MXPA05002299A

MXPA05002299A - Composiciones suavizantes de papel que contienen compuesto de amonio cuaternario y altos niveles de amina libre y productos suaves de papel tisu que comprenden dichas composiciones.

Info

Publication number: MXPA05002299A
Application number: MXPA05002299A
Authority: MX
Inventors: Arnold William Trueman
Original assignee: Procter & Gamble
Priority date: 2002-09-20
Filing date: 2003-09-18
Publication date: 2005-06-08
Also published as: WO2004027148A3; WO2004027148A2; CN1681995A; CA2496994C; AU2003276907A1; US7311853B2; TW200422491A; CA2496994A1; PE20040355A1; US20040057982A1; AR041324A1; AU2003276907B2; JP2005538808A; CN1308547C; SA03240382A; EP1546456A2

Abstract

Se describe una composicion para suavizar un papel tisu absorbente que comprende una ingrediente activo suavizante de amonio cuaternario; compuestos de anima libre a un nivel de manera que la composicion suavizante tiene una relacion de amina terciaria a cuaternaria mayor de aproximadamente 0.06 y menor de aproximadamente 0.2; y un vehiculo en el cual se dispersa dicho ingrediente activo suavizante. Tambien se describe un producto de papel tisu que tiene esta composicion depositada sobre el mismo.

Description

: , , For lwo-letler codes and other abbreviations, refer to the "Guid-ance Notes on Codes and Abbreviations " appearing at the begin-ning ofeach regular issue ofthe PCT Gazette.

COMPOSICIONES SUAVIZANTES DE PAPEL QUE CONTIENEN COMPUESTO DE AMONIO CUATERNARIO Y ALTOS NIVELES DE AMINA LIBRE Y PRODUCTOS SUAVES DE PAPEL TISÚ QUE COMPRENDEN DICHAS COMPOSICIONES.

CAMPO TÉCNICO La composición se refiere en general a las composiciones suavizantes para papel las cuales pueden aplicarse ai papel tisú para mejorar la suavidad de éste. La invención también se refiere a productos suaves de papel tisú que contienen estas composiciones.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La fabricación de productos suaves de papel tisú y toallas de papel que promueven la limpieza cómoda sin sacrificios que perjudiquen el desempeño, ha sido desde hace tiempo la meta de los ingenieros y científicos dedicados a la investigación para mejorar el papel tisú. Se han llevado a cabo muchos intentos de reducir el efecto abrasivo, es decir, mejorar la suavidad de los productos de papel tisú. Un área que ha recibido considerable atención es la adición de agentes suavizantes químicos (también mencionado aquí como "suavizantes químicos") a los productos de papel tisú y toallas de papel. El campo de trabajo de la técnica anterior relacionado con los suavizantes químicos ha tomado dos caminos. El primer camino se caracteriza por la adición de suavizantes al material continuo de papel tisú durante su formación, ya sea añadiendo un ingrediente atractivo a las cubas de pulpa que finalmente se formarán en un material continuo de papel tisú, a la lechada de pulpa cuando ésta se aproxima a la máquina papelera, o al material continuo húmedo mientras se encuentra en la tela Fourdrinier o en la tela secadora sobre una máquina papelera. Véase la patente de los EE.UU. núm. 5,264,082, otorgada a Phan y Trokhan el 23 de noviembre, 1993, y la patente de los EE.UU. núm. 5,059,282, otorgada a Ampulski, y col. el 22 de octubre, 1991. El segundo camino se categoríza por la adición de suavizantes químicos a un material continuo de papel tisú después de que el material continuo se seca o sobreseca. Se pueden incorporar procesos aplicables en la operación de fabricar papel como por ejemplo rociando sobre el material continuo seco antes de ser enrollado en un rollo de papel. Ejemplos de técnicas en este campo incluyen la patente de los EE.UU. núm. 5,215,626, otorgada a Ampulski, y col. el 1 de junio, 1993; la patente de los EE.UU. núm. 5,246,545, otorgada a Ampulski, y col. el 21 de septiembre, 1993; la patente de los EE.UU. núm. 5,525,345, otorgada a Warner y col. el 11 de septiembre, 1996, la patente de los EE.UU. núm. 6,162,329, otorgada a Vinson el 19 de diciembre, 2000, la patente de ios EE.UU. núm. 6,179,691, otorgada a Ficke y col. el 30 de enero, 2001; la patente de los EE.UU. núm. 6,261 ,580, otorgada a Trokhan y col. el 17 de julio, 2001; la patente de los EE.UU. núm. 6,420,013, otorgada a Vinson y col. el 16 de julio, 2002, las publicaciones de las solicitudes PCT WO 00/22231 y 00/22233, presentadas a nombre de Vinson y col., publicada el 20 de abril, 2000; y la publicación de la solicitud PCT WO 02/48458, presentada a nombre de Vinson y col., publicada el 20 de junio, 2002. Las personas con experiencia en la técnica reconocerán que ambos caminos tecnológicos, más particularmente el segundo camino, han sido avanzados por las invenciones de mezclas suavizantes químicas que tienen microestructuras liposomales presentes en alta concentración en un vehículo. El más reciente de los trabajos desarrollados en esta área se ha concentrado en el mejoramiento de las propiedades Teológicas de las composiciones suavizantes químicas. La patente de los EE.UU. núm. 6,162,329 describe el uso de composiciones de alta concentración de agentes suavizantes que mantienen una viscosidad a un nivel en el cual se pueden ser aplicadas fácilmente al material continuo. Específicamente, la patente de los EE.UU. núm. 6,162,329 describe la adición de electrolitos a la composición. Los documentos WO 00/22231 y 22233 mejoran adicionalmente la reología de las composiciones de alta concentración por medio de la utilización de un disruptor de dos capas para crear una estructura micelar que permite una aplicación más eficiente del suavizante químico al material continuo de papel. Desafortunadamente, la tecnología existente, aunque mejora la reología de las composiciones suavizantes liposomales, no reduce por ejemplo la viscosidad de todos los ésteres cuaternarios a un nivel en el cual se pueden utilizar eficazmente en los procesos de aplicación de la operación papelera. Por ejemplo, las composiciones de alta concentración de sebo blando cuaternizado diesterificado con metildietanolamina forman composiciones de baja viscosidad; sin embargo, las composiciones de alta concentración de sebo blando cuaternizado diesterificado con trietanolamina es todavía una composición espesa, la cual por ejemplo la hace incapaz de ser aplicada a materiales continuos de papel en las concentraciones necesarias para proporcionar beneficios suavizantes de alta calidad. Por consiguiente, es deseable encontrar una manera de mejorar más la reología de las composiciones suavizantes liposomales que comprenden compuestos de amina cuaternaria para que puedan ser utilizadas en una variedad más amplia de los mismos en productos de papel. Estos productos, composiciones, y procesos mejorados son proporcionados por la presente invención como se muestra en la siguiente exposición.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una composición para suavizar un papel tisú absorbente que comprende: a) un ingrediente activo suavizante de amonio cuaternario; b) compuestos de amina libre a un nivel de manera que la composición suavizante tiene una relación de amina terciaria a cuaternaria mayor de aproximadamente 0.06 y menor de aproximadamente 0.2; y c) un vehículo en el cual se dispersa dicho ingrediente activo suavizante.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA FIGURA Aunque la especificación concluye con reivindicaciones que particularmente señalan y claramente reclaman la presente invención, se cree que la presente invención se comprenderá mejor a partir de la siguiente descripción tomada junto con el ejemplo anexo y con el siguiente dibujo, en la cual los números de referencia iguales identifican elementos idénticos y en donde: La figura es una representación esquemática que ilustra una realización preferida del proceso de la presente invención de añadir compuestos de composición suavizante a un material continuo de papel tisú. La presente invención se describe con mayor detalle más adelante.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Brevemente, la presente invención proporciona una composición que puede aplicarse a un material continuo de papel tisú, con más preferencia se aplica a la superficie de un material continuo de papel tisú seco, un material continuo de papel tisú sobreseco, o un material continuo de papel tisú semiseco. El papel tisú resultante tiene una suavidad sensiblemente perceptible mejorada. El término "vehículo" como se utiliza en la presente significa un fluido que disuelve totalmente un aditivo químico papelero, o un fluido que se utiliza para emulsionar un aditivo químico papelero, o un fluido que se utiliza para suspender un aditivo químico papelero. El vehículo también puede servir como un portador que contiene un aditivo químico o ayuda en el suministro de un aditivo químico papelero. Se pretende que todas las referencias sean intercambiables y no exhaustivas. La dispersión es el fluido que contiene el aditivo químico papelero. El término "dispersión" como se utiliza en la presente incluye soluciones verdaderas, suspensiones, y emulsiones. Para los fines de esta invención, todos los términos son intercambiables y no exhaustivos. Si el vehículo es agua o una solución acuosa, entonces, de preferencia, el material continuo caliente se seca a un nivel de humedad por debajo de su contenido de humedad de equilibrio (en condiciones normales) antes de ser contactado con la composición. Sin embargo, este proceso también es aplicable también al papel tisú en o cerca de su contenido de humedad de equilibrio. Como se utiliza en la presente, el término "material continuo de papel tisú caliente" se refiere a un material continuo de papel tisú que está a una temperatura elevada con relación a la temperatura ambiente. Preferentemente la temperatura elevada del material continuo es por lo menos aproximadamente 43 °C, y con más preferencia por lo menos aproximadamente 65 °C. El término "material continuo de papel tisú seco" como se utiliza en la presente incluye ambos materiales continuos que se secan a un contenido de humedad inferior al contenido de humedad de equilibrio de éste (sobreseco-véase más adelante) y los materiales continuos, los cuales están en un contenido de humedad en equilibrio con la humedad atmosférica. Un material continuo de papel tisú semiseco incluye un material continuo de papel tisú con un contenido de humedad que excede su contenido de humedad de equilibrio. Con más preferencia la composición en la presente se aplica a un material continuo de papel tisú seco. El contenido de humedad de un material continuo de papel tisú se refiere a la temperatura del material continuo y la humedad relativa del ambiente en el cual se coloca el material continuo. Como se utiliza en la presente, el término "material continuo de papel tisú sobreseco" se refiere a un material continuo de papel tisú que se seca a un contenido de humedad inferior a su contenido de humedad de equilibrio en las condiciones normales de la prueba de 23 °C y 50 % de humedad relativa. El contenido de humedad de equilibrio de un material continuo de papel tisú colocado bajo condiciones normales de prueba de 23 °C y 50 % de humedad relativa es aproximadamente 7 %. Un material continuo de papel tisú de la presente invención se puede sobresecar elevándolo a una elevada temperatura a través del uso de medios de secado conocidos en la técnica tal como una secadora Yankee o a través de secado por aire. Preferentemente, un material continuo de papel tisú sobreseco tendrá un contenido de humedad inferior a 7 %, con más preferencia entre aproximadamente 0 y 6 %, y con mayor preferencia, un contenido de humedad entre aproximadamente 0 y 3 %, en peso. El papel expuesto al ambiente normal típicamente tiene un humedad de equilibrio en la escala de 5 a 8 %. Cuando el papel se seca y riza el contenido de humedad en la hoja en general es inferior a 3 %. Después de fabricar, el papel absorbe agua de la atmósfera. En el proceso preferido de la presente invención, se aprovecha la ventaja del bajo contenido de humedad a medida que el papel sale de la cuchilla de rizar cuando se retira del secador Yankee (o el bajo contenido de humedad de materiales continuos similares a medida que estos materiales continuos se retiran de medios alternos de secado si el proceso no comprende una secadora). Las partes relevantes de todos los documentos citados se incorporan en la presente como referencia; la mención de cualquier documento no debe interpretarse como admisión de que constituye una técnica anterior con respecto a la presente invención. Todos los porcentajes, relaciones y proporciones en la presente se expresan en peso a menos que se especifique de otra manera.

Composición suavizante Se conoce que los niveles muy bajos de aditivos suavizantes, p.ej., los suavizantes catiónicos, proporcionan un efecto suavizante significativo al papel tisú cuando se aplica a la superficie de materiales continuos de papel tisú de conformidad con la presente invención. Puesto que la composición suavizante tiene alta concentración de activo suavizante cuando se aplica la composición suavizante, una cantidad relativamente baja del vehículo se aplica al material continuo. Por lo tanto, la composición se puede aplicar a los materiales continuos secos de papel tisú sin romper la estructura de la fibra seca del material continuo de papel y no requiere secado adicional del material continuo de papel tisú. Además, puesto que la composición suavizante de la presente invención contiene un nivel mínimo de ingredientes no funcionales, la composición tiene un efecto mínimo en la resistencia de un material continuo de papel tisú después de que ha sido aplicado. Sorprendentemente, se ha descubierto que las composición suavizantes que comprenden una amina cuaternaria combinada con un nivel óptimo de amina terciaria (o llamada "libre") en el vehículo, forman dispersiones más estables y de menor viscosidad de vesículas multilamelares que la composición similar que tiene la amina cuaternaria combinada con niveles más bajos o niveles más altos de aminas terciarias. Sin limitaciones teóricas de ninguna especie, se cree que el tamaño relativo del grupo de cabeza/grupo de cola de la amina terciaria contra las aminas cuaternarias hacen las dos inusualmente dóciles en las presentes dispersiones. Específicamente, se cree que los coresiduos en la amina terciaria en las capas empalizadas que conforman la pared de la vesícula multilamelar alternan los radios de viraje y por lo tanto el tamaño de partícula de la emulsión resultante. En general, la composición suavizante de la presente invención comprende un ingrediente activo suavizante que incluye una amina libre o terciaria a un nivel tal que la composición suavizante tiene una relación de amina terciaria a cuaternaria mayor de aproximadamente 0.06 y menor de aproximadamente 0.2 en un vehículo. Cuando se aplica al papel tisú como se describe aquí, estas composiciones son eficaces para suavizar el papel tisú. Se discuten más adelante cada uno de los componentes de la composición suavizante de la presente invención, las propiedades de la composición, los métodos para fabricar la composición, y los métodos para aplicar la composición Ingredientes activos suavizantes Como se utiliza en la presente, el término "ingrediente activo suavizante" se refiere a cualquier ingrediente químico que mejora la sensación táctil percibida por el consumidor que sostiene un producto particular de papel y lo frota contra su piel. Si bien la suavidad es una propiedad deseable para los productos de toallas de papel, la suavidad es una propiedad particularmente importante para los pañuelos desechables de papel tisú y el papel higiénico. Esta suavidad sensiblemente perceptible se puede caracterizar por, pero sin limitarse a, fricción, flexibilidad, y lisura, así como descriptores subjetivos tal como una sensación de lúbrico, terciopelo, seda o franela. Los materiales adecuados incluyen los que imparten una sensación lúbrica al papel tisú. Esto incluye, para propósitos de ejemplo solamente, las ceras básicas tales como la parafina y cera de abejas y los aceites tales como aceite mineral y aceite de silicona, así como petrolato y los lubricantes y emolientes más complejos tales como los compuestos de amonio cuaternario con largas cadenas alquílicas, siliconas funcionales, ácidos grasos, alcoholes grasos y ásteres grasos. Los activos suavizantes preferidos son los compuestos de amonio cuaternario; los compuestos de amonio di-, o triéster cuaternarios; los compuestos de amonio esterificado di-cuaternario; o mezclas de éstos. Los compuestos cuaternarios tienen la fórmula: (Rij4-m - N+ - [f¾Im X" en donde m es 1 a 3; cada | es un grupo alquilo C C6, grupo hidroxialquilo, grupo hidrocarbilo o hidrocarbilo sustituido, grupo alcoxilado, grupo bencilo, o mezclas de éstos; cada R2 es un grupo alquilo C14-C22, grupo hidroxialquilo, grupo hidrocarbilo o hidrocarbilo sustituido, grupo alcoxilado, grupo bencilo, o mezclas de éstos; y X" es cualquier anión compatible con el suavizante adecuado para utilizar en la presente invención. Preferentemente, cada R es metilo y X" es cloruro o metilsulfato. Preferentemente, cada R2 es alquilo o alquenilo C 6-C18, con más preferencia cada R2 es alquilo o alquenilo C18 de cadena recta. Opcionalmente, el sustituyente de R2 se puede derivar de fuentes de aceite vegetal. Varios tipos de los aceites vegetales (p.ej., oliva, cañóla, cártamo, girasol, etc.) se pueden utilizar como fuentes de ácidos grasos para sintetizar el compuesto de amonio cuaternario. También son eficaces los activos de cadena ramificada (p.ej., elaborados de ácido isoesteárico). Estas estructuras incluyen las bien conocidas sales de dialquildimetilamonio (p.ej., cloruro de disebodimetilamonio, metilsulfato de disebodimetilamonio, cloruro de di(sebo hidrogenado)metilamon¡o, etc.) y las sales de trlalquilmetilamonio (p.ej., cloruro de trisebometilamonio, metilsulfato de trisebometilamonio, cloruro de tri(sebo hidrogenado)metilamonio, etc.), en los cuales Ri son grupos metilo, R2 son grupos de sebo de niveles variables de saturación, y X' es cloruro o metilsulfato Como se discute en la publicación Swern, Ed. en Bailey's Industrial Oil and Fat Products (Aceites industriales y productos de la grasa), Tercera edición, John Wiley & Sons (New York 1964), el sebo es un material natural que tiene una composición variable. El Cuadro 6.13 en la referencia identificada anteriormente, editada por Swer, indica que usuaimente 78 % o más de los ácidos grasos de sebo contienen 16 o 18 átomos de carbono. Típicamente, la mitad de los ácidos grasos presentes en el sebo son insaturados, principalmente en la forma de ácido oleico. Los "sebos" sintéticos así como los naturales están dentro del alcance de la presente invención. Se conoce también que dependiendo de los requisitos de las características del producto, el nivel de saturación del disebo se puede ajustar desde no hidrogenado (blando) a parcialmente hidrogenado (al tacto) o totalmente hidrogenado (duro). Se pretende incluir en el alcance de la presente invención expresamente todos los niveles de saturación descritos anteriormente. Las variaciones mono-, di-, o triéster de estos compuestos de amonio cuaternario tienen la fórmula: KCHzJn - Y - Ralm X" en donde Y es -0-(0)C-, o -C(0)-0-, o -NH-C(O)-, o -C(0)-NH-; m es 1 a 3; n es 0 a 4; cada R1 es un grupo alquilo C1-C6, grupo hidroxialquilo, grupo hidrocarbilo o hidrocarbilo sustituido, grupo alcoxilado, grupo bencilo, o mezclas de éstos; cada R3 es un grupo alquilo C13-C2i , grupo hidroxialquilo, grupo hidrocarbilo o hidrocarbiio sustituido, grupo alcoxilado, grupo bencilo, o mezclas de éstos; y X" es cualquier anión compatible con el suavizante. Preferentemente, Y = -0-(0)C-, o -C(0)-0-; m=2; y n=2. cada sustituyente de R1 de preferencia es un grupo alquilo C1-C3 siendo más preferido el metilo. Preferentemente, cada R3 es alquilo y/o alquenilo C13 -C17, con más preferencia R3 es un alquilo y/o alquenilo C15 - C17, alquilo C15-C17, con más preferencia un alquilo C17 de cadena recta. Opcionalmente, el sustituyente de R3 se puede derivar de fuentes de aceite vegetal. Varios tipos de aceites vegetales (p.ej., oliva, cañóla, cártamo, girasol, etc.) se pueden utilizar como fuentes de ácidos grasos para sintetizar el compuesto de amonio cuaternario. Preferentemente, los aceites de oliva, aceites de cañóla, aceites de cártamo de alto contenido oleico, y/o aceites de colza de alto contenido oleico se utilizan para sintetizar el compuesto de amonio cuaternario. Como se mencionó anteriormente, X" puede ser cualquier anión compatible con el suavizante. Por ejemplo, acetato, cloruro, bromuro, metilsulfato, formato, sulfato, nitrato y similares se pueden utilizar en la presente invención. Preferentemente X" es cloruro o metilsulfato. Ejemplos específicos de compuestos de amonio cuaternario con éster que tienen las estructuras nombradas anteriormente y adecuados para utilizar en la presente invención, incluyen las bien conocidas sales de alquil éster dimetil sulfato de amonio cuaternizado que tienen grupos metilo o etilhidroxi que ocupan el resto de las posiciones sobre el nitrógeno amoniacal con el grupo funcional alquil éster. El más aplicable de estos es el metilsulfato de diéster disebo metil etilhidroxi amonio. La producción práctica de esta molécula invariablemente producirá cierta fracción de un metilsulfato de monoéster-monosebo metil di(etilhidroxi)amononio y cierta fracción de metilsulfato de triéster trisebo metilamonio, así como cierta fracción de las aminas terciarias monoéster, diéster, y triéster no metiladas por el dimetil sulfato durante la cuaternización. Un producto adecuado de este tipo ha sido obtenido de Stepan Company como "Agent 2450-15". Otro ejemplo común al que se puede aplicar la presente invención es el bien conocido metiisulfato de diéster disebo dimetilamonio, el cual análogamente será acompañado por cierto metiisulfato de monoéster-monosebo dimetil etilhidroxi amonio, y los análogos de amina terciaria de estas dos moléculas no son metiladas por el dimetil sulfato. Los compuestos cuaternarios similares metilados por medio de cloruro de metilo también son comunes y están incluidos dentro del alcance de la presente invención. Como se mencionó anteriormente, usualmente la mitad de los ácidos grasos presentes en el sebo son insaturados, principalmente en la forma de ácido oleico. Los "sebos" tanto sintéticos como naturales caen dentro del alcance de la presente invención. También se conoce que dependiendo de los requisitos de características del producto, el grado de saturación para estos sebos se puede ajustar desde no hidrogenado (blando, a parcialmente hidrogenado (al tacto), o totalmente hidrogenado (duro). Se pretende expresamente incluir dentro del alcance de la presente invención todos los niveles de saturación descritos anteriormente. Se comprenderá que los sustituyentes Ri, R2 y R3 se pueden sustituir opcionalmente con diversos grupos tales como alcoxilo, hidroxilo, o pueden ser ramificados. Como se mencionó anteriormente, de preferencia cada R1 es metilo o hidroxilo. Preferentemente, cada R2 es alquilo y/o alquenilo C 2 - C18, con más preferencia cada R2 es alquilo y/o alquenilo C16 - C18 de cadena recta, con más preferencia cada R2 es alquilo o alquenilo C18 de cadena recta. Preferentemente R3 es alquilo y/o alquenilo C13 - C17, con mayor preferencia R3 es alquilo y/o alquenilo C15 -C17 de cadena recta. Preferentemente, X" es cloruro o metiisulfato Además, los compuestos de amonio cuaternario con el grupo funcional éster pueden contener opcionalmente hasta aproximadamente 10 % de derivados de mono(alquilo de cadena larga), p.ej.: (Ri)2 - N+ - ((CH2)2OH) X" como ingredientes menores. Estos ingredientes menores pueden actuar como emulsionantes y son útiles en la presente invención. Dependiendo del ingrediente activo suavizante escogido, el nivel deseado de aplicación y otros factores que puedan requerir un nivel particular de ingrediente activo suavizante en la composición, el nivel de ingrediente activo suavizante pueden variar entre aproximadamente 10 % de la composición y aproximadamente 60 % de la composición. Preferentemente, el ingrediente activo suavizante comprende entre aproximadamente 25 % y 50 % de la composición. Con más preferencia, el ingrediente activo suavizante comprende entre aproximadamente 30 % y 45 % de la composición.

Amina libre Los términos "amina libre" y "amina terciaria" se utilizan de manera intercambiable en la presente. Para los propósitos de esta invención, la amina terciaria se define como el intermedio creado durante la fabricación de la molécula de amonio cuaternario. Por lo tanto, tendría sustancialmente la misma estructura química que la amina cuaternaria respectiva sólo que no estaría metilada. Alternativamente, las aminas terciarias que tienen una estructura similar a la amina cuaternaria aplicable se podrían añadir después de que el cuaternario ha sido formado. No es crítico que las aminas terciarias tengan idénticas estructuras químicas, ni tampoco que la distribución monoalquilo, dialquilo, trialquilo sea necesariamente la misma que el producto final de amonio cuaternario. Para fines prácticos, el medio más fácil de incorporar la amina terciaria para la presente invención es controlar la relación molar del agente metilante fuerte durante la cuaternización, de manera que la proporción objetivo de aminas terciarias a cuaternarias permanece después de terminada la reacción. La cantidad de amina libre en la composición se mide por medio de la prueba de Proporción de amina terciaria a amina cuaternaria descrita en la sección Métodos de Prueba de esta solicitud. Las composiciones de la presente invención comprenden un nivel de amina terciaria de manera que la proporción de amina terciaria a amina cuaternaria es mayor de aproximadamente 0.06, preferentemente mayor de aproximadamente 0.08, con más preferencia mayor de aproximadamente 0.1 y menor de aproximadamente 0.2, con más preferencia menos de aproximadamente 0. 8, y con más preferencia menos de aproximadamente 0.14. La amina libre puede añadirse directamente a la composición o, preferentemente, puede introducirse como parte del activo suavizante. La amina terciaria libre es un intermedio en la producción de compuestos de amonio cuaternario formados por la esterificación de aminas simples tales como trietanolamina y metildietanolamina. Típicamente, en la industria, en la fabricación de compuestos cuaternarios suavizantes la reacción de cuaternización de las esteraminas se realiza a casi terminarse de manera que la proporción de amina terciaria a cuaternaria es menos de aproximadamente 0.02. Las composiciones de la presente invención pueden lograrse deteniendo la reacción antes de terminarse de forma tal que se logra una composición del valor deseado de amina terciaria a amina cuaternaria.

Vehículo Como se utiliza en la presente un "vehículo" se utiliza para diluir los ingredientes activos de las composiciones descritas aquí que forman la dispersión de la presente invención. El vehículo puede disolver estos componentes (solución verdadera o solución micelar) o estos componentes pueden dispersarse por todo el vehículo (dispersión o emulsión). El vehículo de una suspensión o emulsión usualmente es la fase continua de ésta. Es decir, otros componentes de la dispersión o emulsión se dispersan en el vehículo a nivel molecular o como partículas distintas. Para fines de la invención, un propósito que sirve el vehículo es diluir la concentración de los ingredientes activos suavizantes de manera que estos ingredientes pueden aplicarse eficiente y económicamente a un material continuo de papel tisú. Por ejemplo, como se discute más adelante, una manera de aplicar estos ingredientes activos es rociarlos sobre un rodillo el cual luego transfiere los ingredientes activos a un material continuo de papel tisú en movimiento. Típicamente, solo se requieren niveles muy bajos (p.ej., de alrededor de 2 % en peso del papel tisú asociado) de los ingredientes activos suavizantes para mejorar efectivamente la sensación táctil de suavidad de un papel tisú. Esto significa que se requieren sistemas de medición y rociado para distribuir un ingrediente activo suavizante "puro" a través de todo el ancho de un material continuo de papel tisú a escala comercial. Otro propósito del vehículo es suministrar la composición de activo suavizante en una forma que es menos propensa a ser móvil con relación a la estructura del papel tisú. Específicamente, se desea aplicar la composición de la presente invención de manera que el ingrediente activo de la composición resida principalmente sobre la superficie del material continuo de papel tisú absorbente con mínima absorción dentro del interior del material continuo. Sin limitaciones teóricas de ninguna especie, los solicitantes consideran que la interacción de la composición suavizante con los vehículos preferidos crea una partícula suspendida que se fija más rápida y permanentemente que si el ingrediente activo fuera a aplicarse sin el vehículo. Por ejemplo, se cree que las suspensiones de suavizantes cuaternarios en agua asumen una forma cristalina las cuales se pueden depositar sustantivamente en la superficie de las fibras de la superficie del material continuo de papel tisú. Por contraste, los suavizantes cuaternarios aplicados sin la ayuda del vehículo, e. g. aplicados en forma fundida, tienden a absorberse por capilaridad a dentro del interior del material continuo de papel tisú. Aunque los ingredientes suavizantes se pueden disolver en un vehículo para formar una solución, por cuestiones ambientales y de seguridad se prefiere no comercializar los materiales que se utilizan como solventes en los ingredientes activos adecuados. Por lo tanto, para ser adecuado para utilizar en el vehículo para los propósitos de la presente invención, un material debe ser compatible con los ingredientes activos suavizantes descritos aquí y con el sustrato de papel tisú sobre el cual se depositarán las composiciones suavizantes de la presente invención. Además, un material adecuado no debe contener ningún ingrediente que cause problemas de seguridad (en el proceso de fabricación del papel tisú o a los usuarios de los productos de papel tisú que contienen las composiciones suavizantes descritas en la presente) y no represente riesgos inaceptables para el medio ambiente. Materiales adecuados para el vehículo de la presente invención incluyen líquidos con un grupo funcional hidroxilo, preferentemente agua.

Componentes opcionales de la composición suavizante Plastificante El uso de ingredientes de amonio cuaternario como se describe anteriormente en la presente se logra más eficazmente si el ingrediente de amonio cuaternario está 17 acompañado por un plastificante apropiado. El término "plastificante" como se utiliza en la presente se refiere a un ingrediente capaz de reducir la temperatura de fusión y la viscosidad a una temperatura determinada de un ingrediente de amonio cuaternario. El plastificante se puede añadir durante el paso de cuatemización en la fabricación del ingrediente de amonio cuaternario o se puede añadir posterior a la cuatemización pero antes de la aplicación como un ingrediente activo suavizante. El plastificante se caracteriza por ser sustancialmente inerte durante la síntesis química que actúa como un reductor de la viscosidad para ayudar en la síntesis. Los plastificantes preferidos son los compuestos de poiihidroxi no volátiles. Los compuestos de poiihidroxi no volátiles preferidos incluyen los gliceroles y los polietilenglicoles que tienen un peso molecular entre aproximadamente 200 y 2000, siendo particularmente preferido el polietilenglicol que tienen un peso molecular entre aproximadamente 200 y 600. Cuando estos plastificantes se añaden durante la fabricación del ingrediente de amonio cuaternario, los mismos incluyen entre aproximadamente 2 % y 75 % por ciento del producto. Las mezclas particularmente preferidas incluyen entre aproximadamente 5 % y 50 % plastificante, y con más preferencia incluyen entre aproximadamente 10 % y 25 %.

Electrólitos Cualquier electrolito que satisface los criterios generales descritos anteriormente para los materiales adecuados para utilizar en el vehículo de la presente invención y el cual es eficaz para reducir la viscosidad de una dispersión de un ingrediente activo suavizante en agua, es adecuado para utilizar en el vehículo de la presente invención. En particular, cualquiera de los electrolitos solubles en agua que satisfacen los criterios mencionados anteriormente pueden incluirse en el vehículo de la composición suavizante de la presente invención. Cuando está presente, el electrolito se puede utilizar en cantidades de hasta aproximadamente 25 % en peso de la composición 18 suavizante, pero preferentemente no más de aproximadamente 15 % en peso de ia composición suavizante. Preferentemente, el nivel de electrolito es entre aproximadamente 0.1 % y aproximadamente 10 % en peso de la composición suavizante basado en el peso anhidro del electrolito. Aún más preferentemente, el electrolito se utiliza a un nivel de entre aproximadamente 0.3 % y 1.0 % en peso de la composición suavizante. La cantidad mínima del electrolito será la cantidad suficiente para proporcionar la viscosidad deseada. Los electrolitos adecuados incluyen las sales de haluros, nitratos, nitritos, y sulfatas de metales alcalinos y alcalinotérreos, así como las sales de amonio correspondientes. Otros electrolitos útiles incluyen las sales alcalinas y alcalinotérreos de ácidos orgánicos simples tales como formato de sodio y acetato de sodio, así como las sales de amonio correspondientes. Los electrolitos inorgánicos preferidos incluyen las sales de cloruro de sodio, calcio, y magnesio. El cloruro de sodio es un electrolito inorgánico preferido para la composición suavizante de la presente invención. Un electrolito basado en sal orgánica preferido es formato de sodio.

Disruptor bicapa Un disruptor bicapa puede añadirse a la composición suavizante de la presente invención. Los disruptores bicapas útiles en las composiciones de la presente invención preferentemente son materiales tensioactivos. Estos materiales comprenden porciones tanto hidrófobas como hidrófilas. Una porción hidrófila preferida es un grupo polialcoxilado, preferentemente un grupo polietoxilado. Estos disruptores bicapas preferidos cuando se utilizan se utilizan a un nivel de entre aproximadamente 1 % y 20 % del nivel del ingrediente activo suavizante. Preferentemente, el disruptor bicapa está presente a un nivel de entre aproximadamente 2 % y aproximadamente 15 % del nivel del ingrediente activo suavizante, y con más preferencia a un nivel de entre aproximadamente 3 % y 10 %. Los disruptores bicapas particularmente preferidos son los surfactantes no iónicos derivados de compuestos primarios y/o secundarios, saturados y/o insaturados de amina, amida, alcohol graso de óxido de amina, alquil fenol, y/o ácido alquil aril carboxílico, cada uno preferentemente tiene entre aproximadamente 6 y 22, con más preferencia entre aproximadamente 8 y 18, átomos de carbono en una cadena hidrófoba, con más preferencia una cadena alquílica o alquilénica, en donde por lo menos un hidrógeno activo de dichos compuestos está etoxilado con < 50, preferentemente < 30, con más preferencia entre aproximadamente 3 y 15, y aún con más preferencia entre aproximadamente 5 y 12, porciones de óxido de etileno para proporcionar un HLB entre aproximadamente 6 y 20, preferentemente entre aproximadamente 8 y 18, y con más preferencia entre aproximadamente 10 y 15. Una descripción más completa de disruptores bicapa adecuados para utilizar en las composiciones que contienen un activo suavizante cuaternario se encuentra en la solicitud de patente de los EE.UU. núm. de serie 09/413,578 (publicada como WO 00/22231).

Polímeros elevados Los polímeros de alto peso molecular (en adelante "polímeros elevados"), los cuales son sustancialmente compatibles con el vehículo también pueden ser útiles para obtener las características de viscosidad extensional deseadas para las composiciones suavizantes de la presente. En una realización, el alto polímero de preferencia tiene una estructura sustancialmente lineal, aunque también son adecuadas para utilizarse aquí una cadena lineal que tiene ramales cortos lineales (CrC3) o una cadena ramificada que tiene una a tres ramales largos. Como se utiliza en la presente, el término "sustancialmente compatible" significa que el alto polímero parece disolverse en el vehículo a medida que la fase continua de la composición suavizante está siendo preparada (es decir, la fase continua parece transparente o translúcida a simple vista). Una descripción más completa de polímeros elevados adecuados para utilizar en las composiciones que contienen el suavizante activo cuaternario se encuentra en la solicitud de patente de los EE.UU. número de serial 09/997,950 (publicada como WO 02/48458 A1 ).

Componentes menores El vehículo también puede estar compuesto de ingredientes menores conocidos en la técnica. Los ejemplos incluyen: ácidos minerales o sistemas amortiguadores para ajustar el pH (los cuales pueden ser necesarios para mantener la estabilidad hidrolítica de algunos ingredientes activos suavizantes) e ingredientes antiespuma (por ejemplo, una emulsión de silicona distribuida por Dow Corning, Corp. de Midland, MI con el nombre comercial de Dow Corning 2310) para reducir la espuma cuando se aplica la composición suavizante de la presente invención a un material continuo de papel tisú. Además puede ser deseable proporcionar medios para controlar la actividad de microorganismos indeseables en la composición suavizante de la presente invención. Se sabe que los microorganismos, tales como las bacterias, mohos, hongos y similares, pueden causar la degradación de la composición en almacenamiento. Organismos indeseables también pueden transferirse potencialmente a los usuarios de productos de papel tisú que son suavizados con una composición de conformidad con la presente invención que está contaminada con estos organismos. Estos organismos indeseables se pueden controlar añadiendo una cantidad eficaz de agente biocida a la composición suavizante. Se ha descubierto que Proxel GXL, disponible de Avecia, Inc. de Wilmington, DE, es un biocida eficaz en la composición de la presente invención cuando se utiliza a un nivel de aproximadamente 0.1 %. Alternativamente, el pH de la composición se puede hacer más ácida para crear un ambiente más hostil para los microorganismos indeseables. Los medios tales como los que se describen anteriormente se pueden utilizar para ajusfar el pH a un intervalo de entre aproximadamente 2.5 y 4.0, preferentemente entre 2.5 y 3.5 y con más preferencia entre aproximadamente 2.5 y 3.0, para crear este ambiente hostil. También pueden utilizarse estabilizantes para mejorar la uniformidad y la vida de anaquel de la dispersión. Por ejemplo, puede incluirse para este propósito un poliéster etoxilado, HOE S 4060 disponible de Clariant Corporation de Charlotte, NC.

Preparación de la composición suavizante Como se indicó anteriormente, la composición suavizante de la presente invención es una dispersión de un ingrediente activo suavizante en un vehículo. Como se indicó anteriormente, el componente primario preferido del vehículo es agua. Dependiendo del ingrediente activo suavizante escogido, el nivel deseado de aplicación y otros factores que puedan requerir un nivel particular del ingrediente activo suavizante en la composición, el nivel de ingrediente activo suavizante puede variar entre aproximadamente 10 % de la composición y aproximadamente 50 % de la composición en el vehículo escogido. La composición también consiste de amina libre, o agregada directamente o de la cuaternización incompleta de la amina como se describe anteriormente, de forma tal que la relación de amina terciaria a amina cuaternaria es mayor de aproximadamente 0.06 y menor de aproximadamente 0.20. Opcionalmente, el surfactante no iónico, el alto polímero, o el piastificante puede añadirse a los niveles deseados. Además, la composición puede comprender opcionalmente una sal alcalina o alcalinotérrea de un electrolito de ácido orgánico simple y puede comprender ingredientes menores para ajustar el pH, para controlar la espuma, o para ayudar en la estabilidad de la dispersión. Una composición suavizante particularmente preferida de la presente invención se prepara como sigue. Los materiales que comprenden esta composición se definen más específicamente en el Cuadro 1 que sigue esta descripción. Las cantidades utilizadas en cada paso son suficientes para resultar en la composición terminada detallada en ese cuadro. Se calienta la cantidad apropiada de agua (se puede añadir agua adicional para compensar por la pérdida por evaporación) y 93 °C (200 °F). Se añade ácido sulfúrico (solución al 38 %) e ingrediente antiespuma. Concurrentemente, la mezcla del ingrediente activo suavizante y el plastificante se lleva a una temperatura de 88 °C (190 °F). La mezcla fundida del ingrediente activo suavizante y el plastificante luego se añade lentamente a la fase acuosa ácida calentada con mezclado para distribuir uniformemente la fase dispersa por todo el vehículo. (Probablemente es la solubilidad en agua del polietilenglicol que la transporta hacia adentro de la fase continua, pero esto no es esencial para la invención; y los plastificantes, los cuales son más hidrófobos y de este modo permanecen asociados con las cadenas alquílicas del compuesto de amonio cuaternario, se permiten dentro del alcance de la presente invención.) Una vez que el ingrediente activo suavizante se dispersa totalmente y la temperatura de la dispersión es 71 - 77 °C (160 - 170 °F), se añade parte del formato de sodio (como una solución al 5 %) intermitentemente con mezclado para proporcionar una reducción inicial de la viscosidad. Luego se añade lentamente el estabilizante a la mezcla con mezclado continuo. Después de enfriarse la dispersión a 49 -60 °C (120 - 140 °F), se añade parte del formato de sodio (como una solución al 25 %) para una reducción adicional de la viscosidad. El resto del formado de sodio (como una solución al 50 %) se añade después de enfriarse la dispersión a menos de 49 °C (120 °F).

Finalmente, el surfactante no iónico se añade con mezclado continuo. Para los fines de determinar los ingredientes activos, el activo quat es igual al activo catiónico.

CUADRO 1 Componente Concentración Agua csp 100 % Electrolito1 2.3 % Entiespuma2 0.25 % Disruptor bicapa3 0.35 % Ácido sulfúrico4 0.57 % Plastificante5 19.4 % Estabilizante 6 1.8 % Ingrediente activo suavizante5 42.4 % 1. 0.55% de una solución acuosa de formato de sodio al 5 %, 0.55 % de una solución acuosa de formato de sodio al 25 %, y 1.2 % de una solución acuosa de formato de sodio al 50 %. 2. Emulsión de Silicona (10 % activo) — Dow Corning 2310®, comercializado por Dow Corning Corp., Midland, MI 3. Surfactantes no iónicos adecuados están disponibles de Shell Chemical de Houston, TX bajo la marca comercial NEODOL 91-8. 4. Disponible como una solución al 38 % de J. T. Baker Chemical Company de Phillipsburg, NJ 5. El plastificante, el ingrediente activo suavizante, y los ingredientes inertes menores se obtienen premezclados de Stepan Chemical Company de Northfield, II como Agente 2450-15. 6. El estabilizante es Texcare 4060, de Clariant Corp., Charlotte, NC.

La composición química suavizante resultante es una dispersión lechosa de baja viscosidad adecuada para aplicar a estructuras celulósicas tal como se describe más adelante para proporcionar suavidad táctil deseable a estas estructuras. La composición muestra un comportamiento no newtoniano de la viscosidad al esfuerzo de corte. La relación de amina terciaria a amina cuaternaria es 0.13.

Papel tisú La presente invención se aplica al papel tisú en general, incluyendo pero sin limitarse a: Papel tisú prensado convencionalmente con fieltro; papel tisú densificado con un patrón; y papel tisú de alto volumen no compactado. Este papel puede ser homogéneo o multicapa y los productos de papel tisú elaborados a partir del mismo pueden ser de una sola hoja o de múltiples hojas. El papel tisú preferentemente tiene un peso base de entre aproximadamente 10 g/m2 y 80 g/m2 y una densidad de aproximadamente 0.60 g/cc o menos. Preferentemente, el peso base será menos de aproximadamente 35 g/m2 o menos; y la densidad será aproximadamente 0.30 g/cc o menos. Con una mayor preferencia, la densidad será de entre aproximadamente 0.04 g/cc y 0.20 g/cc. El papel tisú convencionalmente prensado y métodos para su elaboración son conocidos en la técnica. Véase la solicitud de patente de los EE.UU. cedida en forma mancomunada núm. 09/997,950, presentada el 30 de noviembre de 2001. Un papel tisú preferido es el papel tisú densificado con patrón, que se caracteriza por que tiene un campo de volumen relativamente alto de densidad de fibra relativamente baja y una serie de zonas densificadas de densidad de fibra relativamente alta. El campo de alto volumen se puede caracterizar alternativamente como un campo de regiones acolchadas. Las zonas densificadas alternativamente se pueden mencionar como regiones articuladas. Estas zonas pueden estar discretamente separadas o interconectadas, total o parcialmente, dentro del campo de alto volumen. Los procesos preferidos para elaborar materiales continuos de papel tisú de densificados con patrón se describen en las patentes de los EE.UU. 3,301 ,746, otorgada a Sanford y Sisson el 31 de enero de 1967; 3,974,025, otorgada a Ayers el 10 de agosto de 1976; 4,191 ,609, otorgada a 4 de marzo de 1980; 4,637,859, otorgada a Trokhan el 20 de enero de 1987; 3,301 ,746, otorgada a Sanford y Sisson el 31 de enero de 967; 3,821 ,068, otorgada a Salvucci, Jr. y col. el 21 de mayo de 1974; 3,974,025 otorgada a Ayers el 10 de agosto de 1976; 3,573,164 otorgada a Friedberg y col. el 30 de marzo de 1971 ; 3,473,576 otorgada a Amneus el 21 de octubre de 1969; 4,239,065 otorgada a Trokhan el 16 de diciembre de 1980; y 4,528,239 otorgada a Trokhan el 9 de julio de 1985. Las estructuras de papel tisú sin compactar, no densificadas con patrón se contemplan dentro del alcance de la presente invención y se describen en la patente de los EE.UU. núm. 3,812,000 otorgada a Joseph L. Salvucci, Jr. y Peter N. Yiannos el 21 de mayo de 1974; y núm. 4,208,459 otorgada a Henry E. Becker, Albert L. McConnell y Richard Schutte el 17 de junio 17 de junio de 1980. La composición suavizante de la presente invención puede aplicarse también a papel tisú no rizado. Como se utiliza aquí, el término "papel no rizado" se refiere al papel tisú secado sin compresión, preferentemente por medio de secado por aire. Los materiales continuos secador por aire resultantes son densificados con patrón de forma tal que las zonas de densidad relativamente alta están dispersas dentro de un campo de alto volumen, incluyendo el papel tisú densificado con patrón en donde las zonas de densidad relativamente alta son continuas y el campo de alto volumen es distinto. Las técnicas para producir papel tisú no rizado se describen de este modo en la técnica anterior. Por ejemplo, Wendt y col. en la solicitud de patente europea 0 677 612A2, publicada el 18 de octubre de 1995; Hyland, y col. en la solicitud de patente europea 0 617 164 A1 , publicada el 28 de septiembre de 1994, y Farrington, y col. en la patente de los EE.UU. núm. 5,656,132, publicada el 12 de agosto de 1997.

Mezcla de pulpa para la fabricación de papel Fibras papeleras Las fibras papeleras utilizadas para la presente invención normalmente incluirán fibras derivadas de la pulpa de madera. Se pueden utilizar y se pretende incluir dentro del alcance de esta invención otras fibras de pulpa fibrosa celulósica, tales como por ejemplo borra de algodón, bagazo, etc. Las fibras sintéticas, tales como las fibras de rayón, polietileno y polipropileno, también pueden utilizarse en combinación con fibras celulósicas naturales. Una fibra de polietileno de ejemplo la cual puede utilizarse es Pulpex® distribuida por Hercules, Inc. (Wilmington, DE). Las pulpas de madera aplicables incluyen las pulpas químicas tales como las pulpas Kraft, de sulfito y de sulfato, así como las pulpas mecánicas que incluyen por ejemplo madera triturada, pulpa termomecánica y pulpa termomecánica químicamente modificada. Sin embargo, se prefieren las pulpas químicas, ya que imparten una mayor sensación de suavidad al tacto a las hojas de papel tisú elaboradas de las mismas. Se pueden utilizar pulpas derivadas de árboles caducifolios (de aquí en adelante citadas como "madera dura") y de árboles coniferos (de aquí en adelante citadas como "madera blanda"). También son aplicables a la presente invención las fibras derivadas de papel reciclado, las cuales pueden contener cualquiera o todas las categorías antes mencionadas así como otros materiales no fibrosos tales como cargas y adhesivos que se utilizan para facilitar el proceso original de elaboración de papel.

Aditivos químicos opcionales Se pueden añadir otros materiales al mezcla de pulpa acuosa papelera o el material continuo embriónico para impartir otras características deseables al producto o mejorar ei proceso de fabricación de papel, siempre que sean compatibles con la química de la composición suavizante y no afectan significativamente y adversamente la suavidad y el carácter de resistencia de la invención. Los siguientes materiales se incluyen expresamente, sin embargo su inclusión no excluye el uso de otros materiales. Se pueden incluir otros materiales siempre que no interfieran o contrarresten las ventajas de la presente invención. Es común añadir una especie química de polarización de la carga catiónica al proceso papelero para controlar el potencial zeta de la mezcla de pulpa acuosa papelera a medida que se suministra al proceso papelero. Estos materiales se utilizan debido a que la mayoría de los sólidos en la naturaleza tienen cargas superficiales negativas, incluyendo las superficies de las fibras y finos celulósicos y la mayoría de las cargas inorgánicas. Una especie química para la polarización de la carga catiónica tradicionalmente utilizada es el alumbre. Más recientemente en la técnica, la polarización de carga se realiza mediante el uso de polímeros catiónicos sintéticos de peso molecular relativamente bajo, que tienen preferentemente un peso molecular no mayor de aproximadamente 500,000, y de más preferencia no mayor de aproximadamente 200,000, o aún aproximadamente 100,000. Las densidades de carga de estos polímeros sintéticos catiónicos de bajo peso molecular es relativamente alta. Estas densidades de carga varían entre aproximadamente 4 y 8 equivalentes de nitrógeno catiónico por kilogramo de polímero. Un material de ejemplo es Cypro 514® distribuido por Cytec, Inc. de Stamford, CT. En la práctica de la presente invención se permite expresamente el uso de estos materiales. La técnica enseña el uso de micropartículas de alta carga aniónica y alta área superficial elevada para los fines de mejorar la formación, drenaje, resistencia y retención. Véase por ejemplo la patente de los EE.UU. núm. 5,221,435, otorgada a Smith el 22 de junio de 1993, cuya divulgación se incluye en la presente como referencia. Si se desea resistencia permanente en estado húmedo se pueden añadir resinas catiónicas resistentes en estado húmedo a la mezcla de pulpa papelera o al material continuo embriónico. Tipos adecuados de estas resinas se describen en las patentes de los EE.UU. núm. 3,700,623 y núm. 3,772,076 otorgadas a Keim el 24 de octubre de 1972 y el 13 de noviembre de 1973, respectivamente. Muchos productos de papel deben tener una resistencia limitada cuando están húmedos debido a la necesidad de que sean desechados a través de los inodoros dentro de los sistemas de desagüe o sépticos. Si se imparte resistencia en húmedo a estos productos, se prefiere resistencia en húmedo fugitiva, la cual se caracteriza porque una parte o toda la resistencia inicial se desintegra al estar en presencia de agua. Si se desea resistencia en húmedo fugitiva, los materiales aglutinantes se pueden escoger del grupo formado por almidón dialdehído u otras resinas con función de aldehido tal como Co-Bond 1000® distribuida por National Starch and Chemical Company de Scarborough, ME; Parez 750® ofertada por Cytec de Stamford, CT; la resina descrita en la patente de los EE.UU. núm. 4,981 ,557 otorgada el 1 de enero de 1991 a Bjorkquist; y otras resinas que tienen las propiedades de desintegración descritas anteriormente conocidas en la técnica. Si se necesita absorbencia mejorada, pueden utilizarse surfactantes para tratar los materiales continuos de papel tisú de la presente invención. En caso de ser utilizado, el nivel del surfactante preferentemente es entre aproximadamente 0.01 % y 2.0 % en peso, basado en el peso de la fibra seca del material continuo de papel tisú. Los surfactantes preferentemente tienen cadenas alquílicas con ocho o más átomos de carbono. Ejemplos de surfactantes aniónicos incluyen los alquilsulfonatos y alquilbencenosulfonatos lineales. Ejemplos de surfactantes no iónicos son los alquilglucósidos, incluyendo ésteres alquilglucósidos como Crodesta SL-40® distribuido por Croda, Inc. (New York, NY), éteres alquilglucósidos tal como se describe en la patente de los EE.UU. núm. 4,011 ,389 otorgada a Langdon y col. el 8 de marzo de 1977, y ésteres alquilpolietoxilatos, como Pegosperse 200 ML, distribuidos por Glyco Chemicals, Inc. (Greenwich, CT) e IGEPAL RC-520®, distribuido por Rhone-Poulenc Corporation (Cranbury, NJ). Alternativamente, los ingredientes activos catiónicos suavizantes con un alto grado de grupos alquilo insaturados (mono y/o poli) y/o de cadena ramificada pueden mejorar considerablemente la absorbencia. Aunque la realización preferida de la presente invención describe una cierta composición de agente suavizante depositada sobre la superficie del material continuo de papel tisú, la invención también incluye expresamente las variaciones en la cual se añaden los agentes químicos suavizantes como parte del proceso papelero. Por ejemplo, un agente suavizante químico puede incluirse mediante la adición de extremo húmedo. Además, pueden utilizarse otros agentes químicos suavizantes en una forma que no está dentro del alcance de la presente invención. Los agentes químicos suavizantes preferidos comprenden compuestos de amonio cuaternario que incluyen, pero sin limitarse a las sales de dialquildimetilamonio (por ejemplo, cloruro de disebodimetilamonio, metilsulfato de disebodimetilamonio y cloruro de di(sebo hidrogenado)dimetilamonio, etc.). Las variantes particularmente preferidas de estos agentes suavizantes incluyen las variaciones mono o diéster de las sales de dialquildimetilamonio mencionadas anteriormente y los compuestos cuaternarios de éster elaborados de la reacción del ácido graso y metildietanolamina y/o trietanolamina, seguido por la cuaternización con cloruro de metilo o dimetil sulfato. Otra clase de agentes químicos suavizantes que se agregan durante la elaboración del papel son los bien conocidos ingredientes de polidimetilsiloxano órgano- reactivo, entre los cuales se prefiere el polidimetilsiloxano amino funcional. Materiales de carga también pueden incorporarse en los papeles tisú de la presente invención. La patente de los EE.UU. núm. 5,611 ,890 otorgada a Vinson y col. el 18 de marzo de 1997, que se incorpora a la presente como referencia, describe productos de papel tisú con carga que son aceptables como sustratos para la presente invención. Los aditivos químicos opcionales antes mencionados se incluyen sólo como ejemplo y no limitan el alcance de la invención.

Método de aplicación La cantidad de activo suavizante aplicado I papel tisú de preferencia es entre aproximadamente 0.1 % y aproximadamente 10 % basado en el peso total de la composición suavizante comparado con el peso total del papel tisú resultante. El papel tisú resultante preferentemente tiene un peso base entre aproximadamente 10 y 80 g/m2 y una densidad de fibra inferior a aproximadamente 0.6 g/cc. Los niveles de aditivos suavizantes utilizados para suavizar el papel tisú son suficientemente bajos de tal manera que el papel tisú retiene alta capacidad de humectación. En una realización preferida, la composición de la presente invención se aplica a un material continuo de papel tisú sobreseco poco después de que se separa de un medio de secado y antes de que sea enrollado en un rollo matriz. Alternativamente, la composición de la presente invención puede aplicarse a un material continuo de papel tisú semiseco, por ejemplo mientras el material continuo está sobre la tela Fourdrinier, sobre un fieltro o tela de secado, o mientras el material continuo está en contacto con el secador Yankee u otro medio de secado alternativo. Finalmente, la composición también se puede aplicar a un material continuo de papel tisú seco en equilibrio de humedad con su medio ambiente a medida que el material continuo se desenrolla de un rollo matriz, 31 como por ejemplo durante una operación de conversión fuera de línea. En una realización preferida, la composición suavizante de la presente invención se puede aplicar después del secado y rizado del material continuo de papel tisú, y más preferentemente cuando ei material continuo aún está a una temperatura elevada. Preferentemente, la composición suavizante se aplica al material continuo de papel tisú secado y rizado antes de que el material continuo se enrolle en el rollo matriz. Por consiguiente, en una realización preferida de la presente invención la composición suavizante se aplica a un material continuo de papel tisú caliente y sobresecado, después de que el material continuo ha sido rizado y después de que el material continuo ha pasado a través de los rodillos de calandrado que regulan el calibre. La composición suavizante descrita anteriormente de preferencia se aplica ai material continuo de manera macroscópicamente uniforme de forma tal que la totalidad de la hoja se beneficia del efecto de la composición suavizante. Después de la aplicación al material continuo caliente, al menos una porción de los componentes volátiles del vehículo de preferencia se evaporan dejando preferentemente una película delgada que contiene cualquier porción restante no evaporada de los componentes volátiles del vehículo, el ingrediente activo suavizante y los otros componentes no volátiles de la composición suavizante. Por "película delgada" se quiere decir cualquier recubrimiento delgado, vaporización o nebulización sobre el material continuo. Esta película delgada puede ser macroscópicamente continua o puede estar compuesta de elementos distintos. Si la película delgada está compuesta de elementos distintos, los elementos pueden ser de tamaño uniforme o de tamaño variable; además, los elementos distintos pueden estar dispuestos en un patrón regular o en un patrón irregular, pero macroscópicamente la película delgada es uniforme. Preferentemente, la película delgada está compuesta de elementos distintos.

La composición suavizante se puede añadir a cualquiera de los lados del material continuo de papel tisú, individualmente, o a ambos lados. Un método preferido para aplicar macroscópicamente de manera uniforme la composición suavizante al material continuo es mediante el rociado. Se ha descubierto que el rociado es económico y se puede controlar con precisión en cuanto a la cantidad y distribución de la composición suavizante, de modo que es más preferido. La composición suavizante dispersa se aplica sobre material continuo de papel tisú crepado y secado después del secador Yankee y antes del rollo matriz. Un medio particularmente conveniente de lograr esta aplicación es aplicar la composición suavizante al material continuo después de los rodillos de calandrado y antes del rollo matriz. Una posición de aplicación particularmente preferida es entre los rodillos de calandrado y cualquier rodillo de extensión que puede colocarse entre los rodillos de calandrado y el rollo matriz. Se prefiere particularmente esta posición debido a que el material continuo es controlado por dos rodillos en cada extremo del tramo en donde se aplica la composición y aún existe cierta longitud de la trayectoria del material continuo antes de que el material continuo se enrolle en el rollo matriz para la volatilización del vehículo. La Figura 1 ilustra un método preferido para aplicar la composición suavizante al material continuo de papel tisú. Con referencia a la Figura 1, un material continuo de papel tisú húmedo 1 está sobre una tela portadora 14 más allá de un rodillo móvil 2 y se transfiere al secador Yankee 5 mediante la acción del rodillo de presión 3 mientras la tela portadora 14 se desplaza más allá del rodillo móvil 16. El material continuo se fija adhesivamente a la superficie cilindrica del secador Yankee 5 por medio de adhesivo aplicado por aplicador rociador 4. El secado se completa mediante un secador Yankee 5 calentado con vapor y mediante aire caliente que se calienta y circula a través de la campana de secado 6 mediante medios no mostrados. El material continuo luego se riza desde el secador 5 por medio de una cuchilla de rizar 7, después de io cual se denomina hoja de papel rizado 15. La hoja de papel 15 luego se pasa a través de rodillos de calandrado 10 y 11. La composición suavizante luego se aplica a la hoja 15 por medio de un aplicador rociador 8 en el tramo entre los rodillos de calandrado 10, 1 y el rodillo de extensión 9. La hoja tratada 15 luego se desplaza sobre una porción circunferencial de una bobina 12 y se enrolla sobre el rollo matriz 13 después de que una porción del vehículo se ha evaporado a medida que el material continuo pasa a través del tramo entre el rodillo de extensión 9 y la bobina 12. Adecuadamente, la composición suavizante se coloca a un nivel de entre aproximadamente 0.1 % y 8 % del peso de la hoja de papel, preferentemente entre aproximadamente 0.1 % y 5 %, con más preferencia entre aproximadamente 0.1 % y 3 %. Sin limitaciones teóricas de ninguna especie o limitar de otro modo la presente invención, se proporciona la siguiente descripción de las condiciones típicas del proceso que se encuentran durante la operación de elaboración de papel y su impacto en el proceso descrito en esta invención. El secador Yankee eleva la temperatura de la hoja de papel tisú y elimina la humedad. La presión de vapor en el secador es de aproximadamente 1 0 psi (750 kPa). Esta presión es suficiente para aumentar la temperatura del cilindro a aproximadamente 70 °C. A medida que se elimina el agua en la hoja se aumenta la temperatura del papel sobre el cilindro. La temperatura de la hoja a medida que sale de la cuchilla de rizar puede ser mayor de 120 °C. La hoja se desplaza a través del espacio a la calandra y la bobina y pierde parte de este calor. Se mide la temperatura del papel enrollado en la bobina y es de aproximadamente 60 °C. Eventualmente la hoja de papel se enfría a temperatura ambiente. Esto puede llevar horas o días dependiendo del tamaño del rollo de papel. A medida que se enfría también absorbe humedad de la atmósfera. 34 Puesto que la composición suavizante de la presente invención se aplica al papel mientras está se sobreseca, el agua añadida al papel con la composición suavizante mediante este método (es decir, el agua residual que no se evapora en el tramo entre el rodillo de extensión 9 y la bobina 12) no es suficiente para causar que el papel pierda una cantidad significativa de su resistencia y grosor. Por consiguiente no se necesita secado adicional.

EJEMPLOS Ejemplo 1 Se describen en este ejemplo tres dispersiones que ilustran el efecto de la relación de amina terciaria a cuaternaria en su desempeño. Los materiales que comprenden estas composiciones se definen específicamente en la 2 más adelante. Las cantidades utilizadas en cada paso son suficientes para resultar en la composición terminada que se detalla en la antes mencionada Se calienta la cantidad apropiada de agua (se puede añadir agua adicional para compensar por la pérdida por evaporación) y 93 °C (200 °F). Se añade el ácido sulfúrico (solución al 38 %) y el ingrediente antiespuma. De manera concurrente, la mezcla del ingrediente activo suavizante y el plastificante se funde calentando a una temperatura de aproximadamente 88 °C (190 °F). La mezcla fundida del ingrediente activo suavizante y el plastificante luego se añade lentamente a la fase acuosa ácida calentada con mezclado para distribuir uniformemente la fase dispersa por todo el vehículo. Tan pronto el suavizante activo se dispersa totalmente y la temperatura de la dispersión es 71 - 77 °C (160 - 170 °F), parte del formato de sodio (como una solución al 5 %) se añade intermitentemente con mezclado para proporcionar una reducción inicial de la viscosidad. Luego se añade lentamente el estabilizante a la mezcla con continua agitación. Después de enfriarse la solución a 49 - 60 °C (120 - 140 °F), se añade luego parte del formato de sodio (como una solución al 25 %) para reducir más la viscosidad. Después de enfriarse la dispersión a menos de 49 °C (120 °F) se añade el resto del formato de sodio (como una solución al 50 % ). Finalmente, se añade el surfactante no iónico con mezclado continuo Para los propósitos de determinar los ingredientes activos, el activo quat es igual al activo catiónico.

Cuadro 2 1 2 3 Componente Agua cs 100 % csp 100 % csp 100 % Electrolito1 2.51 % 2.54 % 2.54 % Entiespuma2 0.23 0.24 0.24 Disruptor bicapa3 0.30 % 0.29 % 0.28 % Ácido sulfúrico4 0.77 % 0.79 % 0.79 % Plastificante5 17.4 % 17.1 % 17.0 % Estabilizante6 1.71 % 1.76 % 1.86 % Ingrediente activo suavizante5 40.6 % 39.8 % 39.6 % (Relación de amina terciaria a cuaternaria) (0.189) (0.026) (0.119) Viscosidad de la dispersión resultante (cp @ 8/s velocidad de corte) 2.400 12.000 630 1. 0.55 % de solución acuosa al 5 % de formato de sodio, 0.55 % de solución acuosa al 25 % de formato de sodio y 1.2 % de solución acuosa al 50 % de formato de sodio. 2. Emulsión de silicona (10 % activo) — Dow Corning 2310®, comercializado por Dow Corning Corp., Midland, MI 3. Surfactantes no iónicos adecuados están disponibles de Shell Chemical de Houston, TX bajo la marca comercial NEODOL 91-8. 4. Disponible como una solución al 38 % de J. T. Baker Chemical Company de Phillipsburg, NJ (el porcentaje de ácido en los cuadros se refleja tal como está a 38 %) 5. Plastificante, ingrediente activo suavizante, e ingredientes inertes menores obtenidos premezclados de Goldschmidt Chemical Corporation de Dublin, OH como DXP 5497- 39. 6. El estabilizante es Texcare 4060, de Clariant Corp., Charlotte, NC.

La composición química suavizante resultante son dispersiones lechosas de baja viscosidad adecuadas para aplicar a estructuras celulósicas como se describe más adelante para proporcionar la suavidad táctil deseable a tales estructuras. Estas dispersiones muestran un comportamiento no newtoniano de la viscosidad al esfuerzo de corte. La dispersión que tiene la relación de amina terciaria a cuaternaria de aproximadamente 0.12 se prefiere sobre las que tienen una relación más alta o más baja.

Ejemplo 2 Este ejemplo ilustra la preparación de papel tisú que exhibe una realización de la presente invención. Este ejemplo demuestra la producción de materiales continuos homogéneos de papel tisú que se proporcionan con una realización preferida de la composición suavizante de la presente invención elaborada como se describe anteriormente. La composición se aplica a un lado del material continuo y los materiales continuos se combinan en un producto de papel tisú de dos hojas para el baño. En la práctica de la presente invención se utiliza una máquina papelera Fourdrinier de escala piloto. Una pulpa acuosa de NSK a una consistencia de aproximadamente 3 % se elabora utilizando una trituradora convencional y se pasa a través de la tubería de materia prima hacia la caja de entrada de la máquina de Fourdrinier. Para impartir resistencia en húmedo temporal al producto terminado, se prepara una dispersión al 1 % de Parez 750® y se añade a la tubería de materia prima de NSK a un porcentaje suficiente para suministrar 0.3 % Parez 750® basado en el peso seco de las fibras de NSK. La absorción de la resina de resistencia en húmedo temporal se aumenta pasando la pulpa tratada a través de una mezcladora en línea. Una pasta acuosa de fibras de eucalipto de aproximadamente 3 % en peso se elabora utilizando una trituradora convencional. La tubería de materia prima que transporta las fibras de eucalipto se trata con un almidón catiónico, RediBOND .5320®, el cual se suministra como una dispersión al 2 % en agua y a una porcentaje de 0.15 % basado en el peso seco del almidón y el peso seco terminado del producto de papel tisú resultante. La absorción del almidón catiónico se mejora pasando la mezcla resultante a través de una mezcladora en línea. Las corrientes de fibras de NSK y las fibras de eucalipto luego se combinan en una tubería individual de materia prima antes de entrar a la bomba de abanico. Las fibras de NSK y fibras de eucalipto combinadas luego se diluyen con agua dulce en la entrada de- una bomba de abanico a una consistencia de aproximadamente 0.2 %, basado en el peso total de las fibras de NSK y las fibras de eucalipto. La pulpa homogénea de fibras de NSK y fibras de eucalipto se dirigen a dentro de una caja de entrada multicanal equipada adecuadamente para mantener la corriente homogénea hasta la descarga sobre un alambre Fourdrinier en movimiento. La pulpa homogénea se descarga sobre el alambre Fourdrinier en movimiento y se desagua a través del alambre Fourdrinier ayudado por un desviador y cajas de vacío. El material continuo embriónico húmedo se transfiere desde el alambre Fourdrinier a una tela de secado con patrón a una consistencia fibrosa de aproximadamente 15 % en el punto de transferencia. La tela de secado está diseñada para producir un papel tisú densificado con patrón con áreas desviadas discontinuas de baja densidad dispuestas dentro de una red continua de áreas de alta densidad (nudillos). Esta tela de secado se forma moldeando una superficie de resina impermeable en una tela de malla de fibras de soporte. La tela de soporte es una malla de doble capa de 45 x 52 filamentos. El grosor de la resina vaciada es aproximadamente 10 mil por encima de la tela de soporte. El área de nudillos es aproximadamente 40 % y las celdas abiertas permanecen a una frecuencia de aproximadamente 87/cm2 (562 /in2). Se logra un desaguado adicional por medio de drenaje ayudado por vacío hasta que el material continuo tiene una consistencia fibrosa de aproximadamente 28 %. Aunque permanece en contacto con la tela formadora con patrón, el material continuo con patrón se preseca por medio de presecadoras por aire soplado a una consistencia fibrosa de aproximadamente 62 % en peso. El material continuo semiseco luego se transfiere al secador Yankee y se adhiere a la superficie del secador Yankee con un adhesivo rociado de rizar que comprende una solución acuosa al 0.125 % de alcohol polivinílico. El adhesivo de rizar se suministra a la superficie del secador Yankee en un porcentaje de 0.1 % de sólidos adhesivos basado en el peso seco del material continuo. Antes del rizado en seco con una cuchilla de rizar desde el secador Yankee, la consistencia de la fibra se aumenta hasta aproximadamente 96 %. La cuchilla de rizar tiene un canto biselado de aproximadamente 25 grados y está colocada con relación al secador Yankee para proporcionar un ángulo de impacto de aproximadamente 81 grados. El secador Yankee funciona a una temperatura de aproximadamente 177 °C (350 °F) y a una velocidad de aproximadamente 244 m/m (aproximadamente 800 pies/m (pies por minuto)). El material continuo luego se pasa entre dos rodillos de calandrado. Los dos rodillos de calandrado están sesgados en el peso del rodillo y funcionan a velocidades superficiales de aproximadamente 200 m/m (656 pies/m) lo cual produce un porcentaje de rizado de aproximadamente 18 %. En un lugar después de los rodillos de calandrado, el material continuo se rocía con una composición química suavizante, descrita más adelante, utilizando la boquilla UFD mencionada anteriormente. La composición se rocía sobre la superficie 39 opuesta a la superficie contactada por el rodillo de extensión corriente abajo. Los materiales utilizados en la preparación de la mezcla química suavizante son: 1. Un compuesto de amonio cuaternario de sebo blando TEA diéster DMS premezclado con polietilenglicol 400. La premezcla es 65 - 75 % de compuesto de amonio cuaternario y 25 - 35 % de PEG 400 e / ingredientes inertes menores, (disponibles de Stepan Company de Northfield, II como el Agente 2450-15). 2. Neodol 91-8, un alcohol graso etoxilado de Shell Chemical de Houston, TX. 3. Cristal de formato de sodio. 4. Una dispersión al 10 por ciento de poldimetilsiloxano en agua (DC2310) de Dow Corning de Midland, MI. 5. Ácido sulfúrico de J. T. Baker Company de Phillipsburg, NJ. 6. El abrillantador es Tinopal CBS-X, obtenible de CIBA-GEIGY de Greensboro, NC. 7. El estabilizante es Texcare 4060, de Clariant Corp., Charlotte, NC. Estos materiales se preparan de la siguiente manera para formar la composición suavizante de la presente invención. La composición química suavizante (Composición 1) se prepara como sigue: Se calienta la cantidad apropiada de agua (se puede añadir agua adicional para compensar por la pérdida por evaporación) y 93 °C (200 °F). Se añaden ácido sulfúrico (solución al 38 %) y el ingrediente antiespuma. Concurrentemente, la mezcla del ingrediente activo suavizante y el plastificante se funde calentando a una temperatura de aproximadamente 88 °C (190 °F). La mezcla fundida del ingrediente activo suavizante y el plastificante luego se añade lentamente a la fase acuosa acida calentada con mezclado para distribuir uniformemente la fase dispersa por todo el vehículo. Una vez que el ingrediente activo suavizante se dispersa totalmente y la temperatura de la dispersión es 71 - 77 °C (160 - 170 °F), se añade parte del formato de sodio (como una solución al 5 % ) intermitentemente con mezclado para proporcionar una reducción inicial de la viscosidad. El estabilizante luego se añade lentamente a la mezcla con continua agitación. Después de enfriarse la dispersión a 49 - 60 °C ( 20 - 140 °F), luego se añade parte del formato de sodio (como una solución al 25 %) para reducir más la viscosidad. El resto del formato de sodio (como una solución al 50 %) se añade después de enfriarse la solución a menos de 49 °C (120 °F). Finalmente, se añade el surfactante no iónico con mezclado continuo. Para los fines de determinar los ingredientes activos, el activo quat es igual al activo catiónico.

Componente Concentración Agua csp 100 % Electrolito1 2.3% Entiespuma2 0.25 % Disruptor bicapa3 0.35 % Ácido sulfúrico4 0.57 % Plastificante5 19.4 % Estabilizante6 1.8 % 1. 0.55 % de una solución acuosa al 5 % de formato de sodio, 0.55 % de una solución acuosa al 25 % de formato de sodio y 1.2 % de una solución acuosa al 50 % de formato de sodio. 2. Emulsión de silicona (10 % activo) — Dow Corning 2310®, comercializado por Dow Corning Corp., Midland, MI 3. Surfactantes no iónicos adecuados están disponibles de Shell Chemical de Houston, TX bajo la marca comercial NEODOL 91-8. 4. Disponible como una solución al 38 % de J. T. Baker Chemical Company de Phillipsburg, NJ 5. Plastificante, ingrediente activo suavizante e ingredientes inertes menores obtenidos premezclados de Stepan Chemical Company de Northfield, II como Agente 2450-15. 6. El estabilizante es Texcare 4060, de Clariant Corp., Charlotte, NC Después de enfriar, la composición tiene una viscosidad de aproximadamente 0.2 Pa.s (200 cP) medida a 25 °C y a una velocidad de corte de 100 seg" ' La composición química suavizante resultante es una dispersión lechosa de baja viscosidad para aplicar a estructuras celulósicas como se describe más adelante para proporcionar suavidad táctil deseable a estas estructuras. Esta dispersión muestra un comportamiento no newtoniano de la viscosidad al esfuerzo de corte. La relación de amina terciaria a amina cuaternaria es 0.13. La composición química suavizante se rocía sobre el material continuo corriente abajo de los rodillos de calandrado. El papel tisú resultante tiene un peso base de aproximadamente 8 kg (18 Ib) por 278 m2 (3000 pies2). El material continuo se convierte a un producto de papel tisú rizado densificado con un patrón. El papel tisú tratado resultante tiene una sensación táctil mejorada de suavidad con relación a un control no tratado.

MÉTODOS DE PRUEBA 1. Mediciones de la viscosidad en un reómetro de esfuerzo Rheometrics Dvnamic Stress Rheometer Geometría de la placa paralela de 25 mm de diámetro, espacio de 0.50 mm, inercia del equipo -400 g/cm2, temperatura a 25 °C, esfuerzo inicial 1 Pa (10 dyn/cm2), esfuerzo final 100 Pa ( 000 dyn/cm2), incremento del esfuerzo 5 Pa (50 dyn/cm2), tiempo máximo por punto de datos 10 segundos 2. Relación de amina terciaria a amina cuaternaria La relación de amina terciaria a amina cuaternaria es la relación de los valores determinados por los métodos en a. y b., más abajo.

Relación de amina terciaria a amina cuaternaria = mEq de amina terciaria/g de la muestra mEq de amina cuaternaria/g de la muestra a. El nivel de amina terciaria se determina por medio de la titulación potenciométrica con ácido clorhídrico en isopropanol. Los resultados se reportan como mEq de amina/g de la muestra. El método siguiente es apropiado para determinar la cantidad de los compuestos de amonio terciario en la composición suavizante de la presente invención. Se utiliza un titulador de ácido clorhídrico/isopropanol para titular la amina terciaria libre.

Preparación de soluciones estándar Los siguientes son aplicables para la preparación de soluciones estándar utilizadas en el método de titulación.

Preparación del titulador HCI/IPA. A un matraz volumétrico de 1 litro: A) Medir 900 mL de isopropanol. B) Añadir lentamente 100 mL de 1 N ácido clorhídrico y mezclar. C) Estandarizar con THAM. Método 1. Sobre un balanza analítica, medir con precisión 10.0 g ± 0.5 g de la muestra de la composición suavizante en un vaso tarado de 150 mL. 2. Disolver en 100 mL de isopropanol mientras se agita. Añadir 0.5 mL de agua. 3. Titrar con un titulador estandarizado de 0.1 N HCI utilizando un titulador potenciométrico grabador. Titular hasta alcanzar el punto de equivalencia. 4. Calcular la cantidad de amina terciaria en la composición suavizante utilizando la ecuación: mEq de la amina terciaria/ g = (mLs de HCPx (normalidad de HCI) Peso de la muestra (gramos) El nivel de la amina cuaternaria como se define por este método es equivalente el nivel de activo catiónico y se determina mediante titulación colorimétrica con un surfactante aniónico utilizando un indicador mezclado de tintes complejantes catiónicos y aniónicos en un sistema de agua-diclorometano. Se reconoce que a un nivel más elevado de amina terciaria, la diferencia entre el nivel del activo catiónico, "nivel de la amina cuaternaria" para este propósito de la relación, y el nivel real de las aminas cuaternarias puede ser importante. Sin embargo, para mantener la consistencia con la nomenclatura de la industria, el nivel de amina cuaternaria utilizado en la relación de la presente invención será la que se define por este método de prueba. El siguiente método es apropiado para determinar la cantidad de los compuestos preferidos de amonio cuaternario en la composición suavizante de la presente invención. Un surfactante aniónico estándar (dodecilsulfato de sodio SDS) se utiliza para titular el suavizante de activo cuaternario utilizando un indicador de bromuro de dimidio.

Preparación de las soluciones estándar Los siguientes métodos son aplicables para la preparación de las soluciones estándar utilizadas en este método de titulación.

Preparación del indicador de bromuro de dimidio A un matraz volumétrico de 1 litro: A) Añadir 500 mL de agua destilada. B) Añadir 40 mi. de una solución de materia prima de bromuro de dimidio-azul de disulfina, disponible de Gallard-Schlesinger Industries, Inc. de Carie Place, NY. C) Añadir 40 mi. de 5N H2S04 D) Llenar el matraz hasta la marca con agua destilada y mezclar.

Preparación de la solución del SDS. A un matraz volumétrico de 1 litro: A) Pesar 1.1535 gramos de dodecilsulfato de sodio (SDS) disponible de Aldrich Chemical Co. de Milwaukee, Wl (ultra puro). B) Llenar el matraz hasta la marca con agua destilada y mezclar para formar una solución de 0.004N.

Método 1. Sobre una balanza analítica, pesar aproximadamente 0.275 gramos de una composición suavizante a temperatura ambiente en un cilindro de titulación. Registrar el peso de la muestra al 0.1 45 mg más cercano. 2. Utilizando un cilindro graduado, añadir 30 mL de diclorometano (DCM) y 30 mL de la solución indicadora de bromuro de dimidio. Colocar sobre el agitador magnético, añadir la barra agitadora y agitar vigorosamente. El activo suavizante cuaternario se complejará con el indicador formando un compuesto de color azul en la capa de DCM. 3. Utilizando una bureta de 25 o 50 mi., titular la muestra con la solución de SDS de 0.004N. Esto se realiza añadiendo una alícuota de tituiador y agitar rápidamente durante 30 segundos. Se apaga la placa de agitación, se permite que las capas se separen, y se verifica la intensidad del color azul. Si el color es azul oscuro se añade aproximadamente 0.3 mL del tituiador, se agita rápidamente durante 30 segundos y se apaga el agitador. Verificar nuevamente la intensidad del color azul. Repetir si es necesario con otro 0.3 mL. Cuando el color azul se torna muy apagado, se añade el tituiador gota a gota entre agitaciones. El punto final es la primer señal de un ligero color rosado en la capa de cloruro de metileno. 4. Registrar el volumen de tituiador utilizado al 0.05 mL más cercano. 5. Calcular la cantidad del suavizante de activo cuaternario en el producto utilizando la ecuación: mEq de amina cuaternario/g de muestra = (mLs de SDS registrado) x (normalidad del tituiador) Peso de la muestra (gramos)

Claims

46 REIVINDICACIONES

1. Una composición para suavizar un papel tisú absorbente; la composición comprende: a) un ingrediente activo suavizante de amonio cuaternario, preferentemente escogido del grupo formado por compuestos cuaternarios; compuestos de mono-, di-, y triéster de amonio cuaternario, y mezclas de éstos, de preferencia caracterizado porque el ingrediente activo suavizante incluye por lo menos aproximadamente 10 % en peso de la composición y no más de aproximadamente 60 % en peso de la composición, con más preferencia por lo menos aproximadamente 25 % y no más de aproximadamente 45 %; b) compuestos de amina libre a un nivel de tal manera que la composición suavizante tiene una relación de amina terciaria a cuaternaria mayor de aproximadamente 0.06 y menor de aproximadamente 0.2, preferentemente mayor de aproximadamente 0.08 y menor de aproximadamente 0.18; y c) un vehículo en el cual dicho ingrediente activo suavizante se dispersa, preferentemente el vehículo es agua.

2. La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada además porque el ingrediente activo suavizante es a compuesto de amonio mono-, di-, o triéster cuaternario que tiene la fórmula: en donde Y es -0-(0)C-, o -C(0)-0-, o -NH-C(O)-, o -C(0)-NH-, preferentemente Y es - 47 0-(0)C-, o -C(0)-0-; m es 1 a 3, preferentemente igual a 3; n es O a 4, preferentemente igual a 2; cada R- es un grupo alquilo o alquenilo C C6, grupo hidroxiaiquilo, grupo hidrocarbilo o hidrocarbilo sustituido, grupo alcoxilado, grupo bencilo, o mezclas de éstos, preferentemente Ri es metilo; cada R3 es un grupo alquilo o alquenilo C13-C21 , grupo hidroxiaiquilo, grupo hidrocarbilo o hidrocarbilo sustituido, grupo alcoxilado, grupo bencilo, o mezclas de éstos, preferentemente R3 es alquilo o alquenilo C15-C17; y X" es cualquier anión compatible con el suavizante, preferentemente escogido del grupo formado por cloruro o metílsulfato.

3. La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque además comprende entre aproximadamente 2 % y 75 %, preferentemente entre aproximadamente 5 % y 50 %, en peso de un plastificante.

4. La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque además comprende hasta aproximadamente 25 %, preferentemente entre aproximadamente 0.1 % y 10 %, en peso de un electrolito.

5. La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque además comprende entre aproximadamente 1 % y 20 % en peso de un disruptor bicapa.

6. La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque además comprende entre aproximadamente 0.01 % y 5 % en peso de un alto polímero.

7. Un producto de papel tisú suave; el producto de papel tisú suave comprende: 48 a) una o más hojas de un papel tisú; y b) una composición química suavizante depositada sobre por lo menos una superficie exterior del papel tisú, la composición química suavizante comprende: i) un ingrediente activo suavizante, preferentemente el ingrediente activo suavizante es un compuesto de amonio cuaternario que tiene la fórmula: caracterizada porque Y es -0-(0)C-, o -C(0)-0-, o -NH-C(O)-, o - C(0)-NH-, preferentemente Y es -0-(0)C-, o -C(0)-0-; m es 1 a 3, preferentemente igual a 2; n es 0 a 4, preferentemente igual a 2; cada R) es un grupo alquilo o alquenilo C-|-C6, grupo hidroxialquilo, grupo hidrocarbilo o hidrocarbilo sustituido, grupo alcoxilado, grupo bencilo, o mezclas de éstos, preferentemente l¾ es metilo; cada R3 es un grupo alquilo o alquenilo C13-C21, grupo hidroxialquilo, grupo hidrocarbilo o hidrocarbilo sustituido, grupo alcoxilado, grupo bencilo, o mezclas de éstos, preferentemente R3 es alquilo o alquenilo C15-C 7; y X- es cualquier anión compatible con el suavizante, preferentemente X- se escoge del grupo formado por cloruro o metilsulfato; ii) compuestos de amina libre a un nivel de manera que la 49 composición suavizante tiene una relación de amina terciaria a cuaternaria mayor de 0.06 y menor de aproximadamente 0.2; y iii) un vehículo.

8. El papel tisú de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque la composición suavizante comprende: a) entre aproximadamente 25 % y 45 % en peso de un ingrediente activo suavizante de amonio cuaternario; b) compuestos de amina libre a un nivel de manera que la composición suavizante tiene una relación de amina terciaria a cuaternaria mayor de aproximadamente 0.08 y menor de aproximadamente 0.18; c) entre aproximadamente 5 % y 50 % en peso de un plastificante; d) entre aproximadamente 0.1 % y 10 % en peso de un electrolito; y e) un vehículo que consiste de agua, en el cual se dispersa dicho ingrediente activo suavizante.

9. El papel tisú de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque dicha composición química suavizante comprende además un alto polímero.

10. El papel tisú de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 7 - 9, caracterizado además porque la composición química suavizante se deposita como depósitos superficiales uniformes, distintos, separados en una frecuencia de entre aproximadamente 5 áreas por pulgada lineal y aproximadamente 100 áreas por pulgada lineal.