PT1907623E

PT1907623E - Materiais lignocelulósicos e os produtos feitos deles

Info

Publication number: PT1907623E
Application number: PT06752181T
Authority: PT
Inventors: Zheng Tan; Damaris Lorenzoni; Gopal Goyal; Sen Yang
Original assignee: Int Paper Co
Priority date: 2005-05-02
Filing date: 2006-05-02
Publication date: 2012-07-16
Also published as: JP2017014679A; AU2006242090B2; US8007635B2; US20110287275A1; DK3575489T3; DK2840182T3; ES2385578T3; RU2387669C2; US20150007953A1; EP3862485A1; EP1907623B1; BRPI0612329A2; PL1907623T3; CN101171389B; PL2527531T3; EP1907623A1; NZ562593A; JP2008542553A; JP5657719B2; PT2527531E

Description

DESCRIÇÃO MATERIAIS LIGNOCELULÓSICOS E OS PRODUTOS FEITOS DELES APLICAÇÃO(ÕES) RELACIONADA(S)

Esta aplicação reivindica a prioridade do Pedido de Patente dos Estados Unidos número 60/676,828, depositado a 2 de Maio de 2005; e o Pedido de Patente dos Estados Unidos número 60/760,073, depositado a 19 de janeiro de 2006.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Pastas de celulose têm sido usadas numa variedade de cuidados pessoais ou produtos de cuidados médicos absorventes, por exemplo, fraldas felpa ou artigos para incontinentes. Uma -questão importante dessas aplicações é o odor causado pelos fluidos corporais. No caso da fralda felpa, o odor de amoníaco da urina é a principal preocupação. Para outras aplicações a questão dos maus cheiros pode ser causada por outras substâncias contendo azoto ou contendo enxofre.

Da literatura, descobriu-se que uma variedade de aditivos tem sido utilizada para absorver os odores. Ver, por exemplo, as Patentes EUA N°s 6765042 e 6852904, e o Pedido de Patente EUA No.00268281A1. A patente EUA 2005/0061455 descreve um processo compreendendo o tratamento de uma pasta celulósica com peróxido de hidrogénio na presença de um catalisador de metal de transição.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO 1

Um aspeto da presente invenção refere-se a um processo tal como definido na presente reivindicação 1 que compreende o tratamento de um material lignocelulósico; de preferência em forma de partículas ou fibras e, mais preferivelmente, uma pasta de madeira dura, de madeira macia ou uma combinação das duas, na presença de um catalisador de metal de transição com um agente oxidante selecionado de entre um grupo constituído por peróxido de hidrogénio, hipoclorito, dióxido de cloro, ácido hipocloroso e qualquer combinação dos mesmos, para formar um material lignocelulósico tratado com uma viscosidade igual ou inferior a cerca de 17 cps e, de preferência tendo grupos funcionais de redução selecionados a partir do grupo consistindo em aldeído e grupos funcionais do tipo aldeído, tais como hemiacetais que predominam na posição Cl. Como aqui utilizado o termo “material lignocelulósico" designa um material orgânico polimérico ou oligomérico com um hidrato de carbono substituído ou não substituído (tal como glucose, manose, xilose, arabinose, galactose e semelhantes) unidades como por exemplo celulose, hemicelulose e polissacáridos. Tal como aqui utilizado, o termo "predominante" designa mais do que 50% com base no peso total de redução dos grupos funcionais. Nas formas de realização preferidas da invenção, o material lignocelulósico tratado tem de preferência um número de cobre superior a cerca de 0.5 e/ou um teor de carboxilo de mais de cerca de 3.5 meq/lOOgram.

Outro aspeto da invenção refere-se a um material lignocelulósico, tal como definido na presente reivindicação 24. O material tem de preferência grupos terminais de redução selecionados a partir do grupo consistindo em aldeído e grupos aldeído do tipo funcional tais como hemiacetais que predominam na posição Cl, isto é, pelo menos cerca de 50% com 2 base no número total de aldeído e grupos aldeído do tipo funcional contido no material lignocelulósico tratado. A quantidade de aldeído e grupos aldeído do tipo funcional na posição Cl é de preferência maior do que cerca de 75%, mais preferencialmente igual ou maior do que cerca de 80% e mais preferencialmente igual ou maior do que cerca de 90% com base na quantidade total de aldeído e grupos aldeído do tipo funcionais contidos no material lignocelulósico tratado. Na forma de realização preferida, a quantidade de aldeído e grupos aldeído tipo funcional estão na posição Cl igual a cerca de 95%. Nas formas de realização preferidas da invenção, o material lignocelulósico tratado tem de preferência um número de cobre superior a cerca de 4 e/ou um teor de carboxilo superior a cerca de 4,5 meq/100 gramas.

Os materiais lignocelulósicos tratados da presente invenção exibem uma ou mais propriedades benéficas. Por exemplo, os materiais podem apresentar propriedades de controlo de odor.

Enquanto nós não queremos ser ligados a qualquer teoria acredita-se que alguns materiais de controlo de odor por complexante com materiais odoríferos como, por exemplo, o amoníaco a partir da urina e/ou por inibição do crescimento de bactérias que convertem ureia em amoníaco. A característica de controlo de odor destes materiais lignocelulósicos especialmente de pasta torna-os especialmente úteis na construção de artigos de higiene absorventes pessoais, tais como fraldas, artigos de higiene feminina, produtos de incontinência de adultos e semelhantes, com ou sem SAP. Certas formas de realização do material lignocelulósico tratado desta invenção exibem boas propriedades de drenagem e/ou resistência à água. Outras formas de realização da invenção, onde o material lignocelulósico é pasta, surpreendentemente mantém a maior 3 parte das propriedades mecânicas do papel inalteradas em comparação com a pasta não tratada, exceto com a possível exceção da resistência ao rasgamento.

Ainda um outro aspeto da presente invenção refere-se a um artigo de higiene pessoal para a absorção de fluidos tal como definido no presente reivindicação 25, o artigo compreende: pelo menos uma camada de cobertura de folha permeável a fluidos e pelo menos uma camada de folha de suporte substancialmente impermeável aos fluidos, e um material de subcamada absorvente interposto entre a camada da cobertura de folha e da camada de folha suporte, o material de subcamada que compreende o material lignocelulósico tratado tal como definido na presente reivindicação 24.

Ainda um outro aspeto da presente invenção diz respeito a um método para fazer um compósito absorvente útil para artigos de higiene pessoal como definido na reivindicação presente 26 que compreende: trituração a seco do material lignocelulósico tratado, tal como definido na presente reivindicação 24 para formar uma material de subcamada absorvente composto de pasta de madeira tratada à base de felpa; fornecimento de pelo menos uma camada de folha superior permeável ao fluido e pelo menos uma camada de folha traseira substancialmente impermeável ao fluido; e interposição de material de subcamada entre a camada de folha superior e a camada de folha traseira. 4

Ainda um outro aspeto da presente invenção diz respeito a um processo de fabrico de papel ou cartão tal como definido na presente reivindicação 27 que compreende as etapas de: (a) formação de uma composição aquosa de fabrico de papel compreendendo a pasta, tal como definido na presente reivindicação 24; (b) depósito da referida composição de fabrico numa tela de formação de uma máquina de fabrico de papel para formar uma tela de papel húmida; e (c) secagem da referida tela de papel ou cartão húmido para formar um papel ou cartão seco.

Ainda um outro aspeto da presente invenção refere-se, a um papel ou cartão compreendendo pasta, tal como definido na presente reivindicação 24.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Um aspeto da presente invenção diz respeito a um processo tal como definido na presente reivindicação 1 que compreende o tratamento de um material lignocelulósico, de preferência pasta de madeira, na presença de um catalisador de metal de transição com um agente oxidante selecionado de entre um grupo que consiste em peróxido de hidrogénio, dióxido de cloro, hipoclorito, ácido hipocloroso e qualquer combinação dos mesmos. 0 material lignocelulósico pode ser em forma de partículas ou fibras como por exemplo fibras de pasta, finos outro fragmentos de pasta; hemicelulose, partículas de amido e polissacárido e pós. 0 material lignocelulósico pode também estar na solução como para os exemplos de soluções de 5 derivados de celulose tais como carboximetilcelulose, hidroxipropilcelulose e similares. 0 tipo de material lignocelulósico utilizado no processo da presente invenção não é critico e qualquer tipo de material pode ser usado. Por exemplo, materiais lignocelulósicos úteis incluem os derivados de fontes conhecidas de tais materiais como por exemplo as plantas. Ilustrativos de materiais lignocelulósicos úteis são os polissacarideos, tais como amidos. Amidos úteis para a prática da presente invenção são de ocorrência natural hidratos de carbono sintetizados em milho, tapioca, batata e outros plantas por polimerização de unidades de dextrose. Todos os amidos e formas modificadas deles, tais como acetatos amidos, ésteres de amido, éteres de amido, fosfatos de amido, xantatos de amido, amidos aniónicos, amidos catiónicos e semelhantes que podem ser derivados por reação do amido com um produto químico adequado ou reagente enzimático podem ser usados na prática da presente invenção. Polissacarideos úteis podem ser hemiceulolose extraída a partir de madeira antes da redução a pasta ou extraído a partir das fibras de pasta após transformação em pasta e pode ser grãos de milho de fibras de milho que podem ser enriquecidos com xilanos, celuloses, amidos, ou uma combinação de quaisquer um dos dois ou mais destes. Também ilustrativos de materiais lignocelulósicos para utilização na prática do processo da presente invenção são fibras de pasta utilizados na formação de lenços de papel, toalhas, fraldas, produtos de higiene feminina e incontinência de adultos produtos e usados para fazer os outros tipos de produtos de pasta, papel e cartão. Tais fibras de pasta incluem aqueles derivados a partir de árvores de madeira dura, árvores macias, ou uma combinação de árvores de madeira dura e árvores de madeira macia preparadas para 6 uso numa composição de fabrico de papel por qualquer uma das operações conhecidas, digestão refinação, e branqueamento como, por exemplo quaisquer bem conhecidos processos de fabrico de pasta química, e semi-química e termomecânica e mecânica. 0 termo "pastas de árvores duras" tal como aqui utilizado refere-se a pasta fibrosa derivada da substância lenhosa de árvores decíduas (angiospérmicas), enquanto "pastas de madeira macia" são pastas fibrosas derivados da substância lenhosas de árvores coníferas (gimnospermas). Fibras de pastas úteis podem ser fornecidas a partir de plantas herbáceas não lenhosas, incluindo, mas não limitado a, kenaf, cânhamo, juta, linho, sisal, ou abacá apesar de restrições legais e outras considerações podem fazer a utilização do cânhamo e outras fontes de fibra impraticáveis ou impossíveis. Quer branqueada ou não branqueada a fibra de pasta como por exemplo pasta kraft não branqueada e kraft branqueada , ou pasta reciclada pode ser utilizada no processo da presente invenção. A pasta pode ter sido submetida a qualquer historial de tratamento que é normal na transformação de pasta e branqueamento ou podem ser intencionalmente modificadas como por exemplo, por hidrólise controlada ou de extração cáustica de lascas antes de transformação em pasta kraft, hidrólise ácida ou enzimática (celulases ou hemicelulases) de pastas kraft, tratamento de "soda a frio" de pasta (até força de mercerização).

Materiais lignocelulósicos preferidos são os de pasta de madeira dura, pasta de madeira macia ou uma combinação destas. Mais materiais lignocelulósicos preferidos são pastas de madeira dura kraft, pasta de fibra longa ou uma combinação destes. Os matérias lignocelulósicos mais preferidos são pastas de madeira kraft branqueadas, pastas de 7 madeira macia ou uma combinação dos mesmos, especialmente pastas de madeira macia kraft branqueada.

Catalisador de metal de transição utilizado na prática da presente invenção pode variar largamente e qualquer metal de transição pode ser usado. Ilustrativos de tais metais são Cu, Fe, Zn, Co, Ni, Μη, V, Mo, W, Zr, Ce, Cr e qualquer combinação destes. Os metais são utilizados de preferência sob a forma de sais, de preferência sais de metal solúveis em água. Sais de metais preferidos incluem halogeneto, nitrato, sulfato e fosfato e sais de carbonato de metal e suas combinações. Sais de metais mais preferidos são Cu (Cu + e Cu 2 +, Fe (Fe 3 +, Fe 2 +) e Zn (Zn2 + ) sais de metal com Cu e sais de metais Fe são aqueles de escolha. A quantidade de catalisador de metal utilizado no processo da presente invenção pode variar largamente e qualquer quantidade suficiente para formar o desejado produto lignocelulósico tratado pode ser usado. A quantidade de catalisador de metal é geralmente pelo menos cerca de 0,005% em wgt do material lignocelulósico seco, embora quantidades superiores ou inferiores posssam ser utilizadas. A quantidade de catalisador de metal é de preferência de cerca de 0,005 a cerca de 1% por wgt do material lignocelulósico seco, mais preferencialmente cerca de 0,01 a cerca de 0,5% por wgt do material lignocelulósico seco e mais preferivelmente cerca de 0,01 a cerca de 0,1% por wgt do material lignocelulósico seco.

Agentes oxidantes para o uso no processo são selecionados de entre um grupo consistindo de peróxido de hidrogénio, dióxido de cloro, hipoclorito, ácido hipocloroso e qualquer combinação destes. Os agentes oxidantes preferidos são peróxido de hidrogénio e hipoclorito e o agente oxidante mais preferido é o peróxido de hidrogénio. A quantidade do agente de oxidação pode variar largamente e qualquer quantidade suficiente para formar o desejado produto lignocelulósico tratado pode ser usado. A quantidade do agente de oxidação é geralmente pelo menos cerca de 0,1% em wgt do material lignocelulósico seco embora quantidades mais baixas podem ser utilizadas se eficazes para proporcionar o desejado material lignocelulósico. A quantidade do agente oxidante é de preferência de cerca de 0,1 a cerca de 10% por wgt do material lignocelulósico seco, mais preferivelmente cerca de 0,1 a cerca de 5%, em wgt do material lignocelulósico seco e mais preferivelmente cerca de 0,5 para cerca de 5% por wgt do material lignocelulósico seco.

Temperaturas de tratamento pode variar amplamente e qualquer temperatura suficiente para formar o desejado produto lignocelulósico tratado pode ser utilizado. A temperatura de tratamento é geralmente pelo menos cerca de 20°C, embora temperaturas mais baixas podem ser usadas se eficazes para proporcionar o desejado material lignocelulósico. A temperatura de tratamento é de preferência de cerca 20°C até cerca de 120°C, mais preferivelmente de cerca de 40°C até cerca de 120° C e mais preferivelmente de cerca de 40°C a cerca 90°C, com uma temperatura de tratamento de cerca de 60°C até cerca de 90°C, sendo a temperatura de tratamento nas formas de realização à escolha. 0 tratamento de pH pode variar amplamente a qualquer temperatura suficiente para formar o desejado produto lignocelulósico tratado pode ser usada. O pH do tratamento é geralmente entre cerca de 1 e cerca de 9 embora pHs 9

inferiores ou superiores possam ser utilizados se eficazes para proporcionar o desejado material lignocelulósico. 0 pH do tratamento é de preferência de cerca de 2 a cerca de 8, mais preferivelmente de cerca de 2 a cerca de 7 e mais preferencialmente de cerca de 2 a cerca de 6.

Os tempos de tratamento podem variar largamente e qualquer tempo suficiente para formar o produto lignocelulósico desejado tratado pode ser usado. 0 tempo de tratamento é geralmente pelo menos cerca de 5 minutos, embora tempos de tratamento mais longos podem ser usados se eficazes para fornecer o desejado material lignocelulósico. 0 tempo de tratamento é de preferência de cerca de 5 minutos a cerca de 20 horas, mais preferencialmente de 15 minutos a cerca de 10 horas e mais preferencialmente de cerca de 30 minutos a cerca de 4 horas.

Opcionalmente o processo da presente invenção pode ser realizado na presença de radiação UV, de preferência quando peróxido é usado como agente oxidante. O tratamento UV tem a vantagem de ser mais eficaz a temperaturas mais baixas tais como a temperatura ambiente (ou a temperatura ambiente), sem necessidade de equipamento de aquecimento e pode ser usado para alargar o intervalo efetivo de pH. Por exemplo, o processo pode ser eficazmente levado a cabo na presença de radiação UV em condições de temperatura ambiente (ou sem aquecimento), a pH neutro num tempo muito curto, entre alguns segundos a 1 hora, dependendo da potência da lâmpada UV e condições de mistura de fibra. A lâmpada utilizada de UV no processo, de preferência, é uma lâmpada de alta intensidade, tal como lâmpada de mercúrio de média pressão ou suas variantes, lâmpadas de arco de xenon, ou lâmpadas Excimer. É mais preferível utilizar a lâmpada de 10 mercúrio de média pressão, que é de baixo custo e comercialmente de fácil aquisição. As lâmpadas UV que são inseridas em mangas de quartzo podem ser inseridas (submergidas) na suspensão de pasta para irradiação. Às vezes, pode ser mais vantajoso colocar as lâmpadas UV acima da suspensão de mistura do material lignocelulósico. Para este tipo de irradiação UV, ambas as lâmpadas de mercúrio e elétrodo de menor potência (tais como empresa de Fusion UV) podem ser usadas. É preferível que as fibras de pasta sejam completamente misturadas e bem agitadas durante a reação desde a penetração UV na água é muito baixa e a maior parte da ação química tem de vir da decomposição de UV do peróxido em soluções aquosas. 0 tratamento UV pode ser feito com a adição de catalisador para o sistema peróxido também. Catalisadores úteis podem variar amplamente e qualquer catalisador de UV convencional pode ser usado como por exemplo em sais de metal solúveis em água tais como sais de ferro ou sais de cobre usados no processo; dióxido de titânio micro ou nano-partículado ou óxido de zinco foto-catalisador; catalisador orgânico à base de azóicos, tal como água solúvel 4,4'-azobis (4-ácido cianovalérico) , 2,2'-azobis (2-metilpropionamidina dicloridrato, AIBN ou catalisador Dupont Vazo 88, e 2,2,6,6-tetrametil-l-piperidiniloxi (TEMPO). 0 processo pode ser realizado de modo descontínuo, continuamente ou semi-continuamente. 0 processo da presente invenção também pode ser praticado como parte de um processo de formação de pasta como uma etapa de processo no final de um processo de redução a pasta química, semi-química ou mecânica ou como uma parte de um processo de branqueamento como uma etapa de processo, no final do processo de branqueamento. 0 processo pode também ser usado para tratar pasta para fabrico de papel comercial ou pasta felpa como por 11 exemplo, re-amassando a pasta de fabrico de papel de mercado ou pasta de felpa numa hidro-amassadora ou dispositivo semelhante. 0 tratamento na hidro-amassadora ou dispositivo semelhante tem a flexibilidade de ajustar as condições. Por exemplo, o tratamento foi iniciado a um pH ácido e depois de algum período adequado de tempo de ajuste para pH alcalino pela adição de cáustico e continuando a reação a um pH mais elevado. Este tratamento ácido-alcalino combinado pode ser usado para alterar a proporção de grupos carboxilo vs carbonilo no material lignocelulósico tratado. 0 material lignocelulósico tratado formado pelo processo da presente invenção tem uma viscosidade inferior a 17 cps como medido pelo procedimento de TAPPI T-230. Isto está em contraste com a viscosidade de pasta não tratada que é geralmente superior a cerca de 17 cps. 0 material lignocelulósico tratado tem de preferência uma viscosidade igual ou inferior a cerca de 15 cps, mais preferencialmente igual ou inferior a cerca de 12 ou igual ou inferior a cerca de 10 cps e mais preferencialmente de cerca de 1 a cerca de 10 cps. Nas formas de realização de escolha, o material lignocelulósico tratado formado pelo processo da presente invenção tem uma viscosidade de cerca de 2 a cerca de 7 cps. Acredita-se que a baixa viscosidade de pasta indica uma maior quantidade de redução nos grupos funcionais na posição Cl no final das cadeias moleculares ou oligoméricas que formam o material lignocelulósico tratado. Enquanto nós não queremos estar ligados a qualquer teoria acredita-se que isso daria mais sítios de ligação para certos metais de transição, por exemplo cobre e de alguns outros e que os grupos funcionais de redução final atuem como os outros sítios funcionais, para além de outros grupos oxidados sobre as unidades de polissacáridos. Por vezes, pode ser vantajoso 12 aumentar a quantidade de grupos funcionais de redução final fornecidos por esta invenção tratando ainda o material lignocelulósico tratado em qualquer etapa de hidrólise ácida ou hidrólise enzimática que se acredita irá ainda aumentar mais as propriedades de controlo de odor do material lignocelulósico tratado. 0 material lignocelulósico tratado formado pelo processo da presente invenção tem de preferência um grau de polimerização inferior a cerca de 1200. Nestas formas de realização preferidas da invenção, o material lignocelulósico tratado mais preferivelmente tem um grau de polimerização igual ou inferior a cerca de 1000 e mais preferencialmente igual ou inferior a cerca de 900. Nas formas de realização da escolha destas formas de realização preferidas da invenção, o material lignocelulósico tratado formado pelo processo da presente invenção tem um grau de polimerização de cerca de 100 a cerca de 800 ou a partir de cerca de 200 a cerca de 600. Numa forma de realização preferida da invenção, o material lignocelulósico tratado formado pela processo da presente invenção tem grupos de redução selecionados de entre o grupo consistindo em grupos aldeído e do tipo de aldeído funcional tais como hemiacetais que predominam na posição Cl que resulta quando a cadeia de lignocelulósico é oxidativamente cortada durante o processo para reduzir o grau de polimerização e da viscosidade da pasta tratada. A quantidade de tais grupos terminais pode ser determinada pelos procedimentos estabelecidos na USP 6,635,755 e referências aí citadas e outras métodos conhecidos dos comuns peritos na técnica. De acordo com a invenção, é possível que os grupos funcionais de redução possam isomerizar em grupos, com exceção de grupos aldeído e tipo aldeído funcional. Devido à natureza aleatória do processo de 13 oxidação, é também possível que os grupos de função aldeído ou tipo aldeído possam estar presentes na posição C6 e/ou funções de cetona podem estar presentes nas posições C3 e/ou C4 todos embora em menor grau. De preferência, a quantidade de grupos funcionais aldeído e do tipo aldeído reduzem os grupos presentes na posição Cl sendo maior do que cerca de 75% com base na quantidade total de grupos funcionais aldeído e tipo aldeído. A quantidade de aldeído e de tipo aldeído reduz os grupos funcionais presentes na posição Cl sendo mais preferencialmente igual ou maior do que cerca de 80% e mais preferencialmente igual ou maior do que cerca de 90% com base no acima referido. Na forma de realização de escolha, a quantidade de grupos funcionais de redução de aldeído e tipo aldeído na posição Cl igual a cerca de 95% com base na quantidade total de grupos funcionais de redução de aldeído e do tipo aldeído.

Nas formas de realização preferidas da invenção, o material lignocelulósico tratado formado pelo processo de presente invenção tem um número de cobre igual a ou maior do que cerca de 3. O número de cobre é medido pelo seguinte procedimento de TAPPI T-430 cm-99. O material lignocelulósico tratado tem de preferência um número de cobre igual a ou maior do que cerca de 4,4, mais preferencialmente igual ou maior do que cerca de 5 e mais preferencialmente igual ou maior do que cerca de 5,5.

Nas formas de realização preferidas da invenção, o material lignocelulósico tratado formado pelo processo da presente invenção tem o número de carboxi igual ou superior a cerca de 3,5 meq/100 gramas de material tratado seco em estufa. O Número de carboxi é medido pelo seguinte procedimento Tappi T-237 cm-98. O material lignocelulósico 14 tratado de preferência tem um número de carboxilo acima de 4, mais preferivelmente acima de 5 e mais preferivelmente acima 5.5meq/10 Og.

Numa forma de realização preferida da presente invenção, o material lignocelulósico tratado formado pelo processo da presente invenção tem propriedades de controlo de odor, como medido pela capacidade de se ligar ou complexar com amoníaco e pela sua atividade de inibição bacteriana . A capacidade do material complexar com amoníaco é determinada pelo seguinte teste: Um laboratório, Kamas hammermill equipado com um funil foi usado para formar a pasta em fibras em almofadas de 50 cm de 2.300 gramas formadas a partir do material lignocelulósico. As almofadas foram colocadas dentro de um jarro que é selado com uma tampa contendo um septo como uma porta. As almofadas foram doseadas com 500 micro-litros de 0,6% de uma solução de amoníaco, através de uma seringa estanque aos gases tendo uma agulha de comprimento suficiente para tocar a superfície da almofada. Após um período de equilíbrio de 45 minutos, 1 qt de gás no espaço vazio foi retirado uma amostra através da porta usando uma bomba manual calibrada e um tubo de indicador de amoníaco (isto é, tubo e sistema de mostragem Drager), retirando-se a amostra através de um adaptador de agulha ligada ao tubo. Nas formas de realização preferidas da invenção a quantidade de amoníaco adsorvido pelo material lignocelulósico tratado é 50% superior, de preferência 60% mais elevada e mais preferencialmente 80% mais elevada do que a quantidade de amoníaco adsorvido pelo mesmo ou substancialmente o mesmo material lignocelulósico, antes do tratamento no processo da presente invenção. Nas formas de realização de escolha, a quantidade de amoníaco absorvida é acima de 90% maior do que a pasta não tratada. 15 A propriedade de inibição bacterial do lignocelulósico tratado é determinada utilizando o teste de organismos Corynebacterium ammoniagenes ATCC 6871 propagadas em Meio de Ureia (I-144C) e cultivadas a 37±2°C durante 2-3 dias num frasco agitador e Escherichia coli ATCC 11229 propagado em Tryptic Soy Broth (I-053B) e cultivadas a 37±2°C durante 18-24 horas num frasco agitador. Aos organismos foram atribuídos códigos únicos para fornecer a geração correta de dados. Método ASTM E 2180-01 foi utilizado para determinar a carga microbiana e redução percentual, redução Logio ou aumento Logio em números sobre a substância de ensaio contra o organismo de teste modificado como se segue: placa de Petri estéril 15 x 100 mm contendo a amostra ([50 milímetros] 2" de diâmetro) irá ser colocada dentro de uma placa Petri maior contendo 10 mL de água para aumentar a humidade e evitar a secagem durante o período de exposição. 1) As amostras serão hidratadas, antes da inoculação com 0,5 mL da cultura de teste. 2) Não será usado "Ágar-aquoso". 3) As amostras serão avaliadas em duplicado. 4) As amostras serão mantidas a 35±2°C numa câmara humidificada durante 3 horas e períodos de exposição de 8 horas (±10 minutos). 5) O neutralizador será de 50 mL volumes de Caldo de Soja Tríptica com 10% de Tween e 80%, de Lecitina 3%, e 0,5% de Tiossulfato de Sódio, e 0,1 de Histidina, pH 7,2±0,1 (1-148) em 2 frascos oz. estéreis. 16 6) Sonicar à amostra no neutralizante durante 1 minuto, seguido por mexer em vortex durante 1 minuto antes da diluição. 7) Diluições em série serão preparadas para 1CT5 através de volumes de 9 mL 2X tampão neutralizante Difco. Diluições serão preparadas para IO-6 para o controlo com placa em duplicado pelo método de Espalhamento em Placa utilizando Agar Uréia (I-145C) e Mac Conkey Agar (I-090B). A amostra não diluída no neutralizador (10° diluição [50 ml]) será espalhada em placa em 1 mL por 3 placas. 8) Incubação será a 35±2°C durante 3 dias para Agar ureia e, a 35±2°C durante 18-24 horas para Mac Conkey-agar. 9) A eficácia de neutralizador será conduzida simultaneamente com o teste de utilização de E. coli como organismo de teste. A validade dos resultados obtidos pelo processo acima descrito baseia-se numa demonstração de que a substância de ensaio(s) não, sob as condições do teste, inibe a multiplicação de organismos viáveis que podem estar presentes, e, que os meios usados para realizar o estudo demonstraram ser adequados para a neutralização e promovem características de crescimento. Para realizar testes de eficácia neutralizantes de recuperação bacteriana, uma amostra de 2" de diâmetro de substância de ensaio será colocada em 50 ml de neutralizador (#6) acima) e sonicada seguido por agitação em vórtice. Uma diluição do organismo de teste, para entregar ~ 10-100 Unidades Formadoras de Colónias (CFU)/ml na concentração final de neutralizador irá ser adicionado ao frasco e muito bem misturado. Um jarro de neutralizador sem substância de ensaio, de forma semelhante 17 inoculado, irá servir como controlo positivo. Aliquotas de 0,5 mL em duplicado do frasco serão espalhadas em placa Mac Conkey Agar para as substâncias de ensaio e de controlo positivo. Se o crescimento do organismo de teste sobre as placas que contêm substância de ensaio, e crescimento a partir do controlo positivo são comparáveis em ambos os números e desenvolvimento colonial, então o sistema neutralizador é considerado adequado. Após a incubação, as placas irão ser contadas e registadas como CFU/mL. A amostra/CFU irá então ser calculada a partir desta figura.

Reduções percentuais e reduções LoglO ou aumentos nos números de microrganismos (ambos os tipos) por amostra, em comparação com o "Controlo", serão calculados para cada periodo de exposição. A propriedade de inibição bacteriana é, de preferência 40% maior do que a pasta não tratada, mais preferencialmente 50% mais elevada e mais preferencialmente 60% mais elevada.

Em certas formas de realização preferidas, onde o material lignocelulósico é paste preferencialmente pasta de madeira, o material lignocelulósico tratado da presente invenção exibe uma boa melhoria da força de tração húmida. O nivel exato de melhoria pode variar amplamente e, em adição a ser afetada pelo nivel de tratamento, é também dependente do tipo de composição de fibra utilizado e do tipo de folhas feitas para avaliação. Para a composição de pasta não refinada, enquanto a tração a húmido do controlo é extremamente baixa, a melhoria pode ser pelo menos cerca de 1,5 ou 2 vezes superior, e de preferência pode ser pelo menos 3 a 5 vezes maior do que o controlo, conforme medido pelo processo Tappi T-456 om-03. Para folhas manuais não Tappi, tais como para lenços de papel e outras aplicações, o nivel de melhoria pode 18 variar, dependendo de refinaçao e níveis de prensagem a molhado.

Em certas formas de realização preferidas, o material lignocelulósico tratado da presente invenção exibe uma boa drenagem tal como medido pelo procedimento de T-221 cm-99.

Em certas formas de realização preferidas, o material lignocelulósico tratado da presente invenção contém metal de ligação derivado do catalisador. Acredita-se que o metal de ligação tem um impacto benéfico sobre a atividade bactericida do material lignocelulósico tratado. Como aqui utilizado, "ligado" significa que o elemento de metal que fica com a pasta e que não é lavado pelas operações de lavagem de pasta. A natureza do metal de ligação para a pasta é conhecida por estar relacionada com as interações iónicas e complexo formadoras de grupos funcionais de pasta, tais como grupos carbonilo ou carboxilo como é reforçado pela presente invenção. A quantidade de metal ligada de ligação é determinada pelos métodos gerais analíticos, tais como o método de Absorção Atómica e é de preferência pelo menos 10 ppm, de preferência entre cerca de 20 ppm a cerca de 700 ppm, mais preferivelmente de cerca de 20 ppm a cerca de 150 ppm e mais preferivelmente de cerca de 20 ppm a cerca de 100 ppm. O material lignocelulósico tratado da presente invenção pode ser submetido a um número de processos subsequentes para modificar ainda mais as propriedades do material. Por exemplo, o material lignocelulósico tratado pode ser subsequentemente tratado com um agente catiónico que se acredita ser para ligar os grupos redutores funcionais dos materiais tratados. 0 material catiónico útil pode variar amplamente e incluir azoto catiónico contendo polímeros tais 19 como poliaminas l-etil-3-(3-dimetilaminopropil)-carbodiimida cloridrato (EDC), brometo de hexadimetrina, polietilenoiminas (linear e ramificada), copolimeros de cloreto de amónio dialildimetil (DADMAC), copolimeros de vinilpirrolidona (VP) com dietilaminoetil metacrilato quaternizado (DEAMEMA), poliamidas, poliuretano de látex catiónicos, álcool polivinilico catiónico, polialquilaminas, copolimeros diciandiamida, polímeros de adição de glicidil amina, poli[oxietileno (dimetilimino) etileno etileno (dimetiliminio)] dicloretos, alta densidade de carga-polivinilamina, polialilamina (PAH), poli(hexametileno cloridrato de biguanida) (isto é PHMB), poliamidoamina (ou polietilenimina); iões metálicos catiónicos, tais como sais de alumínio solúveis em água, sais de cálcio, e sais de zircónio; e estes iões ligados podem atuar como complexantes locais ativos para dimensionamento e outros químicos de fabricação de papel; e outros dendrímeros catiónicos, tais como PAMAM (poliamidoamina) dendrímeros com grupos de superfície de aminoácidos, e dendrímeros polipropileniminos com grupos de superfície amino. Acredita-se que o tratamento com tais materiais catiónicos podem modificar as propriedades, tais como aumento de grandes quantidades de papel que é desejável para papel fino, o cartão, lenços de papel, toalhas, e produtos absorventes, mantendo ao mesmo tempo uma boa força e tendo diminuído o valor de retenção de água (WRV) e aumentando o grau de drenagem.

Além disso, o material lignocelulósico tratado pode ser posteriormente tratado com óxidos de metal micro- ou nano-particulados tais como óxido de alumínio, óxido de titânio, óxido de zinco, ou sílica e são retidas pelo material lignocelulósico tratado para modificar as propriedades tais como corante, tinta, ou fixação de branqueador ótico, 20 impressão e/ou características de controlo de odor de o material lignocelulósico tratado. 0 material lignocelulósico tratado pode ser posteriormente tratado com material de reticulação como por exemplo dispersáveis em água ou solúveis em água bi-, carbodiimida multifuncional e/ou policarbodiimida tais como 1,6-hexametileno-bis (etilcarbodiimida); 1,8-octametileno bis (etilcarbodiimida); 1,10 bis decametileno (etilcarbodiimida); 1,12 bis dodecametileno (etilcarbodiimida); PEG-bis (propil (etilcarbodiimida)); 2,2'-ditietilo bis(etilcarbodiimida); 1, 1'-ditio-p-fenileno-bis (etilcarbodiimida); e 1,1'-ditio-m-fenileno-bis (etilcarbodiimida) durante o fabrico de papel ou formação de rede fibrosa. Os grupos carbodiimida bi- ou multi-funcionais reagem com os grupos funcionais de redução do material, e de reticulação blogueando as fibras do material dentro do papel ou a estrutura de redes de fibras. O material lignocelulósico tratado do presente invento pode ser usado para fins convencionais in situ ou após isolamento usando técnicas de isolamento convencionais de produtos. Por exemplo, material lignocelulósico tratado deste invento pode ser usado para fazer papel ou substratos de cartão ou telas. Métodos e aparelhos para preparação de um substrato formado por fibras lignocelulósicas são bem conhecidos na técnica de papel e de cartão. Ver, por exemplo "Handbook For Pulp & Paper Technologies", 2nd Edition, G.A. Smook, Angus Wilde Publications (1992) e as referências nele citado. Qualquer método convencional, e aparelho podem ser usados. De preferência, o processo compreende: a) proporcionar uma suspensão aquosa de fibras lignocelulósicas; b) depósito da referida composição num arame de formação de uma máquina de fazer papel, para formar um papel húmido ou tela de cartão; c) secagem do papel molhado ou tela de cartão 21 para obter papel seco ou tela de cartão d) calendarização do papel seco ou tela de cartao. Para além destas etapas do processo, etapas de processos adicionais conhecidos dos comuns peritos na técnica podem ser empregues como por exemplo uma etapa de revestimento para o revestimento de uma ou mais superfícies do papel seco ou tela de cartão, com um revestimento compreendendo um ligante contendo pigmento dispersante ou tratamento do papel seco ou cartão na prensa de colagem com um agente de colagem, tal como amido.

Por exemplo, os materiais podem usar artigos absorventes preparados tais como, por exemplo, fraldas, lenços de papel, toalhas, produtos de higiene pessoal, utilizando processos convencionais. Tais produtos e os seus métodos de fabrico são conhecidos dos peritos na técnica e não serão descritos em detalhe. Ver, por exemplo, as Patentes dos EUA N°s 6.063.982 e 5.766.159 e referências lá descritas. As fibras de pasta kraft tratadas da presente invenção podem ser usadas para fazer papel kraft saturado. Papel kraft saturado é uma folha de papel feito de pasta kraft branqueada (mistura de principalmente de madeira dura e madeira mole tais como pinheiro do sul) que é utilizado como substrato para a impregnação e de cura com polímeros de resina. Papel kraft é usado como material de construção de residências e escritórios, como bancadas de cozinha. Uma propriedade útil de papel kraft é controlar o líquido (uma solução de resina polimérica) taxa de penetração para a folha, mantendo a porosidade e densidade do papel. Toda a fibra Kraft de madeira dura na folha de saturação pode ser substituída por madeira macia como, por exemplo kraft pinheiro do sul (cartão de grau de pinheiro kraft) tratado pelo processo da presente invenção proporcionar papel kraft tendo boas propriedades de transporte de líquidos. Enquanto não se 22 desejar ser limitado por qualquer teoria, acredita-se que as camadas de hidratos de carbono de hemiceluloses quimicamente localizadas sobre e no interior da fibra kraft são oxidadas no processo da presente invenção aumentando a absorção de líquido de resina na folha. A presente invenção será descrita com referências aos exemplos seguintes. Os exemplos destinam-se a ser ilustrativos não estando invenção limitada aos materiais, condições ou parâmetros de processo estabelecidas nos exemplos.

Exemplo 1

Pasta kraft de Pinheiro do Sul branqueada foi tratado com 1% de peróxido de hidrogénio e de 0,03% de sulfato ferroso aplicada na pasta, a um pH 4 e a uma temperatura de 75°C durante 1 hora. A pasta tratada foi então lavada com água desionizada, e transformada em folhas de papel e deixadas a secar. A viscosidade, o número de cobre e o número de carboxilo da pasta tratada foi determinada utilizando os procedimentos acima referidos. A viscosidade da pasta era de 6.2 cp. O número de cobre da pasta era de 4.5. O número de carboxilo da pasta foi de 5.5meq/100g. A pasta foi também avaliada para determinar a quantidade de metal de ligação. A amostra contém 43,4 ppm Fe como ligado na pasta, o que não é lavado por água. As propriedades de inibição bacteriana das pastas foram avaliadas usando o procedimento aqui estabelecido acima. Os resultados de teste de inibição bacteriana foram mostrados na tabela 1 abaixo. 23

Tabela 1 % de redução de o o E-coli, (E-coli 8 horas + Ammoniagenes) Vs. Pasta de Redução, controlo 8 Horas Vs. Pasta não tratada de Controlo não tratada Pasta Tratada, 1% de peróxido, 0,03% 38% 23% de sulfato ferroso

Exemplo 2 A pasta kraft de Pinheiro do Sul branqueada foi tratada com 1% de peróxido de hidrogénio e de 0,03% de sulfato de cobre aplicado na pasta, a um pH 4 e a uma temperatura de 80°C durante 1 hora. A viscosidade da pasta foi de 5.7. O número de cobre da pasta foi de 4.6. O número de carboxilo da pasta foi de 4.1meq/100g. A pasta tratada foi então lavada com água desionizada, e transformada em folhas de papel e deixadas a secar. A amostra contém 90,8 ppm Cu como ligado na pasta. A pasta foi testada para controlo de odor de amoníaco e funções de controlo bacteriano vs. pasta não tratada como controlo usando procedimento descrito acima. Os resultados são mostrados na Tabela 2 abaixo.

Tabela 2

Teor de metal na pasta % de redução de E-coli, 8 horas vs. Pasta não tratada % (E-coli + Ammoniagenes) Redução, 8 Horas Vs. Pasta não tratada Pasta Tratada, 1% de peróxido, 0,03% de sulfato ferroso 90.8 ppm Cu 58% 68% Tratado com apenas 0.03% de sulfato de cobre 93 ppm Cu 44% 17%

Exemplo 3

Pasta de Pinheiro do Sul branqueada foi tratada com cobre ou oxidação de peróxido de hidrogénio de ferro catalisado, com pH de 4 e 80°C durante 1 hora. A pasta tratada foi então lavada com água desionizada e transformada em folhas de pasta seca para formação das fibras por um moinho Kamas à escala de laboratório. Neste exemplo, 1% e 2% de peróxido foram utilizados, e a quantidade de catalisador foi também variada. As pastas foram testadas para o controlo de odor amoniacal usando o procedimento descrito acima. Os resultados são mostrados abaixo na Tabela 2. 25

Os resultados do controlo de odor amoniacal foram listados na tabela 3 abaixo.

Tabela 3

Concentração de gás amoníaco no espaço vazio, 2 amostragens strokes % de redução de NH3 vs . Pasta não tratada Concentração de gás amoníaco no espaço vazio, 2 amostragens strokes % de redução de NH3 vs . Pasta não tratada Vestígios de metal na ligação de pasta de ppm na pasta Controlo de Pasta Não tratada 35.3 ppm de NH3 73.5 ppm de NH3 3 ppm de Fe 11 ppm Cu Tratado com 1% de peróxido, 0.02% de sulfato de cobre 2.5 ppm de NH3 93% 7.3 de ppm de NH3 90% 43 ppm de Cu Tratado com 1% de peróxido, 0.04% de sulfato de cobre 2.5 ppm de NH3 94% 4.7 ppm de NH3 94% 65 ppm de Cu 26

Tabela 3 (continuação)

Concentração de gás amoníaco no espaço vazio, 2 amostragens strokes % de redução de NH3 vs . Pasta não tratada Concentração de gás amoníaco no espaço vazio, 2 amostragens strokes % de redução de NH3 vs . Pasta não tratada Vestígios de metal na ligação de pasta de ppm na pasta Tratado com 2% de peróxido, 0.04% de sulfato de cobre 1 ppm de NH3 97% 1.8 ppm de NH3 98% 48 ppm de Cu Tratado com 2% de peróxido, 0.04% de sulfato de cobre 0.7 ppm de NH3 98% 1.7 ppm de NH3 98% 55 ppm de Cu Tratado com 1% de peróxido, 0.03% de sulfato de cobre 7.1 ppm de NH3 80% 14.7 ppm de NH3 80% 43 ppm de Fe

Exemplo 4

Ensaios foram conduzidos aplicando os metais a 80°C, e pH 4 durante 1 hora, com ambas as doses baixas (como no exemplo 3) e doses muito elevadas de metais aplicado na ausência do 27 agente oxidante. As pastas foram testadas para controlo de odores a amoníaco vs a pasta não tratada como controle utilizando o procedimento descrito acima. Os resultados são mostrados abaixo na Tabela 4.

Tabela 4

Concentração de gás amoníaco no espaço vazio Metal na ligação de pasta em ppm em pasta Controlo de pasta não tratada 35 ppm NH3 3 ppm Fe Tratado apenas com 0.03% de sulfato de cobre pelo nosso processo -lavado (não oxidantes) 16 ppm em NH3 93 ppm em Cu Tratado apenas com 0.03% de sulfato de ferro pelo nosso processo lavado (não oxidantes) 14.5 ppm em NH3 93 ppm em Cu Tratado apenas com 0.03% de sulfato de ferro pelo nosso processo lavado (não oxidantes) 14.5 ppm em NH3 109 ppm em Fe Tratado apenas com 0.03% de sulfato de cobre pelo nosso processo lavado (não oxidantes) 5 ppm em NH3 283 ppm em Cu Tratado apenas com 0.03% de sulfato de ferro pelo nosso processo lavado (não oxidantes) 4 ppm em NH3 635 ppm em Fe 28

Exemplo 5

Os ensaios foram conduzidos aplicando os metais a 80°C, pH 4 durante 1 hora. As viscosidades das pastas foram determinadas e as pastas foram testadas para o controlo de odor amoniacal vs a pasta não tratada como controlo usando o procedimento descrito acima. Os resultados são mostrados abaixo na Tabela 5.

Tabela 5

Concentração de gás amoníaco no espaço vazio pH de pasta após lavagem Viscosidade de pasta Controlo de pasta não tratada 43 ppm em NH3 pH 6.4 18 cp Tratado com 0.02% de sulfato de zinco, com 2% de peróxido 41 ppm em Nh3 pH 6.3 16.7 cp Tratado com 0.02% de sulfato de zinco, com 0.01% de sulfato de ferro e 2% de peróxido 11 ppm em NH3 pH 6.4 4.9 cp 29

Exemplo 6

Este exemplo é para demonstrar o benefício de resistência a húmido de um tratamento com peróxido de metal catalisado, especialmente num gama de pH preferido da presente invenção.

Pastas Kraft de pinheiro do sul branqueadas foram tratadas com 2% e 3% de peróxido de hidrogénio com 0,03% de sulfato ferroso a 80°C durante 1 hora. A gama de pH variou entre um pH 4 a um pH 10 no final da reação. Folhas padrão feitas à mão de 1,2 grama Tappi foram feitas utilizando o procedimento de Tappi T 205 sp-02 e da resistência à tração a seco, resistência ao rasgamento a seco e resistência à tração a húmido foram determinadas utilizando os procedimentos Tappi T 494 om-01, Tappi T414 om-0 e Tappi T 456 om-03, respectivamente. Os valores de resistência à tração a húmido/seco foram calculados pela resistência à tração a seco determinada, resistência ao rasgamento a seco e os valores de resistência a tração a húmido. Os resultados foram mostrados na Tabela 6 abaixo.

Tabela 6

Pasta não tratada, pH6 2% de peróxido de pH final de 4 2% de peróxido, 0.2% de cáustico aplicada, cora pH final de 4.8 2% de peróxido, 0.2% de cáustico aplicada, cora pH final de 10.3 3% de peróxido, cora ura pH final de 4 3% de peróxido, 0.2% de cáustico aplicada, cora ura pH final de 4.7 *3 % de peróxido, 0.6 de soda cáustico aplicada, cora um pH final de 10 Tração a seco, lbs/ polegadas 9.1 10.1 12.1 13.6 9 12.9 12.5 30

Tabela 6 (continuação)

Pasta não tratada, pH6 2% de peróxido de pH final de 4 2% de peróxido, 0.2% de cáustico aplicada, com pH final de 4.8 2% de peróxido, 0.2% de cáustico aplicada, com pH final de 10.3 3% de peróxido, com um pH final de 4 3% de peróxido, 0.2% de cáustico aplicada, com um pH final de 4.7 *3 % de peróxido, 0.6 de soda cáustico aplicada, com um pH final de 10 Rasga-raento a seco, gras 125.5 89.7 154.3 155.1 95.3 156.3 152.8 Tracção a húmido, lbs/ pole gadas 0.1 0.4 0.3 0.3 0.5 0.4 0.3 Tração, percentagem a húmido/ seco 1.6 4.4 2.4 1.9 5.4 2.9 2.4 *Comparativo

Exemplo 7 A secagem da pasta tratada irá diminuir os grupos carboxilos gerados nas fibras. Isto não seria relevante para os casos integrados de papel/cartão ou para as pastas felpa secas e casos de formação a seco, em que a pasta tratada seria apenas seca uma vez. No entanto, teria um impacto nos casos de papel ou lenços de papel/toalhas, onde a pasta seca tratada é comprada, e depois re-amassada e transformada em 31 produtos de papel de novo pelos processos húmidos e novamente seco. Os resultados da secagem nos conteúdos de carboxilo de pasta são mostrados na Tabela 7 abaixo.

Tabela 7

Carboxilo, meq/lOOg, Pasta húmida Carboxilo, meq/lOOg, Pasta secada e re-humedecida Pasta branqueada não tratada 3.3 3.7 Tratado com 2% de peróxido, 0.03% de sulfato de ferro, a um pH4, 80°C, durante 1 hora 5.5 3.7

Exemplo 8 A Pasta kraft não branqueada foi utilizada para demonstrar a melhoria de resistência em húmido também na pasta castanha. A pasta kappa castanha superior foi tratada com 2% de peróxido, 0,04% de sulfato ferroso a um pH4 e 80°C durante uma hora. A pasta de celulose tratada e o controlo de pasta não tratada foram refinadas por um batedor Valley e feito em folhas feitas à mão quadradas de 300 gsm, prensado a húmido e seco num estampador a seco. O efeito sobre a folha da força a húmido é mostrado na Tabela 8 abaixo. 32

Tabela 8

Grau de Drenagem de pasta Traçao a húmido, lbs/polegadas Controlo de pasta não tratada 610 csf CO Tratada com 2% de peróxido, 0.04% de sulfato ferroso 625 csf 10.9

Exemplo 9

Uma pasta Kraft de pinheiro do sul húmida foi tratada com 1% de peróxido de hidrogénio a um pH 4 com 0,02% de sulfato ferroso aplicado à pasta. O tratamento foi feito à escala de moinho na unidade de branqueamento a 80°C durante 1 hora. Noutro tratamento feito no laboratório, 3% de peróxido, foi utilizado com 0,04% de sulfato ferroso a 80°C durante 2 horas. As pastas tratadas e a pasta de controlo (Produção), sem refinação, foram testados para grupos de carbonilo e carboxilo. Os resultados foram mostrados na seguinte Tabela 9 .

Tabela 9 Número de Carboxilo cobre (meq/100 g) Pasta de controlo 0.13 4.9 1% de pasta tratada por 4.0 5.5 peróxido em moinho 3% de pasta tratada por 6.9 7.6 peróxido em laboratório 33

Como mostrado na Tabela 9, 1% de pasta tratada por peróxido tem um aumento no número de cobre (30 vezes mais elevado) e em grupos carboxilo (12% mais elevado). Um tratamento intenso de peróxido activado de 3% resultou num número de cobre 52 vezes maior e 55% de aumento no carboxilo.

Exemplo 10

Pasta kraft de Pinheiro do Sul de Mercado Mill-dried foi re-pastada em pasta de celulose. Esta pasta foi tratada com 2% de peróxido de hidrogénio, a um pH 4 com 0,04% de sulfato ferroso a uma temperatura de 80°C durante 1 hora. Os números de cobre da pasta tratada e não tratada foram determinados. Os resultados são apresentados na seguinte Tabela 10.

Tabela 10 Número de Cobre Carboxilo (meq/lOOg) Pasta seca de 0.23 3.1 controlo Pasta seca de 5.6 4.1 controlo

Os resultados apresentados na Tabela 10 indicam, a pasta tratada com 23 vezes maior número de cobre, e um aumento de grupos carboxilo em 32% em comparação com o controlo de pasta não tratada.

Exemplo 11 A pasta de celulose como no Exemplo 11 foi tratada com 1% de

peróxido de hidrogénio com 0,02% de sulfato ferroso, a um pH 34 4, 80°C durante 1 hora. O número de cobre foi aumentado de entre 0,23 a 5,3. Tanto a pasta tratada como as pastas de controlo foram adicionalmente tratadas com polivinilamina de alta densidade de carga e foram formadas em folhas manuais Tappi foram feitas usando o procedimento de TAPPI T 205 sp-02. O peso base e a pinça das folhas manuais foram determinadas por meio dos processos Tappi T 410 om-02 e Tappi T 411 om-05, respectivamente, e grandes quantidades de controlo e de pastas tratadas foram calculados a partir do peso de base e pinças. Os resultados são apresentados na seguinte Tabela 11.

Tabela 11

Pasta de controlo Pasta de controlo + 0.2% de polivinilamina Pasta tratada Pasta tratada + 0.2% de polivinilamina Volume, cc/g 1. 79 1.84 1.83 1.91

Exemplo 12

Uma pasta Kraft de Pinheiro do Sul branqueada e húmida foi tratada com 1% de peróxido de hidrogénio e 0,02% de sulfato ferroso a um pH4 durante 1 hora a 80°C. Tanto a pasta tratada quer a pasta de controlo foram feitas em folhas manuais Williams. As folhas manuais secas foram, então, aveludadas por um moinho Kamas à escala de laboratório. A capacidade de absorção de liquido foi testada (método de VERFIFICAÇÃO). Os resultados são apresentados na Tabela 12 seguinte. 35

Tabela 12

Pasta de Controlo Pasta Tratada VERIFICAÇÃO da Capacidade de Absorção de Liquido g/g 8.9 9.6 A partir dos resultados mostrados na Tabela 12, é evidente que a pasta tratada tem uma capacidade de absorção de liquido melhor que a pasta de controlo. De facto, esta capacidade de absorção liquida aumenta, combinada com a fibra de pinheiro do sul reforça a colapsibilidade devido ao nosso tratamento peróxido ativado, tornando esta pasta de pinheiro do sul tratada bastante valiosa nalquns produtos de hiqiene, onde partículas super absorventes (SAP) não são usadas.

Exemplo 13 A "Pasta Kraft Mercerizada" foi formada por tratamento de pasta kraft de Pinheiro do Sul com uma solução cáustica (10% de concentração) durante 5 minutos a uma temperatura de 40°C. A "pasta mercerizada" estava com 1% de peróxido de hidrogénio na presença de 0,02% de sulfato ferroso a um pH 4 e 80°C durante 1 hora. A pasta tratada e não tratada mercerizada de grau de drenagem foi avaliada pelo procedimento Tappi T 227 om-99 e o comprimento médio de fibra de pasta tratada e não tratada mercerizada foi determinada por um Kajanni. A pasta mercerizada tratada e não tratada foi formada em folhas manuais Tappi utilizando o procedimento Tappi T 205 sp-02 e do peso de base e de ligação interna das folhas manuais foram determinados por meio dos 36 procedimentos de Tappi T 410 om-02 e Tappi T 569 om-00, respectivamente. O volume foi calculado a partir da pinça e peso de base como descrito acima. Os resultados são estabelecidos na Tabela seguinte 13.

Tabela 13

Grau de drenagem CSF Peso Base g/m2 Volume cc/g Ligaçao Interna, pé- lb/1000 pés2 Média. Comprimento Fibra, L(L), mm Kraft de Pinheiro do Sul Mercerizado 730 160.3 2.75 20 2.04 Mercerizado, pós-tratado com 1% de peróxido ativado 740 154.8 3.55 19 1.9 Kraft de Pinheiro do Sul não tratado 740 2.53

Exemplo 14

Uma pasta kraft de pinheiro do sul deslenhifiçada com oxigénio foi tratada com uma enzima de celulose (Multifect A40 da Genencor) a uma dose de 0,2% em pasta. Esta pasta tratada enzimática foi ainda tratada com peróxido de hidrogénio de 1,5% com 0,02% de sulfato ferroso a pH 4 e 37 temperatura de 80 °C durante 1 hora. O grau de drenagem e o comprimento médio de fibra de pasta mercerizada tratada e não tratada foram determinados por meio dos processos utilizados nos exemplos acima. As pastas tratadas e não tratadas foram formadas por uma tela fibrosa e o aveludado da tela desfiada usando o moinho Kamas à escala de laboratório. A energia de retalhamento felpa foi determinada. Os resultados são mostrados na Tabela 14.

Tabela 14

Grau de drenagem CSF Média de comprimento de fibra FQA, L (L), mm Energia de Retalhamento Felpa, KJ/kg Pinheiro do 743 2.68 223 Sul não tratado Enzima 740 2.6 - tratada 2.13 Enzima tratada e pós 740 2.61 201 tratada com 607 1.26 1.5% de 470 1.07 peróxido activado

Exemplo 15

Kraft do pinheiro do sul de grau de cartão canelado (kappa 110) que 2% ativado de tratamento de peróxido de um baixo custo com 0,04% de sulfato de ferro a um pH4 e 1 hora a uma 38 temperatura de 80°C. O grau de drenagem da pasta tratada foi determinado utilizando o procedimento descrito nos exemplos acima. Para fins de comparação o grau de drenagem de uma mistura de 80% de madeira dura não tratada/20% de pinheiro do sul não tratado também foi avaliado. Folhas feitas à mão Tappi formadas a partir de 100% de pinheiro do sul tratado e formado a partir de uma mistura de 80% de madeira dura não tratada/20% de pinheiro do sul não tratado foram avaliados para determinar a Porosidade Gurley (Tappi T 536 om-02) e a média PHST (Tappi T 530 om-02 com uma resina fenólica liquida), respetivamente. Os resultados são apresentados na seguinte tabela 15.

Tabela 15 80% de madeira dura/20% pinheiro 100% de Pinheiro Tratado Grau de drenagem, CSF 600 682 (comprimento de fibra 2.3. mirim) Densidade 11.9 12.5 Porosidade Gurley 22.1 22.9 Ave. PHST, segundos 60 por cada lado 29 por cada lado

Os dados da tabela 15 mostram que a pasta de pinheiro do sul tratadas podem ser usados para substituir toda a madeira dura de baixo rendimento em papel kraft. 39

Exemplo 16

Uma pasta kraft de Pinheiro do Sul branqueada foi misturada com peróxido de hidrogénio a 2% com 0,02% de sulfato ferroso a pH 4, pH 7 comparativo, e pH 12 comparativo, respetivamente. As pastas a 1% de consistência foram constantemente agitadas à temperatura ambiente. Uma placa de quartzo foi colocada no topo da suspensão de pasta. Um dispositivo Ultravioleta PS2 de bancada (meio de lâmpada de mercúrio de pressão) foi usado para irradiar a suspensão de pasta através da placa de quartzo. Quinze minutos de irradiação UV foram utilizados nestes tratamentos. Após a irradiação UV, não foram detetados resíduos peróxidos. A temperatura da pasta não foi aumentada pelo tratamento. A viscosidade da pasta foi de 3.2 cp para um pH 4, 3.9 cp para pH 7 comparativo, e 10.6 cp para pH 10 comparativo. A pasta tratada a um pH 7 comparativo tem um número de cobre de 6.2.

Exemplo 18

Uma pasta kraft de Pinheiro do Sul branqueada foi tratada com ferro, cobre, ou combinadas de Fe/Cu catalisados com peróxido de hidrogénio, a pH 4 e 80°C durante 1.5 horas. A pasta tratada e a pasta de controlo foram lavadas até pH 6 e feito em folhas secas. As folhas secas foram então aveludadas pelo moinho tal como descrito anteriormente e foram testadas para a adsorção de amoníaco. Os resultados de absorção de amoníaco foram mostrados na seguinte tabela 17 abaixo. 40

Tabela 17

Viscosidade de Pasta, cp. Concentração de gás amoníaco no espaço vazio % de redução de amoníaco Pasta de controlo não tratado 21.4 300 ppm NH3 Tratado com 1% de peróxido, 0.03 de sulfato ferroso 4.5 50 ppm NH3 83% Tratado com 2% de peróxido, 0.03% de sulfato ferroso 3.9 26 ppm NH3 91% Tratado com 3% de peróxido, 0.04 % de sulfato ferroso 3.2 11 ppm NH3 96% Tratado com 1% de peróxido, 0.04% de sulfato de cobre 9 . 7 130 ppm NH3 57% Tratado com 1% de peróxido, 0.04% de sulfato de cobre 7.2 105 ppm NH3 64% 41

Tabela 17 (continuação)

Viscosidade de Pasta, cp. Concentração de gás amoníaco no espaço vazio % de redução de amoníaco Tratado com 2% de peróxido, 0.04% de sulfato de cobre 5.7 41 ppm NH3 86% Tratado com 2% de peróxido, 0.04% de sulfato de cobre 5.5 48 ppm NH3 84% Tratado com 2% de peróxido, 0.02% de sulfato de cobre 8.9 80 ppm NH3 73% Tratado com 2% de peróxido, 0.02% de sulfato de cobre 6.5 75 ppm NH3 74% 42

Tabela 17 (continuação)

Viscosidade de Pasta, cp. Concentração de gás amoníaco no espaço vazio % de redução de amoníaco Tratado com 2% de peróxido, 0.03% de sulfato de ferro, 0.02% de sulfato de cobre 3.2 15 ppm NH3 95%

Finalmente, as variações dos exemplos aqui indicados são possíveis tendo em vista a apresentação acima. Portanto, embora a invenção tenha sido descrita com referência a determinadas formas de realização preferidas, será apreciado que outras composições podem ser concebidas, que são, no entanto, no âmbito tal como definido nas reivindicações anexas. A descrição anterior de formas de realização diferentes e preferencial da presente invenção foi fornecida para fins de ilustração apenas, e é entendido que numerosas modificações, variações e alterações podem ser feitas da mesma sem se sair do âmbito da invenção conforme definido nas reivindicações seguintes. 09-07-2012 43

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Processo compreendendo o tratamento de uma pasta de material lignocelulósico com 0,5 a 5% wt% do material lignocelulósico seco de um agente oxidante seleccionado de entre um grupo consistindo em peróxido de hidrogénio, hipoclorito, ácido hipocloroso e qualquer combinação dos mesmos na presença de 0.01 a 0,1% wt% do material lignocelulósico seco de um catalisador de metal de transição a uma temperatura entre 60°C e 90°C, a um pH de 2 a 6, e um tempo de tratamento de 30 min a 4 horas, para formar um material lignocelulósico tratado com uma viscosidade igual ou inferior a cerca de 17 cp e tendo grupos funcionais de redução selecionados de entre o grupo que consiste em grupos funcionais aldeído e do tipo aldeído nas posições C6 e Cl, em que a quantidade de grupos funcionais aldeído e do tipo aldeído na posição Cl é superior a cerca de 75%.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1 em que a quantidade de grupos funcionais aldeído e tipo aldeído na posição Cl é superior a cerca de 80%.
3. Processo de acordo com a reivindicação 2, em que a quantidade de grupos funcionais aldeído e tipo aldeído na posição Cl são superiores a cerca de 90%.
4. Processo acordo com a reivindicação 3, em que a quantidade de grupos funcionais aldeído e tipo aldeído na posição Cl são superiores a cerca de 95%.
5. Processo de acordo com a reivindicação 1 em que o material lignocelulósico é pasta de madeira. 1
6. Processo de acordo com a reivindicação 1 em que os referidos grupos funcionais são seleccionados de entre o grupo consistindo em grupos funcionais aldeído, grupos funcionais hemiacetais ou uma combinação destes.
7. Processo de acordo com a material lignocelulósico tratado ou superior a cerca de 3.
8. Processo de acordo com a material lignocelulósico tratado ou superior a cerca de 4,4.
9. Processo de acordo com a material lignocelulósico tratado ou superior a cerca de 5.
10. Processo de acordo com a material lignocelulósico tratado ou superior a cerca de 5,5. reivindicação 1 em que o tem um número de cobre igual reivindicação 1 em que o tem um número de cobre igual reivindicação 8 em que o tem um número de cobre igual reivindicação 9 em que o tem um número de cobre igual
11. Processo de acordo com a reivindicação 1 em que o material lignocelulósico tratado tem um número igual ou superior a cerca de 3,5 meq/100 gramas de material tratado secado no forno.
12. Processo de acordo com a reivindicação 11 em que o material lignocelulósico tratado tem um número de carboxi igual ou superior a cerca de 4 meq/100 gramas de material tratado seco no forno.
13. Processo de acordo com a reivindicação 12 em que o material lignocelulósico tratado tem um número carboxi igual 2 ou superior a cerca de 5 meq/100 gramas de material tratado seco no forno.
14. Processo de acordo com a reivindicação 13 em que o material lignocelulósico tratado tem um número de carboxi igual ou superior a cerca de 5,5 meq/100 gramas de material tratado secado no forno.
15. Processo de acordo com a material lignocelulósico tratado inferior a cerca de 15 cps.
16. Processo de acordo com a material lignocelulósico tratado inferior a cerca de 12 cps.
17. Processo de acordo com a material lignocelulósico tratado inferior a cerca de 10 cps.
18. Processo de acordo com a material lignocelulósico tratado cerca de 1 a cerca de 10 cps.
19. Processo de acordo com a material lignocelulósico tratado cerca de 7 cps. reivindicação 1 em que o tem uma viscosidade igual ou reivindicação 15 em que o tem uma viscosidade igual ou reivindicação 16 em que o tem uma viscosidade igual ou reivindicação 17 em que o tem uma viscosidade de desde reivindicação 17 em que o tem uma viscosidade de 2 a
20. Processo de acordo com a reivindicação 1 em que o material lignocelulósico tratado absorve, adsorve ou absorve e adsorve 50% mais de amoníaco, em comparação com uma quantidade igual de material lingocelulósico não tratado. 3
21. Processo de acordo com a reivindicação 1 em que o material lignocelulósico tratado absorve adsorve ou absorve e adsorve 60% mais de amoníaco, em comparação com uma quantidade igual do material lingocelulósico não tratado.
22. Processo de acordo com a reivindicação 1 em que o material lignocelulósico tratado absorve adsorve ou absorve e adsorve 80% mais de amoníaco, em comparação com uma quantidade igual do material lingocelulósico não tratado.
23. Processo de acordo com a reivindicação 1 em que o material lignocelulósico tratado absorve, adsorve ou absorve e adsorve 90% mais de amoníaco, em comparação com uma quantidade igual do material lingocelulósico não tratado.
24. Material lignocelulósico obtido por um processo de acordo com a reivindicação 1, e tendo uma viscosidade igual ou inferior a cerca de 17 cps e tendo grupos funcionais redutores selecionados de entre o grupo consistindo em grupos funcionais aldeído e tipo aldeído nas posições C6 e Cl, em que a quantidade de grupos funcionais aldeído e tipo aldeído na posição Cl é superior a cerca de 75%.
25. Artigo de higiene pessoal para absorção de fluidos, o artigo compreende: pelo menos uma camada de cobertura de folha permeável a fluidos e pelo menos uma camada de folha de suporte substancialmente impermeável a fluidos, e um material de subcamada absorvente interposta entre a camada de folha de revestimento e da camada de folha de suporte, o material de subcamada compreende um material 4 lignocelulósico tratado, tal como definido na reivindicação 24.
26. Método para fazer um compósito absorvente útil para artigos de higiene pessoal, que compreende: retalhamento a seco de um material lignocelulósico tratado, tal como definido na reivindicação 24, para formar um material de subcamada absorvente composta de pasta de madeira tratada à base de felpa; proporcionando pelo menos uma camada de folha de revestimento permeável aos fluidos e pelo menos uma camada de folha de suporte substancialmente impermeável aos fluidos; e interpondo o material da subcamada entre a camada de folha superior e camada de folha de suporte.
27. Processo de fabrico de papel e cartão que compreende as etapas de: (a) formaçao de uma composição aquosa de fabrico de papel compreendendo a pasta , tal como definido na presente reivindicação 24; (b) depósito da referida composição de fabrico numa tela de formação de uma máquina de fabrico de papel para formar uma tela de papel húmida; e (c) secagem da referida tela de papel ou cartão húmido para formar um papel ou cartão seco.
28. Papel ou cartão compreendendo pasta, tal como definido na reivindicação 24. 9-07-2012 5 EuropSisChe» Patentamt European Patent Office Office européen des brevet* European Patent Office 80298 MUNICH GERMANY Tel. +49 (0)89 2399 - 0 Fax +49 (0)89 2399 - 4465 Schneider, Michael Heisse Kursawe Eversheds Rechtsanwãlte Partnerschaft Maximiliansplatz 5 80333 Míinchen ALLEMAGNE For any questions about this communication: Tel.:+31 (0)70 340 45 00 Date 29.03.12 Rêfe^éncè Appticátkm No ./Patent No. IP01H213/P-WO 06752181.5 - 2124 7 1907623 Applicant/Proprietor INTERNATIONAL PAPER COMPANY Decision to grant a European patent pursuant to Article 97(1) EPC Following examination of European patent application No. 06752181.5 a European patent with the title and the supporting documents indicated in the communication pursuant to Rule 71(3) EPC dated 07.10.11 is hereby grahted in respect of the designated Contracting States. The requést for amendments recéived atthe EPO on 06.02.12 and any subséquent modifications agreed with the applicant have been taken into account. Patent No. : 1907623 Date of filing : 02.05.06 Priority claimed : 02.05.05/USP 676828 19.01.06/USP 760073 Designated Gontracting States and Proprietor(s) : AT BE BG GH GY CZ DE DK EE ES Fl FR GB GR HU (E IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR INTERNATIONAL PAPER COMFANY 400 Atlantic Street Stamford, CT 06921/US This decision will take effect on the date on which the European Patent Bulletin mentions the grant (Art. 97(3) EPC). The mention of the grant will be published in European Patent Bulletin 12/17 of 25.04.12. Examining Division Lanniel G Pamies Olle S Schweissguth M >es Pa

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