al calor aplicables y la utilización de los mismos
para la sensibilización de calor de látexs se describen en las
patentes de EE.UU. Nos. 3.255.140; 3.255.141; 3.483.240 y 3.484.394.
Se declara que la utilización de un sensibilizador al calor da como
resultado un producto que tiene un acabado blando y de tipo textil,
en comparación con los métodos anteriores para aplicar aglutinantes
de látex espumados.
La cantidad de sensibilizador al calor que se va
a añadir depende, entre otras cosas, del tipo de látex utilizado,
temperatura de coagulación deseada, la velocidad de la máquina y las
temperaturas en la sección de secado de la máquina y suele estar en
el intervalo, desde, aproximadamente, 0,05 hasta, aproximadamente,
un 3% en peso, calculado como materia seca del peso seco de látex;
sin embargo pueden utilizarse también cantidades mayores o menores.
El sensibilizador de calor puede añadirse en una cantidad tal que el
látex coagule muy por debajo del punto de ebullición del agua, por
ejemplo, a una temperatura en el intervalo de 35ºC a 95ºC, o,
aproximadamente, de 35ºC a
65ºC.
65ºC.
Sin querer unirse a ninguna teoría, se cree que
una etapa de secado después de la aplicación de la solución
aglutinante y antes de la aplicación de la composición de
humectación mejora la unión de un sustrato fibroso, al conducirse al
aglutinante a los puntos de cruce de fibra cuando la humedad se
expulsa, promoviendo de este modo una utilización eficiente del
aglutinante. Sin embargo, en un método alternativo, se omite la
etapa de secado descrita anteriormente y la composición de polímero
sensible a iones se aplica al sustrato seguida de aplicación de la
composición de humectación sin un secado intermedio significativo.
En una versión de este método, la composición de polímero sensible a
iones se une selectivamente a las fibras, permitiendo que el exceso
de agua se elimine en una etapa opcional de presión sin una pérdida
significativa de aglutinante del sustrato. En otra versión, no se
produce ninguna eliminación de agua importante antes de la
aplicación de la composición de humectación. En otro método
alternativo, la composición de polímero sensible a iones y la
composición de humectación se aplican simultáneamente, opcionalmente
con adición posterior de sal o de otros compuestos de activación
para activar al aglutinante o activarlo adicionalmen-
te.
te.
La presente invención se describe adicionalmente
por los ejemplos siguientes, que no deben interpretarse de ningún
modo como que imponen limitaciones al alcance de la misma. Por el
contrario, se debe entender claramente que se pueden inferir otras
realizaciones, modificaciones, y equivalentes diferentes de los
mismos que, después de leer la descripción de la presente memoria
descriptiva, pueden sugerirse a los técnicos en la materia sin
apartarse del espíritu de la presente invención y/o el alcance de
las reivindicaciones adjuntas.
Tal como se utiliza en la presente memoria
descriptiva, el "grosor" de una tela se mide con un disco de
plástico acrílico de 3 pulgadas conectado al eje de un Mitutoyo
Digimatic Indicator (Mitutoyo Corporation, 31-19,
Shiba 5-chome, Minato-ku, Tokio 108,
Japón) y que libera una carga neta de 0,34 KPa (0,05 psi) a la
muestra que se mide. El Mitutoyo Digimatic Indicator se pone a cero
cuando el disco descansa sobre una superficie plana. Cuando se
coloca bajo el disco una muestra con una dimensión, como mínimo, tan
grande como el disco acrílico, se puede obtener una lectura de
espesor en la pantalla del indicador. Los sustratos dispersables en
agua de la presente invención pueden tener cualquier grosor
adecuado, tal como, aproximadamente, de 0,1 mm a 5 mm. Para
toallitas húmedas, los espesores pueden estar en el intervalo de,
aproximadamente, 0,2 mm a 1 mm, más específicamente, de
aproximadamente 0,3 mm a aproximadamente 0,7 mm. El espesor se puede
controlar, por ejemplo, mediante la aplicación de rollos de
compactación durante la formación de la tela o después de la misma,
presionando después de que la composición aglutinante o de
humectación se ha aplicado, o mediante el control de la tensión de
la bobina cuando se forma el artículo enrollado.
La utilización del método de placa para medir el
espesor da un espesor promedio a nivel macroscópico. El espesor
local puede variar, especialmente si el producto ha sido grabado o
se le ha dado una textura tridimensional de otra manera.
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Se disolvieron ácido acrílico (43,3 g, 0,60
moles), AMPS (10,7 g, 0,052 moles), acrilato de butilo (35,2 g, 0,27
moles), y acrilato de 2-etilhexilo (20 g, 0,11
moles) en 55 g de una mezcla de acetona/agua (70/30). Se disolvió un
iniciador, 2,2-azobisisobutironitrilo (AIBN) (0,51
g, 3,1x10^{-3} moles), en 20 ml de acetona. La solución de
monómero se desoxigenó mediante burbujeo de N2 a través de la
solución durante 20 minutos. Se añadieron 120 g de una mezcla de
acetona/agua (70/30) a un matraz de fondo redondo de tres bocas de
1000 ml equipado con un condensador, dos embudos de adición y un
agitador magnético. El disolvente se calentó a reflujo suave bajo
nitrógeno. Se añadieron los monómeros y el iniciador simultáneamente
desde los embudos de adición durante un periodo de dos horas. Se
dejó que continuara la polimerización durante dos horas adicionales
al final de las cuales los embudos de adición y el condensador se
sustituyeron por una cabeza de destilación y una varilla de
agitación mecánica para eliminar la acetona. Se mantuvo un flujo
constante de N2 durante la destilación mientras la temperatura se
incrementó gradualmente desde aproximadamente 65ºC hasta
aproximadamente 90ºC. Cuando se completó la destilación, se
añadieron 400 g de agua desionizada para reducir la viscosidad de la
solución de polímero. Se obtuvo una solución turbia, pero
uniforme.
Mediante el procedimiento descrito anteriormente
se sintetizaron un total de nueve polímeros (Muestras
1-9). Se añadió NaOH (2,1 g, 0,052 moles) en 20 ml
de agua a temperatura ambiente para neutralizar el componente AMPS
en las muestras. Las composiciones de las muestras
1-9 se resumen en la tabla 5 siguiente. Todos los
porcentajes se expresan en tanto por ciento molar.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 2
(comparativo)
Se produjo un terpolímero de ácido acrílico
utilizando el procedimiento de polimerización descrito en el ejemplo
2 de la patente de Estados Unidos No. 5.312.883. Se utilizaron los
siguientes monómeros: ácido acrílico (50 g, 0,69 moles), acrilato de
butilo (25 g, 0,20 moles), y acrilato de
2-etilhexilo (25 g, 0,14 moles). El polímero se
neutralizó con hidróxido de sodio 0,1 molar.
\vskip1.000000\baselineskip
Se combinaron los polímeros preparados en la
tabla 5, muestra 9 y ejemplo 2 anteriores con
Dur-O-Set RB para formar las
formulaciones de polímero sensibles a iones de la presente invención
y formulaciones comparativas, respectivamente. Las formulaciones de
polímero se prepararon tal como se muestra en la tabla 6
siguiente.
Las muestras 1, 3, 5, 7 y 9 son
comparativas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se midieron las sensibilidades de las
formulaciones de polímero del ejemplo 3 frente a cationes divalentes
presentes en agua dura. Se colocan las muestras 1-10
del ejemplo 3 en una serie de soluciones de CaCl_{2} con una
concentración de Ca^{2+} que varía desde <10 hasta 200 ppm.
Después de la inmersión durante una hora, se anota la solubilidad de
cada polímero. A continuación, se dan los resultados de solubilidad
en la tabla 7.
En cada caso la película moldeada a partir de la
mezcla que contiene NaAMPS es más soluble que la película que
contiene el terpolímero de ácido acrílico, especialmente a medida
que la concentración de iones de calcio aumenta.
\vskip1.000000\baselineskip
Para las pruebas a escala piloto los presentes
inventores utilizaron láminas de base depositadas por aire
"airlaid" basadas en pulpa (pulpa CF 405 o NB 416 de pasta de
Weyerhaeuser) enlazadas entre ellas con el 2-5% de
fibras bico. Las fibras bico eran del tipo 255 (de Fibras KoSa de
Salisbury, Carolina del Norte) con una vaina activada de polietileno
y un núcleo de poliéster o bien fibras de Danaklon (de FiberVisions
de Varde, Dinamarca) con una vaina de polietileno y un núcleo de
polipropileno. Los dos tipos de fibras bico eran de denier
2-3 y se cortaron a una longitud de 6 mm. Las
formulaciones aglutinantes se aplicaron pulverizando soluciones al
12-15 por ciento en peso sobre los dos lados de la
lámina de base anterior. Se presentan las resistencias de las
láminas de base bajo diferentes condiciones después de sustraer la
resistencia de base de la tela debida a las fibras bico. La tabla 8
presenta las resistencias de las láminas de base con diferentes
formulaciones de NaCl (CDWT) al 0,4 por ciento en peso, así como
después de una hora de inmersión en agua desionizada
(S-CDWT):
Todos los códigos anteriores humectarían mejor
al primer contacto en relación con una formulación de aglutinante
que contuviera el 100% de terpolímero de ácido acrílico. Además, las
formulaciones aglutinantes que contienen EVA, se pulverizan mucho
mejor que el 100% de terpolímero de ácido acrílico, conduciendo a
una distribución de aglutinante y a una penetración sobre el
sustrato muy mejoradas. De forma significativa, la formulaciones que
no eran reticulables, es decir, las muestras 5, 11 y 12 tenían
S-CDWTs inferiores a 30 g/2,54 cm (30
g/pulgada).
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Se preparan formulaciones aglutinantes que
tienen las composiciones que se muestran en la tabla 9 siguiente.
Las formulaciones aglutinantes se pulverizan al 12 por ciento en
sólidos sobre los dos lados de una tela depositada por aire. La tela
depositada por aire se basa en pulpa (CF 405 de Weyerhaeuser). La
tabla 9 muestra la resistencia de la lámina de base en una solución
de NaCl al 0,9% (CDWT) y después de una hora de inmersión en agua
desionizada (S-CDWT). También se muestra el efecto
sobre la resistencia después de envejecer las muestras en una
solución de sal durante un periodo de hasta 16 semanas. Se añade un
conservante, tal como Mackstat H66 a las muestras para evitar el
crecimiento de hongos en las láminas de base, dado que éstas
envejecen en la solución de sal.
Los resultados en la tabla 9 indican que la tela
no pierde las propiedades iniciales incluso después de un
envejecimiento extensivo en solución de sal de utilización, cuando
se utiliza RB Dur-O-Set como el EVA.
Si el EVA contiene un agente de reticulación, el resultado es una
capacidad de dispersión menor después de envejecer las muestras
durante unas semanas.
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En la figura 1 se muestra las propiedades de
resistencia del terpolímero de NaAMPS modificado, que también es
dispersable en agua dura (solución de hasta 200 ppm de
Ca^{++}/Mg^{++}). Una lámina de base basada en el 75 por ciento
en peso de terpolímero de ácido acrílico modificado con NaAMPS (SSB)
y el 25 por ciento en peso de EVA (RB
DUR-O-Set®) presenta muy buena
resistencia durante la utilización (en solución de NaCl al 1,5% ó
4,0%) y se dispersa en agua muy dura. El SSB-4 se
dispersó en agua dura en 10 minutos. El SSB-5 se
dispersó en agua dura en 3 horas. El NaAMPS-SSB es
más viscoso en relación con el Lion-SSB.
Los resultados de tracción de los ejemplos 5 a 7
se obtuvieron con un aparato de ensayo de tracción MTS, la unidad
MTS 500/S (Sistemas de MTS, Research Park, Carolina del Norte)
mediante "Testworks® 3.1" para software Windows. Para los
ensayos, en lugar de la tira normal de 7,62 cm (3 pulgadas) se
utilizó una tira de 2,54 cm (1 pulgada) de amplitud, cortada hasta
una longitud de 15,24 cm (6 pulgadas). La longitud de calibre entre
las mandíbulas recubiertas de goma del aparato de ensayo era de 7,62
cm (3 pulgadas). El ensayo se llevó a cabo a la velocidad del
cabezal transversal especificada de 30,48 cm/min (12 pul/min). El
aparato MTS con el procedimiento de ensayo modificado típicamente da
resultados comparables con el protocolo de ensayo a tracción
descrito anteriormente utilizando muestras de 7,62 cm (3 pulgadas)
de anchura y el aparato de ensayo Thwing-Albert.
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La adición del polímero coaglutinante al
polímero sensible a iones reduce la viscosidad de cizalladura de la
mezcla de polímero en comparación con la viscosidad de cizalladura
del polímero sensible a iones por sí solo. La tabla 10 ilustra el
efecto de la adición de varios polímeros coaglutinantes a un
terpolímero de ácido acrílico (SSB-2) según la
presente invención.
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La tabla 10 muestra que la adición de Rhoplex®
NW 1715K, Rovene® 4817 y Dur-O-Set®
RB reduce significativamente la viscosidad de cizalladura del
terpolímero de ácido acrílico SSB-2 solo. La
reducción de la viscosidad no se debe a una simple dilución del
SSB-2, dado que la adición de poliacrilato sódico
dio como resultado un aumento significativo de la viscosidad de
cizalladura del SSB-2.
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Se prepararon barras sólidas de Rhoplex® NW
1715K, Rovene® 4817 y Dur-O-Set® RB.
Las barras se prepararon vertiendo una cantidad del polímero en un
molde de silicona rectangular, un molde de silicona rectangular
abierto de 1 cm de anchura, 4 cm de longitud y 3 mm de profundidad.
A continuación, el polímero en el molde se calentó a 60ºC durante la
noche. A continuación, el polímero secado en el molde se colocó en
un contenedor con 30 ml de agua desionizada a 23ºC aproximadamente y
se dejó reposar durante 1 hora. Ninguna de las barras se dispersaron
en el agua desionizada.
A continuación, se prepararon muestras en forma
de barras a partir del terpolímero de ácido acrílico modificado con
aniones sulfonato (NaAMPS + SSB) mezclado por separado con Rhoplex®
NW 1715K, Rovene® 4 817 y Dur-O-Set®
RB. Las mezclas de polímero se prepararon a partir del 75% en peso
de terpolímero de ácido acrílico modificado con aniones sulfonato y
el 25% en peso de los polímeros coaglutinantes. Las muestras en
forma de barra se prepararon de la misma forma que se ha descrito
anteriormente. A continuación, las muestras en forma de barra se
añadieron al agua desionizada. Cada muestra en forma de barra
preparada a partir de las siguientes mezclas de polímero, es decir,
NaAMPS + SSB/Rhoplex NW 1715K, NaAMPS + SSB/Rovene 4817 y NaAMPS +
SSB / Dur-O-Set RB, se dispersó en
el agua desionizada en una hora.
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Se preparó un sustrato en forma de tela
depositada por aire sobre una máquina de deposición por aire
comercial que tenia una anchura de 168,9 cm (66,5 pulgadas). Se
utilizó un conformador de tela depositada por aire Dan con dos
cabezales conformadores para producir sustratos con pesos de base de
60 gsm aproximadamente. Se utilizó fibra kraft de madera blanda
blanqueada Weyerhaeuser CF405 en forma de lámina de pulpa y se
convirtió en fibras en un molino de martillo, a continuación, se
conformó en una tela depositada por aire sobre una malla movible a
una velocidad de 60,7 a 91,4 m (200 a 300 pies) por minuto. La tela
recién formada se densificó mediante rodillos de compactación
calentados y se transfirió a una segunda malla, en la que la tela se
humectó con un pulverizador atomizado de agua aplicando una adición
de humedad estimada del 5% inmediatamente antes de un segundo
rodillo de compactación calentado para volver a densificar la tela.
A continuación, la tela se transfirió a una malla de horno y se
pulverizó sobre la parte superior con una mezcla de formulación de
polímero sensible a iones sobre la superficie expuesta de la malla,
aplicando el 101 de sólidos de formulación de polímero sensible a
iones en relación con la masa de fibras secas de la tela.
La formulación de mezcla de polímero sensible a
iones comprende agua como transportador con el 12% de sólidos de
aglutinante, en la que el aglutinante comprendía el 75% de
SSB-4 como formulación de polímero de sensible a
iones y el 25% de emulsión de látex Rhoplex®
NW-1715K (Rohm and Haas Corp.) como polímero
coaglutinante.
Se aplicó la pulverización con una serie de
toberas Quick Veejet®, Tobera No. 730077, fabricada por Spraying
Systems Co. (Wheaton, Illinois), trabajando a 665 Pa (95 psi). Una
barra de pulverización sobre la tela aportaba 13 toberas de este
tipo sobre centros de 13,97 cm (5,5 pulgadas) con una distancia de
boquilla a malla de 20,32 cm (pulgadas). Este montaje da como
resultado el 100% de superposición de los conos de pulverización
para la solución de formulación de polímero sensible a iones de este
ensayo.
Después de que la tela se hubo pulverizado, se
transportó a un horno con flujo de aire directo a 225ºC para secar
la solución de aglutinante. A continuación la tela se trasfirió a la
parte inferior de otra malla de horno, sobre la cual ésta pasó por
encima de otra barra de pulverización en la que se aplicó más
solución de formulación de polímero sensible a iones en la parte
inferior de la tela para añadir otro 10% en peso de sólidos en
relación a la masa de fibras secas de la tela. A continuación, la
tela pasó a través de dos unidades consecutivas de secado en las que
un secado con aire directo a 225ºC aproximadamente completó el
secado de la tela. El diferencial de presión a través de la tela fue
de aproximadamente 25,4 cm (10 pulgadas) de agua. La longitud de las
tres secciones de secado, desde la primera a la tercera,
respectivamente, fue de aproximadamente 2,74, 3,05 y 1,83 m (9, 10 y
5 pies).
El espesor de la tela después del secado fue de
1,14 mm (este valor, de la misma forma que otras propiedades físicas
de presentadas en el presente documento, puede variar dependiendo de
las fibras, el peso de base, etc.). La resistencia a la tracción en
seco en la dirección de la máquina (MDDT) de la tela se midió en
4,59 Kg/3 pulgadas (Kg/7,62 cm) La resistencia a tracción en seco en
la dirección transversal (CDDT) de la tela se midió en 3,82 Kg/3
pulgadas (Kg/7,62 cm) con un alargamiento CD del 8,98%.
A continuación, la tela secada y tratada se
recortó a 152,4 cm (60 pulgadas) de ancho, se enrolló y
posteriormente se cortó en rodillos de 4 pulgadas de ancho, los
cuales se trataron, a continuación, con una composición de
humectación y se conformaron en rodillos sin núcleo adecuados para
la utilización como toallitas de baño prehumectadas. La composición
humectante se pulverizó uniformemente sobre una cara de la tela de 4
pulgadas de ancho, antes de enrollar la tela en rodillos con el
tamaño adecuado para su utilización. La composición humectante era
del 4 por ciento en peso de NaCl en agua desionizada.
La tracción en húmedo en dirección transversal
(CDWT) al 4 por ciento en peso de solución salina se midió en 0,76
Kg/3 pulgadas (Kg/7,62 cm). La resistencia CDWT en inmersión fue
efectivamente 0, tal como fue el alargamiento CD en inmersión, lo
que significa que la lámina fue totalmente dispersable.
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La lámina formada fue idéntica a la del ejemplo
10, excepto en que las fibras en la tela depositada por aire eran el
75% de fibras kraft de madera blanda y el 25% de fibras de PET. El
espesor de la tela después del secado fue de 1,35 mm. Se midió la
resistencia a tracción en seco en la dirección de la máquina (MDDT)
de la tela en 3,87 Kg/3 pulgadas (Kg/7,62 cm). La resistencia a
tracción en seco en la dirección transversal (CDDT) de la tela se
midió a 2,84 Kg/3 pulgadas (Kg/7,62 cm) con un alargamiento CD del
11,31%. La tracción en húmedo en la dirección transversal (CDDT) al
4% de solución salina se midió a 0,82 Kg/3 pulgadas (Kg/7,62 cm). La
resistencia CDWT en inmersión fue efectivamente 0, tal como el
alargamiento CD en inmersión.
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Se llevaron a cabo ejemplos adicionales según el
ejemplo 10, con la excepción de que se utilizó emulsión de látex
Rovene como polímero coaglutinante y el peso de base y la
composición de fibras varió, tal como se muestra en la tabla 11. Los
resultados de alargamiento CD en inmersión fueron en todos los casos
0, indicando una pérdida completa de resistencia a tracción. En la
tabla 11 se muestran otros resultados, en los que Pulpa/PET designa
la proporción de madera blanda respecto a fibras sintéticas en el
soporte, BW es el peso de base en gsm, TH es el espesor en mm, y
S-CDWT-M es el ensayo de tracción CD
en inmersión de una hora para una muestra sumergida en agua que
contenia 200 ppm de Ca^{++}/Mg^{++} en una proporción 2:1.
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Los valores de
S-CDWT-M diferentes de cero
(tracción en húmedo en inmersión en agua dura) son diferentes de
cero en dos ensayos con el 25% de fibras PET, sugiriendo que
cantidades superiores de fibras sintéticas pueden empezar a
comprometer la capacidad de dispersión en agua.
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Se preparó una toallita prehumedecida de forma
similar a la del ejemplo 10, excepto en que el polímero
coaglutinante se modificó con una emulsión de látex Elite®
sustancialmente libre de agentes de reticulación proporcionada por
National Starch. El peso de base de la tela fue 61,35, el espesor
1,21 mm, el MDDT 5,09 Kg/3 pulgadas (Kg/7,62 cm), el alargamiento MD
7,89%, el CDDT 3,90 Kg/3 pulgadas (Kg/7,62 cm), el alargamiento CD
9,50%, el CDWT en solución salina al 4% 0,78 Kg/3 pulgadas (Kg/7,62
cm), el alargamiento CDWT del 32,96%, y las resistencias residuales
después de una hora tanto en agua desionizada
(S-CDWT) como en agua dura
(S-CDWT-M) fueron de 0 Kg/3 pulgadas
(Kg/7,62 cm).
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Se prepararon toallitas prehumedecidas que
comprendían la lámina de base del ejemplo 10 con una composición
humectante que comprendía una suspensión de partículas. Las
partículas se seleccionaron entre los siguientes productos
comercializados por Presperse, Inc. (Piscataway, Nueva Jersey):
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Para cada tipo de partícula en la tabla 12, se
prepararon lotes de 1000 gramos de composición humectante con
concentraciones de partícula del 0,5%, 1%, 2%, 5% y 10%, en peso.
Cada lote se preparó añadiendo la cantidad adecuada de agua
desionizada, filtrada a un vaso de precipitados de 1,15 litros (para
los 5 lotes las cantidades de agua fueron, respectivamente, 926,3 g,
921,3 g, 911 g, 881 g y 831 g). Una varilla de agitación magnética
de 6,35 cm (2,5 pulgadas) agitó el contenido del recipiente mientras
permanecieron en un agitador Thermolyne Cimarec 2, con una velocidad
de agitación fijada al máximo para aportar un vórtice central fuerte
en cada una de los 5 recipientes. Cada lote comprendía el 4 por
ciento en peso de cloruro sódico, añadido al agua en forma de 40 g
de sal; el 1 por ciento en peso (10 g) de surfactante acilglutamato
Amisoft ECS22-P (Ajinomoto, Tokio, Japón); el 0,5
por ciento en peso (5 g) de emulsión de silicona DC (Dow Corning)
añadida al agua con sal y surfactante; 1 por ciento en peso (10 g)
de conservante Mackstat H 66 (Mclntyre Group, Chicago, Illinois); y
el 0,05 por ciento en peso (0,5 g) de fragancia mezclada en primer
lugar con el 0,25 por ciento en peso (2,5 g) de polisorbato 20, a
continuación, mezclada con la solución que comprendía los
ingredientes previos; y la cantidad respectiva de polvo (del 0,5 al
10 por ciento en peso o de 5 g a 100 g). El polvo se añadió a la
solución tal cual agitándose y dejando humectar y se suspendió
durante un periodo de 30 minutos aproximadamente después de la
adición del polvo. Para algunos de los polvos se necesitó algo de
agitación manual adicional para facilitar la mezcla. Una vez que el
polvo se dispersó en el líquido, se ajustó el pH a 5,0 añadiendo
ácido málico, se preparó a una fuerza del 50 por ciento en peso en
agua. El pH se midió con un medidor de pH/mV/ºC Cole Parmer Modelo
59002-00, con un electrodo Modelo
59002-72 KK8.
A continuación, se añadió cada una de las
suspensiones de partículas a láminas de base depositadas por aire
que se hablan tratado con aglutinante NaAMPS y un polímero
coaglutinante según el ejemplo 13. El nivel de adición fue del 200%,
con la aplicación mediante pulverizador sobre un lado de la tela. A
continuación, la tela humedecida se selló en plástico para reposar
toda la noche. El examen de las toallitas prehumedecidas tratadas
con suspensiones de partículas como composición humectante reveló
que las partículas, en general, permanecieron en la toallita húmeda
sin la necesidad de espesantes adicionales o ayudantes de retención
poliméricos. Al estrujar las toallitas prehumedecidas, por ejemplo,
de produjo un fluido principalmente transparente sustancialmente
exento de partículas, al contrario que las suspensiones lechosas
utilizadas para humectar las toallitas. Los partículas también
mejoraron, en general, la opacidad y pareció que aportaban
ligeramente mejoras en las propiedades de tacto (pegajosidad
reducida, sensación reológica mejor).
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Se investigó el papel de partículas de almidón
no gelificadas en la composición humectante de la presente invención
como un medio para la reducción de la pegajosidad y mejora de la
sensación superficial de una toallita prehumedecida. Se prepararon
cinco composiciones humectantes que contenían almidón de tapioca
según las formulaciones de la tabla 13. Se humectaron telas
depositadas por aire de madera blanda según el ejemplo 10 con la
composición humectante a un nivel de adición del 300% (QS significa
"cantidad suficiente" para conseguir el pH deseado).
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Las toallitas prehumedecidas que comprendían
almidón mostraron una pegajosidad reducida cuando se sostuvieron con
la mano humana en comparación con toallitas prehumedecidas similares
sin el almidón. Las toallitas que contenían almidón también daban
una sensación de mayor suavidad.
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Se prepararon toallitas prehumedecidas
adicionales utilizando las composiciones humectantes mostradas en la
tabla 14, una de las cuales comprendía almidón como aditivo y las
otras comprendían productos botánicos. La composición humectante se
añadió a un sustrato fibroso depositado por aire que comprendía un
aglutinante sensible a iones. La composición humectante se añadió a
niveles de adición del 300 y 200 por ciento en peso,
respectivamente.
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Se prepararon diversos aglutinantes sensibles a
iones que comprendían ácido acrílico (AA), ácido butacrílico (AB),
ácido 2-etilhexil-acrílico y AMPS,
con los porcentajes molares y pesos moleculares que se muestran en
la tabla 15:
Estos aglutinantes se prepararon según los
métodos del ejemplo 1, pero se escalaron como un proceso de lotes
capaz de producir varios cientos de galones por lote.
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Se preparó una composición humectante combinando
los siguientes ingredientes de acuerdo con el porcentaje en peso
especifico: 92, 88 por ciento en peso de agua desionizada, 4 por
ciento en peso de NaCl, 1 por ciento en peso de conservante Mackstat
H66 (Mclntyre Group, Chicago, Illinois), 1 por ciento en peso de
surfactante aniónico acil glutamato CS22 (Amisoft Corp., Tokio,
Japón), 0,5 por ciento en peso de emulsión de silicona DC 1785 (Dow
Corning), 0,25 por ciento en peso de Solulan L-575
(lanolina PEG-75, disponible de Amerchol, una
división de Union Carbide), 0,05 por ciento en peso de fragancia
Dragoco 0/708768 (Dragoco SA, Cuautitlán Izcalli, D.F. de México,
México), 0,25 por ciento en peso de polisorbato 20 y aproximadamente
el 0,07 por ciento en peso de una solución de ácido málico al 50 por
ciento en peso para llevar el pH a 5,0.
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Se preparó un sustrato depositado por aire con
el equipo descrito en el ejemplo 10. El peso de base fue 65 gsm y
las fibras eran el 100% de pulpa kraft de madera blanda blanqueada
Weyerhaeuser CF405. La solución de aglutinante tenia el 12,8 por
ciento en peso de sólidos de aglutinante, el 75 por ciento en peso
de los cuales eran SSB código H de la tabla 15 y el 25 por ciento en
peso de coaglutinante látex
Dur-O-Set RB (National Starch). La
solución de aglutinante se pulverizó sobre la tela, tal como se
describe en el ejemplo 1, con la temperatura del aire del secador a
215ºC para las tres secciones del horno.
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Se preparó un sustrato depositado por aire según
el ejemplo 10, excepto en que el peso de base era de 63 gsm y la
temperatura del horno fue 227ºC. La velocidad de enrollado fue de
197 fpm. El espesor de la tela seca fue de 1,30 mm. La MDDT fue de
5,55 Kg/3 pulgadas (Kg/7,62 cm), la CCDT fue de 4,83 Kg/3 pulgadas
(Kg/7,62 cm), la CDWT (en solución de NaCl al 4%) fue de 1,07 Kg/3
pulgadas (Kg/7,62 cm) y la S-CDWT así como la
S-CDWT-M (ensayos de 1 hora en
inmersión) dieron 0 Kg/3 pulgadas (Kg/7,62 cm).
Algunas de las telas secas se cortaron hasta una
anchura de 10,8 cm (4,25 pulgadas) y se trataron con la composición
humectante a un 225% de adición, que comprendía NaCl al 4% en agua
desionizada sin surfactante. La tela humedecida se perforó con un
cuchillo de perforación que funcionaba con una profundidad de 1,78
mm (0,070 pulgadas) para a perforar cada 11,43 cm (4,5 pulgadas). La
tela perforada se enrolló en forma de rollo sin núcleo con 100
láminas perforadas por rodillo (aproximadamente 11,43 m (37,5 pies
por rollo) y se colocó en un cartucho de plástico blanco para su
utilización posterior en un dispensador de toallitas
prehumedecidas.
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Una parte de la tela tratada secada del ejemplo
20 se humectó con la composición humectante del ejemplo 18 y se
procesó en forma de un rodillo perforado para su utilización como
toallitas prehumedecidas para ser dispensadas desde un dispensador
de baño.
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Ejemplo comparativo
22
Se creó un sustrato convencional depositado por
aire unido de forma adhesiva con un peso de base de 60,1 gsm,
utilizando los métodos descritos en el ejemplo 10. Se utilizó
Dur-O-Set E-646
(National Starch) con pulpa de madera (CF405). El sustrato se
humectó con una solución de NaCl al 4% y se ensayó utilizando los
métodos descritos. El aglutinante fue en su totalidad el compuesto
autoreticulante Dur-O-Set
E-646; no se aplicó ningún aglutinante sensible a
sales. La masa de los sólidos de aglutinante fue del 17% de la masa
del sustrato. El espesor en seco de la tela fue de 1,4 mm, y el
valor de la CDWT fue de 1,3 Kg/3 pulgadas (Kg/7,62 cm), mientras que
la S-CDWT fue de 1,2 Kg y la
S-CDWT-M fue de 1,15 Kg, lo que
indica que la tela mantuvo aproximadamente toda su resistencia
después de la inmersión y sugiere que el látex reticulado aportó la
mayor parte de la resistencia a tracción de la tela y que los
enlaces de látex no se debilitaron sustancialmente en agua.
\newpage
Se prepararon diversas combinaciones
aglutinante/coaglutinante, tal como se describe a continuación,
utilizando los aglutinantes sensibles a sales de la tabla 15 y
coaglutinantes, como los que se muestran en la tabla 16, los cuales
no son autoreticulables.
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Mediante los métodos descritos en el ejemplo 10
se prepararon sustratos depositados por aire a partir de fibras
kraft blanqueadas. El sustrato se humectó con una solución de NaCl
al 4% y se ensayó utilizando los métodos descritos. Todos los
sustratos comprendían pulpa de madera (CF405) y aglutinante. Los
resultados se muestran en la tabla 17, en la que la mezcla de
aglutinante comprendía de forma constante el 75% de un aglutinante
sensible a sales seleccionado de la tabla 15 y el 25% de un
coaglutinante seleccionado de la tabla 16. La columna
aglutinante/coaglutinante se refiere al aglutinante y coaglutinantes
enumerados en la tabla 15 y 16, respectivamente. Por ejemplo,
"A/1" hace referencia a una mezcla de SSB de código A en la
tabla 15 y al coaglutinante 1 de la tabla 16.
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Tal como se observa en la tabla 17, casi todos
los sustratos han perdido más del 80% de su resistencia a la
tracción después de la inmersión en agua desionizada durante 1 hora
(S-CDWT). Los sustratos han perdido más del 60% de
su resistencia (S-CDWT-M) después de
inmersión durante 1 hora en una solución de 200 ppm de cationes
divalentes (Ca^{++}/Mg^{++} 2:1). En particular, para las
ejecuciones que se muestran en la tabla 17, las muestras perdieron
completamente su resistencia en 1 hora en la solución de 200 ppm
cuando el peso molecular del aglutinante sensible a sales era
inferior a 1.200.000. Después de 3 horas de tiempo de inmersión en
la solución de 200 ppm de cationes divalentes, los SSB con elevado
peso molecular han perdido, de forma general, la mayoría de su
resistencia, pero aún pueden tener una resistencia a tracción
diferente de 0.
En comparación, el ejemplo comparativo 22 perdió
menos del 15% de su resistencia después de la inmersión durante 1
hora tanto en agua desionizada como en la solución de 200 ppm de
iones divalentes. Todos los sustratos de la tabla 17 perdieron más
resistencia a la tracción en inmersión que el ejemplo comparativo
22.
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Los diferentes coaglutinantes de tabla 16 se
mezclaron con el aglutinante sensible a sales de código F en la
tabla 15. La mezcla de aglutinante, a continuación, se aplicó
mediante los métodos descritos en el ejemplo 10 para crear los
sustratos depositados por aire enumerados en la tabla 18. En cada
caso se aplicó al sustrato el 20% en sólidos de aglutinante en una
mezcla del 75% de SSB/25% de coaglutinante.
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En condiciones de ejecución similares, los tres
coaglutinantes se comportaron de forma comparable. Todos los
sustratos han perdido su resistencia a la tracción
(S-CDWT-M) en la solución de 200 ppm
de cationes divalentes independiente del tipo de coaglutinante.
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Se realizaron medidas de la fuerza de despegado
requerida para desenrollar el producto desde las capas exteriores de
un rollo sin núcleo de toallitas prehumedecidas adecuadas para su
utilización como producto de papel higiénico húmedo. El producto se
preparó según el ejemplo 10 con un nivel de adición del 200% de
composición humectante. La tela seca se cortó hasta una anchura de
10,8 cm (4,25 pulgadas) y se trató con la composición humectante a
un nivel de adición del 200%, que comprendía NaCl al 4% en agua
desionizada con surfactantes, silicona y lanolina, tal como se
enumeran en la tabla 19 para las composiciones humectantes Q, R y S.
La tela humedecida se perforó con un cuchillo de perforación que
funcionaba para perforar cada 11,43 cm (4,5 pulgadas). La tela
perforada se enrolló en forma de un rollo sin núcleo con 100 láminas
perforadas por rollo (aproximadamente 11,43 m (37,5 pies) por rollo)
y se selló en un cartucho de plástico para la utilización posterior
en un dispensador para toallitas prehumedecidas.
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El rollo descansó libremente en un cubo de
plástico con un fondo de varillas redondeado, que mantuvo el rollo
en su lugar con un mínimo de fricción cuando el rollo se desenrolló
estirando verticalmente hacia arriba sobre el final del rollo. Las
capas adyacentes se adhirieron entre ellas de tal forma que se
necesitó algo de fuerza para separar las capas. La fuerza de
despegado necesaria fue inferior al peso del rollo y pareció ser
sustancialmente superior a la resistencia friccional ofrecida por el
cubo cuando el rollo giraba, evidenciado en parte por el ángulo
entre la tela y el rollo en el punto de separación. Sin fuerza de
despegado, el ángulo entre la tela siendo estirada y una linea
normal hacia el rollo en el punto de la separación seria de 90
grados, pero al desenrollar el rodillo humedecido con el aglutinante
sensible a sales, el ángulo fue sustancialmente inferior a 90
grados, transmitiendo de este modo una fuerza de despegado para
separar la tela.
La fuerza de despegado se midió con una máquina
de ensayos MTS Sintech 1/G con software TestWorks 3.10. Todos los
ensayos se realizaron en un laboratorio acondicionado en condiciones
de Tappi estándar. Una abrazadera de 11,43 cm (4,5 pulgadas) de
anchura sujetó el extremo del rollo, con la posición del rollo
directamente por debajo de la abrazadera, de modo que el extremo
permanecería vertical, como si estuviera desenrollado del rollo y no
hubiera fuerza de despegado que provocara que la tela envolviera una
parte del rollo y se desviara de la vertical. La abrazadera se
conectó al cabezal transversal que estiró la tela hacia arriba a una
velocidad de 100 cm/minuto. La fuerza de despegado se midió mediante
una célula de carga de 50 N. Se registró la carga promedio para
separar 18 láminas del rodillo promediando dos ejecuciones en las
cuales se separaron en cada una 4 láminas y dos ejecuciones en las
cuales se separaron en cada una 5 láminas. En la medición sólo se
utilizaron las primeras 18 láminas del rodillo. La fuerza de
despegado promedio para dos rollos por estado (para un promedio
total que abarca un total de 36 láminas) se muestra en la tabla 20,
a continuación.
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Las fuerzas de despegado para un rollo que tiene
un ancho entre 7 y 15 cm (el ancho de los rollos ensayados en la
tabla 20 es 10,8 cm) son, de forma deseable, inferiores a 500 g, más
específicamente, inferiores a 300 g, más específicamente, inferiores
a 200 g aproximadamente, aún más específicamente inferiores a 160 g
aproximadamente, y de la forma más especifica inferiores a 120 g
aproximadamente, con un intervalo de ejemplo desde 50 g
aproximadamente hasta 350 g aproximadamente, o desde 80 g
aproximadamente hasta 200 g aproximadamente. Más generalmente, la
fuerza de despegado para un rollo humectado con un ancho de 10,16 cm
(4 pulgadas) puede ser cualquiera de los valores de intervalos
mencionados anteriormente.
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Se prepararon muestras adicionales según el
ejemplo 24 anterior, excepto en que el 15% en peso de la mezcla de
fibras consistía en fibras de PET rizadas de 6 mm (KoSa). Se
mezclaron diferentes coaglutinantes de la tabla 16 con el
aglutinante sensible a sales con el código F de la tabla 16. A
continuación, la mezcla de aglutinante se aplicó utilizando los
métodos descritos en el ejemplo de 10 para crear los sustratos
depositados por aire cuyas propiedades se enumeran en la tabla 21.
En cada caso, se aplicaron al sustrato un 20% de sólidos de
aglutinante en una mezcla del 75% de SSB/25% de coaglutinante. Se
midieron las propiedades de estos sustratos después de humectar con
una solución de NaCl al 4%. Los tres coaglutinantes se comportaron
de forma comparable. Todos los sustratos han perdido su resistencia
a tracción en una solución de 200 ppm de cationes divalentes
independientemente del tipo de coaglutinante. En comparación con los
resultados paralelos del ejemplo 24, la incorporación de las fibras
sintéticas confiere una mejora de la resistencia (CDWT) de ligera a
moderada y un aumento moderado en la masa seca.
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Se llevaron a cabo ejemplos adicionales según el
ejemplo 26 con cantidades crecientes de fibra sintética que se
añadía a la mezcla de fibras. Se utilizó bien una fibra de PET
rizada de 6 mm (KoSa) o bien una fibra Lyocell de 2,4 dtex rizada de
6 mm, tal como se describe en la tabla 22 siguiente. La mezcla de
aglutinante era una mezcla constante del 75% de SSB y el 25% de
coaglutinante.
Las tracciones en inmersión CDWT diferentes de
cero en 200 ppm de cationes divalentes son diferentes a cero para
las combinaciones de prueba con el 25% de fibra sintética (PET o
Lyocell), sugiriendo que cantidades superiores pueden empezar a
comprometer la capacidad de dispersión en agua.
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Todos los sustratos que se muestran en la tabla
23 se prepararon según los métodos del ejemplo 10 y se prepararon
según los métodos descritos en el ejemplo 23. Todos los sustratos en
la tabla 23 se formaron a partir de pulpa depositada por aire
(CF405). Todas las mezclas de aglutinante fueron del 75% de SSB y
del 25% de coaglutinante. El espesor en seco de la lámina se
controló ajusfando el nivel de compactación de la tela mediante los
dos rodillos de compactación antes de la primera pulverización de
aglutinante. Se utilizó SSB de códigos O y Q de la tabla 15.
Parece que la compactación de la tela seca antes
de la aplicación del aglutinante puede aumentar significativamente
la resistencia en húmedo final de la lámina sin sacrificar la
capacidad de dispersión. Este inesperado aumento del nivel de
resistencia puede permitir que se consigan tracciones en húmedo
equivalentes en diversas combinaciones que incluyan una reducción
del peso de base y/o reducciones del porcentaje de aglutinante en
las láminas.
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Todos los sustratos se prepararon según los
métodos descritos en el ejemplo 27. Todos los sustratos comprendían
la mezcla de fibras indicada en la tabla 24 con el 20% de
aglutinante en la lámina y Dur-O-Set
RB que servia de coaglutinante. Las fibras sintéticas eran rizadas y
fueron bien de PET de 6 mm (KoSa) o bien Lyocell de 6 u 8 mm con 1,7
ó 2,4 dtex (Accordis).
Los ejemplos de la tabla 24 sugieren que la
longitud de la fibras sintética, el peso molecular de SSB y la
compactación de la tela combinados pueden afectar a la capacidad de
dispersión del producto, tal como indica su valor
S-CDWT-M. Todos los sustratos que
comprendían las fibras sintéticas de 6 u 8 mm eran dispersables con
el peso molecular de SSB inferior. A medida que se incrementó el
peso molecular, el sustrato de Lyocell de 8 mm empezó a retener algo
de su resistencia después de inmersión durante 1 hora en la solución
de cationes divalente; este sustrato, sin embargo, era dispersable
en agua DI. La densificación de la tela seca antes de la aplicación
del aglutinante también puede tener impacto sobre la capacidad de
dispersión de sustrato que contiene fibra sintética (Códigos 3015 y
3016). Tanto el Código 3015 como el Código 3016 eran totalmente
dispersables en agua DI. La capacidad de dispersión de la lámina se
puede manipular seleccionando SSB de peso molecular inferior en
combinación con fibras sintéticas y densificación de la tela
seca.
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Se prepararon los sustratos enumerados en la
tabla 25, se humectaron con una solución al 4% de NaCl y se
ensayaron según los métodos descritos en el ejemplo 29. Cada
sustrato comprendía la mezcla de fibras indicada y el 20% de
aglutinante con la mezcla de SSB/coaglutinante indicada en la tabla
25. El coaglutinante utilizado fue
Dur-O-Set RB en todos los ejemplos
enumerados en la tabla 25. Todos los códigos utilizaron el 100% de
fibra de madera blanda excepto el último, código 2813, que
comprendía el 15% de fibra de PET (la fibra rizada de 6 mm obtenida
de KoSa). El peso de base se mantuvo en general constante a
aproximadamente 60 gsm. El espesor de la tela depositada por aire se
controló ajustando el nivel de compactación de la tela mediante los
dos rodillos de compactación antes de la primera pulverización de
aglutinante. Se midió la rigidez de CD en seco de los sustratos
seleccionados en la tabla 25 mediante un medidor
Handle-o-meter y se registró como la
rigidez.
Cuando el porcentaje del aglutinante sensible a
sales en la mezcla disminuyó del 100% al 55% sólo hay una modesta
disminución en la CDWT a una masa seca constante. En las
composiciones del 65a de aglutinante sensible a sales en la mezcla
de aglutinante, el sustrato comienza a conservar una gran parte de
su resistencia en húmedo después de inmersión durante 1 hora en 200
ppm de la solución de cationes divalente. Cuando la tela se
densifica antes de la primera aplicación de aglutinante y el
porcentaje de aglutinante sensible a sales en la mezcla se reduce al
65% o inferior, se conserva una gran cantidad de resistencia después
de la inmersión en agua DI o en la solución de 200 ppm de cationes
divalentes durante 1 hora, en comparación con las mismas
composiciones a una masa seca superior. Estos ejemplos sugieren que
el aumento del contenido en coaglutinante con o sin una
densificación adicional de la tela puede empezar a comprometer la
capacidad de dispersión del sustrato.
Los resultados de la tabla 25 también muestran
aumentos de CDWT significativos, cuando el espesor de la tela se
comprime antes de la aplicación del aglutinante. Los códigos desde
el 3007 al 3010 muestran que la CDWT aumenta en función de la
disminución de masa seca sin pérdida de capacidad de dispersión del
sustrato bajo condiciones de aglutinante constantes.
En base a los resultados medidos del
Handle-O-Meter (rigidez), parece que
a medida que el porcentaje de aglutinante sensible a sales en la
mezcla disminuye, la rigidez CD del sustrato disminuye.
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Los sustratos que se enumeran en la tabla 26 se
prepararon según el método descrito en los ejemplos 10 y 23. Cada
sustrato comprendía pulpa (CF405) y el 20% de aglutinante. El
aglutinante tenia la mezcla SSB/coaglutinante que se muestra en la
tabla 26. El coaglutinante fue
Dur-O-Set RB. El sustrato se procesó
en forma de rollo y se humectó con la solución Q de la tabla 19
(solución D). Se realizaron mediciones de la fuerza de despegado
necesaria para desenrollar el producto de las capas externas del
rollo sin núcleo de toallitas prehumedecidas, según el método
descrito en el ejemplo de 25. Los resultados de estos ensayos se
registran en la tabla 26, a continuación.
En este caso, la disminución del porcentaje del
aglutinante sensible a sales disminuyó la fuerza de despegado.
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Se prepararon muestras tal como en el ejemplo 10
utilizando mezclas 75/25 de aglutinante SSB (véase la tabla 15) y
coaglutinante Dur-O-Set RB
(coaglutinante 1 de la tabla 16), según la información en la tabla
27 de a continuación. Los resultados de tracción en la tabla 27
muestran una buena capacidad de dispersión en diversos estados del
producto.
Las muestras descritas en la tabla 27 muestran
algunos de los intervalos de contenido de aglutinante, peso de base
y espesor de la tela a partir de los cuales se pueden preparar los
sustratos dispersables.
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Las muestras se prepararon, de forma general,
tal como en el ejemplo 10, utilizando mezclas 75/25 de aglutinante
SSB (véase la tabla 15) y coaglutinante (véase la tabla 16) tal como
se indica en la tabla 28. Todos los sustratos contienen Lyocell
(Accordis) de 2,4 dtex, rizada de 6 mm como el 15% de la mezcla de
fibras con el 85% pulpa de madera blanda (CF405). Todos los
sustratos comprenden el 19% de aglutinante y el 81%. de la mezcla de
aglutinante.
En la tabla 28, todas las muestras perdieron,
como mínimo, el 75%. de su resistencia en húmedo después de
sumergirse en la solución de 200 ppm de cationes divalentes durante
1 hora (S-CDWT-M). Las principales
diferencias en estas muestras se encuentran en la composición de
SSB, tal como se muestra en la tabla 15. Los aglutinantes sensibles
a sales L y E tienen la misma composición, pero pesos moleculares
diferentes, que los aglutinantes sensibles a sales W y AB (véase la
tabla 15). Los aglutinantes sensibles a sales W y AB tienen la misma
composición pero pesos moleculares diferentes. Los sustratos
tratados con W/1 y AB/2 parecen ser menos dispersables que los
sustratos tratados con L/1 y E/2 independientemente del
coaglutinante. La reducción del peso molecular del aglutinante
sensible a sales se puede utilizar para hacer el sustrato más
dispersable, tal como se demuestra con el sustrato AB/1. O bien, el
cambio de composición del aglutinante sensible a sales se puede
utilizar para hacer el sustrato más dispersable, tal como se
demuestra con L/1 y E/2. Por lo tanto, se pueden preparar mezclas
totalmente dispersables modificando la composición molecular del
aglutinante sensible a sales o su peso molecular. De forma
alternativa, se pueden preparar mezclas de aglutinante totalmente
dispersables seleccionando una química diferente del coaglutinante
para que sea más compatible con el coaglutinante sensible a sales,
tal como se demuestra con los sustratos AB/2 y AB/1.
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Se combinó una emulsión de látex AirFlex 105
(Air Products, Allentown, PA) que comprendía aproximadamente el 6%
de agente de reticulación de NMA, con el SSB de código H de la tabla
15 en una proporción de 75 partes de SSB respecto a 25 partes de
sólidos de látex y se moldearon en forma de 8 barras con dimensiones
1 cm x 4 cm x 3 mm, como se ha descrito en el ejemplo 9. Se
prepararon cuatro barras mediante el secado al aire a 60ºC durante
la noche, mientras que las otras cuatro barras se secaron a 167ºC
durante 3 horas. Dos barras de cada conjunto se colocaron por
separado en 30 ml de solución de NaCl al 4% y se dejaron reposar
durante una hora, después de lo cual se determinó la solubilidad de
por gravimetría. Las barras de los dos conjuntos (las dos
condiciones de secado) fueron esencialmente completamente insolubles
en la solución salina. Las barras que quedaban de cada conjunto se
colocaron por separado en 30 ml de agua dura que contenia 200 ppm de
iones de calcio y magnesio en una proporción de 2:1 a 23ºC y se
dejaron reposar durante una hora. Las dos barras secadas a 167ºC y
colocadas en agua dura fueron esencialmente completamente insolubles
(0% solubles). Las dos barras secadas a 60ºC y colocadas en agua
dura fueron solubles en el 54% y el 53%, respectivamente, valores
que fueron inesperadamente bajos dado que el látex debería estar
sustancialmente no reticulado para el secado a esta temperatura. Sin
embargo, tuvo lugar algo de coagulación cuando el látex se mezcló
con el SSB, sugiriendo un posible problema de compatibilidad entre
las dos mezclas, y, por lo tanto, la solubilidad podria verse
afectada, o algunas partículas coaguladas podrían no haber pasado a
través del papel de filtro. También es posible que algo de agente de
reticulación NMA en el látex Airflex pudiera haber potenciado la
reticulación o la gelificación de la mezcla. Aunque se cree que una
emulsión de látex más compatible habría proporcionado una
solubilidad mayor, también se cree que los coaglutinantes que tienen
un contenido relativamente bajo en agentes de reticulación (por
ejemplo, inferior al 6%, específicamente inferior al 2%, más
específicamente, inferior al 1% y de la forma más especifica,
inferior al 0,3% de agente de reticulación en base a masa de
sólidos) pueden ser de ayuda en el mantenimiento de una solubilidad
alta de la mezcla polimérica secada.
La figura 1 muestra los resultados de tracción
en húmedo de láminas de base tratadas, en las que se han llevado a
cabo los ensayos en diferentes soluciones salinas o agua dura. Las
láminas de base depositadas por aire se prepararon según el ejemplo
10 y se les dotó del 20% de adición de composiciones de aglutinante
sensible a sales etiquetadas como código X, código Y y código Z. El
código X es un polímero aglutinante que comprende el 60% de ácido
acrílico, el 10,5% de acrilato de 2-etilhexilo, el
24,5% de acrilato de butilo y el 5% de NaAMPS, polimerizado según el
ejemplo 1 con un peso molecular de 1,3 millones, correspondiente al
código B en la tabla 15. El código Y es similar pero con un peso
molecular de aproximadamente 550.000, correspondiente al código D en
la tabla 15. El código Z es similar pero tiene el 62% de ácido
acrílico y el 8,5% de acrilato de 2-etilhexilo como
monómeros, con un peso molecular de aproximadamente 1,2 millones,
correspondiente al código G en el cuadro 15. Todos los aglutinantes
se mezclaron con coaglutinante
Dur-O-Set RB en una proporción de
75:25. Las telas tratadas se secaron, tal como en el ejemplo 10 y, a
continuación, se humectaron bien con el 4% o bien con el 1,5% de
solución de NaCl. Los ensayos de tracción en húmedo se llevaron a
cabo según el protocolo CDWT con las excepciones descritas en el
ejemplo 5 (por ejemplo, se utilizó una tira de 2,54 cm (1 pulgada)
de ancho y un aparato de ensayo MTS).
Se llevaron a cabo ensayos de CD en inmersión
sobre muestras preparadas con la solución al 4%. Las cuatro columnas
que se muestran para cada código (algunas de las cuales no son
visibles debido a valores de cero) corresponden a los resultados de
los cuatro ensayos diferentes. Las dos primeras columnas son los
valores de CDWT "tal cual" para la tela en solución de NaCl
bien al 4% o bien al 1,5%. Las columnas tercera y cuarta son los
resultados de S-CDWT-M (inmersión en
agua dura) a 1 hora y 3 horas para cada tela que se habla humectado
con la solución al 4%.
Los resultados muestran una buena resistencia en
húmedo tanto en NaCl al 1,5% como en NaCl al 4%, con una pérdida de
resistencia excelente para telas tratadas con el código Y (capacidad
de dispersión en agua dura del 100%), pérdida de resistencia buena
para el código Z y resistencia residual aún presente para el código
X. La comparación del código X y el código Y sugiere que una
reducción en el peso molecular puede promover la capacidad de
dispersión del aglutinante sensible a sales.
La figura 2 es un gráfico que muestra cómo la
resistencia a la tracción en húmedo (se indica como CDWT en gramos
por 2,54 cm en una amplia gama de tiempos de inmersión) puede
cambiar con el tiempo a medida que telas depositadas por aire de
madera blanda de 68 gsm que comprenden aglutinantes sensibles a
sales se sumergen en soluciones que comprenden iones de calcio. Las
telas humedecidas se prepararon con el 20% de aglutinante en peso
que comprendía el 85% de Lion SSB-3b (Tokio)
terpolímero basado en ácido acrílico y el 15% de coaglutinante
Dur-O-Set RB (National Starch).
Después de secarse, las telas se humectaron con una solución que
contenia el 0,9% de NaCl, el 0,5% de fosfolípido CDM (Mona), y el
0,5% de Mackstat H-66 y mostraron una resistencia en
húmedo de aproximadamente 400 g/pul (o g/2,54 cm). La adición de
solución fue del 250% en base al peso seco de la tela. A
continuación, las telas tratadas se sumergieron en agua libre de
NaCl que contenía iones de calcio a niveles de 0, 13, 29 y 109 ppm,
dando como resultado las cuatro curvas que se muestran en la figura
2 para resistencia a tracción en húmedo frente al tiempo. A 109 ppm
de iones calcio no hay esencialmente pérdida de resistencia. A 29
ppm de iones de calcio se mantienen resistencias por encima de 100
g/pul (2,54 cm). Parece que incluso una cantidad pequeña de iones
calcio en el agua interferirá con una capacidad de dispersión de una
tela tratada con el producto de SSB-3b Lion.
La figura 3 compara dos conjuntos de datos con
un producto de SSB-3b Lion tomado de la figura 2
(etiquetada como código 3300) con un aglutinante sensible a sales
sulfonado mezclado con polímero
Dur-O-Set RB en una proporción
75/25. El conjunto de datos etiquetado como código 2102 hace
referencia a una tela de 65 gsm que contiene el aglutinante sensible
a sales sulfonatado, que corresponde con el SSB de código H en la
tabla 15. Esta tela se humectó con la solución descrita en la tabla
4. La adición de solución fue del 225% en base al peso seco de la
tela. Esta formulación de aglutinante mostró una rápida calda en la
resistencia a tracción, por lo tanto una buena capacidad de
activación, cuando se sumergía en agua dura, incluso a una
concentración de calcio de 257 ppm. Por lo tanto, los aglutinantes
sensibles a sales sulfonatados de la presente invención muestran una
mejora drástica de su capacidad para dispersarse en agua dura en
relación a terpolímeros anteriores basados en ácido acrílico.
Los resultados de tracción de los datos en la
figura 2 y la figura 3 se obtuvieron con dispositivos de ensayo de
tracción MTS, utilizando la unidad MTS 500/S (sistemas de MTS,
Research Park, North Carolina) el software Testworks 3.10 para
Windows. En lugar de la tira normal de 7,62 cm (3 pulgadas) para el
ensayo, se utilizó una tira de 2,54 cm (1 pulgada) de ancho, cortada
hasta una longitud de 15,24 cm (6 pulgadas). La longitud del calibre
entre las mandíbulas recubiertas del aparato de ensayo fue de 7,62
cm (3 pulgadas). El ensayo se llevó a cabo a la velocidad de cabezal
transversal de 30,48 cm/min (12 pulgadas/min).
Debe entenderse, de forma clara, que lo anterior
se refiere sólo a ciertas realizaciones que se dan a conocer
mediante la presente invención y que se pueden hacer numerosas
modificaciones o variaciones de la misma sin apartarse del alcance
de la presente invención, tal como se detalla en las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (44)
1. Toallita húmeda que tiene una resistencia a
la tracción en húmedo en utilización en la dirección transversal de,
como mínimo, 100 g/pulgada (100 g/2,54 cm) en la que la toallita
húmeda tiene una resistencia a la tracción de, aproximadamente,
menos de 30 g/pulgada (30 g/2,54 cm) después de ser sumergida en
agua con una concentración de iones Ca^{2+} y/o Mg^{2+} de,
aproximadamente, 50 ppm durante aproximadamente una hora y en la que
la toallita húmeda comprende una lámina de tela saturada con una
composición de humectación, en la que la lámina de tela comprende
material fibroso y un aglutinante sensible a iones que comprende un
copolímero de ácido acrílico modificado con aniones sulfonato y un
coaglutinante seleccionado de entre
poli(etileno-acetato de vinilo) no
reticulado, poli(estireno-butadieno) no
reticulado, y poli (estireno-acrílico) no
reticulado, y en la que la composición de humectación contiene,
aproximadamente, menos del 10% en peso de disolventes orgánicos.
2. Toallita húmeda, según la reivindicación 1,
en la que la composición de humectación contiene, aproximadamente,
menos del 4% en peso de disolventes orgánicos.
3. Toallita húmeda, según la reivindicación 2,
en la que la composición de humectación contiene, aproximadamente,
menos del 1% en peso de disolventes orgánicos.
4. Toallita húmeda, según las reivindicaciones 1
a 3, en la que la composición de humectación comprende una sal a una
concentración de, como mínimo, el 1 por ciento en peso en base al
peso de la composición de humectación.
5. Toallita húmeda, según la reivindicación 4,
en la que la sal es una sal monovalente.
6. Toallita húmeda, según la reivindicación 4 o
la reivindicación 5, en la que la sal está presente a una
concentración desde el 1 por ciento en peso hasta, aproximadamente
el 10 por ciento en peso en base al peso de la composición de
humectación.
7. Toallita húmeda, según la reivindicación 6,
en la que la sal está presente a una concentración, aproximadamente,
del 4 por ciento en peso.
8. Toallita húmeda, según cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 7, en la que la sal es cloruro sódico.
9. Toallita húmeda, según la reivindicación 1,
en la que el coaglutinante es
poli(etileno-acetato de vinilo) no
reticulado.
10. Toallita húmeda, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, que tiene una resistencia a la tracción en
utilización de, como mínimo, 200 g/pulgada (200 g/2,54 cm) y una
resistencia a la tracción de, aproximadamente, menos de 20 g/pulgada
(20 g/2,54 cm) después de ser sumergida en agua con una
concentración de iones Ca^{2+} y/o Mg^{2+} de, aproximadamente,
200 ppm durante aproximadamente una hora.
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11. Toallita húmeda que comprende:
un material fibroso;
una composición aglutinante para el enlace de
dicho material fibroso en una tela integral, comprendiendo dicha
composición un terpolímero de ácido acrílico modificado con aniones
sulfonato y un poli(etileno-acetato de
vinilo) no reticulado, en la que la composición aglutinante es
insoluble en una solución de sal neutra que contiene, como mínimo,
aproximadamente el 1 por ciento en peso de sal, comprendiendo dicha
sal uno o más iones monovalentes; y en la que la composición
aglutinante es dispersable en agua que contiene, aproximadamente,
hasta 200 ppm de uno o más iones multivalentes; y
una composición humectante que contiene, como
mínimo, aproximadamente el 1 por ciento en peso de una sal.
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12. Toallita húmeda, según la reivindicación 11,
en la que la composición aglutinante es dispersable en agua que
contiene, aproximadamente, desde 15 ppm hasta, aproximadamente, 200
ppm de uno o más iones multivalentes.
13. Toallita húmeda, según la reivindicación 12,
en la que la composición aglutinante es dispersable en agua que
contiene, aproximadamente, desde 15 ppm hasta, aproximadamente, 100
ppm de uno o más iones multivalentes.
14. Toallita húmeda, según la reivindicación 13,
en la que la composición aglutinante es dispersable en agua que
contiene, aproximadamente, desde 15 ppm hasta, aproximadamente, 50
ppm de uno o más iones multivalentes.
15. Toallita húmeda, según cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 14, en la que la composición aglutinante es
insoluble en una solución de sal neutra que contiene
aproximadamente, de un 1 por ciento en peso hasta, aproximadamente,
5,0 por ciento en peso de sal.
16. Toallita húmeda, según cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 15, en la que los iones multivalentes
comprenden iones Ca^{2+}, iones Mg^{2+}, iones Zn^{2+}, o una
combinación de los mismos.
17. Toallita húmeda, según cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 16, en la que los iones monovalentes
comprenden iones Na^{+}, iones Li^{+}, iones K^{+}, iones
NH_{4}^{+}, o una combinación de los mismos.
18. Toallita húmeda, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 17, en la que el copolímero de ácido acrílico
modificado con aniones sulfonato comprende (a) como mínimo, uno de
ácido acrílico y ácido metacrílico y (b) uno o más acrilatos de
alquilo.
19. Toallita húmeda, según la reivindicación 18,
en la que el copolímero de ácido acrílico modificado con aniones
sulfonato está formado por ácido acrílico; ácido
2-acrilamido-2-metil-1-propanosulfónico
(AMPS), sal sódica del ácido
2-acrilamido-2-metil-1-propanosulfónico
(NaAMPS), o una combinación de los mismos; acrilato de butilo; y
acrilato de 2-etilhexilo.
20. Toallita húmeda, según la reivindicación 19,
en la que el copolímero de ácido acrílico modificado con aniones
sulfonato está formado por ácido acrílico; AMPS; NaAMPS; acrilato de
butilo; y acrilato de 2-etilhexilo.
21. Toallita húmeda, según la reivindicación 20,
en la que el copolímero de ácido acrílico modificado con aniones
sulfonato está formado por, aproximadamente, del 35 a menos del 80
por ciento molar de ácido acrílico; de más de 0 a, aproximadamente,
el 20 por ciento molar de ácido
2-acrilamido-2-metil-1-propanosulfónico
(AMPS), sal sódica del ácido
2-acrilamido-2-metil-1-propanosulfónico
(NaAMPS), o una combinación de los mismos; de más de 0 a,
aproximadamente, el 65 por ciento molar de acrilato de butilo; y de
más de 0 a, aproximadamente, el 45 por ciento molar de acrilato de
2-etilhexilo.
22. Toallita húmeda, según la reivindicación 21,
en la que el copolímero de ácido acrílico modificado con aniones
sulfonato comprende, aproximadamente, del 50 a menos del 67 por
ciento molar de ácido acrílico; de más de 0 a, aproximadamente, el
10 por ciento molar de AMPS, NaAMPS, o una combinación de los
mismos; de aproximadamente el 15 a, aproximadamente, el 28 por
ciento molar de acrilato de butilo; y de, aproximadamente, el 7 a,
aproximadamente, el 15 por ciento molar de acrilato de
2-etilhexilo.
23. Toallita húmeda, según la reivindicación 22,
en la que el copolímero de ácido acrílico modificado con aniones
sulfonato comprende desde, aproximadamente, el 60% molar de ácido
acrílico; aproximadamente el 5% molar de AMPS, NaAMPS o una
combinación de los mismos; aproximadamente, el 24,5% molar de
acrilato de butilo; y aproximadamente, el 10,5% molar de acrilato de
2-etilhexilo.
24. Toallita húmeda, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 23, en la que la composición aglutinante
comprende aproximadamente, del 65 a, aproximadamente, el 75 por
ciento en peso de copolímero de ácido acrílico modificado con
aniones sulfonato y, aproximadamente, del 35 a, aproximadamente, 25
por ciento en peso de poli (etileno-acetato de
vinilo) no reticulado.
25. Toallita húmeda, según la reivindicación 24,
en la que la composición aglutinante comprende aproximadamente, el
75 por ciento en peso de copolímero de ácido acrílico modificado con
aniones sulfonato y, aproximadamente, el 25 por ciento en peso de
poli(etileno-acetato de vinilo) no
reticulado.
26. Toallita húmeda, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 25, en la que el material fibroso comprende una
o más capas de una tela tejida, una tela no tejida, una tela de
punto o una combinación de las mismas.
27. Toallita húmeda, según la reivindicación 26,
en la que la materia fibrosa comprende una o más capas de una tela
no tejida.
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28. Toallita húmeda, según la reivindicación 1,
que comprende:
un material fibroso;
una composición aglutinante para el enlace de
dicho material fibroso en una tela integral, comprendiendo dicha
composición de aglutinante (a) un primer polímero formado a partir
de ácido acrílico; ácido
2-acrilamido-2-metil-1-propanosulfónico
(AMPS), la sal sódica del ácido
2-acrilamido-2-metil-1-propanosulfónico
(NaAMPS), o una combinación de los mismos; acrilato de butilo; y
acrilato de 2-etilhexilo; y (b) un segundo polímero
que comprende un poli(etileno-acetato de
vinilo) no reticulado;
y
una composición de humectación que contiene,
como mínimo, aproximadamente el 1 por ciento en peso de una sal.
\vskip1.000000\baselineskip
29. Toallita húmeda, según la reivindicación 28,
en la que el primer polímero está formado por, aproximadamente, del
35 a menos del 80 por ciento molar de ácido acrílico; de más de 0 a,
aproximadamente, el 20 por ciento molar de AMPS, NaAMPS, o una
combinación de los mismos; de más de 0 a, aproximadamente, el 65 por
ciento molar de acrilato de butilo; y de más de 0 a,
aproximadamente, el 45 por ciento molar de acrilato de
2-etilhexilo.
30. Toallita húmeda, según la reivindicación 29,
en la que el primer polímero comprende, aproximadamente, del 50 a
menos del 67 por ciento molar de ácido acrílico; de más de 0 a,
aproximadamente, el 10 por ciento molar de AMPS, NaAMPS, o una
combinación de los mismos; de aproximadamente, el 15 a,
aproximadamente, el 28 por ciento molar de acrilato de butilo; y de,
aproximadamente, el 7 a, aproximadamente, el 15 por ciento molar de
acrilato de 2-etilhexilo.
31. Toallita húmeda, según la reivindicación 30,
en la que el primer polímero comprende, aproximadamente, el 60%
molar de ácido acrílico; aproximadamente, el 5% molar de AMPS,
NaAMPS o una combinación de los mismos; aproximadamente, el 24,5%
molar de acrilato de butilo; y aproximadamente, el 10,5% molar de
acrilato de 2-etilhexilo.
32. Toallita húmeda, según cualquiera de las
reivindicaciones 28 a 31, en la que el primer polímero está presente
en una cantidad de aproximadamente el 65 a, aproximadamente, el 75
por ciento en peso y el segundo polímero está presente en una
cantidad, aproximadamente, del 35 a, aproximadamente, el 25 por
ciento en peso.
33. Toallita húmeda, según la reivindicación 32,
en la que el primer polímero está presente en una cantidad,
aproximadamente, del 75 por ciento en peso y el segundo polímero
está presente en una cantidad, aproximadamente, del 25 por ciento en
peso.
34. Toallita húmeda, según la reivindicación 28,
en la que el primer polímero comprende, aproximadamente, el 60%
molar de ácido acrílico; aproximadamente, el 5% molar de AMPS,
NaAMPS o una combinación de los mismos; aproximadamente el 24,5%
molar de acrilato de butilo; y aproximadamente el 10,5% molar de
acrilato 2-etilhexilo y está presente en una
cantidad, aproximadamente, del 75 por ciento en peso; el segundo
polímero está presente en una cantidad, aproximadamente, del 25 peso
por ciento; y la composición de humectación contiene,
aproximadamente, el 4 por ciento en peso de la sal.
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35. Toallita húmeda, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 34, en la que la composición de humectación
comprende:
de, aproximadamente, 86 a, aproximadamente 98
por ciento en peso de agua desionizada;
de aproximadamente 1 a, aproximadamente, 6 por
ciento en peso de cloruro sódico;
hasta, aproximadamente, 2 por ciento en peso de
uno o más conservantes;
hasta, aproximadamente, 2 por ciento en peso de
uno o más surfactantes;
hasta, aproximadamente, 1 por ciento en peso de
una o más emulsiones de silicona;
hasta peso, aproximadamente, 1 por ciento en
peso de uno o más emolientes;
hasta, aproximadamente, 0,3 por ciento en peso
de una o más fragancias;
hasta, aproximadamente, 0,5 por ciento en peso
de uno o más solubilizantes de fragancia; y
hasta, aproximadamente, 0,5 por ciento en peso
de uno o más reguladores de pH.
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36. Toallita húmeda, según la reivindicación 35,
en la que la composición de humectación comprende:
de, aproximadamente, 86 a, aproximadamente, 98
por ciento en peso de agua desionizada;
de aproximadamente, 1 a, aproximadamente, 6 por
ciento en peso de cloruro sódico;
de más de 0 a, aproximadamente, 2 por ciento en
peso de uno o más conservantes, que comprenden glicerina,
butilcarbamato de yodopropinilo (IPBC), y dimetiloldimetil
hidantoina (DMDM);
de más de 0 a, aproximadamente, 2 por ciento en
peso de un surfactante que comprende acil glutamato;
de más de 0 a, aproximadamente, 1 por ciento en
peso de una o más emulsiones de silicona que comprenden dimeticonol
y trietanolamina (TEA) dodecilbeneceno sulfonato;
de más de 0 a, aproximadamente, 1 por ciento en
peso de un emoliente que comprende lanolina
PEG-75;
de más de 0 a, aproximadamente, 0,3 por ciento
en peso de una o más fragancias;
de más de 0 a aproximadamente 0,5 por ciento en
peso de un solubilizante de fragancia que comprende polisorbato 20;
y
de más de 0 a aproximadamente 0,2 por ciento en
peso de un regulador de pH que comprende ácido málico.
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37. Toallita húmeda, según la reivindicación 36,
en la que la composición de humectación comprende:
aproximadamente, 92,88 por ciento en peso de
agua desionizada;
aproximadamente, 4 por ciento en peso de cloruro
sódico;
aproximadamente, 1 por ciento en peso de uno o
más conservantes, que comprenden glicerina, IPBC, y hidantoina
DMDM;
aproximadamente, 1 por ciento en peso de un
surfactante que comprende acil glutamato;
aproximadamente, 0,50 por ciento en peso de una
o más emulsiones de silicona que comprenden dimeticonol y
trietanolamina (TEA) dodecilbeneceno sulfonato;
aproximadamente, 0,25 por ciento en peso de un
emoliente que comprende lanolina PEG-75;
aproximadamente, 0,05 por ciento en peso de una
o más fragancias;
aproximadamente 0,25 por ciento en peso de un
solubilizante de fragancia que comprende polisorbato 20; y
aproximadamente 0,07 por ciento en peso de un
regulador de pH que comprende ácido málico.
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38. Toallita húmeda, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 37, en la que el material fibroso comprende
fibras que tienen una longitud de, aproximadamente, 15 mm o
menor.
39. Toallita húmeda, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 38, en la que el material fibroso comprende
fibras naturales, fibras sintéticas, o una combinación de las
mismas.
40. Toallita húmeda, según la reivindicación 39,
en la que el material fibroso comprende una o más fibras que
contienen algodón, lino, yute, cáñamo, lana, pulpa de madera, rayón
de viscosa, rayón cuproamónico, acetato de celulosa, poliéster,
poliamida y poliacrílico.
41. Toallita húmeda, según la reivindicación 40,
en la que el material fibroso comprende pulpa de madera.
\vskip1.000000\baselineskip
42. Toallita húmeda, según la reivindicación 1,
que comprende:
una tela que comprende:
de, aproximadamente, el 78 a, aproximadamente,
el 83 por ciento en peso de pulpa de madera que tiene una longitud
de fibra de, aproximadamente, menos de 15 mm; y
de, aproximadamente, el 22 a, aproximadamente,
el 17 por ciento en peso de una composición aglutinante aplicada a
la misma y secada sobre la misma, en la que la composición
aglutinante comprende de, aproximadamente, el 65 a, aproximadamente,
el 75 por ciento en peso de un terpolímero de ácido acrílico
modificado con aniones sulfonato que comprende, aproximadamente, el
60 por ciento molar de ácido acrílico, aproximadamente, el 5 por
ciento molar de NaAMPS, aproximadamente, el 24,5 por ciento molar de
acrilato de butilo y, aproximadamente, el 10,5 por ciento molar de
acrilato de 2-etilhexilo; y de, aproximadamente, el
25 a, aproximadamente, el 35 por ciento en peso de un poli
(etileno-acetato de vinilo) no reticulado; y
una composición de humectación que
comprende:
aproximadamente, 92,88 por ciento en peso de
agua desionizada;
aproximadamente, 4,00 por ciento en peso de
cloruro sódico;
aproximadamente, 1,00 por ciento en peso de uno
o más conservantes, que comprenden glicerina, IPBC e hidantoina
DMDM;
aproximadamente, 1,00 por ciento en peso de un
surfactante que comprende acil glutamato;
aproximadamente, 0,50 peso por ciento en peso de
una o más emulsiones de silicona que comprenden dimeticonol y TEA
dodecilbeneceno sulfonato;
aproximadamente, 0,25 por ciento en peso de un
emoliente que comprende lanolina PEG-7 5;
aproximadamente, 0,05 por ciento en peso de una
o más fragancias;
aproximadamente, 0,25 por ciento en peso de un
solubilizantes de fragancia que comprenden polisorbato 20; y
aproximadamente, 0,07 por ciento en peso de un
regulador de pH que comprende ácido málico.
\vskip1.000000\baselineskip
43. Método para preparar una toallita húmeda que
comprende:
formar una tela de material fibroso;
aplicar una composición aglutinante en dicha
tela, en la que la composición aglutinante comprende un terpolímero
de ácido acrílico modificado con aniones sulfonato y un
poli(etileno-acetato de vinilo) no
reticulado, en la que la composición aglutinante es insoluble en una
solución salina neutra que contenga, como mínimo, aproximadamente el
1 por ciento en peso de sal, comprendiendo dicha sal uno o más iones
monovalentes; y en la que la composición aglutinante es dispersable
en agua que contiene, aproximadamente, hasta 200 ppm de uno o más
iones multivalentes; y
aplicar sobre la tela una composición de
humectación que contiene, como mínimo, aproximadamente el 1 por
ciento en peso de una sal.
\vskip1.000000\baselineskip
44. Método de preparación de una toallita húmeda
que comprende:
formar una tela de material fibroso;
aplicar una composición aglutinante sobre la
tela, comprendiendo dicha composición aglutinante (a) un primer
polímero formado a partir de ácido acrílico; ácido
2-acrilamido-2-metil-1-propanosulfónico
(AMPS), la sal sódica del ácido
2-acrilamido-2-metil-1-propanosulfónico
(NaAMPS), o una combinación de los mismos; acrilato de butilo; y
acrilato de 2-etilhexilo; y (b) un segundo polímero
compuesto de poli(etileno-acetato de vinilo)
no reticulado; y
aplicar sobre la tela una composición de
humectación que contiene, como mínimo, aproximadamente el 1 por
ciento en peso de una sal.
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| US7619033B2 (en) * | 2004-03-18 | 2009-11-17 | Bostik, Inc. | Process for preparing an aqueous dispersion of a quaternary ammonium salt containing vinyl copolymer |
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| IL227606A0 (en) * | 2013-07-22 | 2013-09-30 | Albaad Massuot Yitzhak Ltd | Washable non-woven fabric binder |
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