MXPA04005593A - Proceso para fabricar un producto de papel celulosico que exhibe un mal olor reducido. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un proceso para la fabricacion de un producto de papel celulosico. El proceso comprende el formar una suspension acuosa de fibras para hacer papel; introducir un compuesto de borato, preferiblemente acido borico, en la suspension acuosa; depositar la suspension acuosa en una tela formadora de hoja para formar un tejido humedo; y desaguar y secar el tejido humedo. El proceso de la presente invencion proporciona productos de papel celulosicos que exhiben un mal olor reducido con el rehumedecimiento.

Description

PROCESO PARA FABRICAR UN PRODUCTO DE PAPEL CELULOSICO QUE EXHIBE UN MAL OLOR REDUCIDO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere en general, a métodos para hacer productos de papel celulósico y, más particularmente a los métodos para reducir o eliminar el mal olor liberado desde una hoja de base celulósica con el rehumedecimiento .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los productos de papel comerciales tales como las toallas para manos son fabricados de hojas de base celulósica. Una hoja de base celulósica es un producto de papel en su forma sin procesar antes de sufrir el tratamiento posterior tal como el calandrado y el grabado. En general, las hojas de base celulósicas se hacen mediante el preparar una suspensión acuosa de fibras para hacer papel y depositar la suspensión sobre una tela formadora de hoja para formar un tejido húmedo, el cual es entonces desaguado y secado para producir una hoja de base adecuada para el terminado.

Las hojas de base de tejido húmedo son comúnmente secadas por medio del secado a través de aire, el cual comprende el remover el agua del tejido húmedo mediante el pasar el aire caliente a través del tejido. Más específicamente, el secado a través de aire típicamente comprende el transferir un tejido colocado en húmedo parcialmente desaguado desde una tela formadora de hoja a una tela de secado continuo altamente permeable y áspera. El tejido húmedo es entonces retenido sobre la tela de secado continuo mientras que el aire calentado es pasado a través del tejido hasta que este se ha secado. Un proceso para el secado continuo de hojas de base es el proceso de secado a través de aire no crepado (UCTAD) , como se describió, por ejemplo en la Patente a los Estados Unidos de América No. 6,149,767, el cual es incorporado aquí por referencia. El proceso de secado a través de aire no crepado, una hoja de base húmeda es parcialmente desaguada y secada a través de aire mediante el pasar el aire a través de la hoja húmeda al correr esta sobre una tela de secado continuo sobre un rodillo de tambor.

Basado sobre las quejas del consumidor, se ha observado que un olor de palomitas de maíz quemadas fuerte, fue frecuentemente emitido desde las toallas de manos cuando las toallas fueron mojadas. Al investigarse esto, este problema del mal olor se encontró que está presente en las hojas de base celulósicas que han sido secadas a través de aire a temperaturas de aire relativamente altas incluyendo, por ejemplo, las hojas secadas por el proceso de secado a través de aire no crepado. Se tiene la teoría de que el sobresecado o el sobrecalentamiento de las hojas de base ha llevado al problema del mal olor con el rehumedecimiento . Mediante la operación el proceso de secado a través de aire a temperaturas más bajas y tiempos de permanencia ligeramente más prolongados, el problema del mal olor puede ser grandemente eliminado. Sin embargo, las temperaturas de operación inferiores y los tiempos de residencia más prolongados afectan adversamente la productividad global del proceso de fabricación de hoja de base. Por tanto, existe la necesidad de un proceso el cual puede eliminar el mal olor en una hoja de base celulósica secada en forma continua en donde las temperaturas de secado superiores y los tiempos de residencia más cortos pueden ser usados para aumentar la producción y la productividad del producto .

SÍNTESIS DE LA INVENCIÓN Entre los varios objetos de la presente invención, por tanto, está la provisión de un proceso para hacer un producto de papel celulósico de un tejido colocado en húmedo; la provisión de tal proceso en donde los productos de papel exhiben un mal olor reducido con el rehumedecimiento; la provisión de tal proceso en donde el tejido colocado en húmedo puede ser secado en forma continua a temperaturas más altas y a tiempos de permanencia más cortos; la provisión de tal proceso en donde la productividad y la producción son aumentadas; y la provisión de tal proceso el cual es relativamente barato y fácil de implementar.

Brevemente, por tanto, la presente invención está dirigida a un proceso para fabricar un producto de papel celulósico. El proceso comprende el formar una suspensión acuosa de fibras para hacer papel; depositar la suspensión acuosa sobre una tela formadora de hoja para formar un tejido húmedo; y desaguar y secar el tejido húmedo. El proceso es además caracterizado porque el compuesto de borato es introducido en la suspensión acuosa de fibras para hacer papel, el compuesto de borato tiene la fórmula: en donde R1, R2 y R3 son independientemente seleccionados del grupo que consiste de hidrógeno y de una mitad de hidrocarbilo de cadena recta o ramificada, substituido o no substituido saturado o no saturado teniendo de desde 1 alrededor de 20 átomos de carbono y x, y y z son enteros > 0 de manera que x + y + z = 3.

En una incorporación preferida, el proceso a la presente invención comprende el formar una suspensión acuosa de fibras para hacer papel e introducir el ácido bórico en la suspensión acuosa. La suspensión acuosa es depositada sobre una tela formadora de hojas para formar un tejido húmedo después de la introducción del ácido bórico en una suspensión acuosa y el tejido húmedo es secado mediante el pasar el aire calentado a través del tejido húmedo.

La presente invención también está dirigida a productos de papel celulósicos que exhiben un mal olor reducido con el rehumedecimiento . El producto de papel celulósico es producido por un proceso que comprende el formar una suspensión acuosa de fibras para hacer papel; depositar la suspensión acuosa sobre una tela formadora de hojas para formar un tejido húmedo; y- desaguar y secar el tejido húmedo. El proceso es además caracterizado porque un compuesto de borato es introducido en la suspensión acuosa de las fibras para hacer papel, el compuesto de borato tiene la fórmula: en donde R1, R2 y R3 son independientemente seleccionados del grupo que consiste de hidrogeno y de una mitad de hidrocarbilo de cadena recta o ramificada, substituida o no substituida, saturada o no saturada teniendo de desde alrededor de 1 a alrededor de 20 átomos de carbono y x, y y z son enteros > 0 de manera que x + y + z = 3.

Otros objetos y características de la presente invención serán en parte evidentes y en parte estarán designados de aquí en adelante.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS INCORPORACIONES PREFERIDAS De acuerdo con la presente invención, se ha descubierto que una hoja de base celulósica que tiene un mal olor reducido con el rehumedecimiento puede ser producida mediante el introducir un compuesto de borato en una suspensión acuosa de las fibras celulósicas para hacer papel de las cuales se forma la hoja dé base. Las hojas de base colocadas en húmedo formadas de tales suspensiones acuosas pueden ser secadas a temperaturas más altas y a tiempos de permanencia acortados mientras que se produce un mal olor reducido significativamente con el rehumedecimiento de las hojas de base.

Como parte de la presente invención, los posibles mecanismos de reacción en el proceso de producción de hoja de base los cuales pueden contribuir a la presencia de compuestos olorosos en las hojas de base celulósicas se han investigado. Sin el desear estar atenido a una teoría en particular, se cree que el mal olor en las hojas de base secadas a altas temperaturas se causa por las reacciones catalizadas con ácido las cuales forman compuestos orgánicos volátiles o precursores de olor durante el secado. Se cree que estos compuestos olorosos son formados dentro de una hoja de base celulósica durante el secado y se unen dentro de la hoja hasta el momento en que la hoja es rehumedecida. La combinación del ácido en la hoja y la adición del agua con el rehumedecimiento divide los compuestos olorosos de la hoja y libera a los compuestos al ambiente. En particular, la experiencia a la fecha sugiere que un gran número de compuestos que causan olor liberados de las hojas de base rehumedecidas pueden ser caracterizados como aldehidos alifáticos de cadena media (por ejemplo octanal, nonanal, decanal) y/o furanos (por ejemplo furfural, alcohol furfurílico, hidroximetil furfural). Por tanto, se cree que la presencia de los Compuestos de aldehido volátiles y/o de los compuestos de furano, ya sea sola o en combinación puede ser responsable por el mal olor de la hoja de base. Estos compuestos que causan olor pueden ser producidos durante el secado a alta temperatura del tejido húmedo por cualesquier medios convencionales incluyendo las secadoras Yankee y las secadoras a través de aire, pero son particularmente problemáticos en las hojas de base secadas en forma continua, quizás debido al ambiente altamente oxidante y al fenómeno de transferencia de masa único proporcionado por la corriente de aire que pasa a través del tejido.

Hipótesis de aldehido En la experiencia a la fecha con el análisis de las hojas de base rehumedecidas como se describe, por ejemplo en ejemplo 1 dado abajo, indica que un componente substancial del mal olor liberado de las hojas de base celulósicas secadas en forma continua con el rehumedecimiento comprende los aldehidos alifáticos de cadena media teniendo de desde alrededor de 6 a alrededor de 10 átomos de carbono. Sin desear estar unido por una teoría en particular, se cree que los aldehidos son formados dentro de la hoja de base por la oxidación de los ácidos grasos presentes en la suspensión acuosa de las fibras para hacer papel. Por ejemplo, durante el blanqueado de bióxido de cloro, el cual es llevado a cabo bajo condiciones acídicas a un pH de alrededor de 3.5, los ácidos grasos presentes en la suspensión acuosa de las fibras para hacer papel son ya sea unidos por los enlaces, éster a los carbohidratos o se oxidizan en aldehidos alifáticos más pequeños. Alternativamente, los aldehidos pueden ser formados en la hoja de base durante el secado, en donde los ácidos grasos unidos dentro del tejido húmedo pueden ser oxidados a aldehidos alifáticos por el calentamiento.

Al ser expulsada, el agua del tejido húmedo durante el secado, una parte de los aldehidos alifáticos presentes en el tejido húmedo pueden reaccionar con los dioles vecinos presentes en los carbohidratos para formar enlaces acetal, aglutinando por tanto los aldehidos a las fibras de hoja. Esta formación acetal entre los aldehidos alifáticos y los dioles vecinos en una hoja de base de tejido húmedo es una reacción reversible, con el equilibrio entre el aldehido libre y el acetal unido dependiendo de la cantidad de agua presente. Por ejemplo, al ser el agua expulsada, la reacción favorece la formación acetal. Cuando el agua es agregada, y especialmente en la presencia de ácido, el acetal se romperá en un aldehido. Por tanto, se cree que cuando el agua es agregada a la hoja secada (por ejemplo la hoja es rehumedecida), el que una reversión del ácido-catalizado de la reacción de formación acetal libera el aldehido libre, liberando por tanto el aldehido de la hoja de base y adentro del ambiente.

Hipótesis de compuesto furano El análisis de los extractos orgánicos de las hojas de base rehumedecidas ha indicado también la presencia de componentes furano en particular, furfural, alcohol furfurilico y el hidroximetil furfural. Estos furanos poseen un olor esencialmente de quemados similar al olor exhibido por las hojas de base rehumedecidas. Sin estar unido por una teoría en particular se cree que la degradación catalizada por ácido de los carbohidratos presentes en la hoja de base ocurre durante el secado a través de aire, para generar un precursor furano unido a los carbohidratos. El precursor furano es entonces liberado y soltado por otra reacción de ácido-catalizado cuando el agua es agregada (por ejemplo la hoja es rehumedecida) . Aun cuando el paso de liberación puede teóricamente ocurrir durante el secado con aire adicional, se cree que una pérdida de agua rápida esencialmente deja muy poco o ningún solvente para la reacción subsecuente.

Efecto de compuesto borato De acuerdo con la presente invención, se ha encontrado que el introducir un compuesto borato en la suspensión acuosa de fibras para hacer papel puede suprimir adecuadamente la formación de aldehidos y/o furanos como se describió anteriormente para reducir esencialmente el mal olor liberado con el rehumedecimiento de los productos de papel producidos de las hojas de base celulósica. Por ejemplo, sin estar unido a una teoría en particular, se ha encontrado que introduciendo un compuesto de borato (por ejemplo ácido bórico) en una suspensión acuosa de fibras para hacer papel esto resulta ventajoso en la formación de un complejo de éster de boro con ácidos libres presentes en toda la suspensión acuosa. Esta formación compleja de éster se cree que elimina esencialmente los ácidos libres de la suspensión acuosa de las fibras para hacer papel que pudieran normalmente estar disponibles para participar en la generación de los compuestos olorosos como se describió previamente.

Por tanto, en una incorporación, el proceso de la presente invención generalmente comprende el preparar una suspensión acuosa de fibras para hacer papel celulósicas. Las fibras celulósicas adecuadas para usarse en la presente invención incluyen fibras para hacer papel vírgenes y fibras para hacer papel secundarias (por ejemplo recicladas) en todas las proporciones. Tales fibras incluyen, sin limitación, fibras de madera dura y de madera suave junto con fibras no leñosas. Las fibras sintéticas no celulósicas también pueden ser incluidas como un componente de la suspensión acuosa. Se ha encontrado que un producto de alta calidad que tiene un balance único de propiedades puede hacerse usando predominantemente y más preferiblemente esencialmente todas las fibras celulósicas secundarias o recicladas (por ejemplo hasta 100%). La suspensión acuosa de fibras para hacer papel puede contener varios aditivos convencionalmente empleados por aquellos expertos en el arte, incluyendo sin limitación las resinas de resistencia al mojado ( YMENE, Hercules, Inc.), los rellenadores y los suavizadores/desaglutinantes.

El proceso además comprende el introducir un compuesto de borato adentro de la suspensión acuosa de fibras para hacer papel. Los compuestos de borato adecuados para usarse en la presente invención generalmente incluyen los compuestos que tienen la fórmula: 2 en donde R1, R2 y R3 son independientemente seleccionados del grupo que consiste de hidrógeno y de una mitad de hidrocarbilo de cadena recta o ramificada, substituida o no substituida saturada o no saturada teniendo de desde 1 a alrededor de 20 átomos de carbono y x, y y z son enteros 0 de manera que x + y + z = 3. Preferiblemente, R1, R2 y R3 son seleccionados independientemente del grupo que consiste de hidrógeno y de alquilo de cadena recta o ramificada teniendo de desde 1 a alrededor de 20 átomos de carbono. Más preferiblemente, el compuesto de borato es seleccionado al grupo que consiste de ácido bórico, trimetil borato, trietil borato, tri-n-propil borato, triisopropil borato, tri-n-butil borato, triisobutil borato, tri-sec-butil borato y tri-tert-butil borato. En una incorporación particularmente preferida, el compuesto de borato comprende ácido bórico.

Preferiblemente, el compuesto de borato es introducido en la suspensión acuosa de fibras para hacer papel en una cantidad tal que el pH de la suspensión acuosa es de desde alrededor de 5 a alrededor de 6 después de la introducción del compuesto de borato. Más preferiblemente, el compuesto de borato es introducido en la suspensión acuosa de fibras para hacer papel en una cantidad suficiente para proporcionar una suspensión acuosa que tiene un pH de alrededor de 5.5 después de la introducción del compuesto de borato. Generalmente, el compuesto de borato es introducido en la suspensión acuosa de fibras para hacer papel en una cantidad de desde alrededor de 5% a alrededor de 20% por peso de fibras para hacer papel, más preferiblemente en una cantidad de desde alrededor de 10% a alrededor de 15% por peso de fibras para hacer papel. Sin embargo, es importante el notar que la experiencia hasta la fecha sugiere que un exceso del compuesto de borato puede no ser deseado. Por ejemplo, cuando el compuesto de borato comprende ácido bórico, es importante el controlar la cantidad de ácido bórico agregada a la suspensión acuosa de las fibras para hacer papel ya que el complejo de éster de boro deseado se ha encontrado que se rompe bajo las condiciones acidicas debajo de un pH de alrededor de 5. Además, la experiencia a la fecha no sugiere que el complejo éster aglutina fuertemente a las fibras para hacer papel, ya que el exceso de lavado tiende a remover el complejo de éster de boro del tejido húmedo.

Se contempla que el compuesto de borato puede ser introducido en la suspensión acuosa de fibras para hacer papel en cualquier momento durante el proceso de fabricación antes del secado. Por ejemplo, el compuesto de borato puede ser introducido en la suspensión acuosa durante la reducción o pulpa o mediante la aplicación (por ejemplo con rociado) del compuesto de borato en un tejido húmedo formado después del depósito de la suspensión acuosa de fibras para hacer papel sobre una tela formadora de hoja. Sin embargo, se prefiere que el compuesto de borato sea introducido en la suspensión acuosa de fibras para hacer papel antes del depósito de la suspensión acuosa sobre la tela formadora de hoja (por ejemplo durante la reducción a pulpa) para asegurar que el compuesto de borato es completamente dispersado a través de la suspensión acuosa de fibras para hacer papel. El compuesto de borato puede ser introducido en la suspensión acuosa de fibras para hacer papel en cualquier manera conveniente. Por ejemplo, el ácido bórico puede ser cargado al reductor a pulpa como un sólido o puede ser introducido en la solución acuosa. El reductor a pulpa es un recipiente agitado convencionalmente y proporciona una agitación suficiente para dispersar el compuesto de borato a través de la suspensión de las fibras para hacer papel dentro de un tiempo de permanencia razonable.

Después de que es formada la suspensión de fibras para hacer papel, la suspensión es depositada sobre una tela formadora de hoja para formar un tejido húmedo. El aparato formador de tejido puede ser cualquier aparato convencional conocido en el arte de fabricación de papel. Por ejemplo, tal aparato de formación de tejido incluye los formadores de techo Fourdrinier, (por ejemplo un rodillo de pecho de succión), los formadores de separación (por ejemplo los formadores de alambre gemelo, los formadores de una creciente), o similares.

Después de que el tejido húmedo se ha formado, el tejido es parcialmente desaguado antes del secado. El desagüe parcial puede ser logrado por cualesquier medios generalmente conocidos en el arte, incluyendo el desagüe con vacio (por ejemplo las cajas de vacio) y/o las operaciones de prensado mecánico.

El tejido parcialmente desaguado puede ser secado por cualesquiera medios generalmente conocidos en el arte para hacer hojas de base celulósica, incluyendo secadoras Yankee y secadoras a través de aire. Preferiblemente, el tejido colocado en húmedo es secado en forma continua mediante el pasar el aire calentado a través del tejido a una temperatura de por lo menos de alrededor de 190°C (375°F) . Más preferiblemente, la temperatura del aire calentado pasado a través del tejido húmedo es de desde alrededor de 190°C a alrededor de 210°C, aún más preferiblemente de desde alrededor de 200°C a alrededor de 205°C. El proceso de la presente invención incluyendo la introducción de un compuesto de borato en la suspensión acuosa de fibras para hacer papel permite al tejido húmedo el ser secado a temperaturas relativamente altas mientras que se reduce o se elimina esencialmente la producción de malos olores con el rehumedecimiento de la hoja de base y/o de los productos de papel hechos de la misma.

Como se describió anteriormente, el compuesto de borato puede ser introducido en la suspensión acuosa de fibras para hacer papel ya sea antes o después de que la suspensión es depositada sobre la tela formadora de hoja. Cuando el compuesto de borato es introducido en la suspensión acuosa después de que la suspensión se ha depositado sobre la tela formadora de hoja, el tejido húmedo puede ser desaguado parcialmente antes de la introducción del compuesto de borato. Por ejemplo, después del depósito de la suspensión acuosa sobre la tela formadora de hoja, el compuesto de borato es introducido en la suspensión acuosa mediante el aplicar (por ejemplo con rociado) el compuesto de borato sobre el tejido húmedo teniendo una consistencia de desde alrededor de 20% a alrededor de 80% (por ejemplo, sobre un tejido húmedo el cual tiene una consistencia de alrededor de 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 50%, 60%, 70%, u 80%). En cualquier caso, como con la introducción del compuesto de borato a la suspensión acuosa de fibras para hacer papel durante la reducción a pulpa, es importante el aplicar el compuesto de borato igualmente a través del tejido húmedo para asegurar que el compuesto de borato es dispersado uniformemente en la suspensión acuosa.

Los productos de papel celulósicos individuales hechos de las hojas de base de acuerdo con la presente invención, pueden incluir por ejemplo tisús, toallas absorbentes, servilletas, y paños limpiadores de uno o más estratos y de peso base determinado variable. Para los productos de estratos múltiples, no es necesario el que todos los estratos de los productos sean los mismos, siempre que por lo menos un estrato se haga de acuerdo con la presente invención. Los pesos base adecuados para estos productos pueden ser de desde alrededor de 5 a alrededor de 70 gramos/m2. De acuerdo con una incorporación preferida, los productos de papel celulósicos tienen un peso base determinado variando de desde alrededor de 25 a alrededor de 45 gramos/m2, aún más preferiblemente de desde alrededor de 30 a alrededor de 40 gramos/m .

El proceso de la presente invención no se ha encontrado que altere significativamente las propiedades físicas de los productos de hoja de base celulósicos producidos por el proceso en cualquier capacidad distinta de la reducción substancial en la liberación del rehumedecimiento con el mal olor. Por ejemplo, las hojas de base celulósicas secadas en forma continua producidas por el proceso de la invención generalmente contienen una cantidad de estiramiento de desde alrededor de 5 a alrededor de 40%, preferiblemente de desde alrededor de 15 a alrededor de 30%. Además, los productos de esta invención pueden tener una resistencia a la tensión en la dirección de la máquina de alrededor de 1.000 gramos o más, preferiblemente de alrededor de 2.000 gramos o más, dependiendo de la forma del producto, y un estiramiento en la dirección de la máquina de alrededor de 10% o más, preferiblemente de alrededor de 15 a alrededor de 25%. Más específicamente, la resistencia y la tensión en la dirección de la máquina preferida para los productos de la invención pueden ser de alrededor de 1.500 gramos o más, preferiblemente de alrededor de 2.500 gramos o más. La resistencia la tensión y el estiramiento son medidos de acuerdo a las normas ASTM D1117-6 y D-1.682. Como se usó aquí, las resistencias a la tensión son reportadas en gramos de fuerza por 7.62 cm de ancho de la muestra, pero son expresadas simplemente en términos de gramos por conveniencia.

La capacidad absorbente acuosa del producto de esta invención es de por lo menos de alrededor de 500% por peso, más preferiblemente de alrededor de 800% por peso o mayor, y aún más preferiblemente de alrededor de 1.000% por peso o más. Esto se refiere a la capacidad del producto para absorber el agua sobre un periodo de tiempo y se relaciona a la cantidad total de agua mantenida por el producto en su punto de saturación. El procedimiento específico usado para medir la capacidad absorbente acuosa está descrita en la dirección federal No. UU-T-595C y se expresa, en por ciento, como el peso del agua absorbida dividida por el peso del producto de muestra.

Los productos de esta invención también pueden tener una taza absorbente acuosa de alrededor de un segundo o menos. La taza absorbente acuosa es el tiempo que toma para una gota de agua en el penetrar la superficie de una hoja de base de acuerdo con la Descripción Federal UU-T-31b.

Aún más, la capacidad absorbente de aceite de los productos de esta invención puede ser de alrededor de 300% por peso, o más preferiblemente de alrededor de 400% por peso o más, y adecuadamente de desde alrededor de 400 a alrededor de 550% por peso. El procedimiento usado para medir la capacidad absorbente de aceite es medido de acuerdo con la Descripción Federal UU-T-595B.

Los productos de esta invención exhiben una taza absorbente de aceite de alrededor de 20 segundos o menos, preferiblemente de alrededor de 10 segundos o menos y más preferiblemente de alrededor de 5 segundos o menos. La taza absorbente de aceite es medida de acuerdo con la Especificación Federal UU-P-31b.

Definiciones Como se usó aquí, el término "hidrocarbilo no substituido" describe compuestos orgánicos o radicales que consisten exclusivamente de los elementos de carbón y de hidrógeno. Estas mitades incluyen las mitades de alquilo, alquenilo, alquenilo y arilo. Estas mitades también incluyen las mitades de alquilo, alquenilo, alquenilo y arilo substituidas con otros grupos de hidrocarburo cíclico o alifático, tal como alcarilo, alquenarilo y alquinarilo. A menos que se indique de otra manera, estas mitades preferiblemente comprenden de desde 1 a alrededor de 20 átomos de carbono.

Como se usó aquí, el término "hidrocarbilo substituido" describe mitades de hidrocarbilo las cuales son substituidas con por lo menos un átomo distinto al carbono, incluyendo mitades en las cuales el átomo de cadena de carbón es substituido con un átomo hetero tal como nitrógeno, oxigeno, silicio, fósforo, boro, sulfuro o un átomo de halógeno. Estos sustituyentes incluyen halógeno, heterociclo, alcoxi, alquenoxi, alquinoxi, ariloxi, hidroxi protegido, ceto, acilo, aciloxi, nitro, amino, amido, ciano, thiol, cetal, acetal, sulfóxido, éster, tioéster, éter, tioéter, hidroxialquilo, urea, guanidina, amidina, fosfato, óxido de amina y sal de amonio cuaternario. Como se usó aquí, el término "alquilo" describe grupos de alquilo que contienen de desde 1 a alrededor de 20 átomos de carbono en la cadena principal. Estos pueden ser de cadena recta o ramificada o cíclicos y además incluyen metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo, sec-butilo, tert-butilo, hexilo, 2-etilhexilo y similares.

Como se usó aquí, el término "alquenilo" describe los grupos de alquenilo que contienen de desde 1 a alrededor de 20 átomos de carbono en la cadena principal. Estos pueden ser de cadena recta o ramificada o cíclicos e incluyen etenilo, propenilo, isopropenilo, butenilo, isobutenilo, hexenilo y similares .

Como se usó aquí, el término "alquenilo" describe los grupos de alquenilo que contienen de desde 1 a alrededor de 20 átomos de carbono en la cadena principal. Estos pueden ser una cadena recta o ramificada e incluyen etenilo, propinilo, butinilo, isobutinilo, hexinilo y similares.

Como se usó aquí, el término "arilo" describe opcionalmente los grupos aromáticos homocíclicos substituidos, preferiblemente los grupos monocíclicos o bicíclicos que contienen de desde 6 a 12 átomos de carbono en la parte de anillo, tal como fenilo, bifenilo, naftilo, fenilo substituido, bifenilo substituido o naftilo substituido. El fenilo y el fenilo substituido son los arilos más preferidos.

Como se usó aquí, el término "aralquilo" describe un grupo que contiene ambos las estructuras de alquilo y de arilo tal como el bencilo.

EJEMPLOS Los siguientes ejemplos establecen un acercamiento que puede ser usado para llevar a cabo el proceso de la presente invención. Por tanto, estos ejemplos no deben ser interpretados en un sentido limitante.

EJEMPLO 1 Este ejemplo demuestra un experimento diseñado para determinar la intensidad de olor relativa de compuestos liberados desde las hojas de base celulósicas secadas en forma continua fabricadas por un proceso UCTAD convencional (por ejemplo, sin la adición del compuesto de borato) . El experimento empleó un análisis CHARM para determinar la intensidad de olor relativo de este compuesto. El protocolo CHARM está descrito generalmente, por ejemplo, por Aeree y otros en Food Chem. , 184:273-86 (1984), la cual se incorpora aquí por referencia. Como se describe por Aeree y otros, el análisis CHARM comprende el diluir secuencialmente una serie de muestras para determinar los componentes de olor más fuerte de una muestra.

El experimento comprende humedecer las muestras de hojas de base celulósicas secadas en forma continua (variando de desde alrededor de 6 a alrededor de 20 gramos de pulpa) con agua. Los gases desprendidos desde las hojas de base mojadas fueron concentrados en una trampa absorbente (150 mg de cada una de las cuentas de vidrio/Tenax TA/Ambersorb/carbón comercialmente disponible de Envirochem, Inc.) y se desabsorbió térmicamente en un cromatógrafo de gas (GC) (tal como un cromatógrafo HP 5890 comercialmente disponible de Hewlett-Packard, Inc.) y/o un espectrómetro de masa/cromatógrafo de gas (GC/MS) (tal como uno comercialmente disponible HP 5988 de Hewlett-Packard, Inc.). El cromatógrafo de gas también fue ajustado con una lumbrera oliente para permitir al operador el determinar si el compuesto desprendido tuvo un olor, un procedimiento descrito como olfatometria de cromatógrafo de gas (GCO) . Cada compuesto desprendido que produjo un olor en la lumbrera oliente fue registrado. Una grabadora de cinta actuada por la voz fue usada para registrar las impresiones sensoriales. La muestra fue entonces diluida y después se analizó .

Diferentes tamaños de muestra fueron analizados hasta que no pudieron ser detectados los componentes de olor. El tamaño de muestra más grande (16G) fue analizado tres veces para asegurar que todos los compuestos olorosos fueran detectados. Después, solo los tiempos de retención de los compuestos determinados, siendo olorosos fueron evaluados por duplicado. Cada muestra sucesiva fue diluida para comprender un tercio de la cantidad del material de la muestra previa.

Resultados y discusiones Los cromatogramas de cromatógrafo/espectrómetro de masa indicaron que numerosos compuestos fueron desprendidos desde las hojas de base mojadas. En un análisis típico, cada pico de los cromatogramas sería asignado a un químico particular y una investigación de las literaturas se llevaría a cabo para determinar cual de los químicos tiene un olor. Dado que relativamente pocos compuestos se han publicado en relación con los umbrales de olor, sería difícil el determinar si un químico individual sería oloroso a las concentraciones presentes en la muestra. Por tanto, la capacidad para determinar cuales picos son olorosos usando la olfatometría de cromatógrafo de gas grandemente simplifica la teoría de identificar los compuestos responsables por el olor.

De todos los compuestos detectados, solo 17 picos se encontraron que poseen un olor por la olfatometría de cromatógrafo de gas. El análisis CHARM determinó que dos picos dieron cuenta por más de 70% de la intensidad de olor, con cuatro picos comprendiendo 85% de la intensidad de olor. De la combinación del CHARM y del análisis de cromatógrafo de gas/espectrómetro de masa, es claro que el olor puede ser atribuido a los aldehidos. Los compuestos son más olorosos parecen ser los aldehidos C7-C10 los cuales tienen umbrales de olor típicamente variando de desde alrededor de 100 partes por trillón (ppt) a alrededor de 3 partes por billón (ppb) .

EJEMPLO 2 Este ejemplo demuestra la adición de ácido bórico a una suspensión acuosa de fibras para hacer papel como un tratamiento para el mal olor en hojas de base mojadas. El experimento se llevó a cabo como una comparación entre agregar un tratamiento químico de desodorante ordenone, un desodorante de prevención, ácido bórico y alumbre directamente a una suspensión acuosa de fibras para hacer papel antes de la formación de la hoja. Las hojas de base fueron formadas por el método estándar británico TAPPI y secadas en el horno a 195°C. Las hojas secadas fueron entonces rehumedecidas con agua y se observaron respecto del olor. Los resultados fueron como sigue: Tabla 1 Tratamiento Cantidad Olor Acido Bórico 1 gramo Débil Alumbre 1 gramo Quemado Desodorante Ordenone 5 gotas Débil Desodorante de prevención 5 gotas Débil EJEMPLO 3 Este ejemplo demuestra la adición de ácido bórico a una suspensión acuosa de fibras para hacer papel como un tratamiento para el mal olor de la hoja de base. El ácido bórico (0.657 g) fue agregado a una suspensión acuosa de fibras para hacer papel (500 mL que comprende el 1% de fibra para hacer papel) durante la reducción a pulpa y se mezclaron completamente. Después de la adición del ácido bórico, la suspensión tuvo un pH de alrededor de 6. Las hojas de base fueron formadas de la suspensión y se secaron en el horno a alrededor de 160°C por alrededor de 10 minutos. Con el rehumedecimiento, las hojas de base secadas no exhibieron un olor.

EJEMPLO 4 Este ejemplo demuestra la adición de ácido bórico a una suspensión acuosa de fibras para hacer papel como un tratamiento para el mal olor de la hoja de base. El ácido bórico (1.063 g) fue agregado a una suspensión acuosa de fibras para hacer papel (260 mL comprendiendo 1% de fibra para hacer papel) durante la reducción a pulpa y el mezclado completo. Después de la adición del ácido bórico, la suspensión tubo un pH de alrededor de 6. Las hojas de base fueron formadas de la suspensión y se secaron en el horno a alrededor de 160°C por alrededor de 10 minutos. Con el rehumedecimiento, las hojas de base secadas no exhibieron un olor .

EJEMPLO 5 Este ejemplo demuestra los resultados de la prueba de panel de olor para las hojas de base de celulosa preparadas por el proceso de la presente invención. El experimento se llevó a cabo con veinte panelistas, cada uno de los cuales examinaron seis productos los cuales se habían mojado con agua. Los panelistas entonces clasificaron los productos en orden del olor más suave al olor más fuerte. Los seis productos consistieron de 100% de hojas de base de celulosa incluyendo: (1) una hoja de base no tratada preparada por medio de reducción a pulpa convencional y un proceso de secado continuo (por ejemplo sin la adición del compuesto de borato) ; (2) una hoja de base preparada por un proceso convencional modificado por la adición de ácido bórico a la pulpa antes de la formación de la hoja; (3) una hoja de base preparada por un proceso convencional modificado mediante el agregar un desodorante ordenone; (4) una hoja de base preparada mediante un proceso convencional modificado mediante el agregar el bicarbonato de sodio a la pulpa antes de la formación de la hoj a .

Los resultados de los panelistas fueron analizados por un modelo de regresión ordinal (procedimiento SAS PHREG) . Calificando los resultados del más suave al más fuerte, la probabilidad de tener un "olor más suave" en contra de todos los otros resultados está mostrado en la tabla 2 junto con los grupos de significado. Los códigos con la misma letra de grupo de significado no fueron significativamente diferentes unos de otros a un nivel de confianza de 95% Tabla 2. Resultados de probabilidad de la prueba de panel de olor Como puede verse en los resultados del panel del panel de olor, el tratamiento de la pulpa con ácido bórico antes de que la hoja de base sea formada se encontró que tiene la segunda probabilidad más alta de producir menos olor que cualquiera de los otros productos tratados.

EJEMPLO 6 Este ejemplo demuestra los resultados de prueba de olor de panel para las hojas de base de celulosa preparadas por el proceso de la presente invención. Este experimento se llevó a cabo con diecinueve panelistas, cada uno de los cuales examinó seis productos los cuales se habían mojado con agua y se calificaron los productos en orden del olor más suave al olor más fuerte. Los seis productos consistieron de 100% de hojas de base de celulosa incluyendo: (1) una hoja de base no tratada preparada por un proceso de secado continuo y de reducción a pulpa convencional; (2) una hoja de base preparada por un proceso convencional modificado mediante el agregar el bicarbonato de sodio a la pulpa para ajusfar el pH de la pulpa a alrededor de 8 antes de la formación de la hoja; (3) una hoja de base preparada por un proceso convencional modificado mediante el agregar el ácido bórico a la pulpa antes de la formación de la hoja; (4) una hoja de base preparada por un proceso convencional modificado mediante el agregar un desodorante ordenone; (5) una hoja de base preparada mediante un proceso convencional modificado mediante el agregar polietilenglicol ; y (6) una hoja de base preparada mediante un proceso convencional modificado mediante el agregar silano a la pulpa antes de la formación de la hoja.

Los resultados de los panelistas fueron analizados por un modelo de regresión ordinal (SAS Procedimiento PHREG) . Calificando los resultados del más suave al más fuerte, la probabilidad de tener un olor "más suave" en contra de todos los otros resultados está mostrado en la tabla 3 junto con los grupos de significancia. Los códigos con la misma letra de grupo de significado no fueron significativamente diferentes unos de otros a un nivel de confianza de 95%.

Tabla 3. Resultados de probabilidad de la prueba de panel de olor Como puede verse de los resultados del panel de olor, el tratamiento de la pulpa con ácido bórico antes de que la hoja sea formada se encontró que tiene la segunda más alta probabilidad de producir menos olor que cualquiera de los otros productos tratados.

En vista de lo anterior, se ha visto que los varios objetos de la invención son logrados. Como pueden hacerse varios cambios en el material antes mencionado y en los procesos sin departir del alcance de la invención, se intenta el que toda la materia contenida en la descripción anterior sea interpretada, ilustrativa y no en un sentido limitante.

Claims (25)

R E I V I N D I C A C I O N E S

1. Un proceso para la fabricación de un producto de papel celulósico, el proceso comprende: formar una suspensión acuosa de fibras para hacer papel; introducir un compuesto de borato en dicha suspensión acuosa; depositar dicha suspensión acuosa en la tela formadora de hoja para formar un tejido húmedo; y desaguar y secar el tejido húmedo, dicho compuesto de borato comprende un compuesto de la fórmula: en donde R1, R2 y R3 son independientemente seleccionados del grupo que consiste de hidrógeno y una mitad de hidrocarbilo de cadena recta o ramificada, substituido o no substituido, saturado o insaturado que tiene de desde 1 a alrededor de 20 átomos de carbono y x, y y z son enteros > 0 de manera que x + y + z = 3.

2. Un proceso tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque R1, R2 y R3 son independientemente seleccionados del grupo que consiste de hidrógeno y de alquilo de cadena recta o ramificada teniendo de desde 1 a alrededor de 20 átomos de carbono.

3. Un proceso tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque dicho compuesto de borato es seleccionado del grupo que consiste de ácido bórico, trimetil borato, trietil borato, tri-n-propil borato, triisopropil borato, tri-n-butil-borato, triisobutil borato, tri-sec-butil borato y tri-tert-butil borato.

4. Un proceso tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque dicho compuesto de borato comprende ácido bórico.

5. Un proceso tal y como se reivindica en la cláusula 4 caracterizado porque dicho compuesto de borato es introducido en dicha suspensión acuosa antes de depositar dicha suspensión acuosa en dicha tela formadora de hoja.

6. Un proceso tal y como se reivindica en la cláusula 5 caracterizado porque dicha suspensión acuosa tiene un pH de desde alrededor de 5 a alrededor de 6 después de que dicho compuesto de borato es introducido en dicha suspensión.

7. Un proceso tal y como se reivindica en la cláusula 6 caracterizado porque dicha suspensión acuosa tiene un pH de alrededor de 5.5 después de que dicho compuesto de borato es introducido en dicha suspensión.

8. Un proceso tal y como se reivindica en la cláusula 5 caracterizado porque dicho compuesto de borato es introducido en dicha suspensión acuosa en una cantidad de desde alrededor de 5 a alrededor de 20% por peso de las fibras para hacer papel presentes en dicha suspensión acuosa.

9. Un proceso tal y como se reivindica en la cláusula 8 caracterizado porque dicho compuesto de borato es introducido en dicha suspensión acuosa en una cantidad de desde alrededor de 10 a alrededor de 15% por peso de las fibras para hacer papel presentes en dicha suspensión acuosa.

10. Un proceso tal y como se reivindica en la cláusula 5 caracterizado porque dicho tejido húmedo es secado mediante el pasar un gas calentado a través de dicho tejido húmedo, dicho gas calentado tiene una temperatura de por lo menos de alrededor de 190°C.

11. Un proceso tal y como se reivindica en la cláusula 10 caracterizado porque dicho gas calentado es aire.

12. Un proceso tal y como se reivindica en la cláusula 11 caracterizado porque la temperatura de dicho aire calentado es de desde alrededor de 190° a alrededor de 210°C.

13. Un proceso tal y como se reivindica en la cláusula 12 caracterizado porque la temperatura de dicho aire calentado es de desde alrededor de 200° a alrededor de 205°C.

14. Un proceso tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque dichas fibras para hacer papel comprenden predominantemente fibras celulósicas secundarias.

15. Un proceso para hacer un producto de papel celulósico, el proceso comprende: formar una suspensión acuosa de fibras para hacer papel ; introducir el ácido bórico a dicha suspensión acuosa; depositar dicha suspensión acuosa en una tela formadora de hoja para formar un tejido húmedo, dicho ácido bórico siendo introducido en dicha suspensión acuosa antes del depósito de dicha suspensión acuosa en la tela formadora de hoja; y secar dicho ancho tejido húmedo mediante pasar el aire calentado a través de dicho tejido húmedo.

16. Un proceso tal y como se reivindica en la cláusula 15 caracterizado porque dicha suspensión acuosa tiene un pH de desde alrededor de 5 a alrededor de 6 después de que dicho ácido bórico sea introducido en dicha suspensión.

17. Un proceso tal y como se reivindica en la cláusula 16 caracterizado porque dicha suspensión acuosa tiene un pH de alrededor de 5.5 después de que dicho ácido bórico es introducido en dicha suspensión.

18. Un proceso tal y como se reivindica en la cláusula 15 caracterizado porque dicho ácido bórico es introducido en dicha suspensión acuosa en una cantidad variando de desde alrededor de 5 a alrededor de 20% por peso de las fibras para hacer papel presentes en dicha suspensión acuosa.

19. Un proceso tal y como se reivindica en la cláusula 18 caracterizado porque dicho ácido bórico es introducido en dicha suspensión acuosa en una cantidad variando de desde alrededor de 10 a alrededor de 15% por peso de las fibras para hacer papel presentes en dicha suspensión acuosa.

20. Un proceso tal y como se reivindica en la cláusula 15 caracterizado porque la temperatura de dicho aire calentado es de por lo menos de alrededor de 190°C.

21. Un proceso tal y como se reivindica en la cláusula 20 caracterizado porque la temperatura de dicho aire calentado es de desde alrededor de 190° a alrededor de 210°C.

22. Un proceso tal y como se reivindica en la cláusula 21 caracterizado porque la temperatura de dicho aire calentado es de desde alrededor de 200° a alrededor de 205°C.

23. Un proceso tal y como se reivindica en la cláusula 15 caracterizado porque dichas fibras para hacer papel comprenden predominantemente fibras celulósicas secundarias.

24. Un producto de papel celulósico caracterizado porque tiene un mal olor reducido con el humedecimiento, el producto de papel celulósico se ha formado por un proceso que comprende: formar una suspensión acuosa de fibras para hacer papel ; introducir un compuesto de borato en dicha suspensión acuosa; depositar dicha suspensión acuosa en una tela formadora de hoja para formar un tejido húmedo; y desaguar y secar dicho tejido húmedo, dicho compuesto de borato comprende un compuesto de la fórmula: en donde R1, R2 y R3 son independientemente seleccionados del grupo que consiste de hidrógeno y de mitad de hidrocarbilo de cadena recta ramificada, substituido o no substituido, saturado o insaturado teniendo de desde alrededor de 1 a alrededor de 20 átomos de carbono y x, y y z son enteros > 0 de manera que x + y + z = 3.

25. Un producto de papel celulósico tal y como se reivindica en la cláusula 24 caracterizado porque dicho producto tiene un peso base terminado de desde alrededor de 25 a alrededor de 45 gramos/m2. R E S U E N Se proporciona un proceso para la fabricación de un producto de papel celulósico. El proceso comprende el formar una suspensión acuosa de fibras para hacer papel; introducir un compuesto de borato, preferiblemente ácido bórico, en la suspensión acuosa; depositar la suspensión acuosa en una tela formadora de hoja para formar un tejido húmedo; y desaguar y secar el tejido húmedo. El proceso de la presente invención proporciona productos de papel celulósicos que exhiben un mal olor reducido con el rehumedecimiento .