ES2972575T3 - Material de toallita no tejido dispersable - Google Patents

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Manuel V Murcia
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Abstract

El objeto actualmente divulgado se refiere a materiales de toallitas multiestratos no tejidos, dispersables, que son estables en un líquido humectante y que se pueden lavar al usar. Más particularmente, el tema actualmente divulgado se refiere a estructuras multicapa que incluyen, entre otras, dos, tres o cuatro capas para formar el material de toallita no tejido dispersable. Las capas contienen combinaciones de fibras celulósicas y no celulósicas y, opcionalmente, un aglutinante o aditivo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Material de toallita no tejido dispersable
Campo de la invención
La materia objeto divulgada en el presente documento se refiere a un material de toallita dispersable que es suave, económico y tiene suficiente resistencia en uso a la vez que mantiene la capacidad de ser desechado por el inodoro en inodoros convencionales y sus sistemas de transporte y tratamiento de aguas residuales asociados. Más particularmente, la materia objeto divulgada en el presente documento se refiere a un material de toallita no tejido adecuado para su uso como un papel higiénico húmedo o toallita para bebés que es seguro para fosas sépticas y plantas de tratamiento de aguas residuales. La materia objeto divulgada en el presente documento también proporciona un proceso para preparar el material de toallita dispersable.
Antecedentes de la invención
Los productos de toallitas desechables han añadido una gran comodidad, ya que dichos productos son relativamente económicos, higiénicos, rápidos y fáciles de usar. La eliminación de dichos productos se vuelve problemática a medida que los vertederos alcanzan su capacidad y la incineración contribuye al esmog y polución urbanos. En consecuencia, existe la necesidad de productos desechables que se puedan eliminar sin necesidad de vertido o incineración. Una alternativa para la eliminación es usar el tratamiento de aguas residuales municipales y sistemas sépticos residenciales privados.
Algunas toallitas no dispersables actuales son tratadas erróneamente como desechables por el inodoro por el consumidor porque típicamente pasan por el inodoro y la tubería de desagüe de una residencia individual. Esto, sin embargo, simplemente transfiere la carga de las toallitas no dispersables a la siguiente etapa en el sistema de transporte y tratamiento de aguas residuales. Las toallitas no dispersables pueden acumularse, provocando un bloqueo y producen una tensión significativa en todo el sistema de transporte y tratamiento de aguas residuales. Las entidades de tratamiento de aguas residuales municipales de todo el mundo han identificado las toallitas no dispersables como un problema, identificando la necesidad de encontrar opciones para evitar que se ejerzan más tensiones en los sistemas de residuos.
Se han realizado numerosos intentos de producir productos desechables por el inodoro y dispersables que sean lo suficientemente fuertes para su propósito previsto y, que todavía sean desechables por inodoros convencionales. Un enfoque para producir un producto desechable por el inodoro y dispersable es limitar el tamaño del producto de manera que pase fácilmente a través de la instalación sanitaria sin causar obstrucciones o bloqueos. Sin embargo, dichos productos a menudo tienen una alta resistencia en húmedo, pero no se desintegran después de desecharlos por un inodoro convencional o cuando pasan por el sistema de transporte y tratamiento de aguas residuales. Este enfoque puede conducir a bloqueos y generar tensión en el sistema de transporte y tratamiento de aguas residuales. Este enfoque de la capacidad de desecharse por el inodoro tiene la desventaja adicional de estar restringido a artículos de tamaño pequeño.
Se enseña una alternativa a la producción de un material de toallita desechable por el inodoro y dispersable en Patente de EE.UU. N.° 5.437.908 de Demura. Demura divulga estructuras multicapa que no están unidas permanentemente entre sí para su uso como papel higiénico. Estas estructuras están diseñadas para descomponerse cuando se ponen en un sistema acuoso, tal como un inodoro. Sin embargo, la desventaja de estas toallitas es que pierden resistencia cuando se ponen en cualquier entorno acuoso, tal como una loción de base acuosa. Por lo tanto, se descompondrían fácilmente durante el proceso de conversión en una toallita prehumedecida o cuando se almacenen en una cuba de toallitas prehumedecidas.
Otra alternativa para producir un material de toallita desechable por el inodoro y dispersable es la incorporación de aglutinantes poliméricos solubles en agua y redispersables para crear una toallita prehumedecida. Los problemas técnicos asociados con las toallitas y pañuelos de papel prehumedecidos que usan dichos aglutinantes incluyen proporcionar suficiente aglutinante en el material no tejido para proporcionar la resistencia a la tracción en seco y en húmedo necesaria para su uso en su aplicación prevista, mientras que al mismo tiempo se protege al aglutinante dispersable para que no se disuelva debido al entorno acuoso durante el almacenamiento.
Diversas soluciones en la técnica incluyen el uso de aglutinantes solubles en agua con un componente "activador". Un activador puede ser un aditivo que interactúa con aglutinantes solubles en agua para aumentar la resistencia a la tracción en húmedo de la banda no tejida. Esto permite que la banda no tejida, unida con aglutinante soluble en agua y un activador, o con un activador en un lugar separado tal como en una loción que esté en estrecho contacto con la toallita, funcione en aplicaciones tales como papel higiénico húmedo o toallitas húmedas, donde la banda necesita mantener su integridad en las condiciones de uso. Cuando la banda dispersable se pone en exceso de agua, tal como una taza de inodoro y el posterior sistema de transporte y tratamiento de aguas residuales, la concentración de estos activadores se diluye, rompiendo la interacción entre el aglutinante y el activador y dando como resultado una pérdida de resistencia a la tracción en húmedo. Cuando la resistencia a la tracción en húmedo de la banda disminuye, el material se puede romper por la acción mecánica que se encuentra en el inodoro y los sistemas de transporte y tratamiento de aguas residuales y separarse en trozos más pequeños. Estos trozos más pequeños pueden pasar más fácilmente a través de estos sistemas. Algunos ejemplos no limitantes de activadores incluyen ácido bórico, sales de ácido bórico, citrato de sodio y sulfato de sodio.
La desventaja de usar activadores es que solo son viables en agua con determinadas características químicas. El agua que cae fuera del intervalo viable para un activador específico puede hacerlo ineficaz. Por ejemplo, algunos activadores son sensibles a los iones y requieren agua con pocos iones presentes o ninguno con el fin de facilitar el mecanismo del activador. Cuando las toallitas que usan estos activadores sensibles a los iones se ponen en agua con un nivel más alto de determinados iones, tal como en agua dura, el activador se vuelve ineficaz. El agua dura se encuentra en inodoros, sistemas de transporte de aguas residuales y de tratamiento de aguas residuales en América del Norte y Europa, y limita dónde se pueden usar de manera eficaz toallitas con este tipo de activadores.
También se conocen en la técnica artículos no tejidos que usan películas sensibles al agua. Sin embargo, se han identificado dificultades con estos artículos porque muchos materiales sensibles al agua como el alcohol polivinílico se vuelven dimensionalmente inestables cuando se exponen a condiciones de humedad de moderada a alta y tienden a debilitarse, estirarse o incluso descomponerse por completo cuando la toallita está prehumedecida, por ejemplo, un papel higiénico húmedo o una toallita para bebés. Dichos materiales pueden deformarse y/o debilitarse hasta el punto de rasgarse durante el uso. Aunque aumentar el grosor de la película añade estabilidad, también da como resultado un coste inaceptable y dificulta la eliminación. Los artículos hechos de películas más gruesas tienen una mayor tendencia a permanecer intactos cuando se desechan por el inodoro y a atascar los inodoros o los sistemas aguas abajo.
El documento WO 97/47227 divulga una toallita húmeda dispersable en agua. El documento WO 2008/132614 divulga un sustrato dispersable estratificado. El documento JP2006002277 A divulga un papel desintegrable en agua.
Por lo tanto, sigue siendo necesario un material de toallita que sea lo suficientemente fuerte para el uso previsto y que, sin embargo, se pueda desechar fácilmente en un inodoro y sistema de tratamiento y transporte de aguas residuales posterior existentes. También existe la necesidad de un material de toallita desechable por el inodoro con el grado de suavidad deseado para su uso en la piel que se pueda preparar de manera económica. La materia objeto divulgada aborda estas necesidades.
Sumario de la invención
La materia objeto de la invención se expone en las reivindicaciones adjuntas.
Un aspecto de la invención se refiere a un material de toallita no tejido multiestrato, depositado por aire, dispersable, que comprende
(A) una primera capa que comprende
(a) del 50 al 100 por ciento en peso de fibras celulósicas, y
(b) del 0 al 50 por ciento en peso de fibras bicomponente;
(B) una segunda capa dispuesta adyacente a la primera capa que comprende
(a) del 0 al 20 por ciento en peso de fibras celulósicas, y
(b) del 80 al 100 por ciento en peso de fibras bicomponente;
(C) una tercera capa dispuesta adyacente a la segunda capa que comprende
(a) del 50 al 100 por ciento en peso de fibras celulósicas, y
(b) del 0 al 50 por ciento en peso de fibras bicomponente;
en donde la segunda capa está dispuesta entre la primera y tercera capas;
en donde el material de toallita es dispersable en agua;
en donde los materiales de toallita son estructuralmente estables cuando envejecen en loción a 40 °C durante 24 horas; y
en donde al menos una porción de al menos una capa externa está recubierta sobre una superficie externa con aglutinante.
En las reivindicaciones dependientes se exponen realizaciones preferidas.
La materia objeto divulgada en el presente documento proporciona ventajosamente un material de toallita económico que no solo tiene suficiente resistencia en seco y en húmedo para su uso en la limpieza de desechos corporales, sino que también se dispersa fácilmente después de desecharse por un inodoro y pasar a través de un sistema de transporte y tratamiento de aguas residuales común.
En determinadas realizaciones, el material es un material de toallita no tejido multiestrato dispersable. En realizaciones particulares, el material de toallita no tejido incluye una primera capa que incluye de aproximadamente el 50 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 50 por ciento en peso de fibras bicomponente; y una segunda capa que incluye de aproximadamente el 50 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 50 por ciento en peso de fibras bicomponente. En realizaciones particulares, el material de toallita no tejido incluye además una tercera capa que incluye de aproximadamente el 50 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 50 por ciento en peso de fibras bicomponente.
En una realización, la primera y tercera capas comprenden de aproximadamente el 75 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 25 por ciento en peso de fibras bicomponente; y la segunda capa incluye de aproximadamente el 95 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 5 por ciento en peso de fibras bicomponente.
En determinadas realizaciones, el material de toallita no tejido multiestrato dispersable incluye una primera capa que incluye de aproximadamente el 50 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 50 por ciento en peso de fibras bicomponente; la segunda capa incluye de aproximadamente el 95 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 5 por ciento en peso de fibras bicomponente; y la tercera capa incluye de aproximadamente el 50 a aproximadamente el 95 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 5 a aproximadamente el 50 por ciento en peso de fibras bicomponente.
En realizaciones particulares, el material de toallita no tejido multiestrato dispersable incluye cuatro capas. En una realización, la primera capa incluye de aproximadamente el 60 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 40 por ciento en peso de fibras bicomponente; la segunda y tercera capas comprenden de aproximadamente el 95 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 5 por ciento en peso de fibras bicomponente; y la cuarta capa incluye de aproximadamente el 50 a aproximadamente el 95 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 5 a aproximadamente el 50 por ciento en peso de fibras bicomponente (Realización de referencia).
En determinadas realizaciones, el material de toallita no tejido multiestrato dispersable es estable en un líquido humectante.
En determinadas realizaciones, al menos una porción de al menos una capa externa del material de toallita no tejido, multiestrato, dispersable está recubierta con aglutinante. En realizaciones particulares, el aglutinante es soluble en agua. En una realización, el aglutinante se selecciona del grupo que incluye polvos de polietileno, aglutinantes de copolímero, aglutinantes de acetato de vinilo-etileno, aglutinantes de estireno-butadieno, uretanos, aglutinantes a base de uretano, aglutinantes acrílicos, aglutinantes termoplásticos, aglutinantes a base de polímero natural y mezclas de los mismos. En realizaciones particulares, la cantidad de aglutinante es aproximadamente del 4 a aproximadamente el 12 por ciento en peso del material.
En una realización, el material de toallita no tejido multiestrato dispersable tiene un gramaje de aproximadamente 30 g/m2 a aproximadamente 200 g/m2 En algunas realizaciones, el material de toallita no tejido tiene una CDW superior a aproximadamente 7880 g/m (200 gli). En realizaciones particulares, el material de toallita no tejido tiene una CDW superior a aproximadamente 9850 g/m (250 gli). En una realización, el material de toallita no tejido tiene un calibre de aproximadamente 0,25 mm a aproximadamente 4 mm.
En determinadas realizaciones, el material de toallita no tejido multiestrato dispersable pasa una prueba de sedimentación en columna FG 512.1 de las Directrices INDA. En una realización, el material de toallita no tejido pasa una prueba de bomba doméstica de laboratorio de 30 días FG 521.1 de las Directrices INDA. En realizaciones particulares, el material de toallita no tejido tiene más de aproximadamente el 90 % en peso de toallitas que pasan a través del sistema en una prueba de bomba doméstica de laboratorio de 30 días FG 521.1 de las Directrices INDA. En realizaciones particulares del material de toallita no tejido, multiestrato, dispersable, la primera capa incluye una superficie inferior y una superficie superior, en donde al menos una porción de la superficie superior de la primera capa está recubierta con aglutinante; y la tercera capa incluye una superficie inferior y una superficie superior, en donde al menos una porción de la superficie inferior de la tercera capa está recubierta con aglutinante.
En algunas realizaciones, al menos una porción de la fibra de celulosa se modifica en al menos una capa del material de toallita no tejido, multiestrato dispersable. En realizaciones particulares, la fibra de celulosa está modificada por al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en un compuesto que contiene cationes polivalentes, un polímero policatiónico y un compuesto polihidroxi.
En una realización, el material de toallita no tejido multiestrato dispersable incluye una primera capa que incluye de aproximadamente el 75 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 25 por ciento en peso de fibras bicomponente; una segunda capa que incluye de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 20 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 80 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras bicomponente; y una tercera capa que incluye de aproximadamente el 75 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 25 por ciento en peso de fibras bicomponente; en donde el material de toallita no tejido es estable en un líquido humectante. En una realización, la primera capa incluye una superficie inferior y una superficie superior, y en donde al menos una porción de la superficie superior de la primera capa está recubierta con aglutinante. En determinadas realizaciones, la tercera capa incluye una superficie inferior y una superficie superior, y en donde al menos una porción de la superficie inferior de la tercera capa está recubierta con aglutinante. En algunas realizaciones, al menos una porción de la fibra de celulosa se modifica en al menos una capa.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 representa un gráfico que muestra la resistencia a la tracción CDW de las muestras a medida que aumenta el porcentaje en peso de fibra bicomponente. El gráfico muestra la resistencia a la tracción CDW (eje y) frente al porcentaje en peso de fibra bicomponente en la muestra (eje x).
La figura 2 representa un gráfico que muestra los resultados de un estudio de envejecimiento de la Muestra 1 convertida como se describe en el Ejemplo 2. El gráfico muestra la resistencia en húmedo en dirección transversal (eje y) en el tiempo (eje x).
La figura 3 representa un gráfico que muestra la progresión de la degradación de la Muestra 1 basándose en el desprendimiento de CO<2>como se describe en el Ejemplo 3. El gráfico muestra el porcentaje de degradación (eje y) en el tiempo (eje x).
La figura 4 representa un esquema del aparato de tubo basculante.
La figura 5 representa un esquema del aparato de sedimentación en columna.
La figura 6 representa un esquema del aparato de bomba de construcción.
La figura 7 representa un gráfico que muestra la resistencia a la tracción CDW de las muestras a medida que varía el porcentaje en peso de fibra bicomponente en la capa 2. El gráfico muestra la resistencia a la tracción CDW (eje y) frente al porcentaje en peso de fibra bicomponente en la capa 2 de las muestras (eje x).
La figura 8 representa un gráfico que muestra los resultados de la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las Directrices INDA a medida que varía el porcentaje en peso de pulpa en la capa superior. El gráfico muestra el porcentaje en peso de las muestras que pasan a través de un tamiz de 12 mm (eje y) frente al porcentaje en peso de pulpa en la capa superior de las muestras (eje x).
La figura 9 representa un aumento aproximado de 100X de la Muestra 99 de estructura depositada por aire.
La figura 10 representa la placa de gofrado que se usó para el Ejemplo 8.
La figura 11 representa las estructuras químicas de 3,6,9-trioxaundecano-1,11-diol y 3,6,9,12-tetraoxatetradecano-1,14-diol. La figura 11B representa la estructura química de 3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33,36,39,42-tetradecaoxatetratetracontano-1,44-diol y 3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33,36,39,42,45-pentadecaoxaheptatetracontano-1,47-diol.
La figura 12 representa un gráfico que muestra la resistencia a la tracción CDW en datos sin procesar de las muestras a medida que varía el porcentaje en peso de fibra bicomponente. El gráfico muestra la resistencia a la tracción CDW (eje y) frente al porcentaje en peso de fibra bicomponente en las muestras (eje x).
La figura 13 representa un gráfico que muestra los datos de la figura 12 normalizados para el gramaje y el calibre para la resistencia a la tracción CDW de las muestras a medida que varía el porcentaje en peso de fibra bicomponente. El gráfico muestra la resistencia a la tracción CDW (eje y) frente al porcentaje en peso de fibra bicomponente en las muestras (eje x).
La figura 14 representa un esquema del aparato agitador de plataforma.
La figura 15 representa un esquema de la vista superior del aparato agitador de plataforma.
La figura 16 representa un gráfico que muestra el análisis de lotes de producto para envejecimiento en loción usando la resistencia CDW. El gráfico muestra la resistencia CDW (eje y) frente al número de días que las muestras se envejecen en loción (eje x).
La figura 17 representa el aparato de formación en húmedo de laboratorio usado para formar láminas de toallitas.
La figura 18 representa un gráfico que muestra el efecto del contenido de aluminio en la fibra de celulosa usada para la preparación de las láminas de toallitas tratadas en el Ejemplo 23 en la resistencia a la tracción de las láminas de toallitas tras remojarlas en la loción durante 10 segundos. El gráfico muestra la resistencia a la tracción (g/pulg.) en la inmersión en la loción durante 10 segundos (eje y) frente al contenido de aluminio en ppm (eje x).
La figura 19 representa un gráfico que muestra la diferencia entre las resistencias a la tracción medidas de las Muestras 5 y 6 en el Ejemplo 24. El gráfico muestra la resistencia a la tracción (g/pulg.) en loción después de 24 horas a 40 °C (eje y) para las muestras EO1123 (Muestra 5) y FFLE+ (Muestra 6) (eje x).
La figura 20 representa un gráfico que muestra el porcentaje del material desintegrado de las Muestras 5 y 6 que pasó a través del tamiz del aparato de prueba de tubo basculante en el Ejemplo 24. El gráfico muestra el porcentaje de dispersabilidad (eje y) para las muestras EO1123 (Muestra 5) y FFLE+ (Muestra 6) (eje x).
La figura 21 representa un gráfico que muestra la diferencia entre las resistencias a la tracción medidas de las Muestras 7 y 8 en el Ejemplo 25. El gráfico muestra la resistencia a la tracción (g/pulg.) en loción después de 24 horas a 40 °C (eje y) para las muestras EO1123 (Muestra 7) y FFLE+ (Muestra 8) (eje x).
La figura 22 representa un gráfico que muestra el porcentaje del material desintegrado de las Muestras 7 y 8 que pasó a través del tamiz del aparato de prueba de tubo basculante en el Ejemplo 24. El gráfico muestra el porcentaje de dispersabilidad (eje y) para las muestras EO1123 (Muestra 7) y FFLE+ (Muestra 8) (eje x).
La figura 23 representa un gráfico que muestra el efecto de los polímeros Catiofast en la fibra de celulosa usada para la preparación de las láminas de toallitas en el Ejemplo 26 sobre la resistencia a la tracción de las láminas de toallitas tras remojarlas en la loción durante 10 segundos. El gráfico muestra la resistencia a la tracción (g/pulg.) en la inmersión en la loción durante 10 segundos (eje y) para las muestras de control, Catiofast 159(A) y Catiofast 269 (eje x).
La figura 24 representa un gráfico que muestra la diferencia entre las resistencias a la tracción medidas de las Muestras 11 y 12 en el Ejemplo 27. El gráfico muestra la resistencia a la tracción (g/pulg.) en loción después de 24 horas a 40 °C (eje y) para las muestras EO1123 (Muestra 11) y FFLE+ (Muestra 12) (eje x).
La figura 25 representa un gráfico que muestra el efecto del glicerol en las fibras de pulpa de celulosa usadas para la preparación de las láminas de toallitas sobre la resistencia a la tracción de las láminas de toallitas tras remojarlas en la loción durante 24 h a 40 °C. El gráfico muestra la resistencia a la tracción (g/pulg.) en loción después de 24 horas a 40 °C (eje y) frente al contenido de glicerol en la lámina de toallita (% en p/p) (eje x).
La figura 26 representa un gráfico que muestra el efecto del glicerol en las fibras de pulpa de celulosa y el efecto de la calidad de las fibras de pulpa de celulosa usadas para la preparación de las láminas de toallitas sobre la resistencia a la tracción de las Muestras 17-22 de lámina de toallita después de remojarlas en la loción durante 24 h a 40 °C. El gráfico muestra la resistencia a la tracción (g/pulg.) en loción después de 24 horas a 40 °C (eje y) frente al glicerol adicional (% en p/p de la lámina de toallita) (eje x).
La figura 27 representa un gráfico que muestra el efecto del glicerol en la capa central de las Muestras 23-25 sobre su resistencia a la tracción tras remojar las láminas de toallitas de tres capas en la loción durante 24 h a 40 °C. El gráfico muestra la resistencia a la tracción (g/pulg.) en loción después de 24 horas a 40 °C (eje y) frente al glicerol adicional (% en p/p de la lámina de toallita) (eje x).
La figura 28 representa un gráfico que muestra los resultados mostrando el porcentaje de dispersabilidad de las Muestras 17-22 en el Ejemplo 29. El gráfico muestra el % de dispersabilidad en matraz de agitación (eje y) frente al glicerol adicional (% en p/p de la lámina de toallita) (eje x).
La figura 29 representa un gráfico que muestra el efecto del glicerol en la capa central de las láminas de tres capas de las Muestras 23-25 sobre su dispersabilidad.
La figura 30 representa un gráfico que muestra la resistencia a la tracción en húmedo promedio de las toallitas preparadas por el proceso de deposición en húmedo en el Ejemplo 30. El gráfico muestra la resistencia a la tracción en húmedo (eje y) frente al porcentaje en peso de fibra bicomponente en la capa central (eje x).
La figura 31 representa un gráfico que muestra los resultados de la prueba de tubo basculante de dispersabilidad en el Ejemplo 31. El gráfico muestra el porcentaje en peso promedio de material que queda en el tamiz de 12 mm (eje y) frente al porcentaje en peso de fibra bicomponente en la capa central (eje x).
La figura 32 representa un gráfico que muestra el centro de masa para la Muestra 1000-44 y la Muestra 1000-45. El gráfico muestra la distancia en pies (eje y) frente al número de descargas (eje x).
La figura 33 representa un esquema de la prueba de vaciado de tubería de desagüe y de taza de inodoro norteamericano.
La figura 34 representa un esquema de la prueba de vaciado de tubería de desagüe y taza de inodoro europeo. La figura 35 representa un gráfico que muestra los valores de resistencia en húmedo en dirección transversal normalizados promedio para las muestras de aglutinante Dow KSR8758 en el Ejemplo 33. El gráfico muestra la resistencia en húmedo en dirección transversal de la muestra en gli (eje y) (gli = 39,4 g/m) frente al tiempo que la muestra se ha envejecido en días (eje x).
La figura 36 representa un gráfico que muestra los valores de resistencia en húmedo en dirección transversal normalizados promedio para las muestras de aglutinante Dow KSR8855 en el Ejemplo 34. El gráfico muestra la resistencia en húmedo en dirección transversal de la muestra en gli (eje y) (gli = 39,4 g/m) frente al tiempo que la muestra se ha envejecido en días (eje x).
La figura 37 representa un gráfico que muestra el efecto del contenido de aluminio en la loción sobre la resistencia a la tracción de la lámina de toallita. El gráfico muestra la resistencia a la tracción en loción de la muestra en gli (eje y) (gli = 39,4 g/m) frente al porcentaje de aluminio en la loción (eje x).
La figura 38 representa un esquema del secador de tambor de hojas de prueba Buckeye.
Descripción detallada
La presenta materia objeto divulgada proporciona un material de toallita no tejido desechable por el inodoro y dispersable que mantiene una alta resistencia en una solución humectante. La materia objeto divulgada en el presente documento también proporciona un proceso para preparar dichos materiales de toallita. Estos y otros aspectos de la invención se analizan más en la descripción detallada y los ejemplos.
Definiciones
Los términos usados en la esta memoria descriptiva, generalmente, tienen sus significados habituales en la técnica, dentro del contexto de esta invención y en el contexto específico donde se use cada término. A continuación, se definen determinados términos para proporcionar una guía adicional para la descripción de las composiciones y los métodos de la invención y cómo elaborarlos y usarlos.
Como se usa en el presente documento, un "no tejido" se refiere a una clase de material, incluyendo, pero sin limitación, productos textiles o plásticos. Los no tejidos son estructuras en lámina o banda elaboradas de fibra, filamentos, plástico fundido o películas de plástico unidas entre sí de manera mecánica, térmica o química. Un no tejido es un tejido elaborado directamente a partir de una banda de fibra, sin la preparación de hilos necesaria para la tejeduría o tricotado. En un no tejido, el ensamblaje de las fibras se mantiene unido mediante uno o más de los siguientes: (1) mediante entrelazado mecánico en una banda o manta aleatoria; (2) mediante fusión de las fibras, tal como en el caso de las fibras termoplásticas; o (3) mediante la unión con un medio de cementación, tal como una resina natural o sintética.
Como se usa en el presente documento, una "toallita" es un tipo de artículo no tejido adecuado para limpiar o desinfectar o para aplicar o eliminar un compuesto activo. En particular, este término se refiere a un artículo para limpiar el cuerpo, incluyendo la eliminación de desechos corporales.
Como se usa en el presente documento, la expresión "desechable por el inodoro" se refiere a la capacidad de un material, cuando se desecha por el inodoro, para dejar el inodoro y el sifón y las tuberías de desagüe que conducen al sistema municipal de transporte de aguas residuales.
Como se usa en el presente documento, el término "dispersable" se refiere a la capacidad de un material para romperse fácilmente en agua debido a fuerzas físicas. En particular, el término "dispersable" se refiere a la capacidad de un material para romperse fácilmente debido a las fuerzas físicas encontradas durante la descarga de agua en un inodoro común, el transporte en un sistema de aguas residuales común y el procesamiento en un sistema de tratamiento común. En determinadas realizaciones, el término "dispersable" se refiere a materiales que pasan la prueba de bomba doméstica de laboratorio FG 521.1 de INDA y EDANA "Guidance Document for Assessing the Flushability of Nonwoven Consumer Products", Segunda Edición, julio de 2009.
Como se usa en el presente documento, el término "flotabilidad" se refiere a la capacidad de un material para sedimentar en diversos sistemas de tratamiento de aguas residuales (por ejemplo, fosas sépticas, desarenador, clarificadores primario y secundario y depósito de bomba de aguas residuales y pozos húmedos de estación de bombeo. En particular, el término "flotabilidad" se refiere a materiales que pasan la prueba de sedimentación en columna FG 512.1 de INDA y EDANA "Guidance Document for Assessing the Flushability of Nonwoven Consumer Products", Segunda Edición, julio de 2009.
Como se usa en el presente documento, la expresión "biodegradación aerobia" se refiere a la capacidad de un material para desintegrarse en entornos aerobios. En particular, la expresión "biodegradación aerobia" se refiere a la desintegración medida por la prueba de biodegradación aerobia FG 513.2 de INDA y EDANA "Guidance Document for Assessing the Flushability of Nonwoven Consumer Products", Segunda Edición, julio de 2009.
Como se usa en el presente documento, la expresión "porcentaje en peso" significa que se refiere a o bien (i) la cantidad en peso de un constituyente/componente en el material como un porcentaje del peso de una capa del material; o (ii) la cantidad en peso de un constituyente/componente en el material como porcentaje del peso del material no tejido final o producto.
Como se usa en el presente documento, el término "gramaje" se refiere a la cantidad en peso de un compuesto sobre un área dada. Los ejemplos de las unidades de medida incluyen gramos por metro cuadrado, como se identifica por el acrónimo "g/m2".
Como se usan en el presente documento, las expresiones "alta resistencia" o "alta resistencia a la tracción" se refieren a la resistencia del material y se mide típicamente en resistencia en húmedo en dirección transversal y resistencia en seco en la dirección de la máquina, pero también se puede medir en resistencia en seco en dirección transversal y resistencia en húmedo en la dirección de la máquina. También se puede referir a la resistencia requerida para delaminar estratos o capas dentro de una estructura en el estado húmedo o seco.
Como se usan en el presente documento, los términos "gli", "g/pulg.", y "G/pulg." se refieren a "gramos por pulgada lineal" o "gramo fuerza por pulgada" (1 g/pulg. = 39,4 g/m). Esto se refiere a la anchura, no a la longitud, de una muestra de prueba para pruebas de resistencia a la tracción.
Como se usan en la memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas, las formas en singular "un", "una" y "el", "la" incluyen referencias en plural a menos que el contexto dicte claramente lo contrario. Por lo tanto, por ejemplo, la referencia a "un compuesto" incluye mezclas de compuestos.
El término "aproximadamente" o la expresión "de manera aproximada" significa en un intervalo de error aceptable para el valor particular, como se determina por un experto en la técnica, que dependerá en parte de cómo se mida o se determine el valor, es decir, las limitaciones del sistema de medición. Por ejemplo, "aproximadamente" puede significar dentro de 3 o más de 3 desviaciones estándar, según la práctica en la técnica. Como alternativa, "aproximadamente" puede significar un intervalo de hasta el 20%, preferentemente hasta el 10%, más preferentemente hasta el 5 % y aún más preferentemente hasta el 1 % de un valor dado. Como alternativa, particularmente con respecto a los sistemas o procesos, el término puede significar dentro de un orden de magnitud, preferentemente dentro de 5 veces, y más preferentemente dentro de 2 veces, de un valor.
Fibras
El material no tejido de la materia objeto divulgada en el presente documento comprende fibras. Las fibras pueden ser naturales, sintéticas o una mezcla de las mismas. En una realización, las fibras pueden ser fibras a base de celulosa, una o más fibras sintéticas o una mezcla de las mismas. En una capa celulósica se puede usar cualquier fibra de celulosa conocida en la técnica, incluyendo fibras de celulosas de cualquier origen natural, tales como las procedentes de pulpa de madera. Las fibras de celulosa preferidas incluyen, pero sin limitación, fibras digeridas, tales como kraft, kraft prehidrolizada, sosa, sulfito, fibras tratadas de manera quimiotermomécanica y termomecánica, procedentes de madera blanda, de madera dura o línteres de algodón. Las fibras de celulosa más preferidas incluyen, pero sin limitación, fibras digeridas kraft, incluyendo fibras digeridas kraft prehidrolizadas. Los ejemplos de fibras celulósicas adecuadas para su uso en esta invención son las fibras de celulosa procedentes de maderas blandas, tales como pinos, abetos y píceas. Otras fibras de celulosa adecuadas incluyen, pero sin limitación, las procedentes de hierba de esparto, bagazo, lana jarrosa, lino, cáñamo, kenaf y otras fuentes de fibras lignáceas y celulósicas. Las fibras de celulosa adecuadas incluyen, pero sin limitación, fibras Kraft blanqueadas de pino sureño comercializadas con la marca comercial FOLEY FLUFFS® (Buckeye Technologies Inc., Memphis, Tenn.).
Los materiales no tejidos de la invención también pueden incluir, pero sin limitación, una pulpa de pelusa brillante disponible comercialmente, incluyendo, pero sin limitación, pulpa de pelusa de madera blanda del sur (tal como FOLEY FLUFFS® tratada), pulpa de sulfito de madera blanda del norte (tal como T 730 de Weyerhaeuser) o pulpa de madera dura (tal como eucalipto). La pulpa preferida es Treated FOLEY FLUFFS® de Buckeye Technologies Inc. (Memphis, Tenn.), sin embargo, se puede usar cualquier pulpa de pelusa absorbente o mezclas de las mismas. También se prefiere celulosa de madera, pulpa de línter de algodón, celulosa modificada químicamente tal como fibras de celulosa reticuladas y fibras de celulosa altamente purificadas. Las pulpas más preferidas son FOLEY FLUFFS® FFTAS (también conocida como FFTAS o pulpa Buckeye Technologies FFT-AS) y Weyco CF401. Las fibras de pelusa se pueden mezclar con fibras sintéticas, por ejemplo, poliéster, nylon, polietileno o polipropileno. En realizaciones particulares, las fibras de celulosa en una capa particular comprenden de aproximadamente el 25 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de la capa. En una realización, las fibras de celulosa en una capa particular comprenden de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 20 por ciento en peso de la capa, o de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 25 por ciento en peso de la capa. En determinadas realizaciones, las fibras de celulosa en una capa particular comprenden de aproximadamente el 50 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de la capa, o de aproximadamente el 60 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de la capa de aproximadamente el 50 a aproximadamente el 95 por ciento en peso de la capa. En una realización preferida, las fibras de celulosa en una capa particular comprenden de aproximadamente el 75 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de la capa. En algunas realizaciones, las fibras de celulosa en una capa particular comprenden de aproximadamente el 80 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de la capa. En otra realización preferida, las fibras de celulosa en una capa particular comprenden de aproximadamente el 95 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de la capa.
Otros tipos adecuados de fibra de celulosa incluyen, pero sin limitación, fibras de celulosa químicamente modificadas. En realizaciones particulares, las fibras de celulosa modificadas son fibras de celulosa reticuladas. Las
Pat. de EE.UU. N.° 5.492.759; 5.601.921; 6.159.335, se refieren a fibras de celulosa tratadas químicamente útiles en la práctica de esta invención. En determinadas realizaciones, las fibras de celulosa modificadas comprenden un compuesto polihidroxi. Los ejemplos de compuestos polihidroxi incluyen glicerol, trimetilolpropano, pentaeritritol, alcohol polivinílico, acetato de polivinilo parcialmente hidrolizado y acetato de polivinilo totalmente hidrolizado. En determinadas realizaciones, la fibra se trata con un compuesto que contiene cationes polivalentes. En una realización, el compuesto que contiene cationes polivalentes está presente en una cantidad de aproximadamente el
0,1 por ciento en peso a aproximadamente el 20 por ciento en peso basándose en el peso seco de la fibra sin tratar.
En realizaciones particulares, el compuesto que contiene cationes polivalentes es una sal de ion metálico polivalente. En determinadas realizaciones, el compuesto que contiene cationes polivalentes se selecciona del grupo que consiste en aluminio, hierro, estaño, sales de los mismos y mezclas de los mismos. En una realización preferida, el metal polivalente es aluminio.
Puede usarse cualquier sal de metal polivalente incluidas las sales de metales de transición. Los ejemplos de metales polivalentes adecuados incluyen berilio, magnesio, calcio, estroncio, bario, titanio, circonio, vanadio, cromo, molibdeno, wolframio, manganeso, hierro, cobalto, níquel, cobre, cinc, aluminio y estaño. Los iones preferidos incluyen aluminio, hierro y estaño. Los iones metálicos preferidos tienen estados de oxidación de 3 o 4. Puede emplearse cualquier sal que contenga el ion de metal polivalente. Los ejemplos de sales inorgánicas adecuadas de los metales anteriores incluyen cloruros, nitratos, sulfatos, boratos, bromuros, yoduros, fluoruros, nitruros, percloratos, fosfatos, hidróxidos, sulfuros, carbonatos, bicarbonatos, óxidos, alcóxidos, fenóxidos, fosfitos e hipofosfitos. Los ejemplos de sales orgánicas adecuadas de los metales anteriores incluyen formatos, acetales, butiratos, hexanoatos, adipatos, citratos, lactatos, oxalatos, propiónicos, salicilatos, glicinatos, tartratos, glicolatos, sulfonatos, fosfonatos, glutamatos, octanoatos, benzoatos, gluconatos, maleatos, succinatos y 4,5-dihidroxibenceno-1,3-disulfonatos. Además de las sales de metal polivalente, se pueden usar otros compuestos tales como los complejos de las sales anteriores que incluyen, pero sin limitación, aminas, ácido etilendiaminotetraacético (EDTA), ácido dietilentriaminopentaacético (DIPA), ácido nitrilotriacético (NTA), 2,4-pentanodiona y amoniaco.
En una realización, las fibras de pulpa de celulosa son fibras de pulpa de celulosa modificadas químicamente que se han ablandado o plastificado para que sean inherentemente más comprimibles que las fibras de pulpa no modificadas. La misma presión aplicada a una banda de pulpa plastificada dará como resultado mayor densidad que cuando se aplica a una banda de pulpa sin modificar. Adicionalmente, la banda densificada de las fibras de celulosa plastificadas es intrínsecamente más blanda que una banda de densidad similar de fibra sin modificar del mismo tipo de madera. Las pulpas de madera blanda pueden hacerse más comprimibles usando tensioactivos catiónicos como agentes de desunión para alterar las asociaciones entre las fibras. El uso de uno o más agentes de desunión facilita la desintegración de la lámina de pulpa en pelusa en el proceso de deposición por aire. Los ejemplos de agentes de desunión incluyen, pero sin limitación, los divulgados en las Patentes de EE.UU. N.° 4.432.833, 4.425.186 y 5.776.308. Un ejemplo de una pulpa de celulosa tratada con agente de desunión es FFLE+. Los plastificantes para celulosa, que se pueden añadir a una suspensión de pulpa antes de la formación de láminas de deposición en húmedo, también se pueden usar para reblandecer la pulpa, aunque estos actúan mediante un mecanismo diferente a los agentes de desunión. Los agentes plastificantes actúan dentro de la fibra, en la molécula de celulosa, para elaborar regiones amorfas flexibles o blandas. Las fibras resultantes se caracterizan como lacias. Dado que las fibras plastificadas carecen de rigidez, la pulpa desmenuzada es más fácil de densificar en comparación con las fibras no tratadas con plastificantes. Los plastificantes incluyen, pero sin limitación, alcoholes polihídricos, tales como glicerol; poliglicol de bajo peso molecular, tal como polietilenglicoles, y compuestos polihidroxi. Estos y otros plastificantes se describen y se ilustran en las Pat. de EE.UU. N.° 4.098.996, 5.547.541 y 4.731.269. También se sabe que el amoniaco, la urea y las alquilaminas plastifican productos de madera, que contienen principalmente celulosa (A. J. Stamm, Forest Products Journal 5(6):413, 1955).
En realizaciones particulares, las fibras de celulosa se modifican con un polímero policatiónico. Dichos polímeros incluyen, pero sin limitación, homopolímeros o copolímeros de al menos un monómero que incluye un grupo funcional. Los polímeros pueden tener estructuras lineales o ramificadas. Los ejemplos no limitantes de polímeros policatiónicos incluyen polisacáridos catiónicos o modificados de forma catiónica, tales como derivados de almidón catiónicos, derivados de celulosa, pectina, galactoglucomanano, quitina, quitosano o alginato, un homopolímero o copolímero de polialilamina, incluyendo opcionalmente unidades modificadoras, por ejemplo, clorhidrato de polialilamina; polietilemina (PEI), un homopolímero o copolímero de polivinilamina, incluyendo opcionalmente unidades modificadoras, homopolímero o copolímero de poli(vinilpiridina) o poli(sal de vinilpiridinio), incluyendo sus derivados de N-alquilo, homopolímero o copolímero de polivinilpirrolidona, un polidialildialquilo, tal como poli(cloruro de N,N-dialil-N,N-dimetilamonio) (PDDA), un homopolímero o copolímero de un acrilato o metacrilato de di-alquil-C-<i>-C<4>-aminoetilo cuaternizado, por ejemplo, un homopolímero de poli(sal de 2-hidroxi-3-metacriloilpropil-tri-alquil-C<1>-C<2>-amonio) tal como un poli(cloruro de 2-hidroxi-3-metacriloilpropiltrimetilamonio), o un poli(metacrilato de 2-dimetilaminoetilo) cuaternizado o un poli(vinilpirrolidona-co-metacrilato de 2-dimetilaminoetilo) cuaternizado, un poli(sal de vinilbencil-tri-alquil-C<i>-C<4>-amonio), por ejemplo, un poli(cloruro de vinilbencil-trimetilamonio), polímeros formados por reacción entre diaminas terciarias o aminas secundarias y dihaloalcanos, incluyendo un polímero de un dihaluro alifático o aralifático y una N,N,N',N'-tetra-alquil-C<i>-C<4>-alquilendiamina alifática, una poliaminoamida (PAMAM), por ejemplo, una PAMAM lineal o un dendrímero de PAMAM, homopolímeros o copolímeros de acrilamida catiónicos, y sus productos de modificación, tales como poli(acrilamida-co-cloruro de dialildimetilamonio) o resinas de glioxal-acrilamida; polímeros formados por polimerización de monómeros de N-(dialquilaminoalquil)acrilamida, productos de condensación entre dicianodiamidas, formaldehído y sales de amonio, agentes de resistencia en húmedo típicos usados en la fabricación de papel, tales como resinas de ureaformaldehído, resinas de melamina-formaldehído, polivinilamina, resinas de poliureidoformaldehído, resinas de glioxal-acrilamida y materiales catiónicos obtenidos por la reacción de polialquilenpoliaminas con polisacáridos tales como almidón y diversas gomas naturales, así como resinas que contienen el ion 3-hidroxiazetidinio, que se obtienen haciendo reaccionar compuestos que contienen nitrógeno (por ejemplo, amoniaco, amina primaria y secundaria o polímeros que contienen N) con epiclorhidrina tales como resinas de poliaminoamida-epiclorhidrina, resinas de poliamina-epiclorhidrina y resinas de polímero de amino-epiclorhidrina.
Además del uso de fibras de celulosa, la materia objeto divulgada en el presente documento también contempla el uso de fibras sintéticas. En una realización, las fibras sintéticas comprenden fibras bicomponente. En la técnica se conocen fibras bicomponente que tienen un núcleo y una envoltura. Se usan muchas variedades en la fabricación de materiales no tejidos, particularmente las producidas para su uso en técnicas de deposición por aire. Se divulgan diversas fibras bicomponente adecuadas para su uso en la materia objeto divulgada en el presente documento en las Patentes de EE.U<u>. N.° 5.372.885 y 5.456.982. Los ejemplos de fabricantes de fibra bicomponente incluyen, pero sin limitación, Trevira (Bobingen, Alemania), Fiber Innovation Technologies (Johnson City, TN) y ES Fiber Visions (Athens, Ga.).
Las fibras bicomponente pueden incorporar una diversidad de polímeros como sus componentes de núcleo y envoltura. Las fibras bicomponente que tienen una envoltura de PE (polietileno) o PE modificado tienen típicamente un núcleo de PET (tereftalato de polietileno) o PP (polipropileno). En una realización, la fibra bicomponente tiene un núcleo elaborado de polipropileno y una envoltura elaborada de polietileno. El denier de la fibra bicomponente varía preferentemente de aproximadamente 1,0 dpf a aproximadamente 4,0 dpf, y más preferentemente de aproximadamente 1,5 dpf a aproximadamente 2,5 dpf. La longitud de la fibra bicomponente es de aproximadamente 3 mm a aproximadamente 36 mm, preferentemente de aproximadamente 3 mm a aproximadamente 12 mm, más preferentemente de aproximadamente 6 mm a aproximadamente 12. En realizaciones particulares, la longitud de la fibra bicomponente es de aproximadamente 8 mm a aproximadamente 12 mm, o de aproximadamente 10 mm a aproximadamente 12 mm. Una fibra bicomponente preferida es Trevira T255 que contiene un núcleo de poliéster y una envoltura de polietileno modificada con anhídrido maleico. T255 se ha producido en una diversidad de deniers, longitudes de corte y configuraciones de núcleo-envoltura con configuraciones preferidas que tienen un denier de aproximadamente 1,7 dpf a 2,0 dpf y una longitud de corte de aproximadamente 4 mm a 12 mm y una configuración concéntrica de núcleo-envoltura y siendo mucho más preferida una fibra bicomponente Trevira 1661, T255, 2,0 dpf y 12 mm de longitud. En una realización alternativa, la fibra bicomponente es Trevira 1663, T255, 2,0 dpf, 6 mm. Típicamente, las fibras bicomponente se fabrican comercialmente mediante hilatura por fusión. En este procedimiento, cada polímero fundido se extruye a través de un troquel, por ejemplo, una hilera, con arrastre posterior del polímero fundido para alejarlo de la cara de la hilera. Esto va seguido de solidificación del polímero por transferencia de calor a un medio fluido circundante, por ejemplo, aire enfriado, y la recogida del filamento ahora sólido. Los ejemplos de etapas adicionales después de la hilatura por fusión también pueden incluir estiraje en caliente o en frío, tratamiento térmico, engaste y corte. Este proceso de fabricación global se realiza generalmente como un proceso de dos etapas discontinuo que implica primero la hilatura de los filamentos y su recogida en una estopa que comprende numerosos filamentos. Durante la etapa de hilatura, cuando se aleja el polímero fundido de la cara de la hilera, se produce algo de estiramiento del filamento que también se puede denominar estiraje. A esto le sigue una segunda etapa donde las fibras hiladas se estiran o se extienden para aumentar el alineamiento molecular y la cristalinidad y para dar una resistencia potenciada y otras propiedades físicas a los filamentos individuales. Las etapas posteriores pueden incluir, pero sin limitación, termofijación, engaste y corte del filamento en fibras. La etapa de estiraje o extensión puede implicar el estirado del núcleo de la fibra bicomponente, la envoltura de la fibra bicomponente o tanto el núcleo como la envoltura de la fibra bicomponente, dependiendo de los materiales de los que están comprendidos el núcleo y la envoltura, así como las condiciones empleadas durante el proceso de estiraje o extensión.
Las fibras bicomponente también se pueden formar en un proceso continuo donde la hilatura y el estiraje se realizan en un proceso continuo. Durante el proceso de fabricación de fibras, resulta deseable añadir diversos materiales a la fibra después de la etapa de hilado en estado fundido en diversas etapas posteriores en el proceso. Estos materiales se pueden denominar "acabados" y pueden comprender agentes activos, tales como, pero sin limitación, lubricantes y agentes antiestáticos. Típicamente, el acabado se suministra a través de una solución emulsión de base acuosa. Los acabados pueden proporcionar propiedades deseables tanto para la fabricación de la fibra bicomponente como para el uso de la fibra, por ejemplo, en un proceso de deposición por aire o de deposición en húmedo. De acuerdo con la terminología estándar de la industria de fibras y filamentos, se aplican las siguientes definiciones a los términos usados en el presente documento:
Las referencias relacionadas con fibras y filamentos, incluyendo las de termoplásticos artificiales, son, por ejemplo: (a) Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Interscience, Nueva York, vol. 6 (1967), págs. 505-555 y vol. 9 (1968), págs. 403-440; (b) Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, vol. 16 para "Olefin Fibers", John Wiley and Sons, Nueva York, 1981, 3a edición; (c) Man Made and Fiber and Textile Dictionary, Celanese Corporation; (d) Fundamentals of Fibre Formation-The Science of Fibre Spinning and Drawing, Adrezij Ziabicki, John Wiley and Sons, Londres/Nueva York, 1976; y (e) Man Made Fibres, de R. W. Moncricff, John Wiley and Sons, Londes/Nueva York, 1975.
Otros numerosos procesos están implicados antes, durante y después de las etapas de hilatura y estiraje y se divulgan en las Patentes de EE.UU. N.° 4.950.541, 5.082.899, 5.126.199, 5.372.885, 5.456.982, 5.705.565, 2.861.319, 2.931.091, 2.989.798, 3.038.235, 3.081.490, 3.117.362, 3.121.254, 3.188.689, 3.237.245, 3.249.669, 3.457.342, 3.466.703, 3.469.279, 3.500.498, 3.585.685, 3.163.170, 3.692.423, 3.716.317, 3.778.208, 3.787.162, 3.814.561, 3.963.406, 3.992.499, 4.052.146, 4.251.200, 4.350.006, 4.370.114, 4.406.850, 4.445.833, 4.717.325, 4.743.189, 5.162.074, 5.256.050, 5.505.889, 5.582.913 y 6.670.035.
La materia objeto divulgada en el presente documento también puede incluir, pero sin limitación, artículos que contienen fibras bicomponente que se estiran parcialmente con grados variables de estiraje o extensión, fibras bicomponente altamente estiradas y mezclas de las mismas. Estas pueden incluir, pero sin limitación, una fibra bicomponente con núcleo de poliéster altamente estirado con una diversidad de materiales de envoltura, incluyendo específicamente una envoltura de polietileno, tal como Trevira T255 (Bobingen, Alemania), o una fibra bicomponente con núcleo de polipropileno altamente estirado con una diversidad de materiales de envoltura, incluyendo específicamente una envoltura de polietileno, tal como ES FiberVisions AL-Adhesion-C (Varde, Dinamarca). Adicionalmente, se puede usar fibra bicomponente Trevira T265 (Bobingen, Alemania), que tiene un núcleo parcialmente estirado con un núcleo hecho de tereftalato de polibutileno (PBT) y una envoltura hecha de polietileno. El uso de fibras bicomponente tanto parcialmente estiradas como altamente estiradas en la misma estructura se puede aprovechar para cumplir con propiedades físicas y de rendimiento específicas basándose en cómo se incorporan en la estructura.
Las fibras bicomponente de la materia objeto divulgada en el presente documento no están limitadas en alcance a ningún polímero específico ya sea para el núcleo o la envoltura, ya que cualquier fibra bicomponente con núcleo parcialmente estirado podría proporcionar un rendimiento mejorado con respecto al alargamiento y la resistencia. El grado al que se estiran las fibras bicomponente parcialmente estiradas no está limitado en alcance, ya que diferentes grados de estirado producirán diferentes potenciaciones en el rendimiento. El alcance de las fibras bicomponente parcialmente estiradas abarca fibras con diversas configuraciones de núcleo-envoltura, incluyendo, pero sin limitación, concéntrica, excéntrica, lado a lado, islas en el mar, segmentos circulares y otras variaciones. Los porcentajes en peso relativos de los componentes del núcleo y la envoltura de la fibra total se pueden variar. Además, el alcance de esta invención cubre el uso de homopolímeros parcialmente estirados tales como poliéster, polipropileno, nylon y otros polímeros que se pueden hilar por fusión. El alcance de esta invención también cubre fibras multicomponente que pueden tener más de dos polímeros como parte de la estructura de las fibras.
En realizaciones particulares, las fibras bicomponente en una capa particular comprenden de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de la capa. En determinadas realizaciones, las fibras bicomponente en una capa particular comprenden de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 75 por ciento en peso de la capa, o de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 80 por ciento en peso de la capa. En una realización particular, las fibras bicomponente en una capa particular comprenden de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 50 por ciento en peso de la capa. En determinadas realizaciones, las fibras bicomponente en una capa particular comprenden de aproximadamente el 5 a aproximadamente el 50 por ciento en peso de la capa. En una realización preferida, las fibras bicomponente en una capa particular comprenden de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 25 por ciento en peso de la capa. En otra realización preferida, las fibras bicomponente en una capa particular comprenden de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 5 por ciento en peso de la capa. En determinadas realizaciones, las fibras bicomponente en una capa particular comprenden de aproximadamente el 50 a aproximadamente el 95 por ciento en peso de la capa, o de aproximadamente el 80 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de la capa. En realizaciones particulares, las fibras bicomponente en una capa particular comprenden de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 40 por ciento en peso de la capa.
Otras fibras sintéticas adecuadas para su uso en diversas realizaciones como fibras o como fibras de aglutinantes bicomponente incluyen, pero sin limitación, fibras elaboradas a partir de diversos polímeros, incluyendo, a modo de ejemplo y sin limitación, acrílico, poliamidas (incluyendo, pero sin limitación, Nylon 6, Nylon 6/6, Nylon 12, ácido poliaspártico y ácido poliglutámico), poliaminas, poliimidas, poliacrílicos (incluyendo, pero sin limitación, poliacrilamida, poliacrilonitrilo, ésteres de ácido metacrílico y ácido acrílico), policarbonatos (incluyendo, pero sin limitación, carbonato de polibisfenol A y carbonato de polipropileno), polidienos (incluyendo, pero sin limitación, polibutadieno, poliisopreno y polinorbomeno), poliepóxidos, poliésteres (incluyendo, pero sin limitación, tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, tereftalato de politrimetileno, policaprolactona, poliglicólido, polilactida, polihidroxibutirato, polihidroxivalerato, adipato de polietileno, adipato de polibutileno y succinato de polipropileno), poliéteres (incluyendo, pero sin limitación, polietilenglicol (óxido de polietileno), polibutilenglicol, óxido de polipropileno, polioximetileno (paraformaldehído), éter de politetrametileno (politetrahidrofurano), poliepiclorhidrina), polifluorocarburos, polímeros de formaldehído (incluyendo, pero sin limitación, urea-formaldehído, melaminaformaldehído, fenol-formaldehído), polímeros naturales (incluyendo, pero sin limitación, celulosas, quitosanos, ligninas, ceras), poliolefinas (incluyendo, pero sin limitación, polietileno, polipropileno, polibutileno, polibuteno, poliocteno), polifenilenos (incluyendo, pero sin limitación, óxido de polifenileno, sulfuro de polifenileno, polifenileno éter sulfona), polímeros que contienen silicio (incluyendo, pero sin limitación, polidimetilsiloxano, policarbometilsilano), poliuretanos, polivinilos (incluyendo, pero sin limitación, polivinil butiral, alcohol polivinílico, ésteres y éteres de alcohol polivinílico, acetato de polivinilo, poliestireno, polimetilestireno, policloruro de vinilo, polivinilpirrolidona, polimetil vinil éter, polietil vinil éter, polivinil metil cetona), poliacetales, poliarilatos y copolímeros (incluyendo, pero sin limitación, polietileno-co-acetato de vinilo, polietileno-co-ácido acrílico, tereftalato de polibutileno-co-tereftalato de polietileno, polilaurilactama-bloque-politetrahidrofurano), succinato de polibutileno y polímeros a base de ácido poliláctico.
Son útiles en diversas realizaciones de esta invención fibras multicomponente que tienen propiedades térmicas reversibles mejoradas como se describe en la Patente de EE.UU. N.° 6.855.422. Estas fibras multicomponente contienen materiales reguladores de la temperatura, generalmente materiales de cambio de fase que tienen la capacidad de absorber o liberar energía térmica para reducir o eliminar el flujo de calor. En general, un material de cambio de fase puede comprender cualquier sustancia, o mezcla de sustancias, que tenga la capacidad de absorber o liberar energía térmica para reducir o eliminar el flujo de calor en o dentro de un intervalo de estabilización de la temperatura. El intervalo de estabilización de la temperatura puede comprender una temperatura de transición particular o intervalo de temperaturas de transición. Un material de cambio de fase usado conjuntamente con diversas realizaciones de la invención preferentemente podrá inhibir un flujo de energía térmica durante un tiempo en el que el material de cambio de fase está absorbiendo o liberando calor, típicamente a medida que el material de cambio de fase experimenta una transición entre dos estados, incluyendo, pero sin limitación, estados líquido y sólido, estados líquido y gaseoso, estados sólido y gaseoso, o dos estados sólidos. Esta acción es típicamente transitoria, y se producirá hasta que un calor latente del material de cambio de fase sea absorbido o sea liberado durante un proceso de calentamiento o enfriamiento. La energía térmica se puede almacenar o eliminar del material de cambio de fase, y el material de cambio de fase típicamente se puede recargar eficazmente mediante una fuente de calor o frío. Seleccionado un material de cambio de fase apropiado, la fibra multicomponente se puede diseñar para su uso en uno cualquiera de numerosos productos.
En determinadas realizaciones de esta invención, se incluyen fibras bicomponente de alta resistencia. Se desea usar una cantidad mínima de fibra bicomponente sintética en el sustrato de limpieza con el fin de reducir el coste, reducir la carga medioambiental y mejorar el rendimiento de biodegradabilidad. Se puede usar fibra bicomponente que suministra mayor resistencia, especialmente mayor resistencia en húmedo, a un nivel adicional inferior frente a fibra bicomponente convencional para ayudar a lograr estos atributos de rendimiento deseados en una toallita dispersable desechable por el inodoro. Estas fibras bicomponente de mayor resistencia se pueden usar en otras toallitas, por ejemplo, toallitas no dispersables, no desechables por el inodoro tales como toallitas para bebés, toallitas de limpieza de superficies duras o en otros productos producidos por el proceso de fabricación de deposición por aire tales como sustratos de limpieza de suelos, sustratos de higiene femenina y sustratos de encimeras o en otras tecnologías con aplicaciones de uso final variadas incluyendo, pero sin limitación, procesos no tejidos tales como, pero sin limitación, cardado, hidroenmarañado, punzonado, deposición en húmedo y diversos otros procesos de formación de no tejidos, tejidos y bandas.
El aumento de la resistencia de una fibra bicomponente se conoce en la técnica por una serie de enfoques o tecnologías diferentes que se han presentado en presentaciones, patentes, artículos de revistas. Estas tecnologías se han demostrado individualmente y en combinación entre sí. Por ejemplo, cuando una fibra bicomponente tiene una envoltura de polietileno, entonces se ha mostrado que tecnologías conocidas tales como incorporar anhídrido maleico u otros aditivos químicamente similares a la envoltura de polietileno aumentan la resistencia de unión, como se mide por la resistencia en húmedo en dirección transversal, en una banda de deposición por aire. Dichas fibras bicomponente con una envoltura de polietileno pueden tener un núcleo de poliéster, un núcleo de polipropileno, un núcleo de ácido poliláctico, un núcleo de nylon o cualquier otro polímero hilable por fusión con un punto de fusión mayor que la envoltura de polietileno. Otro ejemplo es reducir el denier de la fibra bicomponente de manera que haya más fibras por masa unitaria, lo que proporciona más puntos de unión en la banda. También se ha mostrado que la combinación de la tecnología de denier inferior con la tecnología de anhídrido maleico proporciona un aumento adicional en la resistencia con respecto a cualquiera de estas tecnologías por sí mismas.
Esta invención muestra que se puede lograr un aumento adicional significativo en la resistencia de unión mediante la adición de niveles muy bajos de polietilenglicoles, tales como PEG200, a la superficie de la fibra bicomponente basada en envoltura de polietileno. El mecanismo detrás de este aumento en la resistencia no está totalmente definido y puede incluir, pero sin limitación, mejorar el enlace o la eficacia del enlace entre la fibra bicomponente y ella misma u otras fibras bicomponente, entre la fibra bicomponente y las fibras de celulosa o entre la fibra de celulosa y ella misma u otras fibras de celulosa. Dicha eficacia de enlace puede incluir, pero sin limitación, enlace covalente, enlace de hidrógeno, efectos de quelación, efectos estéricos u otros mecanismos que pueden potenciar la resistencia de la banda de deposición por aire. En determinadas realizaciones, la concentración de PEG200 es de aproximadamente 50 ppm a aproximadamente 1.000 ppm. En realizaciones particulares, la concentración de PEG200 es de aproximadamente 50 ppm a aproximadamente 500 ppm.
Otros materiales que pueden tener una función similar incluyen, pero sin limitación, etilenglicol, glicerol y polietilenglicoles de cualquier peso molecular, pero preferentemente de aproximadamente 100 de peso molecular a aproximadamente 2000 de peso molecular, pentaeritritol etoxilado, sorbitol etoxilado, alcoholes polivinílicos, ácido 4-hidroxibutanoico, ácido 5-hidroxipentanoico, ácido 6-hidroxihexanoico, ácido 7-hidroxiheptanoico, ácido 8-hidroxioctanoico, ácido 9-hidroxinonanoico, ácido 10-hidroxidecanoico, ácido 11-hidroxiundecanoico, ácido 12-hidroxidodecanoico y polipropilenglicoles.
Los polietilenglicoles, incluyendo PEG 200, están ampliamente disponibles en una variedad de calidades comerciales. Los polietilenglicoles, incluyendo PEG200, típicamente no son una única estructura definida, si no una combinación de materiales con un gramaje nominal. Por ejemplo, PEG200 define un polietilenglicol con un peso molecular nominal de 200 gramos por mol. Por ejemplo, el PEG200 disponible comercialmente podría ser una mezcla de materiales que incluyen predominantemente 3,6,9-trioxaundecano-1,11-diol y una cantidad minoritaria de 3,6,9,12-tetraoxatetradecano-1,14-diol como se muestra en la figura 11, pero también podría incluir otros polietilenglicoles.
Por ejemplo, PEG700 define un polietilenglicol con un peso molecular nominal de 700 gramos por mol. Por ejemplo, el PEG700 disponible comercialmente podría ser una mezcla de materiales que incluyen proporciones aproximadamente equivalentes de 3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33,36,39,42-tetradecaoxatetracontano-1,44-diol y 3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33,36,39,42,45-pentadecaoxaheptatetracontano-1,47-diol como se muestra en la figura 11B, pero también podría incluir otros polietilenglicoles.
Se debe aplicar PEG200 a la superficie de la fibra bicomponente de la envoltura de polietileno para tener el máximo impacto positivo en la resistencia de la banda. El PEG200 se puede añadir a la superficie de la fibra bicomponente durante la fabricación de la fibra bicomponente, por ejemplo, como parte de una mezcla de lubricantes y compuestos antiestáticos que típicamente se añaden a una fibra sintética para su procesamiento en el fabricante de la fibra o en el cliente intermedio, o se puede añadir por sí solo durante una etapa separada del proceso de fabricación. El PEG200 también se puede añadir después de la fabricación de la fibra bicomponente en un proceso secundario.Aglutinantes y otros aditivos
Los aglutinantes adecuados incluyen, pero sin limitación, aglutinantes líquidos y aglutinantes en polvo. Los ejemplos no limitantes de aglutinantes líquidos incluyen emulsiones, soluciones o suspensiones de aglutinantes. Los ejemplos de aglutinantes incluyen polvos de polietileno, aglutinantes de copolímero, aglutinantes de acetato de vinilo-etileno, aglutinantes de estireno-butadieno, uretanos, aglutinantes a base de uretano, aglutinantes acrílicos, aglutinantes termoplásticos, aglutinantes a base de polímero natural y mezclas de los mismos.
Los aglutinantes adecuados incluyen, pero sin limitación, copolímeros, copolímeros de acetato de vinilo-etileno ("VAE") que pueden tener un estabilizante tal como Wacker Vinnapas EF 539, Wacker Vinnapas EP907, Wacker Vinnapas EP129 Celanese Duroset E130, Celanese Dur-O-Set Elite 130 25-1813 y Celanese Dur-O-Set TX-849, Celanese 75-524A, mezclas de alcohol polivinílico-acetato de polivinilo, tales como Wacker Vinac 911, homopolímeros de acetato de vinilo, polivinilaminas tales como BASF Luredur, acrílicos, acrilamidas-poliacriliamidas catiónicas tales como Bercon Berstrength 5040 y Bercon Berstrength 5150, hidroxietilcelulosa, almidón tal como National Starch CATO RTM 232, National Starch CATO RTM 255, National Starch Optibond, National Starch Optipro o National Starch OptiPLUS, goma guar, estireno-butadienos, uretanos, aglutinantes a base de uretano, aglutinantes termoplásticos, aglutinantes acrílicos y carboximetilcelulosa tal como Hercules Aqualon CMC. En realizaciones particulares, el aglutinante es un aglutinante a base de polímero natural. Los ejemplos no limitantes de aglutinantes a base de polímero natural incluyen polímeros procedentes de almidón, celulosa, quitina y otros polisacáridos.
En determinadas realizaciones, el aglutinante es soluble en agua. En una realización, el aglutinante es un copolímero de acetato de vinilo-etileno. Un ejemplo de tales copolímeros es EP907 (Wacker Chemicals, Múnich, Alemania). Se puede aplicar Vinnapas EP907 a un nivel de aproximadamente el 10% de sólidos incorporando aproximadamente el 0,75 % en peso de Aerosol OT (Cytec Industries, West Paterson, N.J.), que es un tensioactivo aniónico. También se pueden usar otras clases de aglutinantes líquidos tales como aglutinantes de estirenobutadieno y acrílicos.
En determinadas realizaciones, el aglutinante no es soluble en agua. Los ejemplos de estos aglutinantes incluyen, pero sin limitación, AirFlex 124 y 192 (Air Products, Allentown, Pa.) que tienen un opacificante y blanqueante, incluyendo, pero sin limitación, dióxido de titanio, dispersado en la emulsión. Otros aglutinantes preferidos incluyen, pero sin limitación, Celanese Emulsions (Bridgewater, N.J.) Elite 22 y Elite 33.
Los polímeros en forma de polvos también se pueden usar como aglutinantes. Estos polvos pueden ser de naturaleza termoplástica o termoestable. Los polvos pueden funcionar de manera similar a las fibras descritas anteriormente. En realizaciones particulares, se usa polvo de polietileno. El polietileno incluye, pero sin limitación, polietileno de alta densidad, polietileno de baja densidad, polietileno lineal de baja densidad y otros derivados de los mismos. Los polietilenos son un polvo preferido debido a su bajo punto de fusión. Estos polvos de polietileno pueden tener un aditivo para aumentar la adhesión a la celulosa, tal como un aditivo maleico o succínico. Otros polímeros adecuados para su uso en diversas realizaciones como polvos, que pueden contener o no aditivos para potenciar más su eficacia de unión, incluyen, a modo de ejemplo y no como limitación, acrílico, poliamidas (incluyendo, pero sin limitación, Nylon 6, Nylon 6/6, Nylon 12, ácido poliaspártico y ácido poliglutámico), poliaminas, poliimidas, poliacrílicos (incluyendo, pero sin limitación, poliacrilamida, poliacrilonitrilo, ésteres de ácido metacrílico y ácido acrílico), policarbonatos (incluyendo, pero sin limitación, carbonato de polibisfenol A y carbonato de polipropileno), polidienos (incluyendo, pero sin limitación, polibutadieno, poliisopreno y polinorbomeno), poliepóxidos, poliésteres (incluyendo, pero sin limitación, tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, tereftalato de politrimetileno, policaprolactona, poliglicólido, polilactida, polihidroxibutirato, polihidroxivalerato, adipato de polietileno, adipato de polibutileno y succinato de polipropileno), poliéteres (incluyendo, pero sin limitación, polietilenglicol (óxido de polietileno), polibutilenglicol, óxido de polipropileno, polioximetileno (paraformaldehído), éter de politetrametileno (politetrahidrofurano), poliepiclorhidrina), polifluorocarburos, polímeros de formaldehído (incluyendo, pero sin limitación, urea-formaldehído, melamina-formaldehído, fenol-formaldehído), polímeros naturales (incluyendo, pero sin limitación, celulosas, quitosanos, ligninas, ceras), poliolefinas (incluyendo, pero sin limitación, polietileno, polipropileno, polibutileno, polibuteno, poliocteno), polifenilenos (incluyendo, pero sin limitación, óxido de polifenileno, sulfuro de polifenileno, polifenileno éter sulfona), polímeros que contienen silicio (incluyendo, pero sin limitación, polidimetilsiloxano, policarbometilsilano), poliuretanos, polivinilos (incluyendo, pero sin limitación, polivinil butiral, alcohol polivinílico, ésteres y éteres de alcohol polivinílico, acetato de polivinilo, poliestireno, polimetilestireno, policloruro de vinilo, polivinilpirrolidona, polimetil vinil éter, polietil vinil éter, polivinil metil cetona), poliacetales, poliarilatos y copolímeros (incluyendo, pero sin limitación, polietileno-co-acetato de vinilo, polietileno-co-ácido acrílico, tereftalato de polibutileno-co-tereftalato de polietileno, polilauril-lactama-bloque-politetrahidrofurano), succinato de polibutileno y polímeros a base de ácido poliláctico.
En realizaciones particulares donde se usan aglutinantes en el material no tejido de la materia objeto divulgada en el presente documento, los aglutinantes se aplican en cantidades que varían de aproximadamente el 0 y aproximadamente el 40 por ciento en peso basándose en el peso total del material no tejido. En determinadas realizaciones, los aglutinantes se aplican en cantidades que varían de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 35 por ciento en peso, preferentemente de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 20 por ciento en peso, y más preferentemente de aproximadamente el 2 a aproximadamente el 15 por ciento en peso. En determinadas realizaciones, los aglutinantes se aplican en cantidades que varían de aproximadamente el 4 a aproximadamente el 12 por ciento en peso. En realizaciones particulares, los aglutinantes se aplican en cantidades que varían de aproximadamente el 6 y aproximadamente el 10 por ciento en peso, o de aproximadamente el 7 a aproximadamente el 15 por ciento en peso. Estos porcentajes en peso se basan en el peso total del material no tejido. El aglutinante se puede aplicar a uno o ambos lados de la banda no tejida, en cantidades equivalentes o desproporcionadas con una aplicación preferida de cantidades equivalentes de aproximadamente el 4 por ciento en peso a cada lado.
Los materiales de la materia objeto divulgada en el presente documento también pueden incluir aditivos adicionales, incluyendo, pero sin limitación, aditivos ultrablancos, colorantes, potenciadores de opacidad, deslustrantes y abrillantadores, y otros aditivos para aumentar la estética óptica como se divulgan en la Publicación de Patente de EE.UU. N.° 20040121135 publicada el 24 de junio de 2004.
En determinadas realizaciones, el aglutinante puede tener una alta resistencia en seco y alta resistencia en húmedo cuando se pone en una loción disponible comercialmente, tal como loción que se exprime de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart, pero tiene baja resistencia en húmedo cuando se pone en agua, como se encuentra en un inodoro o un sistema de aguas municipal o sistema de tratamiento de agua. La resistencia en agua puede ser suficientemente baja de manera que los aglutinantes se vuelvan dispersables. Los aglutinantes adecuados incluirían, pero sin limitación, acrílicos tales como Dow KSR8478, Dow KSR8570, Dow KSR8574, Dow KSR8582, Dow KSR8583, Dow KSR8584, Dow KSR8586, Dow KSR 8588, Dow KSR8592, Dow KSR8594, Dow KSR8596, Dow KSR8598, Dow KSR8607, Dow KSR8609, Dow KSR8611, Dow KSR8613, Dow KSR8615, Dow KSR8620, Dow KSR8622, Dow KSR8624, Dow KSR8626, Dow KSR8628, Dow KSR8630, Dow EXP4482, Dow EXP4483, Dow KSR4483, Dow KSR8758, Dow KSR8760, Dow KSR8762, Dow KSR8764, Dow KSR8811, Dow KSR8845, Dow KSR8851, Dow KSR8853 y Dow KSR8855. Estos aglutinantes pueden tener un tensioactivo incorporado en los mismos durante el proceso de fabricación o pueden tener un tensioactivo incorporado en los mismos después de la fabricación y antes de la aplicación a la banda. Dichos tensioactivos incluirán, pero sin limitación, el tensioactivo aniónico Aerosol OT (Cytec Industries, West Paterson, N.J.) que se puede incorporar en aproximadamente el 0,75 % en peso en el aglutinante.
En determinadas realizaciones, el aglutinante es un aglutinante termoplástico. El aglutinante termoplástico incluye, pero sin limitación, cualquier polímero termoplástico que se pueda fundir a temperaturas que no dañen ampliamente las fibras celulósicas. Preferentemente, el punto de fusión del material de unión termoplástico será inferior a aproximadamente 175 °C. Los ejemplos de materiales termoplásticos adecuados incluyen, pero sin limitación, suspensiones de aglutinantes termoplásticos y polvos termoplásticos. En particular, el material de unión termoplástico puede ser, por ejemplo, polietileno, polipropileno, cloruro de polivinilo y/o cloruro de polivinilideno.
En realizaciones particulares, el aglutinante de acetato de vinilo-etileno no es reticulable. En una realización, el aglutinante de acetato de vinilo-etileno es reticulable. En determinadas realizaciones, el aglutinante es la solución de aglutinante a base de uretano WD4047 suministrada por HB Fuller. En una realización, el aglutinante es la dispersión Michem Prime 4983-45N de copolímero de etileno-ácido acrílico (EAA) suministrada por Michelman. En determinadas realizaciones, el aglutinante es la emulsión Dur-O-Set Elite 22LV de aglutinante de VAE suministrado por Celanese Emulsions (Bridgewater, N.J.).
Material no tejido
La materia objeto divulgada en el presente documento proporciona materiales no tejidos. El material no tejido comprende dos o más capas, en donde cada capa comprende fibra celulósica. En determinadas realizaciones, las capas se unen sobre al menos una porción de al menos una de sus superficies externas con aglutinante. No es necesario que el aglutinante se una químicamente con una porción de la capa, aunque se prefiere que el aglutinante permanezca asociado en estrecha proximidad con la capa, por recubrimiento, adherencia, precipitación, o cualquier otro mecanismo de manera que no se desplace de la capa durante la manipulación normal de la capa hasta que se introduzca en un inodoro o sistema de tratamiento o transporte de aguas residuales. Por conveniencia, la asociación entre la capa y el aglutinante analizados anteriormente se puede denominar unión, y se puede decir que el compuesto está unido a la capa.
En determinadas realizaciones, el material no tejido comprende tres capas. En una realización, la primera capa comprende fibras celulósicas y sintéticas. En determinadas realizaciones, la primera capa está recubierta con aglutinante sobre su superficie externa. Una segunda capa dispuesta adyacente a la primera capa, comprende fibras celulósicas y fibras sintéticas. En una realización particular, la segunda capa está recubierta en sus superficies superior e inferior con un aglutinante que ha penetrado la primera capa y la tercera capa y puede haber penetrado además por toda la segunda capa. En determinadas realizaciones, la estructura está saturada de aglutinante. En una realización, la tercera capa comprende fibras celulósicas y sintéticas. En una realización particular, la superficie superior de la segunda capa recubierta de aglutinante está en contacto con la superficie inferior de la tercera capa y la superficie inferior de la segunda capa recubierta de aglutinante está en contacto con la superficie superior de la primera capa.
En determinadas realizaciones de la invención, la primera capa comprende de aproximadamente el 50 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 50 por ciento en peso de fibras bicomponente, en algunas realizaciones de la invención, la primera capa comprende de aproximadamente el 60 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 40 por ciento en peso de fibras bicomponente. En una realización particular de la invención, la primera capa comprende de aproximadamente el 75 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 25 por ciento en peso de fibras bicomponente. En determinadas realizaciones de la invención, la primera capa comprende de aproximadamente el 80 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 20 por ciento en peso de fibras bicomponente. En realizaciones particulares de la invención, la primera capa comprende de aproximadamente el 70 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 30 por ciento en peso de fibras bicomponente.
En determinadas realizaciones de la invención, la segunda capa comprende fibras celulósicas. En otra realización particular de la invención, la segunda capa comprende de aproximadamente el 95 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 5 por ciento en peso de fibras bicomponente. En algunas realizaciones de la invención, la segunda capa comprende de aproximadamente el 50 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 50 por ciento en peso de fibras bicomponente. En determinadas realizaciones de la invención, la segunda capa comprende de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 20 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 80 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras bicomponente. En realizaciones particulares de la invención, la segunda capa comprende de aproximadamente el 60 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 40 por ciento en peso de fibras bicomponente.
En determinadas realizaciones de la invención, la tercera capa comprende de aproximadamente el 75 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 25 por ciento en peso de fibras bicomponente. En determinadas realizaciones de la invención, la tercera capa comprende de aproximadamente el 50 a aproximadamente el 95 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 5 a aproximadamente el 50 por ciento en peso de fibras bicomponente. En realizaciones particulares de la invención, la tercera capa comprende de aproximadamente el 50 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 50 por ciento en peso de fibras bicomponente. En una realización de la invención, la tercera capa comprende de aproximadamente el 80 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 20 por ciento en peso de fibras bicomponente. En algunas realizaciones de la invención, la tercera capa comprende de aproximadamente el 95 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 5 por ciento en peso de fibras bicomponente.
En realizaciones particulares de la invención, la primera capa comprende de aproximadamente el 75 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 25 por ciento en peso de fibras bicomponente. En determinadas realizaciones de la invención, la segunda capa comprende de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 25 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 75 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras bicomponente. En algunas realizaciones de la invención, la tercera capa comprende de aproximadamente el 75 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 25 por ciento en peso de fibras bicomponente.
En una realización de la invención, el material de toallita no tejido comprende tres capas, en donde la primera y tercera capas comprenden de aproximadamente el 75 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 25 por ciento en peso de fibras bicomponente, en esta realización, la segunda capa comprende de aproximadamente el 95 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 5 por ciento en peso de fibras bicomponente. En otra realización de la invención, el material de toallita no tejido comprende tres capas, en donde la primera capa comprende de aproximadamente el 50 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 50 por ciento en peso de fibras bicomponente. En esta realización, la segunda capa comprende de aproximadamente el 95 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 5 por ciento en peso de fibras bicomponente, y la tercera capa comprende de aproximadamente el 50 a aproximadamente el 95 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 5 a aproximadamente el 50 por ciento en peso de fibras bicomponente.
En otra realización más de la invención, el material de toallita no tejido comprende tres capas, en donde la primera y tercera capas comprenden de aproximadamente el 75 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 25 por ciento en peso de fibras bicomponente. En esta realización, la segunda capa comprende de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 20 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 80 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras bicomponente.
En determinadas realizaciones de la invención, al menos una porción de al menos una capa externa está recubierta con aglutinante. En realizaciones particulares de la invención, al menos una porción de cada capa externa está recubierta con aglutinante.
En determinadas realizaciones, el material no tejido comprende dos capas. En una realización, la primera capa comprende fibras celulósicas y sintéticas. En determinadas realizaciones, la primera capa está recubierta con aglutinante sobre su superficie externa. Una segunda capa dispuesta adyacente a la primera capa, comprende fibras celulósicas y sintéticas. En determinadas realizaciones, el material de toallita es un no tejido multicapa que comprende dos capas. En determinadas realizaciones, la primera y segunda capas están compuestas de aproximadamente el 50 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 50 por ciento en peso de fibras bicomponente. En realizaciones particulares de la invención, al menos una porción de al menos una capa externa está recubierta con aglutinante. En realizaciones particulares, al menos una porción de la superficie externa de cada capa está recubierta con un aglutinante. En determinadas realizaciones, el aglutinante comprende de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 15 por ciento del material en peso.
En determinadas realizaciones, la primera y segunda capas están compuestas de aproximadamente el 50 a aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 50 por ciento en peso de fibras bicomponente. En realizaciones particulares, la superficie externa de cada capa está recubierta con un aglutinante. En determinadas realizaciones, el aglutinante comprende de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 15 por ciento del material en peso.
En determinadas realizaciones, el material no tejido comprende cuatro capas. En una realización, la primera y cuarta capas comprenden fibras celulósicas y sintéticas. En realizaciones particulares, la segunda y tercera capas comprenden fibras celulósicas. En determinadas realizaciones, la primera capa está recubierta con aglutinante sobre su superficie externa. En una realización, la cuarta capa está recubierta con aglutinante sobre su superficie externa. En determinadas realizaciones, la estructura está saturada de aglutinante. En una realización particular, la superficie superior de la segunda capa está en contacto con la superficie inferior de la primera capa, la superficie inferior de la segunda capa está en contacto con la superficie superior de la tercera capa, y la superficie inferior de la tercera capa está en contacto con la superficie superior de la cuarta capa. En realizaciones particulares de la invención, al menos una capa externa está recubierta con aglutinante al menos en parte. En determinadas realizaciones, el material no tejido está recubierto al menos en una parte de cada una de sus superficies externas con aglutinante.
En realizaciones particulares, la primera capa comprende entre el 10 y el 25 por ciento en peso de fibra bicomponente y entre el 75 y el 90 por ciento en peso de fibra de celulosa. En determinadas realizaciones, la cuarta capa comprende entre el 15 y el 50 por ciento en peso de fibra bicomponente y entre el 50 y el 85 por ciento en peso de fibra de celulosa. En una realización, la tercera y cuarta capas comprenden entre el 90 y el 100 por ciento en peso de fibra de celulosa. En determinadas realizaciones, el aglutinante comprende de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 15 por ciento del material en peso.
En una realización, el material de toallita no tejido comprende cuatro capas, en donde la primera y cuarta capas comprenden entre aproximadamente el 50 y aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras de celulosa y entre aproximadamente el 0 y aproximadamente el 50 por ciento en peso de fibras bicomponente. En esta realización particular, la segunda y tercera capas comprenden entre aproximadamente el 95 y aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras de celulosa y entre aproximadamente el 0 y aproximadamente el 5 por ciento en peso de fibras bicomponente (Ejemplo de referencia)
Aún en otras realizaciones, el material no tejido multicapa comprende cinco, seis o más capas.
En realizaciones particulares de la invención, al menos una capa externa está recubierta con aglutinante al menos en parte. En realizaciones particulares, el aglutinante comprende de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 40 por ciento en peso basándose en el peso total del material no tejido. En determinadas realizaciones, el aglutinante comprende de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 35 por ciento en peso, preferentemente de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 20 por ciento en peso, y más preferentemente de aproximadamente el 2 a aproximadamente el 15 por ciento en peso. En determinadas realizaciones, el aglutinante comprende de aproximadamente el 4 a aproximadamente el 12 por ciento en peso, o de aproximadamente el 6 a aproximadamente el 15 por ciento en peso, o de aproximadamente el 10 a aproximadamente el 20 por ciento en peso. En realizaciones particulares, los aglutinantes se aplican en cantidades que varían de aproximadamente el 6 a aproximadamente el 10 por ciento en peso. Estos porcentajes en peso se basan en el peso total del material no tejido.
En un aspecto, el material de toallita tiene un gramaje de aproximadamente 10 g/m2 a aproximadamente 500 g/m2, preferentemente de aproximadamente 20 g/m2 a aproximadamente 450 g/m2, más preferentemente de aproximadamente 20 g/m2 a aproximadamente 400 g/m2, y mucho más preferentemente de aproximadamente 30 g/m2 a aproximadamente 200 g/m2. En determinadas realizaciones, el material de toallita tiene un gramaje de aproximadamente 50 g/m2 a aproximadamente 150 g/m2, o de aproximadamente 50 g/m2 a aproximadamente 100 g/m2, o de aproximadamente 60 g/m2 a aproximadamente 90 g/m2.
El calibre del material no tejido se refiere al calibre de todo el material no tejido, en determinadas realizaciones, el calibre del material no tejido varía de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 18 mm, más preferentemente de aproximadamente 0,1 mm a aproximadamente 15 mm, más preferentemente de aproximadamente 0,1 a 10 mm, más preferentemente de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 4 mm, y mucho más preferentemente de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 2,5 mm.
En determinadas realizaciones, el material no tejido puede estar compuesto por una capa. En una realización particular de la invención, la única capa está recubierta con aglutinante sobre su superficie externa. En una realización particular de esta invención, la única está compuesta por fibras celulósicas. En determinadas realizaciones, el aglutinante comprende de aproximadamente el 5 a aproximadamente el 45 por ciento en peso del peso total del material no tejido. En determinadas realizaciones, el aglutinante comprende de aproximadamente el 10 a aproximadamente el 35 por ciento en peso, preferentemente de aproximadamente el 15 a aproximadamente el 25 por ciento en peso del peso total del material no tejido.
Características de dispersabilidad y resistencia
La materia objeto divulgada en el presente documento proporciona toallitas con una alta resistencia en la dirección de la máquina ("MD") y en húmedo en la dirección transversal ("CDW") que son dispersables y desechables por el inodoro. La dispersabilidad y capacidad de desecharse por el inodoro de los presentes materiales divulgados se miden de acuerdo con las directrices convencionales de la industria, en particular, las mediciones se realizan usando el Guidance Document for Assessing the Flushability of Nonwoven Consumer Products de INDA y EDANA (segunda edición, julio de 2009) ("Directrices INDA").
En determinadas realizaciones, los materiales no tejidos de la materia objeto divulgada en el presente documento pasan la prueba de sedimentación en columna FG 512.1 de las Directrices INDA. En realizaciones particulares, los materiales no tejidos de la materia objeto divulgada en el presente documento pasan la prueba de bomba doméstica de laboratorio de 30 días FG 521.1 de las Directrices INDA. En determinadas realizaciones, más de aproximadamente el 90 %, preferentemente más del 95 %, más preferentemente más del 98%y mucho más preferentemente más de aproximadamente el 99 % o más de los materiales no tejidos de la materia objeto divulgada en el presente documento pasan a través del sistema en una prueba de bomba doméstica de laboratorio de 30 días, según lo medido en porcentaje en peso.
En determinadas realizaciones, el material de toallita no tejido es estable en un líquido humectante, tal como, por ejemplo, una loción. En una realización particular, el líquido humectante se exprime de toallitas para bebés disponibles comercialmente mediante una prensa de alta presión. En determinadas realizaciones, la loción se exprime de toallitas para bebés sin perfume Parents Choice de Wal-Mart. El material de toallita no tejido tiene loción exprimida de toallitas para bebés sin perfume Parents Choice de Wal-Mart añadido a la misma en un nivel del 300 % al 400 % en peso de la toallita no tejida. Tras cargar las toallitas con loción, se dejan en reposo durante un período de aproximadamente 1 hora a aproximadamente 30 días antes de las pruebas.
Típicamente, las lociones están compuestas por una diversidad de ingredientes que pueden incluir, pero sin limitación, los siguientes ingredientes: agua, glicerina, polisorbato 20, cocoanfodiacetato de disodio, extracto de hojas deAloe Barbadensis,acetato de tocoferilo, extracto de flores deChamomilla Recutita(matricaria), EDTA disódico, fenoxietanol, DMDM hidantoína, butilcarbamato de yodopropinilo, ácido cítrico, fragancia, goma xantana, Bis-Peg/PPG-16/PEG/PPG-16/16 dimeticona, triglicérido caprílico/cáprico, benzoato de sodio, aceite de ricino hidrogenado PEG-40, alcohol bencílico, citrato de sodio, etilhexilglicerina, cloruro de sodio, propilenglicol, carboxilato de lauril glucosa de sodio, laurilglucósido, ácido málico, metilisotiazolinona, jugo de hojas deAloe Barbadensis,alcohol bencílico, butilcarbamato de yodopropinilo, hidroximetilglicinato de sodio, pentadecalactona lauril éter fosfato de potasio y EDTA tetrasódico, metilparabeno.
Las lociones disponibles en el mercado que se pueden usar en estas aplicaciones incluirán, pero sin limitación, las siguientes: loción para toallitas húmedas desechables por el inodoro suaves Kroger's Nice'n que está compuesta por agua, glicerina, polisorbato 20, cocoanfodiacetato de disodio, extracto de hojas deAloe Barbadensis,acetato de tocoferilo, extracto de flores deChamomilla Recutita(matricaria), EDTA disódico, fenoxietanol, DMDM hidantoína, butilcarbamato de yodopropinilo, ácido cítrico y fragancia de Kroger Company de Cincinnati, Ohio; loción para toallitas Pampers Stages Sensitive Thick Care que está compuesta por agua, EDTA disódico, goma xantana, Bis-Peg/PPG-16/PEG/PPG-16/16 dimeticona, triglicérido caprílico/cáprico, benzoato de sodio, aceite de ricino hidrogenado PEG-40, alcohol bencílico, ácido cítrico, citrato de sodio, fenoxietanol y etilhexilglicerina de Procter & Gamble de Cincinnati, Ohio; loción para toallitas húmedas desechables por el inodoro Pull Ups de Kimberly-Clark que está compuesta por agua, cloruro de sodio, propilenglicol, benzoato de sodio, polisorbato 20, carboxilato de lauril glucosa de sodio, laurilglucósido, ácido málico, metilisotiazolinona, jugo de hojas deAloe Barbadensis,acetato de tocoferilo y fragancia de Kimberly-Clark Corporation; loción Cottonelle Fresh Kleenex de Kimberly-Clark que está compuesta por agua, cloruro de sodio, propilenglicol, benzoato de sodio, polisorbato 20, carboxilato de lauril glucosa de sodio, laurilglucósido, ácido málico, metilisotiazolinona, jugo de hojas deAloe Barbadensis,acetato de tocoferilo y fragancia de Kimberly-Clark Corporation; loción para toallitas desechables por el inodoro Pampers Kandoo que está compuesta por agua, EDTA disódico, goma xantana, BIS-PEG/PPG-16/16 PEG/PPG-16/16 dimeticona, triglicérido caprílico/cáprico, alcohol bencílico, butlicarbamato de yodopropinilo, hidroximetilglicinato de sodio, aceite de ricino hidrogenado PEG-40, ácido cítrico y pentadecalactona de Procter & Gamble; loción para toallitas Huggies Natural Care que está compuesta por agua, laureth fosfato de potasio, glicerina, polisorbato 20, EDTA tetrasódico, metilparabeno, ácido málico, metilisotiazolinona, extracto de hojas deAloe Barbadensisy acetato de tocoferilo de Kimberly-Clark Corporation. En realizaciones particulares, la loción comprende un compuesto que contiene cationes polivalentes. Puede usarse cualquier sal de metal polivalente incluidas las sales de metales de transición. Los ejemplos de metales polivalentes adecuados incluyen berilio, magnesio, calcio, estroncio, bario, titanio, circonio, vanadio, cromo, molibdeno, wolframio, manganeso, hierro, cobalto, níquel, cobre, cinc, aluminio y estaño. Los iones preferidos incluyen aluminio, hierro y estaño. Los iones metálicos preferidos tienen estados de oxidación de 3 o 4. Puede emplearse cualquier sal que contenga el ion de metal polivalente. Los ejemplos de sales inorgánicas adecuadas de los metales anteriores incluyen cloruros, nitratos, sulfatos, boratos, bromuros, yoduros, fluoruros, nitruros, percloratos, fosfatos, hidróxidos, sulfuros, carbonatos, bicarbonatos, óxidos, alcóxidos, fenóxidos, fosfitos e hipofosfitos. Los ejemplos de sales orgánicas adecuadas de los metales anteriores incluyen formatos, acetales, butiratos, hexanoatos, adipatos, citratos, lactatos, oxalatos, propiónicos, salicilatos, glicinatos, tartratos, glicolatos, sulfonatos, fosfonatos, glutamatos, octanoatos, benzoatos, gluconatos, maleatos, succinatos y 4,5-dihidroxibenceno-1,3-disulfonatos. Además de las sales de metal polivalente, pueden usarse otros compuestos tales como los complejos de las sales anteriores que incluyen, pero sin limitación, aminas, ácido etilendiaminotetraacético (EDTA), ácido dietilentriaminopentaacético (DIPA), ácido nitrilotriacético (NTA), 2,4-pentanodiona y amoniaco.
El presente material tiene una resistencia en húmedo en dirección transversal de aproximadamente 50 g/pulg. a aproximadamente 1.500 g/pulg. En determinadas realizaciones, la resistencia a la tracción CDW varía de aproximadamente 100 g/pulg. a aproximadamente 500 g/pulg. Preferentemente, la resistencia a la tracción es superior a aproximadamente 200 g/pulg., más preferentemente superior a aproximadamente 250 g/pulg. En realizaciones particulares, dependiendo de la cantidad de composición bicomponente del material no tejido, la resistencia a la tracción del CDW es aproximadamente 140 g/pulg. o mayor, o aproximadamente 205 g/pulg. o mayor, o aproximadamente 300 g/pulg. o mayor.
El presente material tiene una resistencia en seco en la dirección de la máquina ("MDD") de aproximadamente 200 g/pulg. a aproximadamente 2.000 g/pulg. En determinadas realizaciones, la resistencia a la tracción MDD varía de aproximadamente 600 g/pulg. a aproximadamente 1100 g/pulg., o de aproximadamente 700 g/pulg. a aproximadamente 1.000 g/pulg. Preferentemente, la resistencia a la tracción es superior a aproximadamente 600 g/pulg., o superior a aproximadamente 700 g/pulg., o superior a aproximadamente 900 g/pulg., más preferentemente superior a aproximadamente 1000 g/pulg. En realizaciones particulares, dependiendo de la cantidad de composición bicomponente del material no tejido, la resistencia a la tracción m Dd es superior a aproximadamente 1100 g/pulg. o mayor.
La integridad del material se puede evaluar por una prueba de resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal descrita de la siguiente manera. Se corta una muestra perpendicular a la dirección en la que se está produciendo el material no tejido depositado por aire en la máquina. La muestra debe tener cuatro pulgadas de largo y una pulgada de ancho. La porción central de la muestra se sumerge en agua durante un período de 2 segundos. A continuación, la muestra se pone en las mordazas de un medidor de tracción. Un medidor de tracción típico es un instrumento EJA Vantage 5 producido por Thwing-Albert Instrument Company (Filadelfia, Pa.). Las mordazas del instrumento se separan mediante una fuerza aplicada desde una celda de carga hasta que la muestra se rompe. La distancia entre las mordazas se fija en 2 pulgadas, la velocidad de prueba a la que las mordazas se separan para las pruebas se fija en 12 pulgadas por minuto y la unidad está equipada con una celda de carga de 10 Newton o una celda de carga de 50 Newton. El medidor de tracción registra la fuerza requerida para romper la muestra. Este número se da como la CDW y las unidades típicas son gramos por centímetro derivadas de la cantidad de fuerza (en gramos) a lo largo de la anchura de la muestra (en centímetros o pulgadas).
La integridad de la muestra también se puede evaluar mediante una prueba de resistencia en seco en la dirección de la máquina de la siguiente manera. Se corta una muestra paralela a la dirección en la que se está produciendo el material no tejido depositado por aire en la máquina. La muestra debe tener cuatro pulgadas de largo y una pulgada de ancho. A continuación, la muestra se pone en las mordazas de un medidor de tracción. Un medidor de tracción típico es un instrumento EJA Vantage 5 producido por Thwing-Albert Instrument Company (Filadelfia, Pa.). Las mordazas del instrumento se separan mediante una fuerza aplicada desde una celda de carga hasta que la muestra se rompe. La distancia entre las mordazas se fija en 2 pulgadas, la velocidad de prueba a la que las mordazas se separan para las pruebas se fija en 12 pulgadas por minuto y la unidad está equipada con una celda de carga de 50 Newton. El medidor de tracción registra la fuerza requerida para romper la muestra. Este número se da como la MDD y las unidades típicas son gramos por centímetro derivadas de la cantidad de fuerza (en gramos) a lo largo de la anchura de la muestra (en centímetros o pulgadas).
En determinadas realizaciones, el material no tejido multiestrato se delamina. La delaminación es cuando la muestra se separa en estratos o entre estratos, dando potencialmente múltiples capas esencialmente intactas de la muestra casi equivalentes en tamaño a la muestra original. La delaminación muestra una descomposición en una estructura debido a la acción mecánica principalmente en la dirección "Z". La dirección "Z" es perpendicular a la dirección de la máquina y transversal de la banda y se mide típicamente como el grosor de la lámina en milímetros, siendo un intervalo de grosor típico para estos productos, pero sin limitación, de aproximadamente 0,2 mm a 10 mm. Durante la delaminación, se puede producir la delaminación adicional de una capa o capas, incluyendo la descomposición completa de una capa individual mientras que otra capa o capas conservan su forma o descomposición completa de la estructura. La delaminación puede facilitar la dispersabilidad de un material multiestrato.
Métodos para fabricar material de toallita dispersable y desechable por el inodoro
Se divulgan diversos materiales, estructuras y procesos de fabricación útiles en la práctica de esta invención en las Patentes de EE.UU. N.° 6.241.713; 6.353.148; 6.353.148; 6.171.441; 6.159.335; 5.695.486; 6.344.109; 5.068.079; 5.269.049; 5.693.162; 5.922.163; 6.007.653; 6.420.626, 6.355.079, 6.403.857, 6.479.415, 6.495.734, 6.562.742, 6.562.743, 6.559.081; Publicación de EE.UU. N.° 20030208175; Publicación de EE.UU. N.° 20020013560 y la Sol. de Patente de EE.UU. N.° 09/719.338, presentada el 17 de enero de 2001.
Se puede usar una diversidad de procesos para ensamblar los materiales usados en la práctica de esta invención para producir los materiales desechables por el inodoro de esta invención, incluyendo, pero sin limitación, procesos de deposición en húmedo tradicionales o procesos de formación en seco tales como deposición por aire y cardado u otras tecnologías de formación tales como hidroenmarañado o enmarañado por aire. Preferentemente, los materiales desechables por el inodoro se pueden preparar por procesos de deposición por aire. Los procesos de deposición por aire incluyen, pero sin limitación, el uso de uno o más cabezales de formación para depositar materias primas de composiciones diferentes en un orden seleccionado en el proceso de fabricación para producir un producto con distintos estratos. Esto permite una gran versatilidad en la diversidad de productos que se pueden producir.
En una realización, el material no tejido se prepara como una banda de deposición por aire continua. La banda de deposición por aire se prepara típicamente desintegrando o desfibrando una lámina o láminas de pulpa de celulosa, típicamente mediante un molino de martillo, para proporcionar fibras individualizadas. En lugar de una lámina de pulpa de fibra virgen, los molinos de martillos u otros desintegradores se pueden alimentar con recortes de bordes de deposición por aire reciclados y material de transición que no pertenece a la memoria descriptiva producidos durante cambios de calidad y otros residuos de la producción por deposición por aire. La posibilidad de reciclar de ese modo los residuos de producción contribuiría a una mejor economía del proceso global. Las fibras individualizadas de cualquier fuente, vírgenes o recicladas, a continuación se transportan por aire a cabezales de formación en la máquina de formación de banda de deposición por aire. Una serie de fabricantes producen máquinas de formación de banda de deposición por aire adecuadas para su uso en esta invención, incluyendo Dan-Web Forming de Aarhus, Dinamarca, M&J Fibretech A/S de Horsens, Dinamarca, Rando Machine Corporation, Macedon, N.Y. que se describe en la Patente de EE.UU. N.° 3.972.092, maquinaria textil de Margasa de Cerdanyola del Valles, España, y DOA International de Weis, Austria. Aunque estas numerosas máquinas de formación difieren en cómo se abre la fibra y se transporta por aire al alambre formador, todas pueden producir las bandas de la materia objeto divulgada en el presente documento.
Los cabezales de formación de Dan-Web incluyen tambores perforados rotativos o agitados, que sirven para mantener la separación de fibras hasta que las fibras se extraen mediante vacío sobre una cinta transportadora formadora porosa o un alambre formador. En la máquina de M&J, el cabezal de formación es básicamente un agitador rotatorio por encima de un tamiz. El agitador rotatorio puede comprender una serie o una agrupación de hélices rotativas o aspas de ventilador. Otras fibras, tales como una fibra termoplástica sintética, se abren, se pesan y se mezclan en un sistema de dosificación de fibras, tal como un alimentador de productos textiles suministrado por Laroche S. A. de Cours-La Ville, Francia. A partir del alimentador textil, las fibras se transportan por aire a los cabezales de formación de la máquina de deposición por aire donde se mezclan adicionalmente con las fibras de pulpa de celulosa desmenuzadas desde los molinos de martillo y se depositan sobre el alambre formador de movimiento continuo. Cuando se desean capas definidas, se pueden usar cabezales de formación para cada tipo de fibra.
La banda de deposición por aire se transfiere del alambre formador a una calandria u otra fase de densificación para densificar la banda, si es necesario, para aumentar su resistencia y grosor de banda de control. En una realización, a continuación, las fibras de la banda se unen mediante su paso a través de un horno fijado a una temperatura lo suficientemente alta como para fusionar los materiales termoplásticos incluidos u otros aglutinantes. En una realización adicional, la unión secundaria a partir del secado o curado de una pulverización de látex o aplicación de espuma se produce en el mismo horno. El horno puede ser un horno de circulación de aire convencional, puede funcionar como un horno de convección, o puede alcanzar el calentamiento necesario por irradiación infrarroja o incluso microondas. En realizaciones particulares, la banda de deposición por aire puede tratarse con aditivos adicionales antes o después del curado por calor.
En la técnica se conocen bien técnicas para que el material fibroso celulósico de deposición en húmedo forme láminas tales como plancha seca y papel. Las técnicas de deposición en húmedo adecuadas incluyen, pero sin limitación, formación de hojas de prueba y deposición en húmedo con el uso de máquinas de fabricación de papel como divulgan, por ejemplo, L. H. Sanfordet al.en la Pat. de EE.UU. N.° 3.301.746.
En una realización, se deja que las fibras que comprenden las capas individuales se remojen durante una noche en agua corriente a temperatura ambiente. A continuación, las fibras de cada capa individual se suspenden. Se puede usar un desintegrador Tappi para la suspensión. En realizaciones particulares, el desintegrador Tappi se usa de aproximadamente 15 a aproximadamente 40 recuentos. A continuación, las fibras se añaden a una batea de hojas de prueba del formador de hojas de prueba por deposición en húmedo y se evacua el agua a través de un tamiz en la parte inferior que forma la hoja de prueba. En una realización particular, la batea de hojas de prueba es una batea de hojas de prueba del formador de hojas de prueba por deposición en húmedo de Buckeye. Este estrato individual, mientras está todavía sobre el tamiz, se retira a continuación de la batea de hojas de prueba. Se pueden formar múltiples estratos por este proceso.
En una realización, el segundo estrato se hace por este proceso y a continuación se deposita cuidadosamente sobre la parte superior del primer estrato. Los dos estratos, mientras todavía están en el tamiz usado para formar el primer estrato, se estiran a lo largo de un vacío de baja presión. En realizaciones específicas, el vacío de baja presión es de aproximadamente 1 pulg. de Hg a aproximadamente 3,5 pulg. de Hg. El vacío se puede aplicar a los estratos durante de aproximadamente 5 a aproximadamente 25 segundos. Este vacío de baja presión se aplica para separar el segundo estrato del tamiz de formación y para poner en estrecho contacto el primer estrato y el segundo estrato. En determinadas realizaciones, el tercer estrato, mientras está todavía en el tamiz de formación, se pone en la parte superior del segundo estrato, que está encima del primer estrato. A continuación, los tres estratos se estiran a lo largo del vacío de baja presión, estando el primer estrato todavía orientado hacia abajo. En realizaciones específicas, el vacío de baja presión es de aproximadamente 1 pulg. de Hg a aproximadamente 3,5 pulg. de Hg. El vacío se puede aplicar a los estratos durante de aproximadamente 3 a aproximadamente 25 segundos. Este vacío a baja presión se aplica para separar el tercer estrato del tamiz de formación y poner en estrecho contacto el segundo estrato y el tercer estrato.
Los tres estratos, con el primer estrato orientado hacia abajo y en contacto con el tamiz de formación, se estiran a continuación a través de un alto vacío para eliminar más agua de la estructura de tres capas. En realizaciones específicas, el vacío de alta presión es de aproximadamente 6 pulg. de Hg a aproximadamente 10 pulg. de Hg. La estructura de tres capas, mientras está todavía en el tamiz de formación, se procesa a continuación a través de un secador de tambor de hojas de prueba con el tamiz orientado en dirección opuesta al tambor durante aproximadamente 50 segundos a una temperatura de aproximadamente 127 °C para eliminar la humedad adicional y consolidar adicionalmente la banda. En una realización, el secador de tambor de hojas de prueba es un secador de tambor de hojas de prueba Buckeye. La estructura se procesa a través del secador de tambor de hojas de prueba durante de aproximadamente 30 segundos a aproximadamente 90 segundos. La temperatura del análisis es de aproximadamente 90 °C a aproximadamente 150 °C. A continuación, la estructura se cura en un horno de aire estático para curar la fibra bicomponente. La temperatura de curado es de aproximadamente 120 °C a aproximadamente 180 °C y el tiempo de curado es de aproximadamente 2 minutos a aproximadamente 10 minutos. A continuación, la estructura se enfría a temperatura ambiente. A continuación, se pulveriza un aglutinante en un lado de la estructura y después se cura. La temperatura de curado es de aproximadamente 120 °C a aproximadamente 180 °C y el tiempo de curado es de aproximadamente 2 minutos a aproximadamente 10 minutos. En determinadas realizaciones, se pueden hacer bandas de deposición en húmedo depositando una suspensión acuosa de fibras sobre un alambre formador agujereado, deshidratando la suspensión depositada en húmedo para formar una banda húmeda y secando la banda húmeda. La deposición de la suspensión se realiza típicamente usando un aparato conocido en la técnica como caja formadora. La caja formadora tiene una abertura, conocida como labio de salida, para suministrar la suspensión acuosa de fibras sobre el alambre formador agujereado. El alambre formador puede ser de la construcción y el tamaño de malla usados para una plancha seca u otro procesamiento de fabricación de papel. Pueden usarse diseños convencionales de cajas formadoras conocidos en la técnica para la formación de láminas de papel tisú y plancha seca. Las cajas formadoras disponibles comercialmente adecuadas incluyen, pero sin limitación, cajas formadoras abiertas, de techo fijo, de doble alambre, de alambre inclinado y de formador de tambor. Se pueden usar máquinas con múltiples cajas formadoras para preparar estructuras multicapa depositadas por aire.
Una vez formada, la banda húmeda se deshidrata y se seca. La deshidratación se puede realizar con láminas metalizadas, cajas de succión, otros dispositivos de vacío, prensado en húmedo o flujo gravitacional. Tras la deshidratación, la banda se puede transferir, pero no necesariamente, desde el alambre formador a una tela de secado que transporta la banda a aparatos de secado.
El secado de la banda húmeda se puede realizar utilizando muchas técnicas conocidas en la técnica. El secado se puede realizar por medio de, por ejemplo, un secador de circulación de soplado térmico, un secador por choque de aire caliente y secadores de tambor calentado, incluyendo secadores de tipo Yankee.
Se conocen procesos y equipos útiles para la producción del material no tejido de esta invención en el estado de la técnica y las Patentes de EE.UU. N.° 4.335.066; 4.732.552; 4.375.448; 4.366.111; 4.375.447; 4.640.810; 206.632; 2.543.870; 2.588.533; 5.234.550; 4.351.793; 4.264.289; 4.666.390; 4.582.666; 5.076.774; 874.418; 5.566.611; 6.284.145; 6.363.580; 6.726.461.
En una realización de esta invención, se forma una estructura con de uno a seis cabezales de formación para producir material con uno o más estratos. Los cabezales de formación se ajustan de acuerdo con el material objetivo específico, añadiendo fibras de matriz a la línea de producción. Las fibras de matriz añadidas a cada cabezal de formación variarán dependiendo del material objetivo, donde las fibras de matriz pueden ser celulósicas, sintéticas o una combinación de fibras celulósicas y sintéticas. En una realización, el cabezal de formación para un estrato interno produce una capa de estrato que comprende de aproximadamente el 0 a más de aproximadamente el 50 por ciento en peso de bicomponente. En otra realización, el cabezal de formación para los estratos exteriores comprende celulosa, sintéticas o una combinación de las mismas. Cuanto mayor es el número de cabezales de formación que tienen el 100% de fibras bicomponente, menos material sintético es necesario en los estratos exteriores. Los cabezales de formación forman la banda multiestrato que se compacta mediante un rodillo de compactación. En una realización, la banda se puede pulverizar con aglutinante sobre una superficie, curarse, pulverizarse con aglutinante sobre otra superficie y a continuación se puede curar. A continuación, la banda se cura a temperaturas aproximadamente entre 130 °C-200 °C, se enrolla y se recoge a una velocidad de la máquina de aproximadamente 10 metros por minuto a aproximadamente 500 metros por minuto.
Diversos procesos de fabricación de fibras bicomponente y multicomponente, y el tratamiento de dichas fibras con aditivos, útiles en la práctica de esta invención se divulgan en las Patentes de EE.UU. N.° 4.394.485, 4.684.576, 4.950.541, 5.045.401, 5.082.899, 5.126.199, 5.185.199, 5.705.565, 6.855.422, 6.811.871, 6.811.716, 6.838.402, 6.783.854, 6.773.810, 6.846.561, 6.841.245, 6.838.402 y 6.811.873. En una realización, los ingredientes se mezclan, se funden, se enfrían y se vuelven a desmenuzar. A continuación, los trozos finales se incorporan en un proceso de hilado de fibras para hacer la fibra bicomponente deseada. En determinadas realizaciones, el polímero se puede hilar por fusión directamente a partir de monómeros. La velocidad de formación o las temperaturas usadas en el proceso son similares a las conocidas en la técnica, por ejemplo, similares a la Patente de EE.UU. N.° 4.950.541, donde se integran ácido maleico o compuestos maleicos en las fibras bicomponente.
En un aspecto de la invención, el material no tejido desechable por el inodoro se puede usar como componente de una amplia diversidad de estructuras absorbentes, incluyendo, pero sin limitación, papel higiénico húmedo, toallitas, pañales, materiales de higiene femenina, dispositivos para incontinencia, productos de limpieza y materiales asociados.
Ejemplos
Los siguientes ejemplos son simplemente ilustrativos de la materia objeto divulgada en el presente documento y estos no deben considerarse de ningún modo limitantes del alcance de la invención.
EJEMPLO 1: Toallitas dispersables
Se prepararon toallitas de acuerdo con la invención y se ensayaron para determinar diversos parámetros, incluido el gramaje, CDW, MDD y calibre.
MÉTODOS/MATERIALES: Las Muestras 1, 1B, 1C, 2, 3, 4, 5, 6 y 7 se fabricaron en una línea de formación de tambores de deposición por aire comercial con secado al aire. Las composiciones de estas muestras se dan en las Tablas 1-9. Se varió el nivel de materias primas para influir en las propiedades físicas y en las propiedades de desecho por el inodoro-dispersables. En cada rollo se realizó un análisis de lotes de producto.
Tabla 1.Muestra 1
Tabla 2.Muestra 1B
Tabla 3.Muestra 1C
Tabla 4.Muestra 2
Tabla 5.Muestra 3
Tabla 6.Muestra 4
Tabla 7.Muestra 5
Tabla 8.Muestra 6
continuación
Tabla 9.Muestra 7
RESULTADOS: Los resultados del análisis de lotes de producto se proporcionan en la Tabla 10 a continuación.Tabla 10.Análisis de lotes de roducto
ANÁLISIS: Una comparación de la resistencia a la tracción CDW entre muestras de similar composición, siendo la única diferencia el uso de Tencel en lugar de pulpa de pelusa tradicional, muestra que el Tencel no proporciona ningún beneficio de resistencia CDW adicional. La Muestra 1 con pulpas de pelusa tradicionales tiene una resistencia equivalente a la Muestra 7 que tiene Tencel. La Muestra 1B con pulpas de pelusa tradicionales tiene una resistencia equivalente a la Muestra 6 que tiene Tencel. El aumento del nivel de fibra bicomponente del 6 % al 8 % al 10% en la Muestra 5, Muestra 6 y Muestra 7, respectivamente, proporciona un aumento de la resistencia CDW como se muestra en la figura 1. Una comparación de la resistencia a la tracción CDW entre muestras que tienen similar composición, siendo la diferencia un estrato con un contenido mayor de fibra bicomponente, como se enseña en la Patente US 7.465.684 B2, proporciona una mayor resistencia a la tracción CDW. La Muestra 1 tiene un nivel mayor de fibra bicomponente en la tercera capa (15,6 %) y tiene una resistencia a la tracción CDW superior a la Muestra 2 (11,1 % de fibra bicomponente en la capa 3) y la Muestra 3 (11,1 % de fibra bicomponente en la tercera capa) y la Muestra 4 (11,1 % de fibra bicomponente en la capa 3).
EJEMPLO 2: Estudio de envejecimiento de la Muestra 1
Se realizó un estudio de envejecimiento para determinar si la toallita de la Muestra 1 se vería afectada de manera adversa en el tiempo tras la conversión. El estudio se aceleró poniendo las toallitas, selladas en su envase original, a una temperatura de 40 °C. El estudio se realizó a lo largo de un período de 27 días, momento después del cual se detuvo basándose en los resultados de las pruebas dados en la Tabla 2 y la figura 2.
MÉTODOS/MATERIALES: La Muestra 1 se convirtió humedeciendo la toallita con loción, cortándola y envasándola en un recipiente sellado. Los envases convertidos se pusieron en un horno a 40 °C durante el período de tiempo mostrado en la Tabla 2. El tiempo de "0" días indica que el material se tomó directamente del envase y se ensayó antes de ponerlo en el horno. Se ensayaron al menos diez toallitas para cada punto de datos usando un promedio de 5 envases de toallitas sin abrir previamente. El uso de un envase de toallitas sin abrir es crítico para garantizar que no se produzca contaminación o pérdida de humedad en las toallitas. Todos los datos se dan en las Tablas 11-18, mientras que el promedio para cada Tiempo de envejecimiento se da en la Tabla 19 y se representa gráficamente en la figura 2.
T l 11.E i nv imi n l M r 1: nr l in nv imi n Día 0
T l 12.E i nv imi n l M r 1: 2 í nv imi n 40 °C
T l 1.E i nv imin l M r 1: 1 í nv imin 4 °C
T l 14.E i nv imin l M r 1: 2 í nv imi n 4 °C
T l 1.E i nv imin l M r 1: 7 í nv imin 4 °C
T l 1.E i nv imin l M r 1: 14 í nv imi n 40 °C
T l 17.E i nv imin l M r 1: 21 í nv imin 40 °C
continuación
T l 1.E i nv imin l M r 1: 27 í nv imi n 40 °C
T l 1 .R l r m i l i nv imi n l M r 1
ANÁLISIS: Como se muestra en las Tablas 11-19 y la figura 2, la Muestra 1 mantuvo su resistencia en húmedo en dirección transversal a lo largo del transcurso de 27 días y no tuvo ningún cambio discernible en olor, color o aspecto. Esto confirmaba que no se produjo una degradación no deseada del aglutinante ni una descomposición de la unión en la toallita. Estos resultados indican que este diseño de toallita tendrá estabilidad después convertirse desde el estado seco y envasarse tal como se dispone en una loción disponible comercialmente, tal como cuando el convertidor o minorista convierte y almacena toallitas antes de su uso por parte del consumidor.
EJEMPLO 3: Biodegradabilidad aerobia y biodesintegración
La Muestra 1 se ensayó para determinar la biodesintegración y biodegradabilidad aerobia de acuerdo con las normas aceptadas en la industria como se expone en Guidance Document for Assessing Flushability of Nonwoven Consumer Products, Segunda Edición, julio de 2009 y publicado por la Association of the Nonwoven Fabrics Industry ("Directrices INDA"). Estas pruebas son la prueba Fg 513.2 de las Directrices INDA y la prueba 301B de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos ("OCDE") y el método ISO 14852 de la Organización Internacional de Normalización.
MÉTODOS/MATERIALES: La biodegradación aerobia se determinó por la producción de CO<2>. Antes de las pruebas, se preparó un medio mineral y se inoculó lodo activado de la planta de tratamiento de aguas residuales de Ann Arbor. El lodo activado se ajustó desde un valor de sólidos suspendidos totales medido de 2000 mg/l a 3000 mg/l decantando una cantidad adecuada de sobrenadante. La muestra usada fue la Muestra 1. Los materiales usados se resumen en la Tabla 20 a continuación.
T l 2 .Pr i l T l n ni r n
Se prepararon matraces envolviendo botellas de vidrio de 2 litros en papel de color pardo opaco para reducir la penetración de luz y a continuación se pusieron en un agitador rotatorio que giraba a 110 rpm continuas. Las muestras se analizaron por triplicado, los blancos se analizaron por duplicado, y hubo un control positivo que contenía benzoato de sodio. Se añadió un litro del medio mineral inoculado mencionado anteriormente a cada botella. A continuación, la muestra de la Muestra 1 se añadió a cada cámara de muestra. Se midió el contenido en carbono de la muestra, y se determinó que la adición de 27 mg de muestra a cada cámara de muestra proporcionaría 12 mg de carbono. Los blancos se prepararon del mismo modo que las cámaras de muestra, pero sin ninguna muestra o fuente de carbono extra añadida. El control positivo se preparó de la misma manera que las cámaras de muestra, pero con benzoato de sodio añadido como una única fuente de carbono biodegradable conocida.
Se usó un respirómetro Micro-Oxymax de Columbus Instruments para monitorizar los niveles de oxígeno y dióxido de carbono en el espacio libre superior de cada cámara. Esta información se usó para calcular la cantidad de oxígeno consumido y la cantidad de dióxido de carbono producido durante el período de pruebas. Basándose en estos datos, se calculó la cantidad acumulada de dióxido de carbono desprendida de cada recipiente. Esta información se comparó con la cantidad de CO<2>desprendido de especímenes de blanco para determinar el porcentaje de degradación.
La biodesintegración de las muestras se determinó después de 28 días de pruebas según las Directrices INDA FG 513.2. Se vació cada cámara de muestra sobre un tamiz de 1 mm y a continuación se aclaró a 4 l/min durante 2 minutos. Se usaron tres cubas separadas, que medían aproximadamente 10'' x 12'' x 6'', y se llenaron con aproximadamente un litro de agua corriente. Cada toallita se aclaró suavemente mediante oscilación hacia atrás y hacia delante durante 30 segundos, la toallita se escurrió suavemente y a continuación la toallita se transfirió a la siguiente cuba. La secuencia de aclarado se repitió en cada cuba hasta que se completaron las tres secuencias de aclarado. Después de aclarar todas las toallitas, se introdujeron en el lodo activado. Se secó y se pesó cualquier muestra recuperada.
RESULTADOS: La figura 3 muestra la progresión de la degradación basándose en el desprendimiento de CO<2>en función del tiempo a lo largo del período de pruebas de cuatro semanas. La Muestra 1 presentó un promedio del 72,84 % de degradación.
La Tabla 21 muestra el porcentaje de degradación según lo medido por la producción de dióxido de carbono acumulada de cada muestra después de restar el desprendimiento de dióxido de carbono de muestras de blanco al final del periodo de pruebas. Se hicieron cálculos basándose en las mediciones de carbono orgánico total.
T l 21.P r n r i n l M r 1
En la prueba de biodesintegración, no quedó material de muestra en el tamiz después del aclarado.
ANÁLISIS: La Muestra 1 pasó la prueba de biodegradación inherente porque presentaba un promedio del 72,84 % de degradación, lo que supera el 60% requerido como establecen las normas tanto FG 513.2 de las Directrices INDA como 301B de la OCDE. La Muestra 1 también pasó la prueba de biodesintegración porque el 100% de la Muestra 1 de muestra pasó a través del tamiz después de 28 días de pruebas, lo que supera el 95 % requerido por las Directrices INDA. La Muestra 1 demostró una excelente biodesintegración y una biodegradación inherente al pasar fácilmente ambos criterios con todas sus muestras.
EJEMPLO 4: Prueba de tubo basculante de dispersabilidad de INDA y pruebas de delaminación
Se usó la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las Directrices INDA para evaluar la dispersabilidad o rotura física de un producto desechable por el inodoro durante su transporte a través de sistemas de transporte domésticos y municipales (por ejemplo, tubería de desagüe, bombas y estaciones de bombeo) como se muestra en la figura 4. Esta prueba evaluó la velocidad y el grado de desintegración de las muestras de la materia objeto divulgada en el presente documento por el agua turbulenta mediante un tubo tapado que se bascula hacia arriba y hacia abajo. Los resultados de esta prueba se usaron para evaluar la compatibilidad de materiales de prueba con sistemas de transporte de aguas residuales domésticos y municipales.
También se realizaron pruebas de delaminación como medida de dispersabilidad. La delaminación es cuando la muestra se separa en estratos o entre estratos, dando potencialmente múltiples capas esencialmente intactas de la muestra casi equivalentes en tamaño a la muestra original. La delaminación muestra una descomposición en una estructura debido a la acción mecánica principalmente en la dirección "Z". La dirección "Z" es perpendicular a la dirección de la máquina y transversal de la banda y se mide típicamente como el grosor de la lámina en milímetros, siendo un intervalo de grosor típico para estos productos, pero sin limitación, de aproximadamente 0,2 mm a 10 mm. Durante la delaminación, se puede producir la delaminación adicional de una capa o capas, incluyendo la descomposición completa de una capa individual mientras que otra capa o capas conservan su forma o descomposición completa de la estructura.
MÉTODOS/MATERIALES: Las muestras usadas fueron la Muestra 1, Muestra 1C, Muestra 2, Muestra 3, Muestra 5 y Muestra 6. La composición de las muestras se da en la Tabla 1, Tabla 3, Tabla 4, Tabla 5, Tabla 7 y Tabla 8, respectivamente. Cada muestra era de 4 x 4'' y se cargó con tres veces su peso con loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart, sin fragancia, hipoalergénicas con aloe.
La loción se obtiene por el siguiente proceso. Se sacan del envase toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart, sin fragancia, hipoalergénicas con aloe disponibles comercialmente en Wal-Mart Stores, Inc., de Bentonville, AR y se ponen dos pilas de alto por dos pilas de ancho sobre una bandeja de drenaje profunda de 16,5'' x 14'' x 1''. La bandeja de drenaje tiene un orificio de drenaje que está conectado a un tubo de drenaje que está conectado a un colector que está colocado a una altura menor que la bandeja de drenaje para permitir la alimentación por gravedad de la loción según se exprime de las toallitas. La bandeja de drenaje se pone en una prensa de la serie Auto de Carver Inc. Se activa la prensa Carver y se aplican 5000 libras de presión a la pila de toallitas durante aproximadamente 3 minutos. Durante la aplicación de las 5000 libras de presión, loción se exprime físicamente de las toallitas y se recoge por el tubo de drenaje en el colector. Las toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart, sin fragancia, hipoalergénicas con aloe disponibles comercialmente contienen los siguientes ingredientes; agua, propilenglicol, jugo de hojas deAloe Barbadensis,acetato de tocoferilo, lanolina PEG-75, cocoanfodiacetato disódico, polisorbato 20, ácido cítrico, fosfato de disodio, EDTA disódico, metilisotiazolinona, 2-bromo-2-nitropropano-1,3-diol y butilcarbamato de yodopropinilo.
Las muestras se preacondicionaron para estimular el suministro de producto al alcantarillado desechando el producto a través del inodoro. Se usó una probeta graduada de 1 l para suministrar 700 ml de agua corriente a temperatura ambiente en un tubo acrílico de plástico transparente que medía 500 mm (19,7 pulg.) de altura, con un diámetro interno de 73 mm (2,9 pulg.).
Se puso cada muestra en el tubo y se dejó que estuvieran en contacto con el agua durante 30 s. La parte superior del tubo de plástico se selló con un tapón de rosca hermético equipado con un sello de caucho. El tubo estaba inicialmente en una posición vertical y a continuación se giró 180 grados en sentido antihorario (en aproximadamente 1 s) y se detuvo (durante aproximadamente 1 s), a continuación se giró 180 grados más en sentido horario (en aproximadamente 1 s) y se detuvo (1 s). Esto representa 1 ciclo. La prueba se detuvo después de 240 ciclos.
A continuación, el contenido del tubo se vertió rápidamente sobre dos tamices dispuestos desde la parte superior a la inferior en orden descendente: 12 mm y 1,5 mm (abertura de diámetro). Una boquilla rociadora de cabezal de ducha manual se mantuvo aproximadamente a 10-15 cm por encima del tamiz y el material se aclaró suavemente a través de los tamices anidados durante 2 min a un caudal de 4 l/min (1 gal/min). El caudal se evaluó midiendo el tiempo que tardó en llenarse un vaso de precipitados de 4 l. El promedio de tres caudales fue de 60 ± 2 s. Después de los dos minutos de aclarado, el tamiz superior se retiró.
Después de completarse el aclarado, el material retenido se retiró de cada uno de los tamices, el material retenido en el tamiz de 12 mm se puso sobre una bandeja de pesaje de aluminio tarada marcada y separada. La bandeja se puso en un horno de secado durante más de 12 horas a 105 ± 3 °C hasta que la muestra se secó. Las muestras secas se enfriaron en un desecador. Después de secar las muestras, se determinó su masa. La fracción retenida y el porcentaje de desintegración se calcularon basándose en la masa de partida inicial del material de prueba.
El tubo se aclaró entre muestras. Cada producto de prueba se ensayó un mínimo de tres veces.
Se realizaron pruebas de delaminación en seis muestras de la Muestra 1. Las pruebas de delaminación se hicieron usando la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG511.2 de las Directrices INDA, con una modificación para medir las porciones delaminadas individuales. Se puso cada muestra en el tubo y se dejó que estuvieran en contacto con el agua durante 30 s. La parte superior del tubo de plástico se selló con un tapón de rosca hermético. El tubo estaba inicialmente en una posición vertical y a continuación se giró 180 grados en sentido antihorario (en aproximadamente 1 s) y se detuvo (durante aproximadamente 1 s), a continuación se giró 180 grados más en sentido horario (en aproximadamente 1 s) y se detuvo (1 s). Esto representa 1 ciclo. La prueba se detuvo después de 240 ciclos.
A continuación, el contenido del tubo se vertió rápidamente sobre dos tamices dispuestos desde la parte superior a la inferior en orden descendente: 12 mm y 1,5 mm (abertura de diámetro). Una boquilla rociadora de cabezal de ducha manual se mantuvo aproximadamente a 10-15 cm por encima del tamiz y el material se aclaró suavemente a través de los tamices anidados durante 2 min a un caudal de 4 l/min (1 gal/min). El caudal se evaluó midiendo el tiempo que tardó en llenarse un vaso de precipitados de 4 l. El promedio de tres caudales fue de 60 ± 2 s. Durante los dos minutos de aclarado, se observó visualmente la presencia de estratos separados. Si se identificó más un estrato, entonces los dos estratos se separaban entre sí durante el resto de los dos minutos de aclarado.
Después de completarse el aclarado, el material retenido se retiró de cada uno de los tamices y los estratos individuales sobre el material del tamiz de 12 mm se pusieron sobre bandejas de pesaje de aluminio taradas marcadas y separadas. Las bandejas se pusieron en un horno de secado durante más de 12 horas a 105 ± 3 °C hasta que las muestras estuvieron secas. Las muestras secas se enfriaron en un desecador. Después de secar las muestras, se determinó su masa.
La delaminación de las capas externas, lado A y lado B, se determinó pesándolas. La delaminación de la capa central y el aglutinante se calcularon matemáticamente. La masa de la porción restante de la muestra se calculó por la siguiente ecuación:
Masa de muestra de partida - (masa del lado A masa del lado B) = masa restante
En algunas realizaciones, se usó una estructura de dos capas que se produjo por un proceso de deposición por aire. Las pruebas de las estructuras de dos capas eran idénticas a las de las estructuras de tres capas excepto que había sólo una capa restante después de la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las Directrices INDA. Esta capa, la Capa A, a continuación se manipuló y se midió como se ha descrito anteriormente para las estructuras de tres capas. La masa de la porción restante de la estructura se calculó por la siguiente ecuación:
Masa de partida - masa del lado A = masa restante
Las Muestras 61, 62 y 63 son diseños de dos capas hechos el proceso de deposición por aire en un formador de almohadillas.
Tabla 22.Muestra 61
Tabla 23.Muestra 62
Tabla 24.Muestra 63
T l 2 .An li i r l M r 1 2
continuación
RESULTADOS: Los resultados de la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las Directrices INDA se muestran en la Tabla 26 a continuación. Se analizaron múltiples muestras para cada Muestra. Una menor cantidad de material retenido en el tamiz de 12 mm indica un mejor resultado.
Tabla 26.Prueba de tubo basculante de dis ersabilidad FG 511.2 de las Directrices INDA
Tabla 27.Prueba de tubo basculante de dis ersabilidad FG 511.2 de las Directrices INDA
Tabla 28.Delaminación de la Muestra 1
ANÁLISIS: A medida que aumenta el porcentaje en peso de fibra bicomponente en la Capa 2 de la Muestra 61 a la Muestra 62 y de nuevo a la Muestra 63, la resistencia a la tracción CDW también aumenta como se muestra en la figura 7. Esto se ha enseñado previamente en la patente de EE.UU. N.° 7.465.684. El resto en la Tabla 28 es el material que queda sobre el tamiz de 12 mm después de eliminar por lavado los demás componentes. A medida que aumenta el porcentaje en peso de la pulpa en la Capa 1 de la Muestra 61 a la Muestra 62 a la Muestra 63, la cantidad de material retenido sobre el tamiz de<12>mm disminuye, indicando que se está descomponiendo un mayor porcentaje en peso de la muestra. Esto se muestra en la figura<8>. El aumento del porcentaje en peso de la fibra bicomponente en una capa a la vez que se aumenta el porcentaje en peso de la pulpa en la capa opuesta aumenta la resistencia a la tracción CDW a la vez que también mejora el rendimiento de dispersabilidad en la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las Directrices INDA.
Los resultados en la Tabla 28 muestran que la Muestra 1 se delamina en dos capas diferentes pasando el resto del material a través del tamiz de 12 mm. El porcentaje en peso promedio del Lado B en la Tabla 28 es del 50 por ciento en peso del peso total que se correlaciona con el porcentaje en peso de la Capa 1 en la Tabla 1 que es del 55,7 por ciento en peso del peso total. La Capa 1 de la Muestra 1 es el Lado B delaminado como se muestra en la Tabla 28. El lado A delaminado de la Muestra 1 en la Tabla 28 es la Capa 3 de la Muestra 1 como se muestra en la Tabla 1. Hay menos correlación entre el porcentaje en peso del lado A de la Muestra 1 delaminado en la Tabla 28, que es del 27 por ciento en peso del peso total, y la capa 3 de la Muestra 1 de la Tabla 1, que es del 14,4 por ciento en peso del peso total. La mayor cantidad de material retenido que se encuentra en el lado A delaminado se debe a la unión entre las fibras bicomponente del Lado A delaminado y las fibras de celulosa de la Capa 2 de la Muestra 1. La mayoría de las fibras en la Capa 2 de la Muestra 1 en la Tabla 1 se descomponen y pasan a través del tamiz de 12 mm. Sin desear quedar limitado a una teoría particular, se cree que la unión de las fibras en la Capa 2 de la Muestra 1 es del aglutinante que se aplica a ambos lados, y no de las fibras bicomponente.
EJEMPLO 5: Prueba de sedimentación en columna
Se usó la prueba de sedimentación en columna FG 512.1 de las Directrices INDA para evaluar la velocidad de sedimentación del producto en diversos sistemas de tratamiento de aguas residuales (por ejemplo, fosas sépticas, desarenador, clarificadores primario y secundario, y depósito de bomba de aguas residuales y pozos húmedos de estación de bombeo) como se muestra en la figura 5. Esta prueba evaluó el grado en que un material de prueba se asentó en una fosa séptica o sistemas de transporte (por ejemplo, pozos húmedos de bombeo de aguas residuales) o tratamiento (por ejemplo, desarenado, tratamiento primario o secundario) de aguas residuales. Si un producto no sedimenta en una fosa séptica, puede salir del tanque con el efluente y provocar potencialmente problemas en el campo de drenaje. Asimismo, si un producto no sedimenta y se acumula en un pozo húmedo de bomba de aguas residuales, puede producir un fallo del sistema al interferir con el mecanismo de flotación que controla el encendido y apagado de la bomba. Además, la sedimentación de sólidos es importante para sistemas de tratamiento municipales, y la información de sedimentación de laboratorio proporciona pruebas de la eliminación eficaz en los desarenadores, así como los clarificadores primario y secundario. La prueba de sedimentación en columna identifica rápidamente productos que no pueden sedimentar a una velocidad adecuada para ser eliminados en estos diversos sistemas de tratamiento de aguas residuales.
MÉTODOS/MATERIALES: Las Muestras 1, 1B, 5,<6>y 7 se hicieron en una línea de depósito por aire comercial de acuerdo con las composiciones dadas en la Tabla 1, Tabla 2, Tabla 7, Tabla<8>y Tabla 9, respectivamente.
La prueba de sedimentación en columna FG 512.1 de las Directrices INDA se realizó usando una tubería de plástico transparente que se montó verticalmente sobre un soporte de prueba como se muestra en la figura 5. Se usó una profundidad de tubería de aproximadamente 150 cm (5 pies) con un diámetro interno de 20 cm<(8>pulg.) para minimizar los efectos de pared lateral. Se ató un tamiz de malla con una cuerda de nylon y se puso en el fondo de la columna. Se unió una válvula de bola por debajo de la columna de manera que el agua se pudiera drenar fácilmente. Esta prueba se combinó con una prueba de vaciado de taza de inodoro. A medida que el inodoro se vació de producto, pasó al depósito que contenía la bomba y se recogió. A continuación, el producto se puso en la columna de prueba que se había llenado con agua hasta una marca de aproximadamente 5 cm (2 pulg.) desde la parte superior de la columna. Se inició el cronómetro cuando la muestra entró en la columna de agua. Se registró el tiempo que tardó la muestra en sedimentar 115 cm. La prueba se terminó después de 20 minutos ya que todas las muestras se hundían por debajo del punto de 115 cm indicando que habían pasado la prueba de sedimentación en columna.
RESULTADOS: Los resultados de la prueba de sedimentación en columna FG 512.1 de las Directrices INDA se muestran en la Tabla 29 a continuación.
Tabla 29.Prueba de sedimentación en columna FG 512.1 de las Directrices INDA
ANÁLISIS: La Muestra 1, Muestra 1B, Muestra 5, Muestra<6>y Muestra 7 pasaron la prueba de sedimentación en columna FG 512.1 de las Directrices INDA porque las muestras sedimentaron todo el recorrido hasta el fondo de la columna en 24 horas. Los resultados muestran los cambios en la composición de estas muestras y la variación de los estratos no tuvo un impacto significativo sobre sus propiedades de sedimentación.
EJEMPLO 6: Prueba de bomba doméstica de laboratorio FG 521.1 de las directrices INDA
Se usó la prueba de bomba doméstica de laboratorio FG 521.1 de las Directrices INDA para evaluar la compatibilidad de un producto desechable por el inodoro en sistemas de bombeo residenciales y comerciales. Las instalaciones sanitarias que se instalan por debajo de las tuberías de desagüe necesitan tener un medio de transporte de las aguas residuales al nivel de la tubería de drenaje principal. En estas situaciones se usan comúnmente bombas eyectoras de aguas residuales y tienen la capacidad de bombear un gran volumen de agua con sólidos de hasta 2 pulg. (5 cm) de tamaño. En Europa, se usan inodoros con bomba maceradora para el mismo fin. Un hogar también puede estar en un sistema de alcantarillado a presión, que usa una pequeña bomba para descargar las aguas residuales a una tubería de alcantarillado principal. Los sistemas de alcantarillado a presión usan un depósito de bomba que recoge todas las aguas residuales domésticas sin pretratamiento. Típicamente, se recomienda que se use una bomba trituradora en estos sistemas. En principio, estas bombas trituran los sólidos de las aguas residuales hasta partículas suficientemente pequeñas para pasar a través de la bomba, las válvulas y las tuberías sin obstrucción.
MÉTODOS/MATERIALES: Como se muestra en la figura<6>, se ensambló un soporte de prueba de estanterías de paletas de aproximadamente<8>pies (2,44 m) de altura, 2 pies (0,61 m) de profundidad y 4,5 pies (1,37 m) de anchura y se ancló al techo para un soporte adicional. Se usaron dos depósitos cilíndricos de fondo plano, con la parte superior abierta, BRUTE de Rubbermaid, con un diámetro inferior de 17-19 pulgadas (43-48 cm) de diámetro. Se puso una bomba CSE50T de Wayne en el fondo del depósito de bomba que recibía el efluente del inodoro. Los depósitos se pusieron bajo el estante, sirviendo uno como depósito de bomba y el otro como depósito de recogida del contenido evacuado. Se usó una tubería de dos pulgadas (5,08 cm) de diámetro interno exclusivamente para la siguiente construcción. Se usó una tubería de dieciocho pulgadas (45,7 cm) de largo para conectar la bomba con la válvula de retención. Se conectó una válvula de retención de estilo charnela Parts2O n.° FPW212-4 a la tubería de dos pulgadas de diámetro interno y se puso aproximadamente 3 pies (0,91 m) por encima del fondo del depósito de bomba. Se conectó una tubería de 2 pulgadas (5,08 cm) a la parte superior de la válvula de retención con un manguito de caucho dando una altura total de aproximadamente (4 pies) (1,22 m) desde el suelo del depósito. A continuación, la tubería hacía un giro de 90 grados hacia la izquierda, discurriendo paralela al suelo. A continuación, la tubería recorría<6>pulg. (0,18 m), donde giraba 90 grados hacia arriba, discurriendo perpendicular al suelo. La tubería recorría hacia arriba 4 pies (1,22 m) y giraba 90 grados a la derecha, quedando paralela al suelo. La tubería recorría otros 3,33 pies (1,02 m) y a continuación giraba 90 grados hacia abajo. La tubería recorría<6>pies y 5 pulg. (1,65 m) y acababa aproximadamente 9 pulg. (23 cm) por encima del tamiz de recogida de malla 100. La parte inferior del depósito de recogida está equipada con una válvula y una manguera para drenar el agua del depósito. Se suministraron al depósito de bomba<6>l (1,6 gal) de agua corriente por medio de un inodoro para simular un volumen de inodoro predeterminado, junto con dos muestras de la Muestra 1. Las muestras se suministraron al depósito de bomba en una secuencia de descargas que representaba un hogar de cuatro individuos (dos hombres y dos mujeres). La secuencia de descargas consistía en 17 descargas, donde las descargas 1, 3, 5,<6>,<8>, 10, 11, 13, 15 y 16 contenían producto mientras que las descargas 2, 4, 7, 9, 12, 14 y 17 estaban vacías. Se repitió esta secuencia siete veces para simular una carga equivalente a 7 días para el sistema de bomba o treinta veces para simular una carga equivalente de 30 días para el sistema de bomba. La carga de producto de esta prueba simulaba el usuario final superior (por ejemplo, usuario del percentil 90) basándose en hábitos y prácticas. La secuencia de descargas para un único día se resume en la Tabla<8>. Esta secuencia se repite 7 veces o 30 veces dependiendo de la duración de la prueba.
Tabla 30.Secuencia de descargas para la prueba de bomba doméstica de laboratorio FG 521.1 de las Directrices INDA
Al final de la prueba, los materiales de prueba que quedaban dentro del depósito de bomba, la cámara de bomba y la válvula de retención se recogieron. Los materiales recogidos se pusieron en un tamiz de 1 mm y se aclararon como se describe en el Ejemplo 4. Después de completarse el aclarado, el material retenido se retiró del tamiz usando pinzas. El contenido del tamiz se transfirió a bandejas de pesaje de aluminio taradas separadas y se usaron como recipientes de secado. El material se puso en un horno de secado durante más de 12 horas a 105 °C. Las muestras secas se dejaron enfriar en un desecador. Después de secar todas las muestras, los materiales se pesaron y se calculó el porcentaje de material recogido de cada ubicación en el sistema de prueba.
RESULTADOS: Los resultados de las pruebas de bomba doméstica de laboratorio de 7 y 30 días se muestran en las Tablas 31 y 32 a continuación.
Tabla 31.Prueba de bomba doméstica de laboratorio de 7 días FG 521.1 de las directrices INDA
Tabla 32.Prueba de bomba doméstica de laboratorio de 30 días FG 521.1 de las directrices INDA
ANÁLISIS: Los materiales de toallita no cumplían la prueba de bomba de laboratorio de 7 días FG 521.1 de las Directrices INDA. Aunque no había toallitas bloqueando la bomba o la válvula, quedaban toallitas en el depósito al final de la prueba. La FG521.1 de las Directrices INDA requiere avanzar a la prueba de bomba de laboratorio de 30 días con estos resultados para conseguir los resultados finales. Todas las muestras pasaron la prueba de bomba de laboratorio de 30 días FG 521.1 de las Directrices INDA porque los materiales de toallita pasaban a través de la bomba sin obstrucción y no había acumulación adicional del producto en la cámara de rotor de bomba, la válvula de retención o el depósito de bomba en comparación con la prueba equivalente de 7 días. La falta de obstrucción en la válvula y las tuberías del sistema de prueba, en combinación con el nivel extremadamente alto de toallitas que pasaron a través del sistema, demostraron el buen rendimiento en este método de prueba.
EJEMPLO 7: Interfase entre las capas
La interfase entre las diferentes capas de una estructura puede tener un impacto sobre el potencial para que una estructura se delamine. La unión térmica entre la fibra bicomponente dentro de las capas o el entrelazamiento de las fibras entre la capas puede tener un impacto. La interfase
entre la capas en la Muestra 99 se representa en la figura 9. La composición de la Muestra 9 se da en la Tabla 33 y el análisis de producto se da en la Tabla 34. . Se usaron Foley Fluffs teñidos de negro para hacer la capa central con el fin de mostrar el contraste entre las capas y observar la interfase más claramente.
Tabla 33.Muestra 99
T l 4.An li i r l M r
RESULTADOS: Hay muy poco entrelazamiento de fibras entre las fibras de la capa superior (de color blanco) y las fibras de la capa central (de color negro) en la Muestra 99. La capa superior y la capa central se muestran en la figura 9.
ANÁLISIS: La figura 9 muestra que hay poco entrelazamiento físico entre las fibras de las dos capas. Se plantea la hipótesis de que la unión entre estas capas es a partir de las fibras bicomponente que están contenidas en cada capa y no a partir del entrelazamiento mecánico. Por lo tanto, el aumento de la cantidad de fibra bicomponente en una capa o capas puede aumentar la unión en la interfase. Puesto que hay poco entrelazamiento físico de fibras entre capas, las capas sin fibras bicomponente, tales como la Capa 2 de la Muestra 1, no usarán fibra bicomponente para proporcionar unión dentro de la capa. Se propone que la unión en la Capa 2 de la Muestra 1 es a partir del aglutinante que se aplica a cada superficie que penetra a través de la Capa 1 y o la Capa 3.
EJEMPLO 8. Toallitas dispersables con gofrado
Se midió la resistencia a la tracción CDW de gofrado de la Muestra 1X. La Muestra 1X se produjo en una línea de deposición por aire comercial. El producto terminado se sometió a un gofrado tras la producción fuera de línea con una placa de gofrado estática. La composición de Muestra 1X se da en la Tabla 35.
Tabla 35.Muestra 1X
continuación
MÉTODOS/MATERIALES: Se puso una placa de gofrado con el patrón mostrado en la figura 10 en una prensa Carver y se calentó a 150 °C. Se puso un trozo de Muestra 1X de aproximadamente 7'' x 14'' sobre la placa de gofrado. La placa de gofrado se orientó de tal manera que las formas ovaladas estuvieran en la dirección de la máquina de la Muestra 1X. Se aplicó una fuerza de aproximadamente 5000 libras a la placa de gofrado, que estaba en contacto con la Muestra 1, durante un período de 5 segundos. Se retiró el trozo gofrado de Muestra 1 de la prensa Carver y se dejó enfriar a temperatura ambiente. Esta muestra se designa 2X
Se gofró un trozo de aproximadamente 7'' x 14'' de la Muestra 1X mediante este mismo proceso, pero con la placa de gofrado orientada en la dirección transversal. Esta muestra se designa 3X.
Se puso un trozo de Muestra 1X de aproximadamente 7'' x 14'' en un marco para impedir que se comprimiera o se encogiera mientras estaba en la prensa Carver. La prensa Carver se calentó a 150 °C, la muestra se puso en la prensa y la prensa se cerró durante 5 segundos sin compactar o gofrar adicionalmente la muestra. La muestra se retiró y se dejó enfriar a temperatura ambiente. Esta muestra se designa 4X.
RESULTADOS: Los resultados del análisis de lotes de producto se muestran en la Tabla 36, los resultados de resistencia a la tracción y alargamiento se muestran en la Tabla 37, y los resultados de tubo basculante y dispersabilidad se muestran en la Tabla 38, Tabla 39, Tabla 40 y Tabla 41 a continuación.
T l .An li i l r
continuación
T l 7.Tr i n DW lli fr r l r i n f r lín
continuación
Tabla 38.Delaminación de la Muestra 1X con dispersabilidad usando la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las Directrices INDA de toallitas gofradas tras la producción fuera de línea - Sin
Tabla 39.Delaminación de la Muestra 2X con dispersabilidad usando la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las Directrices INDA de toallitas gofradas tras la producción fuera de línea con gofrado en la dirección MD
Tabla 40.Delaminación de la Muestra 3X con dispersabilidad usando la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las Directrices INDA de toallitas gofradas tras la producción fuera de línea con gofrado en la dirección CD
Tabla 41.Delaminación de la Muestra 4X con dispersabilidad usando la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las Directrices INDA de toallitas gofradas tras la producción fuera de línea con calentamiento sin ofrado
Tabla 42.Promedios resumidos de pruebas de delaminación usando la prueba de tubo basculante de dis ersabilidad FG 511.2 de las Directrices INDA resistencia a la tracción CDW
ANÁLISIS: Una comparación de la Muestra 1X sin tratar y la Muestra 4X calentada, pero no gofrada, muestra que el calor adicional aumenta la resistencia CDW un 12,5 % y reduce la cantidad de material que pasa a través del tamiz de 12 mm un 21,7%. Se plantea la hipótesis de que se debe a un aumento en la unión térmica de la fibra bicomponente.
Una comparación de la Muestra 4X no gofrada pero calentada con la Muestra 2X calentada y gofrada y la Muestra 3X calentada y gofrada muestra que el gofrado aumenta la resistencia a la tracción CDW del 12,7% al 14,4% y reduce la cantidad de material que pasa a través del tamiz de 12 mm del 16,6% al 27,7%. Sin desear quedar limitado a una teoría particular, se propone que el aumento en la resistencia CDW se debe a la unión adicional que se produce a partir de calor y la presión del gofrado. Estos resultados muestran que el gofrado puede aumentar la resistencia de este diseño de producto, pero también reducirá la cantidad de material que pasa a través del tamiz de 12 mm. Es de particular interés que aunque la resistencia CDW de la Muestra 1X aumentó con el calor adicional como se muestra por la Muestra 2x y aumentó adicionalmente por el gofrado como se muestra por la Muestra 3X y Muestra 4X, todas estas muestras conservaron la capacidad de delaminación en la prueba de tubo basculante<f>G 511.2 de las Directrices INDA.
EJEMPLO 9: Fibra bicomponente de alta resistencia para toallitas dispersables
Se prepararon toallitas de acuerdo con la invención y se ensayaron para determinar diversos parámetros, incluido el gramaje, CDW y calibre. Las muestras se hicieron sin PEG200 en la fibra bicomponente, con PEG200 a razón de 200 partes por millón (ppm) en peso del peso global de la fibra bicomponente y con PEG200 a razón de 700 ppm en peso del peso global de la fibra bicomponente.
MÉTODOS/MATERIALES: Las Muestras 1-1 a 1-23, 2-1 a 2-22 y 3-1 a 3-22 se hicieron todas en una línea de formación de tambor de deposición por aire a escala piloto con secado por circulación de aire. Las composiciones de las Muestras 1-1 a 1-23 se dan en la Tabla 43, las composiciones de las Muestras 2-1 a 2-22 se dan en la Tabla 44 y las composiciones de las Muestras 3-1 a 3-22 se dan en la Tabla 45. Se variaron el tipo y nivel de materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y las propiedades de desecho por el inodorodispersables.
RESULTADOS: Se realizó un análisis de lotes de producto en cada muestra. Se determinó para cada muestra el gramaje, calibre, resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal y la cantidad de fibra bicomponente. La resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal se normalizó respecto a las diferencias en gramaje y calibre entre las muestras. Los resultados del análisis de lotes de producto y la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal normalizada calculada se proporcionan en las Tablas 46, 47 y 48 a continuación.
Tabla 46.Análisis de lotes de roductos de las Muestras 1-1 a 1-23
Tabla 47.Análisis de lotes de roductos de las Muestras 2-1 a 2-22
Tabla 48.Análisis de lotes de roductos de las Muestras 3-1 a 3-22
T l 4 .Niv l fi r i m n n r l r r n DW n rm liz 1 7 m 4 li
Tabla 50.Resistencia a la tracción CDW con la misma com osición
ANÁLISIS: En la figura 13, una comparación de la resistencia a la tracción CDW (normalizada) entre muestras a lo largo de una variedad de composiciones similares que no incorporan PEG200 en la envoltura de la fibra bicomponente de envoltura de poliéster, con 200 ppm de PEG200 en la envoltura de la fibra bicomponente y con 700 ppm de PEG 200 en la envoltura de la fibra bicomponente, muestra que la adición de PEG200 a cualquier nivel aumenta la resistencia a la tracción CDW. Las fibras bicomponente con 200 ppm de PEG200 añadido a la envoltura de la fibra bicomponente tenían el mayor aumento en la resistencia a la tracción CDW de las bandas depositadas por aire.
El aumento significativo en la resistencia a partir de la adición del PEG200 se puede observar centrándose en la cantidad de fibra bicomponente requerida para lograr una resistencia a la tracción CDW específica. Un objetivo de resistencia CDW de 15748 g/m (400 gli) es representativo de una toallita para el cuidado personal disponible comercialmente basada en la tecnología de deposición por aire, tal como una toallita para bebés o un papel higiénico húmedo, con un gramaje de 65 g/m2. En la Tabla 49 se muestra una comparación de la cantidad de fibra bicomponente requerida para lograr el valor objetivo de 15748 g/m (400 gli) de CDW a partir de la figura 13 (normalizada). El porcentaje en peso de fibra bicomponente para lograr la CDW de 15748 g/m (400 gli) se puede reducir del 22,5 % al 19,0 % cuando se añade PEG200 a la envoltura de la fibra bicomponente. Esta reducción del 3,5 % en el porcentaje en peso de la fibra bicomponente requerida para lograr 15748 g/m (400 gli) de rendimiento de CDW como se muestra en la Tabla 49, es equivalente a una reducción de aproximadamente el 15,6% en el porcentaje en peso de la fibra bicomponente.
El aumento significativo en la resistencia a partir de la adición del PEG200 a la envoltura de la fibra bicomponente también se puede observar centrándose en el aumento en la resistencia entre muestras que tienen los mismos niveles de fibra bicomponente o la misma composición global. La única diferencia entre las muestras es la adición del PEG200 a la envoltura de la fibra bicomponente. La muestra de control de la Tabla 49 que no tiene PEG200 añadido a la envoltura de la fibra bicomponente y tiene una resistencia a la tracción CDW de 15748 g/m (400 gli) se usa como control de nuevo y se compara con muestras de la misma composición (mismo nivel de fibra bicomponente) que tienen 200 ppm de PEG200 y 700 ppm de PEG 200, respectivamente, añadido a la envoltura de la fibra bicomponente. Los resultados en la Tabla 50 muestran que, con la misma composición, la adición de 200 ppm de PEG200 a la superficie de la fibra bicomponente aumentó la resistencia a la tracción CDW un 37,5 % o 5906 g/m (150 gli) sobre el material de control sin PEG200.
EJEMPLO 10: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables desechables por el inodoroSe prepararon toallitas de acuerdo con la invención y se ensayaron para determinar diversos parámetros, incluyendo MDD, CDD, CDW y CDW en loción, donde húmedo se refiere a loción frente a agua que es la referencia en estas pruebas. La loción usada para ensayar estas muestras se exprimió de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart.
MÉTODOS/MATERIALES: Todas las Muestras 4-12 se hicieron en una línea piloto de deposición por aire. Las composiciones de las Muestras 4-12 se dan en las Tablas 51-60. Se variaron el tipo y nivel de materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y las propiedades de desecho por el inodoro-dispersables. Las muestras se curaron a 175 °C en un horno de circulación de aire.
Tabla 51.Muestra 4 alutinante Dow KSR8592
Tabla 52.Muestra 5 alutinante Dow KSR8592
Tabla 53.Muestra alutinante Dow KSR8596
Tabla 54.Muestra 7 alutinante Dow KSR8586
Tabla 55.Muestra a lutinante Dow KSR8594
Tabla 56.Muestra 9 a lutinante Dow KSR8598
Tabla 57.Muestra 10 a lutinante Dow KSR8598
Tabla 58.Muestra 11 a lutinante Dow KSR8588
Tabla 59.Muestra 12 a lutinante Dow KSR8588
Tabla 60.Muestra 13 Control sin a lutinante
RESULTADOS: Se realizó un análisis de lotes de producto en cada muestra. Se determinó para cada muestra la resistencia a la tracción en seco en la dirección de la máquina, la resistencia a la tracción en seco en dirección transversal (CDD), la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal y la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal en loción (CDW en loción). Los resultados de los análisis de lotes de producto se proporcionan en las Tablas 61-69 a continuación. Se determinó para cada muestra el gramaje, el calibre y la prueba de dispersabilidad de tubo basculante. Los resultados del análisis de producto se proporcionan en las Tablas 70-79 a continuación.
T l 1.Anlii l r l M r 4 l inn Dw K R 2
T l 2.Anlii l r l M r l inn Dw K R 2
T l .Anlii l r l M r l inn Dw K R
T l 4.Anlii l r l M r 7 l inn Dw K R
T l .Anlii l r l M r l inn Dw K R 4
T l .Anlii l r l M r l inn Dw K R
T l 7.Anlii l r l M r 1 l inn Dw K R
T l .Anlii l r l M r 12 l inn Dw K R
T l 7.Anlii l r l M r 4 l inn Dw K R 2
T l 71.Anlii l r l M r l inn Dw K R 2
T l 72.Anlii l r l M r l inn Dw K R
T l 7.Anlii l r l M r 7 l inn Dw K R
T l 74.Anlii l r l M r l inn Dw K R 4
T l 7.Anlii l r l M r l inn Dw K R
T l 7.Anlii l r l M r 1 l inn Dw K R
T l 77.Anlii l r l M r 11 l inn Dw K R
T l 7.Anlii l r l M r 12 l inn Dw K R
T l 7.Anlii l r l M r 1 l inn Dw K R
RESULTADOS: Se realizó un análisis de lotes de producto en cada muestra. Se realizó la prueba de tubo basculante FG511.2 en cada muestra después de envejecer las muestras en loción de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart durante un período de aproximadamente 24 horas a 40 °C. Los resultados del análisis de lotes de producto para la prueba de tubo basculante FG511.2 se proporcionan en la Tabla 80.
T l .Anlii l r l M r 4-1 - Pr l n F 11.2
continuación
ANÁLISIS: El análisis de lotes de producto en las Tablas 61-69 muestra que hay una disminución significativa en la resistencia de las Muestras 4-12 después de humedecer las muestras con agua comparando la resistencia en seco en dirección transversal con la resistencia en húmedo en dirección transversal. El análisis de lotes de producto en las Tablas 61-69 también muestra que hay una disminución significativa en la resistencia en las Muestras 4-12 después de humedecer las muestras con loción comparando la resistencia en seco en dirección transversal con la resistencia en húmedo en dirección transversal en loción. El análisis de lotes de producto en las Tablas 61-69 también muestra que la CDW en loción era inferior a la CDW en agua para la mayoría de las muestras, independientemente de si tenían fibra bicomponente en su composición.
El análisis de lotes de producto en las Tablas 70-79 mostró que ninguna de estas muestras pasó la prueba de tubo basculante FG511.2 ya que tenían más del 5 % de material restante en el tamiz de 12 mm. Las muestras con y sin fibra bicomponente tenían todas valores sustancialmente por encima del nivel máximo del 5 % de retención de fibra sobre el tamiz de<12>mm.
El análisis de lotes de producto en la Tabla 80 mostró que el envejecimiento durante 24 horas en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart aumentó significativamente la descomposición de todas las muestras en la prueba de tubo basculante FG511.2, mejorando así su rendimiento. Todas las muestras que tenían sólo aglutinante que proporcionaba integridad estructural, específicamente las Muestras 4, 9 y 11, mostraron la mayor mejora, pasando las tres la prueba sin que quedara fibra sobre el tamiz de 12 mm. Ninguna de las muestras que contenían fibra bicomponente y aglutinante pasaba todavía la prueba de tubo basculante FG511.2, pero todas tenían un mejor rendimiento. La muestra de control que tenía sólo fibra bicomponente para proporcionar integridad estructural no pasó la prueba. El uso de fibra bicomponente en este tipo de diseño, incluso en niveles mínimos, impedirá que la muestra pase la prueba de tubo basculante FG511.2.
EJEMPLO 11: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables desechables por el inodoroSe prepararon toallitas de acuerdo con la invención y se ensayaron para determinar diversos parámetros, incluido el gramaje, calibre y CDW.
MÉTODOS/MATERIALES: Todas las Muestras 14-16 se hicieron en una línea piloto de deposición por aire. Las composiciones de las Muestras 14-16 se dan en las Tablas 81-83. Se variaron el tipo y nivel de materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y las propiedades de desecho por el inodoro-dispersables. Las muestras se curaron a 175 °C en un horno de circulación de aire durante la fabricación en la línea piloto y a continuación se curaron posteriormente 15 minutos más a 150 °C en un horno estático a escala de laboratorio. El curado adicional se hizo para activar más la unión del aglutinante y la fibra bicomponente.
Tabla 81.Muestra 14 a lultinante Dow KSR8592 con curado adicional
Tabla 82.Muestra 15 alultinante Dow KSR8598 con curado adicional
Tabla 83.Muestra 16 alultinante Dow KSR8588 con curado adicional
RESULTADOS: Se realizó un análisis de lotes de producto en cada muestra. Se determinó para cada muestra el gramaje, calibre y resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal. La resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal se normalizó respecto a las diferencias en gramaje y calibre entre las muestras. Los resultados del análisis de lotes de producto y la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal normalizada calculada se proporcionan en las Tablas 84, 85 y<86>a continuación.
T l 4.Anlii l r l M r 14 l in n Dw K R 2 n r iin l
T l .Anlii l r l M r 1 l in n Dw K R n r iin l
T l .An li i l r l M r 1 l in n D w K R n r i i n l
ANÁLISIS: Las Muestras 14, 15 y 16 tienen la misma composición que las Muestras 4, 9 y 11, respectivamente, siendo la diferencia el tiempo de curado adicional en un horno a escala de laboratorio a 150 °C para promover la unión adicional del aglutinante para proporcionar una resistencia adicional en las muestras. Las Muestras 14, 15 y 16 con curado adicional tenían mayor resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal que las Muestras 4, 9 y 11, respectivamente. El curado adicional dio mayor resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal.
EJEMPLO 12: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables desechables por el inodoroSe prepararon toallitas de acuerdo con la invención y se ensayaron para determinar diversos parámetros, incluido el gramaje, calibre y CDW en loción, donde húmedo se refiere a loción frente a agua que es la referencia en estas pruebas. La loción usada para ensayar estas muestras se exprimió de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart. Las pruebas en loción se hicieron después de poner las muestras en la loción durante un período de aproximadamente<1 - 2>segundos (una inmersión rápida) y después de poner las muestras en loción durante aproximadamente 24 horas en un entorno sellado a una temperatura de 40 °C. Se pone la muestra de toallita en el entorno sellado a 40 °C
MÉTODOS/MATERIALES: Las Muestras 17-40 se hicieron todas en un formador de almohadillas a escala de laboratorio. Las composiciones de las Muestras 17-40 se dan en las Tablas 87-92. Se variaron el tipo y nivel de materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y las propiedades de desecho por el inodoro-dispersables. Las muestras se curaron a 150 °C en un horno estático.
Tabla 87.Muestras con a lutinante Dow KSR4483
Tabla 88.Muestras con Dow KSR8758
continuación
Tabla 89.Muestras con a lutinante Dow KSR8760
Tabla 90.Muestras con a lutinante Dow KSR8762
Tabla 91.Muestras con a lutinante Dow KSR8764
Tabla 92.Muestras con alutinante Dow KSR8811
RESULTADOS: Se realizó un análisis de lotes de producto en cada muestra. Se determinaron para cada muestra el gramaje, calibre y resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal. La resistencia a la tracción CDW se hizo después de exponer la toallita a loción durante aproximadamente 1-2 segundos a temperatura ambiente y después de 24 horas a 40 °C en un entorno sellado. La resistencia a la tracción CDW se normalizó respecto a las diferencias en gramaje y calibre entre las muestras. Los resultados del análisis de lotes de producto y la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal normalizada calculada se proporcionan en las Tablas 93-104 a continuación.
T l .Anlii l r l inn Dw K R44 n inmri n 1-2 n Muestras 17-18)
T l 4.Anlii l r l inn Dw K R44 n 24 hr nv imin M estras 19-20)
T l .Anlii l r l inn Dw K R7 n inmri n 1-2 n Muestras 21-22)
T l .Anlii l r l inn Dw K R7 n 24 hr nv imi n Mestras 23-24)
T l 7.Anlii l r l inn Dw K R7 n inmri n 1-2 n Muestras 25-26)
T l .Anlii l r l inn Dw K R7 n 24 hr nv imi n Mestras 27-28)
T l .Anlii l r l inn Dw K R72 n inmri n 1-2 n Muestras 29-30)
Tabla 100.Análisis de lotes de producto, aglutinante Dow KSR8762 con 24 horas de envejecimiento (Muestras 31 32
Tabla 101.Análisis de lotes de producto, aglutinante Dow KSR8764 con inmersión de 1-2 segundos (Muestras 33 34
Tabla 102.Análisis de lotes de producto, aglutinante Dow KSR8764 con 24 horas de envejecimiento (Muestras 35 36
Tabla 103.Análisis de lotes de producto, aglutinante Dow KSR8811 con inmersión de 1-2 segundos (Muestras 37 38
Tabla 104.Análisis de lotes de producto, aglutinante Dow KSR8811 con 24 horas de envejecimiento (Muestras 39 40
ANÁLISIS: Las muestras con composición similar tenían una tracción en húmedo en dirección transversal significativamente menor cuando se sometieron a 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart frente a muestras que se pusieron en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart durante 1-2 segundos. Las Muestras 19 y 20 con aglutinante Dow KSR4483, que se envejecieron durante 24 horas en loción, mostraron la mayor disminución en la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal frente a las Muestras 17 y 18 con aglutinante Dow KSR4483 que se pusieron en loción durante 1-2 segundos, con una pérdida de aproximadamente el 80 % de resistencia. Una comparación de muestras con el mismo aglutinante mostró que las Muestras 21-40 tenían una disminución de aproximadamente el 68 % a aproximadamente el 59 % en la resistencia en húmedo en dirección transversal después de 24 horas de envejecimiento en loción de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart frente a muestras que se pusieron en loción durante aproximadamente<1 - 2>segundos.
EJEMPLO 13: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables desechables por el inodoroSe prepararon toallitas de acuerdo con la invención y se ensayaron para determinar diversos parámetros, incluido el gramaje, calibre, prueba de tubo basculante FG511.2, prueba de sedimentación en columna FG 512.1 y CDW en loción, donde la humedad se refiere a loción frente al agua que es la referencia en estas pruebas. La loción usada para ensayar estas muestras se exprimió de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart. Las pruebas en loción se hicieron después de poner las muestras en la loción durante un período de aproximadamente<1 - 2>segundos (una inmersión rápida) y después de poner las muestras en loción durante aproximadamente 24 horas en un entorno sellado a una temperatura de 40 °C. Se pone la muestra de toallita en el entorno sellado a 40 °C MÉTODOS/MATERIALES: Todas las Muestras 41-46 se hicieron en una línea piloto de deposición por aire. La composición de las Muestras 41-46 se da en las Tablas 105-110. Se variaron el tipo y nivel de materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y las propiedades de desecho por el inodoro-dispersables. Las muestras se curaron a 175 °C en un horno de circulación de aire.
Tabla 105.Muestra 41 Dow KSR8620
Tabla 106.Muestra 42 Dow KSR8622
Tabla 107.Muestra 43 a lutinante Dow KSR8624
Tabla 108.Muestra 44 a lutinante Dow KSR8626
Tabla 109.Muestra 45 a lutinante Dow KSR8628
Tabla 110.Muestra 46 a lutinante Dow KSR8630
RESULTADOS: Se realizó un análisis de lotes de producto en cada muestra. Se hicieron la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal, alargamiento CDW, prueba de tubo basculante FG511.2 y prueba de sedimentación en columna FG 512.1. Los resultados del análisis de lotes de producto para la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal se proporcionan en las Tablas 111-116, el análisis de lotes de producto para la prueba de tubo basculante FG511.2 se proporciona en la Tabla 117 y el análisis de lotes de producto para la prueba de sedimentación en columna FG 512.1 se proporciona en la Tabla 118.
La pérdida de resistencia cuando las muestras se colocan en la loción es crítica para la estabilidad a largo plazo de los productos antes de su uso por parte del consumidor. Este proceso se conoce como envejecimiento en loción. La pérdida de resistencia se puede evaluar midiendo el deterioro de la resistencia en húmedo en dirección transversal de un aglutinante que se incorpora en una toallita a lo largo de un período de tiempo. Esto se hizo añadiendo loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart a razón del 350 % de carga basado en el peso seco de la muestra de toallita, sellando la toallita en un recipiente para impedir la evaporación y poniendo el recipiente con la toallita en un horno a 40 °C durante un período de tiempo. Las toallitas se retiraron y se ensayaron para determinar la resistencia en húmedo en dirección transversal. Los resultados del análisis de lotes de producto para el envejecimiento en loción usando la resistencia en húmedo en dirección transversal se proporcionan en la Tabla 119 y se representan gráficamente en la figura 16.
T l 111.Anlii l r l in n Dw 2
T l 112.Anlii l r l in n Dw 22
T l 11.Anlii l r l in n Dw 24
T l 114.Anlii l r l in n Dw 2
T l 11.Anlii l r l inn Dw 2
continuación
T l 11.Anlii l r l in n Dw
Tabla 117.Prueba de tubo basculante FG511.2 y prueba de bomba doméstica de laboratorio FG 521.1 de las Muestras 41-46
Tabla 118.Prueba de sedimentación en columna FG 512.1
Tabla 119.Pérdida de resistencia a la tracción a lo largo del tiempo con envejecimiento en loción
ANÁLISIS: Todas las Muestras 41-46 tenían una buena resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal inicial, pero no pasaron la prueba de tubo basculante FG511.2. La Muestra 41, que usaba el aglutinante Dow KSR<8620>, era el único aglutinante que no mostraba descomposición en la prueba de tubo basculante, quedando el 59 % sobre el tamiz de 12 mm. Todas las Muestras 41-46 pasaron la prueba de sedimentación en columna FG512.1. Todas las Muestras 41-46 tenían una pérdida sustancial de resistencia en húmedo en dirección transversal durante un estudio de envejecimiento a largo plazo en loción Parents Choice de Wal-Mart a 40 °C. Los valores de resistencia en húmedo en dirección transversal en loción finales fueron todos de aproximadamente 3940 g/m (100 gli), mientras que los valores después de una inmersión rápida en loción fueron todos de aproximadamente 15760-23640 g/m (400-600 gli). Los valores de resistencia en húmedo en dirección transversal inicial mayores después de la inmersión rápida de<1 - 2>segundos no dieron como resultado valores de resistencia en húmedo en dirección transversal mayores después de<12>días de un estudio de envejecimiento.
EJEMPLO 14: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables desechables por el inodoroSe prepararon toallitas de acuerdo con la invención y se ensayaron para determinar diversos parámetros, incluido el gramaje, calibre y CDW en loción, donde húmedo se refiere a loción frente a agua que es la referencia en estas pruebas. La loción usada para ensayar estas muestras se exprimió de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart. Las pruebas se hicieron después de poner las muestras en la loción durante un período de aproximadamente 1-2 segundos (una inmersión rápida) y después de poner las muestras en loción durante aproximadamente 24 horas en un entorno sellado a una temperatura de 40 °C. Las Muestras 47-58 se ensayaron después de la inmersión rápida en loción mientras que las Muestras 59-69 se ensayaron después de 24 horas de envejecimiento en loción Parents Choice de Wal-Mart a 40 °C.
MÉTODOS/MATERIALES: Todas las Muestras 47-69 se hicieron en un formador de almohadillas a escala de laboratorio y se curaron a 150 °C durante 15 minutos. La composición de las Muestras 47-69 se da en las Tablas 120-125. Se variaron el tipo y nivel de materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y las propiedades de desecho por el inodoro-dispersables.
Tabla 120.Muestras con Dow KSR4483
Tabla 121.Muestras con a lutinante Dow KSR8758
Tabla 122.Muestras con a lutinante Dow KSR8760
Tabla 123.Muestras con a lutinante Dow KSR8762
Tabla 124.Muestras con a lutinante Dow KSR8764
continuación
Tabla 125.Muestras con a lutinante Dow KSR8811
RESULTADOS: Se realizó un análisis de lotes de producto en cada muestra. Se hicieron el gramaje, el calibre y la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal en loción en un estudio de envejecimiento.
La pérdida de resistencia cuando las muestras se colocan en la loción es crítica para la estabilidad a largo plazo de los productos antes de su uso por parte del consumidor. Este proceso se conoce como envejecimiento en loción. La pérdida de resistencia se puede evaluar midiendo el deterioro de la resistencia en húmedo en dirección transversal de un aglutinante que se incorpora en una toallita a lo largo de un período de tiempo. Esto se hizo añadiendo loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart a razón del 350 % de carga basado en el peso seco de la muestra de toallita, sellando la toallita en un recipiente para impedir la evaporación y poniendo el recipiente con la toallita en un horno a 40 °C durante un período de tiempo. Las toallitas se retiraron y se ensayaron para determinar la resistencia en húmedo en dirección transversal. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en dirección transversal con una inmersión rápida (1-2 segundos) en loción Parents Choice de Wal-Mart se dan en la Tabla 126. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en dirección transversal después de 24 horas de envejecimiento en loción Parents Choice de Wal-Mart a 40 °C se dan en la Tabla 127.
pida
continuación
T l 127.Anlii l r rm lir DW n l in 24 hr
ANÁLISIS: El análisis de lotes de producto mostró que todas las muestras tenían disminuciones sustanciales en la resistencia en húmedo en dirección transversal después de envejecimiento en loción durante 24 horas. La Muestra 70 con aglutinante KSR8811 tenía la mayor tracción en húmedo en dirección transversal, significativamente mayor que las otras muestras.
EJEMPLO 15: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables desechables por el inodoroSe prepararon toallitas de acuerdo con la invención y se ensayaron para determinar diversos parámetros, incluido el gramaje, calibre y CDW en loción, donde húmedo se refiere a loción frente a agua que es la referencia en estas pruebas. La loción usada para ensayar estas muestras se exprimió de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart. Las pruebas en loción se hicieron después de poner las muestras en la loción durante un período de aproximadamente<1 - 2>segundos (una inmersión rápida), después de poner las muestras en loción durante aproximadamente 24 horas en un entorno sellado a una temperatura de 40 °C y después de poner las muestras en loción durante aproximadamente 96 horas en un entorno sellado a una temperatura de 40 °C.
Las Muestras 71-86 se ensayaron después de la inmersión rápida en loción, las Muestras 87-102 se ensayaron después de aproximadamente 5 horas de envejecimiento en loción Parents Choice de Wal-Mart a 40°C y las Muestras 103-116 se ensayaron después de aproximadamente 96 horas de envejecimiento en loción Parents Choice de Wal-Mart a 40 °C.
MÉTODOS/MATERIALES: Todas las Muestras 71-129 se hicieron en un formador de almohadillas a escala de laboratorio y se curaron a 150 °C durante 15 minutos. La composición de las Muestras 71-129 se da en las Tablas 128-131. Se variaron el tipo y nivel de materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y las propiedades de desecho por el inodoro-dispersables.
RESULTADOS: Se realizó un análisis de lotes de producto en cada muestra. Se hicieron el gramaje, el calibre y la resistencia a la tracción en húmedo en loción en un estudio de envejecimiento.
La pérdida de resistencia cuando las muestras se colocan en la loción es crítica para la estabilidad a largo plazo de los productos antes de su uso por parte del consumidor. Este proceso se conoce como envejecimiento en loción. La pérdida de resistencia se puede evaluar midiendo el deterioro de la resistencia en húmedo de un aglutinante que se incorpora en una toallita a lo largo de un período de tiempo. Esto se hizo añadiendo loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart a razón del 350 % de carga basado en el peso seco de la muestra de toallita, sellando la toallita en un recipiente para impedir la evaporación y poniendo el recipiente con la toallita en un horno a 40 °C durante un período de tiempo. Las toallitas se retiraron y se ensayaron para determinar la resistencia en húmedo. La resistencia en húmedo se normalizó con respecto al gramaje, el calibre y la cantidad de aglutinante. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre, la resistencia en húmedo con una inmersión rápida (1-2 segundos) en loción Parents Choice de Wal-Mart y la resistencia en húmedo normalizada se dan en la Tabla 132. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre, la resistencia en húmedo después de 5 horas de envejecimiento en loción Parents Choice de Wal-Mart y la resistencia en húmedo normalizada a 40 °C se dan en la Tabla 133. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre, la resistencia en húmedo después de 96 horas de envejecimiento en loción Parents Choice de Wal-Mart y la resistencia en húmedo normalizada a 40 °C se dan en la Tabla 134.
T l 1 2.An li i l r l M r 71- n inm r i n r i n l i n
T l 1 .Anlii l r l M r 1-11 hr nv imin n loción
T l 14.Anlii l r l M r 111-1 hr nv imi no en loción
continuación
ANÁLISIS: Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo de las Muestras 71-75 con el aglutinante Dow KSR8845 que se ensayaron después de una inmersión rápida en loción con respecto a las Muestras 91-95 con el aglutinante Dow KSR8845 que se ensayaron después de 5 horas de envejecimiento en loción mostró un descenso promedio de aproximadamente el 40 % en la resistencia a la tracción en húmedo. Una comparación adicional de las Muestras 111-115 con el aglutinante Dow KSR8845 que se ensayaron después de 96 horas de envejecimiento en loción mostró un descenso promedio de aproximadamente el 12 % de las Muestras 91-95 y un descenso total de aproximadamente el 60 % de las Muestras 71-75.
Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo de las Muestras 76-80 con el aglutinante Dow KSR8851 que se ensayaron después de una inmersión rápida en loción con respecto a las Muestras 96-100 con el aglutinante Dow KSR8851 que se ensayaron después de 5 horas de envejecimiento en loción mostró un descenso promedio de aproximadamente el 10% en la resistencia a la tracción en húmedo. Una comparación adicional de las Muestras 116-120 con el aglutinante Dow KSR8851 que se ensayaron después de 96 horas de envejecimiento en loción mostró un descenso promedio de aproximadamente el 34% de las Muestras 96-100 y un descenso total de aproximadamente el 59 % de las Muestras 76-80.
Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo de las Muestras 81-85 con el aglutinante Dow KSR8853 que se ensayaron después de una inmersión rápida en loción con respecto a las Muestras 101-105 con el aglutinante Dow KSR8853 que se ensayaron después de 5 horas de envejecimiento en loción mostró un descenso promedio de aproximadamente el 53 % en la resistencia a la tracción en húmedo. Una comparación adicional de las Muestras 121-125 con el aglutinante Dow KSR8835 que se ensayaron después de 96 horas de envejecimiento en loción mostró un aumento promedio de aproximadamente el 2 % de las Muestras 101-105 y un descenso total de aproximadamente el 52 % de las Muestras 81-85.
Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo de las Muestras 86-90 con el aglutinante Dow KSR8855 que se ensayaron después de una inmersión rápida en loción con respecto a las Muestras 106-110 con el aglutinante Dow KSR8855 que se ensayaron después de 5 horas de envejecimiento en loción mostró un descenso promedio de aproximadamente el 50 % en la resistencia a la tracción en húmedo. Una comparación adicional de las Muestras 126-130 con el aglutinante Dow KSR8855 que se ensayaron después de 96 horas de envejecimiento en loción mostró un aumento promedio de aproximadamente el 1 % de las Muestras 106-110 y un descenso total de aproximadamente el 50 % de las Muestras 86-90.
Las muestras con el aglutinante Dow KSR8853 y aglutinante Dow KSR8855 no mostraron degradación adicional en la resistencia en húmedo entre 5 horas y 96 horas de envejecimiento en loción, mientras que las muestras con las muestras de Dow KSR8845 y Dow KSR8851 continuaron mostrando degradación.
EJEMPLO 16: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables desechables por el inodoroSe prepararon toallitas de acuerdo con la invención y se ensayaron para determinar diversos parámetros, incluido el gramaje, el calibre y la prueba de tubo basculante FG511.2.
MÉTODOS/MATERIALES: Las Muestras 131-148 se hicieron todas en un formador de almohadillas a escala de laboratorio. La composición de las Muestras 131-148 se da en las Tablas 135-140. Se variaron el tipo y nivel de materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y las propiedades de desecho por el inodoro-dispersables. Las muestras se curaron a 150 °C en un horno de circulación de aire.
Tabla 135.Muestras con a lutinante Dow KSR4483
continuación
Tabla 136.Muestras con alutinante Dow KSR8811
Tabla 137.Muestras con alutinante Dow KSR8760
T l 1 .M r n l inn Dw K R7
Tabla 139.Muestras con a lutinante Dow KSR8764
Tabla 140.Muestras con a lutinante Dow KSR8762
RESULTADOS: Se realizó un análisis de lotes de producto en cada muestra. Se hicieron el gramaje, el calibre y la prueba de tubo basculante FG511.2. Los resultados del análisis de lotes de producto se proporcionan en la Tabla 141.
Tabla 141.G calibre rueba de tubo basculante FG511.2 de las Muestras 131-148
ANÁLISIS: En promedio, ninguna muestra pasó la prueba de tubo basculante FG511.2 quedando más del 5% de fibras sobre el tamiz de 12 mm. Las Muestras 131-133 con aglutinante Dow KSR4483 tuvieron el mejor rendimiento global, quedando un promedio de aproximadamente el 12 % de fibras sobre el tamiz de 12 mm y pasando la Muestra 133 la prueba, quedando el 1 % de fibras sobre el tamiz. Las Muestras 143-145 con aglutinante Dow 8758 también tuvieron un buen rendimiento, quedando un promedio de aproximadamente el 15% de fibras sobre el tamiz de 12 mm y pasando la Muestra 144 la prueba, quedando el 3 % de fibras sobre el tamiz.
EJEMPLO 17: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables desechables por el inodoroSe prepararon toallitas de acuerdo con la invención y se ensayaron diversos parámetros que incluían la prueba de tubo basculante FG511.2 y la prueba en matraz de agitación FG511.1. El aparato agitador de plataforma usado en la prueba en matraz de agitación se muestra en las figuras 14-15.
MÉTODOS/MATERIALES: Todas las Muestras 149-154 se hicieron en una línea piloto de deposición por aire. La composición de las Muestras 149-154 se da en las Tablas 142-147. Se variaron el tipo y nivel de materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y las propiedades de desecho por el inodorodispersables. Las muestras se curaron a 175 °C en un horno de circulación de aire. La prueba de tubo basculante FG511.2 y la prueba en matraz de agitación FG511.1 se realizaron después de aproximadamente 12 horas de envejecimiento en loción Parents Choice de Wal-Mart a 40 °C.
Tabla 142.Muestra 149 a lutinante Dow KSR4483
Tabla 143.Muestra 150 a lutinante Dow KSR8811
Tabla 144.Muestra 151 a lutinante Dow KSR8760
Tabla 145.Muestra 152 a lutinante Dow KSR8758
Tabla 146.Muestra 153 alutinante Dow KSR8764
Tabla 147.Muestra 154 alutinante Dow KSR8762
RESULTADOS: Se realizó un análisis de lotes de producto en cada muestra. Se hicieron la prueba de tubo basculante FG511.2 y la prueba en matraz de agitación FG511.1. Los resultados del análisis de lotes de producto se proporcionan en la Tabla 148.
T l 14.Anlii l r Pr l n F 11.2
T l 14.Anlii l r Pr n m rz i i n F 11.1
continuación
ANÁLISIS: En promedio, ninguna muestra pasó la prueba de tubo basculante FG511.2 quedando más del 5% de fibras sobre el tamiz de 12 mm. Las Muestras 149-1, 149-2 y 149-3 con aglutinante Dow KSR4483 tuvieron el mejor rendimiento global, quedando un promedio de aproximadamente el 7 % de fibras sobre el tamiz de 12 mm y pasando la Muestra 149-1 la prueba, quedando el 1 % de fibras sobre el tamiz. Las Muestras 154-1, 154-2 y 154-3 con aglutinante Dow 8762 también tuvieron un buen rendimiento, quedando un promedio de aproximadamente el 21 % de fibras sobre el tamiz de 12 mm y pasando la Muestra 154-2 la prueba, quedando el 3 % de fibras sobre el tamiz. Las Muestras 151-1 y 151-2 con aglutinante Dow KSR8760 pasaron la prueba en matraz de agitación FG511.1, quedando el 0% de fibras sobre el tamiz de 12 mm. Las Muestras 152-1 y 152-2 con aglutinante Dow KSR8578 pasaron la prueba en matraz de agitación FG511.2, quedando el 0% de fibras sobre el tamiz de 12 mm. Las Muestras 151-1, 151-2 y 151-3 con el aglutinante Dow KSR8760 no pasaron la prueba de tubo basculante FG511.2, quedando un promedio del 50% de fibra sobre el tamiz de 12 mm y las Muestras 152-1, 152-2 y 152-3 con aglutinante Dow KSR8758 no pasaron la prueba de tubo basculante FG511.2, quedando un promedio del 78 % de fibra sobre el tamiz de 12 mm. La exposición más prolongada al agua en la prueba en matraz de agitación FG511.2 de aproximadamente<6>horas frente a la exposición más corta al agua en la prueba de tubo basculante FG511.1 de aproximadamente 20 minutos puede tener un impacto significativo sobre la descomposición de los aglutinantes Dow KSR8760 y Dow KSR8758.
EJEMPLO 18: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables desechables por el inodoroSe prepararon toallitas de acuerdo con la invención y se ensayaron para determinar diversos parámetros, incluido el gramaje, calibre y CDW en loción. La loción usada para ensayar estas muestras se exprimió de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart. Las pruebas en loción se hicieron después de poner las muestras en la loción durante un período de aproximadamente<1 - 2>segundos (una inmersión rápida) y después de poner las muestras en loción durante aproximadamente 24 horas en un entorno sellado a una temperatura de 40 °C y después de poner las muestras en loción durante aproximadamente 72 horas en un entorno sellado a una temperatura de 40 °C.
MÉTODOS/MATERIALES: Todas las Muestras 155-158 se hicieron en una línea piloto de deposición por aire. La composición de las Muestras 155-158 se da en las Tablas 150-153. Se variaron el tipo y nivel de materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y las propiedades de desecho por el inodorodispersables. Las muestras se curaron a 175 °C en un horno de circulación de aire.
Tabla 150.Muestra 155 a lutinante Dow KSR8758
Tabla 151.Muestra 156 a lutinante Dow KSR8758
Tabla 152.Muestra 157 a lutinante Dow KSR8758
Tabla 153.Muestra 158 a lutinante Dow KSR8811
RESULTADOS: Se realizó un análisis de lotes de producto en cada muestra. Se hicieron el gramaje, el calibre y la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal en loción en un estudio de envejecimiento.
La pérdida de resistencia cuando las muestras se colocan en la loción es crítica para la estabilidad a largo plazo de los productos antes de su uso por parte del consumidor. Este proceso se conoce como envejecimiento en loción. La pérdida de resistencia se puede evaluar midiendo el deterioro de la resistencia en húmedo en dirección transversal de un aglutinante que se incorpora en una toallita a lo largo de un período de tiempo. Esto se hizo añadiendo loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart a razón del 350 % de carga basado en el peso seco de la muestra de toallita, sellando la toallita en un recipiente para impedir la evaporación y poniendo el recipiente con la toallita en un horno a 40 °C durante un período de tiempo. Las toallitas se retiraron y se ensayaron para determinar la resistencia en húmedo en dirección transversal. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en dirección transversal con una inmersión rápida (1 - 2 segundos) en la loción Parents Choice de Wal-Mart para las Muestras 155-157 con aglutinante Dow KSR8758 se dan en las Tablas 154-156. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en dirección transversal con una inmersión rápida (1-2 segundos) en la loción Parents Choice de Wal-Mart para la Muestra 158 con aglutinante Dow KSR8811 se dan en la Tabla 157. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en dirección transversal después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en la loción Parents Choice de Wal-Mart a 40 °C para las Muestras 155-157 con aglutinante Dow KSR8758 se dan en las Tablas 158-160. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en dirección transversal después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en la loción Parents Choice de Wal-Mart a 40 °C para la Muestra 158 con aglutinante Dow KSR8811 se dan en la Tabla 161. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en dirección transversal después de aproximadamente 72 horas de envejecimiento en la loción Parents Choice de Wal-Mart a 40 °C para las Muestras 155-157 con aglutinante Dow KSR8758 se dan en las Tablas 162-164. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en dirección transversal después de aproximadamente 72 horas de envejecimiento en la loción Parents Choice de Wal-Mart a 40 °C para la Muestra 158 con aglutinante Dow KSR8811 se dan en la Tabla 165.
T l 14.Al inn Dw K R7 l 1 n ii nl n inmri n r i n l ión
T l 1 .Al inn Dw K R7 l 2 n ii nl n inmri n r i n l ión
T l 1 .Al inn Dw K R7 l 2 n ii nl n inmri n r i n l ión
T l 17.Al inn Dw K R 11 l 2 n ii nl n inmri n r i n l ión
continuación
T l 1 .Al inn Dw K R7 l 1 n iinl 24 hr nvejecimiento en loción
T l 1 .Al inn Dw K R7 l 2 n iinl 24 hr nvejecimiento en loción
T l 1 .Al inn Dw K R7 l 2 n iinl 24 hr nvejecimiento en loción
T l 11.Al inn Dw K R 11 l 2 n iinl 24 hr nvejecimiento en loción
T l 12.Al inn Dw K R7 l 1 n iinl 72 hr nvejecimiento en loción
T l 1 .Al inn Dw K R7 l 2 n iinl 72 hr nvejecimiento en loción
T l 14.Al inn Dw K R7 l 2 n iinl 72 hr nvejecimiento en loción
continuación
T l 1 .A l in n D w K R 11 l 2 n i i n l 72 h r nvejecimiento en loción
ANÁLISIS: Las muestras con aglutinante Dow KSR8758 de 155-1 a 155-27 con un nivel adicional de aglutinante de aproximadamente el 15 % en peso mostraron un descenso de la resistencia en húmedo en dirección transversal de las muestras que se ensayaron con una inmersión de<1 - 2>segundos en loción con respecto a muestras después de 72 horas de envejecimiento de aproximadamente el 16 %. Las muestras con aglutinante Dow KSR8758 de 156-1 a 156-30 con un nivel adicional de aglutinante de aproximadamente el 20% en peso mostraron un descenso de la resistencia en húmedo en dirección transversal de las muestras que se ensayaron con una inmersión de<1> 2 segundos en loción con respecto a muestras después de 72 horas de envejecimiento de aproximadamente el 30%. Las muestras con aglutinante Dow KSR8758 de 157-1 a 157-30 con un nivel adicional de aglutinante de aproximadamente el 25 % en peso mostraron un descenso de la resistencia en húmedo en dirección transversal de las muestras que se ensayaron con una inmersión de<1 - 2>segundos en loción con respecto a muestras después de 72 horas de envejecimiento de aproximadamente el 23 %. Las muestras con aglutinante Dow KSR8811 de 158-1 a 158-30 con un nivel adicional de aglutinante de aproximadamente el 20% en peso mostraron un descenso de la resistencia en húmedo en dirección transversal de las muestras que se ensayaron con una inmersión de<1> 2 segundos en loción con respecto a muestras después de 72 horas de envejecimiento de aproximadamente el 38 %.
EJEMPLO 19: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables desechables por el inodoroSe prepararon toallitas de acuerdo con la invención y se ensayaron para determinar diversos parámetros, incluido el gramaje, el calibre y la prueba en matraz de agitación FG511.1. Se varió la cantidad de curado para promover la unión adicional del aglutinante. El tiempo de curado, la temperatura de curado y el tipo de horno se cambiaron para determinar el impacto en la dispersabilidad en la prueba en matraz de agitación. Las muestras se ensayaron después del envejecimiento durante aproximadamente 12 horas en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart a una temperatura de 40 °C.
MÉTODOS/MATERIALES: Todas las Muestras 159-161 se hicieron en una línea piloto de deposición por aire. La composición de las Muestras 159-161 se da en las Tablas 166-168. Se variaron el tipo y nivel de materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y las propiedades de desecho por el inodorodispersables. Todas las muestras se curaron una vez a 175 °C en un horno de circulación de aire de la línea piloto. Las Muestras 162-163 se hicieron en una línea piloto de deposición por aire. La composición de las Muestras 162 163 se da en las Tablas 169-170. Se variaron el tipo y nivel de materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y las propiedades de desecho por el inodoro-dispersables. Todas las muestras se curaron dos veces a 175 °C en un horno de circulación de aire de la línea piloto. Las Muestras 164-166 se hicieron en una línea piloto de deposición por aire. La composición de las Muestras 164-166 se da en las Tablas 171-173. Se variaron el tipo y nivel de materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y las propiedades de desecho por el inodoro-dispersables.
Todas las muestras se curaron una vez a 175 °C en un horno de circulación de aire de la línea piloto y una vez a 150 °C durante 15 minutos en un horno estático a escala de laboratorio.
Tabla 166.Muestra 159 alutinante Dow KSR8758
Tabla 167.Muestra 160 a lutinante Dow KSR8758
Tabla 168.Muestra 161 alutinante Dow KSR8758
Tabla 169.Muestra 162 alutinante Dow KSR8811
Tabla 170.Muestra 163 alutinante Dow KSR8811
Tabla 171Muestra 164 alutinante Dow KSR8758
Tabla 172.Muestra 165 alutinante Dow KSR8758
Tabla 173.Muestra 166 alutinante Dow KSR8758
RESULTADOS: Se realizó un análisis de lotes de producto en cada muestra. Se midieron el gramaje y el calibre. Se realizó la prueba en matraz de agitación FG511.1. Los resultados del análisis de lotes de producto para las Muestras 159-161 que se curaron con un solo pase en un horno de circulación de aire de la línea piloto a 175 °C se proporcionan en las Tablas 174-176. Los resultados del análisis de lotes de producto para las Muestras 162-163 que se curaron con dos pases en un horno de circulación de aire de la línea piloto a 175 °C se proporcionan en la Tabla 177-178. Los resultados del análisis de lotes de producto para las Muestras 164-166 que se curaron con un pase en un horno de circulación de aire de línea piloto a 175 °C y después se curaron a 150 °C en un horno estático a escala de laboratorio se proporcionan en la Tabla 179-181.
T l 174.Dw K R7 l 1 nivl iinl n n n n hrn il iin r ir
Tabla 175.Dow KSR8758 al 20 % de nivel adicional con un pase en un horno piloto de deposición por aire
T l 17.Dw K R7 l 2 nivl ii nl n n n n hrn il ii n r ir
Tabla 177.Dow KSR8811 al 20 % de nivel adicional con dos pases en un horno piloto de deposición por aire
T l 17 .D w K R 11 l 2 niv l i i n l n n n h rn il i i n r ire
Tabla 179.Dow KSR8758 al 15 % de nivel adicional con un pase en un horno piloto de deposición por aire y un horno de laboratorio
Tabla 180.Dow KSR8758 al 20 % de nivel adicional con un pase en un horno piloto de deposición por aire y un horno de laboratorio
Tabla 181.Dow KSR8758 al 25 % de nivel adicional con un pase en un horno piloto de deposición por aire y un horno de laboratorio
ANÁLISIS: Las muestras con aglutinante Dow KSR8758 que se curaron en un pase en la línea piloto, las Muestras 159-1, 159-2, 160-1, 160-2, 161-1 y 161-2, pasaron la prueba en matraz de agitación FG511.1 quedando el 0% de fibra en el tamiz de 12 mm. Las Muestras 162-1, 162-2, 162-1, 163-2, 164-1 y 164-2 con Dow KSR8758 se hicieron con composiciones similares a las Muestras 159-1, 159-2, 160-1, 160-2, 161-1 y 161-2 respectivamente y se curaron inicialmente con un pase en una línea piloto y a continuación se sometieron a curado adicional en un horno a escala de laboratorio. Ninguna de estas muestras de composición similar hechas con curado adicional pasó la prueba en matraz de agitación FG511.1. Las Muestras 164-1 y 164-2 con la menor cantidad de aglutinante Dow KSR8758 tuvieron el mejor rendimiento promedio quedando el 11 % de fibra en el tamiz de 12 mm, mientras que las Muestras 165-1, 165-2, 166-1 y 166-2 con mayores niveles de aglutinante Dow KSR8758 tuvieron todas más del 90% de fibra restante sobre el tamiz de<12>mm.
EJEMPLO 20: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables desechables por el inodoroSe prepararon toallitas de acuerdo con la invención y se ensayaron para determinar diversos parámetros, incluido el gramaje, el calibre, la prueba en matraz de agitación FG511.1 después de 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart, la resistencia en húmedo en dirección transversal después de una inmersión rápida en loción exprimida de loción de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart, la resistencia en húmedo en dirección transversal después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart a una temperatura de 40 °C y la resistencia en húmedo en dirección transversal después de aproximadamente 72 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart a una temperatura de 40 °C.
MÉTODOS/MATERIALES: Todas las Muestras 166-167 se hicieron en una línea piloto de deposición por aire. La composición de las Muestras 166-167 se da en las Tablas 182-183. Se variaron el tipo y nivel de materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y las propiedades de desecho por el inodorodispersables. Todas las muestras se curaron a 175 °C en un horno de circulación de aire de la línea piloto.
Tabla 182.Muestra 166 a lutinante Dow KSR8845
Tabla 183.Muestra 167 a lutinante Dow KSR8855
RESULTADOS: Se realizó un análisis de lotes de producto en cada muestra. Se hicieron el gramaje, el calibre, la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal en loción en un estudio de envejecimiento y la prueba en matraz de agitación FG511.1 después del envejecimiento.
Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en dirección transversal con una inmersión rápida (1-2 segundos) en loción Parents Choice de Wal-Mart para la Muestra 166 con aglutinante Dow KSR8845 se dan en la Tabla 184 y para la Muestra 167 se dan en la Tabla 185. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en dirección transversal después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción Parents Choice de Wal-Mart a 40 °C para la Muestra 166 con aglutinante Dow KSR8845 se dan en la Tabla 186 y para la Muestra 167 se dan en la Tabla 187. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en dirección transversal después de aproximadamente 72 horas de envejecimiento en loción Parents Choice de Wal-Mart a 40 °C para la Muestra 166 con aglutinante Dow KSR8845 se dan en la Tabla 188 y para la Muestra 167 se dan en la Tabla 189. Los resultados del análisis de lotes de producto para la prueba en matraz de agitación FG511.1 después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción Parents Choice de Wal-Mart a 40 °C para la Muestra 166 con aglutinante Dow KSR8845 se dan en la Tabla 190 y la para Muestra 167 se dan en la Tabla 191.
Tabla 184.Dow KSR8845 inmersión rá ida en loción
Tabla 185.Dow KSR8855, inmersión rá ida en loción
continuación
T l 1 .Dw K R 4 Env imi n 24 hr n l in
T l 17.Dw K R Env imi n 24 hr n l in
T l 1 .Dw K R 4 Env imi n 72 hr n l in
continuación
T l 1 .D w K R Env imi n 72 h r n l i n
Tabla 190.Aglutinante Dow KSR8845, prueba en matraz de agitación FG511.1 después de aproximadamente 24 h r nv imi n
Tabla 191.Aglutinante Dow KSR8845, prueba en matraz de agitación FG511.1 después de aproximadamente 24 h r nv imi n
ANÁLISIS: Las Muestras 166-1 a las Muestras 166-9 con aglutinante Dow KSR8845 tenían una resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio después de una inmersión de<1 - 2>segundos en loción de 5871 g/m (149 gli). Las Muestras 166-10 a las Muestras 166-18 con aglutinante Dow KSR8845 tenían una resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio después de un envejecimiento de 24 horas en loción de 4846 g/m (123 gli). Las Muestras 166-19 a las Muestras 166-27 con aglutinante Dow KSR8845 tenían una resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio después de un envejecimiento de 72 horas en loción de 5043 g/m (128 gli). Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio después de una inmersión de 1-2 segundos en loción frente a un envejecimiento de 24 horas en loción mostró una disminución de aproximadamente el 17 %. Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio después de un envejecimiento de 24 horas en loción frente a un envejecimiento de 96 horas en loción mostró un aumento de aproximadamente el 4 %. Estos resultados muestran que el aglutinante KSR8845 ha detenido la degradación en loción después de aproximadamente 24 horas con una disminución total de la resistencia en húmedo en dirección transversal desde la inmersión de 1-2 segundos al envejecimiento de 72 horas en loción de aproximadamente el 14%. Las Muestras 166-28 y 166-30 pasaron la prueba en matraz de agitación FG511.1, quedando 1 % de fibra sobre el tamiz de 12 mm para cada una. La Muestra 166-29 no pasó la prueba en matraz de agitación FG511.1, quedando el 12 % de fibra sobre el tamiz de 12 mm. Las Muestras 166-28, 166-29 y 166-30 tenían una prueba en matraz de agitación FG511.1 promedio de aproximadamente el 5 % restante sobre el tamiz de<12>mm, lo cual pasa la prueba.
Las Muestras 167-1 a las Muestras 167-10 con aglutinante Dow KSR8855 tenían una resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio después de una inmersión de 1-2 segundos en loción de 6383 g/m (162 gli). Las Muestras 167-11 a las Muestras 167-20 con aglutinante Dow KSR8855 tenían una resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio después de un envejecimiento de 24 horas en loción de 5122 g/m (130 gli). Las Muestras 167-21 a las Muestras 167-30 con aglutinante Dow KSR8855 tenían una resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio después de un envejecimiento de 72 horas en loción de 4649 (118 gli). Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio después de una inmersión de 1-2 segundos en loción frente a un envejecimiento de 24 horas en loción mostró una disminución de aproximadamente el 20 %. Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio después de un envejecimiento de 24 horas en loción frente a un envejecimiento de 96 horas en loción mostró una disminución adicional de aproximadamente el 9 %. Estos resultados muestran que el aglutinante KSR8855 ha ralentizado la velocidad de degradación, pero no ha detenido la degradación en loción. Estos resultados muestran que el aglutinante KSR8855 tiene una disminución total de la resistencia en húmedo en dirección transversal desde la inmersión de 1-2 segundos al envejecimiento de 72 horas en loción de aproximadamente el 27%. Todas las Muestras 167-31, 167-2 y 166-33 pasaron la prueba en matraz de agitación FG511.1, quedando del 1 % al 5 % de fibra sobre el tamiz de 12 mm para cada una.
EJEMPLO 21: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables desechables por el inodoroSe prepararon toallitas de acuerdo con la invención y se ensayaron para determinar diversos parámetros, incluido el gramaje, el calibre, la prueba en matraz de agitación FG511.1 después de 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart, la resistencia en húmedo en dirección transversal después de una inmersión rápida en loción exprimida de loción de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart, la resistencia en húmedo en dirección transversal después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart a una temperatura de 40 °C y la resistencia en húmedo en dirección transversal después de aproximadamente 72 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart a una temperatura de 40 °C.
MÉTODOS/MATERIALES: Todas las Muestras 168-169 se hicieron en una línea piloto de deposición por aire. La composición de las Muestras 168-169 con aglutinante Dow KSR8758 se da en las Tablas 192-193. Se variaron el tipo y nivel de materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y las propiedades de desecho por el inodoro-dispersables. Todas las muestras se curaron a 175 °C en un horno de circulación de aire de la línea piloto.
Tabla 192.Muestra 168 a lutinante Dow KSR8758 sin fibra bicom onente
Tabla 193.Muestra 169 a lutinante Dow KSR8758 con fibra bicom onente
RESULTADOS: Se realizó un análisis de lotes de producto en cada muestra. Se hicieron el gramaje, el calibre, la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal en loción en un estudio de envejecimiento y la prueba en matraz de agitación FG511.1 después del envejecimiento.
Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en dirección transversal con una inmersión rápida (1-2 segundos) en loción Parents Choice de Wal-Mart para la Muestra 168 con aglutinante Dow KSR8758 y sin fibra bicomponente se dan en la Tabla 194 y para la Muestra 169 con aglutinante Dow KSR8758 y fibra bicomponente se dan en la Tabla 195. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en dirección transversal después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción Parents Choice de Wal-Mart a 40 °C para la Muestra 168 con aglutinante Dow KSR8758 y sin fibra bicomponente se dan en la Tabla 196 y para la Muestra 169 con aglutinante Dow KSR8758 y fibra bicomponente se dan en la Tabla 197. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en dirección transversal después de aproximadamente 72 horas de envejecimiento en loción Parents Choice de Wal-Mart a 40 °C para la Muestra 168 con aglutinante Dow KSR8758 y sin fibra bicomponente se dan en la Tabla 198 y para la Muestra 169 se dan en la Tabla 199.
Los resultados del análisis de lotes de producto para la prueba en matraz de agitación FG511.1 después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción Parents Choice de Wal-Mart a 40 °C para la Muestra 168 con aglutinante Dow KSR8758 y sin fibra bicomponente se dan en la Tabla 200 y para la Muestra 169 con aglutinante Dow KSR8758 y fibra bicomponente se dan en la Tabla 201.
Tabla 194.A lutinante Dow KSR8758 sin fibra bicom onente inmersión rá ida en loción
Tabla 195.A lutinante Dow KSR8758 con fibra bicom onente inmersión rá ida en loción
T l 1 .Al inn Dw K R7 in fir i m nn nv imin 24 hr n l in
T l 17.Al in n Dw K R7 n fi r i m nn nv imin 24 hr n l in
T l 1 .Al inn Dw K R7 in fir i m nn nv imin 72 hr n l in
T l 1 .A l in n D w K R 7 n fi r i m n n nv imi n 72 h r n l i n
Tabla 200.Aglutinante Dow KSR8758 con fibra bicomponente, prueba en matraz de agitación FG511.1 después de r xim m n 24 h r nv imi n
Tabla 201.Aglutinante Dow KSR8758 sin fibra bicomponente, prueba en matraz de agitación FG511.1 después de r xim m n 24 h r nv imi n
ANÁLISIS: Las Muestras 168-1 a las Muestras 168-10 con aglutinante Dow KSR8758 y sin fibra bicomponente tenían una resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio después de una inmersión de<1> 2 segundos en loción de aproximadamente 5871 g/m (149 gli). Las Muestras 168-11 a las Muestras 168-20 con aglutinante Dow KSR8758 y sin fibra bicomponente tenían una resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio después de un envejecimiento de 24 horas en loción de 5437 g/m (138 gli). Las Muestras 168 21 a las Muestras 168-30 con aglutinante Dow KSR8578 y sin fibra bicomponente tenían una resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio después de un envejecimiento de 72 horas en loción de 5713 (145 gli). Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio después de una inmersión de 1-2 segundos en loción frente a un envejecimiento de 24 horas en loción mostró una disminución de aproximadamente el 7 %. Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio después de un envejecimiento de 24 horas en loción frente a un envejecimiento de 96 horas en loción mostró un aumento de aproximadamente el 5 %. Estos resultados muestran que el aglutinante KSR8845 ha detenido la degradación en loción después de aproximadamente 24 horas con una disminución total de la resistencia en húmedo en dirección transversal desde la inmersión de 1-2 segundos al envejecimiento de 72 horas en loción de aproximadamente el 3 %. Las Muestras 168-31 pasaron la prueba en matraz de agitación FG511.1, quedando el 2 % de fibra sobre el tamiz de 12 mm. Las Muestras 168-32 y la Muestra 168-33 no pasaron la prueba en matraz de agitación FG511.1. Las Muestras 168-31, 168-32 y 168-33 tenían una prueba en matraz de agitación FG511.1 promedio de aproximadamente el 32 % restante sobre el tamiz de 12 mm, lo cual no pasó la prueba.
Las Muestras 169-1 a las Muestras 169-10 con aglutinante Dow KSR8758 y con fibra bicomponente tenían una resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio después de una inmersión de<1 - 2>segundos en loción de aproximadamente 7604 g/m (193 gli). Las Muestras 169-11 a las Muestras 169-20 con aglutinante Dow KSR8758 y con fibra bicomponente tenían una resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio después de un envejecimiento de 24 horas en loción de 7368 g/m (187 gli). Las Muestras 169-21 a las Muestras 169-30 con aglutinante Dow KSR8578 y con fibra bicomponente tenían una resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio después de un envejecimiento de 72 horas en loción de 7053 g/m (179 gli). Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio después de una inmersión de 1-2 segundos en loción frente a un envejecimiento de 24 horas en loción mostró una disminución de la resistencia de aproximadamente el 3 %. Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio después de un envejecimiento de 24 horas en loción frente a un envejecimiento de 96 horas en loción mostró una disminución de la resistencia de aproximadamente el 4 %. Estos resultados muestran que el aglutinante KSR8758 con fibra bicomponente continúa la degradación lentamente después de 24 horas con una disminución total de la resistencia en húmedo en dirección transversal desde la inmersión de<1 - 2>segundos al envejecimiento de 72 horas en loción de aproximadamente el 7 %. Ninguna de las Muestras 169-31, 169-32 y 169 33 pasó la prueba en matraz de agitación FG511.1, quedando aproximadamente el 52 % de fibra sobre el tamiz de<12>mm.
EJEMPLO 22: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables desechables por el inodoroSe prepararon toallitas de acuerdo con la invención y se ensayaron para determinar diversos parámetros, incluido el gramaje, el calibre, la prueba en matraz de agitación FG511.1 después de 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart, la resistencia en húmedo en dirección transversal después de una inmersión rápida en loción exprimida de loción de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart, la resistencia en húmedo en dirección transversal después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart a una temperatura de 40 °C y la resistencia en húmedo en dirección transversal después de aproximadamente 72 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart a una temperatura de 40 °C.
MÉTODOS/MATERIALES: Todas las Muestras 170-171 se hicieron en una línea piloto de deposición por aire. La composición de las Muestras 170-171 con aglutinante Dow KSR8855 se da en las Tablas 202-203. Se variaron el tipo y nivel de materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y las propiedades de desecho por el inodoro-dispersables. Todas las muestras se curaron a 175 °C en un horno de circulación de aire de la línea piloto.
Tabla 202.Muestra 170 a lutinante Dow KSR8855 sin fibra bicom onente
Tabla 203.Muestra 171 a lutinante Dow KSR8855 con fibra bicom onente
RESULTADOS: Se realizó un análisis de lotes de producto en cada muestra. Se hicieron el gramaje, el calibre, la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal en loción en un estudio de envejecimiento y la prueba en matraz de agitación FG511.1 después del envejecimiento.
Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en dirección transversal con una inmersión rápida (1-2 segundos) en loción Parents Choice de Wal-Mart para la Muestra 170 con aglutinante Dow KSR8855 y sin fibra bicomponente se dan en la Tabla 204 y para la Muestra 171 con aglutinante Dow KSR8855 y fibra bicomponente se dan en la Tabla 205. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en dirección transversal después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en la loción Parents Choice de Wal-Mart a 40 °C para la Muestra 170 con aglutinante Dow KSR8855 y sin bicomponente se dan en la Tabla 206. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en dirección transversal después de aproximadamente 72 horas de envejecimiento en loción Parents Choice de Wal-Mart a 40 °C para la Muestra 170 con aglutinante Dow KSR8855 y sin fibra bicomponente se dan en la Tabla 207 y para la Muestra 171 se dan en la Tabla 208.
Los resultados del análisis de lotes de producto para la prueba en matraz de agitación FG511.1 después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción Parents Choice de Wal-Mart a 40 °C para la Muestra 170 con aglutinante Dow KSR8855 y sin fibra bicomponente se dan en la Tabla 209 y para la Muestra 171 con aglutinante Dow KSR8855 y fibra bicomponente se dan en la Tabla 210.
Tabla 204.Alutinante Dow KSR8855 sin fibra bicomonente inmersión ráida en loción
T l 2 .Al inn Dw K R n fi r i m nn inmri n r i n l in
T l 2 .Al inn Dw K R in fir i m nn nv imin 24 hr n l in
T l 27.Al inn Dw K R in fir i m nn nv imin 72 hr n l i n
T l 2 .Al in n Dw K R n fi r i m nn nv imin 72 hr n l i n
Tabla 209.Aglutinante Dow KSR8855 con fibra bicomponente, prueba en matraz de agitación FG511.1 después de r xim mn 24 hr nv imi n
Tabla 210.Aglutinante Dow KSR8855 sin fibra bicomponente, prueba en matraz de agitación FG511.1 después de r xim mn 24 hr nv imi n
ANÁLISIS: Las Muestras 170-1 a las Muestras 170-10 con aglutinante Dow KSR8855 y sin fibra bicomponente tenían una resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio después de una inmersión de<1>2 segundos en loción de aproximadamente 6304 g/m (160 gli). Las Muestras 170-11 a las Muestras 170-20 con aglutinante Dow KSR8855 y sin fibra bicomponente tenían una resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio después de un envejecimiento de 24 horas en loción de 5831 g/m (148 gli). Las Muestras 170 21 a las Muestras 170-30 con aglutinante Dow KSR8855 y sin fibra bicomponente tenían una resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio después de un envejecimiento de 72 horas en loción de 5713 g/m (145 gli). Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio después de una inmersión de 1-2 segundos en loción frente a un envejecimiento de 24 horas en loción mostró una disminución de la resistencia de aproximadamente el 7 %. Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio después de un envejecimiento de 24 horas en loción frente a un envejecimiento de 96 horas en loción mostró una disminución de la resistencia de aproximadamente el 2 %. Estos resultados muestran que el aglutinante KSR8855 ha detenido básicamente la degradación en loción después de aproximadamente 24 horas con una disminución total de la resistencia en húmedo en dirección transversal desde la inmersión de 1-2 segundos al envejecimiento de 72 horas en loción de aproximadamente el 9 %. Todas las Muestras 170-31, 170-32 y 170-33 pasaron la prueba en matraz de agitación FG511.1, quedando el 0% de fibra sobre el tamiz de<12>mm.
Las Muestras 171-1 a las Muestras 171-10 con aglutinante Dow KSR8855 y con fibra bicomponente tenían una resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio después de una inmersión de<1 - 2>segundos en loción de aproximadamente 9732 g/m (247 gli). Las Muestras 171-11 a las Muestras 171-20 con aglutinante Dow KSR8855 y sin fibra bicomponente tenían una resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio después de un envejecimiento de 72 horas en loción de 9338 g/m (237 gli). Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio después de una inmersión de<1 - 2>segundos en loción frente a un envejecimiento de 72 horas en loción mostró una disminución de la resistencia de aproximadamente el 4 %. Estos resultados muestran que el aglutinante KSR8855 con fibra bicomponente tiene poca degradación con respecto a la resistencia en húmedo en dirección transversal inicial de la prueba de inmersión de 1-2 segundos. Ninguna de las Muestras 171-21, 171-22 y 171-23 pasó la prueba en matraz de agitación FG511.1, quedando un promedio de aproximadamente el<88>% de fibra sobre el tamiz de<12>mm.
EJEMPLO 23: Efecto de las fibras de pulpa de celulosa modificadas con compuesto de metal polivalente en la resistencia a la tracción en húmedo de láminas de toallitas unidas con aglutinante de VAE repulpableMateriales: Se usaron los siguientes materiales principales en el presente ejemplo.
(i) Fibras de pulpa de celulosa húmedas, nunca secadas a una consistencia del 37 %, fabricadas por Buckeye Technologies Inc.,
(ii) Solución acuosa de sulfato de aluminio en una concentración del 48,5 %, suministrada por General Chemical, (iii) Emulsión de aglutinante repulpable Vinnapas EP907 suministrada por Wacker.
Preparación de fibras de pulpa de celulosa modificadas:
Se puso pulpa de celulosa húmeda, nunca secada, en una cantidad de 437 g, en un cubo de 5 galones lleno de agua y se agitó durante 10 min. El pH de la suspensión se llevó a aproximadamente 4,0 con una solución acuosa al 10 % de H<2>SO<4>. A la suspensión se le añadió una solución acuosa de sulfato de aluminio, en una cantidad de 29,1 g y la agitación continuó durante 20 min más. Posteriormente, a la suspensión se le añadió una solución acuosa al 5 % de NaOH para llevar el pH a 5,7. La suspensión resultante se usó para fabricar una lámina de pulpa de celulosa en un formador de hojas de prueba dinámico de laboratorio.
Una lámina de pulpa de celulosa aún húmeda fabricada de este modo se prensó con una prensa de laboratorio varias veces, primero con una presión más baja que con una presión más alta para eliminar el exceso de agua. A continuación, la lámina de pulpa de celulosa se secó en un secador de tambor de laboratorio calentado a 110 °C. El gramaje de la lámina de pulpa de celulosa seca fue de aproximadamente 730 g/m<2>y su densidad fue de aproximadamente 0,55 g/cm3.
Todo el procedimiento descrito anteriormente se repitió dos veces usando diversas cantidades de solución acuosa de sulfato de aluminio. Además, se preparó una lámina de pulpa de celulosa de control usando pulpa de celulosa Foley Fluffs® nunca secada sin tratamiento adicional con ninguno de los productos químicos mencionados anteriormente. Se analizó el contenido de aluminio de muestras de fibra de pulpa de celulosa preparadas de este modo en forma de láminas usando un espectrómetro de emisión óptica ICP, Varian 735-ES. Los resultados de este análisis se resumen en la Tabla 211.
T l 211.n ni l mini n m r fi r l a de celulosa
Preparación de muestras de láminas de toallitas para la evaluación de la resistencia a la tracción en húmedo:
Las cuatro láminas de pulpa de celulosa con diversos contenidos de aluminio y una sin aluminio, descritas anteriormente, se acondicionaron durante una noche a 22 °C y el 50 % de humedad relativa. Las láminas de pulpa de celulosa se desintegraron usando un desintegrador de láminas de pulpa Cell Mill™ de Kamas, fabricado por Kamas Industri AB de Suecia. Después de la desintegración de las láminas de pulpa de celulosa se obtuvieron cuatro muestras de pelusa separadas a partir de cada lámina de pulpa de celulosa individual. Se usó un aparato de formación en húmedo de laboratorio, personalizado para formar láminas de toallitas a partir de cada una de las muestras de fibras húmedas preparadas. El aparato de formación en húmedo de laboratorio para hacer las láminas de toallitas se ilustra en la figura 17. El método general para fabricar la lámina de toallita es el siguiente:
Se pesan las muestras de pelusa obtenidas por desintegración de la lámina de pulpa de celulosa en una cantidad de 4,53 g cada una y cada muestra pesada se remoja por separado en agua durante una noche. Al día siguiente, cada una de las muestras de fibras húmedas resultantes se transfiere al recipiente<8>y se dispersan en agua. El volumen de la suspensión se ajusta en ese punto con agua de modo que el nivel de la dispersión en el recipiente<8>esté a una altura de 93/8 pulgadas (23,8 cm). Posteriormente, la fibra se mezcla además con el agitador de metal 1. A continuación se drena completamente el agua del recipiente y se forma una lámina de toallita húmeda sobre un tamiz de malla 10026. La caja de vacío ranurada 14 se usa posteriormente para eliminar el exceso de agua de la lámina arrastrando el tamiz de malla 100 con la lámina húmeda a través de la ranura de vacío. Cada lámina de toallita cuando está todavía sobre el tamiz se seca a continuación sobre el secador de tambor de laboratorio.
Las muestras de láminas de toallitas preparadas de este modo tenían una forma cuadrada con dimensiones de 12 pulgadas por 12 pulgadas (o 30,5 cm por 30,5 cm). Se preparó una emulsión de Vinnapas EP907 con un contenido de sólidos del 10 % y se pulverizaron 7,50 g de esta emulsión sobre un lado de cada una de las láminas de toallitas. A continuación, cada lámina de toallita tratada de este modo se secó en un horno de convección de laboratorio a 150 °C durante 5 min. A continuación, se pulverizó el otro lado de cada lámina de toallita con 7,50 g de la emulsión de Vinnapas EP907 al 10 % y cada lámina de toallita tratada se secó de nuevo en el horno de 150 °C durante 5 min. Se midió el calibre de las láminas de toallitas tratadas secas usando un medidor de espesor de Ames, modelo n.°: BG2110-0-04. El calibre objetivo de las láminas de toallitas preparadas era de 1 mm. Se usó el mismo calibre objetivo para todas las láminas de toallitas preparadas en este ejemplo y en todos los demás ejemplos en los que se hicieron las láminas de toallitas usando el aparato de formación en húmedo de laboratorio. Siempre que el calibre de las muestras preparadas en el presente ejemplo y todos los demás de dichos ejemplos fuera sustancialmente mayor del objetivo de<1>mm, las muestras se prensaron adicionalmente en una prensa de laboratorio para lograr el calibre objetivo de<1>mm.
Medición de la resistencia a la tracción de las láminas de toallitas tratadas:
A continuación, las muestras de láminas de toallitas tratadas secas se cortaron en tiras que tenían la anchura de 1 pulgada (o 25 mm) y la longitud de 4 pulgadas (o 100 mm). Cada tira se empapó durante 10 s en la loción exprimida de las toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart. Inmediatamente después de remojar la tira en la loción durante 10 s se midió su resistencia a la tracción usando un analizador de Instron, modelo n.° 3345 con la velocidad de prueba ajustada a 12 pulgadas/min (o 300 mm/min) y una celda de carga de 50 N. La figura 18 ilustra el efecto del contenido de aluminio en la fibra de celulosa usada para la preparación de las láminas de toallitas en la resistencia a la tracción de las láminas de toallitas después de remojarlas en la loción durante<10>s.
Se ha descubierto que cuanto más aluminio está contenido en la fibra de celulosa, mayor es la resistencia a la tracción de la lámina de toallita correspondiente. Este descubrimiento muestra que la integridad de la lámina de toallita se puede controlar modificando la reactividad de la pulpa de celulosa que se usa para formar la lámina de toallita.
EJEMPLO 24. Efecto de la fibra de pulpa de celulosa modificada en la resistencia a la tracción en húmedo y dispersabilidad de las láminas de toallitas unidas con aglutinante de VAE repulpable
Materiales. Se usaron los siguientes materiales principales en el presente ejemplo.
- (i) EO1123, fibras de pulpa de celulosa experimentales usadas como control, fabricadas por Buckeye Technologies Inc.,
- (ii) FFLE+, fibras de pulpa de celulosa modificadas comerciales en forma de lámina fabricadas por Buckeye Technologies Inc., y
- (iii) Emulsión de aglutinante repulpable Vinnapas EP907 suministrada por Wacker.
Producción a escala piloto de láminas de toallitas experimentales. Se fabricaron muestras de láminas de toallitas en una línea de formación de tambor de deposición por aire a escala piloto. Las composiciones objetivo de las Muestras 5 y<6>preparadas se muestran en la Tabla 212 y en la Tabla 213.
Tabla 212.Muestra 5
Tabla 213.Muestra
Con el fin de asegurar un curado completo de las Muestras 5 y<6>, se calentaron adicionalmente en el horno de convección de laboratorio a 150 °C durante 15 min. Se midió el calibre de las Muestras 5 y<6>usando un medidor de grosor de Ames, modelo n.°: BG2110-0-04. El calibre de estas muestras de las láminas de toallitas varió de aproximadamente<0 ,8>mm a aproximadamente<1 , 0>mm.
Medición de la resistencia a la tracción de las Muestras 5 y<6>:
Las Muestras 5 y<6>totalmente curadas de las láminas de toallitas se cortaron en la dirección transversal de la máquina en tiras que tenían la anchura de 1 pulgada (o 25 mm) y la longitud de 4 pulgadas (o 100 mm). Cada tira se empapó en la loción exprimida de las toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart. Las tiras se remojaron en la loción durante 24 h a 40 °C. Después de esto, las tiras húmedas se ensayaron para determinar su resistencia a la tracción usando el instrumento y el procedimiento descritos en el Ejemplo 23. La figura 19 ilustra la diferencia entre las resistencias a la tracción medidas de las Muestras 5 y<6>. Se descubrió que la Muestra<6>que contenía la fibra de pulpa de celulosa FFLE+ tenía una mayor resistencia a la tracción en húmedo después de remojarse en la loción que la resistencia a la tracción correspondiente de la Muestra 5 que contenía la fibra de pulpa de celulosa EO1123. Este hallazgo significa que la FFLE+, que es una fibra de pulpa de celulosa modificada, tiene un efecto positivo en las propiedades de unión del aglutinante Vinnapas EP907 en comparación con el efecto ejercido por la fibra de pulpa de celulosa EO1123 de control.
Medición de la dispersabilidad de las Muestras 5 y<6>:
La dispersabilidad de las Muestras 5 y<6>se midió de acuerdo con la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las Directrices INDA. Antes de las pruebas, las muestras se remojaron en la loción exprimida de las toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart. La cantidad de la loción usada para cada muestra era 3,5 veces el peso de la muestra. Cada muestra tenía una forma rectangular con la anchura de 4 pulgadas (o 10,2 cm) y la longitud de 4 pulgadas (o 10,2 cm). Se añadió la loción a las láminas, se masajeó suavemente en el material y se almacenó durante una noche. A continuación, las muestras se desecharon por el inodoro de prueba una vez y se recogieron. A continuación se pusieron en el tubo del aparato de prueba de tubo basculante de dispersabilidad. Se realizó la prueba de dispersabilidad usando 240 ciclos de movimientos repetidos del tubo basculante que contenía las muestras ensayadas. Después de cada prueba, la muestra se puso sobre un tamiz y se lavó con una corriente de agua como se especifica por la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las Directrices INDA. A continuación, el material residual se recogió del tamiz y se secó a 105 °C durante 1 hora. La figura 20 ilustra los resultados mostrando el porcentaje de dispersabilidad, es decir, el porcentaje del material desintegrado de las Muestras 5 y<6>que pasó a través del tamiz del aparato de prueba de tubo basculante. Puede observarse que ambas muestras presentaban una dispersabilidad relativamente alta. Con fines comparativos, la lámina de toallita normal, tal como las toallitas húmedas Parent Choice comerciales, tiene una dispersabilidad de aproximadamente el 0 %.EJEMPLO 25. Efecto de la fibra de pulpa de celulosa modificada en la resistencia a la tracción en húmedo y dispersabilidad de las láminas de toallitas de tres capas unidas con aglutinante de VAE repulpableMateriales: Se usaron los siguientes materiales principales en el presente ejemplo:
- (i) EO1123, fibras de pulpa de celulosa experimentales usadas como control, fabricadas por Buckeye Technologies Inc.,
- (ii) FFLE+, fibras de pulpa de celulosa modificadas comerciales en forma de lámina fabricadas por Buckeye Technologies Inc.,
- (iii) Emulsión de aglutinante repulpable Vinnapas EP907 suministrada por Wacker, y
(iv) Fibra aglutinante bicomponente Trevira 1661, 2,2 dtex,<6>mm de largo.
Producción a escala piloto de láminas de toallitas experimentales
Se fabricaron muestras de láminas de toallitas en una línea de formación de tambor de deposición por aire a escala piloto. Las composiciones objetivo de las Muestras 7 y<8>preparadas se muestran en la Tabla 214 y en la Tabla 215.
Tabla 214.Muestra 7
Tabla 215.Muestra<8>
Las Muestras 7 y<8>se calentaron adicionalmente en el horno de convección de laboratorio a 150 °C durante 15 min. El calibre de estas muestras de las láminas de toallitas varió de aproximadamente 0,8 mm a aproximadamente<1 , 0>mm.
Medición de la resistencia a la tracción de las Muestras 7 y<8>:
Las Muestras 7 y<8>de las láminas de toallitas se cortaron en la dirección transversal de la máquina en tiras que tenían la anchura de 1 pulgada (o 25 mm) y la longitud de 4 pulgadas (o 100 mm). Cada tira se empapó en la loción exprimida de las toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart. Las tiras se remojaron en la loción durante 24 h a 40 °C. Después de esto, las tiras húmedas se ensayaron para determinar su resistencia a la tracción usando el instrumento y el procedimiento descritos en el Ejemplo 23. La figura 21 ilustra la diferencia entre las resistencias a la tracción medidas de las Muestras 7 y<8>. Se encontró que la Muestra<8>que contenía la fibra de pulpa de celulosa FFLE+ tenía una mayor resistencia a la tracción en húmedo después de remojarse en la loción que la resistencia a la tracción correspondiente de la Muestra 7 que contenía la fibra de pulpa de celulosa EO1123. De nuevo, este hallazgo significa que FFLE+, que es una fibra de pulpa de celulosa modificada, tiene un efecto positivo en las propiedades de unión del aglutinante Vinnapas EP907 en comparación con el efecto ejercido por la fibra de pulpa de celulosa EO1123 de control. En este caso, la diferencia entre los efectos ejercidos por las dos fibras de pulpa de celulosa no era tan pronunciada como en el Ejemplo 2 probablemente porque el contenido total del aglutinante Vinnapas EP907 en las Muestras 7 y<8>era mucho menor que en las Muestras 5 y<6>.
Medición de la dispersabilidad de las Muestras 7 y<8>:
La dispersabilidad de las Muestras 7 y<8>se midió de acuerdo con la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las Directrices INDA. Se realizó la prueba de dispersabilidad usando 240 ciclos de movimientos repetidos del tubo basculante que contenía las muestras ensayadas. La figura 22 ilustra los resultados mostrando el porcentaje de dispersabilidad, es decir, el porcentaje del material desintegrado de las Muestras 7 y<8>que pasó a través del tamiz del aparato de prueba de tubo basculante. Puede observarse que ambas muestras presentaban una dispersabilidad relativamente alta.
EJEMPLO 26. Efecto de la fibra de pulpa de celulosa modificada con polímeros policatiónicos en la resistencia a la tracción en húmedo de láminas de toallitas unidas con aglutinante de VAE repulpableMateriales. Se usaron los siguientes materiales principales en el presente ejemplo:
- (i) Fibras de pulpa de celulosa húmedas, nunca secadas a una consistencia del 37 %, fabricadas por Buckeye Technologies Inc.,
- (ii) Emulsión de aglutinante repulpable Vinnapas EP907 suministrada por Wacker,
- (iii) Solución de polímero de poliamina Catiofast 159(A) suministrada por BASF, y
- (iv) Solución de poli(cloruro de dialildimetilamonio) Catiofast 269 suministrada por BASF.
Preparación de fibras de pulpa de celulosa modificadas
La pulpa de celulosa húmeda, nunca secada, en una cantidad de 437 g, se puso en un cubo de 5 galones lleno de agua y se agitó durante 10min. A la suspensión se le añadió una solución acuosa de Catiofast 159 (A) a una concentración del 50% en una cantidad de 14,1 g y la agitación continuó durante 20 min más. La suspensión resultante se usó para fabricar una lámina de pulpa de celulosa en un formador de hojas dinámico de laboratorio descrito en el Ejemplo 23.
Por lo tanto, la lámina de pulpa de celulosa producida se prensó y se secó de la misma manera que se ha descrito en el Ejemplo 23.
El procedimiento descrito anteriormente se repitió usando, en lugar de la solución Catiofast 159 (A), una solución acuosa de Catiofast 269 a una concentración del 40 % en una cantidad de 17,7 g. Por lo tanto, se obtuvieron dos láminas de pulpa de celulosa modificadas, es decir, la Muestra 9 que contenía Catiofast 159(A) y la Muestra 10 que contenía Catiofast 269. También se preparó la Muestra 1 descrita en el Ejemplo 23 como muestra de control sin tratar de lámina de pulpa de celulosa.
Preparación de las muestras de láminas de toallitas
Las tres láminas de pulpa de celulosa, es decir, las Muestras 1, 9 y 10 se acondicionaron y a continuación se desintegraron de la misma manera que se ha descrito en el Ejemplo 1. Después de la desintegración de las láminas de pulpa de celulosa se obtuvieron tres muestras de pelusa separadas a partir de cada muestra de lámina de pulpa de celulosa individual. Las muestras de pelusa obtenidas se usaron para fabricar una lámina de toallita de la misma manera que se ha descrito en el Ejemplo 23. Se preparó una emulsión de Vinnapas EP907 con un contenido de sólidos del 10 % y se pulverizaron 7,50 g de esta emulsión sobre un lado de cada una de las láminas de toallitas. A continuación, cada lámina de toallita tratada de este modo se secó en un horno de convección de laboratorio a 150 °C durante 5 min. A continuación, se pulverizó el otro lado de cada lámina de toallita con 7,50 g de la solución al 10 % de Vinnapas EP907 y cada lámina de toallita tratada se secó de nuevo en el horno a 150 °C durante 5 min. Medición de la resistencia a la tracción de las láminas de toallitas tratadas
A continuación, las muestras de láminas de toallitas tratadas secas se cortaron en tiras que tenían la anchura de 1 pulgada (o 25 mm) y la longitud de 4 pulgadas (o 100 mm). Cada tira se empapó durante 10 s en la loción exprimida de las toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart. Inmediatamente después de remojar la tira en la loción durante 10 s se midió su resistencia a la tracción de la misma manera que se ha descrito en el Ejemplo 23. La figura 23 ilustra el efecto de los polímeros Catiofast en la fibra de celulosa usada para la preparación de las láminas de toallitas en la resistencia a la tracción de las láminas de toallitas después de remojarlas en la loción durante<10>s. Se ha encontrado que las láminas de toallitas fabricadas con fibras de pulpa de celulosa modificadas con los polímeros Catiofast tenían mayores resistencias a la tracción en húmedo que la resistencia a la tracción en húmedo de las láminas de toallitas fabricadas con las fibras de pulpa de celulosa de control. Los resultados obtenidos indican que las fibras de celulosa modificadas con polímeros policatiónicos aumentan la capacidad de unión del aglutinante de VAE repulpable.
EJEMPLO 27. Efecto de la fibra de pulpa de celulosa modificada en la resistencia a la tracción en húmedo de láminas de toallitas unidas con aglutinante a base de uretano
Materiales. Se usaron los siguientes materiales principales en el presente ejemplo:
- (i) EO1123, fibras de pulpa de celulosa experimentales usadas como control, fabricadas por Buckeye Technologies Inc.,
- (ii) FFLE+, fibras de pulpa de celulosa modificadas comerciales en forma de lámina fabricadas por Buckeye Technologies Inc.,
- (iii) Solución de aglutinante a base de uretano WD4047 suministrada por HB Fuller,
Producción a escala piloto de láminas de toallitas experimentales
Se fabricaron muestras de láminas de toallitas en una línea de formación de tambor de deposición por aire a escala piloto. Las composiciones objetivo de las Muestras 11 y 12 preparadas se muestran en la Tabla 216 y en la Tabla 217.
Tabla 216.Muestra 11
Tabla 217.Muestra 12
Las Muestras 11 y 12 se calentaron adicionalmente en el horno de convección de laboratorio a 150 °C durante 5 min. Se midió el calibre de las Muestras 11 y 12 usando un medidor de grosor de Ames, modelo n.°: BG2110-0-04. El calibre de estas muestras de las láminas de toallitas varió de aproximadamente 0,7 mm a aproximadamente 0,9 mm.
Medición de la resistencia a la tracción de las Muestras 11 y 12:
Las Muestras 11 y 12 de las láminas de toallitas se cortaron en la dirección transversal de la máquina en tiras que tenían la anchura de 1 pulgada (o 25 mm) y la longitud de 4 pulgadas (o 100 mm). Cada tira se empapó en la loción exprimida de las toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart. Las tiras se remojaron en la loción durante 24 h a 40 °C. Después de esto, las tiras húmedas se ensayaron para determinar su resistencia a la tracción usando el instrumento y el procedimiento descritos en el Ejemplo 23. La figura 24 ilustra la diferencia entre las resistencias a la tracción medidas de las Muestras 11 y 12. Se encontró que la Muestra 12 que contenía la fibra de pulpa de celulosa FFLE+ tenía una mayor resistencia a la tracción en húmedo después de remojarse en la loción que la resistencia a la tracción correspondiente de la Muestra 11 que contenía la fibra de pulpa de celulosa EO1123. Este hallazgo significa que FFL<e>+, que es una fibra de pulpa de celulosa modificada, tiene un efecto más fuerte en las propiedades de unión del aglutinante WD4047 en comparación con el efecto ejercido por la fibra de pulpa de celulosa EO1123 de control.
EJEMPLO 28. Efecto de las fibras de celulosa modificadas con glicerol en la resistencia a la tracción en húmedo de láminas de toallitas unidas con aglutinante de VAE reticulable
Materiales. Se usaron los siguientes materiales principales en el presente ejemplo:
- (i) EO1123, fibras de pulpa de celulosa experimentales usadas como control, fabricadas por Buckeye Technologies Inc.,
- (ii) FFLE+, fibras de pulpa de celulosa modificadas comerciales en forma de lámina fabricadas por Buckeye Technologies Inc.,
- (iii) Emulsión de aglutinante de VAE Dur-O-Set Elite 22LV suministrada por Celanese,
- (iv) Glicerol, calidad para laboratorio, ensayo del 99,5 %, suministrado por Mallinckrodt.
Preparación de láminas de toallitas
Se remojaron fibras de pulpa de celulosa EO1123 en una cantidad de 4,53 g en agua durante aproximadamente un minuto. A continuación, la fibra húmeda resultante se procesó de la misma manera que se ha descrito en el Ejemplo 23 para fabricar unas láminas de toallitas, usando un aparato de formación en húmedo de laboratorio. Después de eliminar el agua en exceso con un componente de vacío del aparato de formación en húmedo de laboratorio, las láminas de toallitas, todavía húmedas, se pulverizaron uniformemente por ambos lados con una cantidad total de 7,25 g de solución acuosa de glicerol que contenía 0,25 g. Las muestras de láminas de toallitas obtenidas de este modo se secaron en condiciones ambientales durante una noche. A continuación, las láminas de toallitas preparadas de este modo se pulverizaron por un lado con 7,5 g de la emulsión de Dur-O-Set Elite 22LV al 10 % diluida con respecto a un contenido de sólidos del 10 %. A continuación, las láminas de toallitas obtenidas se curaron a 150 °C durante 5 min. Los otros lados de las láminas de toallitas obtenidas también se pulverizaron con 7,5 g de la misma solución de aglutinante y las láminas de toallitas se curaron de nuevo a 150 °C durante 5 min.
Se repitió el procedimiento descrito anteriormente usando las fibras de pulpa de celulosa FFLE+ en lugar de las fibras de pulpa de celulosa EO1123.
Por lo tanto, se obtuvieron las Muestras 14 y 16 con un contenido objetivo de glicerol del 3 % en peso total de la muestra de lámina de toallita.
Además de las muestras anteriores, se prepararon dos muestras de láminas de toallitas de control 13 y 15 usando fibras de pulpa de celulosa EO1123 o FFLE+, respectivamente. En lugar de usar soluciones acuosas de glicerol en el procedimiento descrito anteriormente, se usó solo agua para pulverizar las láminas de toallitas todavía húmedas, formadas en húmedo. Como resultado, las Muestras 13 y 15 no contenían nada de glicerol. Las composiciones de las muestras producidas de este modo se resumen en la Tabla 218.
Tabla 218.Muestras 13-16
continuación
Mediciones de la resistencia a la tracción de las Muestras 13-16
Las Muestras 13-16 se cortaron en tiras que tenían la anchura de 1 pulgada (o 25 mm) y la longitud 4 pulgadas (o 100 mm). Cada tira se empapó en la loción exprimida de las toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart. Las tiras se remojaron en la loción durante 24 h a 40 °C. Después de esto, las tiras húmedas se ensayaron para determinar su resistencia a la tracción usando el instrumento y el procedimiento descritos en el Ejemplo 23. La figura 25 ilustra el efecto del glicerol en las fibras de pulpa de celulosa usadas para la preparación de las láminas de toallitas en la resistencia a la tracción de las láminas de toallitas después de remojarlas en la loción durante 24 h a 40 °C. Se ha encontrado que las muestras producidas con fibras de pulpa de celulosa modificadas con glicerol tenían resistencias a la tracción significativamente menores que las muestras sin glicerol. También se encontró que las fibras de pulpa modificadas FFLE+ disminuían la resistencia a la tracción de las láminas de toallitas. Este descubrimiento proporciona herramientas prácticas para controlar las propiedades de unión del aglutinante de VAE reticulable.
Ejemplo 29. Efecto de las fibras de celulosa modificadas en la resistencia a la tracción en húmedo y la dispersabilidad de las láminas de toallitas fabricadas como estructuras unitarias de tres capas, unidas con diversos aglutinantes
Materiales. Se usaron los siguientes materiales principales en el presente ejemplo:
- (i) EO1123, pulpa de celulosa experimental usada como control, fabricada por Buckeye Technologies Inc., - (ii) FFLE+, pulpa de celulosa modificada comercial en forma de lámina fabricada por Buckeye Technologies Inc., - (iii) Emulsión de aglutinante de VAE Dur-O-Set Elite 22LV suministrada por Celanese,
- (iv) Dispersión de copolímero de EAA Michem Prime 4983-45N suministrada por Michelman,
- (v) Fibra de aglutinante bicomponente Trevira 255 para el proceso de deposición en húmedo, 3 dtex, 12 mm de largo, y
- (vi) Glicerol, calidad para laboratorio, suministrado por el ensayo del 99,5 %, suministrado por Mallinckrodt. Preparación de láminas de toallitas de tres capas:
Cada una de las dos calidades de las fibras de pulpa de celulosa, es decir, EO1123 y FFLE+, se remojaron en agua durante 2 días en condiciones ambientales. A continuación, se prepararon muestras de láminas de toallitas siguiendo los procedimientos descritos a continuación.
Muestra 19 (1Ba EO) - Lámina de toallita de tres capas fabricada con las fibras de pulpa de celulosa EO1123, tratada con glicerol a un mayor nivel adicional y unida con Dur-O-Set Elite 22LV y Trevira 255:
Primero se formó la capa inferior en el aparato de formación en húmedo de laboratorio personalizado de acuerdo con el procedimiento general descrito en el Ejemplo 1 pero sin eliminar el exceso de agua de la lámina después de haberse formado. Se reservó la capa inferior formada de este modo. La capa central se hizo de la misma manera y a continuación se puso encima de la capa inferior con aplicación de succión de vacío para combinar las dos capas en una lámina unitaria. A continuación, la lámina de dos capas combinada se reservó. A continuación, la capa superior se hizo de la misma manera que las otras dos capas y se combinó con la lámina de dos capas ya preparada. La lámina de tres capas unitaria obtenida de este modo se puso en el componente de succión de vacío del aparato de formación en húmedo para eliminar el exceso de agua restante. La lámina de toallita de tres capas fabricada de este modo se secó en el secador de tambor de laboratorio descrito en el Ejemplo 23. A continuación, la lámina seca se pulverizó con 7,26 g de una solución acuosa al 3,6 % de glicerol y se dejó secar durante una noche en condiciones ambientales. A continuación, se pulverizaron 2,67 g de emulsión de Dur-O-Set Elite 22LV al 10 % sobre un lado de la lámina y la muestra se curó a 150 °C durante 5 minutos. A continuación, también se pulverizó el otro lado con 2,67 g de emulsión de Dur-O-Set Elite 22LV al 10 % y se curó a 150 °C durante 5 minutos. La composición de la Muestra 19 se muestra en la Tabla 9.
Muestra 18 (1Bb EO) - Lámina de toallita de tres capas fabricada con las fibras de pulpa de celulosa EO1123, tratada con glicerol a un nivel adicional inferior y unida con Dur-O-Set Elite 22LV y Trevira 255:
La Muestra 18 se preparó de manera similar a la descrita para la Muestra 19 con la excepción de la concentración de la solución acuosa de glicerol usada para tratar esta muestra. La concentración de la solución acuosa de glicerol usada en este procedimiento fue del 1,8% en vez del 3,6%. La composición de la Muestra 18 se muestra en la Tabla 219.
Muestra 17 (1Bc EO) - Lámina de toallita de tres capas fabricada con las fibras de pulpa de celulosa EO1123, sin tratamiento con glicerol, unida con Dur-O-Set Elite 22LV:
La Muestra 17 se preparó de manera similar a la descrita para la Muestra 19 pero sin ningún tratamiento con glicerol. En este procedimiento no se pulverizó solución de glicerol sobre la lámina. La composición de la Muestra 17 se muestra en la Tabla 219.
Muestra 20 - Lámina de toallita de tres capas fabricada con la fibra de pulpa de celulosa FFLE+, sin tratamiento con glicerol, unida con Dur-O-Set Elite 22LV y Trevira 255:
La Muestra 20 se fabricó de manera similar a la Muestra 17 excepto por el uso de las fibras de pulpa de celulosa FFLE+ en lugar de las fibras de pulpa de celulosa EO1123. La composición de la Muestra 20 se muestra en la Tabla 219.
Muestra 21 - Lámina de toallita de tres capas fabricada con las fibras de pulpa de celulosa FFLE+, tratada con glicerol a un nivel adicional inferior y unida con Dur-O-Set Elite 22LV y Trevira 255:
La Muestra 21 se fabricó de manera similar a la Muestra 18 excepto por el uso de las fibras de pulpa de celulosa FFLE+ en lugar de las fibras de pulpa de celulosa EO1123. La composición de la Muestra 21 se muestra en la Tabla 219.
Muestra 22 - Lámina de toallita de tres capas fabricada con las fibras de pulpa de celulosa FFLE+, tratada con glicerol a un mayor nivel adicional y unida con Dur-O-Set Elite 22LV y Trevira 255:
La Muestra 22 se fabricó de manera similar a la Muestra 19 excepto por el uso de las fibras de pulpa de celulosa FFLE+ en lugar de las fibras de pulpa de celulosa EO1123. La composición de la Muestra 22 se muestra en la Tabla 219.
Muestra 25 (4a) - Lámina de toallita de tres capas fabricada con las fibras de pulpa de celulosa FFLE+ y unida con Dur-O-Set Elite 22LV y Trevira 255, en donde la capa central se ha tratado con un mayor nivel adicional de glicerol: Primero se formó la capa inferior en el aparato de formación en húmedo de laboratorio personalizado de acuerdo con el procedimiento general descrito en el Ejemplo 1 pero sin eliminar el exceso de agua de la lámina después de haberse formado. Se reservó la capa inferior formada de este modo. La capa central se hizo de la misma manera y a continuación se puso encima de la capa inferior con aplicación de succión de vacío para combinar las dos capas en una lámina unitaria. A continuación, el lado de la lámina obtenida de este modo que exponía la capa central de FFLE+ se pulverizó con 4,5 g de una solución al 8,0 % de glicerina en agua. A continuación, se fabricó la capa superior y se combinó con la superficie superior del lado pulverizado con glicerol de la lámina de dos capas combinada previamente. Se aplicó la succión de vacío para eliminar el exceso de agua de la lámina unitaria, ahora de tres capas, combinada. La lámina de toallita de tres capas fabricada de este modo se secó en el secador de tambor de laboratorio descrito en el Ejemplo 23. A continuación, la lámina seca se pulverizó por un lado con 2,67 g de dispersión Michem Prime 4983-45N al 10 % y se curó en un horno a 150 °C durante 5 minutos. A continuación, el otro lado también se pulverizó con 2,67 g de dispersión Michem Prime 4983-45N al 10 % y se curó en un horno a 150 °C durante 5 minutos.
Muestra 24 (4b) - Lámina de toallita de tres capas fabricada con las fibras de pulpa de celulosa FFLE+ y unida con Dur-O-Set Elite 22LV y Trevira 255, en donde la capa central se ha tratado con un nivel adicional inferior de glicerol: La Muestra 24 se preparó de manera similar a la descrita para la Muestra 25 con la excepción de la concentración de la solución acuosa de glicerol usada para tratar esta muestra. La cantidad de la solución acuosa al 8,0% de glicerol usada en este procedimiento era de 2,25 g en lugar de 4,5 g. La composición de la Muestra 24 se muestra en la Tabla 219.
Muestra 23 - Lámina de toallita de tres capas fabricada con las fibras de pulpa de celulosa FFLE+ y unida con Dur-O-Set Elite 22LV y Trevira 255, en donde la capa central no se ha tratado con glicerol:
La Muestra 23 se preparó de manera similar que se ha descrito para la Muestra 25 con la excepción del líquido usado para tratar la capa central de esta muestra. La capa central se trató con 4,5 g de agua en lugar de la solución acuosa de glicerol. La composición de la Muestra 24 se muestra en la Tabla 219.
Tabla 219.Muestras 17-25
continuación
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Mediciones de la resistencia a la tracción de las Muestras 17-25
Las Muestras 17-25 se cortaron en tiras que tenían la anchura de 1 pulgada (o 25 mm) y la longitud 4 pulgadas (o 100 mm). Cada tira se empapó en la loción exprimida de las toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart. Las tiras se remojaron en la loción durante 24 h a 40 °C. Después de esto, las tiras húmedas se ensayaron para determinar su resistencia a la tracción usando el instrumento y el procedimiento descritos en el Ejemplo 23. La figura 26 ilustra el efecto del glicerol en las fibras de pulpa de celulosa y el efecto de la calidad de las fibras de pulpa de celulosa usadas para la preparación de las láminas de toallitas en la resistencia a la tracción de las muestras de láminas de toallitas 17-22 después de remojarlas en la loción durante 24 h a 40 °C. Se ha encontrado que tanto el tratamiento con glicerol como el uso de fibras de pulpa de celulosa FFLE+ disminuían las resistencias a la tracción de las láminas de toallitas. El efecto combinado de la celulosa FFLE+ y el glicerol era a este respecto sorprendentemente alto. La figura 27 ilustra el efecto del glicerol en la capa central de las Muestras 23-25 en su resistencia a la tracción después de remojar las láminas de toallitas de tres capas en la loción durante 24 h a 40 °C. Se encontró que el glicerol se puede usar para controlar la resistencia a la tracción de las láminas de toallitas unidas con un aglutinante termoplástico.
Medición de dispersabilidad de las Muestras 17-25
La dispersabilidad de las Muestras 17-25 se midió siguiendo la prueba en matraz de agitación de dispersabilidad FG511.1 de nivel 1 de las Directrices INDA. Antes de las pruebas, las muestras se remojaron en la loción exprimida de las toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart. La cantidad de la loción usada para cada muestra era 3,5 veces el peso de la muestra. Cada muestra tenía una forma rectangular con la anchura de 4 pulgadas (o 10,2 cm) y la longitud de 7,25 pulgadas (o 18,4 cm). Se añadió la loción a las láminas, se masajeó suavemente en el material y se almacenó durante una noche. A continuación, las muestras se desecharon por el inodoro de prueba una vez y se recogieron. A continuación se pusieron en el matraz de agitación en el aparato de matraz de agitación. El matraz contenía 1000 ml de agua y se hizo rotar a una velocidad de 150 rpm durante 6,0 horas. Después de<6>horas de agitación, las muestras se lavaron en el tamiz como se prescribe en las Directrices INDA y como se describe en el Ejemplo 24. A continuación, el material residual se recogió del tamiz y se secó a 105 °C durante 1 hora. La figura 28 ilustra los resultados mostrando el porcentaje de dispersabilidad, es decir, el porcentaje del material desintegrado de las Muestras 17-22, que pasó a través del tamiz. Se encontró que las fibras de pulpa de celulosa FFLE+ modificadas y la modificación de las fibras de pulpa de celulosa con glicerol se pueden usar como herramientas para controlar la dispersabilidad de las láminas de toallitas. La figura 29 muestra el efecto del glicerol en la capa central de las láminas de tres capas de las Muestras 23-25 en su dispersabilidad. Se encontró que el uso de glicerol en la capa central de las láminas de toallitas de tres capas fabricadas con fibras de pulpa de celulosa FFLE+ y unidas con el aglutinante termoplástico permitió obtener el equilibrio deseado entre su resistencia a la tracción en la loción y su dispersabilidad.
EJEMPLO 30: Toallitas dispersables a través de un proceso de deposición en húmedo(Ejemplo de referencia)
Se prepararon toallitas de acuerdo con la invención y se ensayaron diversos parámetros que incluían el gramaje y la resistencia a la tracción en húmedo. Se fabricaron hojas de prueba (12'' x 12'') que consistían en tres estratos por un proceso de deposición en húmedo de la siguiente manera usando el formador de hojas de prueba de deposición en húmedo de Buckeye como se muestra en la figura 17.
MÉTODOS/MATERIALES: Las fibras que comprendían las capas individuales se pesaron y se dejó que se remojaran durante una noche en agua corriente a temperatura ambiente. A continuación, las fibras de cada capa individual se suspendieron usando el desintegrador de Tappi durante 25 recuentos. A continuación, las fibras se añadieron al depósito de hojas de prueba del formador de hojas de prueba de deposición en húmedo de Buckeye y el agua se evacuó a través de un tamiz en la parte inferior de formación de la hoja de prueba. A continuación, este estrato individual, mientras estaba todavía sobre el tamiz, se retiró del depósito de formador de hojas de prueba del formador de hojas de prueba de deposición en húmedo de Buckeye. El segundo estrato (capa central) se fabricó por este mismo proceso y la hoja de prueba húmeda sobre el tamiz se depositó cuidadosamente en la parte superior del primer estrato (capa inferior). Los dos estratos, mientras todavía estaban sobre el tamiz usado para formar el primer estrato, se estiraron a continuación a través de un vacío a baja presión (2,5 pulg. de Hg) con el primer estrato orientado hacia abajo a lo largo del transcurso de aproximadamente 10 segundos. Este vacío a baja presión se aplicó para separar el segundo estrato (capa central) del tamiz de formación y poner en estrecho contacto el primer estrato y el segundo estrato. El tercer estrato (capa superior) se fabricó por el mismo proceso que el primer y segundo estratos. El tercer estrato, mientras todavía estaba en el tamiz de formación, se puso en la parte superior del segundo estrato, que está encima del primer estrato. A continuación, los tres estratos se estiraron a través del vacío a baja presión (2,5 pulg. de Hg) con el primer estrato aún orientado hacia abajo a lo largo del transcurso de aproximadamente 5 segundos. Este vacío a baja presión se aplicó para separar el tercer estrato (capa superior) del tamiz de formación y poner en estrecho contacto el segundo estrato y el tercer estrato. Los tres estratos, con el primer estrato orientado hacia abajo y en contacto con el tamiz de formación, se estiraron a continuación a través de un alto vacío (8,0 pulg. de Hg) para eliminar más agua de la estructura de tres capas. La estructura de tres capas, mientras todavía estaba en el tamiz de formación, se hizo pasar a continuación a través del secador de tambor de hojas de prueba Buckeye mostrado en la figura 38 con el tamiz orientada lejos del tambor durante aproximadamente 50 segundos a una temperatura de aproximadamente 260 °F para eliminar la humedad adicional y consolidar adicionalmente la banda. A continuación, la estructura de tres capas se curó en un horno de aire estático a aproximadamente 150 °C durante 5 minutos para curar la fibra bicomponente. A continuación, la estructura de tres capas se enfrió a temperatura ambiente. A continuación, se pulverizó Vinnapas EP907 de Wacker sobre un lado de la estructura a un nivel de 2,60 gramos mediante una solución al<1 0>% de sólidos y la estructura se curó durante 5 minutos en un horno estático a 150 °C. A continuación, se pulverizó Vinnapas EP907 de Wacker en el lado opuesto de la estructura a un nivel de 2,60 gramos mediante una solución al<10>% de sólidos y la estructura se curó de nuevo durante 5 minutos en un horno estático. Se prepararon cinco muestras diferentes. Las Muestras 40, 41, 42 y 43 son diseños de tres capas fabricados por el proceso de deposición en húmedo en un formador de hojas de prueba. Las composiciones de las muestras se dan en las Tablas 220-223 a continuación.
T l 22.L M r 4 r ri n l fi r i m nn n l nrl
T l 221.L M r 41 r ri n l 4 fi r i m nn n l nrl
T l 222.L M r 42 r ri n l fi r i m nn n l nrl
T l 22 .L M r 4 r r i n l 1 fi r i m n n n l nr l
RESULTADOS: Se fabricaron y se ensayaron muestras de cada composición. En cada rollo se realizó un análisis de lotes de producto. Los resultados del análisis de lotes de producto se proporcionan en la Tabla 224. El formador de hojas de prueba de deposición en húmedo de Buckeye no confiere la dirección de la máquina o transversal a la muestra, de modo que ninguno de los valores de resistencia a la tracción en la Tabla 224 es direccional.
Tabla 224.Análisis de lotes de roducto
La composición de las dos capas exteriores y la adición de aglutinante de cada muestra se mantuvieron constantes. El único cambio en la composición fue en la capa central donde se varió la relación de fibra de pulpa con respecto a la fibra bicomponente. A medida que aumentó el nivel de fibra bicomponente en la capa central del 0 % al 9,1 % del peso global en la capa central, aumentó la resistencia a la tracción en húmedo. El aumento de la resistencia a la tracción en húmedo frente al porcentaje en peso de fibra bicomponente en la capa central se representa gráficamente en la figura 30, usándose el valor promedio de las muestras para cada diseño.
EJEMPLO 31: Prueba de tubo basculante de dispersabilidad y prueba de sedimentación en columna
La prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las Directrices INDA, a partir de la cual se obtienen los datos de la prueba de delaminación, y la prueba de sedimentación en columna FG 512.1 de las Directrices INDA se realizaron en las muestras preparadas en el Ejemplo 30 para ensayar el efecto de variar la cantidad de fibra bicomponente en la capa central.
MÉTODOS/MATERIALES: Las muestras usadas eran las Muestras 40-43 del Ejemplo 30. La prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las Directrices INDA, la prueba de delaminación que usa la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las Directrices INDA y la prueba de sedimentación en columna FG 512.1 de las Directrices INDA se realizaron como se detalla en el Ejemplo 4.
RESULTADOS: Los resultados de la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las Directrices INDA se muestran en la Tabla 225 a continuación. Los resultados promedio resumidos de la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las Directrices INDA se muestran en la Tabla 226 y se representan gráficamente en la figura 31. Los resultados de la prueba de sedimentación en columna FG512.1 de INDA se muestran en la Tabla 227 a continuación.
Tabla 225.Pruebas de delaminación usando la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las Directrices INDA
Tabla 226.Promedios resumidos de las pruebas de delaminación usando la prueba de tubo basculante de dis ersabilidad FG 511.2 de las Directrices INDA
Tabla 227.Prueba de sedimentación en columna FG 512.1 de las Directrices INDA
RESULTADOS: Todas las Muestras 40, 41 y 43 pasaron la prueba de sedimentación en columna FG 512.1 de las Directrices INDA con un tiempo de aproximadamente 1 minuto.
La Muestra 40, sin fibra bicomponente en la capa central, tenía un promedio del<68>por ciento en peso de material retenido en el tamiz de 12 mm. La Muestra 41, con el 4,5 % en peso de fibra bicomponente en la capa central, tenía un promedio del 81 por ciento en peso de material retenido en el tamiz de 12 mm. La Muestra 42, con el 5,9 % en peso de fibra bicomponente en la capa central, tenía un promedio del<86>por ciento en peso de material retenido en el tamiz de<12>mm. La Muestra 43, con el 9,1 % en peso de fibra bicomponente en la capa central, tenía un promedio del 89 por ciento en peso de material retenido en el tamiz de 12 mm.
ANÁLISIS: Una comparación de las Muestras 40, 41, 42 y 43 muestra que la adición de fibra bicomponente en la capa central tiene un impacto negativo significativo en el rendimiento en la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2. La adición de fibra bicomponente a estos bajos niveles en la capa central no impidió por completo la delaminación. La Muestra 40, que no tenía fibra bicomponente en la capa central, tuvo el mejor rendimiento con el<68>% del material retenido en el tamiz de 12 mm. La Muestra 41, con el menor nivel adicional de fibra bicomponente en la capa central, tenía una disminución significativa del rendimiento con el 81 % del material retenido en el tamiz de<12>mm.
EJEMPLO 32: Toallitas dispersables desechables por el inodoro de alta resistencia con 4 capas(Ejemplo de referencia)
Se prepararon toallitas de acuerdo con la invención y se ensayaron para determinar diversos parámetros, incluido el gramaje, el calibre, la prueba de vaciado de tubería de drenaje y taza de inodoro FG510.1, usando los criterios de Estados Unidos de un inodoro de<6>litros de bajo volumen de descarga usando una tubería de drenaje de diámetro interno de 100 mm fijada con una pendiente del 2 % a lo largo de una distancia de 75 pies, después de 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart como se muestra en la figura 33, la prueba en matraz de agitación FG511.1 después de 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart, la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG511.2 después de 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart, la prueba de sedimentación en columna FG512.1 después de 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart, la prueba de bomba doméstica de laboratorio FG521.1 después de 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart, la resistencia en húmedo en dirección transversal después una inmersión rápida en loción exprimida de la loción de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart y la resistencia en húmedo en dirección transversal después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart a una temperatura de 40 °C.
MÉTODOS/MATERIALES: La Muestra 1000 se fabricó en una línea de deposición por aire a escala comercial. La composición de la Muestra 1000 se da en la Tabla 228. El tipo y nivel de materias primas para esta muestra se fijaron para influir en las propiedades físicas y las propiedades de desecho por el inodoro-dispersables.
Tabla 228.Muestra 1000
RESULTADOS: Se realizó un análisis de lotes de producto en cada muestra. El gramaje, el calibre, la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal en loción en un estudio de envejecimiento, la prueba de vaciado de tubería de drenaje y taza de inodoro FG510.1, la prueba en matraz de agitación de dispersabilidad FG511.1, la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG511.2, la prueba de bomba doméstica de laboratorio FG521.1 y la prueba de sedimentación en columna FG512.1 se hicieron después del envejecimiento en loción durante aproximadamente 24 horas.
Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en seco en la dirección de la máquina se dan en la Tabla 229. Los resultados del análisis de lotes de producto para la resistencia en húmedo en dirección transversal con una inmersión rápida (1-2 segundos) y aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción Parents Choice de Wal-Mart se dan en las Tablas 230-231.
Los resultados del análisis de lotes de producto para la prueba en matraz de agitación de dispersabilidad FG511.1 después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart se dan en la Tabla 232. Los resultados del análisis de lotes de producto para la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG511.2 después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart se dan en la Tabla 233. Los resultados del análisis de lotes de producto para la prueba de sedimentación en columna FG512.1 después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart se dan en la Tabla 234. Los resultados del análisis de lotes de producto para la prueba de vaciado de tubería de drenaje y taza de inodoro FG510.1, usando los criterios de Estados Unidos de un inodoro de<6>litros de bajo volumen de descarga usando una tubería de drenaje de diámetro interno de<100>mm fijada con una pendiente del<2>% a lo largo de una distancia de 75 pies, después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart usando toallitas de 7,87'' x 5,12'' se dan en las Tablas 235 y 236 y la figura 32. Los resultados del análisis de lotes de producto para la prueba de bomba doméstica de laboratorio FG521.1 después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart usando toallitas de 7,87'' x 5,12'' se dan en la Tabla 237.
T l 22.Pr i fíi l M r 1
Tabla 230.Inmersión ráida en loción
T l 21.Env imi n 24 hr n l in
Tabla 232.Prueba en matraz de agitación de dispersabilidad FG511.1 después de aproximadamente 24 horas de nv imin
Tabla 233.Prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG511.2 después de aproximadamente 24 horas de nv imin
Tabla 234.Prueba de sedimentación en columna FG511.1 después de aproximadamente 24 horas de nv imin
Tabla 235.Prueba de vaciado de tubería de drenaje y taza de inodoro FG510.1 después de aproximadamente 24 hr nv imi n l M r 1 -44
Tabla 236.Prueba de vaciado de tubería de drenaje y taza de inodoro FG510.1 después de aproximadamente 24 hr nv imi n l M r 1 -4
T l 27.Pr m m i l r ri F 21.1 - il r 7 í
continuación
T l 2 .Pr m m i l r ri F 21.1 - i l r 2 í
ANÁLISIS: Las Muestras 1000-11 a las Muestras 1000-20 tenían una resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio normalizada después de una inmersión de<1 - 2>segundos en loción de aproximadamente 9850 g/m (250 gli) como se muestra en la Tabla 230. Las Muestras 1000-21 a las Muestras 1000 30 tenían una resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio normalizada después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción de 9495 g/m (241 gli) como se muestra en la Tabla 231. Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal promedio después de una inmersión de 1-2 segundos en loción frente a un envejecimiento de 24 horas en loción mostró una disminución de la resistencia de aproximadamente el 4%. Estos resultados muestran que la Muestra 1000 detuvo básicamente la degradación en loción después de aproximadamente 24 horas, con una disminución total de la resistencia en húmedo en dirección transversal desde la inmersión de 1-2 segundos al envejecimiento de 24 horas en loción de aproximadamente el 4 %, indicando buena estabilidad en loción.
Las Muestras 1000-31 a 1000-35, envejecidas en loción durante aproximadamente 24 horas a 40 °C, no pasaron la prueba en matraz de agitación FG511.1, quedando un promedio del 98,5 % de fibra en el tamiz de 12 mm como se muestra en la Tabla 232. Las Muestras 1000-36 a 1000-40, envejecidas en loción durante aproximadamente 24 horas a 40 °C, no pasaron la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG511.2, quedando un promedio del 87,7 % de fibra en el tamiz de 12 mm como se muestra en la Tabla 233.
Las Muestras 1000-41 a 1000-43, envejecidas en loción durante aproximadamente 24 horas a 40 °C, pasaron la prueba de sedimentación en columna FG511.1 con un tiempo promedio de 143 segundos como se muestra en la Tabla 234.
Las Muestras 1000-44 y 1000-45, envejecidas en loción durante aproximadamente 24 horas a 40 °C, pasaron la prueba de vaciado de tubería de drenaje y taza de inodoro FG510.1, del protocolo norteamericano como se muestra en las Tablas 235 y 236 y la figura 32. No hubo tendencia descendente consecutiva en el centro de masa para cinco descargas para ninguna muestra.
Las Muestras 1000-46 a 1000-48, envejecidas en loción durante aproximadamente 24 horas a 40 °C, no provocaron obstrucción del inodoro, la bomba o la válvula durante el ciclo de pruebas de 7 días de la prueba de bomba doméstica de laboratorio FG 521.1. Todas estas muestras tenían toallitas que se quedaban en el depósito al final del ciclo de pruebas de 7 días de modo que se requería una prueba de 28 días para determinar el rendimiento. Las Muestras 1000-46 a 1000-48 tenían un promedio de aproximadamente 11 toallitas que se quedaron en el depósito al final del ciclo de pruebas de 7 días.
Las Muestras 1000-49 a 1000-51, envejecidas en loción durante aproximadamente 24 horas a 40 °C, no provocaron obstrucción del inodoro, la bomba o la válvula durante el ciclo de pruebas de 28 días de la prueba de bomba doméstica de laboratorio FG 521.1. Todas estas muestras tenían toallitas que se quedaron en el depósito al final del ciclo de pruebas de 28 días. Las Muestras 1000-49 a 1000-51 tenían un promedio de aproximadamente<6>toallitas que se quedaron en el depósito al final del ciclo de pruebas de 28 días.
La cantidad de toallitas que se quedaron en el depósito después del ciclo de pruebas de 28 días era equivalente o inferior a la cantidad de toallitas que se quedaron en el depósito después del ciclo de pruebas de 7 días, lo que indica que no existe acumulación de toallitas a lo largo del tiempo, por lo tanto, estas muestras pasaron todas la prueba de bomba doméstica de laboratorio FG 521.1.
EJEMPLO 33: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables desechables por el inodoroSe prepararon toallitas de acuerdo con la invención y se ensayaron para determinar diversos parámetros, incluido el gramaje, el calibre, la resistencia en húmedo en dirección transversal después de una inmersión rápida en loción exprimida de la loción de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart y la resistencia en húmedo en dirección transversal después de aproximadamente 1 hora,<6>horas, 1 día, 3 días, 7 días, 14 días, 21 días y 28 días de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart a una temperatura de 40 °C. MÉTODOS/MATERIALES: Todas las Muestras 172-1 a 172-90 se fabricaron en una línea piloto de deposición por aire. La composición de las Muestras 172-1 a 172-90 con aglutinante Dow KSR8758 se da en la Tabla 238. Se variaron el tipo y nivel de materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y las propiedades de desecho por el inodoro-dispersables. Todas las muestras se curaron a 175 °C en un horno de circulación de aire de la línea piloto.
RESULTADOS: Se realizó un análisis de lotes de producto en cada muestra. Se hicieron el gramaje, el calibre y la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal en loción en un estudio de envejecimiento.
Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en dirección transversal con una inmersión rápida (1-2 segundos) en la loción Parents Choice de Wal-Mart para la Muestra 172 con aglutinante Dow KSR8758 y sin fibra bicomponente se dan en la Tabla 239. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en dirección transversal después del envejecimiento durante aproximadamente 1 hora,<6>horas, 1 día, 3 días, 7 días, 14 días, 21 días y 28 días en loción Parents Choice de Wal-Mart para la Muestra 172 con aglutinante Dow KSR8758 y sin fibra bicomponente se dan en las Tablas 240 a 247, respectivamente.
Tabla 239.A lutinante Dow KSR8758 des ués de una inmersión rá ida en loción
T l 24 .A l in n D w K R 7 1 h r nv imi n n l i n
continuación
T l 241.Al inn Dw K R7 hr nv imi n n l in
T l 242.Al inn Dw K R7 1 í nv imin n l in
continuación
T l 24.Al inn Dw K R7 í nv imi n n l in
T l 244.Al inn Dw K R7 7 í nv imi n n l in
continuación
T l 24.Al in n Dw K R7 14 í nv imin n l in
T l 24.Al inn Dw K R7 21 í nv imin n l in
continuación
T l 247.Al inn Dw K R7 2 í nv imin n l in
El promedio de los valores de resistencia en húmedo en dirección transversal normalizados para los estudios de envejecimiento con aglutinante KSR8758 de las Tablas 239-247 se dan en la Tabla 248. La Tabla 248 también muestra el porcentaje de cambio en la resistencia en húmedo en dirección transversal para estos valores frente a la prueba de inmersión rápida, que es el punto de partida para estas pruebas. El protocolo de la prueba de inmersión rápida pone el producto en loción durante aproximadamente 1 - 2 segundos o aproximadamente 0 ,001 días.
Tabla 248.Resistencia a la tracción CDW normalizada promedio del aglutinante Dow KSR8758 después del nv imin n l in
continuación
Los valores de resistencia en húmedo en dirección transversal normalizados promedio para las muestras con aglutinante Dow KSR8758 de la Tabla 248 se representan gráficamente en la figura 35.
ANÁLISIS: Las Muestras 172-1 a las Muestras 172-90 con aglutinante Dow KSR8758 y sin fibra bicomponente no mostraron una disminución apreciable de la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal a lo largo de un período de envejecimiento de 28 días a 40 °C en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart. El aglutinante Dow KSR8758 es estable en esta loción en estas condiciones.
EJEMPLO 34: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables desechables por el inodoroSe prepararon toallitas de acuerdo con la invención y se ensayaron para determinar diversos parámetros, incluido el gramaje, el calibre, la resistencia en húmedo en dirección transversal después de una inmersión rápida en loción exprimida de la loción de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart y la resistencia en húmedo en dirección transversal después de aproximadamente 1 hora,<6>horas, 1 día, 3 días, 7 días, 14 días, 21 días y 28 días de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart a una temperatura de 40 °C. MÉTODOS/MATERIALES: Todas las Muestras 173-1 a 173-90 se fabricaron en una línea piloto de deposición por aire. La composición de las Muestras 173-1 a 173-90 con aglutinante Dow KSR8855 se da en la Tabla 249. Se variaron el tipo y nivel de materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y las propiedades de desecho por el inodoro-dispersables. Todas las muestras se curaron a 175 °C en un horno de circulación de aire de la línea piloto.
RESULTADOS: Se realizó un análisis de lotes de producto en cada muestra. Se hicieron el gramaje, el calibre y la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal en loción en un estudio de envejecimiento.
Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en dirección transversal con una inmersión rápida (1-2 segundos) en la loción Parents Choice de Wal-Mart para la Muestra 173 con aglutinante Dow KSR8855 y sin fibra bicomponente se dan en la Tabla 250. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en dirección transversal después del envejecimiento durante aproximadamente 1 hora,<6>horas, 1 día, 3 días, 7 días, 14 días, 21 días y 28 días en loción Parents Choice de Wal-Mart para la Muestra 172 con aglutinante Dow KSR8855 y sin fibra bicomponente se dan en las Tablas 251 a 259, respectivamente.
Tabla 250.A lutinante Dow KSR8855 des ués de una inmersión rá ida en loción
T l 2 1.A l in n D w K R 7 1 h r nv imi n n l i n
continuación
T l 22.Al inn Dw K R7 hr nv imi n n l in
T l 2 .A l inn Dw K R7 1 í nv imi n n l in
continuación
T l 24.Al inn Dw K R7 í nv imi n n l in
T l 2 .A l inn Dw K R7 7 í nv imi n n l in
continuación
T l 2 .A l inn Dw K R7 14 í nv imin n l in
T l 27.A l inn Dw K R7 21 í nv imi n n l in
continuación
T l 2 .A l inn Dw K R7 2 í nv imin n l in
El promedio de los valores de resistencia en húmedo en dirección transversal normalizados para los estudios de envejecimiento con aglutinante KSR8855 de las Tablas 250-258 se dan en la Tabla 259. La Tabla 259 también muestra el porcentaje de cambio en la resistencia en húmedo en dirección transversal para estos valores frente a la prueba de inmersión rápida, que es el punto de partida para estas pruebas. El protocolo de la prueba de inmersión rápida pone el producto en loción durante aproximadamente<1 - 2>segundos o aproximadamente<0 ,001>días.
Tabla 259.Resistencia a la tracción CDW normalizada promedio del aglutinante Dow KSR8855 después del nv imi n n l i n
Los valores de resistencia en húmedo en dirección transversal normalizados promedio para las muestras con aglutinante Dow KSR8855 de la Tabla 259 se representan gráficamente en la figura 36.
ANÁLISIS: Las Muestras 173-1 a las Muestras 173-90 con aglutinante Dow KSR8855 y sin fibra bicomponente no mostraron una disminución medible de la resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal a lo largo de un período de envejecimiento de 28 días a 40 °C en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart. El aglutinante Dow KSR8758 perdió aproximadamente el 25 % de su resistencia en húmedo en dirección transversal produciéndose la mayoría de la pérdida de resistencia a lo largo de los primeros 7 días. El aglutinante Dow KSR8855 es moderadamente estable en esta loción en estas condiciones.
EJEMPLO 35: Toallitas dispersables con fibra bicomponente modificada
Se preparan toallitas de acuerdo con la invención y se ensayan diversos parámetros incluyendo el gramaje y la resistencia a la tracción en húmedo.
MÉTODOS/MATERIALES: Se usan los siguientes materiales principales en el presente ejemplo:
(i) Aglutinante Dow 8758-5 (EXP4558);
(ii) pulpa de celulosa FF-TAS de Buckeye Technologies Inc.; y
(iii) Fibra de aglutinante bicomponente Trevira 1661 que comprende 200 ppm de PEG 200 en su superficie. La Muestra 2B de lámina de toallita se prepara en una línea piloto de deposición por aire de acuerdo con el protocolo descrito en el Ejemplo 10. Las toallitas se preparan con las composiciones de las capas objetivo descritas en la Tabla 260. Las propiedades básicas objetivo de las láminas de muestra se describen en la Tabla 261. Se fabrican y se ensayan muestras de cada composición. La dispersabilidad de la Muestra 2B se ensaya de acuerdo con la prueba en matraz de agitación de dispersabilidad FG511.1 de nivel 1 de las Directrices INDA descrita en el Ejemplo 17 anterior. La resistencia a la tracción en húmedo en dirección transversal después del envejecimiento en loción durante 7 días a 40 °C se ensaya como se describe en el Ejemplo 33.
T l 2 .m i i n iv l M r 2B
T l 2 1.Pr i iv l M r 2B
EJEMPLO 36: Toallitas dispersables
Se prepararon toallitas de acuerdo con la invención y se ensayaron para determinar diversos parámetros, incluido el gramaje, CDW, MDD y calibre.
MÉTODOS/MATERIALES: La Muestra 431 se fabricó en una línea de formación de tambor de deposición por aire comercial con secado con circulación de aire. La composición de esta muestra se da en la Tabla 262. Se varió el nivel de materias primas para influir en las propiedades físicas y en las propiedades de desecho por el inodorodispersables. En cada rollo se realizó un análisis de lotes de producto.
Tabla 262.Muestra 431
RESULTADOS: Los resultados de los análisis de lotes de producto de la Muestra 431 se proporcionan la Tabla 263 a continuación.
T l 2 .An li i l r l M r 4 1
a CPK se refiere al índice de capacidad de proceso. ANÁLISIS: Para las muestras que tienen composiciones similares, un aumento del porcentaje de fibra bicomponente en la primera y tercera capas aumenta la resistencia a la tracción CDW del material. La Muestra 1C tiene el 15 % en peso de fibra bicomponente en la primera capa y el 11 % en peso de fibra bicomponente en la tercera capa. La Muestra 431 tiene el 21 % en peso de fibra bicomponente en la primera capa y el 13% en peso de fibra bicomponente en la tercera capa. El aumento del nivel de fibra bicomponente en el primer y tercer estratos en la Muestra 431 da un aumento de la resistencia CDW de 8550 g/m (217 gli) en la Muestra 1C al intervalo de 10244-11032 g/m (260-280 gli) en la Muestra 431 como se muestra en las Tablas 10 y 263.
EJEMPLO 37: Toallitas dispersables
Se preparan toallitas de acuerdo con la invención.
MÉTODOS/MATERIALES: Se usan los siguientes materiales principales en el presente ejemplo:
(i) Aglutinante Wacker Vinnapas EP907;
(ii) pulpa de celulosa FF-TAS de Buckeye Technologies Inc.;
(iii) Pulpa de celulosa CF401 de Weyerhaeuser;
(iv) Fibra aglutinante bicomponente Trevira 1661, 2,2 dtex,<6>mm de largo.
La Muestra 432 de lámina de toallita se prepara en una línea piloto de deposición por aire de acuerdo con el protocolo descrito en el Ejemplo 10. Las toallitas se preparan con las composiciones de las capas objetivo descritas en la Tabla 264.
T l 2 4.m i i n iv l M r 4 2
EJEMPLO 38: Efecto de la pulpa FFLE+ modificada con poli(etilenglicol) en las propiedades de la estructura de 3 capas
Se prepararon toallitas de acuerdo con la invención y se ensayaron para determinar diversos parámetros, incluido el gramaje, calibre y CDW.
MÉTODOS/MATERIALES: La Muestra 174 se preparó de acuerdo con el protocolo descrito en el Ejemplo 29 usando los siguientes ingredientes: Fibras de pulpa de celulosa FF-TAS, FFLE+, fibras de pulpa de celulosa modificadas comerciales; fibra de aglutinante bicomponente Trevira 255 para el proceso de deposición en húmedo, 3 dtex, 12 mm de largo; emulsión de aglutinante de VAE Dur-O-Set Elite 22LV y Carbowax PEG 200 producido por Dow Chemical.
La composición de la Muestra 174 se da en la Tabla 265 a continuación.
Tabla 265.Com osición de la Muestra 174
RESULTADOS: La Tabla 266 a continuación resume las propiedades de la lámina de toallita de la Muestra 174:T l 2 .Pr i l M r 174
ANÁLISIS: Al usar la pulpa FFLE+ modificada con PEG 200 en la capa central, la lámina se podría delaminar en la prueba de dispersabilidad en matraz de agitación aunque se trató con el aglutinante reticulable. Sin desear quedar ligado a la teoría, se cree que la presencia de aluminio en las fibras FFLE+ y el tratamiento adicional de las fibras con PEG actúan como agentes que bloquean la reacción de reticulación que se produce normalmente durante el proceso de curado de los aglutinantes de VAE reticulables. Esto está respaldado por las observaciones hechas en los experimentos preliminares, que demostraron que las láminas fabricada con FFLE+ y tratadas con Dur-O-Set Elite 22LV tenían una resistencia a la tracción mucho menor que las láminas fabricadas con FF-TAS y tratadas con Dur O-Set Elite 22LV. Cuando la FFLE+ se modificó adicionalmente con PEG, la resistencia a la tracción de las láminas tratadas con Dur-O-Set Elite 22LV se redujo incluso más.
Si bien resultará evidente que la invención descrita en el presente documento está bien calculada para lograr los beneficios y ventajas expuestos anteriormente, la materia objeto divulgada en el presente documento no estará limitada en alcance por las realizaciones específicas descritas en el presente documento. Se apreciará que la invención es susceptible de modificación, variación y cambio.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Un material de toallita no tejido multiestrato, depositado por aire, dispersable, que comprende
(A) una primera capa que comprende
(a) del 50 al 100 por ciento en peso de fibras celulósicas, y
(b) del 0 al 50 por ciento en peso de fibras bicomponente;
(B) una segunda capa dispuesta adyacente a la primera capa que comprende
(a) del<0>al<20>por ciento en peso de fibras celulósicas, y
(b) del 80 al<100>por ciento en peso de fibras bicomponente;
(C) una tercera capa dispuesta adyacente a la segunda capa que comprende
(a) del 50 al l00 por ciento en peso de fibras celulósicas, y
(b) del 0 al 50 por ciento en peso de fibras bicomponente;
en donde la segunda capa está dispuesta entre la primera y tercera capas;
en donde el material de toallita es dispersable en agua;
en donde los materiales de toallita son estructuralmente estables cuando envejecen en loción a 40 °C durante 24 horas; y
en donde al menos una porción de al menos una capa externa está recubierta sobre una superficie externa con aglutinante.
2. El material de toallita no tejido multiestrato, depositado por aire, dispersable de la reivindicación 1, en donde (A) la primera capa comprende
(a) del 75 al 100 por ciento en peso de fibras celulósicas, y
(b) del 0 al 25 por ciento en peso de fibras bicomponente;
(B) la segunda capa comprende
(a) del<0>al<20>por ciento en peso de fibras celulósicas, y
(b) del 80 al<100>por ciento en peso de fibras bicomponente; y
(C) la tercera capa comprende
(a) del 75 al 100 por ciento en peso de fibras celulósicas, y
(b) del 0 al 25 por ciento en peso de fibras bicomponente.
3. El material de toallita no tejido multiestrato, depositado por aire, dispersable de cualquier reivindicación anterior, en donde el aglutinante es soluble en agua.
4. El material de toallita no tejido multiestrato, depositado por aire, dispersable de cualquier reivindicación anterior, en donde el aglutinante se selecciona del grupo que consiste en polvos de polietileno, aglutinantes de copolímero, aglutinantes de acetato de vinilo-etileno, aglutinantes de estireno-butadieno, uretanos, aglutinantes a base de uretano, aglutinantes acrílicos, aglutinantes termoplásticos, aglutinantes a base de polímero natural y mezclas de los mismos.
5. El material de toallita no tejido multiestrato, depositado por aire, dispersable de cualquier reivindicación anterior, en donde la cantidad de aglutinante es del 4 al 12 por ciento en peso del material.
<6>. El material de toallita no tejido multiestrato, depositado por aire, dispersable de cualquier reivindicación anterior, en donde el material de toallita no tejido tiene un gramaje de 30 g/m<2>a 200 g/m2.
7. El material de toallita no tejido multiestrato, depositado por aire, dispersable de cualquier reivindicación anterior, en donde el material de toallita no tejido tiene una resistencia en húmedo en dirección transversal superior a 7880 g/m (200 gli).
<8>. El material de toallita no tejido multiestrato, depositado por aire, dispersable de cualquier reivindicación anterior, en donde el material de toallita no tejido tiene una resistencia en húmedo en dirección transversal superior a 9850 g/m (250 gli).
9. El material de toallita no tejido multiestrato, depositado por aire, dispersable de cualquier reivindicación anterior, en donde el material de toallita no tejido tiene un calibre de 0,25 mm a 4 mm.
10. El material de toallita no tejido multiestrato, depositado por aire, dispersable de cualquier reivindicación anterior, en donde el material de toallita no tejido pasa una prueba de sedimentación en columna FG 512.1 de las Directrices INDA.
11. El material de toallita no tejido multiestrato, depositado por aire, dispersable de cualquier reivindicación anterior, en donde el material de toallita no tejido pasa una prueba de bomba doméstica de laboratorio de 30 días FG 521.1 de las Directrices INDA diseñada para evaluar la compatibilidad de un producto desechable por el inodoro en sistemas de bombeo residenciales y comerciales.
12. El material de toallita no tejido multiestrato, depositado por aire, dispersable de cualquier reivindicación anterior, en donde la primera capa comprende una superficie inferior y una superficie superior, y donde al menos una porción de la superficie superior de la primera capa está recubierta con aglutinante; y
en donde la tercera capa comprende una superficie inferior y una superficie superior, y donde al menos una porción de la superficie inferior de la tercera capa está recubierta con aglutinante.
13. El material de toallita no tejido multiestrato, depositado por aire, dispersable de cualquier reivindicación anterior, en donde al menos una porción de la fibra de celulosa está modificada químicamente en al menos una capa por al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en un compuesto que contiene cationes polivalentes, un polímero policatiónico y un compuesto polihidroxi.
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