MXPA97008056A

MXPA97008056A - Papel higienico acrespado suave

Info

Publication number: MXPA97008056A
Application number: MXPA/A/1997/008056A
Authority: MX
Inventors: Van Phan Dean; Thomas Weisman Paul; Douglas Vinson Kenneth
Original assignee: The Procter & Gamble Company
Priority date: 1995-04-19
Filing date: 1997-10-20
Publication date: 1998-01-01

Abstract

La presente invención se refiere a un papel higiénico acrespado suave, el cual comprende:a) fibras para la fabricación de papel;y b) una composición para facilitar el acrespado, la cual comprende:i) desde aproximadamente el 0.02%hasta aproximadamente el 1.0%por peso, de un inhibidor de enlace, basado en el peso seco de las fibras para la fabricación de papel;ii) desde aproximadamente el 0.02%hasta aproximadamente el 0.5%por peso, de una corboximetil celulosa soluble en agua, basado en el peso seco de las fibras para la fabricación de papel;y iii) desde aproximadamente el 0.05%hasta aproximadamente el 3.0%por peso, de un almidón catiónico, basado en el peso seco de las fibras para la fabricación de papel;en donde el inhibidor de enlace estápresente en una proporción de peso, con relación a la carboximetil celulosa de desde aproximadamente 1:5 hasta aproximadamente 5:1, y en donde dicho inhibidor de enlace es un compuesto de amonio cuaternario.

Description

PAPEL HIGIÉNICO CREPITADO SUAVE ANTECEDENTES DEL INVENTO Campo Técnico de la Invención La presente invención, se refiere a productos de papel higiénico crepitado, y a los procesos de fabricación de dicho papel. Más particularmente, se refiere a un papel higiénico crepitado, elaborado mediante el proceso de crepitación en seco, en donde es formada una bobina embrionaria sobre una banda Fourdrinier, extrayéndole el exceso de agua, la bobina es asegurada por medio de adhesivos a un secador Yankee, mientras está en una condición semi-seca, y es crepitada en el secador Yankee después de alcanzar una condición esencialmente seca. Antecedentes de la Invención Los productos de papel higiénico desechables, son ampliamente usados. Dichos artículos, son ofrecidos en el mercado en formatos diseñados para una variedad de usos, tales como pañuelos faciales, papel higiénico y rollos de toallas para la cocina. Los formatos de estos productos, por ejemplo, peso de base, espesor, resistencia, tamaño de la hoja, medio de abastecimiento, etc. , a menudo son muy diferentes, pero están ligados por el proceso en común por el cual son elaborados normalmente, el llamado proceso de crepitación en seco. Adicionalmente están ligados, por el deseo en común que tiene el consumidor, de obtener una agradable impresión al tacto, por ejemplo, suavidad. La suavidad, es una sensación al tacto, que es percibida por el consumidor, al momento de sostener un producto en particular, de frotarlo a través de su piel, o de estrujarlo en sus manos. Está sensación al tacto, se proporciona mediante la combinación de algunas propiedades físicas. Una de las propiedades físicas más importantes con respecto a la suavidad, que generalmente es tomada en cuenta por aquellos expertos en el arte, es la rigidez de la bobina del papel de la cual es elaborado e! producto. Generalmente se considera que la rigidez, a su vez, depende de manera directa, de la resistencia de la bobina. La resistencia es la capacidad del producto, y la bobina que lo constituye, para conservar la integridad física y para resistir a las roturas, reventones y la fragmentación del mismo durante el uso. La fabricación del papel en general, y de manera específica la fabricación de papel higiénico crepitado, es un arte antiguo. Por lo tanto, han transcurrido muchos años para desarrollar la manera de satisfacer los continuos deseos del consumidor, los cuales se refieren a un consumo cada vez mayor, a un precio cada vez más económico también. Este largo tiempo que ha transcurrido, ha permitido que las máquinas para la fabricación de papel sean cada vez más grandes y operen con una velocidad mayor. Actualmente, el tamaño y la escala de estos procesos, a menudo limitan la capacidad que tiene el diseñador del producto, para satisfacer de manera efectiva la necesidad del consumidor antes mencionada, con respecto a la impresión al tacto y resistencia del producto, sin tener que sacrificar algunas ventajas que se obtienen con la capacidad de la máquina. Aquellos expertos en el arte, reconocerán que esto se debe a que muchos de los factores que se sabe que afectan en forma favorable la impresión al tacto que tiene el producto, tienden a verse afectados de manera adversa, por el tamaño y particularmente por la velocidad de los procesos de fabricación de papel y de crepitación.

Los esfuerzos de investigación y desarrollo, se han enfocado al perfeccionamiento de la suavidad, o por lo menos, a mantener la calidad de la suavidad, mientras que al mismo tiempo se continúa incrementando la capacidad de producción de las maquinas para la fabricación de papel. La crepitación, es un medio para compactar en forma mecánica el papel en la dirección de la máquina. El resultado, es un incremento en el peso de base (masa por área de unidad), así como cambios dramáticos en muchas de las propiedades físicas, particularmente, cuando este es medido en la dirección de la máquina. La crepitación, generalmente se lleva a cabo durante la operación de la máquina, con una cuchilla flexible llamada bisturí, la cual opera contra un secador Yankee. En la tecnología de papel crepitado, la reducción del porcentaje de crepitación {la cantidad por la cual la bobina de papel es escorzada en la crepitación) del proceso de fabricación del papel crepitado, permite que el peso de base de la bobina en movimiento que está pasando por el proceso hasta la cuchilla de crepitación, sea aumentado, sin incrementar el peso de base del producto final. La fabricación de papel generalmente aumenta en eficiencia, en la medida que el peso de base es aumentado; por consiguiente, es deseable usarlo como un porcentaje bajo de crepitación, como el que sería permitido de otro modo por el proceso y el producto. Un secador Yankee, es un tambor de diámetro grande, generalmente de 8 a 20 pies, el cual está diseñado para ser presurizado con vapor para proporcionar una superficie caliente y así terminar el secado de las bobinas para la fabricación del papel, en la parte final del proceso de fabricación del papel. La bobina de papel, la cual es formada en primer lugar sobre un vehículo formador foraminoso, tal como una banda Fourdrinier, que es en donde se le extrae el agua necesaria para dispersar la pasta fibrosa, generalmente es transferida a un fieltro o a un material, hacia una sección llamada sección de presión, en donde continúa la extracción del agua, ya sea medíante la compactación del papel en forma mecánica, o mediante algún método de extracción de agua, tal como un secado con aire caliente, antes de que la bobina sea transferida finalmente en una condición semi-seca, hasta la superficie del secador Yankee, para que el secado sea terminado. La bobina húmeda tiene una adhesión natural a la superficie del secador Yankee. Un experto en el arte, reconocerá que la adhesión resulta principalmente de la acción del agua y de la cubierta en el secador Yankee, en donde la cubierta comprende los componentes solubles o residuales de la composición para la fabricación de papel, los cuales son acumulados sobre la superficie del secador, por la operación continua. Con frecuencia, la adhesión de la bobina semi-seca al secador Yankee, la cual se origina por esta cubierta natural, es insuficiente. El resultado es que el producto es dañado teniendo áreas de crepitación irregulares, lo cual causa que el producto tenga una apariencia y un funcionamiento deficientes, y la operación se ve obstaculizada por la poca tensión en la hoja la cual origina una ondulación y una agitación, que dificultan el proceso de devanado natural en un rodillo, de un producto libre de arrugas, y que pueda ser utilizado en las operaciones subsecuentes, las cuales son necesarias para convertir el producto en su forma final.

Aquellos expertos en el arte, reconocerán que la dificultad para lograr la adhesión suficiente de la bobina semi-seca en movimiento, en el secador Yankee, será más grave cuando el contenido de humedad de la bobina sea bajo . Otro factor, es la fracción de la superficie de la bobina la cual es adherida a la superficie del secador Yankee. En particular, el proceso de fabricación de papel para elaborar un papel con patrón densificado, tal como el que describen Sanford y Sisson en la Patente Estadounidense No. 3,301 ,746 emitida el 31 de Enero de 1967, y su progenie, son particularmente propensos a sufrir las deficiencias en la adhesión natural descritas anteriormente. El proceso de la Patente Estadounidense No. 3,301 ,746 y su progenie, crea una bobina con contenido de humedad relativamente bajo, durante la transferencia, y únicamente se adhiere una fracción de la bobina a la superficie del secador Yankee. Cuando la adhesión natural es demasiado baja, algunas veces esto es superado mediante la adición de promotores de adhesión. Dichos promotores de adhesión, pueden ser agregados a la composición para la fabricación de papel, antes de llegar a la banda Fourdrinier, o pueden ser agregados mediante el rociado de los mismos sobre la superficie de la bobina, o sobre la superficie del secador Yankee. Un ejemplo de un promotor de adhesión suplementario, el cual es recomendado para agregarse a la composición para la fabricación de papel, es proporcionado por Latimer, en la Patente Estadounidense No. 4,406,737, en donde se describe un método de producción de papel crepitado, el cual comprende la incorporación de un polímero catiónico de adhesión soluble en agua en la bobina de papel, o a la pulpa para la fabricación de papel, la cual forma subsecuentemente una bobina de papel. Un ejemplo de una composición recomendada para rociarse sobre la superficie de la bobina, o sobre el secador Yankee, es proporcionado por Bates, en la Patente Estadounidense No. 3,926,716, en donde se describe un proceso para la fabricación de una bobina de papel higiénico suave y absorbente, la cual comprende la aplicación de una solución acuosa de alcohol polivinílico, para producir la adherencia de la bobina a una superficie rotatoria de forma cilindrica. Los auxiliares de este tipo, son efectivos para aumentar el nivel de adhesión al secador, la cual puede ser vital durante el proceso de elaboración de un papel higiénico crepitado fuerte y suave, de manera especial del tipo de patrón densificado. Sin embargo, estos no tienen efecto positivo alguno que permita la reducción en el porcentaje de la crepitación. Realmente, la mejora de la adhesión, a menudo origina una tensión en la bobina, entre la cuchilla de crepitación y el carrete en que se va a devanar el papel que debe ser apretado, haciendo necesario aumentar el porcentaje de crepitación, con el objeto de evitar las roturas frecuentes originados por la tensión excesiva, cuando se usan estos materiales. En diferentes referencias se han descrito los agentes desenlazadores químicos, como por ejemplo, en la Patente Estadounidense No. 3,554,862, otorgada a Hervey y Asociados, emitida el 12 de enero de 1971. Estos materiales, incluyen sales de amonio cuaternario, tales como cloruro de cocotrimetilamonio, cloruro de oleiltrimetilamonio, cloruro de disebo dimetil amonio (hidrogenado), y cloruro de esteariltrimetíl amonio.

En la Patente Estadounidense No. 3,821 ,068, otorgada a Shaw, emitida el 28 de 1974, también se indica, que los desenlazadores químicos, pueden ser usados para reducir la rigidez, y por lo tanto, mejorar la suavidad de una bobina de papel higiénico. La Patente Estadounidense No. 4, 144, 122, otorgada a Emanuelsson y Asociados, emitida el 13 de Marzo de 1979, se describe el uso de los compuestos complejos de amonio cuaternario, tales como los cloruros de amonio cuaternario bis(alcoxi(2-hidroxi)propileno), para suavizar las bobinas. En el boletín No. 76-17 (1977) de Armak Company, de Chicago, Illinois, se describe el uso del cloruro de disebo dimetil amonio (hidrogenado), en combinación con esteres de ácido graso de glicoles polioxietileno, para impartir tanto suavidad como absorbencia a las bobinas de papel higiénico. Los compuestos de amonio cuaternario convencional, tales como las bien conocidas sales de dialquil dimetil amonio, (por ejemplo, cloruro de disebo dimetil amonio, sulfato de metil disebo dimetil amonio, cloruro de disebo dimetil amonio (hidrogenado), etc.), son agentes inhibidores de enlace efectivos. Aunque estos materiales promueven la suavidad de las bobinas, se espera que tengan efectos adversos en el producto de papel, más particularmente, una reducción en la resistencia de las bobinas de papel que los contienen, debido a su tendencia a inhibir la formación de los enlaces de fibra a fibra. En la Patente Estadounidense No. 4, 158,594, otorgada a Becker y Asociados, emitida el 19 de Enero de 1979, se describe un método, el cual ellos sostienen, que formará una hoja fuerte, suave y fibrosa. Más específicamente, ellos indican que la resistencia de una bobina de papel higiénico (la cual puede haber sido suavizada, mediante ia adición de agentes químicos de desenlace), puede ser mejorada, si se adhiere durante el proceso, una superficie de la bobina a una superficie de crepitación, en un diseño de un patrón fino, mediante un material de enlace (tal como una emulsión frotadora de látex acrílíco, una resina soluble en agua, o un material enlazador elastomérico), el cual ha sido adherido a una de las superficies de la bobina y a una superficie de crepitación, para formar una hoja de material. El uso de resinas para mejorar la resistencia de una bobina de papel es ampliamente conocido. Por ejemplo, Westfelt describe una cantidad de dichos materiales, y describe su química, en la publicación Cellulose Chemistry and Technology, Volumen 13, en las páginas de la 813 a la 825 (1979), En la Patente Estadounidense No.3, 755, 220, otorgada a Freimark y Asociados, emitida el 28 de Agosto de '1973, se menciona que ciertos aditivos químicos, conocidos como agentes de desenlace, interfieren en el enlace natural de fibra a fibra, el cual ocurre durante la formación de la hoja en procesos de fabricación de papel. Esta reducción del enlace, conduce a una hoja de papel más suave, o menos áspera. Freimark y Asociados, enseñan el uso de resinas de resistencia húmeda en conjunto con el uso de agentes de desenlace, para compensar los efectos indeseables de los agentes de desenlace. Desafortunadamente, la cantidad de pérdida de la resistencia que puede ser compensada de este modo, es limitada. Una razón de lo anterior, es que los efectos de las resinas fuertes disminuyen rápidamente en las estructuras de papel higiénico de baja densidad, conforme su substantividad es desgastada.

Además, la adición de resinas fuertes para contrarrestar los efectos perjudiciales de los inhibidores de enlace, no superan necesariamente, otros de efectos colaterales de los desenlazadores durante el proceso, siendo el más obvio, la disminución de adhesión al secador Yankee, lo cual origina las dificultades de operación anteriormente mencionadas. Por consiguiente, el uso de inhibidores químicos de enlace de los tipos antes mencionados, ha sido relegado a niveles de incorporación relativamente menores, y por lo tanto, a una influencia en el producto relativamente menor. Por consiguiente, un objeto de la presente invención, es proporcionar una composición para la fabricación de papel que se puede convertir en productos de papel higiénico crepitado, los cuales son tanto fuertes como suaves. Es un objeto adicional de la presente invención, proporcionar una composición para la fabricación de papel, la cual mejore la eficiencia en la operación de los procesos de crepitación en seco. Mediante el uso de la presente invención, se pueden alcanzar estos y otros objetos, como se podrá apreciar con mayor facilidad a partir de la lectura de la descripción que se encuentra a continuación.

SUMARIO DEL INVENTO La presente invención, proporciona productos de papel higiénico crepitado fuerte y suave, y un proceso para producir los mismos, mediante el uso de una composición para facilitar la crepitación. Tal como se indica a continuación en forma breve, el papel higiénico crepitado fuerte y suave comprende: a) fibras para la fabricación de papel; y b) una composición para facilitar la crepitación, la cual comprende: i) desde aproximadamente el 0.02% hasta aproximadamente el 1.0% por peso, de un inhibidor de enlace, basado en el peso seco de las fibras para la fabricación de papel; ii) desde aproximadamente el 0.02% hasta aproximadamente el 0.5% por peso, de una celulosa carboxímetilo soluble en agua, basado en el peso seco de las fibras para la fabricación de papel; y iii) desde aproximadamente el 0.05% hasta aproximadamente el 3.0% por peso, de un almidón catiónico, basado en el peso seco de las fibras para la fabricación de papel; en donde dicho inhibidor de enlace, está presente preferentemente en una proporción relativa a la celulosa carboximetilo, de desde aproximadamente 1 :5 hasta aproximadamente 5: 1 , más preferentemente, dicho inhibidor de enlace está presente en una proporción relativa de aproximadamente 1 :2 hasta aproximadamente 2: 1 . Preferentemente, el inhibidor de enlace de la presente invención, es un compuesto de amonio cuaternario, más preferentemente compuestos de amonio cuaternario que tienen la siguiente fórmula: (Rl )4-m - N+ - [R2]m X- en donde m es desde 1 hasta 3; cada R-| es un grupo alquilo de C-i -Cs, grupo hidroxialquilo, grupo hidrocarbilo o grupo hidrocarbilo substituido, grupo alcoxilado, grupo bencilo, o mezclas de los mismos; cada R2. es un grupo alquilo de C9-C41 , grupo hidroxialquilo, grupo hidrocarbilo o grupo hidrocarbilo substituido, grupo alcoxilado, grupo bencilo, o mezclas de los mismos; y X" es cualquier anión compatible con un suavizante. Los ejemplos de los compuestos de amonio cuaternario adecuados para usarse en la presente invención, incluyen las bien conocidas sales de dialquildimetilamonio, tales como cloruro de disebo dimetil amonio, sulfato metilo de disebo dimetilamonio, cloruro de disebo dimetil amonio (hidrogenado); siendo el preferido el sulfato metilo de disebo dimetil amonio (hidrogenado). Este material en particular, se encuentra disponible comercialmente en Witco Company Inc. de Dublin, Ohio, bajo el nombre comercial de "Varisoft 137". Preferentemente, el inhibidor de enlace de amonio cuaternario, está presente en una proporción de peso de desde aproximadamente 1 :5 hasta aproximadamente 5:1 , comparado con la celulosa carboximetilo, más preferentemente el inhibidor de enlace cuaternario, está presente en una proporción de peso de desde aproximadamente 1 :2 hasta aproximadamente 2: 1 , comparado con la celulosa carboximetilo. De manera breve, el proceso para elaborar las bobinas de papel higiénico fuerte y suave de las presente invención, comprende los pasos de: a) formación de una pasta acuosa de fibras para la fabricación de papel; agregar una composición para facilitar la crepitación, la cual comprende: i) desde aproximadamente el 0.02% hasta aproximadamente el 1.0% por peso, de un inhibidor de enlace, basado en el peso seco de las fibras para la fabricación de papel; ii) desde aproximadamente et 0.2% hasta aproximadamente el 0.5% por peso, de una celulosa carboximetilo soluble en agua, basado en el peso seco de las fibras para la fabricación de papel; y iii) desde aproximadamente el 0.05% hasta aproximadamente el 3.0% por peso, de un almidón catiónico, basado en el peso seco de las fibras para la fabricación de papel; en donde dicho inhibidor de enlace, está presente en una proporción relativa a la celulosa carboximetilo de desde aproximadamente 1 :5 hasta aproximadamente 5: 1 ; c) depositar las fibras para la fabricación de papel, sobre una superficie foraminosa, de manera que el exceso de agua usado para formar la dispersión, sea removido para formar una bobina embrionaria; d) transferir la bobina embrionaria, hasta una superficie transportadora, sobre la cual la extracción de agua continúa hasta que es formada una bobina semi-seca, siendo seleccionada dicha superficie del transportador del grupo que consiste de fieltros para la fabricación de papel, y materiales de formación; e) transferir la bobina semi-seca, hasta la superficie de un secador Yankee, sobre el cual se continúa el proceso de secado, hasta que la bobina alcanza una condición substancialmente seca; f) remover la bobina seca del secador Yankee, por medio de una cuchilla de crepitación; y g) devanar la bobina crepitada, alrededor de un carrete Se ha descubierto, que los constituyentes del compuesto para facilitar la crepitación, son agregados en forma óptima a la pasta para la fabricación de papel, en forma separada, mientras que en la suspensión diluida, se efectúa la adición antes de que sean depositadas las fibras. También se ha descubierto, que el funcionamiento de la composición para facilitar la crepitación, es óptima si el inhibidor de enlace químico, es agrega antes que el almidón catiónico. A menos que se especifique de otra manera, todos los porcentajes, índices y proporciones que se encuentran en la presente descripción, son por peso.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 , es una representación esquemática, la cual ilustra una modalidad preferida del proceso de fabricación de papel de la presente invención , para producir un papel higiénico crepitado fuerte y suave, a través de una composición para facilitar la crepitación. La Figura 2, es una representación esquemática, la cual ilustra una modalidad preferida de los pasos del proceso de incorporación de la composición para facilitar la crepitación. La presente invención, se describe con más detalle a continuación.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Aunque la presente especificación, concluye con las reivindicaciones señaladas de manera particular, y reivindican de manera distintiva la presente invención, creemos que la presente invención, puede ser mejor comprendida a partir de la lectura de la descripción detallada que se encuentra a continuación, y de los ejemplos que la acompañan. El término "que comprende", tal como es usado en la presente descripción, significa que los diferentes componentes, ingredientes o pasos, en la práctica de la presente invención, pueden ser empleados en conjunto. El término "compuestos para facilitar la crepitación", tal como se usa en la presente descripción, se refiere a uno o más componentes, los cuales son agregados a la composición para la fabricación de papel, aunque la composición está en forma de pasta diluida, o de manera subsecuente a la bobina embrionaria, para beneficiar al proceso de crepitación, o al producto resultante alterando la adhesión al secador Yankee, alterando el porcentaje (%) de crepitación estable en el proceso, o mejorando la suavidad del producto resultante. El término "soluble en agua", tal como se usa en la presente descripción, se refiere a materiales que son solubles en agua, en por lo menos el 3% a una temperatura de 25°C. Los términos, "bobina de papel higiénico, bobina de papel, bobina, hoja de papel y producto de papel", todos se refieren a hojas de papel elaboradas mediante un proceso, el cual comprende los pasos de formación de una composición acuosa para la fabricación de papel, el depósito de dicha composición sobre una superficie foraminosa, tal como una banda Fourdrínier, y la remoción del agua de la composición, mediante la extracción del agua al vacío o por gravedad, con o sin compresión, y mediante evaporación, la cual comprende los pasos finales de adhesión de la hoja en una condición semi-seca a la superficie de un secador Yankee, terminando la extracción de agua medíante la evaporación, hasta un estado esencialmente seco, la remoción de la bobina del secador Yankee por medio de una cuchilla de crepitación flexible, y el devanado de la hoja resultante alrededor de un carrete. El término, "composición acuosa para la elaboración de papel", tal como es usado en la presente descripción, se refiere a una pasta acuosa de fibras para la elaboración de papel, que incluye de manera opcional, modificadores químicos tales como los que se describieron anteriormente, Los términos "bobina de papel higiénico de capas múltiples, bobina de papel de capas múltiples, bobina de capas múltiples, hoja de papel de capas múltiples y producto de papel de capas múltiples", todos son usados en el arte forma intercambiable, para referirse a hojas de papel preparadas a partir de dos o más capas de una composición acuosa para la fabricación de papel, la cual preferentemente está conformada de diferentes tipos de fibras, siendo normalmente fibras de madera suave relativamente larga y fibras de madera dura relativamente cortas, tal y como se usan en la fabricación del papel higiénico. Las capas, preferentemente son formadas a partir del depósito de corrientes de pastas de fibra diluida en forma separada, sobre una o más superficies foraminosas sinfín, Si inicialmente las capas individuales son formadas sobre superficies foramiposas separadas, cuando las capas se humedecen, pueden ser combinadas de manera subsecuente, para formar una bobina de papel higiénico de capas múltiples. El término "producto de papel higiénico de capas múltiples", tal como es usado en la presente descripción, significa que está conformado de más de una capa de papel crepitado. Los capas de un producto de capas múltiples, pueden ser substancialmente de naturaleza homogénea, o pueden ser bobinas de papel higiénico con capas múltiples. El término "porcentaje (%) de crepitación", tal como es usado en la presente descripción, es definido como la diferencia de velocidad que existe entre el secador Yankee y el carrete devanador, en la forma de un porcentaje de la velocidad del secador Yankee en un oroce- * o > < fabricación de papel crepitado. En otras palabras, el porcentaje ?e crepitación es el porcentaje neto, mediante el cual la bobina en movimiento es escorzada con relación a su longitud, mientras se encuentra sobre el secador Yankee. El término "ángulo de impacto", tal como es usado en la presente descripción, se refiere al ángulo formado entre la superficie de la cuchilla de crepitación y la tangente del secador Yankee, en el punto de contacto con la cuchilla de crepitación. En la práctica, la fabricación de papel desea minimizar el ángulo de impacto, pero se ve restringida por la tendencia que tiene la bobina de intentar moverse hasta después de la cuchilla de crepitación. Con frecuencia, dicha tendencia origina que la bobina se desgarre, y algunas veces nos referimos a esto, como "obstrucción" en el bisturí. El término, "inhibidor de crepitación", tal como es usado en la presente descripción, es un aditivo el cual actúa para retardar el enlace natural de fibra a fibra que tiene lugar en una bobina para la fabricación de papel, conforme esta bobina es secada en un proceso de fabricación de papel. El primer paso en el proceso de la presente invención, es formar un composición de fibras acuosas para la fabricación de papel (a la que nos referimos algunas veces como pulpa de madera). Se anticipa que las fibras para la fabricación de papel usadas en la presente invención, comprenderán generalmente, la pulpa de madera, en todas su variedades. Sin embargo, pueden ser usadas otras pulpas de fibra de celulosa, tales como hilo de algodón, bagazo, rayón, etc. , aunque ninguna está reivindicada. Las pulpas de madera útiles en la presente descripción, incluyen pulpas químicas tales como pulpas de sulfito y sulfato (a las que algunas veces las denominamos Kraft), así como pulpas mecánicas que incluyen por ejemplo, madera molida, Pulpa TermoMecánica (TMP), y Pulpa Quimico-TermoMecánica (CTMP). Pueden ser usadas, tanto las pulpas derivadas de árboles caducos como de árboles de coniferos. Se pueden emplear, tanto las pulpas de madera suave como las pulpas de madera dura , así como la mezcla de las dos, en la forma de fibras para la fabricación del papel higiénico de la presente invención. El término "pulpas de madera dura", tal como es usado en la presente descripción, se refiere a pulpa de fibras derivadas de la substancia de la madera de los árboles caducos (angiospermas), mientras que el términos "pulpas de madera suave", se refiere a pulpas de fibras derivadas de la substancia de la madera de los árboles de coniferos (gimnospermas). La mezclas de pulpas Kraft de madera suave, especialmente de eucalipto, y las pulpas (NSK) Kraft de madera suave del norte, son particularmente adecuadas para la elaboración de las bobinas de papel higiénico de la presente invención. La presente invención también comprende, bobinas de papel higiénico con capas, en donde, más preferentemente, las pulpas de madera dura tales como de eucalipto, son usadas para la(s) capa (s) exterior (es), mientras que las pulpas Kraft de madera suave del norte, son usadas para la(s) capa (s) interior (es). Las fibras derivadas de papel reciclado, las cuales también pueden contener cualquiera de las categorías de fibras anteriormente mencionadas, también son aplicables en la presente invención.

Composición para Facilitar la Crepitación Un componente esencial de la presente invención, es la composición para facilitar la crepitación. La composición para facilitar la crepitación, comprende un inhibidor de enlace, celulosa carboximetilo y almidón catiónico. Preferentemente, el inhibidor de enlace es un compuesto de amonio cuaternario, y está presente en una proporción de peso de desde aproximadamente 1 :5 hasta aproximadamente 5: 1 , en relación con la celulosa carboximetilo. Más preferentemente, el inhibidor de enlace está un compuesto de amonio cuaternario, y está presente en una proporción de peso de desde aproximadamente 1 :2 hasta aproximadamente 2: 1 , con relación a la celulosa carboximetilo.

A. Inhibidor de Enlace La composición para facilitar la crepitación, contiene como componente esencial, un inhibidor de enlace. El inhibidor de enlace, está presente en una cantidad de desde el 0.02% hasta aproximadamente el 1.0%, basado en el peso seco de las fibras para la fabricación de papel, y más preferentemente en una cantidad de desde el 0.1 % hasta el 0.5%. Son preferidos los compuestos de amonio cuaternario, que tienen la fórmula: (R1 )4.m - N+ - [R2]m X- en donde; m es desde 1 hasta 3; cada R -j es un grupo alquilo de C-j -Cs, grupo hidroxialquilo, grupo hidrocarbilo o grupo hidrocarbilo substituido, grupo alcoxilado, grupo bencilo, o mezclas de los mismos; cada R2 es un grupo alquilo de C9-C41 , grupo hidroxialquilo, grupo hidrocarbilo o grupo hidrocarbilo substituido, grupo alcoxilado, grupo bencilo, o mezclas de los mismos; y X- es cualquier anión compatible con el suavizante. Tal como lo describe Ed Swern en Bailey's Industrial Oil and Fat Products, Tercera Edición, John Wiley and Sons (Nueva York 1964), el sebo es un material que se obtiene de manera natural , el cual tiene una composición variable. La Tabla 6.13, de la referencia de la edición de Swern anteriormente señalada, indica que normalmente el 78% o más de los ácidos grasos del sebo, contienen 16 ó 18 átomos de carbono. Normalmente, la mitad de los ácidos grasos que están 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 Preferentemente cada R2 es alquilo de C <\ Q-C -\ Q , más preferentemente cada R2 es alquilo de C -i s de cadena recta. Preferentemente cada R 1 es metilo, X" es cloruro o sulfato de metilo y m es 2. De manera opcional, el substituyente R2, puede ser derivado de fuentes de aceite vegetal, Los ejemplos de los compuestos de amonio cuaternario adecuados para usarse en la presente invención, incluyen las bien conocidas sales dialquildimetilamonio, tales como el cloruro de disebo dimetil amonio, sulfato metilo de disebo dimetílamonio, cloruro de disebo dimetil amonio (hidrogenado); siendo el preferido el sulfato metilo de disebo dimetil amonio (hidrogenado), Este material en particular, se encuentra disponible comercialmente en Witco Company Inc. de Dublin, Ohio, bajo el nombre comercial de "Varisoft 137". También puede ser usadas las variaciones basadas en el aceite vegetal del compuesto de amonio cuaternario, y significa que se encuentran dentro del alcance de la presente invención. Estos compuestos, tienen las mismas fórmulas que se describieron anteriormente en la presente descripción, en donde el substituyente R2, comprende un grupo hidrocarbilo, o grupo de hidrocarbilo substituido de C1 1 -C23 derivado de fuentes del aceite vegetal. Preferentemente, la mayor parte del substituyente R2, comprende grupos alifáticos grasos que contienen por lo menos el 90% de cadena larga de Ci 8_C24- Más preferentemente, la mayor parte de los substituyentes R2, los cuales son seleccionados del grupo que consiste de grupos alifáticos grasos que contienen por lo menos el 90% de C^ g-C22 V mezclas de los mismos. Los ejemplos específicos de las variaciones preferidas basadas en el aceite vegetal del compuesto de amonio cuaternario, adecuadas para usarse en la presente invención, incluyen compuestos que tienen las siguientes fórmulas: (CH3)2 - N+ - (C18H35)2 X" (CH3)2 - N+ - (C22H43)2 X" Estos compuestos, pueden ser considerados como las variaciones del cloruro di(oleilo dimetil amonio (DODMAC) (por ejemplo, cloruro de dimetil amonio di(octadec-z-9-enilo)) y cloruro de amonio di(erucilo) dimetilo (DEDMAC) (por ejemplo, cloruro de amonio de di(docos-z-13-enilo) dimetilo), respectivamente. Quedará entendido, que debido a que el oleilo y los grupos acilo erucilo grasos, son derivados de aceites vegetales que surgen de manera natural (por ejemplo, aceite de oliva, aceite de colza, etc.), pueden estar presentes cantidades menores de otros grupos grasos alifáticos.

B. Celulosa Carboximetilo La composición para facilitar la crepitación, contiene en la forma de un componente esencial, una celulosa carboximetilo. La presente invención contiene desde aproximadamente el 0.01 % hasta aproximadamente el 1 .0%, y más preferentemente desde aproximadamente el 0.02% hasta aproximadamente el 0.5% de celulosa carboximetilo.

El término "celulosa carboximetilo", tal como es usado en la presente descripción , se refiere a celulosa carboximetilo (CMC), o a sus derivados adicionalmente substituidos, tales como la metilcelulosa carboximetilo (CMMC), hidroxietilcelulosa carboximetilo (CMHEC), e hidroxipropilcelulosa carboximetilo (CMHPC). Si son usados substituyentes adicionales, es preferible que sean grupos metilo o hidroxialquilo, la funcionalidad final preferentemente tendrá un contenido de desde 2 hasta 3 átomos de carbono, La celulosa carboximetílo útil para la presente invención, es soluble en agua y tiene un grado de substitución superior al límite teórico de 3.0, pero es preferible dentro del rango de desde aproximadamente 0.3 hasta aproximadamente 1 .4 de substituyentes de carboximetilo, por unidad anhidroglucosa de celulosa. El Peso Molecular de la celulosa carboximetilo la cual es útil para la presente invención, puede encontrarse dentro del rango de desde aproximadamente 10,000 hasta aproximadamente 1 ,000,000, pero preferentemente puede encontrarse dentro del rango de desde aproximadamente 90,000 hasta aproximadamente 700,000. La celulosa carboximetilo adecuada, puede ser obtenida en Hercules Incorporated, Wilmington, Delaware. Hercules CMC-7MT®, es de un grado adecuado. Es preferible crear una solución acuosa de celulosa óarboximetilo, preferentemente dentro del rango de desde aproximadamente el 0.1 % hasta aproximadamente el 5.0% de CMC, antes de agregar la celulosa carboximetilo a la composición para la fabricación de papel, usada para elaborar las bobinas de papel higiénico de acuerdo con la presente invención, C Almidón Catiónico La composición para facilitar la crepitación, contiene como componente esencial, un almidón catiónico. El almidón catiónico, está presente en una cantidad de desde el 0.05% hasta aproximadamente el 3.0% basado en el peso de la fibra seca, de las fibras para la fabricación de papel, y más preferentemente desde el 0.1 % hasta aproximadamente el 2.0%.

Tal como es usado en la presente invención, el término "almidón catiónico", se define como un almidón derivado de manera natural, el cual además ha sido modificado químicamente, para impartir una porción catiónica constituyente. Preferentemente, el almidón es derivado del maíz o de la papa , pero puede ser derivado de otras fuentes tales como arroz, trigo, o tapioca. Es particularmente preferido, el almidón de maíz ceroso, también conocido en la industria como almidón de amioca. El almidón de amioca, difiere del almidón de dientes de maíz común, en que es completamente de amilopectina, mientras que el almidón de maíz común, contiene, tanto amilopectina como amilosa. Se describen de manera adicional, diferentes características únicas del almidón de amioca, en "Amioca - The Starch from Waxy Corn", por H. H. Schopmeyer, Food Industries, Diciembre de 1945, páginas de la 106 a la 108. El almidón, puede estar en forma de granulos, en forma de granulos previamente gelificados , o en forma dispersada, La forma dispersada, es la preferida. Si está en la forma de granulos previamente gelificados, únicamente se necesita que sean dispersados en agua fría antes de su uso, teniendo únicamente la precaución de usar un equipo, el cual supere cualquier tendencia a formar bloques de gel , en la formación de la dispersión. Son comunes en la industria, los dispersadores conocidos como eductores. Si el almidón se encuentra en forma de granulos, y no ha sido gelatinizado de manera previa, es necesario cocinar el almidón, para inducir la hinchazón de los granulos, Preferentemente, dichos granulos de almidón están hinchados, como se hace mediante la acción de cocción, hasta un punto justo antes de la dispersión del granulo de almidón. Se deberá hacer referencia a dichos granulos de almidón altamente hinchados, como "cocinados completamente". En general, las condiciones de dispersión pueden variar, dependiendo del tamaño de los granulos de almidón, del grado de cristalinidad de los granulos, y de la cantidad presente de amilosa. El almidón de amioca cocinado completamente, puede ser preparado, por ejemplo, mediante el calentamiento de una pasta acuosa de aproximadamente el 4% de consistencia de granulos de almidón, a una temperatura de aproximadamente 190°F, (aproximadamente 88°C), durante un período de tiempo de entre aproximadamente 30 y aproximadamente 40 minutos. Los almidones catiónicos, pueden estar divididos en las siguientes clasificaciones generales; (1 ) éteres de aminoalquilo terciario, (2) éteres de almidón de onio que incluyen aminas cuaternarias, y derivados de fosfonio y de sulfonio, (3) almidones de aminoalquilo primario y secundario, y (4) misceláneos (por ejemplo, almidones imino). Continúan siendo desarrollados nuevos productos catiónicos, pero los éteres de aminoalquilo terciario, y éteres de alquilo de amonio cuaternario, son los principales tipos comerciales. Preferentemente, el almidón catiónico tiene un grado de substitución, dentro del rango de desde aproximadamente 0.01 hasta aproximadamente 0.1 de substitución catiónica por unidades anhidroglucosas de almidón; preferentemente, los substituyentes se seleccionan de los tipos anteriormente mencionados.

Los almidones adecuados, son producidos por National Starch and Chemical Company, (Bridgewater, New Jersey), bajo el nombre comercial de RediBONDR. Únicamente son adecuados los grados con porciones catiónicas, tales como RediBOND 5320R y RediBOND 5327R, y también son adecuados los grados con funciones aniónicas adicionales, tales como RedIBOND 2005R.

La presente invención, es aplicable al papel higiénico crepitado en general, que incluye pero no está limitada al papel higiénico crepitado convencionalmente por compresión con fieltro comprimido; al papel higiénico crepitado con patrón densificado de volumen superior; y al papel higiénico crepitado sin compactar, con volumen superior. Las bobinas de papel higiénico adecuadas para la presente invención, tienen un peso de base de entre 10 g/m2 y aproximadamente 65 g/m2, y una densidad de aproximadamente 0.60 g/cm3 0 menor. Preferentemente, el peso de base, será inferior a aproximadamente 35 g/m2 o menor; y la densidad será de aproximadamente 0.30 g/cm3 o menor. Más preferentemente, la densidad será de entre 0.04 g/cm3 y 0.20 g/cm3.

La presente invención, se puede aplicar adicionalmente a bobinas de papel higiénico de capas múltiples. Las estructuras de papel higiénico formadas de las bobinas de papel en capas, están descritas en la Patente Estadounidense No. 3,994,771 , otorgada a Morgan, Jr. y Asociados, emitida el 30 de Noviembre de 1976, en la Patente Estadounidense No. 4,300,981 , otorgada a Carstens, emitida el 17 de Noviembre de 1981 , en la Patente Estadounidense No. 4, 166,001 , otorgada a Dunning y Asociados, emitida el 28 de Agosto de 1979, y en la Publicación de Patente Europea No. 0 613 979 A1 , otorgada a Edwards y Asociados, publicada el 7 de Septiembre de 1994, las cuales se encuentran incorporadas a la presente descripción como referencia. Las capas, preferentemente comprenden diferentes tipos de fibras, siendo normalmente fibras de madera suave relativamente larga, y fibras de madera dura relativamente cortas, tal como se usa en la elaboración del papel higiénico de capas múltiples. Las bobinas de papel higiénico de capas múltiples, adecuadas para la presente invención, comprenden por lo menos dos capas superpuestas, una capa interior, y por lo menos una capa exterior, la cual está junto a la capa interior. Preferentemente, los papeles higiénicos de capas múltiples, comprenden tres capas superpuestas, una capa interior o del centro, y dos capas exteriores, estando la capa interior localizada entre las dos capas exteriores. Las dos capas exteriores, comprenden preferentemente una filamentación principal, que consiste de fibras relativamente cortas para la fabricación de papel, las cuales tienen una longitud de fibra promedio de entre aproximadamente 0.5 y aproximadamente 1 ,5 mm, preferentemente menor a aproximadamente 1 .0 mm. Estas fibras cortas para la fabricación de papel, normalmente comprenden fibras de madera dura, preferentemente fibras Kraft de madera dura, y más preferentemente son derivadas del eucalipto, La capa interior, comprende preferentemente, una filamentación principal que consiste de fibras para la elaboración de papel relativamente largas, las cuales tienen una longitud de fibra promedio de por lo menos aproximadamente 2.0 mm. Estas fibras para la fabricación de papel, normalmente son fibras de madera suave, preferentemente, fibras Kraft de madera suave del norte. Preferentemente, la mayor parte de la composición para facilitar la crepitación de la presente invención, está presente en por lo menos una de las capas exteriores de la bobina de papel higiénico de capas múltiples de la presente invención. Más preferentemente, la mayor parte de la composición para facilitar la crepitación de la presente invención, está presente en ambas de las capas exteriores. Los productos de papel higiénico crepitado, elaborados de bobinas de papel higiénico crepitado de una sola capa y de capas múltiples, pueden ser productos de papel higiénico con una sola capa o productos de papel higiénico con capas múltiples.

El proceso para la elaboración de bobinas de papel higiénico crepitado fuerte y suave de la presente invención, comprende los siguientes pasos: a) formar una pasta acuosa de fibras para la fabricación de papel; b) agregar una composición para facilitar la crepitación, la cual comprende: i) desde aproximadamente el 0.02% hasta aproximadamente el 1.0% por peso, de un inhibidor de enlace, basado en el peso seco de las fibras para la fabricación de papel ; ii) desde aproximadamente el 0.2% hasta aproximadamente el 0.5% por peso, de una celulosa carboxímetilo soluble en agua, basado en el peso seco de las fibras para la fabricación de papel; y iii) desde aproximadamente el 0.05% hasta aproximadamente el 3.0% por peso, de un almidón catióníco, basado en el peso seco de las fibras para la fabricación de papel; en donde dicho inhibidor de enlace, está presente en una proporción relativa a la celulosa carboxímetilo de desde aproximadamente 1 :5 hasta aproximadamente 5: 1 ; c) depositar las fibras para la fabricación de papel, sobre una superficie foraminosa, de manera que el exceso de agua usado para formar la dispersión, sea extraído para formar una bobina embrionaria; d) transferir la bobina embrionaria, hasta una superficie transportadora, sobre la cual la extracción de agua continúa formando una bobina semi-seca, siendo seleccionada dicha superficie del portador del grupo que consiste de fieltros para la fabricación de papel, y materiales de formación; e) transferir la bobina semi-seca, hasta la superficie de un secador Yankee, sobre el cual se continúa el proceso de secado, hasta que la bobina alcanza una condición substancialmente seca; f) remover la bobina seca del secador Yankee, por medio de una cuchilla de crepitación; y g) devanar la bobina crepitada, alrededor de un carrete En la etapa del proceso de la presente invención, la cual comprende el depósito de las fibras para la fabricación de papel sobre una superficie foraminosa, el equipo y métodos son bien conocidos por aquellos expertos en el arte. En un proceso normal, se produce una composición de pulpa de baja consistencia en un recipiente presurizado. El recipiente tiene una apertura para abastecer sobre la banda Fourdrinier una capa delgada de la composición de la pulpa para formar una bobina húmeda. Posteriormente, se procede a la extracción del agua de la bobina de la manera usual , hasta obtener una consistencia de la fibra de entre aproximadamente el 7% hasta aproximadamente el 25% íbase de peso total de la bobina), mediante la extracción de agua al vacío En la etapa del proceso de la presente invención, la cual comprende la adición de la composición para facilitar la crepitación; el inhibidor de enlace, la celulosa carboximetilo, y el almidón catiónico, son formados preferentemente dentro de lae soluciones acuosas, diluidas hasta una concentración deseada , y agregada a la pasta acuosa de fibras o composición para la fabricación de papel, en la etapa final de humectación de la máquina para la fabricación de papel, en algún punto más avanzado adecuado de la banda Fourdrinier, o etapa de formación de la hoja. Sin embargo, las aplicaciones subsecuentes de la composición para facilitar la crepitación, como se describió anteriormente, para la formación de una bobina húmeda de papel higiénico y antes de secar completamente la bobina. también proporcionarán beneficios significativos y están expresamente incluidas dentro del alcance de la presente invención. Más preferentemente, el inhibidor de enlace, la celulosa carboximetilo, y el almidón catiónico, son formados en dispersiones acuosas separadas, y agregadas en forma separada a la dispersión acuosa de las fibras para la fabricación de papel, en un punto más avanzado adecuado de la etapa de formación de la hoja, y la dispersión acuosa del inhibidor de enlace, es agregado a la dispersión acuosa de fibras para la fabricación de papel, antes que el almidón catiónico.

Más preferentemente, los constituyentes de dicha composición para facilitar la crepitación, son agregados por separado a dicha pasta acuosa de fibras para la fabricación de papel, en forma de dispersiones acuosas, antes de depositar las fibras sobre dicha superficie foraminosa, la celulosa carboximetilo es agregada a la pasta acuosa, antes que el inhibidor de enlace de amonio cuaternario, y el compuesto de amonio cuaternario, es agregado antes que el almidón catiónico. En la etapa del proceso de la presente invención, la cual comprende el depósito de las fibras para la fabricación de papel, sobre una superficie foraminosa para formar una bobina embrionaria, el alcance de la presente invención también incluye la formación de capas múltiples de papel, en las cuales son formadas dos o más capas de la composición, a partir del depósito de pastas de fibras diluidas en corrientes separadas. Las capas están conformadas preferentemente de diferentes tipos de fibras, siendo normalmente fibras relativamente largas de madera suave, y fibras relativamente cortas de madera dura, tal como son usadas en la elaboración de papel higiénico de capas múltiples. Si las capas individuales, son formadas inicialmente sobre bandas separadas, las capas son combinadas subsecuentemente cuando están húmedas para formar una bobina de papel higiénico con capas múltiples. Las fibras para la fabricación de papel comprenden preferentemente diferentes tipos de fibras, siendo normalmente fibras relativamente largas de madera suave, y fibras relativamente cortas de madera dura. Más preferentemente, las fibras de madera dura comprenden por lo menos aproximadamente el 50% de las fibras para la fabricación de papel, y dichas fibras de madera suave, comprenden por lo menos el 10% de dichas fibras para la fabricación de papel.

En la etapa del proceso de la presente invención, que comprende la transferencia de la bobina hacia un fieltro o material, ia etapa de compresión del fieltro mediante el proceso convencional, bien conocido en el arte, está expresamente incluido dentro del alcance de la presente invención. En esta etapa del proceso, se le extrae el agua a la bobina mediante la transferencia hacia un fieltro al que se le extrajo el agua, y mediante la compresión de la bobina de tal manera que, el agua sea removida de la bobina en el fieltro, a través de las operaciones de compresión, en las que la bobina es sometida a una presión desarrollada por miembros opuestos en forma mecánica, por ejemplo, rodillos cilindricos. Debido a las presiones substanciales necesarias para extraer el agua de la bobina en esta forma , las bobinas resultantes elaboradas mediante la compresión convencional del fieltro, son de densidad relativamente alta y se caracterizan por tener una densidad uniforme en toda la estructura de la bobina. En la etapa del proceso de la presente invención, que comprende la transferencia de la bobina semi-seca hacia un secador Yankee, la bobina es comprimida durante la transferencia hasta el aparato de tambor cilindrico de vapor, conocido en el arte como un secador Yankee. La transferencia se efectuada a través de medios mecánicos, tales como un tambor cilindrico opuesto, comprimido contra la bobina. También se puede aplicar vacío a la bobina conforme está siendo comprimida contra la superficie del secador Yankee. También pueden ser empleados múltiples tambores secadores Yankee.

Las variaciones más preferidas del proceso de fabricación de papel incluyen los llamados métodos de patrón densificado, en los cuales la estructura resultante se caracteriza por tener un campo de volumen relativamente superior a la densidad de la fibra relativamente baja, dispersado dentro del campo de volumen superior. El campo de volumen superior, se caracteriza de manera alternativa, como un campo de regiones acolchonadas. A las zonas densificadas, nos referimos de manera alternativa, como regiones de nudos. Las zonas densificadas, pueden estar separadas dentro del campo de volumen superior, o pueden estar interconectadas, ya sea completa o parcialmente, dentro del campo de volumen superior. Preferentemente, las zonas de densidad relativamente alta, son continuas y el campo de volumen superior es separado. Los procesos preferidos para la elaboración de las bobinas de papel higiénico con patrón densificado, están descritas en la Patente Estadounidense No. 3,301 ,746, otorgada a Sanford y Sisson, emitida el 31 de Enero de 1967, en la Patente Estadounidense No. 3,974,025, otorgada a Peter G. Ayers, emitida el 10 de Agosto de 1976, en la Patente Estadounidense No. 4, 191 ,609, otorgada a Paul D, Trokhan, emitida el 4 de marzo de 1980, y en la Patente Estadounidense No. 4,637, 859, otorgada a Paul D. Trokhan emitida el 20 de Enero de 1987, en la Patente Estadounidense No. 4,942,077 otorgada a Wendt y Asociados, emitida el 17 de Julio de 1990, en la Publicación de Patente Europea No. 0 617 164 A1 , otorgada a Hyland y Asociados, publicada el 28 de Septiembre de 1994, en la Publicación de Patente Europea No. 0 616 074 A1 , otorgada a Hermans y Asociados, publicada el 21 de Septiembre de 1994; estando todas ellas incorporadas a la presente descripción como referencia. Para formar bobinas con patrón densificado, la etapa de transferencia de la bobina inmediatamente después de formar la bobina es para un material formador, en lugar de un fieltro. La bobina es comprimida contra una formación de soportes, resultando de este modo, zonas densificadas en la bobina en ubicaciones geográficamente correspondientes a los puntos de contacto entre la formación de soportes y la bobina húmeda. Al resto de la bobina, el cual no es comprimido durante esta operación, nos referimos como el campo de volumen superior, Este campo de volumen superior puede ser desdensificado, mediante la aplicación de una presión fluida, tal como con un aparato de vacío o un secador a través de corriente de aire. Se le extrae el agua a la bobina, y es previamente secada de manera opcional, de una manera tal que se evite de manera substancial la compresión del campo de volumen superior. Esto se lleva a cabo preferentemente, mediante presión fluida, tal como con un aparato de vacío o con un secador de aire, o de manera alternativa, a través de la compresión en forma mecánica de la bobina contra una formación de soportes, en donde el campo de volumen superior no es comprimido. Las operaciones de extracción de agua, secado previo opcional y formación de las zonas densificadas, puede ser integrado total o parcialmente, con el objeto de reducir el número total de las etapas de procesamiento realizadas. El contenido de humedad de la bobina semi-seca en el punto de transferencia hacia la superficie del secador Yankee, es menor de aproximadamente el 40%, y el aire caliente es forzado a través de dicha bobina semi-seca, mientras la bobina semi-seca se encuentra sobre dicho material formador, con el fin de formar una estructura de baja densidad. La bobina de papel con patrón densificado es transferida hacia el secador Yankee y secada por completo, evitando preferentemente, la compresión en forma mecánica. En la presente invención, preferentemente desde aproximadamente el 8% hasta aproximadamente el 55% de la superficie de papel higiénico crepitado, comprende nudos densificados, los cuales tienen una densidad relativa de por lo menos el 125% de la densidad del campo de volumen superior. La formación de soportes es preferentemente un material portador de impresión el cual tiene un desplazamiento diseñado con un patrón de nudos, el cual opera como la formación de soportes, la cual facilita la formación de las zonas densificadas durante la aplicación de presión. El patrón de nudos constituye la formación de soportes, al que ya nos referimos con anterioridad. Los materiales portadores de impresión, están descritos en la Patente Estadounidense No. 3,301 ,746, otorgada a Sanford y Sisson, emitida el 31 de Enero de 1967, en la Patente Estadounidense No, 3,821 ,068, otorgada a Salvucci, Jr. y Asociados, emitida el 21 de Mayo de 1974, en la Patente Estadounidense No. 3,974,025, otorgada a Ayers, emitida el 10 de Agosto de 1976, en la Patente Estadounidense No. 3.573, 164, otorgada a Friedberg y Asociados, emitida el 30 de Marzo de 1971 , en la Patente Estadounidense No. 3,573, 164, otorgada a Amneus, emitida el 21 de octubre de 1969, en la Patente Estadounidense No. 4,239,065, otorgada a Trokhan, emitida el 16 de Óiciembre de 1980, y en la Patente Estadounidense No. 4,528,239, otorgada a Trokhan, emitida el 9 de Julio de 1985, las cuales se encuentran incorporadas a la presente descripción como referencia. Más preferentemente, se hace que la bobina embrionaria se conforme a la superficie de un material de impresión/secador de malla abierta, mediante la aplicación de una resistencia fluida a la bobina, y posteriormente, el pre-secado en forma térmica sobre dicho material, como parte de un proceso para la fabricación de papel de baja densidad.

Otra variación de las etapas del procesamiento incluidas dentro de la presente invención, incluye la formación de las llamadas estructuras de papel higiénico de capas múltiples sin compactar, sin patrón de densificado, tal como se describen en la Patente Estadounidense No. 3,812,000 otorgada a Joseph L. Salvucci, Jr. y Peter N. Yiannos, emitida el 21 de Mayo de 1974, y en la Patente Estadounidense No. 4,208,459, otorgada a Henry E. Becker, Albert L, McConnell, y Richard Schutte, emitida el 17 de Junio de 1980, ambas incorporadas a la presente descripción como referencia. En general, las estructuras de papel higiénico de capas múltiples sin compactar, y sin patrón densificado, son preparadas mediante el depósito de una composición para la fabricación de papel sobre una banda formadora foraminosa, tal como una banda Fourdrinier, para formar una bobina húmeda, drenando la bobina y removiendo el agua adicional sin compresión mecánica, hasta que la bobina tiene una consistencia de la fibra de por lo menos el 80%, y la bobina es crepitada. El agua es removida de la bobina mediante la extracción de agua al vacío y el secado térmico. La estructura resultante, es una hoja de volumen superior de fibras relativamente sin compactar suave, pero débil. El material enlazado, preferentemente es aplicado a algunas porciones de la bobina antes de la crepitación.

En la etapa del proceso de la presente invención que comprende el paso de remover del secador Yankee la bobina esencialmente seca por medio de una cuchilla de crepitación, es preferible minimizar el ángulo de impacto formado por la cuchilla de crepitación. Dichas configuraciones, aumentan en forma deseable la tensión en la bobina conforme es movida fuera del secador Yankee. Creemos que las composiciones para facilitar la crepitación de la presente invención, ofrecen el potencial para reducir el ángulo de impacto, sin que se presente el aumento esperado en la frecuencia de roturas de la bobina, ocasionadas por la obstrucción del bisturí.

La Figura 1 , es una representación esquemática, la cual ilustra un proceso para la fabricación de papel crepitado, para producir un papel higiénico crepitado fuerte y suave a través del uso de una composición para facilitar el crepitado. Estas modalidades preferidas, se detallan a continuación, en la descripción que se encuentra a continuación, la cual hace referencia a la Figura 1. La Figura 1 , es un vista lateral en elevación, de una máquina preferida para la fabricación de papel 80, de acuerdo con la presente invención. Haciendo referencia a la Figura 1 , la máquina para la fabricación de papel 80, comprende una recipiente con capas 81 , que tiene una cámara en la parte superior 82, una cámara en el centro 82b, y un cámara en la parte del fondo 83, una cubierta dividida 84, y una banda Fourdrinier 85, la cual rodea por encima y alrededor del rodillo opuesto 86, del desviador 90, de las cajas de succión al vacío 91 , del rodillo en forma horizontal 92, y de una pluralidad de rodillos rotatorios 94. Durante la operación, una composición para la fabricación de papel, es bombeada a través de la cámara del centro 82b, mientras que una tercera composición, es bombeada a través de la cámara del fondo 83, y de ahí hacia afuera de la cubierta dividida 84, por arriba y por abajo, sobre la banda Fourdriner 85, para formar ahí una bobina embrionaria 88, la cual comprende las capas 88a, 88b, y 88c. La extracción de agua, ocurre a través de la banda Fourdrinier 85, y es auxiliada por el desviador 90, y por las cajas al vacío 91. Conforme la banda Fourdrinier, efectúa la carrera de retorno en la dirección mostrada por la flecha, las regaderas 95 la limpian, antes de que comience otro recorrido sobre el rodillo opuesto 86. En la zona de transferencia de la bobina 93, la bobina embrionaria 88, es transferida hasta un material portador foraminoso 96, mediante la acción de la caja de transferencia al vacío 97. El material transportador 96, lleva la bobina desde la zona de transferencia 93, después de pasar por una caja de extracción de agua al vacío 98, a través de los pre-secadores por corriente de aire 100, y pasa dos rodillos rotatorios 101 , después de los cuales la bobina es transferida hasta un secador Yankee 108, mediante la acción del rodillo de presión 102. Posteriormente, el material transportador 96, es limpiado y se le extrae el agua, conforme concluye su vuelta mediante su paso por arriba y alrededor de los rodillos rotatorios adicionales 101 , de las regaderas 103, y de la caja de extracción de agua al vacío 105. La bobina de papel previamente secada, es asegurada en forma adhesiva a la superficie cilindrica del secador Yankee 108, auxiliada por el adhesivo aplicado mediante un aplicador en aerosol 109. El secado es terminado sobre secador Yankee de vapor caliente 108, y mediante la aplicación de aire caliente, el cual es calentado y circulado a través de la cubierta secadora 1 10, por medios que no están ilustrados. Posteriormente, la bobina es crepitada seca, desde el secador Yankee 108, por medio de un bisturí 1 1 , después de lo cual es denominada como la hoja de papel 70, la cual comprende una capa que hace contacto con el secador Yankee 71 , una capa central 73, y una capa que no hace contacto con el secador Yankee 75. Posteriormente, la hoja de papel 70, pasa a través de los rodillos de satinado 1 12 y 1 13, cerca de la parte circunferencial del rodillo 115, y desde ahí es devanada en un rodillo 1 16, sobre un núcleo 1 17, colocado en la barra 1 18. Haciendo referencia todavía a la Figura 1 , el origen de la parte de la capa que hace contacto con el secador Yankee 71 de la hoja de papel 70, es la composición bombeada a través de la cámara del fondo 83, del recipiente 81 , y cuya composición es aplicada directamente a la banda Fourdrinier 85, en donde se convierte en la capa 88c de la bobina embrionaria 88. El origen de la capa del centro 73 de la hoja de papel 70, es la composición depositada a través de la cámara 82b del recipiente 81 , y cuya composición forma la capa 88b, sobre parte superior de la capa 88c. El origen de la capa posterior que no hace contacto con el secador Yankee 75 de la hoja de papel 70, es la composición depositada a través de la cámara de la parte superior 82 del recipiente 81 , y cuya composición forma la capa 88a, sobre la parte superior de la capa 88b de la bobina embrionaria 88. Aunque la Figura 1 , muestra una máquina para la fabricación de papel 80, la cual tiene un recipiente 81 adaptado para producir una bobina de tres capas, dicho recipiente 81 , puede ser adaptado de manera alternativa, para producir bobinas sin capas, de dos capas u otras de capas múltiples. Adicionalmente, con respeto a la elaboración de la hoja de papel 70, incorporando la presente invención a la máquina para la fabricación de papel 80, en la Figura 1 , la banda Fourdrinier 85 debe ser de una malla fina, la cual tenga espacios relativamente pequeños con respecto a la longitud promedio de las fibras que constituyen la composición de fibras cortas, para que de este modo, se lleve a cabo una buena formación; y el material portador foraminoso 96, debe tener una malla fina, la cual tenga espacios abiertos relativamente pequeños, con respecto a la longitud promedio de las fibras, que constituyen la composición de fibras largas, para evitar de manera substancial, que el del material de la bobina embrionaria se acumule dentro de los espacios que se encuentran entre los filamentos del material 96. También con respecto a las condiciones del proceso para elaborar la hoja de papel que se presenta como ejemplo 70, preferentemente, la bobina de papel es secada hasta aproximadamente el 80% de la consistencia de la fibra, y más preferentemente hasta aproximadamente el 95% de la consistencia de la fibra, antes de la crepitación.

La Figura 2, es una representación esquemática, la cual ilustra una modalidad preferida de la etapa del proceso, que consiste de la incorporación de la composición para facilitar la crepitación de la presente invención, La descripción que se encuentra a continuación, con referencia a la Figura 2, señala esta modalidad preferida.

Se proporciona un tanque de almacenamiento 1 , para almacenar una pasta acuosa de fibras relativamente largas para la fabricación de papel. La pasta es transportada, por medio de una bomba 2, y pasa de manera opcional a través de un refinador 3, para desarrollar totalmente el potencial de la resistencia de las fibras relativamente largas para la fabricación de papel. Una tubería aditiva 4, transporta una resina para proporcionar la resistencia en estado seco o húmedo, según se desee en el producto final. Posteriormente, la pasta es acondicionada en un mezclador 5, para auxiliar en la absorción de la resina, Posteriormente, la pasta acondicionada adecuadamente, es diluida con agua pura 7, en una bomba de aspas 6, formando un pasta diluida de fibras largas para la fabricación de paoel 15.

Haciendo referencia todavía a la Figura 2, un recipiente de almacenamiento 8, es un depósito para una pasta de fibras cortas para la fabricación de papel . La tubería aditiva 9, transporta un componente de celulosa carboximetilo de la composición para facilitar la crepitación.. La bomba 10, actúa para transportar la pasta de fibras cortas para la fabricación de papel, así como para suministrarla para la dispersión de celulosa carboximetilo. La tubería aditiva 1 1 transporta un componente de inhibidor de enlace de la composición para facilitar la crepitación. La pasta es acondicionada de manera adicional en un mezclador 12, para auxiliar en la absorción de los aditivos, La tubería aditiva 13 transporta un componente de almidón catiónico de la composición para facilitar la crepitación, La pasta acondicionada adecuadamente es diluida con agua pura 7 en la succión de una bomba de aspas 14 para producir una pasta diluida de fibras cortas para la fabricación de papel 16. Preferentemente la pasta de fibra corta 16 para la fabricación de papel de la Figura 2, es dirigida hasta el proceso de fabricación de papel preferido, el cual se ilustra en la Figura 1 , y es divida en dos corrientes aproximadamente iguales, las cuales posteriormente son dirigidas hacia las cámaras del recipiente 82 y 83, formando finalmente la capa que no está en contacto con el secador Yankee 75 y la capa que hace contacto con el secador Yankee 71 , respectivamente, del papel higiénico crepitado fuerte y suave, De manera similar, haciendo referencia a la Figura 2, la pasta de fibras acuosas largas para la fabricación de papel 22, es dirigida preferentemente, hacia adentro de la cámara del recipiente 82b, formando finalmente la capa central 73, de! papel higiénico crepitado fuerte y suave.

Las ventajas obtenidas a través de la práctica de la presente invención, incluyen: a) El porcentaje de crepitación, puede ser reducido sin generar las dificultades de operación, o la degradación de la suavidad de la bobina, lo cual existiría sin las características de la presente invención; y b) Los beneficios son obtenidos sin perder la resistencia de la bobina, o la adhesión al secador Yankee. Sin desear ser limitados por la teoría, o limitar de otro modo la presente invención, se derece la siguiente descripción, para explicar la forma en que funciona la adición de la composición para facilitar la crepitación para que se puedan obtener estos beneficios. Creemos que el inhibidor de enlace, evita la formación de enlaces de hidrógeno relativamente rígidos, El carácter iónico de la celulosa carboximetilo y del almidón catiónico, reconstruye el enlace en una forma alternativa, que consisten en la formación de una energía superior, pero con menos frecuencia en los enlaces. El resultado, como una función de su resistencia final, es una bobina con una rigidez reducida. Como resultado, cuando durante la fabricación de papel se intenta aplicar tensión a la bobina para transportarla hasta el carrete devanador, el trabajador debe operar el carrete devanador a una velocidad de devanado más alta, con el objeto de inducir una tensión determinada en la bobina. El resultado, es un porcentaje (%) de crepitación inferior, sin las desventajas de operación comunes , las cuales podrían ocurrir con dicho movimiento.

Otros Aditivos Pueden ser agregados otros materiales a la composición acuosa para la fabricación de papel, o a la bobina embrionaria, para impartir al producto otras características, o mejorar el proceso de fabricación de papel, siempre y cuando no afecten de manera significativa y adversa la suavidad o los aspectos de mejora de la eficiencia de la crepitación de la presente invención. Los materiales que se encuentran a continuación, están incluidos expresamente, pero su inclusión no se presenta con la intención de que todos sean incluidos. Pueden ser incluidos otros materiales, siempre y cuando no interfieran o contrarresten las ventajas de la presente invención. Si se desea la resistencia húmeda permanente, se pueden agregar a la estructura para la fabricación de papel, o a la bobina embrionaria, el grupo de químicos que incluye: poliamida-epiclorhidrín, poliacrilamidas, látexes de estireno-butadieno; alcohol poiivinílico insolubilizado; urea-formaldehido; polietilenoimina, polímeros de quitosán y mezclas de los mismos. Las resinas de poliamida-epiclorhidrín, son resinas catiónicas de resistencia húmeda, las cuales se ha descubierto que son particularmente útiles. Los tipos adecuados de dichas resinas, están descritos en la Patente Estadounidense No. 3,700,623, emitida el 24 de octubre de 1972, y la Patente Estadounidense No. 3,772,076, emitida el 13 de Noviembre de 1973, ambas otorgadas a Keim, las cuales se encuentran incorporadas a la presente descripción como referencia. Una fuente comercial, de una resina poliamida-epiclorhidrin útil, es Hercules, Inc. , de Wilmington, Delaware, la cual comercializa dicha resina, bajo la marca Kymene 557HR.

Los auxiliares de retención para la fabricación de papel, son usados para incrementar la retención en la bobina de los sólidos finos de la composición durante el proceso de fabricación de papel. Sin la retención adecuada de los sólidos finos, éstos son, ya sea perdidos por el flujo del proceso, o acumulados en concentraciones excesivamente altas en el circuito de recirculación del agua pura, causando dificultades que incluyen la acumulación de los mismos y el drenaje irregular. El uso de dichas resinas, en combinación con la composición para facilitar la crepitación, se encuentra expresamente incluida dentro del alcance de la presente invención, Una fuente comercial para los auxiliares de retención a base de resina poliacrilamida, es Hercules, Inc. de Wilmington, Delaware, la cual comercializa uno de estos tipos de resina, bajo la marca de Reten" 1232. Muchos productos de papel crepitado, deben tener una resistencia limitada cuando se humedecen, debido a la necesidad de desecharlos en los baños, en sistemas sépticos y de alcantarillado. Si a estos productos se les imparte resistencia húmeda, es preferible que sea una resistencia húmeda efímera , caracterizada por una disminución de parte de, o toda su resistencia al en presencia del agua. Si se desea la resistencia húmeda efímera, se pueden seleccionar materiales enlazadores del grupo que consiste de almidón de dialdehido u otras resinas con funcionalidad de aldehido, tales como Co-Bond 1000R, comercializado por National Starch and Chemical Company, Parez 750R comercializado por Cytec de Stamford, CT y la resina descrita en la Patente Estadounidense No. 4,981 ,557, emitida el 1 o de Enero de 1991 , otorgada a Bjorkquist, la cual se encuentra incorporada a la presente descripción como referencia.

Si se necesita una absorbencia mejorada, se pueden usar surfactantes, para tratar las bobinas de papel higiénico crepitado de la presente invención. El nivel de surfactante, si es usado, es preferentemente de desde aproximadamente el 0.01 % hasta aproximadamente el 2.0% por peso, basado en le peso de la fibra seca del papel higiénico. Preferentemente, los surfactantes tienen cadenas alquilo, con ocho o más átomos de carbono. Los surfactantes aniónicos de ejemplo, son los sulfonatos de alquilo lineal, y sulfonatos de alquílobenceno. Los surfactantes no iónicos de ejemplo, son los alquiloglicósidos, los cuales incluyen esteres de alquiloglicósido tales como el Crodesta SL-40R, el cual se puede conseguir en Croda, Inc. (New York, NY); los esteres de alquiloglicósido, tales como los que se describen en la Patente Estadounidense No. 4,001 ,389, otorgada a W. K. Langdon, y Asociados, emitida el 8 de Marzo de 1977; y los esteres de alquilopolietoxilados, tales como Pegosperse 200 ML, comercializado por Glyco Chemicals, Inc. , (Greenwich, CT), e IGEPAL RC-520R, disponible en Rhone Poulenc Corporation (Cranbury, NJ). La presente invención, también puede ser usada en conjunto con adhesivos y cubiertas, diseñados para rociarse sobre la superficie de la bobina, o sobre el secador Yankee, estando diseñados dichos productos para controlar la adhesión al secador Yankee. Por ejemplo, la Patente Estadounidense No. 3,926,716, otorgada a Bates, la cual se encuentra incorporada a la presente descripción como referencia, describe un proceso que usa una dispersión acuosa de alcohol polivínílico, con cierto grado de hidrólisis y viscosidad, para mejorar la adhesión de las bobinas de papel a los secadores Yankee. Dichos alcoholes polivinílicos, que son vendidos por Air Products and Chemicals, Inc. de Allentown, Pa, bajo el nombre comercial de Airvol , pueden ser usados en conjunto con la presente invención. Otras cubiertas para el secador Yankee, recomendadas de manera similar, para usarse directamente en el secador Yankee, o en la superficie de la hoja, son resinas catiónícas poliamina o poliamida, tales como las que son producidas por Houghton International de Valley Forge, Pa, bajo el nombre comercial de RezosolR, y UnisdetR, y las que se consiguen bajo el nombre comercial de Crepetrol , fabricadas por Hercules, Inc. , de Wilmington, Delaware, Estas resinas también pueden ser usados con la presente invención. Aunque no estamos limitados por la teoría, creemos que los productos adhesivos en forma de aerosol, actúan principalmente como modificadores de la adhesión de la bobina, mientras que la composición para facilitar la crepitación de la presente invención, actúa como un modificador de la cohesión de la bobina; por consiguiente, el uso de un adhesivo adecuado para el secador Yankee, con frecuencia complementará, en lugar de competir, con el funcionamiento de la composición interna para facilitar la crepitación, tal y como ha sido detallada en la presente descripción. Preferentemente, la bobina es asegurada al secador Yankee por medio de un adhesivo seleccionado del grupo que consiste de una resina de alcohol polivinílíco parcialmente hidrolizada, resina poliamida, resina poliamina, aceite mineral, y mezclas de los mismos. Más preferentemente, el adhesivo es seleccionado del grupo que consiste de resina epiclorhidrín poliamida, aceite mineral, y mezclas de los mismos. Las listas anteriores de aditivos químicos opcionales, han sido proporcionadas exclusivamente a manera de ejemplo, y no significan una limitación para el alcance de la presente invención.

La bobina de papel higiénico con capas múltiples de la presente invención, puede ser usada en cualquier aplicación en las que se requieran bobinas de papel higiénico de capas múltiples, suave y absorbente. Los usos particularmente ventajosos de la bobina de papel higiénico de capas múltiples de la presente invención, se encuentran en los productos de papel higiénico para uso sanitario y pañuelos faciales.

Procedimientos Analíticos y de Prueba Las técnicas cuantitativas para determinar los constituyentes de los compuestos para facilitar la crepitación presentes en las bobinas de la presente invención, se encuentran disponibles en el arte aplicable, y puede ser aplicado cualquier método aceptable.

A. Densidad La densidad de un papel higiénico de capas múltiples, tal y como es usado dicho término en la presente descripción, es la densidad promedio calculada como el peso de base de ese papel, dividido entre el calibre; incorporando las conversiones de unidad adecuadas. El calibre del papel higiénico de capas múltiples, tal como se usa en la presente descripción, es el espesor del papel, en el momento en que es sometido a una carga de compresión de 95 g/pulg* (15.5 g/cm2).

B. Determinación de Peso Molecular La característica que distingue de manera esencial a los materiales poliméricos, es su peso molecular. Las propiedades que han hecho posible que los polímeros, sean usados en una diversidad de aplicaciones, se derivan casi completamente de su naturaleza macromolecular. A fin de caracterizar plenamente estos materiales, es esencial contar con algunos medios para determinar y definir sus pesos moleculares, y sus distribuciones de peso molecular. Es más correcto, usar el término "masa molecular relativa", en lugar de "peso molecular", pero en la tecnología de los polímeros, el segundo es usado en forma más general. No siempre es práctico determinar las distribuciones del peso molecular. Sin embargo, esto se está convirtiendo en una práctica más común, usando las técnicas de cromatografía. Más bien, el recurso es establecido para expresar el tamaño molecular, en términos de los promedios de peso molecular, Promedios de Peso Molecular Si consideramos una simple distribución de peso molecular, la cual representa la fracción de peso (w¡) de moléculas que tienen una masa molecular relativa (M¡), es posible definir algunos valores promedio útiles. El cálculo de promedios llevado a cabo en base al número de moléculas (N¡), de un tamaño en particular (M¡), obtiene el Peso Molecular del Número Promedio, n ~ S N |, M IVI | S N, Una consecuencia importante de esta definición, es que el Peso Molecular del Número Promedio en gramos, contiene el número de moléculas Avogadro. Esta definición de peso molecular, es consistente con aquella de las especies moleculares monodispersadas, por ejemplo, moléculas que tienen el mismo peso molecular. Es de mayor relevancia, el reconocimiento de que si el número de moléculas en una masa determinada de un polímero de polidispersión, puede ser determinado de alguna manera, posteriormente Mn, puede ser fácilmente calculada. Esta es la base de las medidas de propiedad coligativa. El cálculo del promedio sobre las bases de las fracciones de peso (W¡) de moléculas de una masa determinada (M¡), conduce a la definición de Pesos Moleculares de Peso Promedio S W, S N¡ M¡ w, es un significado que tiene una utilidad mayor, para expresar los pesos moleculares de un polímero que n, ya que esto refleja de manera más exacta, dichas propiedades en la forma de propiedades mecánicas y de viscosidad fundida de los polímeros y por consiguiente, es usado en la presente invención.

C. Análisis Cuantitativo del Compuesto de Amonio Cuaternario Por ejemplo, el nivel de compuesto de amonio cuaternario, tal como el Cloruro de DiSebo DiMetil Amonio (Hidrogenado) (DHTDMAC), el cual es retenido por el papel higiénico, puede ser determinado mediante la extracción del solvente del DHTDMAC, por medio de un solvente orgánico, seguida por una trituración aniónica/cati?nica, usando como indicador un Bromuro de Dimídio.

Estos métodos se presentan a manera de ejemplo, y no significa que se excluyan otros métodos, los cuales pueden ser útiles para la determinación de los niveles de algunos componentes en particular, los cuales son retenidos por el papel higiénico, Los siguientes ejemplos se presentan con el fin de ilustrar la práctica de la presente invención y no tienen la intención de limitar la misma.

EJEMPLOS El propósito de estos ejemplos es la ilustración de las ventajas de la presente invención, para producir de manera eficiente un papel higiénico crepitado fuerte y suave. Para esta ilustración, se utilizó una máquina Fourdrinier piloto a escala, para la fabricación de papel para elaborar el papel higiénico crepitado, con o sin la incorporación de las características de la presente invención.

EJEMPLO 1 Este Ejemplo, ilustra un proceso que incorpora una modalidad preferida de la presente invención, usando la banda Fourdrinier piloto a escala:. Se prepara una pasta acuosa de fibras NSK con una consistencia aproximada del 3% usando un elaborador convencional de pulpa y dicha pasta es pasada a través del tubo de alimentación hacia el recipiente de la banda Fourdrinier. Con el objeto de impartir una resistencia húmeda temporal al producto terminado, se preparó una dispersión al 1 % de Co-BOND 1000® de National Starch y se le agregó al tubo de alimentación que contenía la pasta de NSK en un rango suficiente para abastecer el Co-BOND 1000® al 1 % basado en el peso seco de las fibras de NSK. La absorción de la resina de resistencia húmeda temporal es aumentada pasando la pasta tratada a través de un mezclador en línea. La pasta de NSK es diluida con agua pura hasta una consistencia aproximada del 0.2% en la bomba de aspas. Se elaboró una pasta acuosa de fibras de eucalipto de aproximadamente el 3% por peso usando un reprocesador de pulpa convencional. El eucalipto es pasado a través del tubo de alimentación en donde se le agregan los constituyentes de la composición para facilitar la crepitación.. Primero se le agrega la celulosa carboximetilo, La celulosa carboximetilo se disuelve primero en agua y es diluida hasta una potencia de solución del 1 % por peso. Para preparar la solución de CMC se utilizó la CMC-7MT® de Hercules. La solución acuosa de CMC es agregada a la pasta acuosa de fibras de eucalipto en un rango de 0.25% de CMC por peso, basado en el peso de las fibras de eucalipto secas. La pasta acuosa de las fibras de eucalipto es pasada a través de una fuente centrífuga de alimentación para ayudar en la distribución de la CMC. Luego se le agrega la composición del inhibidor de enlace. La composición del inhibidor de enlace es Sulfato de Metilo de Disebo Dimetil Amonio (DTDMAM). El DTDMAMS es sometido a un calentamiento previo (170° F) y luego se forma una pasta con agua acondicionada mediante un calentamiento previo a 170° F. El agua es agitada durante la adición del DTDMAMS para ayudar a su dispersión. La concentración de la dispersión de DTDMAMS resultante es del 1 % por peso, y es agregada al tubo de alimentación de la pasta de eucalipto en un rango de 0.375% por peso de DTDMAMS basado en peso de las fibras de eucalipto secas. La absorción del DTDMAMS en el eucalipto es aumentada, pasando la pasta a través de un mezclador en línea. Posteriormente se agrega el almidón catiónico. Se utiliza RediBOND 5320®, un forma de almidón de maíz ceroso previamente dispersado. La dispersión de almidón es diluida primero hasta una concentración del 12% de los sólidos y es agregada a la pasta de fibras de eucalipto que está viajando en un rango del 0.625% por peso de almidón catiónico basado en el peso de las fibras de eucalipto secas. La pasta de eucalipto pasa a la segunda bomba de aspas en donde es diluida con agua pura hasta una consistencia de aproximadamente el 0.2%. Las pastas de NSK y eucalipto son conducidas dentro del recipiente de canales múltiples equipado adecuadamente para la elaboración de capas y para mantener las corrientes en la forma de capas separadas hasta que son descargadas sobre la banda Fourdrinier en movimiento. Se usó un recipiente con tres cámaras. La pasta de eucalipto con un contenido del 80% del peso seco del papel final es conducida hacia las cámaras que conducen a cada una de las dos capas exteriores, mientras que la pasta de NSK la cual comprende el 20% del peso seco del papel final es conducida a una cámara que conduce a una capa que se encuentra entre las dos capas de eucalipto. Las pastas de NSK y eucalipto son combinadas en la descarga del recipiente para formar una pasta compuesta.

La pasta compuesta es descargada sobre la banda Fourdrinier en movimiento y se le extrae el agua con la ayuda de un desviador y cajas de vacío. La bobina embrionaria húmeda es transferida desde la banda Fourdrinier, con una consistencia de la fibra de aproximadamente el 15% en el punto de transferencia, a un material formador con patrones de cinco rejillas, con una configuración de tejido de satín que tiene 84 monofilamentos en la dirección de la máquina y 76 monofilamentos en la dirección transversal de la máquina por pulgada, respectivamente, y aproximadamente el 36% de área con nudos. La extracción del agua adicional se llevó a cabo por medio de vacío auxiliado por drenaje hasta que la bobina tuvo una consistencia de la fibra de aproximadamente el 28%. Mientras permanece en contacto con el material formador que contiene el patrón, la bobina a la que se le aplicó el patrón, es secada previamente por un aparato soplador de aire hasta una consistencia de la fibra de aproximadamente el 62% por peso. La bobina semi-seca es adherida después a la superficie de un secador Yankee con un adhesivo de crepitación rociado, el cual comprende una solución acuosa a 0.125% de alcohol polivinílico. El adhesivo de crepitación es suministrado a la superficie del secador Yankee en un rango del 0, 1 % de sólidos adhesivos basado en el peso seco de la bobina. La consistencia de la fibra es aumentada hasta aproximadamente el 96% antes de que la bobina sea crepitada en seco en el secador Yankee mediante un bisturí.

El bisturí tiene un ángulo de biselado de aproximadamente 20 grados, el cual está colocado con relación al secador Yankee para proporcionar un ángulo de impacto de aproximadamente 76 grados. El porcentaje de crepitación es ajustado hasta aproximadamente el 12% operando el secador Yankee en una velocidad de aproximadamente 800 ppm (pies por minuto) (aproximadamente 244 metros por minuto), mientras se forma un rollo con la bobina seca a una velocidad de 704 ppm (216 metros por minuto). La bobina es convertida en un producto de papel higiénico de tres capas, de una sola hoja con patrón de crepitación densificado de aproximadamente 18 libras por 3000 pies2 de peso de base.

EJEMPLO COMPARATIVO 1 Este ejemplo ilustra un proceso de referencia, el cual no incorpora las características de la presente invención. Este proceso está ilustrado por los siguientes pasos: Se prepara una pasta acuosa de fibras NSK con una consistencia aproximada del 3% usando un elaborador convencional de pulpa y dicha pasta es pasada a través del tubo de alimentación hacia el recipiente de la banda Fourdrinier. Con el objeto de impartir una resistencia húmeda temporal al producto terminado, se preparó una dispersión al 1 % de Co-BOND 1000® de National Starch y se le agregó al tubo de alimentación que contenía la pasta de NSK en un rango suficiente para abastecer el Co-BOND 1000® al 1 % basado en el peso seco de las fibras de NSK. La absorción de la resina de resistencia húmeda temporal es aumentada pasando la pasta tratada a través de un mezclador en línea.

La pasta de NSK es diluida con agua pura hasta una consistencia aproximada del 0.2% en la bomba de aspas. Se elaboró una pasta acuosa de fibras de eucalipto de aproximadamente el 3% por peso usando un reprocesador de pulpa convencional. El eucalipto es pasado a través del tubo de alimentación a otra bomba de aspas en donde es diluida con agua pura hasta una consistencia de aproximadamente el 0,2%. Las pastas de NSK y eucalipto son conducidas dentro del recipiente de canales múltiples equipado adecuadamente para la elaboración de capas y para mantener las corrientes en la forma de capas separadas hasta que son descargadas sobre la banda Fourdrinier en movimiento. Se usó un recipiente con tres cámaras. La pasta de eucalipto con un contenido del 80% del peso seco del papel final es conducida hacia las cámaras que conducen a cada una de las dos capas exteriores, mientras que la pasta de NSK la cual comprende el 20% del peso seco del papel final es conducida a una cámara que conduce a una capa que se encuentra entre las dos capas de eucalipto. Las pastas de NSK y eucalipto son combinadas en la descarga del recipiente para formar una pasta compuesta. La pasta compuesta es descargada sobre la banda Fourdrinier en movimiento y se le extrae el agua con la ayuda de un desviador y cajas de vacío. La bobina embrionaria húmeda es transferida desde la banda Fourdrinier, con una consistencia de la fibra de aproximadamente el 15% en el punto de transferencia, a un material formador con patrones de cinco rejillas, con una configuración de tejido de satín que tiene 84 monofilamentos en la dirección de la máquina y 76 monofilamentos en la dirección transversal de la máquina por pulgada, respectivamente, y aproximadamente el 36% de área con nudos. La extracción del agua adicional se llevó a cabo por medio de vacío auxiliado por drenaje hasta que la bobina tuvo una consistencia de la fibra de aproximadamente el 28%. Mientras permanece en contacto con el material formador que contiene el patrón, la bobina a la que se le aplicó el patrón, es secada previamente por un aparato soplador de aire hasta una consistencia de la fibra de aproximadamente el 62% por peso. La bobina semi-seca es adherida después a la superficie de un secador Yankee con un adhesivo de crepitación rociado, el cual comprende una solución acuosa a 0.125% de alcohol polivinílico. El adhesivo de crepitación es suministrado a la superficie del secador Yankee en un rango del 0.1 % de sólidos adhesivos basado en el peso seco de la bobina. La consistencia de la fibra es aumentada hasta aproximadamente el 96% antes de que la bobina sea crepitada en seco en el secador Yankee mediante un bisturí. El bisturí tiene un ángulo de biselado de aproximadamente 25 grados, el cual está colocado con relación al secador Yankee para proporcionar un ángulo de impacto de aproximadamente 81 grados. El porcentaje de crepitación es ajustado hasta aproximadamente el 18% operando el secador Yankee en una velocidad de aproximadamente 800 ppm (pies por minuto) (aproximadamente 244 metros por minuto), mientras se forma un rollo con la bobina seca a una velocidad de 656 ppm (201 metros por minuto).

La bobina es convertida en un producto de papel higiénico de tres capas, de una sola hoja con patrón de crepitación densificado de aproximadamente 18 libras por 3000 pies2 de peso de base. Tanto el Ejemplo 1 , como el Ejemplo Comparativo 1 , producen una tensión en la bobina de un rango aceptable para evitar la ondulación de la bobina originada por la tensión baja o la rotura que se deriva de la tensión alta. Para confirmar los beneficios del producto y el proceso del Ejemplo 1 , contra los del Ejemplo Comparativo 1 , deberá notarse que la bobina del Ejemplo 1 fue producida con una velocidad de devanado que es un 6% más rápida y el papel higiénico fue calificado como más suave por un panel de jueces expertos.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S 1. Un papel higiénico crepitado suave, el cual comprende: a) fibras para la fabricación de papel; y " b) una composición para facilitar la crepitación, la cual comprende: i) desde aproximadamente el 0.02% hasta aproximadamente el 1 .0% por peso, de un inhibidor de enlace, basado en el peso seco de las fibras para la fabricación de papel; ii) desde aproximadamente el 0.02% hasta aproximadamente el 0.5% por peso, de una celulosa carboximetilo soluble en agua, basado en el peso seco de las fibras para la fabricación de papel; y iii) desde aproximadamente el 0.05% hasta aproximadamente el 3.0% por peso, de un almidón catiónico, basado en el peso seco de las fibras para ta fabricación de papel;
2. El papel higiénico tal como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho inhibidor de enlace está presente en una proporción de peso, con relación a la celulosa carboximetilo de desde aproximadamente 1 :5 hasta aproximadamente 5: 1 , y en donde dicho inhibidor de enlace es un compuesto de amonio cuaternario.
3. El papel higiénico tal como se describe en la Reivindicación 2, caracterizado además porque dichas fibras para la fabricación de papel, comprenden una mezcla de fibras de madera y fibras de madera suave, comprendiendo dichas fibras de madera dura por lo menos aproximadamente el 50%, y dichas comprendiendo fibras de madera suave por lo menos aproximadamente el 10% de dichas fibras para la fabricación de papel.
4. El papel higiénico tal como se describe en la Reivindicación 3, caracterizado además porque dicho papel higiénico, comprende por lo menos dos capas sobrepuestas, una capa interior y por lo menos una capa exterior, colocada en forma contigua con dicha capa interior.
5. El papel higiénico tal como se describe en la Reivindicación 4, caracterizado además porque dicho papel higiénico, comprende tres capas sobrepuestas, una capa interior, y dos capas exteriores, estando localizada dicha capa interior entre las dos capas exteriores.
6. El papel higiénico tal como se describe en la Reivindicación 5, caracterizado además porque dicha capa interior, comprende fibras de madera suave que tienen una longitud promedio, mayor a por lo menos aproximadamente 2.0 mm, y dichas capas exteriores comprenden fibras de madera dura que tienen una longitud promedio menor a aproximadamente 1 ,0 mm.
7. El papel higiénico tal como se describe en la Reivindicación 6, caracterizado además porque las fibras de madera suave, comprenden fibras Kraft de madera suave, y las fibras de madera dura, comprenden fibras Kraft de eucalipto,
8. El papel higiénico tal como se describe en la Reivindicación 7, caracterizado además porque la composición para facilitar la crepitación, está incorporada en por lo menos una de dichas capas exteriores.
9. El papel higiénico tal como se describe en la Reivindicación 8, caracterizado además porque la composición para facilitar la crepitación, está incorporada en ambas de dichas capas exteriores.
10. El papel higiénico tal como se describe en la Reivindicación 2, caracterizado además porque dicho papel higiénico crepitado, es un papel con patrón densificado.
11 . El papel higiénico tal como se describe en la Reivindicación 2, caracterizado además porque la celulosa carboximetilo, tiene un peso molecular dentro del rango de desde aproximadamente 90,000 hasta aproximadamente 700,000,
12. El papel higiénico tal como se describe en la Reivindicación 1 1 , caracterizado además porque la celulosa carboximetilo, tiene un grado de substitución dentro del rango de desde aproximadamente 0.3 hasta aproximadamente 1 ,4,
13. El papel higiénico tal como se describe en la Reivindicación 2, caracterizado además porque el almidón catiónico, tiene un grado de substitución dentro del rango de desde aproximadamente 0,01 hasta aproximadamente 0.1 ,
14. El papel higiénico tal como se describe en la Reivindicación 13, caracterizado además porque el almidón catiónico, es derivado de maíz ceroso.
15. El papel higiénico tal como se describe en la Reivindicación 2, caracterizado además porque el compuesto de amonio cuaternario tiene la siguiente fórmula: (Rl )4-m - N+ - [R2]m X- en donde m es desde 1 hasta 3; cada R -| es un grupo alquilo de C -j -Cs, grupo hidroxialquilo, grupo hidrocarbilo o grupo hidrocarbilo substituido, grupo alcoxilado, grupo bencilo, o mezclas de los mismos; cada R2 - es un grupo alquilo de C9-C41 , grupo hidroxíalquilo, grupo hidrocarbilo o grupo hidrocarbilo substituido, grupo alcoxilado, grupo bencilo. o mezclas de los mismos; y X- es cualquier anión compatible con un suavizante.
16. El papel higiénico tal como se describe en la Reivindicación 15, caracterizado además porque cada R 1 es seleccionada de alquilo de C1 -C3, y cada R2 es seleccionada del alquilo de C i s-C-i ß-
17. El papel higiénico tal como se describe en la Reivindicación 16, caracterizado además porque cada R -| es metilo y, X" es cloruro o sulfato de metilo.
18, El papel higiénico tal como se describe en la Reivindicación 17, caracterizado además porque el compuesto de amonio cuaternario, es cloruro de disebo dimetil amonio (hidrogenado).
19, El papel higiénico tal como se describe en la Reivindicación 17, caracterizado además porque el compuesto de amonio cuaternario, es sulfato de metilo de disebo dimetil amonio (hidrogenado.
20. El papel higiénico tal como se describe en la Reivindicación 15, caracterizado además porque el substituyente R2, es derivado de fuentes de aceite vegetal.
21. El papel higiénico tal como se describe en la Reivindicación 2, caracterizado además porque dicho inhibidor de enlace está presente en una proporción relativa a la celulosa carboximetilo de desde aproximadamente 1 :2 hasta aproximadamente 2: 1 .
22. Un proceso de fabricación de papel higiénico crepitado, el cual comprende los pasos de: a) formación de una pasta acuosa de fibras para la fabricación de papel; b) agregar una composición para facilitar la crepitación, la cual comprende: i) desde aproximadamente el 0.02% hasta aproximadamente el 1 .0% por peso, de un inhibidor de enlace, basado en el peso seco de las fibras para la fabricación de papel; ii) desde aproximadamente el 0.2% hasta aproximadamente el 0.5% por peso, de una celulosa carboximetilo soluble en agua, basado en el peso seco de las fibras para la fabricación de papel; y iii) desde aproximadamente el 0,05% hasta aproximadamente el 3.0% por peso, de un almidón catiónico, basado en el peso seco de las fibras para la fabricación de papel; en donde dicho inhibidor de enlace, está presente en una proporción relativa a la celulosa carboximetilo de desde aproximadamente 1 :5 hasta aproximadamente 5: 1 ; c) depositar las fibras para la fabricación de papel, sobre una superficie foraminosa, de manera que el exceso de agua usado para formar la dispersión, sea removido para formar una bobina embrionaria; d) transferir la bobina embrionaria, hasta una superficie transportadora, sobre la cual la extracción de agua continúa hasta que es formada una bobina semi-seca, siendo seleccionada dicha superficie del transportador del grupo que consiste de fieltros para la fabricación de papel, y materiales de formación; e) transferir la bobina semi-seca, hasta la superficie de un secador Yankee, sobre el cual se continúa el proceso de secado, hasta que la bobina alcanza una condición substancialmente seca; f) remover la bobina seca del secador Yankee, por medio de una cuchilla de crepitación; y g) devanar la bobina crepitada, alrededor de un carrete
23. El proceso tal como se describe en la Reivindicación 22, caracterizado además porque los constituyentes de dicha composición para facilitar la crepitación, son agregados en forma separada, como dispersiones acuosas a dicha pasta acuosa de fibras para la fabricación de papel, antes de depositar las fibras sobre dicha superficie foraminosa.
24. El proceso tal como se describe en la Reivindicación 23, caracterizado además porque dicho inhibidor de enlace, es un compuesto de amonio cuaternario.
25. El proceso tal como se describe en la Reivindicación 24, caracterizado además porque el compuesto de amonio cuaternario es agregado antes que el almidón catiónico,
26. El proceso tal como se describe en la Reivindicación 25, caracterizado además porque la celulosa carboximetilo, es agregada a dicha pasta acuosa, antes que el Inhibidor de enlace de amonio cuaternario.
27. El proceso tal como se describe en la Reivindicación 22, caracterizado además porque dicha superficie transportadora es un material formador, de tal manera que dicho papel higiénico es fabricado con un patrón densificado.
28. El proceso tal como se describe en la Reivindicación 27, caracterizado además porque el contenido de humedad de la bobina semiseca en el punto de transferencia a la superficie del secador Yankee, es menor de aproximadamente el 40%.
29. El proceso tal como se describe en ta Reivindicación 28, caracterizado además porque el aire caliente, es pasado a través de dicha bobina semi-seca, mientras que la bobina semi-seca, esta sobre dicho material formador con el objeto de formar una estructura de baja densidad.
30. El proceso tal como se describe en la Reivindicación 22, caracterizado además porque dicha bobina es asegurada al secador Yankee, por medio de un adhesivo, seleccionado del grupo que consiste de resina de alcohol polivinílico parcialmente hidrolizado. resina de poliamida, resina de poliamina, aceite mineral, y mezclas de los mismos.
31. El proceso tal como se describe en la Reivindicación 30, caracterizado además porque dicho medio adhesivo, es seleccionado del grupo que consiste de resina epiclorhidrín poliamida, aceite mineral, y mezclas de los mismos, EXTRACTO DEL INVENTO Se describen, productos de papel higiénico crepitado suave, ¡os cuales comprenden fibras para la fabricación de papel, y una composición para facilitar el crepitado, La composición para facilitar el crepitado, comprende un inhibidor de enlace, un almidón catiónico y una celulosa carboximetilo. Preferentemente, el inhibidor de enlace es un compuesto de amonio cuaternario, El uso de un inhibidor de enlace, el almidón catiónico y la celulosa carboximetilo, dan como resultado un papel higiénico crepitado, el cual es tanto fuerte como suave. También se describe, un proceso para la fabricación de papel, el cual comprende la adición de la composición para facilitar el crepitado. La composición para facilitar el crepitado, ofrece el potencial para mejorar la capacidad de producción.