ES2631527T3 - Agente modificador mejorado para recubrimientos Yankee - Google Patents

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ES2631527T3
ES2631527T3 ES11732080.4T ES11732080T ES2631527T3 ES 2631527 T3 ES2631527 T3 ES 2631527T3 ES 11732080 T ES11732080 T ES 11732080T ES 2631527 T3 ES2631527 T3 ES 2631527T3
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Xiaojin Harry Li
Winston Su
Vladimir E. Grigoriev
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Abstract

Un método de corrugado de una banda de papel que comprende las etapas de: a) aplicar a un cilindro de corrugado giratorio una composición de revestimiento, comprendiendo la composición de revestimiento al menos un agente adhesivo, al menos un agente de liberación y al menos un poliglicerol; b) presionar la banda de papel contra el cilindro de corrugado para efectuar la adhesión de la banda de papel al cilindro de corrugado; y c) desalojar la banda de papel del cilindro de corrugado con una cuchilla rascadora.

Description

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DESCRIPCION
Agente modificador mejorado para recubrimientos Yankee Referenda cruzada a solicitudes relacionadas Ninguna.
Declaracion sobre investigacion o desarrollo con patrocinio federal No aplicable.
Antecedentes de la invencion
Esta invencion se refiere a metodos de utilizacion de composiciones para mejorar las propiedades flsicas de papel manufacturado, en particular fabricacion de papel tisu suave. Tlpicamente, el papel tisu obtiene sus propiedades caracterlsticas de suavidad, volumen, absorbencia y capacidad de estiramiento, mediante un proceso que implica un aparato secador Yankee. En la fabricacion convencional del tejido, el tejido se alimenta al aparato secador Yankee como una banda de fibra humeda. La banda de fibra humeda se deshidrata de manera significativa en un punto de contacto del rodillo de presion donde la hoja se transfiere a la superficie de un cilindro de secador Yankee. En este punto, la banda de papel tiene tlpicamente un 35-40% de consistencia (es 65-60% de agua). La hoja se seca adicionalmente por el cilindro del secador Yankee calentado por vapor y las campanas de choque de aire caliente hasta un 90-98% de consistencia y se elimina con una cuchilla rascadora. La accion mecanica de la cuchilla da como resultado una disrupcion de los enlaces fibra-fibra, lo que forma una estructura microplegada que da al papel tisu sus propiedades caracterlsticas. Este proceso se conoce como corrugado.
Con el fin de corrugar adecuadamente una banda de papel para fabricar papel tisu suave, la banda de papel tiene que adherirse a la superficie del cilindro del secador Yankee. Cuando la banda de papel colisiona a continuacion con la cuchilla rascadora, se forman micropliegues en la direccion de la maquina mediante la accion de compresion o acortamiento, mientras que al mismo tiempo la banda se separa del cilindro de secado. Esta adhesion se facilita mediante la aplicacion de un adhesivo a la superficie del cilindro secador. Ademas, los componentes del material de acabado en humedo tambien pueden contribuir a la adhesion que se produce. Los adhesivos Yankee utilizados habitualmente son pollmeros sinteticos tales como resinas de poliaminoamida-epiclorhidrina (PAE), resinas de poliamina-epiclorhidrina, alcoholes polivinllicos, acetatos de polivinilo, poliacrilamidas, poliamidas, polivinilpirrolidonas, polieteres, polietileniminas, copollmeros de alcohol vinllico entrecruzados y otros descritos en la Patente US 5.374.334. Tambien se pueden emplear otros pollmeros naturales y naturales derivados, incluyendo almidon, goma guar, carboximetilcelulosa, hidroxietilcelulosa, hidroxipropilcelulosa y similares. Para modificar las propiedades de estos adhesivos se utilizan diversos compuestos de bajo peso molecular, agentes de liberacion, aceites y tensioactivos.
La industria de tejidos tiene un interes continuo en la fabricacion de tejidos de calidad superior, que son tejidos con altos niveles de suavidad y volumen. Se pueden obtener mejoras en la suavidad modificando la fuente de fibra, implementando estrategias de formacion y secado particulares, corrugando las laminas de fibra y utilizando la aplicacion en humedo o topica de agentes suavizantes. El corrugado de la hoja de papel cuando tiene un nivel de humedad de hoja muy baja (<3%) es una manera muy eficaz de alcanzar los niveles deseados de alta suavidad y volumen. A niveles de humedad bajos, la lamina y el recubrimiento tienden a adherirse entre si mas fuertemente, lo que hace que la lamina se desuna en la direccion Z mas eficientemente, generando as! mayor volumen y suavidad. Se pueden alcanzar niveles bajos de humedad aumentando la temperatura de la secadora Yankee y de las campanas.
A pesar de los beneficios para la suavidad de los tejidos, el corrugado con baja humedad no esta siendo practicado ampliamente debido en parte a problemas de ejecucion del recubrimiento. Los adhesivos de corrugado convencionales desarrollan tlpicamente un recubrimiento duro que es menos rehumectable despues de sufrir altas temperaturas y el secado extensivo que se requiere para el corrugado con baja humedad. Este recubrimiento duro y quebradizo da como resultado una perdida de adherencia y tambien da como resultado una vibracion de la hoja (traqueteo), lo que puede causar un corrugado no uniforme, desgaste de la cuchilla y, en casos extremos, danar la superficie del cilindro del secador Yankee.
Un metodo probado para abordar estos problemas es mediante el uso de humectantes para plastificar el adhesivo y contrarrestar con ello muchas de las consecuencias de las altas temperaturas de la secadora Yankee. Uno de tales humectantes es el glicerol (vease por ejemplo los documentos US 5.187.219 y 5.660.687). Se ha demostrado que el glicerol altera las propiedades viscoelasticas de una pellcula de revestimiento. Ademas, disminuye la temperatura de transicion vltrea y el modulo de cizallamiento de la pellcula, haciendola mas blanda y rehumectable tanto en condiciones de alta como de baja temperatura. Desafortunadamente, cuando esta en forma acuosa diluida, como es el caso cuando se aplica a secadores Yankee, la volatilidad de las mezclas de glicerol/agua limita la eficacia del glicerol como plastificante. Debido a que el agua es tambien comun en los ambientes de secado Yankee hay una gran demanda de un agente modificador que plastifique la pellcula, pero que no sea tan volatil como el glicerol.
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El documento US 6547925 describe el uso de agentes suavizantes en adhesivo de corrugado para esparcir sobre la superficie del secador Yankee.
Breve resumen de la invention
Al menos una realization de la invencion esta dirigida hacia un metodo de corrugado de una banda de papel que comprende las etapas de:
a) aplicar a un cilindro de corrugado giratorio una composition de revestimiento, comprendiendo la composition de revestimiento al menos un agente adhesivo, al menos un agente de liberation y al menos un poliglicerol;
b) presionar la banda de papel contra el cilindro de corrugado para efectuar la adhesion de la banda de papel al cilindro de corrugado; y
c) desalojar la banda de papel del cilindro de corrugado con una cuchilla rascadora.
La composicion de revestimiento puede permanecer plastificada a una temperatura mas alla del lfmite de volatilidad del glicerol. El poliglicerol puede ser entre 1 y 70% de la composicion de revestimiento. La composicion de revestimiento puede tener una temperatura de transition vftrea de menos de 100°C. La composicion de revestimiento puede rehumedecerse facilmente despues de que el papel haya sido desalojado del cilindro de corrugado.
Los poligliceroles se pueden seleccionar del grupo que consiste en: poliglicerol de acuerdo con la formula:
imagen1
en donde m, n, o, p, q y r son iguales a un numero entero de 0 a 25 poliglicerol formado por entrecruzamiento de glicerol con epiclorhidrina, poligliceroles de condensacion basica, polimerizacion de monomeros basados en glicidol y cualquier combinacion de los mismos.
La estructura de poliglicerol puede seleccionarse del grupo que consiste en: lineal, ramificada, hiperramificada, dendrftica, cfclica y cualquier combination de las mismas. El poliglicerol puede tener un peso molecular superior a 100 g/mol. El revestimiento puede comprender ademas resinas de poliaminoamida-epiclorhidrina (PAE), resinas de poliamina-epiclorhidrina, poliacrilamidas, polivinilaminas, polivinilpirrolidonas, polfmeros naturales, polfmeros naturales derivados, almidon, goma guar, carboximetilcelulosa, hidroxietilcelulosa, hidroxipropilcelulosa, aditivos funcionales, sales que tienen cadenas grasas de aproximadamente 12 a aproximadamente 22 atomos de carbono, sales cuaternarias de dialquilimidazolinio, sales cuaternarias de dialquildiamidoamina, sales cuaternarias de monoalquil trimetilamonio, sales cuaternarias de dialquildimetilamonio, sales cuaternarias de trialquilmonometilamonio, sales cuaternarias etoxiladas, sales cuaternarias de dialquilo y trialquilo, polisiloxanos, siliconas cuaternarias, polisiloxanos organorreactivos, polidimetilsiloxanos aminofuncionales, poliaminas, poliamidas, poliamidoaminas, polfmeros de amidoamina-epiclorhidrina, polietileniminas, alcohol polivinflico, copolfmeros de alcohol vinflico, acetato de polivinilo, copolfmeros de acetato de vinilo, poliacidos lacticos, acido poliacrflico, copolfmeros de acido acrflico, derivados de celulosa, almidones, derivados de almidon, cola animal, polfmeros de vinilamina/vinilalcohol entrecruzados, copolfmeros de acrilamida/dialildimetil acrilamida glioxaladas, adhesivos para cilindro de corrugado sin halogenos a base de polfmeros cationicos de poliaminoamida entrecruzada y cualquier combinacion de los mismos. La composicion de revestimiento puede comprender ademas acido lactico o lactato, puede comprender ademas agentes de liberacion, otros modificadores (incluidos fosfatos) y aditivos funcionales, poligliceroles, derivados de poliglicerol, cualquier otro poliol a base de glicerol y cualquier combinacion de los mismos.
El auxiliar de liberacion puede comprender un componente seleccionado del grupo que consiste en: aceites de liberacion compuestos de aceite naftenico, paraffnico, vegetal, mineral o sintetico y agentes tensioactivos emulsionantes, agentes de liberacion formulados con uno o mas tensioactivos tales como acidos grasos, alcoholes alcoxilados, acidos grasos alcoxilados, y cualquier combinacion de los mismos. La composicion de revestimiento se puede aplicar como una solution acuosa, una emulsion o una dispersion. El papel corrugado se puede preparar de acuerdo con el metodo de la invencion.
Breve description de los dibujos
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A continuacion se describe una descripcion detallada de la invencion haciendo referenda especlfica a los dibujos en los cuales:
La Figura 1 es una ilustracion de la estructura de poligliceroles adecuados para uso en la pellcula de la invencion.
La Figura 2 es una ilustracion de las estructuras de unidades repetitivas adecuadas, que se pueden usar en los poligliceroles usados en la pellcula de la invencion.
La Figura 3 es un grafico que muestra las propiedades de volatilidad mejoradas de los modificadores de la invencion.
La Figura 4 es un grafico que muestra la resistencia mejorada a la perdida de peso de los modificadores diluidos.
La Figura 5 es un grafico que muestra la resistencia al pegado en seco mejorada de la pellcula de la invencion.
Descripcion detallada de la invencion
Definiciones
Para los fines de esta solicitud, la definition de estos terminos es la siguiente:
Por "dispersion" se entiende una mezcla termodinamicamente inestable de partlculas solidas extremadamente finas, tlpicamente de tamano coloidal, que estan altamente dispersas a lo largo de un liquido en fase continua que de otro modo es inmiscible. Las dispersiones pueden estabilizarse al menos temporalmente mediante agentes dispersantes.
"Emulsion" significa una mezcla termodinamicamente inestable de un liquido en fase dispersa, que esta altamente disperso como pequenos globulos a lo largo de un liquido en fase continua que es inmiscible con el resto. Las emulsiones pueden estabilizarse al menos temporalmente mediante tensioactivos y emulsionantes.
“Poliol polimerico” significa un pollmero en el que las unidades repetitivas de monomero que comprenden el pollmero son al menos en parte polioles e incluyen, pero no se limitan a, poligliceroles, derivados de poligliceroles y un pollmero que consta de al menos una unidad de monomero de glicerol y al menos otra unidad de monomero a otras unidades de monomeros multiples independientemente de la secuencia de disposiciones de unidad de monomeros y cualquier combinacion de las mismas.
"Poliol" significa un compuesto o pollmero que contiene al menos dos grupos hidroxilo en el que cada uno de estos al menos dos grupos hidroxilo estan unidos a atomos de carbono separados de un esqueleto alifatico, incluyendo pero sin limitarse a glicoles, glicerol, pentaeritritol, trimetiloletano, trimetilolpropano, 1,2,6-hexanotriol, sorbitol, inositol, poli (alcohol vinllico) y polioles basados en glicerol.
"Plastificante" significa una sustancia que cuando se anade a un material provoca un aumento en la flexibilidad y capacidad de manipulation de ese material, a menudo como resultado de la reduction de la temperatura de transition vltrea de ese material.
En el caso de que las definiciones anteriores o una definicion indicada en otra parte de esta solicitud sean incompatibles con un significado (expllcito o impllcito) comunmente utilizado, en un diccionario o expresado en una fuente incorporada por referencia en esta solicitud, se entiende que la solicitud y los terminos de revindication en particular se interpretan de acuerdo con la definicion de esta solicitud, y no de acuerdo con la definicion comun, la definicion de diccionario o la definicion que se incorporo por referencia.
Al menos una realization de la invencion esta dirigida hacia una composition de revestimiento para secador Yankee que comprende un adhesivo, un agente de liberation y un agente modificador. El adhesivo une una capa de papel a la superficie del tambor del secador Yankee. La invencion abarca aplicaciones a esterillas de papel que comprenden fibras celulosicas, fibras sinteticas y cualquier combination de las mismas. El agente de liberacion reduce la resistencia del adhesivo para permitir que una cuchilla rascadora retire la capa de papel secada del tambor. El agente modificador plastifica la composicion de revestimiento, manteniendola suave y permitiendo que se vuelva a humectar y mantenga la adhesion mientras esta en presencia de alta temperatura. En la Solicitud de Patente de los Estados Unidos 12/273217 se da una descripcion de las composiciones de revestimiento de Yankee Dryer.
En al menos una realizacion, el agente modificador es una composicion que comprende poliol polimerico a base de glicerol, incluyendo poligliceroles, derivados de poliglicerol y un pollmero que consta de al menos una unidad de monomero de glicerol y al menos otra unidad de monomero a otras unidades de monomeros multiples independientemente de la secuencia de disposiciones de unidad de monomeros. El poliol polimerico basado en glicerol adecuado incluye pero no se limita a los descritos en la Solicitud de Patente US 12/582.827 y en la Solicitud de Patente US publicada 2009/0130006. En al menos una realizacion, el poliol polimerico tiene un peso molecular de mas de 100.
En al menos una realizacion, el agente modificador es una composicion que comprende poligliceroles. Los poligliceroles
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adecuados incluyen, pero no se limitan a los descritos en la solicitud de patente US 12/582.827 y en la solicitud de patente publicada US 2009/0130006. En al menos una realizacion el poliglicerol tiene un peso molecular de mas de 100. Aunque se sabe que el glicerol tiene algun uso como plastificante en otros materiales, por ejemplo como se describe en el documento US 5.187.219, no se ha intentado previamente utilizar poliglicererol en revestimientos para secadores Yankee.
En al menos una realizacion, el poliglicerol es uno seleccionado de la lista que consta de: diglicerol, triglicerol, y analogos superiores, como se especifica en la estructura ilustrada en la FIG. 1. Los poligliceroles pueden prepararse por entrecruzamiento con epiclorhidrina, por condensacion de glicerol, por polimerizacion de monomeros basados en glicidol, o cualquier combinacion de los mismos.
En al menos una realizacion, el poliglicerol puede tener una estructura como se ilustra en la FIG. 1. El poliglicerol comprende una estructura que incluye al menos dos unidades repetidas que seleccionan de al menos una de las estructuras enumeradas en la FIG. 2 incluyendo, pero sin limitarse a, estructuras lineales I y II, estructuras III, IV y VIII ramificadas, hiperramificadas o dendrlticas, estructuras clclicas V, VI y VII y cualquier combinacion de las mismas. Cualquier estructura de la FIG. 2 puede combinarse con cualquier estructura o estructuras que se incluyan a traves de cualquier funcionalidad de grupo hidroxilo libre en la estructura. Los enlaces clclicos de cualquier estructura clclica basica de la FIG. 2 puede contener cualquier estructura o estructuras como parte o partes de enlaces. En la Fig. 1 y la Fig. 2, los numeros m, n, n', o, p, q y r en cada estructura pueden ser independientemente cualquier numero numerico 0, 1,2, ... 25. En la Fig. 1R y R' son (CH2)n y n puede ser independientemente 1 o 0.
En al menos una realizacion, el agente modificador para revestimientos tipo Yankee comprende derivados de poliglicerol. Los derivados pueden obtenerse por derivation de poligliceroles con 1 a 22 atomos de carbono. La modificacion incluye, pero no se limita a, alquilacion, alcoxilacion, esterificacion y similares.
En al menos una realizacion, las composiciones adhesivas de la presente invention se aplican a la superficie de un cilindro de corrugado como una solution acuosa diluida. En una realizacion, la solution acuosa incluye de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 10,0 por ciento en peso de los pollmeros de la invencion. En otra realizacion, los pollmeros de la invencion se incluyen en la solucion acuosa en una concentration de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 5,0 por ciento en peso. En otra realizacion, los pollmeros de la invencion se incluyen en la solucion acuosa en una concentracion de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 1,0 por ciento en peso. Los expertos en la tecnica de los adhesivos de corrugado apreciaran que la razon de un porcentaje tan grande de agua en la mezcla se basa en parte en la necesidad de depositar solamente una capa muy delgada de adhesivo sobre el cilindro de corrugado que, en una realizacion, es mas facil de lograr con un brazo de pulverization.
En al menos una realizacion, las aplicaciones de pulverizacion descritas anteriormente pueden mejorarse adicionalmente mediante una diversidad de medios, por ejemplo mediante el uso de brazos de pulverizacion disenadas para una cobertura doble o triple, mediante la oscilacion del brazo de pulverizacion y mediante la recirculacion de la composition de ayuda de liberation diluida desde la salida del brazo de pulverizacion para mejorar la mezcla y reducir la posibilidad de separacion.
En al menos una realizacion, se aplica un auxiliar de liberacion que tambien esta en forma acuosa al secador Yankee junto con el adhesivo polimerico. El auxiliar de liberacion proporciona lubrication entre la superficie de la secadora Yankee y la cuchilla rascadora usada para corrugar el papel tisu del secador Yankee. El auxiliar de liberacion tambien permite que el papel de seda se libere del adhesivo durante el proceso de corrugado. Los auxiliares de liberacion representativos incluyen aceites de liberacion compuestos de aceite naftenico, paraflnico, vegetal, mineral o sintetico y tensioactivos emulsionantes. Con el fin de formar dispersiones acuosas estables, el auxiliar de liberacion se formula tlpicamente con uno o mas tensioactivos tales como acidos grasos, alcoholes alcoxilados, acidos grasos alcoxilados y similares. El auxiliar de liberacion puede aplicarse al cilindro de corrugado antes o despues de la composicion adhesiva, o puede anadirse junto con el adhesivo para aplicacion al cilindro de corrugado.
En al menos una realizacion, las composiciones adhesivas de esta invencion tambien pueden usarse en combinacion con aditivos funcionales usados en la tecnica para mejorar la suavidad del tejido o toalla. Los aditivos funcionales representativos incluyen sales cuaternarias organicas que tienen cadenas grasas de aproximadamente 12 a aproximadamente 22 atomos de carbono, incluyendo sales cuaternarias de dialquil imidazolinio, sales cuaternarias de dialquil diamidoamina, sales cuaternarias de monoalquil trimetilamonio, sales cuaternarias de dialquil dimetilamonio, sales cuaternarias trialquil monometilamonio, sales cuaternarias etoxiladas, sales cuaternarias de ester de trialquilo, y similares. Otros aditivos funcionales adecuados incluyen polisiloxanos, siliconas cuaternarias, polisiloxanos organorreactivos, polidimetilsiloxanos aminofuncionales, y similares.
En al menos una realizacion, los adhesivos de corrugado para preparar papel corrugado incluyen, pero no se limitan a, poliaminas, poliamidas, poliamidoaminas, pollmeros de amidoamina-epiclorhidrina, polietileniminas, alcohol polivinllico, copollmeros de alcohol vinllico, acetato de polivinilo, copollmeros de acetato, polieteres, acido poliacrllico, copollmeros de acido acrllico, derivados de celulosa, almidones, derivados de almidon, cola animal, pollmeros entrecruzados de vinilamina/alcohol vinllico como se describe en la patente Estadounidense 5.374.334, copollmeros de acrilamida glioxalada/dialildimetil acrilamida; los pollmeros descritos y reivindicados en la patente Estadounidense 5.179.150; los
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pollmeros descritos y reivindicados en la patente Estadounidense 5.187.219; una mezcla de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 50 por ciento en peso de una primera resina de poliamida-epihalohidrina y de aproximadamente 99,9 a aproximadamente 50 por ciento en peso de una segunda resina de poliamida-epihalohidrina, tal como se describe y reivindica en la patente Estadounidense 6.277.242 B1 y adhesivos para cilindro de corrugado libres de halogeno basados en pollmeros de poliaminoamida cationica entrecruzada como se describe y reivindica en la patente Estadounidense 5.382.323.
Ejemplos
Lo anterior puede entenderse mejor por referencia a los siguientes ejemplos, que se presentan con fines ilustrativos y no pretenden limitar el alcance de la invencion.
Se caracterizaron diversas muestras de poliglicerol para determinar su viscosidad y peso molecular, incluyendo, diglicerol comercialmente disponible y Poliglicerol-3 de Solvay Chemical International (Belgica) y materiales sintetizados PG-1, y PG-2 disponibles de Nalco Company (Naperville, ILLINOIS). Una descripcion de estas muestras se proporciona en la Tabla 1 y muestra que todas las muestras tenlan una viscosidad y un peso molecular mas altos que el glicerol (PM = 92 g/mol). La viscosidad a granel de las muestras se midio mediante un reometro AR2000 (TA Instruments, New Castle, DE). Las mediciones se realizaron en un modo de rotacion a una velocidad de cizallamiento de 5 s-1 y 40°C. Se utilizo una placa paralela de 60 mm con una separacion de 2000 pm. Para las mediciones de peso molecular, todas las muestras se analizaron con un metodo SEC (cromatografla de exclusion por tamano) y los pesos moleculares (MW) informados fueron pesos moleculares medios ponderados basados en la calibracion de los estandares PEG/PEO. Los poligliceroles preparados con condensacion base pueden contener acido lactico o lactato.
Tabla ^ 1. Descripciones y caracterizaciones de pesos moleculares de muestras de poliglicerol
Muestra
Tipo de Poliglicerol Viscosidad (Pas) Mw*
Glicerol
— 0.26 92
Diglicerol
Epi-entrecruzado 2.3 140
Poliglicerol-3
Epi-entrecruzado 6.6 200
PG-1
Condensacion base 35 320
PG-2
Condensacion base 130 540
*Excluye monomero de glicerol
Ejemplo 1. Procedimiento general para la produccion de poligliceroles: Se agito una mezcla de reaccion de glicerol (500,0 partes) y solucion de NaOH o KOH (3 a 10% en peso de activo respecto al peso total de solidos de reaccion) y se anadio y calento gradualmente hasta 230 a 260 grados Celsius bajo ratas de flujo de gas inerte particulares. La mezcla de reaccion se agito a esta temperatura durante un tiempo de reaccion deseado (en horas) y se extrajeron muestras en proceso despues de dos horas y cada una o dos horas despues para caracterizaciones del producto. Se aplicaron ratas de flujo de nitrogeno de 0,2 a 8 moles de nitrogeno por hora para cada mol de glicerol o presiones de vaclo inferiores a 760 mm Hg comenzando desde el tiempo de reaccion entre 0 a 4 horas hasta el final de la reaccion. Los productos de poliglicerina se utilizaron para la aplicacion directamente o despues de la dilucion con agua, con o sin ajuste de pH.
Ejemplo 2. La volatilidad de las muestras de poliglicerol se determino mediante termogravimetrla (TGA). La Figura 3 es la superposicion de curvas de perdida de peso de TGA para glicerol y diversas muestras de poliglicerol. La Tabla 2 enumera la temperatura a la que se produce una perdida de peso del 5% en las muestras. El 5% de perdida de peso de glicerol ocurre a 162°C, mientras que el 5% de perdida de peso de muestras de poliglicerol se produce a temperaturas significativamente mas altas. Esto indica que todas las muestras de poliglicerol son menos volatiles que el glicerol. Aproximadamente 20-40 mg de muestras fueron analizadas por TGA (TA Instruments, New Castle, DE) a una velocidad de calentamiento de 10°C/min en una atmosfera de aire (caudal: 90 ml/min).
Tabla 2. Temperatura de perdida de peso del 5% determinada por TGA
Muestra
Temperatura (°C)
Glicerol
162
Diglicerol
235
Poliglicerol-3
255
PG-1
192
PG-2
204
Ejemplo 3. La menor volatilidad del poliglicerol en comparacion con el glicerol en soluciones acuosas diluidas se ilustra en la Figura 4. A medida que la concentracion del modificador se vuelve mas diluida, la ventaja del poliglicerol sobre el glicerol se hace mas evidente. Con una concentracion de modificador del 1%, practicamente el 100% del modificador de glicerol se pierde despues de secar a 105°C durante 16,5 horas. En contraste, solo se pierde el 10% del modificador de poliglicerol.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Ejemplo 4. Las propiedades plastificantes del poliglicerol, cuando se formularon como parte de una composicion para secador Yankee, se demostraron a partir de las mediciones de la temperatura de transicion vitrea (Tg) y del modulo de almacenamiento de cizallamiento (G'). El polimero Tg se midio por calorimetria diferencial de barrido, y el G' de la pelicula de poKmero se midio mediante reometro. La Tabla 3 muestra el efecto de modificadores sobre la Tg y G' de la pelicula basada en PAE. Los resultados demuestran que el poliglicerol es un plastificante eficaz como el glicerol. El poliglicerol redujo la Tg de una manera similar a la del glicerol, y la pelicula de PAE modificada con poliglicerol es una pelicula mas blanda comparada con la pelicula no modificada. Para la medicion de Tg se utilizo un Calorimetro Diferencial de Barrido TA Q200 (TA Instruments, New Castle, DE). Las muestras de polimero se prepararon por fundicion de peliculas en un plato de polipropileno. Las muestras se secaron a 105°C en una estufa durante la noche. Se sellaron aproximadamente 10-15 mg de muestra en una bandeja DSC con tapa. La muestra se calento a una velocidad de 10°C/min. Se determino la Tg a partir de la segunda exploracion utilizando un metodo de altura media. El modulo de almacenamiento de cizallamiento G' se midio mediante un reometro AR2000 (TA Instruments, New Castle, DE). Las peliculas de polimero se prepararon por fundicion a partir de una solucion al 5% (p/p). La pelicula se seco en un horno a 95°C durante la noche. La pelicula seca se punzo con un troquel (8 mm de diametro). El disco de 8 mm se seco adicionalmente en un horno de vacio a 110°C durante dos horas. El modulo de almacenamiento de cizallamiento G' se midio usando una placa paralela de 8 mm a 110°C y 1 Hz.
Tabla 3. Efectos de los modificadores sobre la temperatura de transicion vitrea y el modulo de almacenamiento por
cizallamiento de la resina PAE
Muestra
Tg (°C) G' (kPa)
PAE
76 1500
PAE + Glicerol
55 510
PAE + PG-2
57 770
Ejemplo 5. Con el fin de comparar el efecto de los poligliceroles y el glicerol sobre la adhesion, se realizo un ensayo de pelado en tiras en seco. Este ensayo midio la fuerza requerida para pelar una tira de algodon adherida a una placa metalica calentada. Primero se aplico una composicion adhesiva PAE a la placa metalica mediante una varilla de revestimiento # 40. El adhesivo aplicado a la placa no tenia mas de un 15% de solidos. La placa se calento a 100°C y se prenso una tira de algodon seco contra la placa mediante un rodillo cilindrico de 1,9 kg. La placa metalica se calento luego a 105°C y la tira se dejo secar durante 15 minutos. La placa metalica se sujeto luego a un aparato de ensayo y la tela se despego de la placa con un angulo de 180° a una velocidad constante. Los resultados del ensayo mostrado en la Figura 5 demuestran la eficacia de la invention. La muestra sin modificador no mostro adhesion al tacto en seco porque a medida que la pelicula adhesiva PAE se secaba, la pelicula se volvia fragil y demasiado dura para adherirse a la tira de algodon. Mientras que el modificador de glicerol puede hacer que la pelicula sea mas blanda, lo que aumenta la adhesion al tacto en seco, la FIG. 5 deja claro que las peliculas que contienen poliglicerol, presentaban una adhesion al tacto seco superior cuando se comparaban con peliculas que contenian glicerol como modificador.
Estos datos tambien ponen de manifiesto que debido a que el poliglicerol funciona como un agente de plastificacion eficaz, incluso si en una circunstancia rara, una cantidad residual de glicerol estuviera presente en una muestra de pelicula modificada con poliglicerol, el glicerol residual no funcionaria eficazmente como un plastificante para la poliamidoamina/epihalohidrina ya que la mayor abundancia y eficacia del poliglicerol sobrepasaria cualquier efecto del glicerol residual. Ademas, la FIG. 3 deja en claro que debido a que los poligliceroles son menos volatiles bajo ciertas condiciones de uso (por ejemplo ambientes de 100 a 162 grados) en esas condiciones, el glicerol no es un plastificante efectivo para la resina de poliamidoamina/epihalohidrina porque se vaporiza mientras los poligliceroles retenidos funcionan como plastificantes.
Aunque esta invencion puede realizarse en muchas formas diferentes, se muestran en los dibujos y se describen en detalle aqui realizaciones preferidas especificas de la invencion. La presente divulgation es una ejemplificacion de los principios de la invencion y no pretende limitar la invencion a las realizaciones particulares ilustradas. Todas las patentes, solicitudes de patentes, documentos cientificos y cualquier otro material referenciado mencionado aqui se incorporan por referencia en su totalidad. Ademas, la invencion abarca cualquier posible combination de algunas o todas las diversas realizaciones descritas aqui e incorporadas en el presente documento.
La divulgacion anterior pretende ser ilustrativa y no exhaustiva. Esta description sugerira muchas variaciones y alternativas a los expertos en la materia. Todas estas alternativas y variaciones estan destinadas a ser incluidas dentro del alcance de las reivindicaciones donde el termino "que comprende" significa "que incluye, pero no limitado a". Los familiarizados con la tecnica pueden reconocer otros equivalentes a las realizaciones especificas descritas en el presente documento, cuyos equivalentes tambien estan destinados a ser abarcados por las reivindicaciones.
Se entiende que todas los rangos y parametros divulgados aqui abarcan todas y cada una de las subunidades subsumidas en la misma y cada numero entre los extremos. Por ejemplo, se debe considerar que un rango de "1 a 10" incluye cualquiera y todos los subrangos entre (inclusive) el valor minirno de 1 y el valor maximo de 10; esto es, todos los subrangos que comienzan con un valor minirno de 1 o mas (por ejemplo, 1 a 6,1), y que terminan con un valor maximo de 10 o menos, (por ejemplo, 2,3 a 9,4, 3 a 8,4 a 7) y, finalmente, a cada numero 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 y 10
contenido dentro del intervalo.
Esto completa la descripcion de las realizaciones preferidas y alternativas de la invencion. Los expertos en la tecnica pueden reconocer otros equivalentes a la realizacion especlfica descrita en el presente documento, cuyos equivalentes 5 estan destinados a ser abarcados por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (14)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    REIVINDICACIONES
    1. Un metodo de corrugado de una banda de papel que comprende las etapas de:
    a) aplicar a un cilindro de corrugado giratorio una composicion de revestimiento, comprendiendo la composicion de revestimiento al menos un agente adhesivo, al menos un agente de liberacion y al menos un poliglicerol;
    b) presionar la banda de papel contra el cilindro de corrugado para efectuar la adhesion de la banda de papel al cilindro de corrugado; y
    c) desalojar la banda de papel del cilindro de corrugado con una cuchilla rascadora.
  2. 2. El metodo de la reivindicacion 1, en el que la composicion de revestimiento permanece plastificada a una temperatura mas alla del lfmite de volatilidad del glicerol.
  3. 3. El metodo de la reivindicacion 1, en donde el poliglicerol esta entre 1 y 70% de la composicion de revestimiento.
  4. 4. El metodo de la reivindicacion 1, en el que la composicion de recubrimiento tiene una temperatura de transicion vftrea de menos de 100°C.
  5. 5. El metodo de la reivindicacion 1, en el que la composicion de recubrimiento es facilmente rehumectable despues de que el papel se ha desprendido del cilindro de corrugado.
  6. 6. El metodo de la reivindicacion 1, en donde los poligliceroles se seleccionan del grupo que consiste en: poliglicerol de acuerdo con la formula:
    imagen1
    en el que m, n, o, p, q y r son iguales a un numero entero entre mas de 0 y menos de 25, se forma poliglicerol por entrecruzamiento de glicerol con epiclorhidrina, poligliceroles de condensacion basica, polimerizacion de glicol a base de monomeros de glicidol, y cualquier combination de los mismos.
  7. 7. El metodo de la reivindicacion 1, en el que la estructura de poliglicerol se selecciona del grupo que consiste en: lineal, ramificada, hiperramificada, dendrftica, cfclica y cualquier combinacion de las mismas.
  8. 8. El metodo de la reivindicacion 1, en el que el poliglicerol tiene un peso molecular superior a 100 g/mol.
  9. 9. El metodo de la reivindicacion 1, en el que el recubrimiento comprende ademas resinas de poliaminoamida- epiclorhidrina (PAE), resinas de poliamina-epiclorhidrina, poliacrilamidas, polivinilaminas, polivinilpirrolidonas, polfmeros naturales, polfmeros naturales derivados, almidon, goma de guar, carboximetilcelulosa, hidroxietilcelulosa, hidroxipropil celulosa, aditivos funcionales, sales cuaternarias organicas que tienen cadenas grasas de aproximadamente 12 a aproximadamente 22 atomos de carbono, sales cuaternarias de dialquilimidazolinio, sales cuaternarias de dialquil diamidoamina, sales cuaternarias de monoalquil trimetilamonio, sales cuaternarias de dialquil dimetilamonio, sales cuaternarias trialquil monometilamonio, sales cuaternarias etoxiladas, sales cuaternarias de esteres de dialquilo y trialquilo, polisiloxanos, siliconas cuaternarias, polisiloxanos organorreactivos, polidimetilsiloxanos amino-funcionales, poliaminas, poliamidas, poliamidoaminas, polfmeros de amidoamina-epiclorhidrina, polietileniminas, alcohol polivinflico, copolfmeros de alcohol vinflico, acetato de polivinilo, copolfmeros de acetato de vinilo, polieteres, acido poliacrflico, copolfmeros de acido acrflico, derivados de celulosa, almidones, derivados de almidon, cola animal, polfmeros de vinilamina/vinilalcohol entrecruzados, copolfmeros de acrilamida glioxalada/dialildimetil acrilamida, adhesivos cilfndricos de corrugado sin halogeno basados en polfmeros cationicos entrecruzado de poliaminoamida, y cualquier combinacion de los mismos.
  10. 10. El metodo de la reivindicacion 1, en el que la composicion de revestimiento comprende ademas acido lactico o sal de lactato.
  11. 11. El metodo de la reivindicacion 1, en el que el revestimiento comprende ademas agentes de liberacion, otros modificadores (incluyendo fosfatos) y aditivos funcionales.
  12. 12. El metodo de la reivindicacion 1, en el que la composicion de revestimiento comprende poligliceroles, derivados de poliglicerol, polioles basados en glicerol y cualquier combinacion de los mismos.
  13. 13. El metodo de la reivindicacion 1, en el que el auxiliar de liberacion comprende uno seleccionado del grupo que consiste en: aceites de liberacion compuestos de aceite naftenico, parafinico, vegetal, mineral o sintetico y tensioactivos emulsionantes, auxiliares de liberacion formulados con uno o mas tensioactivos tales como acidos grasos, alcoholes
    5 alcoxilados, acidos grasos alcoxilados y cualquier combinacion de los mismos.
  14. 14. El metodo de la reivindicacion 1, en el que la composition de revestimiento se aplica como una solution acuosa, una emulsion o una dispersion.
    10
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