MX2007008091A - Tisues suaves y duraderos hechos con complejos de polimero termoplastico. - Google Patents

Abstract

Un complejo termoplastico que comprende un polimero termoplastico hidrofobico emulsificado y un agente complejante. El complejo termoplastico puede ser formado mediante el mezclar previamente un polimero termoplastico hidrofobico emulsificado con un agente complejante para formar un complejo de tipo de pasta. El complejo termoplastico puede entonces ser dispersado en una suspension de agua-fibra en la seccion de extremo humedo del proceso para hacer tisu. Las fibras en la suspension de agua-fibra retienen una cantidad sustancial del complejo. Un tejido fibroso puede ser formado comprendiendo las fibras tratadas, el cual puede entonces ser convertido en un producto de tisu que exhibe una suavidad mejorada con escaras minimas.

Description

TISÚES SUAVES Y DURADEROS HECHOS CON COMPLEJOS DE POLÍMERO TERMOPLÁSTICO ANTECEDENTES La invención se refiere generalmente a productos de tisú y propiedades de los mismos. Más particularmente, en la fabricación de productos de tisú para el cuidado personal, tal como los tisúes faciales, los tisúes para baño, las servilletas, paños limpiadores y toallas de tisú, es frecuente el desear optimizar varias propiedades relacionadas a la estética y el desempeño. Por ejemplo, los productos para el cuidado personal deben general exhibir una sensación suave, una escamación baja, un volumen bueno, y una resistencia suficiente para desempeñar las funciones deseadas .

Desafortunadamente, cuando son usados métodos convencionales para aumentar una de estas propiedades, otras propiedades pueden ser afectadas adversamente. Por ejemplo, la suavidad es una propiedad estética importante de muchos productos de tisú para el cuidado personal de manera que es deseable en el arte desarrollar productos que exhiben suavidad mejorada. Un método convencional para mejorar la suavidad en tales productos es el de aplicar un desaglutinante químico a la suspensión de agua-fibra en la sección de extremo húmedo de la máquina de tisú. Otro método convencional es el de rociar tal desaglutinante químico directamente sobre el tejido fibroso en la sección formadora de una máquina de tisú. En cualquier caso, el desaglutinante químico interrumpe la unión la cual normalmente tiene lugar entre las fibras, lo cual reduce la resistencia global del tejido fibroso. Esta reducción en resistencia corresponde directamente a un aumento.

Sin embargo, esta misma reducción en resistencia también lleva a un aumento en las escaras, lo cual es generalmente no deseado para los productos para el cuidado personal. Por ejemplo, durante el procesamiento y/o el uso, las fibras unidas en forma suelta (por ejemplo, no unidas) pueden ser liberadas del producto de tisú, creando por tanto fibras portadas por aire y fragmentos de fibras. Además, las zonas de fibras que están unidas en forma pobre unas a otras pero no a las zonas de fibras adyacentes pueden ser creadas las cuales se rompen hacia fuera de la superficie de tisú y por tanto se pueden depositar sobre otras superficies, tal como la ropa o la piel humana. Por tanto, hay un deseo de un producto de tisú el cual exhibe una suavidad mejorada mientras que se minimiza el nivel de escaras.

SÍNTESIS La presente invención se refiere a un producto de tisú y a propiedades del mismo. En general, la invención se refiere al uso de un complejo de polímero termoplástico para producir un producto de tisú suave el cual exhibe escaras minimizadas. Más particularmente, un complejo termoplástico mediante el pre-mezclado de un polímero termoplástico hidrofóbico emulsificado con un agente de complejamiento para formar un complejo de tipo de pasta, y después volver a desembolsar el complejo en la suspensión de agua-fibra en la sección de extremo húmedo del proceso de fabricación de tisú. Las fibras en la suspensión de fibra-agua pueden retener una cantidad sustancial del complejo (por ejemplo el complejo puede adsorber en la superficie de las fibras en la suspensión de agua-fibra) , siendo por tanto al proceso de tratamiento altamente eficiente.

El producto de tisú resultante puede exhibir un grado de reducción de tensión deseado, resultando en un aumento correspondiente de la suavidad. Adicionalmente, el producto de tisú también puede exhibir un nivel minimizado de escaras. Tales productos pueden comprender una capa única o capas múltiples de fibras tratadas y/o no tratadas.

Numerosas otras características y ventajas de la presente invención aparecerán de la siguiente descripción. En la descripción, la referencia se hace a los dibujos acompañantes los cuales ayudan a ilustrar las incorporaciones de ejemplo de la invención. Tales incorporaciones no representan el alcance complejo de la invención. Debe hacerse referencia ahora a las reivindicaciones aquí para interpretar el alcance completo de la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las anteriores y otras características, aspectos y ventajas de la presente invención se entenderán mejor con respecto a la siguiente descripción, a las cláusulas anexas y a los dibujos acompañantes en donde: La figura 1 ilustra un diagrama de flujo de bloque de una sección de extremo húmedo de ejemplo de un proceso de fabricación de tisú; La figura 2 ilustra una incorporación de una máquina de tisú que puede ser usada para formar un tejido fibroso que comprende fibras tratadas de complejo termoplástico hechas de acuerdo con la presente invención; La figura 3 ilustra una incorporación de una caja de cabeza que puede ser usada de acuerdo con la presente invención; La figura 4a ilustra un aparato para la prueba de escaras; y La figura 4b es una vista en perspectiva de un huso abrasivo de la figura 4a.

El uso repetido de los caracteres de referencia en la presente descripción y en los dibujos se intenta que represente las mismas características o elementos iguales o análogos de la presente invención.

Definiciones Deberá notarse que cuando se amplían en la presente descripción, los términos "comprende", "comprendiendo" y otros derivados del término raíz "comprender" se intenta que sean términos de extremo abierto que especifiquen la presencia de cualquier característica declarada elementos, enteros, pasos, o componentes y no se intenta precluir la presencia o la adición de una o más de otras características, elementos, enteros, pasos, componentes o grupos de los mismos.

Los términos "aditivo" y "aditivo químico" se refieren a un compuesto de tratamiento único o a una mezcla de compuestos de tratamiento.

El término "hidrofóbico" se refiere a un material que tiene un ángulo de contacto de agua en el aire de por lo menos de 90 grados. En contraste, como se usó aquí, el término "hidrofílico" se refiere a un material que tiene un ángulo de contacto de agua en aire de menos de 90 grados. Para los propósitos de esta solicitud, las mediciones de ángulo de contacto son determinadas como se establece en Robert J. Good y Robert J. Stromberg, Ed. , en "Métodos Experimentales - Ciencia de Coloide y Superficie", Volumen II, (Plenum Press, 1979), incorporada aquí por referencia de una manera consistente con la presente descripción.

El término "escaras" se refiere a la pérdida de partículas de tisú desde la superficie del tisú debido a la abrasión de superficie. Las escaras tienden a aumentar cuando se han utilizado las técnicas de suavizamiento convencionales, tal como el uso de desaglutinantes químicos, en la sección de extremo húmedo de la máquina de tisú. En general, las escaras son una propiedad no deseada de los productos de tisú. Por ejemplo, muchos consumidores reaccionan negativamente al tisú que exhibe un nivel alto de escaras. Por tanto, es deseable proporcionar un producto de tisú que exhibe una cantidad mínima de escaras.

El término "producto de tisú" es usado aquí para incluir ampliamente tisú tal como tisú para baño, tisúes faciales, servilletas, paños limpiadores, y toallas junto con otras estructuras de tisú incluyendo almohadillas absorbentes, tejidos de toma en artículos absorbentes tales como pañales, almohadillas de cama, paños limpiadores húmedos, almohadillas para carne y aves, almohadillas para el cuidado de la mujer y similares hechos de acuerdo con cualquier proceso convencional para la producción de tales productos. El término "tisú" como se usó aquí, incluye cualquier tejido fibroso incluyendo fibras celulósicas solas o en combinación con otras fibras, naturales o sintéticas. Un producto de tisú puede ser formado en capas o sin capas, crepado y no crepado y puede comprender un extracto único o extractos múltiples. Además, el producto de tisú puede contener fibras de refuerzo para la integridad y resistencia.

El término "agua" se refiere al agua o a una solución que contiene agua y otros aditivos de tratamiento deseados en el proceso de fabricación de tisú.

Estos términos pueden ser definidos con un lenguaje adicional en las partes restantes de la descripción.

DESCRIPCIÓN DETALLADA La invención se refiere a un producto de tisú y propiedades del mismo. En general, la invención se refiere al uso de un complejo de polímero termoplástico para producir un producto de tisú suave que puede tener escaras minimizadas. Más particularmente, un complejo termoplástico es formado mediante mezclar previamente un polímero termoplástico hidrofóbico emulsificado con un agente de complej amiento para formar un complejo de tipo de pasta y después volver a desembolsar el complejo en una suspensión de fibra-agua en la sección de extremo húmedo del proceso para hacer tisú. Las fibras en la suspensión de fibra-agua pueden retener una cantidad sustancial del complejo (por ejemplo, el complejo puede adsorber en la superficie de las fibras en la suspensión de agua-fibra) , haciendo por tanto el proceso de tratamiento altamente eficiente .

Los productos de tisú pueden ser generalmente formados de acuerdo con la presente invención de un tejido fibroso por lo menos. Por ejemplo, en un aspecto, el producto de tisú puede contener un tejido fibroso de capa única formado de una mezcla de fibras tratadas y no tratadas. En otro aspecto, el producto de tisú puede contener un tejido fibroso de capas múltiples (por ejemplo, estratificado) en donde por lo menos una capa comprende por lo menos fibras tratadas, y por lo menos una capa comprende por lo menos fibras no tratadas. Además, el producto de tisú mismo puede ser construido de un tejido fibroso único o de tejidos fibrosos múltiples. En un aspecto particular, por lo menos un tejido fibroso en un producto de tisú comprende fibras tratadas de acuerdo a la presente invención.

En general, el peso base de un tejido fibroso de la presente invención es menor de alrededor de 200 gramos por metro cuadrado (gsm) , tal como de entre alrededor de 5 gramos por metro cuadrado y a alrededor de 120 gramos por metro cuadrado o entre alrededor de 20 gramos por metro cuadrado a alrededor de 100 gramos por metro cuadrado. Las fibras son adecuadas para los productos de tisú de la presente invención incluyen las fibras celulósicas tal como las fibras de madera dura, las fibras de madera suave, las fibras recicladas y similares así como las fibras sintéticas. Tales fibras pueden ser formadas por una variedad de procesos de reducción a pulpa, incluyendo Kraft, procesos de sulfito, mecánico, termomecánico y de reducción a pulpa quimotermomecánica y similares. En un ejemplo, el producto de tisú incluye un tejido fibroso teniendo por lo menos una capa formada primariamente de fibras Kraft de eucalipto tratada de acuerdo con la presente invención.

Las fibras de madera dura tal como de Eucalipto, de maple, de abedul y de álamo típicamente tienen una longitud de fibra promedio de menos de alrededor de 1.5 milímetros y exhiben diámetros relativamente largos (en comparación a las fibras de madera suave) . Como tal, las fibras de madera dura pueden ser más útiles para mejorar la suavidad de un tejido fibroso que las fibras de madera suave. Por tanto, puede ser deseable proporcionar por lo menos una superficie exterior de un producto de tisú el cual comprende esencialmente fibras de madera dura. Sin embargo, cuando son utilizados los métodos convencionales para mejorar la suavidad, tal como a través de la adición de un desaglutinante químico en la sección de extremo húmedo de la máquina de tisú, los tejidos fibrosos conteniendo fibras de madera dura tienden a resultar en niveles de escaras esencialmente superiores.

En contraste, las fibras de madera suave tal como las fibras de madera suave del norte, de madera suave del sur, de madera roja, de cedro, de diabeto, de pino y de carreto del norte típicamente tienen una longitud de fibra promedio de alrededor de 1.5 milímetros a alrededor de 3 milímetros con diámetros relativamente pequeños (en comparación a la madera dura) . Como tal, las fibras de madera suave pueden ser más útiles para mejorar la resistencia de un tejido fibroso que las fibras de madera dura. Sin embargo, las fibras de madera suave pueden esencialmente reducir la suavidad de un tejido fibroso. Además, como las fibras de madera dura, las fibras de madera suave pueden resultar en niveles incrementados de escaras cuando son usados los métodos convencionales para mejorar la suavidad. Por tanto, las fibras de madera suave son típicamente mezcladas con las fibras de madera dura, o estas pueden usarse como una capa interior en un tejido fibroso de capas múltiples.

Si se desea, las fibras secundarias obtenidas de materiales reciclados también pueden ser utilizadas en un producto de tisú de acuerdo con la presente invención. Tales fibras secundarias pueden ser obtenidas de fuentes incluyendo papel periódico viejo, cartón de tisú reclamado, sobres, y desperdicio de oficio mezclado. Adicionalmente, pueden ser utilizadas otras fibras naturales, tal como abacá, pasto esparto, vencetósigo, hoja de pina y similares. Además, en algunos casos, las fibras sintéticas también pueden ser utilizadas, tal como las fibras de rayón, las fibras de copolímero de alcohol de vinilo etileno, las fibras de poliolefina, los poliésteres y similares.

Las fibras celulósicas adecuadas para la presente invención pueden incluir, por ejemplo, ARACRUZ ECF, una pulpa Kraft de madera dura de Eucalipto disponible de Aracruz, un negocio teniendo oficinas en Río de Janeiro, RJ, Brazil; TERRACE BAY LONGLAC-19, una pulpa Kraft de madera suave del norte disponible de Neenah Tissue Inc., un negocio teniendo oficinas localizadas en Alpharetta, Georgia, E.U.A.; NB 416, una pulpa Kraft de madera suave del sur blanqueada, disponible de Weyerhaeuser Company, un negocio teniendo oficinas localizadas en Federal Way, Washington, E.U.A.; CR 54, una pulpa Kraft de madera suave del sur blanqueada, disponible de Bowater Inc., un negocio teniendo oficinas localizadas en Greenville, Carolina del Sur, E.U.A.; SULPHATATE HJ, una pulpa de madera dura modificada químicamente, disponible de Rayonier, Inc., un negocio teniendo oficinas localizadas en Jesup, Georgia, E.U.A;, NF 405, una pulpa Kraft de madera suave del sur blanqueada tratada químicamente, disponible de Weyerhaeuser Company, y CR 1654, una pulpa Kraft de madera suave y de madera dura del sur blanqueada mezclada también disponible de Bowater Inc.

Como se mencionó arriba, un producto de tisú hecho de acuerdo con la presente invención puede ser formado de uno o más tejidos fibrosos cada uno de los cuales puede ser de capa única o de capas múltiples. Por ejemplo, en un aspecto, el producto de tisú puede comprender un tejido de tisú de capa única que es formado de una mezcla de fibras. Por ejemplo, en algunos casos, las fibras de madera dura y las fibras de madera suave pueden ser mezcladas homogéneamente para formar un tejido de tisú de capa única. En otro aspecto, el producto de tisú puede contener un tejido de tisú de capas múltiples que está formado de un suministro de pulpa estratificado teniendo varias capas principales. En un aspecto particular, el tejido fibroso puede comprender tres capas en donde por lo menos uno de las capas exteriores incluye las fibras de madera dura tratadas, mientras que por lo menos la capa interior incluye las fibras Kraft de madera suave del norte no tratado. En otro aspecto, el tejido fibroso puede comprender dos capas en donde una capa comprende las fibras Kraft de madera dura tratadas previamente mientras que la capa exterior restante comprende una mezcla de fibras Kraft de madera suave del norte no tratadas y fibras sintéticas no tratadas. En aún otro aspecto, el tejido fibroso puede comprender tres capas en donde por lo menos una de las capas exteriores incluye una mezcla de fibras de madera dura tratadas y fibras de madera suave no tratadas, aún cuando la capa interior comprende fibras recicladas no tratadas. Deberá entenderse que el tejido de tisú de capas múltiples puede incluir cualquier número de capas y puede hacerse de varios tipos de fibras.

De acuerdo con la presente invención, varias propiedades del producto de tisú tal como se describió anteriormente pueden ser optimizadas. Por ejemplo, la suavidad, nivel de escaras, resistencia (índice de tensión) , volumen y similares son algunos de los ejemplos de las propiedades que pueden ser optimizadas de acuerdo con la presente invención. Sin embargo, deberá entenderse que no toda propiedad mencionada requiere ser optimizada en cada caso. Por ejemplo, en ciertas aplicaciones, puede ser deseado formar un producto de tisú que tiene una suavidad optimizada con respecto a la resistencia.

Para los propósitos de la invención, el proceso para tratar fibras con un complejo de polímero termoplástico puede ser logrado mediante mezclar primero un polímero termoplástico hidrofóbico emulsificado con un agente de complejamiento catiónico para formar un complejo de polímero de tipo de pasta. Una vez formado, este complejo termoplástico puede entonces ser introducido en la suspensión de fibra-agua en una ubicación deseada en la corriente de pulpa de un proceso para hacer tisú en donde el complejo se dispersa. El complejo termoplástico dispersado entonces hace contacto y se une con por lo menos una parte de una superficie de fibra aniónicas para formar las fibras tratadas de acuerdo con esta invención. Las fibras tratadas entonces proceden a la sección formadora de una máquina de tisú, en donde estas pueden ser formadas en un tejido fibroso, secadas y entonces convertidas en un producto de tisú deseado. Opcionalmente, las fibras tratadas pueden ser mezcladas con fibras no tratadas antes de la formación del tejido. El resultado es un producto de tisú el cual exhibe un nivel incrementado de suavidad mientras que se minimiza el nivel de escaras. Aún cuando no se desea estar unido por una teoría particular, se cree que las fibras tratadas con un complejo de polímero termoplástico de acuerdo con la invención resulta en fibras que mantienen por lo menos algunas áreas de resistencia de unión alta mientras que se disminuye el área unida global entre las fibras. En particular, se cree que el área unida global es disminuida debido a la mera presencia del complejo que actúa como una barrera y evita la unión de fibra potencial para formarse mediante uniones de hidrógeno, mientras que al mismo tiempo se actúa como un adhesivo entre las fibras y se aumenta la resistencia de unión y la movilidad a través de las uniones mecánicas de complejo de polímero-fibra.

Adicionalmente, de nuevo sin estar atenido a una teoría en particular, se cree que el complejo de polímero creado para tratar fibras de acuerdo con la presente invención resulta en fibras que son más elásticas para comprimir cuando se mojan. Esto a su vez puede resultar en un calibre superior y volumen de un tejido de tisú resultante ya que tales fibras tratadas pueden resistir la compresión de un rodillo de presión sobre una máquina de tisú. Los polímeros termoplásticos hidrofóbicos emulsificados adecuados, cuando se mezclan con un agente de complej amiento adecuado, deben formar un complejo termoplástico el cual tiene la capacidad de dispersarse esencialmente cuando se expone a la suspensión de fibra-agua de un proceso de fabricación de tisú. En algunos aspectos, el complejo de polímero termoplástico puede disminuir la hidrofilicidad (ángulo de contacto) de las fibras y/o evitar que las fibras se hinchen. En aún otros aspectos, el complejo termoplástico puede disminuir el potencial de unión global de las fibras sin disminuir la tensión de fibra de superficie de la suspensión de fibra-agua. En otros aspectos, el complejo termoplástico puede disminuir la resistencia del tejido de tisú formado de las fibras tratadas por lo menos por alrededor de 30%, tal como por lo menos alrededor de 50%, en comparación a un tejido similar consistiendo de fibras no tratadas.

Los polímeros termoplásticos hidrofóbicos y emulsificados pueden contener un contenido de sólidos de por lo menos de alrededor de 20% por peso, tal como alrededor de 40% por peso, o entre alrededor de 40% y 80% por peso. Los polímeros termoplásticos hidrofóbicos emulsificados adecuados incluyen poliolefina y copolímeros de los mismos (incluyendo polietileno, polipropileno y sus copolímeros) , látex de butadieno estireno y copolímeros de los mismos, copolímeros de polivinil acetato, copolímeros de vinil acetato acrílico, copolímeros de cloruro de vinilo-etileno, polímeros acrílicos, polímeros de nitrilo y combinaciones de los mismos. Tales polímeros son adecuadamente no iónicos o aniónicos, tienen una temperatura de transición del vidrio (Tg) de menos de 40°C y tienen un ángulo de contacto mayor de 90 grados. Además, cuando en su estado no complejado, tales polímeros termoplásticos hidrofóbicos emulsificados frecuentemente no se retienen sobre las fibras cuando se agregan a la sección de extremo húmedo del proceso de fabricación de tisú. Sin embargo, los mismos de tales polímeros, cuando se mezclan con el agente de complejamiento adecuado, forman un complejo el cual es dispersable en agua y no se retiene sustancialmente sobre las fibras cuando se agrega a la sección de extremo húmedo de un proceso de fabricación de tisú.

En general, las emulsiones de poliolefina son típicamente utilizadas como aditivos para tinta de impresión, sellantes de calor y adhesivos/imprimadores; aditivos para lubricantes, hule y resinas; lubricantes en recubrimientos de arcilla para las aplicaciones de papel fino, y aditivos en los pulidos de piso para mejorar la resistencia al resbalado. En forma similar, en general, las emulsiones de látex son típicamente usadas en recubrimientos para papel fino, papel de publicación y cartón recubierto usando en el empaque, tal como para un desempeño de impresión mejorado. Sin embargo, cuando estas emulsiones son usadas de acuerdo con la presente invención, estas resultan en un producto de tisú el cual exhibe una suavidad mejorada mientras que tiene una escara mínima. En una característica particular, el polímero termoplástico hidrofóbico emulsificado es LATRIX 6300, disponible de Nalco Company, un negocio teniendo oficinas en Naperville, Illinois, E.U.A. Otros polímeros termoplásticos hidrofóbicos emulsifcados pueden incluir EPOLENE E20 disponible de Eastman Chemical Company, un negocio teniendo oficinas localizadas en Rochester, New York, E.U.A., así como dispersiones hechas (usando técnicas conocidas en el arte) con AMPLIFY EA 102 y PRIMACOR 1430, ambas disponibles de Dow Chemical Company, un negocio teniendo oficinas localizadas en Freeport, Texas, E.U.A. Está dentro del alcance de la invención utilizar más de una emulsión para formar un complejo termoplástico.

Los agentes de complejamiento adecuados incluyen los surfactantes catiónicos, los polielectrolitos catiónicos, y las sales mono y multivalentes catiónicas. Los ejemplos de los surfactantes catiónicos incluyen las imidazolinas de amina cuaternaria, los haluros de alquilo de amonio cuaternario, el cloruro de cetil trimetil amonio, y el bromuro de cetil trimetil amonio, los ejemplos de los polielectrolitos catiónicos incluyen las poliacrilamidas glioxilatadas, las poliamida-poliamina-epiclorohidrinas, los copolímeros de poliacrilamida, el polietilen imina, el polivinilpiridina, los copolímeros de poli (haluro de dialildimetilamonio), poli (DADMAC) , y poli (aminas) , poli (amidas) , y sus copolímeros. Los ejemplos de las sales mono y multivalentes catiónicas incluyen cloruro de sodio, cloruro e calcio, cloruro de amonio, y alumbre. En algunas características particulares, el agente comlejamiento es un surfactante catiónico comercialmente disponible y el agente desaglutinante bajo el nombre de comercio PROSOFT TQ-1003, disponible de Hercules, Inc., un negocio teniendo oficinas localizada en Wilmington, Delaware, Estados Unidos de América. En otra característica particular, el agente de complejamiento es un polielectrolito catiónico, comercialmente disponible bajo el nombre de comercio PAREZ 631 NC, disponible de Cytec Industries, Inc, un negocio teniendo oficinas localizadas en West Paterson, Nueva Jersey, Estados Unidos de América. En aún otro ejemplo, el agente de complej amiento es un polielectrolito catiónico comercialmente disponible bajo el nombre de comercio KYMENE 6500, disponible de Hercules, Inc.

La cantidad de agente de complej amiento utilizada para formar el complejo de la presente invención depende del polímero hidrofóbico termoplástico emulsificado seleccionado. En general, la proporción por peso de polímero agente de complejamiento puede estar en el rango de alrededor de 1:5 hasta alrededor de por lo menos 20:1 para formar un complejo termoplástico adecuado. Por ejemplo, en un ejemplo particular, una proporción de 2:1 de LATRIX 6300 y PROSOFT TQ-1003 fue utiliada para formar el complejo termoplástico el cual resultó en un producto de tisú mejorado. En otro ejemplo particular, una proporción de 1:1 de LATRIX 6300 y PROSOFT TQ-1003 fue utilizada para formar un complejo termoplástico el cual resultó en un producto de tisú mejorado. Aún otros ejemplos pueden verse en las Tablas dadas abajo.

Como se mencionó anteriormente, el complejo termoplástico hecho de acuerdo con la presente invención comprende un polímero termoplástico hidrofóbico emulsificado y un agente de complej amiento. En un aspecto particular, el complejo termoplástico consiste esencialmente del polímero termoplástico hidrofóbico emulsificado y el agente complejante. El complejo termoplástico puede ser utilizado en varias dosis. Tales dosis dependen de los constituyentes utilizados para formar el complejo termoplástico. En general, una tasa de adición adecuada puede ser de menos de alrededor de 100 kilogramos de cómelo termoplástico por tonelada métrica secada en el horno de fibra (kg/ODMT) tal como alrededor de 1 a 50 kilogramos/ODMT de fibra o alrededor de 1 a alrededor de 20 kg/ODMT de fibra. En un ejemplo particular, un complejo termoplástico que comprende una mezcla teniendo una proporción de masa de 1:1 de LATRIX 6300 teniendo contenido de sólidos de alrededor de 50% por peso y PROSOFT TQ-1003 teniendo un contenido de sólidos de alrededor de 80% por peso fue agregada a las fibras kraft de madera dura de eucalipto ARACRUZ ECF como a una tasa de dosis de 10 kg/ODMT para obtener un producto de tisú mejorado. En otro ejemplo particular, el mismo complejo fue agregado a una tasa de dosis de 1 kilogramo/ODMT de fibra para obtener un producto de tisú mejorado.

Como se mencionó anteriormente, el complejo termoplástico de la presente invención puede ser agregado a una suspensión de agua-fibra de un proceso de fabricación de tisú. En algunos aspectos, la suspensión de agua-fibra tiene una consistencia de menos de alrededor de 20% de fibra por peso, tal como de entre alrededor de 0.1% y alrededor de 10% de fibra por peso para obtener una dispersión efectiva del complejo. Los puntos de adicción adecuados pueden incluir áreas localizadas en la sección de extremo húmedo del proceso de fabricación de fibra. Por vía de ejemplo solamente, la figura 1 presenta un diagrama de flujo de bloque que ilustra una sección de extremo húmedo típica. Es adecuado el agregar el complejo termoplástico en cualquier punto dentro del proceso ilustrado, antes de la caja superior de una máquina de tisú. En algunos aspectos, el complejo termoplástico puede alternativamente o adicionalmente ser agregado durante un proceso fuera de línea, tal como en la sección de extremo húmedo del proceso de fabricación de regazo húmedo o regazo seco. Tal fibra tratada puede entonces ser dispersada de nuevo en un sistema de reducción a pulpa para hacer papel como en la figura 1 con las fibras tratadas reteniendo el complejo termoplástico.

Un proceso de fabricación e tisú de ejemplo puede se utilizado para la presente invención como se describe abajo. Inicialmente, uno o más suministros de fibra son proporcionados. Por ejemplo, en un aspecto, dos suministros de fibras pueden ser utilizados. Aún cuando pueden ser utilizadas otras fibras, por lo menos uno de los suministros de fibras debe comprender fibras tratadas con el complejo termoplástico. Además, por vía de ejemplo, un segundo suministro de fibra puede contener fibras de madera suave tratadas o no tratadas. En aún otros aspectos, por vía de ejemplo, el segundo suministro o un tercer suministro de fibras pueden contener fibras de madera dura tratadas o no tratadas, fibras de madera suave, fibras recicladas, fibras sintéticas o combinaciones de las mismas.

Como se ve en la figura 1, los suministros de fibra de ejemplo anteriores pueden ser reducidos a pulpa separadamente en un reductor de pulpa 12 para dispersar las fibras en fibras individuales. Los reductores a pulpa pueden correr continuamente o en un formato de carga para suministrar las fibras a la máquina de fabricación de tisú. Una vez que las fibras son dispersadas, los suministros pueden entonces, en algunas incorporaciones, ser bombeadas a un cofre de suministro 14 y diluirse a una consistencia de alrededor de 3% a acreedor de 4% por peso. Después, el suministro de fibra puede ser transferido directamente a un cofre de suministro limpio 16 en donde éste puede ser diluido a una consistencia de alrededor de 2% a 3% por peso. El suministro o suministros pueden entonces ser enviados a y/o combinados en un cofre de máquina 18. Sí se desea, lo aditivos químicos adicionales también pueden ser agregados al cofre de depósito 14, el cofre de suministro limpio 16 y/o el cofre de máquina 18 para mejorar las varias propiedades del producto terminado. El suministro puede entonces ser diluido, sí se desea, a una consistencia de alrededor de 0.1% por peso en la bomba de ventilador 10 antes de entrar en la caja superior 20 de una máquina de tisú.

Un producto de tisú hecho de acuerdo con la presente invención puede generalmente ser formado de acuerdo a una variedad de procesos de formación de tejido y de máquinas de fabricación de tisú conocidas en el arte. De hecho, cualquier proceso capaz de hacer un tejido de tisú puede ser utilizado en la presente invención. Por ejemplo, un proceso de fabricación de tisú de la presente invención puede utilizar el prensado en húmedo, el crepado, el secado a través de aire, el secado a través de aire y el crepado, el secado a través de aire no crepado, el recrepado único o el recrepado doble. También, pueden ser utilizados el calandrado, el grabado, así como otros pasos en el procesamiento del tejido de tisú. Por vía de ilustración, están descritos varios procesos de fabricación de tisú adecuados en las patentes de los Estados Unidos de América Nos. 5,667,636 otorgada a Engel y otros, 5,607,551 otorgada a Farrington Jr. y otros; 5,672,248 otorgada a Wendt y otros; y 5,494,554 otorgada a Edwards y otros, todas las cuales son incorporadas aquí por referencia en una manera que es consistente con la presente descripción.

Con referencia a la figura 2, esta descrito un proceso de formación de tejido fibroso de ejemplo 38 (por ejemplo máquina des fabricación de tisú) . En éste ejemplo, un tejido de tisú 64 es formado usando una caja superior 50 de dos capas entre una tela formadora 52 y un fieltro de fabricación de tisú (o portador) de prensado en húmedo 56 el cual envuelve por lo menos parcialmente acreedor de un rodillo formador 54 y un rodillo de prensa 58. El tejido de tisú 64 es entonces transferido desde el fieltro de fabricación de tisú 56 a la secadora Yankee 60 mediante el aplicar un rodillo de prensa de vacío 58. Una mezcla adhesiva es rociada opcionalmente usando una varilla de rociado 59 sobre la superficie de la secadora Yankee 60 justo antes de la aplicación del tejido de tisú a la secadora Yankee 60 por el rodillo de prensa 58. En algunos aspectos, ciertos aditivos pueden ser aplicados al tejido de tisú al atravesar el tejido sobre la secadora 60. Una cubierta calentada con gas natural (no mostrada) puede parcialmente rodear la secadora Yankee 60 ayudando en el secado del tejido de tisú 64. El tejido de tisú 64 es entonces removido de la secadora Yankee por una cuchilla de doctor de crepado 62.

El tejido de tisú único 64 puede opcionalmente ser calandrado (no mostrado) y entonces enrollado sobre un rodillo duro (no mostrado) . El sustrato puede entonces ser convertido usando varios medios conocidos en el arte para producir un producto de tisú el cual exhibe una suavidad mejorada y unas escaras minimizadas debido a la retención del complejo termoplástico de la presente invención sobre las fibras.

Aún cuando la incorporación de ejemplo discutida anteriormente se refiere a un tejido de tisú de capas múltiples teniendo dos capas, deberá entenderse que el tejido de tisú puede contener cualquier número de capas mayor que o igual a uno. Por ejemplo, la figura 3, ilustra un aspecto particular en donde una máquina de tisú comprende una caja superior de tres capas. Como se mostró, una tela formadora que se desplaza sinfín 76, adecuadamente soportada e impulsada por los rodillos 78 y 80, recibe el suministro de fabricación de tisú en capas que sale de la caja superior 70. Una vez retenida sobre la tela 76, la suspensión de fibras pasa agua a través de la tela como se mostró por las flechas 82. En un aspecto, por lo menos una de las capas exteriores 72 y 74 puede contener las fibras tratadas con complejo termoplástico y por lo menos la capa interior 73 puede contener fibras de mejoramiento de resistencia. La remoción de agua puede entonces ser lograda como se describió anteriormente.

Además, deberá entenderse que las capas del tejido de tisú de capas múltiples también pueden contener más de un tipo de fibras. Por ejemplo, en algunos aspectos, una de las capas puede contener una mezcla de fibras de madera dura tratadas complejas y fibras de madera dura no tratadas, una mezcla de fibras de madera dura tratadas y fibras de madera suave no tratadas, una mezcla de fibras de madera dura no tratadas y fibras de madera suave tratadas, una mezcla de fibras de madera dura tratadas y fibras recicladas, una mezcla de fibras de madera dura tratadas y fibras sintética, y similares.

Deberá además entenderse que el producto de tisú de la presente invención puede comprender tejidos fibrosos únicos o múltiples. Por lo menos uno de éstos tejidos es formado de acuerdo con la presente invención. Por ejemplo, en un aspecto, puede ser formado un producto de tisú de dos estratos. Los estratos primero y segundo, por ejemplo, pueden ser un tejido de tisú de capas múltiples formados de acuerdo a la presente invención. La configuración de los estratos también puede variar. Por ejemplo, en un aspecto, un estrato puede ser colocado de manera que la capa conteniendo fibras tratadas de complejo termoplástico puedan definir una primera superficie exterior del producto de tisú para proporcionar una sensación suave con escaras mínimas a los consumidores. Sí se desea, el otro estrato también puede ser colocado de manera que la capa conteniendo las fibras tratadas puedan definir una segunda superficie exterior del producto de tisú.

Los estratos pueden ser configurados similarmente cuando más de dos estratos son utilizados. Por ejemplo, en algunos aspectos, cuando se forma un producto de tisú de tres estratos, los tejidos fibrosos comprendiendo fibras de madera dura tratadas con complejo termoplástico pueden ser colocados para definir las superficies exteriores primera y segunda del producto de tisú para proporcionar una sensación suave con escaras mínimas para los consumidores. Además, un tercer tejido fibroso comprendiendo las fibras de madera suave no tratadas puede ser colocado para definir un estrato interior para proporcionar una resistencia mejorada del producto de tisú a los consumidores. Sin embargo, deberá entenderse que cualquier configuración de estrato puede ser utilizada en la presente invención.

La presente invención puede ser entendida mejor con referencia a los siguientes ejemplos.

EJEMPLOS Preparación de Solución de Fibra Para preparar una solución de pulpa, 24 gramos (base de secado de horno) de ARACRUZ ECF fueron empapados en 2 litros de agua deionizada por 5 minutos. La solución de pulpa fue desintegrada por 5 minutos en un desintegrador de pulpa británico (comercialmente disponible de Lorentzen and Wettre AB, un negocio teniendo oficinas localizadas en Atlanta, Georgia, Estados Unidos de América) . La solución fue entonces diluida con agua a un volumen de 8 litros. Las cantidades deseadas de los aditivos químicos fueron entonces agregadas a la solución (descrita abajo) . La solución fue mezclada con una mezcladora mecánica estándar a un corte moderado por 5 minutos después de la adicción de los aditivos químicos. Un ejemplo comparativo también se hizo sin aditivos químicos.

Preparación de las Hojas de Manos A menos que se indique de otra manera, las hojas de manos teniendo un peso base de 60 gramos por metro cuadrado (gsm) se hicieron usando el siguiente procedimiento. Una cantidad apropiada de fibra requerida para hacer una hoja de 60 gramos por metro cuadrado fue medida en un cilindro graduado y se diluyó con agua para formar una solución de fibra. La solución fue entonces vertida desde el cilindro graduado adentro de un molde de hoja de manos VALLEY, de 8.5 pulgadas por 8.5 pulgadas, comercialmente disponible de Voith Inc., un negocio teniendo oficinas localizadas en Appleton, Wisconsin, Estados Unidos de América, que se ha pre-llenado a nivel apropiado con agua. Después del verter la solución adentro del molde, el molde entonces fue completamente llenado con agua, incluyendo agua usada para enjuagar el cilindro graduado. La solución fue entonces agitada suavemente con una placa de mezclado perforada estándar que fue insertada adentro de la solución y se movió hacia arriba y hacia abajo siete veces, y después se removió. Una válvula fue entonces abierta para permitir a la solución de fibra-agua el drenar desde el molde a través de una tela de alambre de acero inoxidable de 90 por 90 mallas con un alambre de respaldo de 14 por 14 mallas localizado en el fondo del molde para retener las fibras para formar el tejido fibroso. El tejido se dejó desaguar usando el vacío formado por la gota de agua de 31.5 pulgadas.

Dos hojas de secante de clase de confianza de 360 gramos por metro cuadrado (comercialmente disponible de Curtís Fine Papers, un negocio teniendo oficinas localizadas en Guardbridge, Escocia) fueron entonces colocadas sobre la parte superior el tejido con el lado liso de la hoja secante en contacto con el tejido. El tejido fue entonces puesto en capas desde alambre de molde mediante el uso de un rodillo de 10 kilogramos y se pasó sobre las hojas varias veces. Las hojas de secante superiores fueron removidas y el tejido fibroso fue levantado con la hoja de secante inferior a la cual fue sujetado. La hoja de secante inferior fue separada de la hoja de secante superior manteniendo el tejido fibroso sujetado a la hoja de secante inferior. La hoja de secante fue entonces colocada con el tejido fibroso de cara hacia arriba, y la hoja de secante fue colocada sobre la parte superior de dos hojas de secante seco. Dos hojas de secante seco fue entonces colocadas sobre la parte superior del tejido fibroso para hacer un total de cinco hojas de secante.

La pila de hojas de secante incluyendo el tejido fibroso fue colocada en una prensa hidráulica VALLEY (comercialmente disponible de Voith) y se prensó por un minuto a una presión de 100 libras por pulgada cuadrada. El tejido prensado fue entonces removido de las hojas de secante y se colocó sobre una secadora de vapor VALLEY (comercialmente disponible de Voith) con una superficie de lado de alambre del tejido adyacente a la superficie de secado de metal y un fieltro bajo tensión sobre el lado opuesto del tejido. La tensión de filtro fue entonces proporcionada por un peso de 8 kilogramos jalando hacia abajo sobre un extremo de la tela que se extiende más allá de la orilla de la superficie de secadora de metal arqueada. El tejido fibroso fue entonces calentado por dos minutos con vapor a una temperatura de alrededor de 105° C y a una presión de 2.5 psig. Las hojas de manos secadas fueron recortadas a un cuadrado de 7.5 pulgadas con un cortador de papel y después se pesaron en una balanza calentada con la temperatura mantenida a 105° C para obtener el peso seco de horno del tejido. Cada hoja de manos fue entonces probada respecto de varias propiedades.

Formación del Complejo Termoplástico Los complejos termoplásticos fueron preparados mediante el mezclar un polímero termoplástico hidrofóbico emulsificado con un surfactante catiónico. A menos que se indique de otra manera, el LATYRIX 6300 a un contenido de sólidos de alrededor de 50% por peso fue mezclado con el PROSOFT TQ-1003 a un contenido de sólidos de 80% por peso mediante el variar la proporción de masa de cada uno, y las propiedades de los complejos fueron observadas. Una proporción de LATRIX: PROSOFT variando de desde alrededor de 1:5 hasta por lo menos alrededor de 20:1 formó un complejo termoplástico blanquecino teniendo una viscosidad variando desde aquella de una pasta dental a aquella de una leche malteada. Las proporciones actuales formadas pueden verse en las Tablas dadas abajo. Se observó que la viscosidad de cada complejo termoplástico fue significativamente superior a aquella de los componentes individuales. Adicionalmente, el complejo termoplástico resultante fue redispersable fácilmente en agua y se retuvo sobre las fibras de pulpa.

EJEMPLO 1 : En éste ejemplo, las hojas de manos conteniendo fibras tratadas con el complejo termoplástico de la presente invención fueron comparadas con las hojas de manos teniendo sólo un componente químico complejo individual o sin un componente químico complejo del todo. El complejo termoplástico fue preparado teniendo una proporción de masa de dos partes de LATRIX 6300 y una parte de PROSOFT TQ-1003, Resultó un complejo termoplástico blanquecino de viscosidad de pasta de dientes. El complejo fue entonces agregado a una solución de pulpa de acuerdo con el procedimiento descrito anteriormente para formar una hoja de manos comprendiendo fibras tratadas. Una hoja de manos de ejemplo comparativo no comprendiendo componentes químicos de complejo termoplástico (Control 1) , una hoja de manos de ejemplo comparativo conteniendo sólo PROSOFT TQ-1003 (Control 2) y una hoja de manos de ejemplo comparativo conteniendo LATRIX 6300 sólo (Control 3) fueron entonces preparadas de acuerdo con el procedimiento anterior para comparación. Las hojas de manos fueron entonces probadas respecto de las escaras y el índice de tensión. Los resultados pueden verse en la Tabla 1.

Tabla 1. Hojas de Manos de Eucalipto con Aditivos de Extremo Seco * Nota, las muestras que son identificadas como "Control #" representan ejemplos comparativos mientras que las muestras que son identificadas como "muestras #" se representan ejemplos de la invención.

** Delta TI = índice de tensión (Control) - índice de tensión (muestra) .

Puede verse que el complejo termoplástico de la presente invención disminuyó específicamente el índice de tensión de la hoja de manos (el cual directamente corresponde a un aumento en suavidad) mientras que adicionalmente disminuyó ligeramente las escaras en comparación al control 1. En comparación, el control 2 disminuyó el índice de tensión pero aumentó las escaras en comparación al control 1, mientras que el control 3 aumentó ambos el índice de tensión y las escaras.

Adicionalmente, puede verse que un efecto de desunión sinergística resultó del complejo termoplástico al disminuir en el índice de tensión (Delta TI = 4.5) es superior que la suma del desaglutinante de los componentes individuales (Delta TI = 5.2 - 1.8 = 3.54) .

EJEMPLO 2 En éste ejemplo, las hojas de manos conteniendo fibras tratadas con complejo termoplástico de la presente invención fueron comparadas a las hojas de manos en donde los componentes químicos complejos individuales fueron agregados secuencialmente (por ejemplo sin primero formar un complejo) o sin ningunos componentes químicos complejos del todo. El complejo termoplástico fue preparado teniendo una proporción de masa de una parte de PROSOFT TQ-1003 y dos partes de LATRIX 6300. Un complejo termoplástico blanquizco de viscosidad de pasta de dientes resultó. El complejo fue entonces agregado a una solución de pulpa de acuerdo con el procedimiento descrito anteriormente para formar una hoja de manos comprendiendo fibras tratadas. Una hoja de manos de ejemplo comparativo no conteniendo componentes químicos complejos termoplásticos (control 1) , una hoja de manos de ejemplo comparativo conteniendo secuencialmente agregado LATRIX 6300 y PROSOFT TQ-1003 (control 4) y la hoja de manos de ejemplo comparativo conteniendo secuencialmente agregado PROSOFT TQ-1003 y LATRIX 6300 (control 5) también fueron preparados de acuerdo con el procedimiento anterior, excepto porque la adhesión en secuencia del control 4 y control 5, el primer componente fue mezclado 2.5 minutos con el suministro antes de que el segundo aditivo fuera agregado y se mezclo subsecuentemente por 2.5 minutos. Las hojas de mano fueron entonces probadas respecto de las escaras e índice de tensión. Los resultados pueden verse en la Tabla 2.

Tabla 2: Hojas de manos de eucaliptos con aditivos de extremo húmedo * Nota, las muestras son identificadas como "Control #" que representan ejemplos comparativos mientras que las muestras son identificadas como "Muestra #" que representan ejemplos de la invención .

Puede verse que las hojas de mano hechas con el complejo termoplástico de la presente invención resultaron en una disminución mayor del índice de tensión (por ejemplo un aumento mayor de suavidad) que aquéllas hechas con la adición secuencial de los componentes químicos de complejo individual. Esta diferencia puede ser acentuada sobre una máquina de tisú al aumentar el corte y al disminuir la retención de aditivo.

EJEMPLO 3 En este ejemplo, las hojas de manos conteniendo fibras tratadas con el complejo termoplástico de la presente invención en concentraciones variables fueron comparadas. El complejo termoplástico fue preparado teniendo una proporción de masa de una parte de LATRIX 6300 y una parte de PROSOFT TQ-1003. Un complejo termoplástico blanquizco de viscosidad de pasta de dientes resultó. El complejo fue entonces agregado a la solución de pulpa en concentraciones variables de acuerdo con el procedimiento descrito anteriormente para formar las hojas de manos comprendiendo fibras tratadas. Una hoja de manos de ejemplo comparativo no conteniendo componentes químicos complejos termoplásticos (control 1) también fue preparada. Las hojas de mano fueron entonces probadas respecto del índice de tensión y escaras. Los resultados pueden verse en la tabla 3.

Tabla 3: Efecto de concentración de complejo de polímero sobre las propiedades de hojas de manos *Nota, las muestras que son identificadas como "control #" representan ejemplos comparativos, mientras que las muestras que son identificadas como "muestra #" representan ejemplos de la invención.

Puede verse que el índice de tensión de la hoja de manos disminuyó (por ejemplo aumento la suavidad) al aumentar la concentración de complejo termoplástico. Además, las escaras similares al control 1 fueron logrados sobre un rango de concentración de complejo termoplástico grande.

EJEMPLO 4 En este ejemplo, las hojas de manos conteniendo fibras tratadas con el complejo termoplástico de la presente invención en varias concentraciones fueron comparadas. Los complejos termoplásticos también fueron proporcionados teniendo proporciones de masa variables de LATRIX 6300 y PROSOFT TQ-1003. En todos los casos, resultó un complejo termoplástico con viscosidades variando de desde aquélla de la pasta dental a aquélla de la leche malteada. Cada complejo fue entonces agregado a una solución de pulpa en concentraciones variables de acuerdo con el procedimiento descrito anteriormente para formar las hojas de manos comprendiendo las fibras tratadas. Una hoja de manos de ejemplo comparativa no conteniendo componentes químicos complejos termoplásticos (control 1) también fue preparada. Las hojas de manos fueron entonces probadas respecto de las escaras y el índice de tensión. Los resultados pueden verse en la tabla .

Tabla 4: Efecto de proporción de complejo de polímero y concentración sobre las propiedades de las hojas de manos .

*Nota, las muestras que son identificadas como "control #" representan ejemplos comparativos, mientras que las muestras que son identificadas como "muestra #" representan ejemplos de la invención.

Puede verse que hay una composición de complejo termoplástico óptima dando disminuciones óptimas en el índice de tensión de las hojas de manos (por ejemplo aumentos óptimos en suavidad) y una resistencia a las escaras óptima. A una concentración de complejo termoplástico dado, la tensión y las escaras de hojas de manos no son funciones lineales de la proporción de composición de complejo de polímero (vea muestras 8, 9 y 10). Las hojas de manos teniendo muchas combinaciones de índice de tensión y escaras pueden ser logradas mediante el variar la composición y la concentración de complejo termoplástico.

EJEMPLO 5 En este ejemplo, los tejidos de tisú teniendo un peso base de 30 ± 2 gramos por metro cuadrado fueron formados sobre una máquina secadora a través de aire teniendo una caja de cabeza de tres capas. La división de fibra a la caja de cabeza fue de 33% por peso de fibras de eucalipto (capa exterior) /34% por peso de fibras de madera suave (capa interior) /33% por peso de fibras de eucalipto (capa exterior) . Las fibras de eucalipto fueron ARACRUZ ECF, y la fibra de madera suave fue una pulpa kraft de madera suave del norte TERRACE BAY LONGLAC-19. Para algunas muestras, el complejo termoplástico (teniendo una proporción de masa de dos partes de LATRIX 6300 teniendo un contenido de sólidos de alrededor de 50% por peso y una parte de PROSOFT TQ-1003 teniendo un contenido de sólidos de alrededor de 80% por peso) fue dispersado en la corriente de fibras de eucalipto en la sección de extremo húmedo del proceso para hacer tisú que va a ser utilizado para ambas capas exteriores. También para algunas muestras, el agente de resistencia, PAREZ NC 631, fue agregado a la fibra usada en la capa interior. Los tejidos muy suaves resultaron cuando se uso el complejo termoplástico de la presente invención en las capas exteriores de tisú. Los tisúes fueron probados respecto de las escaras, calibre y propiedades de tensión media geométrica (GMT) . Los resultados están presentados en la tabla 5.

Tabla 5: Efecto de complejo de polímero hidrofóbico sobre las propiedades de tisú *Nota, las muestras que son identificadas como "control #" representan ejemplos comparativos, mientras que las muestras que son identificadas como "muestra #" representan ejemplos de la invención.

Se puede ver que la adición del complejo termoplástico a las fibras localizadas en las capas exteriores de tisú disminuyó significativamente la tensión media geométrica (por ejemplo incremento la suavidad) del tisú. Al mismo tiempo, aún con la disminución en la tensión, el nivel de escaras fue minimizado. Adicionalmente, la presencia del complejo termoplástico en las capas exteriores de tisú incrementó el calibre de tisú (lo cual puede resultar en un aumento correspondiente en el volumen) .

EJEMPLO 6 En estos ejemplos un polímero termoplástico hidrofóbico emulsificado fue mezclado con ya sea un surfactante catiónico o un polielectrolito catiónico para formar un complejo termoplástico de la presente invención. Para formar los complejos termoplásticos, el LATRIX 6300 a un contenido de sólidos de alrededor de 50% por peso fue mezclado con ya sea PROSOFT TQ-1003 a un contenido de sólidos de alrededor de 80% por peso, KYMENE 6500 (una epiclorohidrina de poliamina-poliamida teniendo un contenido de sólidos de alrededor de 12.5%) o PAREZ 631NC (una poliacrilamida glioxilatada teniendo un contenido de sólidos de alrededor de 6% por peso) . Los complejos termoplásticos fueron hechos mediante el variar la proporción de masa de LATRIX con los agentes de complej amiento .

Los resultados fueron complejos termoplásticos blanquizcos teniendo una viscosidad variando de desde aquélla de la pasta dental a la de una leche malteada. Las proporciones actuales formadas pueden verse abajo. Se observó que las viscosidades de los complejos termoplásticos fueron significativamente superiores que aquéllas de los componentes individuales. Adicionalmente, los complejos termoplásticos resultantes fueron redispersados fácilmente en agua y se retuvieron sobre las fibras de pulpa.

Cada complejo fue entonces agregado a la solución de pulpa de acuerdo con el procedimiento descrito arriba para formar las hojas de manos comprendiendo las fibras tratadas. Una hoja de manos de ejemplo comparativo no conteniendo componentes químicos complejos termoplásticos (control 1), un ejemplo comparativo de hojas de manos conteniendo LATRIX 6300 solamente (control 9) , un ejemplo comparativo de hojas de manos conteniendo solo PAREZ 631NC (control 10), y una hoja de manos de ejemplo comparativo conteniendo solo KYMENE 6500 (control 11) también fueron preparados de acuerdo con el procedimiento de hoja de manos anterior para comparación. Las hojas de mano fueron probadas respecto de las escaras, índice de tensión y el índice de tensión en número. Los resultados pueden verse en la tabla 6.

Tabla 6: Complejos de polímero con polielectrolito catiónico como agente complejante.

*Nota, las muestras que son identificadas como "control #" representan ejemplos comparativos, mientras que las muestras que son identificadas como "muestras #" representan ejemplos de la invención.

Puede verse que las hojas de manos teniendo el complejo termoplástico hecho con el polielectrolito catiónico, tal como las muestras 17 y 18, tienen un índice de tensión similar y de escaras más bajas que aquellas del control 1. Las hojas de manos teniendo el complejo termoplástico hecho con el polielectrolito catiónico exhibieron propiedades mejoradas en comparación a aquéllas hechas con el polielectrolito catiónico solamente .

Puede verse que las propiedades de la hoja de manos pueden ser afectadas por el tipo de agente de complej amiento utilizado. Por ejemplo, las hojas de manos hechas con un surfactante catiónico pueden exhibir unas escaras superiores y un índice de tensión inferior que aquellas hechas con polielectrolito catiónico.

PROCEDIMIENTOS DE PRUEBA Prueba de tensión A menos que se especifique de otra manera, todas las resistencias a la tensión fueron medidas de acuerdo al método de prueba TAPPI T 494 om-88 para tisú, modificado en que un probador de tensión fue usado teniendo un ancho de quijada de 3 pulgadas, una extensión de quijada de 4 pulgadas, y una velocidad de cruceta de 10 pulgadas por minuto.

Las resistencias a la tensión en la dirección de la máquina y en la dirección transversal en seco fueron determinadas usando un probador de tensión MTS/SINTECH (disponible de MTS Systems Corp., un negocio teniendo oficinas localizadas en Edén Prairie, Minnesota, Estados Unidos de América) . Las muestras de tisú midiendo 3 pulgadas de ancho fueron cortadas en ambas direcciones de la máquina transversal a la máquina. Para cada prueba, una tira de muestra fue colocada en las quijadas del probador, se puso a una longitud de medición de 4 pulgadas para el tisú facial y una longitud de medición de 2 pulgadas para el tisú de baño. La velocidad de cruceta durante la prueba fue de 10 pulgadas por minuto. El probador fue conectado a una computadora cargada con el software de sistema de adquisición de datos (por ejemplo MTS TESTWORK para WINDOWS) . Las lecturas fueron entonces tomadas directamente de una lectura de pantalla de computadora en el punto de ruptura para obtener la resistencia a la tensión de una muestra individual. La muestra fue acondicionada bajo condiciones TAPPI (50% de humedad relativa y 22.7 °Celsius) antes de la prueba. Generalmente, 5 muestras fueron combinadas para una prueba de tensión en número para asegurar que la lectura de celda de carga estuvo a un rango exacto.

La Resistencia a la Tensión en Húmedo fue medida en la misma manera que la resistencia a la tensión en seco excepto por que la muestra de tisú fue doblada sin arrugar alrededor de la línea media de la muestra, manteniendo los extremos, y embebida en agua deionizada por alrededor de 0.5 segundos a una profundidad de alrededor de 0.5 centímetros para mojar la parte central de la muestra, de donde la región mojada fue tocada a alrededor de un segundo en contra de una toalla absorbente para remover las gotas en exceso de fluido, y la muestra fue desdoblada y se puso en las quijadas del probador de tensión y se probo inmediatamente.

El índice de Tensión (TI) es una medida de la resistencia a la tensión normalizada para el peso base del tejido probado en ambos estados seco y húmedo. La resistencia a la tensión como se midió arriba puede ser convertida en índice de tensión usando la siguiente fórmula: índice de Tensión = Carga pico (N) / [Peso base muestra (g/m2) x ancho de muestra (m) ] en donde la carga pico es expresada en newtons (N) , el peso base de muestra es expresado en gramos por metro cuadrado (g/m2), el ancho de muestra es expresado en metros (m) , y el índice de tensión es expresado en newton metro por gramo (Nm/g) .

La Tensión Media Geométrica (GMT) fue también calculada para las muestras para proporcionar una resistencia promedio independiente de la dirección de prueba. La tensión media geométrica fue calculada usando la siguiente fórmula: GMT = Raíz Cuadrada (valor de tensión MD x valor de tensión CD) Prueba de calibre El término "calibre" es usado aquí para referirse al grosor de una hoja de tisú única. El calibre puede ser ya sea medido como el grosor de una hoja de tisú única o como el grosor de una pila de diez hojas de tisú en donde cada hoja dentro de la pila está colocada con el mismo lado y dividiendo la medición por diez. El calibre es expresado en mieras o 0.001 pulgadas. El calibre fue medido de acuerdo con los métodos de prueba TAPPI T402 "Acondicionamiento Estándar y Atmósfera de Prueba para papel, cartón, hojas de manos de pulpa y productos relacionados" y T411 om-89 "Grosor (calibre) de papel, cartón y cartoncillo combinado" opcionalmente con la nota 3 para las hojas de tisú apiladas. El micrómetro usado para llevar a cabo fue T411 om-89 modelo 49-72-00 MICRÓMETRO DE VOLUMEN (disponible de TMI Company, un negocio teniendo oficinas localizadas en Amityville, New York, U.S.A) o el equivalente teniendo un diámetro de yunque de 103.2 milímetros y una presión de yunque de 220 gramos/pulgada cuadrada (3.3 kilo pascales) .

Prueba de Escaras A fin de determinar la resistencia a la abrasión o la tendencia de las fibras a ser frotadas desde el tejido cuando se maneja (por ejemplo escaras), cada muestra fue medida mediante el erosionar los especímenes de tejido a través del siguiente método. Esta prueba mide la resistencia del material de tejido a la acción de abrasión cuando el material es sometido a un erosionador de superficie reciprocante horizontalmente. Todas las muestras fueron acondicionadas a 23°C +/- 1°C y 50% +/- 2% de humedad relativa por un mínimo de 4 horas.

Con referencia a la figura 4, el huso de erosión 94 contuvo una varilla de acero inoxidable de 96.05 pulgadas de diámetro con la parte abrasiva 84 teniendo un patrón de diamante de 0.005 pulgadas de profundidad extendiéndose 4.25 pulgadas de longitud alrededor de la circunferencia completa de la varilla 96. El huso 94 fue montado perpendicularmente a la cara del instrumento de manera que la parte abrasiva 84 de la varilla se extiende hacia afuera de su distancia completa desde la cara del instrumento 100. Los pernos de guía 102, 104 con las abrazaderas magnéticas 86 y 88 están localizados sobre cada lado del huso 94, una móvil 86 y una fija 88, espaciadas 4 pulgadas de separación y centradas alrededor del huso 94. La abrazadera móvil 86 y los pernos de guía 102 se dejaron deslizar libremente en la dirección vertical, proporcionando los medios para asegurar una tensión constante de la muestra sobre la superficie 94 del huso.

Usando una prensa de matriz con un cortador de matriz, los especímenes 92 fueron cortados en tiras de 3 +/-0.005 pulgadas de ancho por 8 pulgadas de largo con dos orificios (no mostrados) en cada extremo de la muestra 92 para que los pernos de guía 102 y 104 ajusten a través. Para las muestras de tisú 92, la dirección MD corresponde a la dimensión más larga. Cada tira de prueba 92 fue entonces pesada a lo mas cerca de 0.1 miligramos. Cada extremo de la muestra 92 fue deslizado sobre los pernos de guía 86 y 88 y las abrazaderas magnéticas 86 y 88 mantuvieron la hoja 92 en su lugar. La quijada móvil 86 entonces se dejó caer proporcionando una tensión constante a través del huso 94.

El Huso 94 fue entonces movido de ida y de regreso a un ángulo de aproximadamente 15 grados desde la línea central vertical centrada en un movimiento horizontal reciprocante 90 en contra de la tira de prueba 92 por 40 ciclos (cada ciclo es un golpe de ida y de regreso) , a una velocidad de 80 ciclos por minuto, removiendo las fibras sueltas de la superficie de tejido. Adicionalmente, el huso 94 giró de derecha a izquierda 98 (cuando se ve en el frente del instrumento) a una velocidad aproximada de 5 revoluciones por minuto. Las abrazaderas magnéticas 86 y 88 fueron entonces removidas de la muestra 92 y la muestra 92 fue deslizada afuera de los pernos de guía 102 y 104 y cualquier fibra perdida sobre la superficie 92 de muestra fue removida mediante el soplado de aire comprimido (aproximadamente 5-10 libras por pulgada cuadrada) sobre la muestra de prueba 92. La muestra de prueba 92 fue entonces pesada a lo mas cerca de 0.1 miligramos y la pérdida de peso fue calculada. Diez muestras de prueba por muestra de tisú fueron probadas y el valor de pérdida de peso promedio en miligramos fue registrado.

Se apreciara que los detalles de los ejemplos anteriores, dados para propósitos de ilustración no deben considerarse como limitantes del alcance de esta invención. Aún cuando solo unas cuantas incorporaciones de ejemplo de esta invención se han descrito en detalle arriba, aquéllos expertos en el arte apreciarán fácilmente que son posibles muchas modificaciones en los ejemplos sin departir materialmente de las enseñanzas novedosas y ventajas de esta invención. Por ejemplo, las características descritas en relación a un ejemplo pueden ser incorporadas en cualquier otro ejemplo de la invención.

Por tanto, todas esas modificaciones se intenta que estén incluidas dentro del alcance de la invención, la cual se define en las siguientes cláusulas y todos los equivalentes de la misma. Además, se reconoce que muchas incorporaciones pueden ser concebidas las cuales no logran todas las ventajas de algunas incorporaciones, particularmente de las incorporaciones preferidas, pero que la ausencia de una ventaja particular no será construida para significar necesariamente que tal incorporación está fuera del alcance de la presente invención. Como pueden hacerse varios cambios en las construcciones anteriores sin departir del alcance de la invención, se intenta que toda la materia contenida en la descripción anterior sea interpretada como ilustrativa y no en un sentido limitante.

Claims (22)

REIVINDICACIONES

1. Un producto de tisú que comprende por lo menos un tejido fibroso el cual comprende fibras celulósicas tratadas con un complejo termoplástico; en donde dicho complejo termoplástico comprende un polímero termoplástico hidrofóbico emulsificado y un agente complejante.

2. El producto de tisú tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque el complejo termoplástico está presente en una cantidad entre 1 y 100 kilogramos por tonelada métrica secada en horno de dichas fibras celulósicas.

3. El producto de tisú tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque el agente complejante es un surfactante catiónico.

4. El producto de tisú tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque el agente complejante es un polielectrolito catiónico.

5. El producto de tisú tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque el polímero termoplástico hidrofóbico es seleccionado del grupo que consiste de poliolefina y copolímeros de los mismos, látex butadieno estireno y copolímeros del mismo, copolímeros de polivinil acetato, copolímeros de vinil acetato acrílico, copolímeros de cloruro de vinilo-etileno, polímeros acrílicos, polímeros de nitrilo y combinaciones de los mismos.

6. El producto de tisú tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque el polímero termoplástico hidrofóbico emulsificado tiene una temperatura de transición del vidrio de menos de 40°C.

7. El producto de tisú tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque el polímero termoplástico hidrofóbico emulsificado es no iónico.

8. El producto de tisú tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque el polímero termoplástico hidrofóbico emulsificado tiene un contenido de sólidos de entre alrededor de 40% y alrededor 80% por peso.

9. El producto de tisú tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque el complejo termoplástico es dispersable en la suspensión de fibra-agua.

10. El producto de tisú tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque el complejo termoplástico es esencialmente retenido sobre las fibras celulósicas durante un proceso de fabricación de fibras de tisú.

11. El producto de tisú tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque las fibras celulósicas tratadas con dicho complejo termoplástico están distribuidas uniformemente a través de dicho por lo menos un tejido fibroso.

12. El producto de tisú tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque por lo menos un tejido fibroso comprende fibras de madera dura esencialmente .

13. El producto de tisú tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque las fibras de madera dura comprenden fibras de eucalipto.

14. El producto de tisú tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque por lo menos un tejido fibroso es un tejido fibroso de capas múltiples teniendo dos capas exteriores; en donde por lo menos una de dichas capas exteriores comprende fibras celulósicas tratadas con dicho complejo termoplástico.

15. El producto de tisú tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque por lo menos es crepado un tejido fibroso.

16. El producto de tisú tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque dicho por lo menos un tejido fibroso es moldeado y secado a través de aire.

17. El producto de tisú tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque dicho por lo menos un tejido fibroso tiene un peso base en el rango de alrededor de 20 gramos por metro cuadrado a alrededor de 100 gramos por metro cuadrado.

18. Un producto de tisú hecho por el proceso que comprende: mezclar un polímero termoplástico hidrofóbico emulsificado con un agente complejante para formar un complejo termoplástico; dispersar dicho complejo termoplástico en una solución de fibras comprendiendo agua y fibras celulósicas para formar fibras tratadas; formar un tejido fibroso comprendiendo dichas fibras tratadas; y convertir dicho tejido fibroso en un producto de tisú.

19. El producto de tisú tal y como se reivindica en la cláusula 18 caracterizado porque dicho complejo termoplástico consiste esencialmente de dicho polímero termoplástico hidrofóbico emulsificado y dicho agente complejante .

20. El producto de tisú tal y como se reivindica en la cláusula 18 caracterizado porque dicho agente complejante es un surfactante catiónico.

21. El producto de tisú tal y como se reivindica en la cláusula 18 caracterizado porque dicho agente complejante es un polielectrolito catiónico.

22. El producto de tisú tal y como se reivindica en la cláusula 18 caracterizado porque dicho polímero termoplástico hidrofóbico emulsificado es seleccionado del grupo que consiste de poliolefínico polímeros de la misma, estireno butadieno látex y copolímeros del mismo, copolímeros de polivinil acetato, copolímeros de vinil acetato acrílico, copolímeros de cloruro de vinilo-etileno, polímeros acrílicos, polímeros de nitrilo y combinaciones de los mismos.