ES2625477T3 - Agentes de liberación de crepado - Google Patents

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ES2625477T3 ES11727064.5T ES11727064T ES2625477T3 ES 2625477 T3 ES2625477 T3 ES 2625477T3 ES 11727064 T ES11727064 T ES 11727064T ES 2625477 T3 ES2625477 T3 ES 2625477T3
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Abstract

Una composición que comprende: (a) el 62-97 por ciento en peso de aceite de hidrocarburo, (b) el 1-40 por ciento en peso de emulsionante, y (c) el 1-10 por ciento en peso de un polímero de hidrocarburo no curado, en la que el polímero de hidrocarburo no curado tiene la fórmula**Fórmula** o hidrogenados de los mismos, en la que R1 a R5 son hidrógeno o -CH3, en la que al menos uno de R1 a R4 es -CH3, y n es un número tal que el peso molecular promedio del polímero de hidrocarburo es desde 50 hasta 3000.

Description

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DESCRIPCION
Agentes de liberacion de crepado Campo de la invencion
Esta invencion se refiere al crepado de productos de papel verjurado en humedo.
Antecedentes de la invencion
En la fabricacion de determinados productos de papel verjurado en humedo, tales como panuelos de papel, papel higienico o papel absorbente, la banda de papel se somete convencionalmente a un procedimiento de crepado con el fin de proporcionarle caractensticas texturales deseables, tales como suavidad y volumen. El procedimiento de crepado implica normalmente adherir la banda a un cilindro de crepado rotatorio, tal como el aparato conocido como secadora Yankee, y luego desprender la banda adherida con una rasqueta. El impacto de la banda contra la rasqueta rompe algunos de los enlaces entre fibras dentro de la banda y provoca que la banda se arrugue o frunza.
La severidad de esta accion de crepado depende de varios factores, incluyendo el grado de adhesion entre la banda y la superficie del cilindro de crepado. Una adhesion mayor produce una suavidad aumentada, aunque en general con cierta perdida de resistencia. Con el fin de aumentar la adhesion, se usa un adyuvante de crepado adhesivo para potenciar cualquier adhesion que se produzca de manera natural que pueda tener la banda debido a su contenido en agua, que variara ampliamente dependiendo del grado hasta el que se ha secado la banda previamente. Los adyuvantes de crepado deben evitar tambien el desgaste de la superficie de la secadora y proporcionar lubricacion entre la rasqueta y la superficie de la secadora y reducir la corrosion qmmica, asf como controlar el grado de crepado. Un recubrimiento que adhiere la lamina al tambor proporcionara un buen crepado, confiriendo absorbancia y suavidad con la menor perdida posible de resistencia del papel. Si la adhesion al tambor de la secadora es demasiado fuerte, la lamina puede recogerse o incluso “taponar”, es decir, pasar por debajo de la rasqueta y envolver el tambor de la secadora. Si no existe adhesion suficiente, la lamina se despegara demasiado facilmente y experimental demasiado poco crepado. El adhesivo de crepado, como dispersion o disolucion acuosa, se pulveriza habitualmente sobre la superficie del cilindro de crepado, por ejemplo, una secadora Yankee. Esta adhesion de la lamina a la secadora Yankee mejora la transferencia de calor, permitiendo un secado mas eficaz de la lamina.
Si la banda se pega demasiado fuertemente al cilindro de crepado, pueden pulverizarse agentes de liberacion sobre el cilindro. Estos agentes de liberacion ayudan en la liberacion de la banda de papel en la cuchilla de crepado, lubrican y protegen la cuchilla del desgaste excesivo y modifican las propiedades del adhesivo, permitiendo un control del grosor de recubrimiento. Los agentes de liberacion pueden incluir materiales tales como aceites que pueden emulsionarse, polifosfatos y diversos productos qmmicos de tipo tensioactivo. Los agentes de liberacion pueden anadirse al extremo humedo, combinarse con el adhesivo y pulverizarse sobre la secadora usando un unico sistema de aplicacion, o pulverizarse por separado del adhesivo por medio de un sistema de aplicacion especializado. El modo de accion de los agentes de liberacion es tal que interfieren intencionadamente en la formacion del recubrimiento. Normalmente, a medida que la cantidad de agente de liberacion anadida aumenta, el nivel de adhesion va disminuyendo.
Se aplican determinados productos qmmicos hidrofobos, normalmente en forma de emulsiones acuosas, al equipo de la maquina de papel para actuar como agentes de liberacion. Por ejemplo, la patente estadounidense n.° 5.658.374 concedida a Glover ensena que puede usarse una emulsion de aceite en agua que contiene un alcohol, un acido graso o un aceite, y lecitina emulsionada con un tensioactivo soluble en agua o dispersable en agua para controlar la deposicion pegajosa sobre las superficies de los rodillos de prensa, las superficies de los rodillos de la secadora Yankee y las superficies de los rodillos de succion en la elaboracion de papel. En otro ejemplo, la patente estadounidense n.° 5.863.385 concedida a Siebott et al. ensena un procedimiento para limpiar y evitar la deposicion sobre las piezas de la maquina de papel, incluyendo la seccion de prensa, tratando la superficie con una emulsion de aceite en agua. La fase oleosa puede ser cualquiera de varios compuestos incluyendo hidrocarburos saturados, alcoholes grasos, acidos grasos, esteres de acidos grasos, aceite de parafina, aceite mineral o polialfaolefinas. En otro ejemplo, la patente estadounidense n.° 6.139.911 concedida a Vanhecke et al. ensena el uso de microemulsiones acuosas para mejorar las propiedades de liberacion de rodillos de prensa, en donde la fase oleosa se selecciona de aceites, tensioactivos insolubles en agua, polfmeros insolubles en agua y ceras. La microemulsion se aplica diluyendola en primer lugar con agua en exceso o aplicandola directamente en presencia de agua en exceso. Cuando la microemulsion se aplica al rodillo de prensa de cualquier manera diluida, la emulsion se rompe, provocando que los componentes de liberacion se depositen sobre la superficie del rodillo como partfculas de un tamano de macroemulsion mas grande (o mayor), que son mas eficaces afectando a la liberacion.
La patente estadounidense n.° 6.558.513 concedida a Pease et al. ensena el uso de polfmeros de hidrocarburos no curados, tales como polibuteno, para mejorar la liberacion de bandas de papel de la superficie de rodillos de prensa u otro equipo de elaboracion de papel o equipo de transformacion. La composicion se aplica directamente sobre la superficie del equipo en ausencia de agua, lo que requerina la aplicacion sobre un recubrimiento adhesivo de
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crepado ya curado e impedina su uso en sistemas en los que se combinan agentes de liberacion y adhesivos y se pulverizan sobre la secadora en un unico sistema de aplicacion. Ademas, estas composiciones contienen, como mmimo, el 20% de polibuteno.
Sumario de la invencion
La presente invencion proporciona un metodo para mejorar la liberacion de bandas de papel de rodillos de prensa u otros equipos de procesamiento de papel interfiriendo en la formacion del recubrimiento adhesivo, proporcionando lubricacion adicional entre la rasqueta y la superficie de la secadora y alterando las propiedades del adhesivo, permitiendo un control del grosor de recubrimiento y del grado de adhesion. El inventor ha encontrado que, sorprendentemente, composiciones a base de aceite de hidrocarburo que contienen una cantidad relativamente pequena de un polfmero de hidrocarburo no curado, tal como polibuteno, muestran mayor eficacia de liberacion que las que no contienen polfmero de hidrocarburo no curado, asf como que las que contienen una cantidad mayor de un polfmero de hidrocarburo no curado.
El metodo comprende aplicar a la superficie del equipo una composicion compuesta por (a) uno o mas aceites de hidrocarburos que pueden emulsionarse, (b) uno o mas emulsionantes y (c) uno o mas polfmeros de hidrocarburos no curados, con porcentajes en peso tal como se definen en la reivindicacion 1. Los polfmeros de hidrocarburos no curados usados en la practica de esta invencion tienen la formula
(CH3)3C-
-C(R1)(R2)-C(R3)(R4)-
-C(R5)=C(CH3)2
o hidrogenados de los mismos, en la que Ri a R5 son hidrogeno o -CH3, en la que al menos uno de R1 a R4 es -CH3; y n es un numero tal que el peso molecular promedio del polfmero de hidrocarburo es desde 50 hasta 3000.
Los aceites de hidrocarburos preferidos se seleccionan de aceites blancos, aceites minerales o destilados de petroleo, solos o en combinacion.
Los emulsionantes preferidos se seleccionan de tensioactivos no ionicos, tensioactivos anionicos y tensioactivos cationicos, solos o en combinacion.
Los polfmeros de hidrocarburos no curados preferidos son copolfmeros de isobutileno/buteno (es decir, polibutenos) o hidrogenados de los mismos.
Las composiciones pueden aplicarse mediante cualquier medio, tal como, combinacion con el adhesivo y pulverizacion sobre la secadora usando un unico sistema de aplicacion, o pulverizacion por separado del adhesivo por medio de un sistema de aplicacion especializado.
La composicion de esta invencion tambien ofrece ventajas adicionales. Se sabe que los polibutenos son lubricantes eficaces; por tanto, se espera que las composiciones descritas en esta invencion proporcionen un beneficio de lubricacion adicional para reducir el crepado y el desgaste de la rasqueta. Se observa que los polibutenos son agentes de liberacion sorprendentemente eficaces en porciones relativamente pequenas, menores del 10%, de la composicion global y son menos costosos que otros posibles agentes de liberacion tales como fluoropolfmeros y aceites de silicona.
Ademas, la invencion podna usarse sobre otras superficies de equipos de elaboracion de papel o procedimientos de transformacion de papel en los que es importante potenciar la liberacion o aumentar la lubricacion. Los ejemplos de tales superficies de equipos incluyen rodillos de trituracion, rodillos de succion, cubiertas de cajas Uhle, bidones de secadoras, rodillos de calandra, rodillos de ondulacion, materiales textiles para elaboracion de papel incluyendo los usados en secadoras con aire, rodillos portadores de material textil y prensas de impresion.
Breve descripcion de las figuras
La figura 1 es un grafico que ilustra la fuerza de crepado en funcion del polibuteno en la formulacion.
Descripcion detallada de la invencion
En un aspecto, la invencion proporciona una composicion que comprende (a) el 62-97 por ciento en peso de aceite de hidrocarburo, (b) el 1-40 por ciento en peso de emulsionante, y (c) el 1-10 por ciento en peso de un polfmero de hidrocarburo no curado, tal como se define a continuacion.
En otro aspecto, la invencion proporciona un metodo de reduccion de la adhesion a una superficie del equipo usado en la fabricacion de papel o en procedimientos de transformacion de papel, caracterizado dicho metodo por aplicar a dicha superficie una composicion de la invencion tal como se definio anteriormente, compuesta por uno o mas
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aceites de hidrocarburos que pueden emulsionarse, uno o mas emulsionantes y uno o mas poKmeros de hidrocarburos no curados.
Los aceites de hidrocarburos preferidos se seleccionan de aceites blancos, aceites minerales o destilados de petroleo, solos o en combinacion. Los emulsionantes preferidos se seleccionan de tensioactivos no ionicos, tensioactivos anionicos, tensioactivos cationicos, solos o en combinacion. Los polfmeros de hidrocarburos no curados usados en la invencion tienen la formula:
(CH3)3C-
-C(R1)(R2)-C(R3)(R4)-
-C(R5)=C(CH3)2
-1 n
o hidrogenados de los mismos, en la que R1 a R5 son hidrogeno o -CH3, en la que al menos uno de R1 a R4 es -CH3; y n es un numero tal que el peso molecular promedio del polfmero de hidrocarburo es desde 50 hasta 3000. Polfmeros de hidrocarburos no curados preferidos son copolfmeros de isobutileno/buteno (es decir, polibutenos) o hidrogenados de los mismos.
En otro aspecto, la invencion proporciona un metodo de reduccion de la adhesion a una superficie del equipo usado en la fabricacion de papel o en procedimientos de transformacion de papel, caracterizado dicho metodo por aplicar a dicha superficie una composicion compuesta por un aceite de hidrocarburo que puede emulsionarse, un emulsionante y uno o mas polibutenos no curados resultantes de la copolimerizacion de isobutileno/buteno o hidrogenados de los mismos.
Aunque las formulaciones se realizaron con polibuteno en esta invencion, se preve que la invencion pueda tener tambien utilidad en formulaciones realizadas con polietileno, polipropileno y otros polfmeros de hidrocarburos similares.
Los ejemplos de aceites de hidrocarburos incluyen, pero no se limitan a, Blandol® White Mineral Oil (Sonneborn, Mahwah, NJ, EE. UU.), un aceite mineral blanco; Hygold 100 (Ergon Refining, Jackson, MS, EE. UU.), un destilado de petroleo naftenico; Sunpar® 150, (Holly Corporation, Dallas, TX, EE. UU.), un aceite de petroleo parafrnico pesado; y Unipar® 100 OM, (UniSource Energy, West Chicago, IL, EE. UU.), un destilado parafrnico refinado con disolvente.
Los ejemplos de emulsionantes incluyen, pero no se limitan a, mono- y diesteres de polietilenglicol de acidos grasos; alcoholes lineales y ramificados etoxilados; alquilfenoles etoxilados; esteres de fosfato de alcoholes lineales y ramificados etoxilados; y tensioactivos de amonio cuaternario. Los emulsionantes estan presentes para reducir la tension interfacial en la interfaz aceite-agua y estabilizar emulsiones de la composicion antes de y en el momento de aplicacion.
Los ejemplos de polibutenos no curados incluyen, pero no se limitan a, Indopol® (Ineos, League City, TX, EE. UU.) y Dynapak Poli™ (Univar, Redmond, WA, EE. UU.).
La invencion comprende desde el 62 hasta el 97 por ciento en peso de aceites de hidrocarburos que pueden emulsionarse.
La invencion comprende desde el 1 hasta el 40 por ciento en peso de emulsionantes, preferiblemente desde el 2 hasta el 30 por ciento, incluso mas preferiblemente desde el 5 hasta el 25 %; y desde el 1 hasta el 10 por ciento en peso de un polfmero de hidrocarburo no curado, preferiblemente desde el 1 hasta el 8 por ciento, incluso mas preferiblemente desde el 1 hasta el 5,5 por ciento. El polfmero de hidrocarburo no curado preferido es polibuteno resultante de la copolimerizacion de isobutileno/buteno o hidrogenados de los mismos.
Una realizacion de la composicion de la invencion comprende: (a) desde el 62 hasta el 97 por ciento en peso de aceites de hidrocarburos que pueden emulsionarse; (b) desde el 1 hasta el 40 por ciento en peso de emulsionantes, y (c) desde el 1 hasta el 10 por ciento en peso de un polibuteno no curado resultante de la copolimerizacion de isobutileno/buteno o hidrogenados de los mismos. El peso molecular promedio del polibuteno no curado es desde 50 hasta 3000.
Otros aditivos tales como dispersantes polimericos pueden incluirse en pequenas cantidades para aumentar la estabilidad de la formulacion.
Ejemplos
Las composiciones qmmicas evaluadas en los ejemplos se describen en la Tabla 1. El tensioactivo usado era un diester de polietilenglicol, PEG 400 DO. El polibuteno era Indopol L-14.
Tabla 1
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Composiciones qmmicas usadas en los ejemplos_______________________________________
REFERENCIA__________DESCRIPCION___________________________________________
CA-1 Crepetrol® 5318
RA-1 El 80,0 % de aceite parafrnico, el 20,0 % de tensioactivo no ionico
RA-2 El 79,2 % de aceite parafrnico, el 19,8 % de tensioactivo no ionico, el
1 % de polibuteno
RA-3 El 78 % de aceite parafrnico, el 19,5 % de tensioactivo no ionico, el
2,5 % de polibuteno
RA-4 El 76% de aceite parafrnico, el 19% de tensioactivo no ionico, el
______________________5 % de polibuteno_________________________________________
Ejemplo 1
El ensayo de pelado simula y mide las propiedades de adhesion de una disolucion de adhesivo que consiste en una combinacion de adhesivo de crepado y un agente de liberacion curado entre un sustrato metalico y un material fibroso. Se empapa un material textil no tejido convencional en la disolucion y, una vez saturado, se coloca en un panel metalico precalentado y se seca. Se midio la fuerza promedio requerida para despegar la tira de la placa usando una maquina de pruebas universal Zwick Z005 (Zwick GmbH & Co. KG, Ulm, Alemania). El adhesivo de crepado usado, CA-1, era una disolucion acuosa de un aducto de epiclorhidrina-polfmero de amina cationica Crepetrol 5318 (Hercules Incorporated, Wilmington, Delaware, EE. UU.). El agente de liberacion de referencia usado, RA-1, es un tensioactivo en disolucion en un disolvente hidrocarburo.
Tabla 2
Fuerza de pelado AGENTE DE LIBERACION
ADICION DE AGENTE DE LIBERACION* FUERZA DE PELADO (N/cm)
Ninguno
— 0,79
RA-1
10% 0,44
RA-1
20% 0,39
RA-1
40% 0,31
RA-3
10% 0,41
RA-3
20% 0,30
RA-3
40% 0,26
* Adicion de agente de liberacion proporcionada como % en peso del paquete de recubrimiento total aplicado.
La Tabla 2 muestra que la adicion de una cantidad relativamente pequena de polibuteno, en este caso el 2,5 % en peso de la composicion total de RA-3, produce una disminucion significativa en la fuerza de pelado requerida para superar la fuerza de adhesion.
Ejemplo 2
La prueba de simulador de crepado simula y mide la fuerza requerida para crepar una lamina de papel que se ha adherido a una secadora modelo Yankee. En uso, se aplica una lamina no crepada a un rodillo de transferencia y se lleva hasta el contenido de humedad deseado pulverizando agua sobre la lamina. Se pulveriza una disolucion de adhesivo que consiste en una combinacion de adhesivo de crepado y agente de liberacion sobre una secadora Yankee. Tras un tiempo de curado controlado, se presiona el rodillo de transferencia contra la secadora Yankee y se transfiere la lamina a la secadora Yankee. La velocidad de rotacion de la secadora Yankee se aumenta hasta la velocidad de crepado deseada. Cuando se encuentra a la velocidad de crepado correcta, una cuchilla de crepado entra en contacto con el rodillo, y se mide la fuerza requerida para crepar la lamina del rodillo. La temperatura de la secadora Yankee y la geometna de la cuchilla de crepado pueden variarse para simular una variedad de condiciones de la maquina. El adhesivo de crepado usado, CA-1, era una disolucion acuosa de un aducto de epiclorhidrina-polfmero de amina cationica, Crepetrol 5318 (Hercules Incorporated, Wilmington, Delaware, EE. UU.). El agente de liberacion de referencia usado, RA-1, es un tensioactivo no ionico en disolucion en un disolvente hidrocarburo.
Tabla 3
Fuerza de crepado
AGENTE DE LIBERACION
ADICION DE AGENTE DE LIBERACION* FUERZA DE CREPADO (N)
Ninguno
— 93
RA-1
10% 66
RA-1
40% 50
RA-2
10% 46
RA-2
40% 43
RA-3
10% 47
RA-3
40% 46
RA-4
10% 57
RA-4
40% 50
* Adicion de agente de liberacion proporcionada como % en peso del paquete de recubrimiento total aplicado.
La Tabla 3 muestra que, mientras la adicion de una cantidad relativamente pequena de polibuteno, en este caso el 1,0% en peso de la composicion de RA-1 total, produce una disminucion significativa en la fuerza de crepado medida en la cuchilla de crepado, la adicion de una cantidad mayor de polibuteno a la composicion produce en 5 realidad una fuerza de crepado mayor.

Claims (8)

  1. REIVINDICACIONES
    1.
    10
    15
    Una composicion que comprende:
    (a) el 62-97 por ciento en peso de aceite de hidrocarburo,
    (b) el 1-40 por ciento en peso de emulsionante, y
    (c) el 1-10 por ciento en peso de un polfmero de hidrocarburo no curado,
    en la que el polfmero de hidrocarburo no curado tiene la formula
    (CH3)3C-
    -C(R1)(R2)-C(R3)(R4)-
    -C(R5)=C(CH3)2
    -1 n
    o hidrogenados de los mismos, en la que R1 a R5 son hidrogeno o -CH3, en la que al menos uno de R1 a R4 es -CH3, y n es un numero tal que el peso molecular promedio del polfmero de hidrocarburo es desde 50 hasta 3000.
  2. 2. La composicion de la reivindicacion 1, en la que al menos un aceite de hidrocarburo se selecciona del grupo que consiste en aceites blancos, aceites minerales, destilados de petroleo o combinaciones de los mismos.
    20 3. La composicion de la reivindicacion 1, en la que el polfmero de hidrocarburo no curado es un polibuteno
    resultante de la copolimerizacion de isobutileno/buteno o hidrogenados de los mismos.
  3. 4. La composicion de la reivindicacion 1, en la que el polfmero de hidrocarburo no curado es un polibuteno resultante de la copolimerizacion de isobutileno/buteno o hidrogenados de los mismos.
    25
  4. 5. La composicion de la reivindicacion 3, en la que la composicion contiene menos de aproximadamente el 8 % de polibuteno.
  5. 6. Un metodo para crepar bandas de papel que comprende las etapas de:
    30
    a) aplicar la composicion de la reivindicacion 1 a la superficie de un cilindro de crepado,
    b) prensar la banda de papel contra la superficie de secado para adherir la banda a la superficie de secado, y
    c) desprender la banda de la superficie de secado con un dispositivo de crepado para crepar la banda de papel.
  6. 7. El metodo de la reivindicacion 6, en el que al menos un aceite de hidrocarburo se selecciona del grupo que consiste en aceites blancos, aceites minerales, destilados de petroleo o combinaciones de los mismos.
  7. 8. El metodo de la reivindicacion 6, en el que el polfmero de hidrocarburo no curado es un polibuteno resultante de la copolimerizacion de isobutileno/buteno o hidrogenados de los mismos.
  8. 9. El metodo de la reivindicacion 8, en el que la composicion contiene menos de aproximadamente el 8 % de polibuteno.
    35
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ES11727064.5T 2010-06-07 2011-06-07 Agentes de liberación de crepado Active ES2625477T3 (es)

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US35219210P 2010-06-07 2010-06-07
US352192P 2010-06-07
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ID=44476307

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Application Number Title Priority Date Filing Date
ES11727064.5T Active ES2625477T3 (es) 2010-06-07 2011-06-07 Agentes de liberación de crepado

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