MXPA05006482A - Fibras de pulpa amino-funcionalizadas. - Google Patents

Abstract

La invencion descrita esta dirigida a fibras de pulpa adecuadas para formar un producto de papel colocado en humedo el cual incluye una amino funcionalidad la cual no es extraible en una fase acuosa. Las fibras de papel pueden ser preparadas mediante el aplicar un aditivo amino-funcional al tejido fibroso antes de la operacion de terminado en un molino de pulpa. El tejido fibroso puede entonces ser reducido a pulpa de nuevo en una maquina para hacer papel para formar un tejido de papel el cual incluye fibras amino-funcionalizadas de la presente invencion. Un tejido de papel formado de fibras amino-funcionalizadas puede exhibir una reactividad unica y/o mejorada hacia ciertos aditivos para hacer papel. Por ejemplo, los tejidos de papel de la invencion descrita pueden mostrar una resistencia a la tension en seco aumentada de mas de 40% cuando se trata con un agente de resistencia en humedo permanente tal como un agente de resistencia en humedo de epiclorohidrina poliamina, mientras que un tejido de papel el cual no incluye las fibras de amina-funcionalizada de la presente invencion puede mostrar menos de 20% de aumento en propiedades de resistencia cuando se trato con los mismos agentes de resistencia.

Description

FIBRAS DE PULPA AMINO-FUNCIONALIZADAS Antecedentes de la Invención En el arte de la fabricación de tisú y para hacer papel en general, muchos aditivos han sido propuestos para propósitos específicos, tales como aumentar la resistencia a la humedad, mejorar la suavidad, o el control de propiedades de humedecimiento . Por ejemplo, en el pasado, los agentes resistentes a la humedad han sido agregados a productos de papel a fin de mejorar la resistencia o de otra manera controlar las propiedades del producto cuando son contactadas con agua y/o cuando son usadas en un medio ambiente húmedo. Por ejemplo, los agentes resistentes a la humedad son agregados a las toallas de papel para que la toalla de papel pueda ser usada para limpiar o restregar las superficies después de ser humedecidas sin que la toalla se desintegre. Los agentes resistentes a la humedad también son agregados a los tisúes faciales para prevenir que los tisúes se desgarren cuando contactan fluidos. En algunas aplicaciones, los agentes resistentes a la humedad también son agregados a los tisúes para el baño para proporcionar resistencia a los tisúes durante el uso. Cuando son agregados a los tisúes para el baño, sin embargo, los agentes resistentes a la humedad no deberán de prevenir que el tisú para el baño a que se desintegre cuando son descartados en un retrete y descargados con chorros de agua en la línea del desagüe. Los agentes resistentes a la humedad agregados a los tisúes para el baño son algunas referidos como agente resistentes a la humedad temporales ya que solamente estos mantienen resistencia a la humedad en el tisú por una longitud de tiempo específico.

Típicamente, los aditivos para hacer papel tales como los suavizadores, los colorantes, los abrillantadores, los agentes de resistencia, etc., son agregados a la pasta aguada de fibra corriente arriba de la caja delantera en una máquina para hacer papel durante la fabricación o las etapas de conversión de producción para impartir ciertos atributos al producto terminado. Estos aditivos pueden ser mezclados en una caja de almacenamiento o línea de almacenamiento donde la pasta aguada de fibra tiene una consistencia de fibra de desde entre alrededor de 0.15 hasta alrededor de 5% o pueden ser rociadas en el papel húmedo o seco o en el tisú durante la producción.

Una dificultad asociada con la adición del aditivo final húmedo es que los aditivos están suspendidos en agua y deben de reaccionar con la celulosa a través de los números relativamente inferiores de grupos de ácido carboxílico y/o aldehido en la celulosa o alternativamente el químico debe de ser catiónico y acoplarse por medio de atracciones iónicas entre sí mismo y la fibra aniónica. Para mejorar la absorción de los aditivos finales húmedos, los aditivos a menudo son modificados con grupos funcionales para impartir una carga eléctrica cuando están en agua. La atracción electrocinética entre los aditivos cargados y las ayudas de superficie de fibra aniónicamente cargadas en la deposición y retención de aditivos en las fibras. No obstante, la cantidad del aditivo que puede ser absorbido por retenido en el extremo húmedo de la máquina de papel generalmente está limitada al número de sitios aniónicos en la fibra y/o el número de funcionalidades reactivas en la fibra. Con un resultado, la absorción de aditivos puede ser significativamente menor de 100%, particularmente cuando se trata de lograr niveles de carga de aditivos superiores.

Consecuentemente, en cualquier nivel químico, y particularmente en niveles de adición superiores, una fracción del aditivo es retenida en la superficie de la fibra. La fracción que resta del aditivo permanece disuelta o dispersa en la fase de agua suspendida. Estos aditivos no absorbidos o sin retener pueden causar número de problemas en el proceso para hacer papel. La naturaleza exacta del aditivo podrá determinar los problemas específicos que puedan surgir, pero una lista parcial de problemas que pueden resultar de los aditivos no absorbidos o no retenidos incluye: la espuma, los depósitos, la contaminación de otras corrientes de fibra, la pobre retención de fibra en la máquina, la pureza de la capa química comprometida en productos de capas múltiples, la acumulación de sólidos disueltos en el sistema de agua, las interacciones con otros procesos químicos, el taponeo de tela o de fieltro, la adhesión excesiva o liberación en superficies secas, y la variabilidad adecuada física en el producto terminado.

Adicionalmente, la cantidad de aditivo la cual puede ser retenida en las fibras puede estar limitada por la reactividad de la fibra, definida por lo menos en parte por el número de sitios reactivos en la superficie de la fibra. Como tal, las características deseadas del producto de papel, tal como características de resistencia a la humedad y seca, por ejemplo, también están limitadas.

Aun cuando la fibra de celulosa ha sido físicamente modificada en el pasado a través del tratamiento químico o el tratamiento con enzima a fin de incrementar la reactividad de la fibra con aditivos específicos, estos tratamientos conocidos pueden ser costosos y difíciles de controlar.

Por lo tanto, lo que hace falta y se necesita en el arte es un método para incrementar la reactividad de una fibra para hacer papel y a través de esa mejora las características físicas de un tejido formado de las fibras debido a la reactividad incrementada entre las fibras y los aditivos para hacer papel. Adicionalmente, la reactividad incrementada de las fibras para hacer papel expande el número de posibles aditivos los cuales pueden ser usados en un proceso para hacer papel así como minimizar el exceso de aditivo en la fase que suspende al agua debido a la eficiencia de absorción incrementada del aditivo por las fibras para hacer papel.

Síntesis de la Invención De acuerdo con una incorporación de la presente invención, una fibra para hacer papel está descrita que exhibe reactividad mejorada hacia los aditivos para hacer papel. Más específicamente, la fibra para hacer papel de la presente invención incluye una fibra celulósica y un aditivo amino-funcional adherido a la fibra celulósica.

El aditivo amino-funcional generalmente puede tener un contenido de amina primario mayor alrededor de 0.90 metros iguales por gramo de aditivo. En una incorporación, el aditivo amino-funcional puede tener un contenido de amina primario superior de alrededor de 0.94 metros iguales por gramo de aditivo.

El aditivo amino-funcional generalmente puede ser no extraíble de las fibras celulósicas en un medio acuoso. Esto es, el aditivo amino-funcional puede tener un nivel de retención en la fibra celulósica de por lo menos alrededor de 50% bajo condiciones acuosas. En una incorporación, el aditivo amino-funcional puede tener un nivel de retención en las fibras celulósicas de por lo menos alrededor de 60% bajo condiciones acuosas. En otra incorporación, él aditivo amino-funcional puede tener un nivel de retención en las fibras celulósicas de por lo menos alrededor de 75% bajo condiciones acuosas.

En una incorporación, el aditivo amino-funcional puede ser un aditivo amino-funcional polimérico tal como, por ejemplo, una polivinilamina o una polioxialquilpoliamina .

El aditivo amino-funcional puede ser adherido a la fibra celulósica por medio de cualquier método apropiado. Por ejemplo, en una incorporación el aditivo puede estar unido a la fibra, por ejemplo con una unión covalente, aunque esto no es un requerimiento de la presente invención.

Las fibras para hacer papel amino-funcionalizadas de la presente invención pueden tener valores de Libertad Estándar Canadienses de superior de alrededor de 200 en ciertas incorporaciones. En una incorporación, la fibra para hacer papel amino-funcionalizada puede tener una Libertad Estándar Canadiense de superior de alrededor de 500.

Las fibras amino-funcionalizadas pueden ser formadas de cualesquier fibras para hacer papel. Por ejemplo, las fibras amino-funcionalizadas pueden ser fibras vírgenes o fibras de pulpa de alto rendimiento.

La presente invención también está dirigida a un tejido de papel formado de las fibras amino-funcional!zadas . El tejido de papel generalmente puede incluir las fibras amino-funcionalizadas y un aditivo para hacer papel el cual es capaz de reaccionar con las fibras para hacer papel amino-funcionalizadas . Por ejemplo, el aditivo para hacer papel puede tener un agente resistente a la humedad, ya sea un agente resistente a la humedad permanente o temporal, o alternativamente un compuesto reactivo aniónico polimétrico o un compuesto funcional de aldehido polimérico. Los aditivos para hacer papel generalmente pueden ser agregados al tejido en una cantidad de entre alrededor de 0.1% y alrededor de 10% basado en el peso del tejido.

En una incorporación, el tejido de papel puede incluir un aditivo para hacer papel resistente a la humedad y puede exhibir un índice de tensión seco de por lo menos alrededor de 40% superior que el índice de tensión seco de un tejido equivalente el cual no ha sido tratado con un agente resistente a la humedad.

El tejido de papel de la presente invención puede ser formado exclusivamente de las fibras amino-funcionalizadas de la invención o alternativamente pueden ser formadas de una mezcla de fibras para hacer papel. Por ejemplo, el tejido de papel puede incluir entre alrededor de 10% y alrededor de 100% de fibras para hacer papel amino-f ncionalizadas . En una incorporación, el tejido de papel puede incluir alrededor de 50% de fibras para hacer papel amino-funcionalizadas por peso mezcladas con otras fibras para hacer papel.

El tejido de papel puede ser de cualquier tipo o estilo deseado de tejido de papel que incluye, por ejemplo, un tejido de papel secado continuo, sin crepar, un tejido crepado, un tejido estratificado, etc.

La presente invención también está dirigida a un método para formar fibra de pulpa amino-funeionalizada el cual comprende crear una pasta aguada de fibra. La pasta aguada de fibra comprende agua y fibras para hacer papel . La pasta aguada de fibra en pasada a un aparato que forma tejido de una máquina de hoja de pulpa donde un tejido fibroso húmedo es formado de la pasta aguada de fibra. El tejido fibroso húmedo es deshidratado a una consistencia predeterminada, por lo que forma un tejido fibroso deshidratado. ün aditivo amino-funcionalizado es entonces aplicado al tejido fibroso deshidratado. El tejido fibroso químicamente tratado que resulta contiene fibras de pulpa amino-funcionalizadas que pueden retener por lo menos alrededor de 50% de la cantidad aplicada del aditivo amino-funcionalizado donde las fibras de pulpa amino-funcionalizadas son vueltas a dispersar en agua.

En una incorporación, el tejido fibroso seco químicamente tratado es mezclado con agua de proceso para formar una pasta aguada de fibra de pulpa amino-funcionalizada .

La pasta aguada contiene las fibras que tienen el aditivo amino-funcionalizado asegurado a la misma. Un producto terminado que tiene cualidad mejorada debido a la habilidad incrementada de las fibras de pulpa amino-funcionales para reaccionar con ciertos aditivos para hacer papel, tales como, por ejemplo, los agentes resistentes a la humedad, pueden ser producidos de la pasta aguada de fibra de pulpa químicamente tratada .

Definiciones y Métodos de Prueba El término "tejido fibroso seco" se refiere a un tejido fibroso que tiene una consistencia de desde alrededor de 65 hasta alrededor de 100%. En algunas incorporaciones, la consistencia de un tejido fibroso seco puede ser desde alrededor de 80 hasta alrededor de 100% o desde alrededor de 85 hasta alrededor de 95%.

El término "tejido fibroso deshidratado" se refiere a un tejido fibroso que tiene una consistencia desde alrededor de 20 hasta alrededor de 65%. En algunas incorporaciones, la consistencia de un tejido fibroso deshidratado puede ser desde alrededor de 40 hasta alrededor de 65% o desde alrededor de 50 hasta alrededor de 65%.

El término "forma de migaja" se refiere a la fibra de pulpa que tiene una consistencia de desde alrededor de 30 hasta alrededor del 85%. En algunas incorporaciones, la consistencia de la forma de migaja puede ser desde alrededor de 30 hasta alrededor de 60% o desde alrededor de 30 hasta alrededor de 45%.

El término "retenido" se refiere a cualquier parte de un aditivo que es retenido por la fibra de pulpa después de que la fibra es suspendida en agua durante la vuelta a dispersar o el repulpado de las fibras .

La retención de un aditivo químico en fibras para hacer papel cuando son usadas en el extremo húmedo de un proceso que forma tejido tendido húmedo fue determinado en la siguiente manera: 25 gramos de fibras de eucalipto tratadas de acuerdo con el proceso de la presente invención fueron dispersas en 2000 centímetros cúbicos de agua destilada a aproximadamente 40 °F por 5 minutos en un Desintegrador de Pulpa Británico (disponible de Lorentzen and Werte, Inc., Atlanta, Georgia) . La pasta aguada de pulpa fue entonces diluida hasta alrededor de 0.3% de consistencia. La cantidad apropiada del 0.3% de la pasta aguada necesaria para formar una hoja de mano de 60 gramos por metro cuadrado en un Molde de Hoja de Mano Valley cuadrado (9 pulgadas por 9 pulgadas) (disponible de Vioth, Inc., Appleton, isconsin) fue vertida en el molde que estaba parcialmente lleno con agua. El molde fue entonces rellenado con alrededor de 8 litros el volumen total con agua . Las fibras suspendidas en el agua de moldeo de hoja de mano fueron entonces mezcladas usando una placa perforada acoplada a una manivela para uniformemente dispersar las fibras dentro del volumen completo del molde. Después de mezclar, la hoja fue formada mediante drenar el agua en el molde, por lo que se depositan las fibras en el alambre formador de la malla de 90 por 90. La hoja fue removida del alambre formador usando secantes y un rodillo de transferencia. La hoja húmeda fue entonces presionada con alambre hacia arriba a 100 libras por pulgada cuadrada por 2 minutos y entonces transferida a un secador de metal de superficie convexo de vapor caliente (tal como, por ejemplo, un secador Valley Steam Hotplate disponible de Voith, Inc., Appleton, isconsin) mantenido a 213°F (2°F) . La hoja fue mantenida en contra del secado mediante el uso de una lona bajo tensión. A la hoja se le permitió secarse por 2 minutos en la superficie de metal, y fue entonces removida. Fue determinado el contenido del aditivo en las fibras de pulpa tratadas antes y después de la preparación de la hoja de mano. La retención puede ser expresada en términos de la siguiente ecuación: Retención = (% aditivo en la hoja de mano)+ (% aditivo en fibras tratadas) El término "aparato que forma tejido" inclüye un formador fourdrinier, un formador de alambre gemelo, una máquina de cilindro, un formador de presión, un formador de media luna, y los similares usados en la etapa pulpa conocida por aquellos con habilidad en el arte.

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

El término " ditivo" se refiere a un compuesto de tratamiento sencillo o a una mezcla de compuestos de tratamiento .

El término "soluble en agua" se refiere a líquidos sólidos que podrán formar una solución en agua, y el término "dispersable en agua" se refiere a los sólidos o los líquidos de tamaño coloidal o más grandes que se pueden dispersar en un medio acuso.

El término "agente que une" se refiere a cualquier químico que puede ser incorporado en el tisú para incrementar un mejorar el nivel de unión de interfibra o de intrafibra en la hoja. La unión aumentada puede ser ya sea iónica, de hidrógeno o covalente en naturaleza. Es entendido que un agente de unión se refiere a ambos los aditivos químicos que mejoran la resistencia húmeda y seca.

Como es usado aquí, la "viscosidad" es medida con un Viscómetro Sofrasser SA (Villemandeur, Francia) conectado a un panel de medición tipo MIVI-6001. El viscómetro emplea una varilla que vibra la cual responde a la viscosidad del fluido que la rodea. Para hacer la medición, un tubo de vidrio de 30 mililitros (Corex H No. 8445) suministrado con el viscómetro es llenado con 10.7 mililitros de fluido y el tubo es colocado sobre la varilla que vibra para sumergir la varilla en fluido. Una guía de acero alrededor de la varilla recibe el tubo de vidrio y permite el tubo a estar completamente insertado en el dispositivo para permitir la profundidad del líquido sobre la varilla que vibra a ser reproducible . El tubo es mantenido en su lugar por 30 segundos para permitirle la lectura de centipoise en el panel de medición para alcanzar un valor estable.

A menos que se especifique de otra manera, las "resistencias a la tensión" son medidas desacuerdo con el Método de Prueba Tappi T 494 om-88 para el tisú, modificado en que un probador de tensión es usado que tiene un ancho de 3 pulgadas de mandíbula, un tramo de mandíbula de 4 pulgadas, y una velocidad de cruceta de 10 pulgadas por minuto. La resistencia a la tensión es medida en la misma manera como la resistencia seca excepto que la muestra de tisú que es doblada sin plegar alrededor de la línea media de la muestra, mantenida en los extremos, y sumergida en agua deionizada por alrededor de 0.5 segundos a una profundidad de alrededor de 0.5 centímetros para humedecer en la parte central de la muestra, después de que la región humedecida es tocada por alrededor de 1 segundo en contra de una toalla absorbente para remover exceso de gotas de fluido, y la muestra es desdoblada y colocada en las mandíbulas de probador de tensión e inmediatamente probada. La muestra es condicionada bajo condiciones TAPPI (50% RH, 22.7°C) antes de la prueba. Generalmente 3 muestras son combinadas para la prueba de tensión húmeda para asegurar que la lectura de la celda de carga está en un rango exacto. A menos que se especifique de otra manera, las propiedades de tensión a la humedad y seca de los tej idos de hecho a máquina son tomados en la dirección de máquina del tejido.

El "índice de tensión" (TI) es una medida de resistencia a la tensión normalizada para el peso base del tejido en ambos estados seco y húmedo. La resistencia a la tensión puede ser convertida al índice de tensión mediante convertir la resistencia a la tensión determinada en unidades de gramos de fuerza por 3 pulgadas a unidades de Newtons por metro y dividir el resultado por el peso base en gramos por metro cuadrado del tisú, para dar el índice de tensión en Newton-metros por gramo (Nm/g) .

Breve Descripción de las Figuras Una completa y capaz descripción de la presente invención, que incluye el mejor modo de la misma para uno de habilidad ordinaria en el arte, está divulgada más particularmente en el resto de la solicitud, que incluye referencia a las figuras anexas en las cuales: La Figura 1 describe un diagrama de flujo de proceso esquemático de un método de acuerdo con la presente invención para crear fibras de pulpa amino-funeionalizadas ; La Figura 2 describe un diagrama de flujo de proceso esquemático de otro método de acuerdo con la presente invención para crear fibras de pulpa amino-funeionalizadas ; y La Figura 3 describe un diagrama de flujo de proceso esquemático de un método para hacer una hoja de tisú crepada .

El uso repetido de caracteres de referencia en la presente solicitud y en los dibujos tiene la intención de representar los mismos elementos o características análogas de la presente invención.

Descripción Detallada de la Invención Ahora se podrá hacer referencia en detalle a las incorporaciones de la invención, uno o más ejemplos de las cuales están divulgadas abajo. Cada ejemplo es suministrado a modo de explicación de la invención, no de limitación de la invención. De hecho, podrá ser evidente para aquellos con habilidad en el arte que varias modificaciones y variaciones pueden ser hechas en la presente invención sin apartarse del alcance o del espíritu de la invención. Por ejemplo, las características ilustradas o descritas como parte de una incorporación, puede ser usada en otra incorporación para ceder a todavía una incorporación adicional. Por lo tanto, es la intención que la presente invención cubran tales modificaciones y variaciones como caen dentro del alcance de las reivindicaciones anexas y de sus equivalentes , Se ha descubierto que las fibras de celulosa pueden ser previamente tratadas para que así tengan reactividad aumentada hacia los aditivos para hacer papel. En particular, ha sido descubierto que las fibras pueden ser preparadas que tienen funcionalidad de amina, específicamente funcionalidad de amina primaria. Las fibras amino-funcionalizadas preparadas de acuerdo con la presente invención pueden ser utilizadas en formar un producto de papel tendido húmedo. Las fibras amino-funcionalizadas pueden exhibir reactividad aumentada con ciertos aditivos para hacer papel como comparadas con las fibras de pulpa las cuales no han sido tratadas para así tener amino-funcionalidad . En general, la amino-funcionalización de la fibra puede ser lograda mediante tratar un tejido fibroso antes de la operación de acabado en un molino de pulpa con aditivos de polímero o químico amino-funeional que se adhiere a la fibra durante la operación de acabado, volver a dispensar (o volver a pulpar) la pulpa terminarla y usando la pulpa amino-funcionalizada en la producción de un producto de papel tendido húmedo .

En general, la presente invención es aplicable a cualesquier fibras para hacer papel las cuales pueden ser utilizadas en un proceso para hacer papel tendido húmedo.

Las "fibras para hacer papel" , como son usadas aquí, incluyen todas las fibras celulósicas o mezclas de fibra conocidas que comprenden fibras celulósicas . Como es usado aquí, el término "celulósico" significa que incluye cualquier material que tiene celulosa como un constituyente principal, y específicamente comprende por lo menos 50% por peso de celulosa o de un derivado de celulosa. Por lo tanto, el término incluye el algodón, las pulpas de madera típicas, las fibras celulósicas no de madera, el acetato de celulosa, el triacetato de celulosa, el rayón, la pulpa de madera termomecánica, la pulpa de madera química, la pulpa de madera químicamente desunida, el vencetósigo, o la celulosa bacterial.

Las fibras apropiadas para hacer los tejidos de esta invención pueden incluir cualesquier y fibras celulósicas sintética son naturales incluyen, pero no están limitadas a las fibras no de madera, tales como el algodón, la abacá, el kenaf, el pasto sabai, el lino, el pasto de esparto, la paja, el cáñamo de yute, el bagazo, las fibras de borra de vencetósigo, y las fibras de hoja de piña; y las fibras de madera tales como aquéllas obtenidas de los árboles coniferos y deciduosos, que incluyen las fibras de madera suave, tales como las fibras kraft de madera suave del sur y del norte; las fibras de madera dura, tales como el eucalipto, el maple, el abedul, y el álamo temblón. Las fibras de madera pueden ser preparadas en formas de alto rendimiento o de bajo rendimiento y pueden ser pulpadas en cualquier método conocido, que incluyen los métodos de pulpado de alto rendimiento, de sulfito, de kraft y otros métodos de pulpado conocidos . Las fibras preparadas de métodos de pulpado organosolv también pueden ser usados . Las fibras su útiles también pueden ser producidas mediante el pulpado antraquinona .

Los tipos de fibra de celulosa sintética que incluyen el rayón y todas sus variedades y otras fibras derivadas de celulosa químicamente modificada o viscosa también pueden ser amino-funcionalizadas de acuerdo con la presente invención. De las fibras celulósicas naturales químicamente tratadas pueden ser usadas tales como las pulpas mercerizadas , las fibras entrelazadas o químicamente rígidas, o las fibras sulfonatadas . Para buenas propiedades mecánicas en los productos hechos con las fibras amino-funcionalizadas, puede ser deseable que las fibras que estén relativamente sin dañar y grandemente sin refinar o solamente ligeramente refinadas. Mientras que las fibras recicladas pueden ser usadas, las fibras vírgenes son generalmente útiles por sus propiedades mecánicas y carencia de contaminantes. Las fibras mercerizadas, las fibras celulósicas regeneradas, la celulosa producida por microbios, rayo, y otro material celulósico o derivados celulósicos también pueden ser usados . Las fibras para hacer papel apropiadas también pueden incluir las fibras recicladas, las fibras vírgenes, o las mezclas de las mismas. En ciertas incorporaciones capaces de alto volumen y buenas propiedades compresivas, las fibras pueden tener una Libertad Estándar Canadiense de por lo menos 200, más específicamente por lo menos 300, más específicamente todavía por lo menos 400, y más específicamente por lo menos 500.

Como es usado aquí, en las "fibras de pulpa de alto rendimiento" son aquellas fibras para hacer papel de culpas producidas mediante procesos de pulpado que proporcionan un rendimiento de alrededor de 65% o superior, más específicamente alrededor de 75% o superior, y todavía más específicamente desde alrededor de 75% hasta alrededor de 95%. El rendimiento es la cantidad que resulta de la fibra procesada expresado como el porcentaje de la masa de madera inicial. Las pulpas de alto rendimiento incluyen la pulpa quimotermomecánica blanqueada (BCT P) , la pulpa quimotermomecánica (CTMP) , la pulpa termomecánica de presión/presión (PTMP) , la pulpa termomec nica (TMP) , la pulpa química termomecánica (T CP) , las pulpas de sulfito de alto rendimiento, y las pulpas Kraft de alto rendimiento, todas de las cuales contienen fibras que tienen niveles superiores de lignina. Las fibras de alto rendimiento características pueden tener contenido de lignina por masa de alrededor de 1% o superior, más específicamente alrededor de 3% o superior, y todavía más específicamente desde alrededor de 2% hasta alrededor de 25%. De la misma madera, las fibras de alto rendimiento pueden tener un número kappa superior de 20, por ejemplo. En una incorporación, las fibras de alto rendimiento son predominantemente de madera suave, tal como la madera suave del norte, o, más específicamente, la pulpa quimotermomecánica blanqueada de madera suave del norte.

En un aspecto, la invención reside en un método para previamente tratar fibras para hacer papel con químico amino-funcional o un aditivo de polímero que se adhiere a las fibras de pulpa. El método generalmente incluye crear una pasta aguada de fibra comprende agua y fibras de pulpa. La pasta aguada de fibra puede entonces ser formada en un tejido fibroso húmedo usando un aparato para formar tejido. El tejido fibroso húmedo puede ser deshidratado a una consistencia predeterminada, por lo que se forma un tejido fibroso deshidratado. Un aditivo amino-funcional puede entonces ser aplicado al tejido fibroso deshidratado, formando un tejido fibroso deshidratado previamente tratado. En otras incorporaciones de la presente invención, el proceso puede incluir el deshidratado adicional del tejido fibroso deshidratado, formando una forma de migaja antes después de la aplicación del aditivo amino-funcional .

En general, los aditivos amino-funcionales útiles de la presente invención pueden incluir compuestos que contienen grupos de amina primarios, tales como, por ejemplo poliaminas que contienen grupos de amina primaria. Por ejemplo, los aditivos amino-funcionales pueden ser usados que contienen por lo menos alrededor de 0.90 metros iguales de amina primaria por gramo de aditivo. En una incorporación, los aditivos amino-funcionales pueden ser usados los cuales contienen por lo menos alrededor de 0.94 metros iguales de amina primaria por gramo de aditivo .

Una lista no exclusiva de posibles aditivos amino-funcionales los cuales pueden ser usados en la presente invención pueden incluir, por ejemplo, las poliaminas, las polialilaminas , la quitosana, la polietileneimina, las polioxialquilpoliaminas o las mezclas de poliaminas. En general, los aditivos pueden ser solubles en agua, insolubles en agua, o parcialmente solubles en agua. El aditivo amino-funcional, una vez adherido a las fibras, y deberán de ser esencialmente no extractables en una solución acuosa. Para los propósitos de esta descripción, lo no extractable en una solución acuosa es definido para significar que por lo menos alrededor de 50% del aditivo podrá permanecer adherido a las fibras cuando las fibras están saturadas con una solución acuosa .

En aquellas incorporaciones en donde un aditivo amino-funcional soluble en agua es usado, a fin de que el aditivo sea no extractable en una solución acuosa, un mecanismo de unión puede estar presente entre las fibras y el aditivo.

Por ejemplo, una unión iónica, covalente, covalente coordinada, o de hidrógeno puede estar presente entre el aditivo y la •fibra. Aun cuando no se desea estar unido por la teoría, se cree que los grupos de amino en el aditivo amino-funcional pueden formar uniones de hidrógeno con grupos de hidroxilo y en las uniones covalentes o de celulosa con grupos funcionales en la celulosa, tales como los grupos de aldehidos que puedan haber sido agregados mediante el tratamiento químico o enzimático, o con grupos de carboxilo en la celulosa que puedan haber sido suministrados mediante el tratamiento químico tal como ciertas formas de blanqueado o de ozonación. En aquellas incorporaciones que emplean un mecanismo de unión covalente formado entre el aditivo amino-funcional y la fibra, una cantidad mínima de unión de fibra a fibra es preferida, para así mantener la habilidad de las fibras para volver a ser vueltas a pulpar con formación de partículas pequeñas .

En otras incorporaciones, el aditivo amino-funcional no necesita estar unido a las fibras celulósicas, pero puede estar adherido a la fibra a través de otro mecanismo tal como, por ejemplo la atracción electrostática entre la fibra y el aditivo amino-funcional .

Los aditivos insolubles en agua como son usados aquí se refieren a los materiales que tiene poca a ninguna solubilidad en agua. Por ejemplo, los aditivos insolubles en agua de la presente invención pueden tener solubilidades en agua de menos alrededor de 3 gramos por 100 centímetros cúbicos de agua deionizada, específicamente menos de alrededor de 2 gramos por 100 centímetros cúbicos de agua deionizada, y en una incorporación de menos de alrededor de 1 gramo por 100 centímetros cúbicos de agua deionizada. La solubilidad como se refiere aquí se refiere a la solubilidad del aditivo químico activo no incluye el vehículo en el cual el aditivo químico es suministrado. Deberá de ser entendido que algunos de los químicos hidrofóbicos útiles en la presente invención pueden ser hechos de agua dispersable con uso de suficientes aditivos emulsificadores aunque el aditivo hidrofóbico activo es todavía insoluble en agua. Los aditivos como son usados aquí pueden referirse a los aditivos amino-funcionales así como otros aditivos para hacer papel .

Aunque los aditivos amino-funcionales pueden ser aplicados a las fibras para hacer papel mediante el uso de una emulsión o de una solución a base de agua en ciertas incorporaciones de la presente invención, esto no es un requerimiento de la invención. Por ejemplo tela amino-funcionalización también puede ser lograda través del uso de solventes orgánicos u otros fluidos tales como el súper crítico C02, por ejemplo. Métodos alternativos para aplicar el aditivo amino- funcional a las fibras de pulpa también están contemplados de acuerdo con la presente invención. Por ejemplo, el aditivo puede ser aplicado a las fibras en un estado seco y entonces adheridas a las fibras a través de la aplicación de energía térmica, cinética, o de luz. En una incorporación, una polivinilamina puede ser usada para agregar amino-funcionalidad a una fibra para hacer papel. En general, cualquier polivinilamina apropiada que contiene por lo menos alrededor de 0.90 metros equivalentes de amina primaria por gramo puede ser usada en la presente invención. Por ejemplo, el polímero de polivinilamina puede ser un homopolímero o puede ser un copolímero.

Los copolímeros útiles de polivinilamina y incluyen aquellos preparados mediante hidrolizar polivinilformamida a varios grados para ceder copolímeros de polivinilformamida y polivinilamina. Los materiales ejemplo incluyen la serie Catiofast® vendido comercialmente por BASF (Ludwigshafen, Alemania) .

En una incorporación, polímero de polivinilamina que tiene un peso molecular en el rango de alrededor de 300,000 hasta alrededor de 1,000,000 Daltons puede ser usado, aunque los compuestos de polivinilamina que tienen cualquier rango de peso molecular práctico pueden ser usados. Por ejemplo, los polímeros de polivinilamina que tienen un rango de peso molecular de desde alrededor de 5,000 hasta alrededor de 5,000,000, más específicamente desde alrededor de 50,000 hasta 3,000,000, y más específicamente desde alrededor de 80,000 hasta 500,000 pueden ser usados. El grado de hidrólisis para las polivinilaminas formadas mediante la hidrólisis de polivinilformamida o un copolímero de polivinilformamida o derivados de los mismos, pueden ser de alrededor de cualquiera de los siguientes o superior: 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, y 95%, con rango de ejemplo de desde alrededor de 30% a 100%, o desde alrededor de 50% hasta alrededor de 95%.

En una incorporación, las polioxialquilpoliaminas tales como las "aminas de poliéter" vendidas bajo el nombre de marca Jeffamina® por la Hunstman Corporation pueden ser usadas como el aditivo amino-funcional de la presente invención. Por ejemplo, en una incorporación, los dioles de polioxipropileno de amina-terminada que tienen la estructura general: H2NCHCH2-~(OCH2CH)x — NH2 I I CH3 CH3 en donde x = 2-100 y un peso molecular promedio de aproximadamente 2,000 puede ser usado para formar las fibras de pulpa amino-funcionalizadas de la presente invención.

En otra incorporación, las Jeffaminas® tales como las triaminas a base de óxido de propileno pueden ser usadas que incluyen, por ejemplo, aquellas que tienen la siguiente estructura general : CH3 CH3 HZC— (OCH2CH)x— O— CH2CH-NH2 CH3 CH3 R_C— (CH2)„- (OCHzCHJy-OCHzCH— CH3 CH3 H2C- (OCH2CH)^OCH2CH-NH2 donde, R = H, C2¾ y 0, 1 La aplicación de los aditivos de amino-funcionales a las fibras de pulpa puede ser llevada a cabo en una amplia variedad de procesos de terminado de pulpa, que incluyen las operaciones de pulpa de regazo seco, de pulpa de regazo húmedo, de pulpa en migajas, y de pulpa seca rápida, por ejemplo. A modo de ilustración, varios procesos de terminado de pulpa (también referidos como procesamiento de pulpa) están descritos en Fabricación de Papel y de Pulpa : El Pulpado de la Madera, 2da Ed., Volumen 1, Capítulo 12, Ronald G. MacDonald, editor, la cual está aquí incorporada por referencia. Varios métodos pueden ser usados para aplicar los aditivos amino-funcionales en la presente invención, que incluyen, pero no están limitados a: el rociado, el revestimiento, el espumado, la impresión, la presión de tamaño, o cualquier otro método conocido en el arte .

Ahora la invención podrá ser descrita en mayor detalle con referencia a las figuras. Una variedad de operaciones y de aparatos de pulpado convencionales pueden ser usados con respecto a la fase de pulpado, el procesamiento de pulpa, y el secado de la fibra de pulpa. Es entendido que las fibras de pulpa pueden ser de fibra pulpa virgen o fibra de pulpa reciclada. No obstante, los componentes convencionales particulares están ilustrados para propósitos de proporcionar el contexto en el cual las varias incorporaciones de la presente invención pueden ser usadas.

La Figura 1 describe una posible incorporación del equipo de preparación de procesamiento de la pulpa el cual puede ser usado para aplicar los aditivos amino-funcionales a las fibras de pulpa de acuerdo con la presente invención. Una pasta aguada de fibra 10 es preparada y después transferida a través de conductos apropiados (no mostrados) a la caja delantera 28 donde la pasta aguada de fibra 10 es inyectada o depositada en una sección fourdrinier 30 por lo que forma un tejido fibroso húmedo 32. El tejido fibroso húmedo 32 puede ser sometido a la presión mecánica para remover agua de proceso. Es entendido que el agua de proceso puede contener químicos de proceso usados en tratar a la pasta aguada de fibra 10 antes de un paso de formación del tejido. En la incorporación ilustrada, la sección fourdrinier 30 procede a una sección de prensa 44, aunque dispositivos deshidratadores alternativos tales como un dispositivo de grosor de punto de presión, o los similares pueden ser usados en una máquina de hoja de pulpa. La pasta aguada de fibra 10 es depositada en una tela perforada 46 tal que el filtro de la sección fourdrinier 48 es removido del tejido fibroso húmedo 32. El filtro de la sección fourdrinier 48 comprende una parte del agua de proceso. La sección de prensa 44 u otro dispositivo de deshidratado conocido en el arte apropiadamente incrementa la consistencia de la fibra del tejido fibroso húmedo 32 hasta alrededor de 30% o superior, y particularmente alrededor del 40% o superior por lo que crea un tejido deshidratado 33. El agua de proceso removido como filtro de sección fourdrinier 48 durante el paso de formación del tejido puede ser usado como agua de dilución para etapas de dilución en el procesamiento de pulpa o de descarte.

El tejido fibroso deshidratado 33 puede ser adicionalmente deshidratado en secciones de prensa 44 adicionales u otros dispositivos de deshidratado conocidos en el arte. El tejido fibroso deshidratado 33 apropiadamente puede ser transferido a una sección de secado 34 donde el secado por evaporación es llevado a cabo en el tejido fibroso deshidratado 33 a una consistencia seca con aire, por lo que forma un tejido fibroso seco 36. El tejido fibroso seco 36 es después enredado en un carrete 37 o rasgado, cortado en hojas, y enfardado por medio de un tardador 40 (ver Figura 2) para suministrarse a máquinas de papel 38 (ver Figura 3) .

Un aditivo amino- funcional 24 puede ser agregado o aplicado al tejido fibroso deshidratado 33 o al tejido fibroso seco 36 en una variedad de puntos de adición 35a, 35b, y 35c como se muestran en la Figura 1. Es entendido que aunque solamente tres puntos de adición 35a, 35b, y 35c están mostrados en la Figura 1, la aplicación del aditivo amino-funcional 24 puede ocurrir en cualquier punto entre el punto de deshidratado inicial del tejido fibroso húmedo 32 hasta el punto donde el tejido fibroso seco 36 es enredado en un carrete 37, basado para transporte a las máquinas para hacer papel 38. El punto de adición 35a muestra la adición del aditivo amino-funcional 24 dentro de la sección de prensa 44. El punto de adición 35b muestra la adición del aditivo amino- funcional 24 entre la sección de prensa 44 y la sección secadora 34. El punto de adición 35c muestra la adición del aditivo amino-funcional 24 entre la sección secadora 34 y el carrete 37 o el fardador 40. En ciertas incorporaciones, un paso de curado puede ser utilizado para así aseguradamente adherir el aditivo funcional a las fibras de pulpa y asegurar que el aditivo no podrá ser no extractable de las fibras durante el repulpado o redispersión de las fibras en una pasta aguada de fibra acuosa para hacer papel .

En general, el secado o el envejecimiento sencillo del tejido fibroso 36 puede proporcionar suficiente curado para mantener la retención de los compuestos funcionales deseados en las fibras .

En general, las fibras de pulpa amino-funcionalizadas de la presente invención pueden tener un nivel de retención de aditivos amino-funcional superior de 50% después de que las fibras previamente tratadas han sido repulpadas , tendidas húmedas , deshidratadas , y secadas para formar un tejido de papel. En una incorporación, el aditivo puede tener un nivel de retención en las fibras superior de 60%. En una incorporación, el aditivo puede tener un nivel de retención en las fibras superior de alrededor de 75%.

Los niveles de los aditivos amino-funcionales y retenidos en las fibras después del repulpado pueden estar en el rango desde alrededor de 0.05% hasta alrededor de 5% por peso de las fibras secas. En una incorporación, el aditivo amino-funcional puede ser retenido en las fibras en niveles desde alrededor de 0.1% hasta alrededor de 2.5% por peso de las fibras. En otra incorporación, el compuesto amino-funcional puede estar en las fibras se niveles desde alrededor de 0.25% hasta alrededor de 1.0% por peso de las fibras.

La Figura 2 describe una incorporación alterna de la presente invención que usa una máquina de regazo seco diferente para preparar y tratar la pulpa. Una pasta aguada de fibra 10 es preparada y después transferida a través de conductos apropiados (no mostrados) a la caja delantera 28 donde la pasta aguada de fibra 10 es inyectada o depositada en una sección fourdrinier 30 por lo que se forma un tejido fibroso húmedo 32. El tejido fibroso húmedo 32 puede ser sometido a la presión mecánica para remover el agua de proceso. En la incorporación ilustrada, la sección fourdrinier 30 procede a una sección de prensa 44, aunque dispositivo de deshidratado alternativos tales como un dispositivo de grosor de punto de presión, o los similares conocidos en el arte pueden ser usados en una máquina de hoja de pulpa. La pasta aguada de fibra 10 es depositada en una tela perforada 46 tal que el filtro de sección fourdrinier 48 de removido del fibroso húmedo 32. El filtro de sección fourdrinier 48 comprende una parte del agua de proceso. La sección de prensa 44 como otro dispositivo de deshidratado apropiadamente incrementa la consistencia de la fibra del tejido fibroso húmedo 32 hasta alrededor de 30% o superior, y particularmente alrededor de 40% o superior, por lo que forma un tejido fibroso deshidratado 33. El agua de proceso removido como filtro de sección fourdrinier 48 durante el paso de formación del tejido puede ser usado como agua de dilución para las etapas de dilución en el procesamiento de la pulpa o el descarte .

El tejido fibroso deshidratado 33 puede ser adicionalmente deshidratado en secciones de prensa 44 adicionales u otros dispositivos de deshidratado conocidos en el arte. El tejido fibroso deshidratado 33 apropiadamente puede ser transferido a una sección secadora 34 donde el secado con evaporación es llevado a cabo en el tejido fibroso deshidratado 33 a una consistencia seca con aire, por lo que forma un tejido fibroso seco 36. El tejido fibroso seco 36 es después rasgado, cortado en hojas, y enfardado por medio de un fardador 40 o enredado en un carrete 37 o enredado en un carrete 37 (ver Figura 1) para suministrarse a máquinas de papel 38 (ver Figura 3) .

El aditivo amino- funcional 24 puede ser agregado o aplicado al tejido fibroso deshidratado 33 o al tejido fibroso 36 en una variedad de puntos de adición 35a, 35b, y 35c como se muestran en la Figura 2. Es entendido que aun cuando solamente tres puntos de adición 35a, 35b, y 35c están mostrados en la Figura 2, la aplicación del aditivo amino-funcional 24 puede ocurrir en cualquier punto entre el punto de deshidratado inicial y del tejido fibroso húmedo 32 hasta el punto del tejido fibroso seco 36 es enredado en el carrete 37 o enfardado para transportarse a las máquinas para hacer papel 38. El punto de adición 35a muestra la adición del aditivo amino- funcional 24 dentro de la sección de prensa 44. El punto de adición 35b muestra la adición del aditivo amino- funcional 24 entre la sección de prensa 44 y la sección secadora 34. El punto de adición 35c muestra la adición del aditivo amino-funcional 24 entre la sección secadora 34 y el carrete 37 o el fardador 40.

En las máquinas de papel 38, (ver Figura 3) el tejido fibroso seco 36 puede ser mezclado con agua y las fibras repulpadas para formar la pasta aguada de fibra de pulpa amino-funcionalizada 49. La pasta aguada de fibra de pulpa amino-funcionalizada 49 contiene la pulpa previamente tratada que tiene el aditivo amino- funcional 24 retenida por las fibras individuales. En una incorporación, las fibras funcionalizadas pueden no tener significativa degradación de fibra seguido del proceso de repulpado. El tejido de papel formado en las máquinas de papel 38 puede ser formado de 100% de fibras amino-funcionalizadas o pueden incluir fibras amino- funcionalizadas mezcladas con otras fibras para hacer papel, como se desee. Por ejemplo, en un incorporación, un tejido de papel puede ser formado que incluye entre alrededor de 10% por peso y alrededor de 100% por peso de las fibras amino- funcionalizadas de la presente invención.

Si se desea, el tejido base opcionalmente puede ser formado de capas múltiples de un suministro de fibra, con las fibras amino-funcionalizadas de la presente invención en una o más capas del tejido así formado. Ambas la resistencia y la suavidad pueden ser logradas a través de tejidos con capas, tales como aquellos producidos de cajas delanteras estratificadas. En una incorporación, por lo menos una capa suministrada por la caja delantera comprende fibras de madera suave mientras que otra capa comprende madera dura u otros tipos de fibra. Las estructuras de capas producidas por cualesquier medios conocidos en el arte están dentro del alcance de la presente invención.

Refiriéndonos otra vez a la Figura 3 , la pasta aguada de fibra 49 que incluye las fibras amino-funcionalizadas de la presente invención es pasada a través de la máquina de papel 38 y los aditivos para hacer papel deseados son aplicados al tejido naciente para formar el producto terminado 64. A modo de ilustración, varios procesos para hacer tisú o papel están descritos en la patente de los Estados Unidos de América No . 5,667,636 otorgada el 16 de septiembre de 1337 a Engel y otros; en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,607,551 otorgada el 4 de marzo de 1997 a Farrington, Jr. y otros; en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,672,248 otorgada el 30 de septiembre de 1997 a Wendt y otros; y en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,494,554 otorgada el 27 de febrero de 1966 a Edwards y otros, las cuales están incorporadas aquí por referencia.

Las fibras camino-funcionalizadas de la presente invención pueden exhibir única y/o mejorada reactividad hacia ciertos aditivos a hacer papel. Específicamente, la funcionalidad de la amina de las fibras puede experimentar reacciones análogas a los grupos de hidroxilo encontrados en las fibras de celulosa. Por lo tanto, las fibras amino-funcionalizadas de la presente invención pueden reaccionar con ácidos, anhídridos, aldehidos, azetidinas, etc. similares a las fibras no-funcionalizadas . Sin embargo, mientras el grupo de amina es más nucleofílico que los grupos de hidroxilo cuando ambos grupos están presentes, las fibras amino-funcionalizadas podrán actuar preferencialmente hacia los aditivos para hacer papel, mejorando la característica mejorada por el aditivo para hacer papel en el tejido de papel más allá de esa obtenida por los aditivos cuando reaccionan con las fibras de celulosa las cuales no han sido amino-funcionalizadas . Adicionalmente, las fibras amino-funcionalizadas . pueden proporcionar un mayor número de sitios de reacción en las fibras que puedan existir en las fibras no-funcionalizadas, permitiendo más de un aditivo sencillo a ser absorbido por las fibras así como permitir cantidades adicionales de diferentes aditivo a ser absorbidos por las fibras .

Los aditivos para hacer papel los cuales pueden reaccionar con las fibras amino-funcionalizadas de la presente invención en formar un tejido de papel incluye cualquier aditivo deseado el cual puede ser mantenido en el tejido debido a la funcionalidad de amina. Por ejemplo, los aditivos para hacer papel los cuales pueden mostrar reactividad mejorada en un tejido de papel pueden incluir compuestos reactivos aniónicos poliméricos, compuestos de aldehido-funcionales poliméricos, agentes resistentes a la humedad permanentes, y varios surfactantes aniónicos o no catiónicos (por ejemplo suiteriónico) .

Los compuestos reactivos aniónicos poliméricos (PARC) , como son usados aquí, son polímeros que tienen unidades que se repiten que contienen dos o más grupos funcionales aniónicos que pueden ser electrostáticamente mantenidos a o unidos con grupos de amina en las fibras de celulosa amino-funcionalizadas . Tales compuestos pueden causar el entrelazado interfibra entre fibras de celulosa individuales . En una incorporación, los grupos funcionales son ácidos carboxílicos , grupos de anhídrido, o las sales de los mismos. En una incorporación, las unidades que se repiten incluyen dos grupos de ácido carboxílico en átomos adyacentes, particularmente átomos de carbono adyacentes, en donde los grupos de ácido carboxílico son capaces de formar anhídridos cíclicos y específicamente anhídridos de anillo de 5 miembros. Este anhídrido cíclico, en la presencia de los grupos de amina en las fibras funcionalizadas a temperatura elevada, pueden formar uniones de éster con los grupos de amina. Los polímeros, que incluyen los copolímeros, los terpolímeros , los copolímeros de bloque, y los homopolimeros , de ácido maléico representan una incorporación, que incluye copolímeros de ácido acrílico y ácido maléico. El ácido poliacrílico puede ser útil para la presente invención si una parte significativa del polímero (por ejemplo, 15% de las unidades monoméricas o superior, más específicamente o 40% superior, más específicamente todavía 70% o superior) comprende monómeros que están unidos cabeza con cabeza, en vez de cabeza con cola, para asegurar que los grupos de ácido carboxilico estén presentes en carbonos adyacentes. En una incorporación, el compuesto reactivo aniónico polimérico es un poli-1 , 2-diácido .

Los compuestos reactivos aniónicos polimétricos de ejemplo incluyen los copolímeros de anhídrido de etileno/maléico descritos en la patente de los Estados Unidos de América No. 4,210,489 otorgada a Markofsky, aquí incorporada por referencia. Los copolímeros de anhídrido de vinilo/maléico y los copolímeros de epiclorohidrina y de anhídrido maléico o de anhídrido itálico son otros ejemplos. Los copolímeros de anhídrido maléico con olefinas también pueden ser considerados, que incluyen el poli (estireno/maléfico anhídrido) , como se describen en la patente de Alemania No. 2,936,239. Los copolímeros y los terpolímeros de anhídrido maléico que pueden ser usados están descritos en la patente de los Estados Unidos de América No. 4,242,408 otorgada a Evani y otros, aquí incorporada por referencia. Los ejemplos de compuestos reactivos aniónicos poliméricos y incluyen los de polímeros de ácido maléico, de acetato de vinilo, y de acetato de etilo conocidos como BELCLENE® DP80 (Durable Press 80) y el BELCLENE® DP60 (Durable Press 60) , de FMC Corporation (Filadelfia, Pennsylvania) .

Otros polímeros de valor pueden incluir los polímeros de acetato de anhídrido-vinilo maléico, los copolímeros de anhídrido éter-maléfico de metilo polivinilo, tales como los disponibles comercialmente de Gantrez-AN119 de International Specialty Products (Cavert City, entucky) , los copolímeros de anhídrido acetato-maléico de isopropenilo, los copolímeros de acetato de ácido-vinilo itacónico, los copolímeros de anhídrido estireno-maléico de metilo, los copolímeros de anhídrido estireno-maléico, los copolímeros de anhídrido metilmetacrilato-maléico, y los similares.

El compuesto reactivo aniónico polimérico puede tener cualquier viscosidad siempre y cuando que el compuesto pueda ser aplicado en el tejido. En una incorporación, el compuesto reactivo aniónico polimérico tiene un peso molecular relativamente inferior y por lo tanto una- viscosidad inferior para permitir el rociado efectivo o la impresión en un tejido. Los compuestos reactivos aniónicos poliméricos útiles de acuerdo con la presente invención pueden tener un peso molecular de menos de alrededor de 5,000, con un rango de ejemplo de desde alrededor de 500 hasta 5,000, más específicamente de menos de alrededor de 3,000, y más específicamente todavía desde alrededor 600 hasta alrededor de 2,500, y más específicamente desde alrededor de 800 hasta 2,000 ó de alrededor de 500 hasta 1,400. El compuesto reactivo aniónico polimérico BELCLENE® DP80, por ejemplo, se cree que tiene un peso molecular de desde alrededor de 800 hasta alrededor de 1,000. Como es usado aquí, el peso molecular se refiere al número promedio de peso molecular determinado por la cromatografía de permeabilidad de gel (GPC) o un método equivalente .

El compuesto reactivo aniónico polimérico puede ser un copolímero o un terpolímero para mejorar la flexibilidad de la molécula relativa al homopolímeros sólo. La flexibilidad mejorada de la molécula puede estar manifiesta por una temperatura de transición reducida como medida por la colorimetría de escaneo diferencial. En solución acuosa, un compuesto de peso molecular inferior tal como el BELCLENE® DP80 generalmente podrá tener una baja viscosidad, que simplifica el procesamiento y la aplicación del compuesto. En particular, la viscosidad inferior es útil para la aplicación con rociado, ya sea si el rociado deberá de ser aplicado uniformemente o no uniformemente (por ejemplo, a través de una plantilla o máscara) al producto. Una solución saturada (50% por peso) de BELCLENE® DP80, por ejemplo, tiene una viscosidad a temperatura ambiente de alrededor de 9 centipoises, mientras que la viscosidad de una solución diluida 2%, como 11% de catalizador SHP, es de aproximadamente 1 centipoíse (solamente marginalmente superior que esa del agua pura) .

Otro aspecto útil de los compuestos reactivos aniónicos poliméricos de la presente invención es que valores de pH relativamente superiores pueden ser usados cuando un catalizador está presente, que hace al compuesto más apropiado para los procesos para hacer papel alcalino y neutral y más apropiado para una variedad de procesos, máquinas, y tipos de fibra. En particular, las soluciones de compuesto reactivo aniónico polimérico con catalizador agregado pueden tener un pH por arriba de 3, más específicamente por arriba de 3.5, más específicamente todavía por arriba de 3.9, y más específicamente de alrededor de 4 ó superior, con un rango de ejemplo de desde 3.5 hasta 7 ó desde 4.0 hasta 6.5.

Los compuestos reactivos aniónicos poliméricos de la presente invención pueden ceder proporciones de tensión húmeda muy superior: seca en un tejido que contiene las fibras amino-funcionalizadas de la presente invención, con valores que alcanzan rango están superiores como de 30% hasta 85%, por ejemplo. El compuesto reactivo aniónico polimérico no necesita ser neutralizado para la aplicación al tejido. En particular, el compuesto reactivo aniónico polimérico no necesita ser neutralizado con una base fija. Como es usado aquí, una base fija es una base monovalente que es substancialmente no volátil bajo las condiciones de tratamiento, tal como el óxido de sodio, el hidróxido de potasio, o el carbonato de sodio, y el hidróxido de t-butilamonio . Sin embargo, puede ser deseable co-catalizadores que incluyen los compuestos básicos volátiles tales como la imidazola o la amina de trietilo, con hipofosfito de sodio u otros catalizadores.

Sin desear estar unido por la siguiente teoría, se cree que los grupos de amino en las fibras de amino-funcionalizadas pueden reaccionar con el compuesto reactivo aniónico polimérico, particularmente con grupos de carboxilo para se de un complejo de polielectrolito (algunas veces denominado un coacervato) que al calentarse, puede reaccionar para formar uniones de amida que entrelaza las dos moléculas, dejando una columna vertebral hidrofóbica. Otros grupos de carboxilo en el compuesto reactivo aniónico polimérico pueden formar entrelazados de éster con grupos de hidroxilo en la celulosa. El resultado es un tejido tratado con entrelazado agregado para propiedades de resistencia húmeda y seca, con un alto grado de hidrofobicidad debido a los grupos hidrofílicos disminuido en los polímeros reactivados.

En una incorporación, el compuesto reactivo aniónico polimérico puede ser usado en conjunto con un catalizador. Los catalizadores apropiados para uso con el compuesto reactivo aniónico polimérico incluyen cualquier catalizador que incrementan la tasa de formación de unión entre el compuesto reactivo aniónico polimérico y las fibras amino-funcionales. Los catalizadores útiles incluyen las sales de metal alcalino de ácidos que contienen fósforo tales como los hipofosfitos de metal alcalino, los fosfitos de metal alcalino, los polifosfonatos de metal alcalino, los fosfatos de metal alcalino, y los sulfonatos de metal alcalino. Los catalizadores particularmente deseados incluyen los polifosfonatos de metal alcalino tales como el hexametafosfato de sodio, y los hipofosfitos de metal alcalino tal como el hipofosfito de sodio. Varios compuestos orgánicos son conocidos para que efectivamente funcionar como catalizadores igualmente, que incluyen la imidazola (IMDZ) y la amina de trietilo (TEA) . Los compuestos inorgánicos como el cloruro de aluminio y los compuestos orgánicos tales como el ácido difosfórico de hidroxietano también pueden promover el entrelazado. Otros ejemplos específicos de catalizadores efectivos son el pirofosfato de ácido de disodio, el pirofosfato de tetrasodio, el tripolifosfato de pentasodio, el trimentafosfato de sodio, el de tetrametafosfato de sodio, el fosfato de hidrógeno de litio, el fosfato de dihidrógeno de sodio y el fosfato de dihidrógeno de potasio.

Cuando un catalizador es usado para promover la formación de unión, el catalizador está típicamente presente en una cantidad en el rango de alrededor de 5 hasta alrededor de 100% por peso del compuesto reactivo aniónico polimérico. El catalizador está presente en una cantidad de alrededor de 25 hasta 75% por peso del compuesto reactivo aniónico polimérico, más deseablemente alrededor del 50% por peso del compuesto reactivo aniónico polimérico.

Además de los compuestos reactivos aniónicos poliméricos, otra clase de compuestos que pueden ser usados con las fibras amino-funcionalizadas para mejorar las propiedades del tejido de acuerdo con la presente invención son los compuestos aldehido-funcionales .

En general, los compuestos aldehido-funcionales pueden ser usados con las fibras amino-funcionalizadas de la presente invención para crear propiedades físicas y químicas méjoradas en el tejido resultante. Los compuestos de aldehído-funcionales poliméricos pueden comprender poliacrilamidas glioxilatadas, celulosa rica en aldehido, polisacáridos aldehido-funcionales, y almidones catiónicos, aniónicos o no iónicos aldehido funcionales. Los materiales de ejemplo incluyen aquéllos descritos por Lovine , y otros, en la Patente de los Estados Unidos de América No. 4,129,722 incorporada aquí por referencia. Un ejemplo de un almidón funcional de aldehido catiónico soluble disponible comercialmente es el Cobond"»'™ 1000 comercializada por Nacional Starch. En general, un compuesto aldehido-funcional polimérico puede tener un peso molecular de alrededor de 10,000 o mayor, más específicamente de alrededor de 100,000 o mayor, y más específicamente de alrededor de 500,000 o mayor. Alternativamente, los compuestos aldehido-funcionales poliméricos pueden tener un peso molecular abajo de alrededor de 200,000, tal como de alrededor de 60,000.

Los ejemplos adicionales de los polímeros aldehido-funcionales de uso en la presente invención incluyen los aditivos de resistencia en húmedo aldehido-funcionales guar dialdehído que comprenden además grupos carboxílicos, dialdehído inulina y poliacrilamidas aniónicas y anfótericas dialdehído modificadas. Los surfactantes que contienen aldehido también pueden ser usados.

Cuando se usaron en la presente invención, un compuesto aldehido-funcional puede tener por lo menos 5 miliequivalentes (m-eq) de aldehido por 100 gramos de polímero, más específicamente por lo menos 10 m-eq, más específicamente aún 20 m-eq o más, y más específicamente alrededor de 25 m-eq por 100 gramos de polímero o mayor.

En una incorporación, las fibras amino-funcionales, cuando se combinan con un compuesto aldehido-funcional en un tejido pueden aumentar significativamente la resistencia en húmedo y en seco del tejido y éstas ganancias pueden ser logradas sin la necesidad de temperaturas arriba de las temperaturas de secado normal de los tejidos de papel (por ejemplo, alrededor de 100 grados Centígrados) .

En otra incorporación, el compuesto aldehido-funcional polimérico puede ser una poliacrilamida glioxilatada, tal como poliacrilamida glioxilatada catiónica. Tales compuestos incluyen la resina de resistencia en húmedo PAREZ 631 NC disponibles de Cytec Industries de West Patterson, Nueva Jersey, las poliacrilamidas cloroxilatadas, y HERCOBOND 1366, fabricado por Hercules, Inc. de Wilmington, Delaware. Otro ejemplo de la poliacrilamida glioxilatada es el PAREZ 745, el cual es un poli (acrilamida-co-cloruro de dialil dimetil amonio) glioxilatado. A veces puede ser ventajoso el utilizar una mezcla de poliacrilamidas glioxilatadas de peso molecular superior y bajo para obtener un efecto deseado.

Las poliacrilamidas glioxilatadas catiónicas descritas arriba se han usado en el pasado como agentes de resistencia en húmedo. En particular, los compuestos anteriores son conocidos como aditivos de resistencia en húmedo temporales. Como se usó aquí, un agente de resistencia en húmedo temporal, en oposición a un agente de resistencia en húmedo permanente, es definido como aquéllas resinas las cuales, cuando se incorporan en los productos de tisú o de papel, proporcionarán un producto el cual retiene menos de 50% de su resistencia en húmedo original después de la exposición al agua por un periodo de por lo menos de 5 minutos . Los agentes de resistencia en húmedo permanentes, por otro lado, proporcionan un producto que retendrá más del 50% de su resistencia en húmedo original después de la exposición al agua por un periodo de por lo menos de 5 minutos. En una incorporación de la presente invención, cuando una poliacrilamida glioxilatada, la cual se conoce como que es un agente de resistencia en húmedo temporal, es combinada con fibras amino-funcionales en un tejido de papel, la combinación de los dos componentes puede resultar en características de resistencia en húmedo permanentes.

De acuerdo con la presente invención, también pueden ser combinados varios aditivos para hacer papel con las fibras amino-funcionales . Por ejemplo, en una aplicación, otros agentes de resistencia en húmedo no identificados arriba pueden ser usados. Por ejemplo, los agentes de resistencia en húmedo de poliamina-amida epiclorohidrina tal como aquéllos disponibles bajo la marca Kymene™"a de Hercules, Inc. de Wilmington, Delaware pueden combinarse con las fibras amino-funcionales de la presente invención para producir un tejido de papel con características de resistencia en húmedo mejoradas.

Como se usó aquí "agentes de resistencia en húmedo" son materiales usados para inmovilizar las uniones entres las fibras en el estado húmedo. Típicamente, los medios por los cuales las fibras son mantenidas juntas en los productos de tisú y de papel involucran uniones de hidrogeno y algunas veces combinaciones de uniones de hidrogeno y uniones covalentes y/o iónicas. En la presente invención, puede ser útil el proporcionar un material que permitirá la unión de las fibras en una manera tal como para inmovilizar los puntos de unión de fibra-a-fibra y hacerlos resistentes a la ruptura en el estado húmedo. En éste caso, el estado húmedo usualmente significará cuando el producto está grandemente saturado con agua u otras soluciones acuosas, pero también pueden significar la saturación con fluidos del cuerpo tal como la orina, la sangre, el moco, los fluidos menstruales, el movimiento intestinal líquido, linfa y otros exudados del cuerpo.

Cualquier material que cuando se agrega a un tejido de papel u hoja resulta en proporcionar la hoja con una proporción de resistencia a la tensión geométrica en húmedo media¡resistencia a la tensión geométrica en seco media en exceso de 0.1 se llevará, para los propósitos de ésta invención, un agente de resistencia en húmedo. Como se describió anteriormente, típicamente éstos materiales son llamados ya sea agentes de resistencia en húmedo permanentes o agentes de resistencia en húmedo temporales .

Por vía de ejemplo solamente, los aditivos para hacer papel pueden ser aplicados al tejido de papel que contiene las fibras amino-funcionales de la presente invención por cualquier método conocido en el arte incluyendo, por ejemplo: • Adición directa a una solución fibrosa, tal como por la inyección del aditivo en una solución antes de la entrada en la caja superior. La consistencia de solución puede ser de desde 0.2% a alrededor de 50%, específicamente de desde alrededor de 0.2% a 10%, más específicamente de desde alrededor de 0.3% a alrededor de 5%, y más específicamente de desde alrededor de 1% a 4%. Un rociado aplicado a un tejido fibroso. Por ejemplo, las boquillas de rociado pueden ser montadas sobre un tejido de papel en movimiento para aplicar una dosis deseada de un aditivo a un tejido que puede ser humedecido o estar esencialmente seco. Aplicación del aditivo por rociado u otros medios a una tela o banda en movimiento la cual a su vez hace contacto con el tejido de tisú para aplicar el químico al tejido. Imprimir sobre un tejido, tal como por medio de impresión descentrada, impresión de fotograbado, impresión flexográfica, impresión de chorro de tinta, impresión digital de cualquier clase y similares . Recubrir sobre una o ambas superficies de un tejido, tal como un recubrimiento con cuchilla, un recubrimiento de cuchilla de aire, un recubrimiento de permanencia corta, un recubrimiento fraguado y similares . Extrudir desde una cabeza de matriz de aditivo en la forma de una solución, una dispersión o emulsión, o una mezcla viscosa que comprende el aditivo y una cera, un suavizador, un desaglutinante, aceite, compuesto de polisiloxano u otro agente de silicona, un emoliente, una loción, una tinta u otro aditivo . La aplicación a fibras amino-funcionalizadas individualizadas. Por ejemplo, fibras secadas en forma instantánea o trituradas pueden ser llevadas en una corriente de aire combinado con un aerosol o rociado del compuesto para tratar las fibras individuales antes de la incorporación en un tejido u otro producto fibroso. Impregnación de un tejido húmedo o seco con una solución, en donde el aditivo penetra por una distancia significante adentro del grosor del tejido tal como más de 20% del grosor del tejido, más específicamente por lo menos alrededor de 30% y más específicamente por lo menos alrededor de 70% del grosor del tejido, incluyendo penetrar completamente el tejido a través de la extensión completa de su grosor. • Aplicación de espuma del aditivo a un tejido fibroso (por ejemplo, terminado de espuma) , ya sea para la aplicación tópica o para la impregnación del aditivo en un tejido bajo la influencia de una diferencia de presión (por ejemplo, la impregnación de la espuma ayudada con vacío) . · Acolchonamiento de una solución del aditivo en una tela fibrosa existente. • Alimentación de fluido con rodillo de una solución del aditivo para la aplicación al tej ido .

Cuando se aplicó a la superficie de un tejido de papel, la aplicación tópica del aditivo puede ocurrir sobre un tejido embriónico antes de una secadora Yankee o de una secadora continua y opcionalmente después de que se ha aplicado el desagüe con vacío final.

El nivel de aplicación de un aditivo puede generalmente ser de desde alrededor de 0.1% a alrededor de 10% por peso con respecto a la masa seca del tejido. Más específicamente, el nivel de aplicación puede ser de desde alrededor de 0.1% a alrededor de 4%, o de desde alrededor de 0.2% a alrededor de 2%. Los niveles de aplicación superior e inferior también están dentro del alcance de la presente invención. En algunas incorporaciones, por ejemplo, los niveles de aplicación de desde 5% a 50% superiores pueden ser considerados .

El tejido de papel de la presente invención puede ser formado de acuerdo a cualquier proceso de colocado en húmedo adecuado conocido en el arte. Por ejemplo, una incorporación para formar el tejido de papel está ilustrada en la Figura 3. Como se ve en la figura, en las máquinas de papel 38, el tejido fibroso secado 36 es mezclado con agua para formar una solución de fibra de pulpa amino-funcionalizada 49. La solución de fibra de pulpa amino-funcionalizada 49 contiene la fibra de pulpa que tiene el aditivo amino-funcional retenido por las fibras individuales. La solución de fibra de pulpa tratada químicamente 49 es pasada a través de la máquina de papel 38 y procesada para formar un producto terminado 6 .

Refiriéndonos a la Figura 3, un tejido de tisú 64 es formado usando una caja superior de 2 capas 50 entre una tela formadora 52 y un fieltro para hacer papel (o portador) de prensa húmeda convencional 56 el cual envuelve por lo menos parcialmente alrededor de un rodillo formador 54 y de un rodillo de prensa 58. El tejido de tisú 64 es entonces transferido desde el fieltro para hacer papel 56 a la secadora Yankee 60 aplicando el rodillo de prensa con vacío 58. Una mezcla de adhesivo es típicamente rociada usando una barra de rociado 59 sobre la superficie de la secadora Yankee 60 justo antes de la aplicación del tejido de tisú a la secadora Yankee 60 por el rodillo de prensa 58. Una cubierta calentada de gas natural (no mostrada) puede rodear parcialmente la secadora Yankee 60, ayudando en el secado del tejido de tisú 64. El tejido de tisú 64 es removido de la secadora Yankee por la cuchilla de doctor de crepado 62. Dos tejidos de tisú 64 pueden ser apilados juntos y calandrados. El producto de tisú de 2 estratos resultante puede ser enrollado sobre un rodillo duro.

En una incorporación alterna, más que un tejido de papel prensado en húmedo, el tejido de papel puede ser un tejido de papel secado en forma continua de alto volumen, tal como por ejemplo, un tejido de papel secado en forma continua no crepado (tejido UCTAD) como se conoce en el arte.

Incontables productos de papel se han formado de fibras de pulpa que se han tratado de acuerdo a la presente invención. El término "papel" como se usó aquí para incluir ampliamente papeles de escribir, de impresión, de envoltura, sanitarios e industriales, papel periódico, cartón de forro, tisú, tisú para cuarto de baño, tisú facial, servilletas de papel, paños limpiadores, paños limpiadores húmedos, toallas, almohadillas absorbentes, tejidos de toma en artículos absorbentes tal como pañales, almohadillas para cama, almohadillas para carne y pollo, almohadillas para el cuidado de la mujer, y similares hechas de acuerdo con cualquier proceso convencional para la producción de tales productos . Con respecto al uso del término "papel" como se usó aquí se incluye cualquier tejido fibroso que contiene las fibras celulósicas amino-funcionalizadas solas o en combinación con otras fibras, naturales o sintéticas. Éste puede ser en capas o sin capas, crepado o no crepado y puede consistir de un estrato único o de estratos múltiples. Además, el tejido de papel o tisú puede contener fibras de refuerzo para integridad y resistencia.

Se hará ahora referencia a varias incorporaciones de la invención, uno o más ejemplos de la cual se establecen abajo. Cada ejemplo se proporciona por vía de explicación de la invención, y no de limitación de dicha invención. De hecho, será evidente para aquéllos expertos en el arte el que pueden hacerse varias modificaciones y variaciones de ésta invención sin departir del alcance o espíritu de la invención.

Ejemplo 1 Las hojas de manos fueron preparadas y tratadas con una resina de resistencia en húmedo de acuerdo a procesos estándar como se conoce generalmente en el arte . Durante el proceso de reducción a pulpa, un tejido fibroso de eucalipto fue tratado con 63 kilogramos/MT de fluido de silicona amino-funcional Dow Corning (Q2-8220) y después se redujo a pulpa de nuevo para formar pulpa de eucalipto amino-funcionalizada . Las hojas para manos fueron entonces preparadas de ambos 100% de pulpa de eucalipto no funcionalizada o una mezcla de 50/50 de pulpa no funcionalizada y pulpa amino-funcionalizada, como se mostró abaj o en la Tabla 1. Las hoj as para manos fueron tratadas con 20 libras por tonelada de resina de poliamina-poliamida- epiclorohidrina Kymene""™ «s»>«»*> 557LX, disponible de Hercules Inc. de Wilmington, Delaware, que se agregó a la pulpa antes de la formación de las hojas de manos.

Los índices de tensión fueron obtenidos como se reportó en la Tabla 1, dada abajo. Tabla 1 Ejemplo 2 La pulpa amino-funcionalizada fue preparada mediante el reducir a pulpa de nuevo un tejido fibroso de eucalipto el cual tuvo Jeffamine™rca -a»"»"* D-2000 (un diol de polioxipropileno amina terminado disponible de Huntsman Corporation de Houston, Texas) aplicado al tejido con un cepillo a un nivel de 220 libras/MT.

Las hojas para manos fueron preparadas de acuerdo a métodos estándar como se conoce generalmente en el arte. Las hojas para manos fueron formadas de ya sea 100% de pulpa de eucalipto no funeionalizada' o alternativamente de 100% de pulpa de eucalipto amino-funcionalizada. r Los Ejemplos 2 y 4, como se mostró abajo en la Tabla 2, fueron tratados con Kymene"*"" 557LX (una resina de epiclorohidrina poliamina-amida disponible de Hercules Inc., de Wilmington, Delaware) la cual fue agregada a la pulpa antes de la formación de las hojas para manos como un porcentaje basado sobre el peso de las fibras.

Cuatro preparaciones de hojas de mano fueron examinadas para propósitos de resistencia. Los resultados están resumidos en la Tabla 2, dada abajo.

Tabla 2 Como puede verse en la tabla, aún cuando la adición de 1% de ymene™ '^"^ aumenta el índice de tensión en seco de la hoja formada de pulpa de eucalipto no funcionalizada por aproximadamente 15%, la adición de 1% de Kymene™" w8<* a la hoja de manos formada de la pulpa amino-funcionalizada de la presente invención aumenta el índice de tensión en seco por aproximadamente por 48%.

Ejemplo 3 La pulpa amino-funcionalizada fue preparada mediante el reducir a pulpa de nuevo un tejido fibroso de eucalipto el cual tuvo aplicado Jeffamine-1™ T-3000 (una triamina a base de óxido de propileno disponible de Huntsman Corporation de Houston, Texas) al tejido con un cepillo a un nivel de 30 libras/MT.

El tejido fibroso amino-funcionalizado fue reducido a pulpa de nuevo y la pulpa amino-funcionalizada se convirtió en hojas para manos. Una muestra no tuvo agente de resistencia agregado a la hoja para manos formada de la pulpa amino-funcionalizada y otro incluyó Kymene™ agregado a la pulpa amino-funcionalizada antes de la formación de la hoja de manos a una tasa de agregado de 1%. El índice de tensión en seco de la hoja para manos que incluyó Kymene"™ re9lstm,1» fue 15.5 Nm/g, un brinco de 63% del índice de tensión de 9.31 Nm/g obtenido para la hoja de manos preparada de la pulpa amino-funcionalizada sola, sin el agente de resistencia agregado a la pulpa antes de la formación de la hoja para manos.

Ejemplo 4 Las hojas para manos fueron preparadas usando la fibra amino-funcionalizada como se preparó en el Ejemplo 3. Tres hojas para manos fueron formadas con tres niveles de agregado diferentes de Kymene™ re3l5tr"": 0%, 0.1%, y 0.5% por peso basado sobre el peso de las fibras . Los resultados están mostrados en la Tabla 3 dada abajo. Como puede verse, aún a niveles bajos de adición de Kymene™rc3teslst"*, un aumento de porcentaje de resistencia inesperadamente grande se vio con la combinación de fibra amino- funcionalizada y Kymene .

Ejemplo 5 Las hojas para manos fueron preparadas con fibras amino-funcionalizadas como se prepararon en el Ejemplo 3. Las hojas para mano fueron formadas de 100% de fibras de eucaliptos amino-funcionalizadas así como de mezclas de fibras de eucaliptos no tratadas y de fibras amino-funcionalizadas . La mezcla de proporciones de fibras examinadas fue de 100:00, 50:50, 25:75, y 10:90. Para cada proporción, se hicieron 2 hojas para manos-una con 0.5% de agregado de Kymene™1" y una sin características de resistencia Kymene""™ «a1»"»»» fueron comparados entre hojas para mano teniendo una constitución de fibra idéntica. Los resultados están mostrados en la Tabla 4, dada abajo. Como puede verse, los aumentos de resistencia fueron todos en el rango de 40+%.

Tabla 4 Ejemplo 6 Las hojas para manos fueron preparadas con fibras amino-funcionalizadas como se prepararon en el Ejemplo 3. Las hojas para manos fueron hechas de 100% de fibras de eucalipto amino-funcionalizadas así como de una mezcla de 50/50 de fibras de eucaliptos no tratadas y de fibras amino-funcionalizadas. Para cada muestra, se hicieron 2 hojas para manos-una con 0.5% de Parez™"" (un agente de resistencia en húmedo de poliacrilamida glioxilatada) y uno sin Parez"a,care"!mií.

Los resultados están mostrados en la Tabla 5 dada abajo .

Tabla 5 Una hoja para manos formada de fibras no funcionalizadas y de 0.5% de Parez no fue corrida durante éste ensayo. Sin embargo, el trabajo de hojas de manos anterior sobre una mezcla de 65% de Euc/35% de LL19 con 0.5% de Parez agregado mostraron un aumento en el índice de tensión de desde 16 a 25, un aumento en resistencia de 56%.

Se apreciará que los ejemplos anteriores, dados para propósitos de ilustración no deben considerarse como limitantes del alcance de ésta invención. Aún cuando sólo unas cuantas incorporaciones de ejemplo de ésta invención se han descrito en detalle arriba, aquéllos expertos en el arte apreciarán fácilmente que dichas modificaciones son posibles en las incorporaciones de ejemplo sin materialmente departir de las enseñanzas novedosas y ventajas de ésta invención. Por tanto, todas ésas modificaciones se intenta que estén incluidas dentro del alcance de ésta invención la cual es definida en las reivindicaciones que siguen y en todos los equivalentes para la misma. Además, se reconoce el que muchas incorporaciones pueden ser concebidas las cuales no logran todas las ventajas de algunas incorporaciones, pero que la ausencia de una ventaja particular no deberá considerarse como que significa necesariamente que tal incorporación está fuera del alcance de la presente invención.

Claims (49)

REIVINDICACIONES

1. Una fibra para hacer papel que comprende fibra celulósica y un aditivo amino-funcional adherido a la fibra, en donde el aditivo amino-funcional tiene un contenido de amina primario mayor de alrededor de 0.90 m-eq de amina primaria por gramo de aditivo amino- funcional ; el aditivo amino-funcional tiene un nivel de retención sobre la fibra celulósica de por lo menos de alrededor de 50% bajo condiciones acuosas .

2. La fibra para hacer papel tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque, el aditivo amino-funcional tiene un contenido de amina primario mayor de alrededor de 0.94 m-eq de amina primaria por gramo de aditivo amino-funcional .

3. La fibra para hacer papel tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque, la fibra para hacer papel tiene un valor de libertad estándar canadiense mayor de alrededor de 200.

4. La fibra para hacer papel tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque, la fibra para hacer papel tiene un valor de libertad estándar canadiense mayor de alrededor de 500.

5. La fibra para hacer papel tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque, el aditivo amino-funcional es un aditivo amino-funcional polimérico.

6. La fibra para hacer papel tal y como se reivindica en la cláusula 5 caracterizada porque, el aditivo amino-funcional es una polivinilamina .

7. La fibra para hacer papel tal y como se reivindica en la cláusula 5 caracterizada porque, el aditivo amino-funcional es una polioxialquilpoliamina .

8. La fibra para hacer papel tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque, la fibra celulósica y el aditivo amino-funcional son unidos juntos.

9. La fibra para hacer papel tal y como se reivindica en la cláusula 8 caracterizada porque, la fibra celulósica y el aditivo amino-funcional son unidos covalentemente juntos.

10. La fibra para hacer papel tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque, el aditivo amino-funcional tiene un nivel de retención sobre la fibra celulósica de por lo menos de alrededor de 60% bajo condiciones acuosas .

11. La fibra para hacer papel tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque, el aditivo amino-funcional tiene un nivel de retención sobre la fibra celulósica de por lo menos de alrededor de 75% bajo condiciones acuosas .

12. La fibra para hacer papel tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque, la fibra para hacer papel comprende el aditivo amino-funcional en una cantidad de desde alrededor de 0.05% a alrededor de 5% por peso de la fibra celulósica.

13. La fibra para hacer papel tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque, la fibra para hacer papel comprende el aditivo amino-funcional en una cantidad de desde alrededor de 0.1% a alrededor de 2.5% por peso de la fibra celulósica.

1 . La fibra para hacer papel tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque, la fibra celulósica es una. fibra de pulpa de alto rendimiento.

15. La fibra para hacer papel tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque, la fibra celulósica es una fibra virgen.

16. Un tejido de papel que comprende: una pluralidad de fibras para hacer papel araino-funcionalizadas que comprende una fibra celulósica adherida a un aditivo amino- funcional, en donde el aditivo amino-funcional tiene un contenido de amina primario mayor de alrededor de 0.90 m-eq de amina primaria por gramo, el aditivo amino-funcional tiene un nivel de retención sobre la fibra celulósica de por lo menos de alrededor de 50% bajo condiciones acuosas, las fibras para hacer papel amino-funcionalizadas no tienen degradación de fibra significante; y un aditivo para hacer papel capaz de reaccionar con las fibras para hacer papel amino-f ncionalizadas .

17. Un tejido de papel tal y como se reivindica en la cláusula 16 caracterizado porque, el tejido de papel comprende de desde alrededor de 0.05% a alrededor de 5% de aditivo amino-funcional por peso de las fibras para hacer papel de amino-funcionalizadas .

18. Un tejido de papel tal y como se reivindica en la cláusula 16 caracterizado porque, el tejido de papel comprende de desde alrededor de 0.1% a alrededor de 2.5% de aditivo amino-funcional por peso de las fibras para hacer papel amino-funcionalizadas .

19. Un tejido de papel tal y como se reivindica en la cláusula 16 caracterizado porque, el aditivo para hacer papel es un agente de resistencia en húmedo.

20. Un tejido de papel tal y como se reivindica en la cláusula 19 caracterizado porque, el índice de tensión en seco del tejido es de por lo menos de alrededor de 40% mayor que el índice de tensión en seco de un tejido de papel comparable el cual no comprende el agente de resistencia en húmedo.

21. Un tejido de papel tal y como se reivindica en la cláusula 19 caracterizado porque, el agente de resistencia en húmedo es un agente de resistencia en húmedo temporal .

22. Un tejido de papel tal y como se reivindica en la cláusula 19 caracterizado porque, el agente de resistencia en húmedo es un agente de resistencia en húmedo permanente .

23. Un tejido de papel tal y como se reivindica en la cláusula 16 caracterizado porque, el aditivo para hacer papel es un compuesto reactivo aniónico polimérico.

24. Un tejido de papel tal y como se reivindica en la cláusula 16 caracterizado porque, el aditivo para hacer papel es un compuesto funcional de aldehido polimérico.

25. Un tejido de papel tal y como se reivindica en la cláusula 16 caracterizado porque, el tejido de papel es un tejido de papel estratificado.

26. Un tejido de papel tal y como se reivindica en la cláusula 16 caracterizado porque, comprende entre alrededor de 0.1% y alrededor de 10% de aditivo para hacer papel por peso del tejido de papel.

27. Un tejido de papel tal y como se reivindica en la cláusula 16 caracterizado porque, el tejido de papel comprende entre alrededor de 10% y alrededor de 100% de fibras para hacer papel amino-funcionalizadas por peso del tejido de papel .

28. Un tejido de papel tal y como se reivindica en la cláusula 16 caracterizado porque, el tejido de papel comprende alrededor de 50% de fibras para hacer papel amino-funcionalizadas por peso del tejido de papel.

29. Un tejido de papel tal y como se reivindica en la cláusula 16 caracterizado porque, el aditivo amino-funcional tiene un contenido de amina-primaria mayor de alrededor de 0.94 m-eq de amina primaria por gramo.

30. Un tejido de papel tal y como se reivindica en la cláusula 16 caracterizado porque, las fibras para hacer papel amino-funcionalizadas tienen un valor de libertad estándar canadiense mayor de alrededor de 200.

31. Un tejido de papel tal y como se reivindica en la cláusula 16 caracterizado porque, el aditivo amino-funcional es un aditivo amino-funcional polimérico.

32. Un tejido de papel tal y como se reivindica en la cláusula 31 caracterizado porque, el aditivo amino-funcional es una polivinilamina .

33. Un tejido de papel tal y como se reivindica en la cláusula 31 caracterizado porque, el aditivo amino-funcional es un polioxilalquilpoliamina .

34. Un tejido de papel tal y como se reivindica en la cláusula 16 caracterizado porque, el aditivo amino-funcional tiene un nivel de retención sobre la fibra celulósica de por lo menos de alrededor de 60% bajo condiciones acuosas.

35. Un tejido de papel tal y como se reivindica en la cláusula 16 caracterizado porque, el aditivo amino-funcional tiene un nivel de retención sobre la fibra celulósica de por lo menos de alrededor de 75% bajo condiciones acuosas.

36. Un tejido de papel tal y como se reivindica en la cláusula 16 caracterizado porque, el tejido de papel es un tejido de papel secado en forma continua y no crepado.

37. Un tejido de papel tal y como se reivindica en la cláusula 16 caracterizado porque, el tejido de papel es un tejido crepado.

38. Un método para formar una fibra de pulpa amino-funcionalizada que comprende: crear una solución de fibra que comprende agua de proceso y fibras para hacer papel; formar un tejido fibroso húmedo que comprende dichas fibras para hacer papel; desaguar el tej ido fibroso húmedo a una consistencia de alrededor de 30% o más; aplicar un aditivo amino-funcional al tejido fibroso desaguado en donde el aditivo amino-funcional se adhiere a las fibras para hacer papel formando por tanto un tejido fibroso desaguado que comprende fibras para hacer papel amino-funcionalizadas .

39. El método tal y como se reivindica en la cláusula 38 caracterizado además porque, comprende curar las fibras para hacer papel amino-funcionalizadas .

40. El método tal y como se reivindica en la cláusula 38 caracterizado porque, el aditivo amino-funcional es aplicado al tejido de papel en una cantidad de desde alrededor de 0.05% a alrededor de 5% por peso de las fibras para hacer papel .

41. El método tal y como se reivindica en la cláusula 38 caracterizado porque, el aditivo amino-funcional es aplicado al tejido de papel en una cantidad de desde alrededor de 0.1% a alrededor de 2.5% por peso de las fibras para hacer papel .

42. El método tal y como se reivindica en la cláusula 38 caracterizado además porque, comprende el reducir a pulpa de nuevo el tejido fibroso secado que comprende las fibras para hacer papel amino-funcionalizadas como para formar una solución de las fibras para hacer papel amino-funcionalizadas, en donde las fibras para hacer papel amino-funcionalizadas retienen por lo menos alrededor de 50% del aditivo amino- funcional aplicado a las fibras al reducir a pulpa de nuevo las fibras .

43. El método tal y como se reivindica en la cláusula 42 caracterizado además porque, comprende el formar un tejido de papel de dicha solución de fibras para hacer papel amino-funcionalizadas .

44. El método tal y como se reivindica en la cláusula 43 caracterizado porque, el tejido de papel comprende de desde alrededor de 10% a alrededor de 100% de fibras para hacer papel amino-funcionalizadas por peso.

45. El método tal y como se reivindica en la cláusula 43 caracterizado además porque, comprende aplicar un aditivo para hacer papel a dicho tejido de papel, en donde el aditivo para hacer papel es capaz de reaccionar con las fibras para hacer papel amino-funcionalizadas .

46. El método tal y como se reivindica en la cláusula 45 caracterizado porque, el aditivo para hacer papel es un agente de resistencia en húmedo.

47. El método tal y como se reivindica en la cláusula 45 caracterizado porque, el agente de resistencia en húmedo es un agente de resistencia en húmedo temporal .

48. El método tal y como se reivindica en la cláusula 45 caracterizado porque, el agente de resistencia en húmedo es un agente de resistencia en húmedo permanente .

49. El método tal y como se reivindica en la cláusula 45 caracterizado porque, el aditivo para hacer papel es aplicado al tejido de papel en una cantidad de entre alrededor de 0.1% y alrededor de 10% por peso del tejido de papel .