PT2940210T - Tecido de banho de macieza elevada, durabilidade elevada que incorpora fibra de eucalipto com elevado teor en lenhina - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

"TECIDO DE BANHO DE MACIEZA ELEVADA, DURABILIDADE ELEVADA QUE INCORPORA FIBRA DE EUCALIPTO COM ELEVADO TEOR EN LENHINA" 0 tecido de banho deve compatibilizar diversos imperativos competitivos. Deve ser macio e forte. Deve ser absolutamente enxaguável e deve proteger as mãos do utilizador. E tem de ser eficaz à limpeza. 0 tecido de banho foi inicialmente utilizado na limpeza a seco. Para outros assuntos complicados, as gradações económicas de tecido de banho que foram realizadas incorporando grandes quantidades de fibras da reciclagem são tipicamente "mais cinzentas" -menos brilhantes - que os tecidos feitos com fibras kraft. As fibras kraft, contudo, são relativamente caras, dado que o rendimento do processo da polpa kraft é relativamente baixo. Esta invenção relaciona-se com um tecido que aproxima a macieza e o brilho dos papéis de casa de banho que são feitos inteiramente a partir de fibra kraft, mas incorporando grandes quantidades de uma fibra de rendimento elevado, largamente descrita como eucalipto mecanicamente transformado em polpa com peróxido alcalino, e, nas formas de realização preferidas, mais especificamente, como mecanicamente transformado em polpa com peróxido alcalino em refinador pré-condicionado. Para evitar a repetição desta longa e incómoda frase excessivamente nós referimos para ambas classes alargadas de fibras de eucalipto em polpa alcalina e a diminuta, fibras de eucalipto reduzidas a polpa mecanicamente com peróxido alcalino em refinador pré-condicionado como eucalipto APMP. Verificamos também que podemos substituir um eucalipto APMP de aspereza controlada em tecido de banho de resistência húmida, resistência ao cotão e resistência ao cotão quando molhado como um substituto de kraft de eucalipto obtendo uma macieza excelente, força de molhagem, resistência húmida do tecido para fins médicos com quantidades muito pequenas de microfibra celulósica (CMF) ._Surpreendentemente, verificamos que eucalipto APMP pode ser incorporado para um bom efeito num tecido que se pretende utilizar seco.

Por inclusão de fibras de eucalipto reduzidas a polpa mecanicamente com peróxido alcalino (APMP) e pequenas quantidades de microfibra celulósica numa trama, verificamos que podemos obter resultados excelentes, mesmo quando se utiliza a tecnologia convencional de prensagem húmida (CWP). Verificamos ainda que a fibra de eucalipto APMP é um excelente substituto para a fibra convencional de fibra kraft de eucalipto no tecido de banho convencional, proporcionando macieza surpreendente, opacidade aumentada, volume, absorvência, e força reduzida, mesmo para tecido feito com pastas de papel reciclada.

Um primeiro tecido pré-molhável foi descrito em Bhat et al., "Prewettable High Softness Paper Product Having Temporary Wet Strength", US Patent No. 5 958 187, publicado em 28 de Setembro de 1999, que se relaciona com um produto de papel com uma superfície macia e adaptada para utilizar quer seca quer para utilizar num estado pré humedecido manualmente. 0 produto papel tem resistência húmida temporária exibindo uma direcção de força tênsil na molha ou resistência húmida inicial normalizada pela máquina de direcção cruzada (CD) de pelo menos cerca de 0,98 g/mm de tira, preferencialmente 1,38 g/mm de tira tal como medido pelo Finch Cup Test 5 segundos após a imersão e uma subsequente força tênsil na molha CD de menos do que cerca de dois terços do valor inicial como medido 30 minutos após a imersão. Temporariamente a resistência húmida foi proporcionada pela adição ao papel reciclado de um agente de resistência húmida, aldeído, na gama desde cerca de 0,5 kg por tonelada até cerca de 7,5 kg por tonelada. O papel reciclado também incorpora um amaciador/ numa quantidade de cerca de 0,25 kg por tonelada até cerca de 1,5 por tonelada. A força tênsil CD em seco do produto papel era cerca de 5,23 g/mm de tira até cerca de 10,5 g/mm, e o módulo da força tênsil era desde cerca de 10 até cerca 32 g/% esforço, enquanto a média geométrica do valor de afastamento da fricção (GM MMD) foi desde cerca de 0,26 até cerca de 0,10. A resistência húmida CD do produto decaiu de cerca de 0,59 g/mm de tira em 10 horas após a imersão. Quando friccionado contra uma superfície semelhante à pele numa condição húmida, o produto papel manteve-se substancialmente livre de peeling. Significativamente, in Bhat et al., a resistência à abrasão na molha de uma amostra de tecido de 5,1 cm x 11,4 cm foi medida sob uma carga de 135 gramas contra uma pele de porco molhada e foi realizada a observação visual para determinar se a amostra larga borbotos, desfia ou faz cotão por trás.

Um primeiro tecido pré-molhável foi descrito em Van Luu et al. [sic, luu et al], "Prewettable High Softness Paper Product Having temporary Wet Strength", Patente U.S. No. 6 059 928, de Maio 9, 2000, no qual foi adicionado à rede um agente temporário de resistência húmida que compreende unidades químicas não polares tais como aldeídos, e polímeros contendo aldeído, polióis e ureias cíclicas ou respectivas misturas na gama de cerca de 0,5 kg por tonelada até cerca de 7,5 kg por tonelada para proporcionar temporariamente resistência húmida. Neste pedido, foi preferencialmente aplicado glioxal em spray na folha após ter deixado o secador Yankee. O Canadian Patent Application No. 2 095 554 em nome de William D. Lloyd, publicada em 6 de Agosto, 1994, descreve fibras de polpa de madeira dura branqueada quimicotermomecanicamente (BCTMP) em quantidades de cerca 5 por cento em peso ou maior, que proporciona um tecido macio útil para utilizar como tecido facial ou tecido de banho, mas falha na descrição do grau de lixiviação e refinação química aplicadas às suas fibras e priva da informação referente ao brilho, conteúdo de lenhina ou número Kappa das suas fibras, para além de afirmar que as fibras contêm "quantidades substanciais de lenhina" e que o rendimento da polpa é "cerca de 90% ou maior". Lloyd também afirma que "não é necessário ocultar as fibras BCTMP em camadas no meio da folha de tecido. Em vez disso, as folhas de tecido podem ser branqueadas utilizando a mistura de fibras de madeira dura BCTMP (para amaciar) e fibras mais compridas de madeira macia (para fortalecer). Se é preferido um tecido em camadas, as fibras de madeira dura BCTMP podem ser utilizadas na(s) camada(s) exterior(es) A presente invenção é direccionada para um produto tecido de banho de três-camadas que compreende: (a) uma camada superior estratificada que compreende dois estratos, um estrato exterior e um estrato interior, com (i) um estrato exterior que compreende uma mistura de pelo menos cerca de 30% até cerca de 70% de fibras kraft e pelo menos cerca de 30% até cerca de 70% de kraft eucalipto, tendo o estrato exterior um peso base de pelo menos cerca de 8 até 20 g/m2, e (ii) um estrato interior que compreende pelo menos cerca de 50% de fibras de eucalipto com um teor de lenhina de cerca de 20% em peso, e um peso base de pelo menos cerca de 3 g/m2. (b) uma camada interior com pelo menos cerca de 9 até 25 g/m2 , camada interior que compreende: (i) pelo menos cerca de 30% até cerca de 70% de fibras de eucalipto com um teor de lenhina de pelo menos cerca de 20% em peso ; e (ii) de pelo menos cerca de 30% até cerca de 70% de fibras kraft macias branqueadas e (c) uma camada estratificada que compreende dois estratos, um primeiro estrato, e um segundo estrato, (i) o primeiro estrato que compreende pelo menos a partir de cerca de 30% até cerca de 70% de fibras kraft, e cerca de 30% até cerca de 70% de eucalipto kraft tendo o primeiro estrato um peso base de cerca de 8 g/m2 até cerca de 2 0 g/m2; e (ii) o segundo estrato que compreende pelo menos cerca de 50% de fibras de eucalipto com um conteúdo de lenhina de pelo menos cerca de 20% em peso, e um peso base de pelo menos cerca de 3 g/m2.

As formas de realização estão apresentadas nas sub-reivindicações.

Três-camadas prensadas húmidas convencionais (CWP), protótipos de tecido de banho duráveis quando húmidos da presente invenção ficaram mais macios do que o tecido de polpa Ultra Stronq Charmine®, tornando-se mais durável até 90% com menos de cotão molhado até 96%. As contribuições para estes resultados compreendem a estratificação da madeira macia e/ou a microfibra de celulose (CMF) na camada Yankee, concentração da resistência húmida na camada Yankee, e o desligar da camada de ar. A fibra integrada como eucalipto AMPM ou pasta de papel afastada da superfície exterior compensa o dispêndio da microfibra de celulose (CMF) e a pasta de papel premium.

Os resultados sugerem que um formato de três camadas tal como a Quilted Northern Ultra Plush® podem proporcionar um tecido com elevada macieza, boa durabilidade, e baixo cotão utilizando apenas a polpa de madeira na pasta de papel. CMF e a tecnologia de faixa crepe que reorienta a fibra e a laminação com cola, melhoram os resultados.

Verificamos que podemos conseguir esta combinação desejável de propriedades num tecido de banho de três camadas de acordo com as reivindicações 1 até 22.

Preferencialmente, como um tecido de camadas múltiplas deve ter uma opacidade de pelo menos cerca de 1,6 Macbeth Opacity Units por grama de peso base. Mais preferencialmente, o peso base deve estar entre 35 e 60 gsm.

Após o ensaio para o tecido seco, como aqui referido, as folhas da presente invenção exibirão um AL* de menos do que cerca de 5. "L*" como aqui utilizado neste contexto reporta à International Commission on Ilumination (CIE) 1976, também conhecida como CIELAB da medida de luminosidade, e não deve ser confundida com iluminação Hunter tipicamente denominada "L". neste contexto o asterisco não é uma marca de referência mas dirige o leitor para algumas outras localizações neste documento, mas é uma porção do símbolo usado vulgarmente por CIE 1976 luminosidade "L*". Quando ensaiado para o cotão seco como aqui apresentado, as folhas da presente invenção exibirão cotão numa área molhada por fricção de menos que 40 mm2. Alternativamente, quando ensaiado como aqui apresentado, a resistência à formação de cotão molhado será representado por um número de fibras que são removidas com um comprimento maior do que 350 pm, com produtos da invenção sofrendo uma perda de menos do que 2500 fibras com um comprimento maior do que 350 μιη.

Preferencialmente, a camada interior e a camada superior foram unidas conjuntamente em relevo, a composição fibrosa da camada estratificada superior é substancialmente a mesma que a composição fibrosa da camada estratificada inferior, a profundidade de relevo da camada estratificada inferior é menos do que 80%, mais preferencialmente, menos do que 50%, da profundidade do relevo da camada estratificada superior, enquanto a camada estratificada inferior é geralmente sem relevo, o estrato exterior da camada superior compreende ainda pelo menos 5%, mais preferencialmente, pelo menos 8%, ainda mais preferencialmente, desde cerca de 15 até 35%, em peso da microfibra celulósica regenerada com um diâmetro de não mais do que cerca de 5 microns, mais preferencialmente não mais do que cerca de 4 microns, , ainda mais preferencialmente, não mais do que cerca de 2 microns, ainda mais preferencialmente não mais do que cerca de 1 micron, e atravessando uma malha de cerca de 14 mesh, mais preferencialmente, com um comprimento de valor médio de entre cerca de 50 microns e 2000 microns. Preferencialmente, cada um dos estratos interior da camada superior e o segundo estrato da camada inferior compreende pelo menos 70% de fibras de eucalipto com conteúdo de lenhina de pelo menos cerca de 20% em peso, enquanto a camada interior é bastante em crepe, exibindo um volume pelo menos em 3% maior do que as camadas exteriores, resultando este aumento de volume geralmente quer da utilização de APMP do eucalipto quer do aumento crepe na camada do meio.

Os tecidos preferidos da presente invenção contendo quer APMP quer CMF deverão mostrar de acordo com International Organization for Standard (ISO) um brilho da camada superior (na cobertura exterior do rolo) de pelo menos: 0,82 x (%VCP) + 0,795 x (%RF)A 98 + 0 , 84 x(%APMP + CFM) , em que %VCP é a percentagem de polpa quimica virgem na folha, %RF, a percentagem de fibra reciclada e %APMP + CFM é a percentagem de eucalipto APMP e microfibra de celulose reciclada na camada estratificada exterior e a percentagem em peso da fibra de madeira macia em polpa quimicamente no tecido está limitada a não mais do que 30%, enquanto as fibras de eucalipto no interior da camada tem um conteúdo de lenhina de pelo menos 23%, e demonstra um brilho ISO de pelo menos 82. Mesmo apesar de preferirmos não utilizar eucalipto APMP no estrato exterior, quando utilizada num estrato inferior da camada, o segundo, o brilho da camada é fortemente influenciado pelo brilho da fibra nas camadas interiores.

Breve descrição das Figuras A invenção é descrita a seguir com referencia a alguns desenhos, em que:

Figura 1 é uma ilustração esquemática de um agitador para a utilização no "Teste de Dispersibilidade" aqui descrito.

Figura 2 é uma ilustração esquemática de um móvel fixo utilizado para suportar o frasco do ensaio utilizado no "Teste de Dispersibilidade" vertical, enquanto os conteúdos estão a ser despejados.

Figura 3 ilustra uma lâmina microscópica utilizada no Wet Abrasion Lint Test.

Figura 4 ilustra uma secção esquemática de um tecido de três camadas com duas camadas exteriores estratificadas e uma camada interior homogénea, em que o eucalipto APMP está incorporado nas três camadas estratificadas.

Figura 5 e 5A são gráficos de bolhas que ilustram a inter-relação entre a macieza, a força tênsil na molha CD e a resistência ao cotão molhado de vários produtos protótipos.

Figura 6 são gráficos de bolhas que ilustram a inter-relação entre a dispersão, resistência húmida CD e a resistência ao cotão húmido de vários produtos protótipos.

Figura 7 ilustra a macieza e a força tênsil de vários em seco produtos de tecido protótipos.

Figura 8 ilustra o calibre e o peso base de produtos de tecido CWP em comparação com os de fabrico do crepe com reorientação da fibra ("FREC"), i.e., protótipos, faixa em crepe.

Figura 9 ilustra a macieza e a resistência do cotão molhado de produtos de tecido protótipo CWP em comparação com os dos protótipos FREC, com peso base indicado pelo tamanho da bolha.

Figura 10 ilustra o efeito da refinação na liberdade de diferentes polpas de eucalipto APMP sujeitas a diversos procedimentos de obtenção de polpa.

Figura 11 ilustra a inter-relação entre o volume e liberdade de diferentes polpas de eucalipto produzidas por diversos procedimentos de obtenção de polpa.

Figura 12 ilustra a inter-relação entre resistência e liberdade de diferentes polpas de eucalipto produzidas por diversos procedimentos de obtenção de polpa.

Figura 13 ilustra o nivel de volume surpreendentemente elevado que é possível gerar com eucalipto APMP em níveis desejavelmente baixos de resistência.

Figura 14-A ilustra o efeito de variação de níveis de alcalinidade total e peróxido nas polpas de eucalipto no brilho das polpas de eucalipto quando aplicados no refinador.

Figura 14-B ilustra o efeito da variação de níveis de alcalinidade total e peróxido nas polpas de eucalipto no brilho das polpas de eucalipto quando aplicados após refinador.

Figura 15 ilustra os níveis muito elevados do brilho obtido a partir de eucalipto APMP com consumo relativamente baixo de peróxido e de produto cáustico.

Figura 16 compara o brilho obtido com as misturas de eucalipto APMP com os desperdícios de papel sem tinta quando comparado com o brilho obtido com as misturas de eucalipto APMP com pastas de papel kraft

Figura 17 compara o valor b* (amarelecimento/azulamento) obtido com as misturas de eucalipto APMP com os desperdícios de papel sem tinta quando comparado com o brilho obtido com as misturas de eucalipto APMP com pastas de papel kraft.

Figura 18 ilustra a opacidade muito elevada obtida com o eucalipto APMP e suas misturas quando comparadas com pastas de papel kraft reciclado e sem tinta.

Figura 19 é uma outra ilustração de níveis muito elevados de volume atingido com misturas de eucalipto APMP quando comparado em resistências baixas desejáveis para o fabrico de tecidos.

Figura 20 ilustra a redução atingida na WAR (taxa de absorção de água) com misturas eucalipto APMP e suas misturas com pastas de papel kraft reciclado e sem tinta.

Figura 21 ilustra o efeito da carboximetilcelulose (CMC) e poliamidoamina (AMRES®) agentes de molha fortes nas misturas de eucalipto APMP com pasta de papel kraft southern e fibras recicladas sem tinta.

Figura 22 ilustra o calibre e a força surpreendentes para as qualidades de tecido obtidos por incorporação de eucalipto APMP nas misturas de pasta de fabrico de papel convencionais.

Figura 23 ilustra a macieza e força das espécies de tecido surpreendentes por incorporação de eucalipto APMP nas misturas de pasta de fabrico de papel convencionais.

Figura 24 compara os parâmetros relacionados com a distribuição do comprimento da fibra das misturas de eucalipto APMP com kraft de madeira southern nas misturas convencionais de pasta de fabrico de papel.

Figura 25 ilustra a surpreendente resistência ao cotão seco de tecidos de gramagens obtidas por incorporação de eucalipto APMP nas misturas convencionais de pasta de papel.

Figura 26 é um diagrama de fluxo esquemático de um processo de lixiviação com peróxido alcalino de fibras de eucalipto para utilizar na presente invenção

Figura 27 é um esquema isométrico que ilustra um equipamento para medir a compressão do rolo de produtos tecidos.

Figura 28 é uma vista duma secção obtida ao longo da linha 28-28 da Figura 27

Figura 29. 29A-29F, 29T e 29H ilustram os pormenores do padrão em relevo U 19 aqui referido.

Figura 30. 30A-30H e 30J, 30-1 e 30-2 ilustram os pormenores do padrão em relevo HVS 9 aqui referido. A invenção é descrita a seguir com referência às numerosas formas de realização. Esta discussão é apenas com propósitos de ilustração. A terminologia aqui utilizada é apresentada com o seu significado vulgar consistente com as definições exemplarmente apresentadas a seguir, mg refere-se a miligrama, m2 refere-se a metro quadrado, mm2 refere-se a milímetro quadrado, e assim por diante. A proporção de adesivo em crepe "adicionado" é calculada por divisão da taxa de aplicação do adesivo (mg/min) pela área da superfície do cilindro de secagem que passa por baixo de aplicador em spray (m2/min) . A composição do adesivo resinoso consiste mais preferencialmente essencialmente de uma resina de álcool polivinílico e de uma resina poliamida-epicloroidrina, em que a proporção do peso de resina de álcool polivinílico e a resina poliamida-epicloroidrina é desde cerca de dois até cerca de quatro. 0 adesivo em crepe também pode incluir um modificador suficiente para manter uma boa transferência entre a faixa crepe e o cilindro Yankee, geralmente, menos do que 5% em peso do modificador e, mais preferencialmente, menos de cerca de 2% em peso do modificador, para produtos sem película. Para os produtos em crepe de lâmina, pode ser utilizado desde cerca de 5% até cerca de 25% de modificador ou mais.

Salvo especificação em contrário, "peso base", BWT, bwt, BW, e por aí adiante, refere-se ao peso de uma resma de produtos de 278,7 m2 (também expressa no peso base em g/m2 ou gsm) . Igualmente resma significa uma resma de 278,7 m2 salvo especificação contrária.

Para crepe de bobine, a razão crepe bobine é calculada tipicamente como uma velocidade Yankee dividida pela velocidade da bobine. Para exprimir crepe de bobine como uma percentagem, subtrai-se 1 da razão crepe bobine e o resultado é multiplicado por 100.

Os calibres e/ou volume aqui referidos podem ser medidos para calibres de 8 ou 16 folhas tal como especificado. As folhas são empilhadas e é determinado o calibre da porção central da pilha. Preferencialmente, as amostras dos ensaios são acondicionadas numa atmosfera de 23°±1,0°C em 50% de humidade pelo menos cerca de 2 horas e então medido com um Thwing-albert Model 89-II-JR ou Propage Electronic Thickness Tester com bigornas de 50,8 mm de diâmetro, com carga de 539 ± 10 gramas de peso morto, e 5,87 mm/s de razão descendente. Para terminar o ensaio do produto, cada folha de produto a ser ensaiada deve ter o mesmo número de camadas tal como o produto vendido. Para ensaio, em geral, são selecionadas oito folhas e empilhadas conjuntamente. Para o ensaio de guardanapos, os guardanapos são desdobrados antes de serem empilhados. Para o ensaio da folha base fora dos empilhadores, cada folha a ser ensaiada deve ter o mesmo número de camadas tal como produzida fora da empilhadora. Para o ensaio da folha base fora da bobine da máquina de papel, devem ser utilizadas apenas as de uma camada. As folhas são empilhadas conjuntamente, alinhadas na direcção da máquina (MD) . O volume também pode ser expresso em unidades de volume/peso por divisão do calibre por peso de base.

Os termos "celulósico", "folha celulósica", e análogos, significam incluir qualquer produto wet-laid que incorpora a fibra de fabrico de papel com celulose como o constituinte maior. As "fibras de pasta de papel" incluem polpas virgens ou fibras celulósicas recicladas (secundárias) ou fibras mistas que compreendem fibras celulósicas. As fibras adequadas para fazer as tramas desta invenção compreendem as fibras que não são de madeira tais como derivados do algodão, cânhamo de Manila, hibiscos cannabinus, sabaigrass, linho, esparto, palha, juta, bagaço, serralha, fibra das folhas do ananás e fibras de madeira tais como as obtidas a partir das árvores deciduas e coníferas, que compreendem as fibras kraft macias nórdicas e sulistas, fibras de madeira dura, tais como o eucalipto, ácer, bétula, faia, ou outras semelhantes. As fibras da pasta de papel podem ser libertadas a partir da sua fonte material por qualquer um dos numerosos processos da obtenção de polpa conhecido para um especialista na matéria, que compreende sulfato, sulfureto, polissulfureto, hidróxido de sódio para a polpa, etc. A polpa poder ser branqueada se pretendido por meios químicos incluindo a utilização de cloro, dióxido de cloro, oxigénio, peróxido alcalino, e assim por diante. Os produtos da presente invenção podem compreender uma mistura de fibras convencionais (quer derivadas de polpa original quer de fontes recicladas) e fibras tubulares ricas em lenhina de aspereza elevada, polpas obtidas mecanicamente tais como as polpas branqueadas quimicotermomecanicamente (BTCMP). "Pastas de papel" e terminologia semelhante refere-se a composições aquosas que compreendem fibras de pasta de papel, opcionalmente, resinas de forte molha, diluentes da cola, e outros semelhantes, para o fabrico de produtos de papel. A fibra reciclada é tipicamente mais do que 50% em peso de fibra de madeira dura e pode ser 75% até 80% ou mais de madeira dura. Para os fins desta invenção um método espacialmente preferido para a obtenção da polpa de aparas de eucalipto é geralmente referido como obtenção da polpa mecânica com peróxido alcalino ou eucalipto APMP, apesar de mais comprido, mas menos eufónico nome de polpa mecânica pré-condicionada por refinação quimica com peroxido alcalino, descreve o processo mais preferido com maior detalhe. Neste pedido, quando é utilizado o termo eucalipto APMP ou processo eucalipto APMP, pretendemos incluir a polpa de eucalipto pré-condicionada por refinação quimica com peróxido alcalino. Verificamos que obtivemos surpreendentemente uma macieza, propriedades de volume e molhagem boas utilizando o eucalipto APMP, em conjunção com micro-fibras celulósicas fibrilhadas, geralmente referidas como "CMF".

Tal como aqui utilizado, o termo "trama ou pasta de papel compactamente desidratada" refere-se ao retirar de água mecanicamente por compressão total da água, tal como retirar água num feltro, por exemplo, em algumas formas de realização, por utilização da compressão mecânica aplicada continuamente na superfície da trama como numa compressão entre um rolo compressor e capa de protecção, em que a trama está em contacto com o feltro do processo da obtenção do papel. A terminologia "desidratação por compactação" é utilizada para distinguir do processo em que a desidratação inicial da trama é realizada geralmente por meios térmicos, como é o caso, por exemplo, na Patente U.S. No 4 529 480 to Trokkhan and Patente U.S. No 5 607 551 para Farrington et al. Assim referem-se a desidratar a trama compactamente, por exemplo, para remover a água desde o inicio duma trama nova com uma consistência de menos de 30% ou igual por aplicação da pressão sobre ela, e/ou aumentando a consistência da trama de 15% ou mais por aplicação da pressão sobre ela, isto é aumentando a consistência, por exemplo desde 30% até 45%. Em Patente U.S. No 7 399 378, intitulada "Fabric Crepe Process for Making Absorbent Sheet", e as muitas aplicações relacionadas com ela, a importância da distinção entre "tornar crepe" utilizando um produto tecido e uma faixa crepe formada por perfuração de uma faixa sólida foi menor importância, por isso termo "faixa" pode ser aplicada ao modo de tornar crepe. No Pedido de Patente U.S. No 2010/0186913 intitulado "Belt Creped, Variable Local Basis Weight Absorvent Sheet Prepared With Perforated Polymeric Belt" e os seus pedidos relacionados, contudo, a distinção entre a utilização de um tecido crepe e uma faixa polimérica perfurada é de importância considerável, como se verificou que a utilização de uma faixa polimérica perfurada torna possível obter regiões consolidadas, especialmente regiões com formas marcadas consolidadas, na trama, conferindo propriedades melhoradas sobre as tramas previamente formadas que utilizam técnicas de crepe a partir de um tambor. Por conveniência nós referimos a este método de formação de uma folha como Fiber Reorienting Belt Creping ou FRBC. Além disso, nos pedidos relacionados, demonstrou-se que os toalhetes que contêm CMF obtidos utilizando uma faixa polimérica perfurada têm vantagens substanciais na performance sobre os toalhetes obtidos utilizando um tecido crepe, que nós referimos como Fiber Reorienting Belt Creping ou FRBC. Ao longo deste pedido, pretendemos fazer esta distinção explicita. Neste pedido, os tecidos de faixas e de crepe não devem ser considerados como sendo sinónimos. A consistência refere-se à % de sólidos de uma trama nova, por exemplo, calculada numa estrutura seca de base. "Air dry" significa que inclui uma humidade residual, por convenção, até cerca de 10% de humidade para a polpa e cerca de 6% para o papel. Uma trama nova com 50% de água e 50% de polpa seca na estrutura tem uma consistência de 50%.

Quando se utiliza aqui o termo "FRBC", refere-se à tecnologia de fabrico de papel como descrito em Pedido de Patente U.S. No 2010/0186913, enquanto "FREC" é utilizado para referir à tecnologia de utilização de um tecido para ficar crepe a partir de uma superficie de transferência como descrito na Patente U.S. No. 7 399 378; Pedido de Patente U.S. No 2005/0217814, Pedido de Patente U.S. No 7 442 278; Patente U.S. No. 7 503 998; Patente U.S. No. 7 588 660; Patente U.S. No. 7585 389, Publicação do Pedido de Patente U.S. No 2007/0204966, Patente U.S. No. 7 588 661; e os pedidos relacionados, mesmo apesar destes processos serem utilizáveis ainda que com faixas. m/min refere-se a metros por minuto. MD significa direcção da máquina e CD direcção perpendicular à máquina. A dureza (indentação) Pusey and Jones (P&J) é medida de acordo com a American Society for Testing Materials (ASTM) D 531, e refere-se ao número de indentação (espécimen padrão e condições). "Predominantemente" significa mais do que 50% do componente especificado, em peso, salvo indicação contrária. A compressão do rolo é medida comprimindo o rolo sob uma platina plana 281 de um aparelho de ensaio 283 semelhante ao exibido nas Figuras 27 e 28. Os rolos amostras 285 es tão acondicionados e ensaiados numa atmosfera de 23,0°± 1,0°C. Um aparelho de ensaio adequado 283 com uma platina amovível de 1500 g plana 281 (referida como uma Height Gauge) está disponível em:

Research Dimensions 1720 Oakridge Road Neenah, WI 54956 920-722-2289 920-725-6874 (FAX). 0 procedimento do ensaio é geralmente como segue: (a) Levante a placa 281 e posicione o rolo 285 a ser ensaiado no seu lugar, centrado debaixo da platina, com a aba colada 287 à frente do calibrador 291 e o core 289 paralelo à traseira do calibrador 291. (b) Lentamente baixe a platina 281 até que fique sobre o rolo 285. (c) Leia o diâmetro do rolo comprimido ou a altura da manga a partir do ponteiro do calibrador 293 o mais próximo de 0,254 mm. (d) Levante a platina 281 e remova o rolo 285 (e) Repetir para cada rolo a ser ensaiado.

Para calcular a compressão do rolo em percentagem, é utilizada a fórmula seguinte: t^íon t nn .. (diâmetro inicial do rolo - diâmetro do rolo comprimido) RC("6) — 100 x - diâmetro inicial do rolo

As forças de tensão em seco (MD e CD) , alongamento, e suas proporções, módulos, módulos de quebra, stress e tensão são medidos com um equipamento de ensaio Instron padrão ou outro medidor de tensão de elongação adequado que pode ser configurado de diversos modos, tipicamente, utilizando tiras largas de tecido ou toalha de 76,2 mm ou 25,4 mm, acondicionadas numa atmosfera de 23°± 1°C a 50% com uma humidade relativa durante 2 horas. 0 ensaio de tensão é realizado numa velocidade de cruzeiro de 50,8 mm/min. O módulo de quebra é expresso em g/mm/% de esforço. % de esforço é dimensional e não precisa de ser especificada. Salvo indicação em contrário, os valores são valores de quebra. A média geométrica (GM) refere-se à raiz quadrada do produto dos valores de MD e CD para cada produto. A absorção de energia tênsil (TEA) é definida como área debaixo da curva carga/elongação, também é medida durante o procedimento da medição da força tênsil. A absorção de energia tênsil (TEA) está relacionada com a força sentida pelo produto no seu uso. Os produtos com uma TEA elevada podem ser entendidos pelos utilizadores como sendo mais fortes do que os produtos similares que têm valores de TEA mais baixos, mesmo se a força tênsil real de dois produtos for igual. De facto, ao ter uma absorção de energia tênsil elevada pode permitir um produto ser entendido como sendo mais forte que o outro com uma TEA mais baixa, mesmo se a força tênsil do produto com TEA elevada for menor do que a do produto com absorção de energia tênsil inferior. Quando é utilizado o termo "normalizada" em conexão com uma força tênsil, este simplesmente refere-se à força tênsil a partir da qual o efeito do peso de base foi removido por divisão dessa força tênsil pelo peso base. Em muitos casos, informação semelhante é fornecida pelo termo "comprimento de quebra".

As proporções da tensão são simplesmente razões de um valor de MD determinado por meio de métodos a seguir apresentados dividido por correspondente valor CD. Salvo indicação contrária especificada, uma propriedade tênsil é uma propriedade da folha seca. "Superior", "ascendentemente", e terminologia semelhante é utilizada puramente por conveniência e refere-se a uma posição ou direcção para as cabeças das estruturas em cúpula, isto é, o lado da faixa da rede, que fica geralmente oposta ao lado Yankee, a menos que o contexto indique claramente de outro modo. A tensão húmida do tecido da presente invenção é medida geralmente de acordo com Tecnical Association of the Pulp and Paper Industry (TAPPI) Method T 576 pm 7, que utiliza uma faixa larga de tecido de 76,2 mm que é dobrada em loop, pregada num suporte de fixação designado por um Finch Cup, e depois imerso em água. Uma taça Finch adequada, 76,2 mm, com base para ajustar a um punho 76,2 mm está disponível em:

High Tech Manufacturing Services, Inc. 3105-B NE 65th Street

Vancouver, WA 98663 360-696-1611 360-696-9887 (FAX)

Para uma folha base recente e produto acabado (com 30 dias ou menos, para produto toalha, com 24 horas ou menos para produto tecido) contendo aditivo de resistência húmida, os espécimes de ensaio foram colocados numa estufa de ar forçado aquecido até 105°C durante cinco minutos. Não foi preciso estufa para as outras amostras. 0 copo Finch foi montado num aparelho para medir a tensão equipado com uma carga de 8,9 newtons, a célula carregada com o copo Finch seguro pela mandíbula inferior e os extremos do tecido em loop seguros pela mandíbula superior do medidor da tensão. A porção do copo de Finch foi enchida com uma "água da torneira" padronizada que contém: 0,006% de cloreto de cálcio, 0,006% de cloreto de magnésio 6H2O, 0,007% de bicarbonato de sódio em água purificada em equilíbrio num pH aproximadamente 6,5. A amostra é imersa em água cujo pH foi ajustado para 7,0 ± 0,1 e a tensão é ensaiada 5 segundos após a imersão que utiliza uma velocidade de cruzeiro de 50,8 mm/minuto. Os resultados são expressos em g/mm, dividindo o valor lido por dois para avaliar para o loop, como apropriado.

Uma superfície de transferência em transformação refere-se à superfície a partir da qual a trama é enrugada em contacto com a faixa de crepe. A superfície de transferência em transformação pode ser a superfície de um tambor em rotação como aqui descrito a seguir ou pode ser a superfície de uma faixa macia movível e contínua ou outro tecido movendo-se que pode ter uma textura superficial, e assim por diante. A superfície de transferência em transformação precisa de suportar a trama e de facilitar a formação de crepe por sólidos elevados, como será apreciado a partir da discussão que segue.

Delta de velocidade significa uma diferença de rapidez linear. 0 volume esvaziado e/ou a proporção de volume esvaziado, tal como aqui referido, são determinados por saturação de uma folha com um liquido não polar POROFIL™, e medindo a quantidade de liquido absorvido. 0 liquido POROFIL™ está disponível em Coulter electronics Ltd., Beckman Coulter, Inc., 250 S. Kramer Boulevard P.O. Box 8000, CA 92822-8000 USA; Part No. 9902458. 0 volume do liquido absorvido é equivalente ao volume esvaziado na estrutura da folha. A % de peso aumentado, (PWI) é expresso como gramas de liquido absorvido por grama de fibra na estrutura da folha vezes 100, como aqui indicado. Mais especificamente, para cada amostra de folha de uma única camada a ser ensaiada selecionam-se 8 folhas e corta-se um quadrado de 25,4 mm por 25,4 mm na direcção da máquina e 25,4 mm na direcção cruzada. Para amostras de produto multi-camadas, cada camada é medida como uma entidade separada. As amostras múltiplas devem ser separadas em camadas únicas individuais e são utilizadas 8 folhas de cada camada posição para o ensaio. Pesar e registar o peso seco de cada espécimen ensaiado para o mais próximo de 0,0001 grama. Colocar o espécimen num prato contendo o liquido POROFIL™ com uma massa especifica de cerca de 1,93 gramas por centímetro cúbico. Após 10 segundos, segurar o espécimen muito na borda (1 ou 2 milímetros para dentro) de um canto com pinças e remover do líquido. Segurar o espécimen por esse canto mais alto e deixar o excesso de liquido gotejar durante 30 segundos. Suavemente tocar (contacto de menos de 1/2 de segundo) o canto inferior do espécimen no papel de filtro #4 (Whatman Ltd., Maidstone, England) a fim de remover qualquer excesso da última gota parcial). Imediatamente pesar, o espécimen, dentro de 10 segundos, registando o peso para o mais próximo de 0,0001 grama. O PWI para cada espécimen, expresso em gramas de liquido POROFIL™ por grama de fibra, é calculado como se segue:

em que "Wi" é o peso do espécimen seco, em gramas, e "W2" é o peso do espécimen molhado, em gramas

Determinou-se o PWI individual para todos os oito espécimenes tal com acima descrito e a média dos oito resultados é o PWI da amostra. A proporção do volume esvaziado é calculada dividindo o PWI por 1,9 (densidade do fluido) para exprimir a proporção como uma percentagem, enquanto o volume esvaziado (gms/gm) é simplesmente a proporção do aumento do peso, que é, PWI dividido por 100. A taxa de absorvência de água ou WAR, é medida em segundos, e é o tempo que leva uma amostra para absorver uma gota de água de 0,1 grama disposta na sua superfície por meio de uma seringa automática. Os espécimenes ensaiados estão preferencialmente acondicionados a 23°C ± 1°C em 50% de humidade relativa durante 2 horas. Para cada amostra, foram preparados 4 ensaios de espécimenes 76, 2 x 76,2 mm. Cada espécimen foi colocado numa amostra segura tal que uma lâmpada de intensidade elevada é dirigida para o espécimen. Depositou-se 0,1 mL de água na superfície do espécimen e ligou-se o cronómetro. Quando a água é absorvida, como indicado por uma falta de reflexão ulterior da luz a partir da gota, desliga-se o cronómetro, e o tempo medido será próximo de 0,1 segundo. O procedimento é repetido para cada espécimen e dos resultados obtida a média para a amostra. A WAR é medida de acordo com o método TAPPI T432 cm-99.

Teste de Dispersibilidade

Para determinar como o papel da casa de banho desintegra-se em água sob agitação controlada utilizando uma solução aquosa padrão, colou-se uma amostra de tecido num frasco de dimensões especificadas numa solução aquosa padrão sujeitando-a a agitação controlada utilizando um agitador padrão que agita o frasco durante um número de agitações pré-definido de 180 ± 5 batidas por minuto. Uma batida é um ciclo completo para diante e para trás. 0 frasco é depois esvaziado numa garrafa adaptada a um móvel fixo para a segurar com o seu centro na linha central perpendicular. Ver Figuras 1 e 2. Mais especificamente, o ensaio é conduzido como se segue: 0 fraco agitador padronizado 50 e o frasco de fixação orientada 52 estão disponiveis em 1720 Oakridge Road, Neenah, WI 54956, (920) 722-2289; FAX (920) 725-6874. Uma garrafa de plástico 54 de boca pequena (17,5 mm de orificio) com tampa, 250 mL, tem o número do catálogo 02-924-6d, está disponível em Fisher Scientific Company, 300 Industry, Pittsburg, PA 15275. A solução aquosa padrão, número de catálogo NC9664362, está disponível na Fisher Scientific Company, 800-766-7000.

Remover e deitar fora as três primeiras camadas de tecido de um rolo de tecido. (A amostra de tecido a ser ensaiada deve ser tirada a partir de qualquer parte do rolo excepto das três camadas mais exteriores e das últimas 20 folhas do centro. Se as amostras de tecido e/ou amostras de folhas base são de menos do que 24 horas de existência então, elas devem ser curadas na estufa durante 5 minutos a 105°C.

Para ensaio do produto acabado: cortaram-se seis tiras de três-folhas a partir do rolo. Se o produto a ser ensaiado é um produto multicamadas, as camadas não são separadas uma da outra, mas são ensaiadas ainda acamadas conj untamente.

Para o ensaio da folha base, os espécimenes são cortados no sentido do comprimento e da largura do produto acabado para o qual são destinados, três espécimenes são para produto de uma camada, seis espécimenes são para produto de duas camadas, e são cortados nove espécimenes para o produto de três camadas. São transferidos 180 ± 5 mL de água corrente a 23°C, para o frasco 54 com tampa. O agitador 50 é colocado para suportar um número adequado de batidas. No caso de produto acabado do ensaio, a faixa de três camadas, é dobrada ao meio, enrolada ao alto e inserida na garrafa de plástico, que é depois tapada, no caso de folha base, o espécimen é dobrado ao meio e uma das tiras do tecido é enrolada quando o produto acabado pretendido é de uma camada, duas tiras de tecido para o produto acabado de duas camadas, e três tiras para o produto acabado de três camadas. O rolo é inserido no frasco de plástico, que depois é tapada. O frasco 54 é colocado no agitador 50 (Figura 1) com base 51 para o braço volante 58, e o motor 60 arranca.

Após o agitador 50 ter agitado o frasco 54 para o conjunto de batidas, os conteúdos são imediatamente verificados quanto à desintegração por inversão do frasco 54 e colocando-o no frasco de fixação orientada 52 (Figura 2) num movimento rápido para ver se os conteúdos serão extravasados num matraz. Para que um espécimen passe no ensaio para este número de batidas, o conteúdo total do frasco 54 deverá esvaziar em oito segundos sem agitação ou compressão do frasco 54. 0 ensaio é replicado e é gravado um "passe" apenas se ambos espécimenes passam.

Ensaio de Cotão Seco

Para quantificar a quantidade de cotão removido da toalha, tecido e produtos relacionados quando utilizados secos utilizou-se um Sutherland Rub Tester com trenó de 1,82 kg. Este aparelho está disponível em Danilee Company, 27223 Starry Mountain Street, San Antonio Texas 78260; 830-438- 7737, 800-438-7738 (FAX). O bloco de fricção de 1,82 kg para o Ensaio de Fricção (Rub Tester) tem dimensões de 51 mm por 51 mm para que a pressão exercida durante o ensaio seja de 68,9 mbar.

Após as amostras a serem avaliadas serem pré-condicionadas a 10 até 35% RH a 22°C até 40°C durante 24 horas, depois acondicionadas a 50,0% ± 2,0% RH e 23,0 ±1,0 °C durante 2 horas, são realizados todos os procedimentos subsequentes confinados a uma sala mantida entre 48 até 53% RH e uma temperatura entre 22°C e 24°C.

Foram cortadas a partir da amostra, duas pilhas de tiras de ensaio de 57 mm x 114 mm com 57 mm de comprimento na direcção da máquina com o topo (exterior do rolo) virado para cima.

Foram cortadas duas tiras de feltro preto de 57 mm x 152 mm com 152 mm de comprimento na direcção da máquina, e o lado de topo etiquetado com os números de amostra ID.

Determinou-se uma linha de base para o feltro tomando uma cor pouco luminosa L* para leitura no lado etiquetado de cada tira de feltro preto utilizado para ensaiar no meio da qual estará a área friccionada utilizando um espectrofotómetro GretagMacbeth®Ci5 que utiliza os seguintes dados no espectrofotómetro: vista de área grande, componente especular excluido. Fonte de UV C,2 observador a 2 graus, e Iluminante C. 0 espectrofotómetro GretagMacbeth® Model Ci5 está disponível em GretagMacbeth, 617 Litle Britain Road, New Windsor, NY 12553; 914-565-7660; 914-565-0390 (FAX); www.gretagmacbeth.com. A leitura de "antes do ensaio" é depois comparada com a "posterior ao ensaio" lendo a mesma área da tira de feltro preto do mesmo lado, por isso é necessário um cuidado especial para ter a certeza de que a comparação é feita apenas entre as mesmas tiras de feltro. "L*" tal como utilizado neste contexto refere-se à International Commission on Illumination (CIE)1976, também conhecida como medições de iluminação CIELAB, e não deve ser confundida com leveza Hunter tipicamente denominada por "L". Neste contexto, o asterisco não é uma marca de referência direcionando o leitor para qualquer outro local neste documento, mas faz parte do símbolo vulgarmente utilizado por CIE 1976 lightness "L*".

Para avaliar um espécimen, o espécimen é colado à placa galvanizada do Sutherland Rub Tester, com o lado de topo para cima para que a fricção seja na direcção da máquina, sendo observada com cuidado para assegurar que cada espécimen seja colado na mesma área da fricção cada vez que o ensaio é realizado. 0 primeiro espécimen de feltro preto é colado, etiquetado do lado de fora, ao topo do bloco de fricção de 1,82 kg do Sutherland Rub Tester, o número de batidas no ensaiador de fricção é ajustado para quatro e a velocidade baixa seleccionada (aplicada #2 para o modelo de 4 velocidades ou #1 para o modelo de 2 velocidades),o bloco de fricção é colocado no braço de carruagem do Sutherland Rub Tester e é pressionado o botão "Start" para começar o ensaio. Após quatro batidas serem completadas, o bloco de fricção é removido a partir do ensaiador e o feltro preto removido do topo do bloco de fricção com o feltro preto preservado para a leitura da cor "antes do ensaio" L*. 0 espécimen é removido da placa galvanizada e descartado. É feita uma leitura da cor L* do lado etiquetado de cada tira de feltro preto, lendo o mesmo spot utilizado para obter o valor "antes do ensaio ", no meio da área friccionada. A leitura do "após ensaio", é feita emparelhada com o "após ensaio" apropriado para calcular a diferença entre as leituras - "AL*".

Para cada amostra, são registados os resultados da média, desvio padrão, mínimo e máximo dos ensaios como medidos próximo da unidade 0,01 L* para ambos os valores de antes e depois do ensaio. O valor da diferença da leitura depois menos a leitura antes é indicativo da remoção do cotão (ou fiapo) pelo procedimento de fricção seca padrão.

Ensaio de Cotão por Abrasão Húmida

Para avaliar uma amostra de tecido para remoção de gaze por abrasão húmida, a amostra é sujeita primeiro à uma molhagem simulada contra uma amostra de feltro preto padrão com um Crocmeter Rub Tester, modificado tal como aqui descrito, depois mediu-se a área em mm2 de cotão deixada no feltro com uma Epson Perfection 4490 de scanner plano e Apogee, SpecScan 2,3.36 Software. 0 Crocmeter Rub Tester está disponível a partir de SDL Atlas, LLC, 3934 Airway Drive, Rock Hil, SC 29732; (803) 329-2110. Para ser utilizado para medir o cotão molhado tal como aqui descrito, modificou-se o Crocmeter para aceitar um braço de 360 gramas e um pé de 25 mm x 50 mm que exerce uma pressão no espécimen de 30 mbar. 0 peso do bloco de fricção é de 355 g para o braço pesado que suporta numa extremidade, e 36 g para o pé de fricção. Estes pesos são aplicados numa área de 25 mm x 50 mm, para uma pressão de 391 g/12,9 cm2 = 30,3 g/cm2. Em contraste, o método de avaliação da abrasão húmida nas patentes de Bhat et al. and Lua aqui referenciadas utilizaram um trenó colocado sobre a amostra de 50 mm x 75 mm para uma pressão de 135 g/38,7 cm2 = 3,5 g/cm2.

Research Dimensions at 1720 Oakridge Road, Neenah, WI 54956; 920-722-2289, modificarão o Crockmeter Rub Tester para estar em conformidade. O feltro preto adequado é 4,76 cm, parte # 113308F-24 disponível em Aetna Felt Corporation, 2401 W. Emaus Avenue, Allentown, PA 18103; 800-526-4451.

Para ensaiar uma amostra, removeram-se as três camadas exteriores de tecido do rolo. Cortaram-se as três folhas de tecido nas perfurações e colocaram-se num monte utilizando uma guilhotina que assegura que as folhas de tecido são colocadas na mesma orientação relativamente à direcção e lado do rolo. Da pilha, as amostras que são de 50 mm x 64 mm são cortadas com a dimensão maior na direcção da máquina. Foram cortadas amostras suficientes para 4 repetições. 0 lado menor do tecido (50 mm) é marcado com uma pequena marca para indicar a superfície do tecido que estava virada para fora quando no rolo. Montou-se o pé no braço do Crockmeter com a dimensão curta paralela à batida do Crockmeter e distância da batida a 102 ± 3 mm e a velocidade da batida ajustada para batidas por minuto. Cortou-se o feltro preto em pedaços de 76 mm x 152 mm com a superfície interna marcada ao longo da borda curta. Neste ensaio, a amostra de tecido a ser ensaiada será friccionada contra o interior do feltro começando a partir da marca. Uma folha de acrílico preto de 305 mm por 305 mm, uma lâmina de vidro de microscópio de 51 mm por 76 mm marcada 40 como ilustrado na figura 3, fita adesiva, uma pipeta e um matraz de água destilada são colocados numa superfície plana convenientemente próxima. O Crokmeter é ligado, depois desligado, para posicionar o braço acima da superfície a ser friccionada. O espaçador é colocado acima do braço para o segurar acima da superfície a friccionar. Um pedaço limpo de feltro preto é colado à base do Crokmeter sobre a superfície a ser friccionada com a superfície marcada orientada para cima com a terminação marcada para cima adjacente ao ponto de partida da batida do pé. Uma amostra é colada ao longo da borda mais curta ao pé com a extremidade do tecido virada para frente, e o comprimento do tecido é enrolado à volta do pé e preso ao braço do Crockmeter com o lado colado, e a localização da marca na amostra de tecido dirigida para o operador na porção a seguir do Crockmeter. 0 tipo de fita utilizado não é critico. A fita de escritório vulgarmente referida como "fita de celofane" ou vendida com o nome de marca "Scotch Tape" é adequada. 0 espaçador é removido debaixo do braço e o braço com o pé ligado é colocado com a dimensão maior do pé perpendicular à direcção de fricção, e o pé é fixado no lugar. A lâmina do microscópio é colocada no feltro virada para o pé e são dispensados a partir duma pipeta 3 volumes de 200 pL de água destilada sobre as marcas em cruz na lâmina de vidro. A amostra, pé e braço ligeiramente elevados, a lâmina de vidro colocada debaixo da amostra e a amostra é baixada para permitir à água molhar a amostra durante 5 segundos, sendo o braço levantado ao fim desse tempo, a lâmina de vidro removida e o Crockmeter activado para fazer três batidas no feltro com o braço levantado manualmente no inicio de cada nova batida para impedir a amostra de contactar durante as novas batidas. Após três batidas rápidas, o Crockmeter é desactivado e o espaçador colocado sob o braço para que o feltro preto possa ser removido sem perturbar o cotão friccionado imediatamente. Três minutos depois o feltro é removido a partir da superfície friccionada, e é realizado um scan numa Epson Perfection 4490 de Scanner plano e Apogee, SpecScan

Software versão 2.3.36. com software adaptado para o "lint" na Janela "Scanner Settings" com o "5" escolhido no "Process Groups of" janela no "Defaults panel", a "Resolução" regulada para 600 "dots/inch", regulado o "Scanner Mode" para "256-Grayscale", a "Area Setting" regulada para "Special", o "Scan Image" regulado para "Reverse Image", a janela "Upper Limit" no painel " Dirt Histogram" colocado em ">= 5000" a janela "Lower Limit" deste painel regulada para "0,013-0,020" e a janela "X Scale" colocada a "25"; e a janela "PPM" do painel #Bad Handsheet" regulada para "2500,0". No painel "Printout Settings", as caixas "Gray-Summary", Sheet Summary", Sheet Summary" e "Gray Histogram foram verificadas, e a janela "Copies" colocada em "1", enquanto as caixas "Dirt Histograms", Categories" e "XY location" neste painel estão não controladas. Ambas as caixas "Enable Display" e "Enable Zoom" são verificadas no painel Display Mode. No painel "Scanner Setup" a caixa "White" é fixada em "255" enquanto a caixa "Black" é fixada para "0", a caixa "Contrast Filter" é fixada para "0,000", a caixa superior "Threshold=" é fixada para 8 0,0 [% de fundo] enquanto a caixa inferior "Threshold=" é fixada para 20,0" [valor da escala cinzenta]. A caixa "Percent of the Background plus offset" no "Scanner Setup" é verificada enquanto as caixas "Manual Threshold Setting" e "Function of StdDev of Background" não são verificadas. Se desejado as caixas "Grade Identifications"" e "Reel/Load Number podem ser utilizadas para registar indícios relacionados com a identificação das amostras a serem ensaiadas. No painel "Special Area Definition", "Inches" está contido na região "Dimensions" enquanto "Rectangular" está contido na região "Shape". Na região "Border at top and left", "0,15" [in.] é registado na "At the left side (X)" e "0,625" [in.] é registado na caixa "At the top: (Y)". Nas regiões "Area to scan:" "2,7" [in.] é introduzido na caixa "Width (X)" e "5,2" [in.] é introduzido na caixa "Height (Y)". Após o scanning a área do cotão deixado no feltro preto é registada na Tabela "SHEETS" na coluna "Área Total" debaixo de "Sample Sheet (s)" encabeçado no écran "Sheet & Category Summary". Este resultado é às vezes referido aqui como "WALA" de Wet Abraded Lint Area, que é referido em mm2.

Noutros casos, a fibra removida será lavada com água e a solução sujeita a um ensaio Optest Fiber Quality Analyzer para determinar o número de fibras removidas com um comprimento superior a 40 pm. O Optest Fiber Quality Analyzer tornou-se um padrão na indústria do papel para determinar as distribuições do comprimento das fibras e contagem das fibras (acima de um determinado comprimento minimo que faz decrescer os máximos Optest da sua tecnologia). O Optest Fiber Quality Analyzer está disponível a partir de:

OpTest Equipament Inc. 900 Tupper St. Hawkesbury -ON - K6A 3S3 - Canada Phone: 613-632-5169 Fax: 613-632-3744.

Microfibra de Celulose Regenerada

De acordo com a invenção, a fibra de celulose regenerada é preparada a partir de uma mistura de derivados da celulose (dope) que compreende celulose dissolvida num solvente que compreende N-óxidos de uma amina terciária ou liquidos iónicos. A composição do solvente para dissolver a celulose e que prepara as dopes de celulose não derivadas, adequadamente compreende óxidos de aminas terciárias tais como N-metilmorfolina-N-óxido (NMMO) e compostos semelhantes enumerados na Patente U.S. No. 4 246 221 to McCorsley. A mistura de derivados da celulose podem conter não-solventes da celulose tais como a água, alcanóis, ou outros solventes, como será apreciado a partir da discussão que se segue.

As dopes celulósicas adequadas estão enumeradas na Tabela 1, abaixo.

Ver, também, Patente U.S. No. 3 508 941 de Johnson.

Os pormenores relativos à preparação de dopes celulósicas que compreendem celulose dissolvida em líquidos iónicos adequados e dai a regeneração de celulose encontram-se na Patente U.S. No. 6 824 599 de Swatloski et al. intitulada "Dissolution and Processing of Cellulose using Ionic Liquids". Aqui, novamente, podem ser compreendidos niveis adequados de não-solventes da celulose. Esta patente geralmente descreve um processo num liquido não iónico sem derivação e regeneração da celulose numa gama de formas estruturais. É referido que a solubilidade da celulose e as propriedades da solução podem ser controladas pela selecção dos constituintes líquidos iónicos com catiões pequenos e aniões halogenetos ou pseudo-halogenetos que favorecem a solução. Os liquidos iónicos preferidos para dissolver a solução são os de catiões cíclicos tais como os seguintes catiões: imidazolio; piridínio; piridazínio; pirimidínio; pirazínio; pirazolio; oxazólio; 1,2,3-triazólio; 1,2,4-triazólio; tiazólio, piperidínio; quinolínio e isoquinolínio.

As técnicas de processamento de dopes de celulose/líquidos não iónicos estão também discutidas na Patente U.S. No. 6 808 557, to Holbrey et al., intitulada "Cellulose Matrix Encapsulation and Method". Ver também na Patente U.S. No. 7 888 412, de Holbrey et al., intitulada " Polymer Dissolution and Blend Formation in Ionic Liquids" bem como na Patente U.S. No. 6 808 557, também de Holbrey et al., intitulada " Cellulose Encapsulation and Method". Com respeito aos fluidos iónicos, em geral, os documentos seguintes proporcionam mais pormenor: Patente U.S. No. 7 763 715, de Hecht et al., intitulado "Extracting Biopolimers From a Biomass Using Ionic Liquids"; Pedido de Patente U.S. No. 2006/0240727, de Price et al., intitulado "Ionic Liquid Based Products and Method of Using The Same"; Pedido de patente U.S. No. 2006/0240728 of Price et al., intitulado "Ionic Liquid Based Products and Method of Using The Same"; Pedido de Patente U.S. No. 2006/0090271, de Price et al., intitulado "Process For Modifying Textiles Using Ionic Liquids"; e Pedido de Patente U.S. No. 2006/0207722, de Amano et al., intitulada "Pressure Sensitive Adhesive compositions, Pressure Sensitive Adhesive Sheets With suitable protecting Films". Alguns líquidos iónicos que podem ser adequados estão descritos por Konig et al., Chem Commun. 2005, páginas 1170-1172. "Líquido iónico" refere-se a uma composição fundida que compreende um composto iónico que é preferencialmente um líquido estável a temperaturas menores do que 100°C à pressão ambiente. Tipicamente, estes liquidos tem uma pressão de vapor baixa a 100°C, menos de 75 mbar ou igual, e preferencialmente, menos de 50 mbar ou menos de 25 mbar a 100°C. Muitos líquidos adequados deverão ter uma pressão de vapor de menos de 10 mbar a 100°C, e muitas vezes, a pressão de vapor é tão baixa que é ignorada e não facilmente mensurável, desde que seja menos do que 1 mbar a 100°C.

Os líquidos iónicos adequados disponíveis no mercado são os produtos líquidos iónicos Basionic™ disponíveis em BASF (Florham Park, NJ).

As dopes celulósicas, que compreendem os líquidos iónicos que têm dissolvido neles cerca de 5% em peso de celulose não derivada, estão disponíveis no mercado a partir da Aldrich (Sigma Aldrich Corp., St Louis, MO). Estas composições utilizam o acetato de alquil-metilimidazólio como solvente. Verificou-se que os líquidos iónicos baseados na colina não são especialmente adequados para dissolver a celulose.

Depois da dope celulósica ser preparada, é tecida em fibra, fibrilhada e incorporada numa folha absorvente como descrita depois.

Uma celulose de síntese, tal como lyocell é dividida em micro- e nano-fibras, e adicionada à polpa de madeira convencional. A fibra pode ser fibrilhada num refinador de disco descarreqado, por exemplo, ou qualquer outra técnica adequada que compreende utilizar um moinho Pulmac-Fiber (PFI). Preferencialmente, é utilizada a fibra relativamente curta e cuja consistência mantêm-se baixa durante a fibrilação. Os aspectos benéficos de Lyocell fibrilhado compreendem: biodeqradabilidade, liqação hidrogénio, dispersibilidade, repolpabilidade, e microfibras menores do que as obtidas com fibras melt-spun, por exemplo.

Lyocell fibrilhado ou os seus equivalentes têm vantagens sobre fibras melt-spun splittable. As fibras de microdenier sintéticas aparecem numa variedade de formas. Por exemplo, uma fibra de teraflato/polietileno/nylon de 3 denier numa configuração conhecida fatia de pie pode ser dividida em 16 até 32 segmentos, tipicamente num processo hidro-emaranhamento. Cada segmento de uma fibra de 16 segmentos, poderá ter uma aspereza de cerca 2 mg/100 m versus polpa de eucalipto de cerca de 7 mg/100 m. Infelizmente, foram identificadas diversas deficiências com este tratamento para aplicações convencionais. A dispersibilidade é menos que óptima. As fibras fiadas fundidas devem ser espalhadas antes da formação da folha, e está em falta um método eficiente para tal. Os polímeros mais disponíveis destas fibras não são biodegradáveis. A aspereza é mais baixa do que na polpa de madeira, mas ainda bastante alto de tal modo que deve ser usado em quantidades substâncias e formam uma parte da pasta de papel. Finalmente, a falta de ligação hidrogénio requer outros métodos de retenção das fibras na folha. 0 lyocell fibrilhado tem fibrilas que podem ser tão pequenas como 0,1 até 0,25 microns (μιη ou μ) de diâmetro, proporcionando uma aspereza de 0,0013 até 0,0079 mg/100 m. Assumindo que estas fibrilas estão disponíveis como tiras -separadas da fibra mãe- a população da pasta de papel pode ser dramaticamente aumentada em várias proporções de adição. Mesmo as fibrilas que não estão separadas da fibra mãe podem proporcionar benefício. Por conveniência, o lyocell fibrilhado é geralmente aqui referido como CMF tão curto como a microfibra celulósica. A dispersibilidade, a possibilidade de retornar a polpa, ligação hidrogénio e bio-degrabilidade permanecem atributos, desde que as fibrilas sejam celulose.

As fibrilas da fibra lyocell apresentam diferenças das fibrilas da polpa de madeira. A diferença mais importante é o comprimento das fibrilas lyocell. As fibrilas da polpa de madeira são apenas talvez de comprimento de micron, e por isso, actuam na área imediata duma ligação fibra-fibra. A fibrilação da polpa de papel a partir da refinação leva a fortalecer e densificar as folhas. As fibrilas lyocell, contudo, são potencialmente tão compridas como as fibras mães. Estas fibrilas podem actuar como fibras independentes e melhorar o volume, enquanto mantêm ou melhoram a força. 0 pinheiro Southern madeira dura southern misturada (MSHW) são dois exemplos de fibras que são desvantajosas relativamente a polpas de grande qualidade com respeito a macieza. 0 termo "polpas de grande qualidade" aqui utilizado refere-se a polpas macias de madeira northern e polpas de eucalipto vulgarmente utilizadas na indústria de tecido para produzir graus de maior macieza em toalhas de banho e faciais. 0 pinheiro Southern é de aspereza maior que o kraft da madeira macia northern, e misturando a madeira dura southern quer a aspereza quer o fines aumentam relativamente ao mercado do eucalipto. Um conteúdo de baixa aspereza e baixo fines da polpa de grande qualidade no mercado leva a uma população de fibras mais elevada, expressa como fibras por grama (N ou Ni>0,2) na Tabela 3. Os valores de aspereza e comprimento na Tabela 2 foram determinados com o Op Tester Fiber Quality Analyzer. As definições são como seguem:

0 kraft de madeira macia northern lixiviado (NBSK) e eucalipto tem mais fibras por grama que o pinheiro Southern e madeira pesada. Aspereza baixa leva a populações de fibras elevadas e folhas mais macias.

Para comparação, as fibras "mãe" ou "stock" de Lyocell não fibrilhado têm uma aspereza de 16,6 mg/100 m antes da fibrilação e um diâmetro de cerca de 11 até cerca 12 μιη.

As fibrilas do Lyocell fibrilhado têm uma aspereza na ordem de 0,001-0,008 mg/100 m. Assim a população das fibras pode ser dramaticamente aumentada em proporções relativamente baixas. O comprimento da fibra mãe é selecionável, e o comprimento das fibrilas pode depender do comprimento de partida e o grau de corte durante o processo de fibrilação.

As dimensões das fibras que passam por uma malha de 200 mesh estão na ordem de 0,2 micron por 100 micron de comprimento. Utilizando estas dimensões, calcula-se uma população de fibras de 200 biliões de fibras por grama. Para perspectiva, o pinheiro Southern pode ter três milhões de fibras por grama e o eucalipto pode ter vinte milhões de fibras por grama (Ver Tabela 2) . Parece que estas fibras são de fibrilas que foram partidas longe das fibras não refinadas. As formas diferentes das fibras com lyocell que se pretende prontamente fibrilhado podem resultar em fibras com um diâmetro de 0,2 microns que são talvez de 1000 microns ou mais de comprimento, em vez de 100. Como acima referido, as fibras fibrilhadas de celulose regenerada podem ser feitas por produção de fibras "stocks" com um diâmetro de 10 até 12 microns, ou equivalente, seguido de fibrilação das fibras mãe. Alternativamente, microfibras de lyocell fibrilhado tornaram-se recentemente disponíveis a partir de Engineered Fibers Technology (Shelton, Connecticut) com propriedades adequadas. Os materiais especialmente preferidos são mais do que 40% de fibra que é mais fina do que 14 mesh e demonstra uma aspereza muito baixa (liberdade baixa). Para uma referência rápida, aparecem na Tabela 3, a sequir os tamanhos de malha.

Os pormenores referentes ao fracionamento que utilizam o Bauer-McNett Classifier aparecem em Gooding et al., "Fractionation in a Bauer-McNett Classifier. Journal of Pulp and Paper Science, Vol 27, No. 12 Dezembro 2001.

Em conexão com o processo da presente invenção, uma rede de papel absorvente é feita por dispersão de fibras de fabrico de papel em pasta de papel aquosa (suspensão) e deposição da pasta de papel aquosa num molde de metal de uma máquina de produção de papel. Qualquer esquema adequado de molde pode ser utilizado. Por exemplo, uma extensiva, mas não-exaustiva lista em adição aos moldes Fourdrinier compreende um molde crescente, uma forma em arame enrolado-C, uma forma em arame enrolado-S, ou forma de rolo de sucção. O fabrico dos moldes pode ser qualquer membro foraminoso adequado, que compreende os fabricos de camada única, fabricos de camada dupla, fabricos de camada tripla, fabricos de foto-polimeros e análogos. Um historial não-exaustivo na área de fabrico de moldes compreende as Patente U.S. Nos. 4 157 276; 4 605 585; 4 161 195; 3 545 705; 3 549 742; 3 858 623, 4 041 989; 4 071 050; 4 112 982; 4 149 571; 4 182 381; 4 184 519; 4 314 589; 4 359 069; 4 376 455; 4 379 735; 4 453 573; 4 564 052; 4 592 395; 4 611 639; 4 640 741; 4 709 732; 4 759 391; 4 759 976; 4 942 077; 4 967 085; 4 998 568; 5 016 678; 5 054 525; 5 066 532; 5 098 519; 5 103 874; 5 114 777; 5 167 261; 5 199 261; 5 199 467; 5 211 815; 5 219 004; 5 245 025; 5 277 761; 5 328 565; e 5 379 808. Um fabrico de molde especialmente útil na presente invenção é Voith Fabrics Forming Fabric 2164 feito por Voith Fabrics Corporation, Shreveport, L.A. A formação de espuma moldável da pasta de papel aquosa num molde ou arame de molde pode ser aplicada como um meio de formar folhas que compreendem as fibras que têm alguma dificuldade para dispersar numa pasta de papel aquosa. As técnicas de formação de espuma estão descritas nas Patente U.S. Nos. 6 500 302; 6 413 368; 4 543 156; Canadian Patent No. 2 053 505. A fibra da espuma da pasta de papel é feita a partir de suspensão aquosa de fibras misturadas com um veiculo liquido espumoso mesmo antes da sua introdução na caixa de entrada. A suspensão da pasta de papel fornecida ao sistema tem uma consistência na gama de cerca de 0,5 até cerca de 7 de fibras % em peso, preferencialmente, na gama de cerca de 2,5 até cerca de 4,5% de fibras em peso. A suspensão aquosa de pasta de papel é adicionada a um liquido espumoso que compreende água, ar e tensioactivo que contém 50% até 80% de ar por volume, que forma uma pasta de papel de fibras espumosa com a consistência numa gama de cerca de 0,1 até cerca 3% em peso, por mistura simples a partir da turbulência natural e mistura inerente nos elementos do processo. A adição da polpa como uma suspensão de consistência fraca resulta num excesso de liquido espumoso recuperado das telas metálicas das formas. O excesso do liquido espumoso é descartado do sistema e pode ser utilizado em alguma parte ou tratado para recuperação do tensioativo presente. A pasta de papel quase sempre contém aditivos quimicos para alterar as propriedades físicas do papel produzido. Estas substâncias químicas são bem entendidas pelos especialistas na matéria e podem ser utilizados em qualquer combinação conhecida. Estes aditivos podem ser modificadores de tensão superficial, amaciadores, não-ligantes, auxiliares de força, promotores de opacidade, promotores de brilho, corantes, pigmentos, agentes de tamanho, químicos de barreira, promotores de retenção, promotores de insolubilidade, elementos de ligação cruzada ou sua combinações, as substâncias químicas opcionalmente compreendem polióis, colas, ésteres de polipropilenoglicol (PPG), ésteres de polietilenoglicol, fosfolípidos, tensioactivos, poliaminas, HMCP (Polímeros Catiónicos Hidrofobicamente Modificados), HMAP (Polímeros Aniónicos Hidrofobicamente Modificados), ou seus análogos. A polpa pode ser misturada ajustando bem os agentes, tais como agentes de molha forte, agentes de secagem forte, não ligantes/amaciadores, e assim por diante. Mesmo apesar de considerar geralmente a força de molhagem permanente é geralmente contraindicado para produtos de tecido para banho, é quase sempre incluido em muitos produtos de tecido facial que não é suposto serem lavados em água. Os agentes de resistência húmida adequada são conhecidos dos especialistas na matéria. Uma lista compreensiva, mas não exaustiva, de auxiliares de resistência húmida úteis compreende as resinas de ureia-formaldeido, resinas de formaldeido melamina, resinas de poliacrilamida glioxilada, resinas de poliamida-epicloridrina, e semelhantes. As poliacrilamida termoendureciveis são produzidas por reacção de acrilamida com cloreto de dialildimetilamónio (DADMAC) para produzir um copolimero de poliacrilamida catiónico que reage por último com o glioxal para produzir uma resina catiónica de rede entrecruzada de molhagem forte, poliacrilamida glioxilada. Estas substâncias estão geralmente descritas nas Patente U.S. Nos. 3 556, 932 to Coscia et al. e 3 556 933 to Williams et al. As resinas deste tipo estão disponíveis no mercado sob o nome de marca PAREZ® 631NC by Bayer Corporation (Pitsburg, PA). Proporções diferentes de moles de acrilamida/DADMAC/glioxal podem ser utilizadas para produzir resinas, que são úteis com agentes de resistência húmida. Além disso, outros dialdeídos podem ser substituídos pelo glioxal para produzir caracteristicas de resistência húmida dos termoendureciveis. De especial utilidade são as resinas poliamida-epicloridrina de resistência húmida de, um exemplo da qual é vendida sob o nome de marca comercial Kymene® 557LX e Kymene® 557H por Hercules Incorporated of Wilmington. Delaware, and Amres®, from Georgia-Pacif Resins, Inc. Estas resinas e os processos para obter estas resinas estão descritos na U.S.Patent No. 3 700 623 e U.S.Patent No. 3 772 076. Uma descrição extensiva de resinas de epihaloidrina-poliméricas está dada no "Chapter 2: Alkaline Guring Polymeric Amino-Epichlorohydrin" por Espy em Wet Strength Resins and Their Application (L. Chan, Editor, 1994). Uma lista razoavelmente compreensiva de resinas de molhagem forte está descrita por Westfelt em Cellulose Chemistry and Technology Volume 13, página 813, 1979.

Os agentes de resistência à humidade temporariamente adequados para utilização na prática da presente invenção compreendem aldeídos alifáticos e aromáticos que compreendem o glioxal, dialdeído malónico, glutaraldeído e amido de di-aldeído, bem como os amidos substituídos ou reagidos, dissacarídeos, polissacarídeos, quitosano, ou outros produtos de reacção polimérica de monómeros ou polímeros com grupos aldeído, e opcionalmente grupos azoto. O azoto representativo que contêm os polímeros, que pode adequadamente reagir com o aldeído que contêm os monómeros ou polímeros compreendem as vinil-amidas, acrilamida e o azoto relacionado contido nos polímeros. Estes polímeros comunicam uma carga positiva ao aldeído que contém o produto da reacção. Adicionalmente, outros agentes de resistência húmida temporariamente disponíveis no mercado, tais como PAREZ® FJ98 (poliacrilamida glioxilada ligeiramente catiónica de baixo peso molecular) , fabricada por Kemira (Atlanta, GA) pode ser utilizada, ao longo desta descrição, por exemplo, em Patente U.S. No. 4 605 702. A resina de resistência húmida temporariamente pode ser qualquer uma de uma variedade de polímeros solúveis em água que compreendem unidades aldeído e unidades catiónicas utilizadas para aumentar a força tênsil molhada e seca de um produto de papel. Estas resinas estão descritas nas Patente U.S. Nos. 4 675 394; 5 240 562; 5 138 002; 5 085 736; 4 981 557; 5 008 344; 4 603 176; 4 983 748; 4 866 151; 4 804 769 e 5 217 576. Podem ser utilizados amidos modificados vendidos sob o nome comercial CO-BOND® 1000 e CO-BOND® 1000 Plus, por National Starch and Chemical Company od Bridgewater, N.J. Antes de utilizar, os polímeros solúveis em água de aldeído catiónico podem ser preparados por aquecimento de uma suspensão aquosa aproximadamente com 5% de sólidos mantida a uma temperatura de aproximadamente 116°C e um pH de cerca de 2,7 durante aproximadamente 3,5 minutos. Finalmente, a suspensão pode ser extinta e diluída por adição de água para produzir uma mistura de aproximadamente 1,0% de sólidos a menos de cerca de 54,4°C.

Outros agentes temporários de resistência à humidade, também disponíveis a partir de National Starch and Chemical Company, e que são vendidos sob o nome de CO-BOND® 1600 e CO-BOND® 2300. Estes amidos são fornecidos em dispersões coloidais e não requerem pré-aquecimento antes de utilizar.

Na medida em que são adicionados agentes de resistência a seco, agentes de resistência seca adequados compreendem amido, guar, goma, poliacrilamida, carboximetil-celulose, e semelhantes. De especial utilidade é a carboximetilcelulose, um exemplo que é vendido sob o nome de marca comercial Hercules® CMC, por Hercules Incorportaed of Wilmington, Delaware.

Os removedores de ligação adequados são conhecidos pelos especialistas na matéria. Os removedores de ligação ou amaciadores também podem ser incorporados na polpa ou por spray sobre a rede após a sua formação. A presente invenção também pode ser utilizada com substâncias amaciadoras que compreendem a classe de sais de amina-amido. Estas substâncias estão descritas na Patente U.S. No. 4720 383. Evans, Chemical and Industry, 5 Julho 1969, páginas 893-903; Egan J Am. Oil Chemist's Soc., Vol 55 (1978) páginas 118-121; and Trivedi at al., J Am. Oil Chemist's Soc., 1981, páginas 754-756, indicam que os amaciadores estão geralmente disponíveis no mercado apenas como misturas complexas em vez de compostos simples. Enquanto a discussão seguinte focará as espécies predominantes, deverá ser entendido que na prática serão geralmente utilizadas as misturas disponíveis no mercado.

Hercules® TQ 218 ou um equivalente é uma substância amaciadora adequada, que pode ser derivada por alquilação de um produto da condensação do ácido oleico e dietilenotriamina. As condições de síntese que utilizam um agente de alquilação em carência (e.g., sulfato de dietilo) e apenas um passo de alquilação, seguido de ajuste do pH para protonar as espécies não-etiladas, resulta numa mistura que consiste em espécies etiladas catiónicas e não-etiladas catiónicas. Uma proporção menor (e.g., cerca de 10% da amido amina resultante cicliza para compostos de imidazolina. Dado que apenas as porções destas substâncias são compostos quaternários de amónio, as composições como um todo são sensíveis ao pH. Por isso na pratica da presente invenção com este grupo de substâncias quimicas, o pH na caixa principal deve ser aproximadamente 6 até 8, mais preferencialmente, de cerca de 6 até cerca de 7, e ainda mais preferencialmente, de cerca de 6,5 até cerca de 7.

Os compostos quaternários de amónio, tais como os sais quaternários de dialquildimetilamónio, também são adequados, especialmente quando os grupos alquilo contêm cerca de 10 até 24 átomos de carbono. Estes compostos têm a vantagem de ser relativamente sensíveis ao pH.

Podem ser utilizados os amaciadores biodegradáveis. Os amaciadores/removedores de ligação catiónicos biodegradáveis representativos estão descritos nas Patente U.S. Nos. 5 312 522; 5 415 737; 5 262 007; 5 264 082; e 5 223 096. São adequados os ésteres quaternários (quat) biodegradáveis. Estes amaciadores são biodegradáveis em virtude das ligações do éster serem hidrolisáveis e geralmente são obtidos por esterificação de etanolaminas (i.é di- e tri-etanolaminas) com um ácido gordo seguido por quaternização com sulfato de dimetilo, ou, mais correntemente, por sulfato de dietilo por questões de segurança.

Um exemplo de um tal éster quaternário (quat) metilado tem a fórmula de estrutura seguinte:

em que R pode ser convenientemente quer um grupo oleico, CH2(CH2)6CH=CH(CH2)7-CH3, ou grupo erucilo, CH2 (CH2) ioCH=CH (CH2) 7-CH3, dado que estes podem ser derivados a partir de ácido oleico e ácidos erúcicos. Em algumas formas de realização, uma composição de um removedor de ligação preferido compreende uma amina quaternária bem como um tensioativo não-iónico. A rede em formação pode ser compactamente destituída de água num feltro de papel. Qualquer feltro pode ser utilizado. Por exemplo; os feltros podem ter teceduras base de dupla-camada, teceduras base de tripla- camada, ou teceduras base laminada. Os feltros preferidos são os que têm um design de tecedura base laminada. Um feltro de prensagem sobre o molhado que pode ser especialmente útil nesta invenção é Vector 3 feito por Voith Fabric (Appleton, WI). A arte antecedente na área de feltro de prensagem compreende Patente U.S. Nos. 5 657 797; 5 368 696; 4 973 512; 5 023 132; 5 225 269; 5 182 164; 5 372 876; e 5 618 612. Um feltro de pressão diferencial está descrito na Patente U.S. Nos. 4 533 437; to Curran et al. pode igualmente ser utilizado. A utilização de adesivos especiais coopera com a rede húmida moderadamente (25 até 70% de consistência), para a aderir suficientemente ao Yankee, permitindo a operação de elevada velocidade do sistema e elevada velocidade de jacto que injecta ar de secagem e subsequente peeling da rede a partir de Yankee. Neste contexto, uma composição de adesivo de poliamida/álcool polivinílico como acima referido é aplicado como necessário preferencialmente, numa proporção de menos de cerca 40 mg/m2 de folha.

Formas de realização preferidas

Como ilustrado na Figura 26, o processo de produção de eucalipto de lenhina elevada mecanicamente transformado em polpa com peróxido alcalino em refinador pré-condicionado (APMP) consiste em cinco principais passos processuais: 1. Impregnação. As aparas de madeira (ou fibras vegetais) são comprimidas em uma prensa de parafuso grande e descarregadas em um recipiente de impregnação inclinado (atmosférico). O recipiente contém uma mistura de quelante, peróxido de hidrogénio e cáustico. Os produtos químicos suavizam as aparas e começam o processo de branqueamento. 2. Refinação Pressurizada de Consistência Elevada: as aparas impregnadas escorrem assim que saem do vaso de impregnação e são alimentadas através de um refinador de consistência elevada. 0 refinador separa as aparas em fibras individuais e proporciona calor para encaminha-las para as reacções de lixiviação. É injectado peróxido de hidrogénio na descarga do refinador para estimular o brilho. A polpa quente é descarregada num tanque atmosférico e adquire o brilho máximo após 30 até 90 minutos de retenção. 3. Refinação secundária de baixa consistência: é realizado um passo de refinação final a baixa consistência para desenvolver as propriedades desejadas da fibra e para completar a obtenção de fibras e algumas aparas. 4. Retenção das aparas: A polpa passa por depuração para remoção das aparas da pasta de fibras individualizadas. Os desperdícios vão alimentar um refinador de baixa consistência para completar a separação individual das fibras. 5. Lavagem: Um sistema de classe de tecidos será utilizado em três estágios do processo para separar as substâncias químicas residuais utilizadas na lixiviação do processo.

Para informação ulterior no que diz respeito à polpa mecânica obtida com peróxido alcalino no refinador de pré-condicionamento (APMP) ver:

Xu, Publicação do Pedido de Patente U.S. No. 2010/0263815 Al, "multi-Stage AP mechanical Pulping With refiner blow Line Treatment", Outubro 21, 2010; Herkel et al; Pedido de Patente U.S. PPublication No. 2010/0186910 Al, "Four Stage Alkaline Peroxide Mechanical Pulpings" Julho 29, 2010; Sabourin, Publicação do Pedido de Patente U.S. No. 2008/0066877 Al, "High Defiberization Pretreatment Process For Mechanical Refining" Março 20, 2008; Herkel Publicação do Pedido de Patente U.S. No. 2004/0200586 Al, "Four Stage Alkaline Peroxide Mechanical Refining" outubro 14, 2004;

Sabourin Patente U.S. No. 7 892 400 B2, "High Defiberization Chip Pretreatment Apparatus", Fevereiro, 22, 2011; Sabourin Patente U.S. No. 7 758 721 B2, "Pulping Process With High Defiberization Chip Pretreatment", Julho, 20, 2010, Sabourin Patente U.S. No. 7 300 541, "High Defiberization Chip

Pretreatment", Novembro 27, 2007; Sabourin Patente U.S. No. 6 899 791 B2, "Method Of Pretreating Lignocellulose Fiber-Containning Material In A Pulp Refining Process", Maio 31, 2005; Xu, Publicação do Pedido de Patente U.S. No. 2004/0069427 Al, "Multi-Stage AP Mechanical Pulping With Refiner Blow Line Treatment" Abril 15, 2004; c.,

International Publication No. WO 03/008703A1 "Four Stage Alkaline Peroxide Mechanical Pulping", Janeiro 30, 2003.

Tabela 3A diz respeito a pormenores de processo adequado para a preparação de eucalipto APMP a partir de pedaços de eucalipto para utilizar na presente invenção.

Tabela 3A Condições de Processamento para eucalipto AEMP

A resistência húmida dos tecidos da presente invenção, é obtida por tecnologias de produção de tecidos bem conhecidas que compreendem a pressão sobre os tecidos húmidos (CWP), através da secagem ao ar (TAD) e a secagem através do ar sem deformação em crepe (UCTAD) e outras suas variantes conhecidas. As técnicas nas quais as fibras são rearranjadas numa superfície de transferência para reordenar a orientação da fibra ou para produzir produtos de peso base variável não são pretendidas na prática da invenção desta invenção, mas antes pelo contrário, assunto de uma particular U.S. provisional patente application no. 61/457 991 apresentada em Julho 28, 2011, intitulada "High Softness, Hidh Durability Bath Tissue with Temporary wet Strengt", Miller et al.

Numa forma de realização, as estruturas fibrosas compreendem uma primeira camada, uma segunda camada, e pelo menos uma camada interior, tal como indicado na Figura 4 aqui. Uma construção especialmente preferida é a que exibida no Pedido de Patente U.S. No. 2009/0297781 em nome de Richard D. Huss et al., intitulada "Ultra Premium Bath Tissue", publicada em Dezembro 3, 2009. Em muitas formas de realização da presente invenção, a rede tem uma pluralidade de relevos formados nela. Numa forma de realização, o desenho do relevo está aplicado apenas a duas camadas que estão ligadas quer por saliências ou por laminação de cola a uma terceira camada que está em relevo ou mais levemente em relevo que as outras duas. Nestas estruturas, os pontos da estrutura em relevo das duas camadas em relevo estão geralmente em contacto com a folha sem relevo ou ligeiramente em relevo na backing sheet, como ilustrado em Dwiggins, et al., Patente U.S. No. 6 896 768 abaixo discutida. Frequentemente, estas estruturas são referidas como tendo "pontos para interior". Os produtos alojados estão descritos na Patente U.S. No. 6 413 614 to Giesler et al., "High Softness Embossed Tissue" publicada Julho 2, 2002. Variação ou combinação do processo de gravação rígido-para-resiliente e/ou rígido-para-rígido são bem compreendidos pelos especialistas na matéria e podem ser convenientemente utilizados em conjunção com a presente invenção. Ver, por exemplo Patente U.S. No. 5 093 068; 5 091 032; 5 269 983 e 5 030 081 to Galyn A. Schultz.

Numa forma de realização, o produto de estrutura fibrosa compreende três camadas de estrutura fibrosa em que pelo menos uma das camadas tem uma pluralidade de relevos nela que compreende um relevo de elevação desde cerca de 600 pm até cerca de 1200 pm, numa outra forma de realização, desde cerca de 700 pm até cerca de 1100 pm, e o rolo de suporte está também ligeiramente em relevo ou não, tal como descrito na Patente U.S. No. 6 896 768 to Dwiggins, et al., intitulada "Soft Bulky Multi-Ply Product and Method of Making Same" Maio 24, 2005. O produto de estrutura fibrosa multi-camadas pode estar na forma de rolo. Quando na forma de rolo, o produto de estrutura fibrosa multi-camadas pode estar lesionado no núcleo ou pode estar lesionado sem um núcleo.

Uma especial vantagem da utilização do eucalipto APMP é o elevado brilho conseguido com ele. Numa outra forma de realização preferida da presente invenção, as fibras do eucalipto deverão ter não só um conteúdo de lenhina de pelo menos 23% mas exibir um brilho ISO pelo menos cerca de 82. Ainda noutra forma de realização preferida da presente invenção, as fibras do eucalipto deverão ter não só um conteúdo de lenhina de pelo menos 21% mas exibir um brilho ISO pelo menos cerca de 80. Isto torna possível obter um brilho fora do vulgar do produto tecido por si próprio que é, claro, o que o cliente vê. Ao, utilizar a polpa reciclada que foi bem limpa, descolorada, o rolo de tecido por si próprio pode exibir um brilho ISO de: (% de Polpa Química Virgem) + 0,795 x(% de fibra reciclada)098 + 0,84 x (% APMP Euc)

Exemplo Comparativo 1

Para fins de comparação, as folhas de base com as composições e propriedades apresentadas na Tabela 4 foram fabricadas numa máquina piloto de baixa velocidade que utiliza uma tecnologia de compressão húmida, depois convertida com apresentado na Tabela 5 em produtos multi-camadas, com propriedades físicas, como apresentado na Tabela 6.

Quando ensaiado para as propriedades físicas, Wet Abrasion Resistance e Dry Dinting, tal como referido acima, foram obtidos os resultados apresentados na Tabela 6:

Cotão Seco: Nenhum valor é exibido na Tabela 4 para formação de cotão seco das folhas base como produto acabado. Os valores da métrica do Dry Lint como ilustrado na Tabela 6 são todos negativos, indicando que o cotão no feltro preto estava abaixo do limite de detecção do scanner. Se é admitido que não foi observado cotão seco no produto acabado, então é extremamente provável que o cotão das folhas base estará similarmente abaixo do limite de detecção.

Exemplo Comparativo 2

Baseado nos resultados acima do Exemplo 1, determinou-se avaliar se os designs do produto satisfazem o critério de cotão baixo, macieza elevada, e dispersibilidade serão conseguidos utilizando 20 até 50% CMF, 1,5 até 3,5 kg/t FJ98 e 11,2 até 13,6 gsm.

Foi ainda determinado que a laminação de cola de três camadas foi uma conversão inexpectavelmente boa da configuração das folhas CMF, obtendo-se um calibre inexpectavelmente elevado para além das folhas do peso base baixo. Concordantemente, as folhas de papel eram feitas com propriedades apresentadas na Tabela 7 que utilizam a tecnologia CWP. Quando convertidas em rolos laminados de três camadas coladas acabados como apresentado na Tabela 8, os produtos têm as propriedades fisicas indicadas na Tabela 9. Enquanto estes produtos adquirem niveis significativamente melhorados de macieza, força resistência a formar cotão, quer molhado quer seco, pode-se apreciar que nenhum dos apresentados conseguiram ir tão longe no objectivo de produzir um tecido tão macio como o mais macio dos tecidos disponíveis no mercado, mas que apresenta resistência suficiente a formar cotão quando molhado para ser utilizado pré-húmido.

A Tabela 10 mostra uma comparação de produtos CWP CMF de baixo-cotão que contém com um tecido ultra-premium à venda, Assignee's Quilted Northen Ultra Plush® e um produto competitivo Charmin® Ultra Strong. Os produtos CWP de três-camadas com CMF são capazes de pelo menos ligeiramente ultrapassar a performance de Charmin® Ultra Strong em diversos modos: volume mais elevado, molhado com resistência mais elevada, opacidade mais elevada, e aquisição de cotão muito mais baixa conseguindo estas vantagens para igual peso e macieza. Contudo, a diferença na macieza não é suficientemente grande pelo que é inteiramente certo que a diferença pode ser replicada em painéis subsequentes que testam os mesmos produtos. É claro, contudo, que a macieza do CMF que contêm os protótipos é significativamente inferior ao do Quilted Northen Ultra Plush® mesmo apesar do seu volume, resistência de molhado ou seco, opacidade e a formação de cotão terem sido melhoradas.

(continuação da Tabela 10)

Exemplo 1

Verificamos que podemos alcançar surpreendentemente boa macieza, volume e propriedades quando molhado utilizando o eucalipto APMP, quer sem, quer em conjunção com, conteúdos de CMF relativamente baixos, mesmo em produtos CWP. Concordantemente, é evidente que o eucalipto APMP pode ser substituído nas formulações descritas alqures neste pedido para proporcionar melhoria significativa.

As polpas foram distribuídas pelos tanques de acordo com a Tabela 11. A estratégia para as camadas exteriores foi produzir uma camada Yankee com polpa kraft e boa durabilidade com uma camada de volume-elevado de APMP ou outra pasta de papel integrada. A camada do meio foi homogeneamente formada com uma percentagem elevada (65%) de APMP para maximizar o volume ou 100% de kraft Southern. Foi utilizado para as camadas exteriores ο P6 APMP de volume elevado, e foi utilizado P3 APMP para a camada do meio. Não foi refinado o Marathon NBSK. A fonte eucalipto foi Votorantin Celulose e Papel (VCP) também conhecido por Fibria, São Paulo, Brasil.

Adicionou-se Nalkat® 2020 como um "trash killer aniónico" a 2,5 kg/tonelada APMP. Isto foi feito para impedir o desperdício da interferência com a retenção da resistência húmida temporária de APMP piloto mal lavado. Foi adicionado o GP-C como amaciador ao misturador estático a 1,5 kg/ton APMP. O pH de cada um dos tanques TI e T3 foi ajustado para 5,0 até 5,5 com ácido sulfúrico para optimizar a retenção da resistência húmida temporária. Adicionou-se FJ98 (retenção da resistência húmida temporária) na bomba de sucção a 3kg/ton de polpa kraft. Adicionou-se GP-C a 1,5 kg/ton de APMP de eucalipto na camada Yankee mesmo antes da bomba comprimir.

Todas as folhas para as camadas exteriores foram calandradas e tiveram um alvo GMT de 4 6 g/cm e uma força tênsil húmida na direcção da máquina (CDWT) de 5,25 g/cm. As folhas para as camadas do meio não foram calandradas e em crepe com uma lâmina de recorte de 10 graus. Foi registada a força tênsil de controle por aumento de FJ98 ou aumentando o amaciador quando necessário. Para todas as folhas de base foi utilizado uma bobine de crepe a 25%. Para as camadas exteriores foi utilizada uma bobine de crepe a 15°. Em alguns casos, não foi necessário utilizar um adesivo de crepagem, sendo usada apenas água para as outras camadas através de um spray de Yankee como adesão suficiente para uma crepagem satisfatória proporcionada por FJ98 e a hemicelulose disponível na fibra de eucalipto APMP. Noutros casos quando o amaciador na folha interfere com a adesão, foi necessário aplicar cerca de 0,0125 até 0,25 kg/ton de revestimento PAE ao Yankee. A temperatura da folha atingida foi 230°F. Para a secagem apenas foi necessário o vapor de Yankee (sem hote). Método de Análise

Os resultados apresentados na Tabela 12 foram obtidos quando convertidos para o produto acabado e avaliado o peso base, calibre, força tênsil em seco e em húmido, cotão seco e húmido e dispersibilidade. A Figura 4 mostra um design desejável para um tecido de banho produto 4-10 que utiliza o eucalipto APMP, em que a camada superior 4-12, compreende dois estratos 4-14 e 4-16, em que o estrato superior 4-14 compreende 50% de fibra kraft de madeira macia northern branqueada e 50% em peso de kraft de eucalipto com um peso base de 11,6 gsm, o estrato inferior 4-16 que compreende 100% P6 eucalipto APMP, tem um peso base de 6,35 gsm, enquanto a camada interior 4-18, compreende 65% P3 APMP e 35% em peso de fibra kraft de madeira macia northern branqueada, tem um peso base de 17,6 gsm, enquanto a camada inferior 4-20 compreende dois estratos 4-22 e 4-24, em que o estrato inferior 4-24, compreende 50% em peso de fibra kraft de madeira macia northern branqueada e 50% em peso de kraft de eucalipto, tem um peso base de cerca de 11,6 gsm, e um estrato superior 4-22, que compreende 100% P6 eucalipto APMP, com um peso base de 6,4 gsm. Em muitos casos será preferível substituir as polpas que compreendem cerca de 20% CMF, 40% de eucalipto kraft e 40% de fibra kraft de madeira macia northern branqueada, para 50% de fibra de Kraft de madeira macia descorada no norte e 50% em peso de kraft do eucalipto em cima. Pode observar-se que a camada superior 4-12 e a camada interior 4-18 ficaram em relevo conjuntamente, enquanto a camada 4-20 é relativamente planar e está preferencialmente sem relevo. A Tabela 12 sumariza as propriedades de protótipos de CWP feitos com uma estrutura como a ilustrada na Figura 4. Quando está indicado "saliência" na coluna de transformado, a camada 4-18 interior foi junta à camada inferior 4-20 por formação de nós num passo sinuoso. Quando está indicado "cola" na coluna de transformado, as camadas foram juntas uma à outra por laminação de cola. Notar que as duas últimas filas proporcionam uma comparação entre o tecido de banho Quilted Northen Ultra Plush® e os protótipos feitos utilizando uma tecnologia moderna na qual uma rede formada é tornada crepe por transferência de um cilindro entre 30 e 60% de firmeza. A Tabela 13 apresenta mais pormenores no que diz respeito à estrutura de cada produto laminado enquanto as Tabela 13A até 13G expõe mais pormenores das propriedades fisicas dos produtos acabados e folhas de base, composição dos produtos acabados, os parâmetros de conversão utilizados para cada um dos produtos laminados acabados com cola. As Tabela 14A até 14D fazem o mesmo para produtos com saliências. Tabelas 15 até 17 traçam as propriedades e construção de folhas CWP feitas utilizando uma polpa de bétula muito volumosa, muito semelhante à Eucalipto APMP.

Tecidos de duas camadas de acordo com os items 1, 2, 9 e 10 não estão abrangidos pela presente invenção.

Resumo de Resultados A Tabela 12 ilustra alguns resultados deveras surpreendentes nestes tecidos de banho de 3 camadas que incorporam o eucalipto APMP excedendo o Quilted Northen Ultra Plush® sem prejudicar excessivamente a macieza. Isto é considerado quase surpreendente para um tecido de banho que compreende estas grandes quantidades de polpa de elevado rendimento.

Mesmo com produtos com excelente resistência ao peeling, formar cotão e desfiar, foi possível conseguir resultados maiores do que 19, enquanto reduzir o cotão em molhado até 96% relativamente ao Charmin® Ultra Strong. Também pode ser observado que nestes produtos que compreendem menos do que pequenas quantidades de CMF, foram ainda obtidas reduções nos valores de cotão. Isto foi especialmente verdade nas folhas que contendo CMF a 6 até 7% de pasta de papel, em que o CMF estava concentrado no estrato de superfície das camadas exteriores sem CMF na camada interior. Isto é considerado especialmente significativo dado que, correntemente, o CMF é substancialmente mais caro do que a maior parte das pastas de papel, assim é especialmente importante reduzir a quantidade necessária obtendo os benefícios facilmente perceptíveis do CMF. Os produtos sem CMF, contudo, especialmente, os obtidos com laminação de cola, revelam cotão molhado reduzido em relação aos produtos onde as camadas foram juntas por serrilha, o que torna possível conseguir resultados excelentes sem a utilização de CMF. É claro que os requerentes têm tido sucesso no fabrico do tecido de banho que é utilizável humedecido, ainda com uma grande macieza que não apenas comparável ao tecido de banho premium e super premium, mas que está completamente em igualdade e é de modo plausível até mais macio, embora, a melhoria não seja tão significativa para ser notavelmente sentida pela maioria dos utilizadores. Isto é uma reversão dramática para os anteriores papéis de casa de banho nos quais era esperado que o défice de macieza não fosse grandemente sentida pela maioria dos utilizadores. 0 painel de macieza 20.1 obtido com polpa compreende o piloto CMF 7%, kraft de madeira macia southern 65%, kraft de eucalipto 28% é considerada um marco na melhoria de tecido de banho húmido.

Os protótipos CWP de elevado peso base que compreendem menos do que 30% de pinheiro southern com grandes quantidades de eucalipto APMP eram muito dispersivos, passando o ensaio acima descrito abaixo de 1500 agitações. Surpreendentemente, o produto CWP de elevado peso base com um excesso de 30% de pinheiro southern não passou no ensaio de dispersibilidade acima de 2000 agitações, embora aparecesse desintegrado, a suspensão não escoou com a velocidade pretendida. Parece que a dispersibilidade pode ser ajudada por inclusão de fibras curtas de eucalipto APMP relativamente às fibras kraft de pinheiro southern bastante compridas.

Entre os protótipos comparáveis, produtos com camadas ligadas pelos nós têm uma ligeira vantagem na macieza sobre os protótipos laminados.

Como expectável, contudo, os produtos CWP ficaram em desvantagem relativamente aos produtos produzidos por formação de uma rede em crepe com 30 até 60% de consistência à saida dum cilindro de transferência. O tecido de banho de duas camadas com uma pasta de papel que compreende tembec bétula APMP adquiriu uma classificação de macieza de 20 até 176 mil/calibre de 8 folhas, exibindo uma considerável cobertura de pó ao longo da ligação das camadas nodosas, que foi pobre, sugerindo que a madeira dura mecânica APMP outras além do eucalipto adquirem um volume semelhante que resulta como se fosse utilizado o eucalipto na camada interior de um produto de três camadas, mas que é mais fraco para utilização nas camadas exteriores.

Estes resultados, contudo, demonstram que a melhor prática corrente para fabricar tecido macio não optimiza as propriedades de tecidos a serem molhados. Em especial, a melhor prática corrente para tecidos secos utiliza cerca de 1/3 de kraft de madeira macia northern com madeira macia e 2/3 de kraft de madeira macia de eucalipto com a madeira macia que proporciona uma integridade da rede, enquanto o eucalipto proporciona a macieza e opacidade. Quando num refinamento desta abordagem, está disponível uma caixa de entrada estratificada, o eucalipto está estratificado do lado Yankee da folha e são aplicados amaciadores em spray até quase o limite com o qual eles começam a interferir na obtenção do crepe. A camada de ar mais forte com a madeira macia proporciona força, enquanto a camada de eucalipto se torna muito macia e aveludada, mas, como mencionado, não só podem actuar amaciadores em spray como os agentes libertados interferem com a enrugamento eficaz da folha, e por isso, interferindo com a realização da potencial macieza total da folha, mas as superficies compreendidas de kraft de eucalipto a 100% frequentemente aumentaram a tendência para repelir o cotão. Assim, pode ser apreciado que um produto de tecido de banho seco ou molhado de macieza premium não pode necessariamente resultar de mera adição temporariamente de agentes de molha forte aos produtos tecidos de banho tradicionais premium pretendidos para utilização seca. É necessária uma diferença estratégica para reduzir a tendência para formação de cotão na utilização em seco ou molhado para os tecidos molhados duráveis. Foram incorporados temporariamente na camada Yankee CMF e madeira macia northern enquanto está concentrado um agente de molha forte na camada Yankee, para proporcionar durabilidade. Assim, a camada Yankee proporciona força tênsil na molha e força superficial para reduzir o peeling. A camada aérea contém pasta de papel integrada que é descolada, tanto quanto tolerável, com fraca ou nenhuma resistência húmida, tal como ilustrado no tecido representativo da Figura 4. Neste contexto para proporcionar uma macieza premium no tecido de banho, seco ou molhado, as camadas exteriores estão estratificadas com macieza e integridade, proporcionado fibras premium na camada Yankee e pasta de papel de baixo custo na camada aérea, para proporcionar volume e sobretudo força. A camada média é homogeneamente formada por APMP e kraft de madeira macia. Alternativamente, a camada média pode ser feita com pasta de papel integrada, tal como o kraft southern. A camada média é em crepe com uma bolsa quase fechada para criar volume através do crepe áspero e não calandrado para preservar o volume que adiciona o crepe áspero. Neste contexto, combina-se a estratificação para proporcionar uma camada Yankee coerente e forte de baixo peso com uma camada ao ar descolada para produzir um tecido facial coerente em crepe fino na superfície. A Tabela 12 sumariza as propriedades de protótipo CWP produzidos utilizando a estratégia geral ilustrada na Figura 4, com excepção dos protótipos 3 até 7. 0 Produto 18 é um exemplo de utilização integrada de pasta de papel de muito baixo custo por meio de fibras mais volumosas e baratas, mantendo ainda a macieza. 0 rolo de contagem 176 tem um diâmetro de 12,3 cm e 23% de compressão. Alternativamente, o peso base pode ser aferido com o produto de calibre 160 para manter 200 folhas, como por exemplo, no Produto 19, 60 gsm. O Produto 24 é um protótipo contendo CMF, que compensa o elevado custo de CMF no extracto Yankee, pela pasta de papel de baixo custo integrada longe da superfície, para produzir um tecido com uma macieza extremamente elevada avaliada de 20 quando testada por painel de macieza. O Produto 24 é feito com uma camada exterior que compreende 10,7 gsm de camada Yankee com 20% de CMF piloto, 80% de kraft de eucalipto, com a camada da área remanescente 9,6 gsm feita com 50% de kraft de madeira macia southern e 50% de kraft de madeira dura southern. A camada do meio é uma folha não calandrada com 50% kraft de madeira macia southern e 50% de kraft de madeira dura Southern, o conteúdo do produto final contribui somente com 7% de CMF, 28% de kraft de eucalipto e 65% de kraft Southern para um produto que é potencialmente e economicamente viável do ponto de vista dos benefícios que resultam da utilização do CMF.

As Figuras 5 e 5A ilustram os gráficos de macieza versus cotão molhado com o tamanho da bolha que representa a força tênsil na molha CD. Foi obtida macieza maior que 19 para a maioria dos protótipos CWP, quer laminados com cola quer serrilhados. O cotão molhado foi muito baixo e a força tênsil na molha foi geralmente menos do que a do produto P3403G, mas maior do que Charmin® Ultra Strong (9,1 g/cm CDWT). Muitos protótipos revelaram uma combinação desejável de macieza, baixo cotão, e durabilidade. Pode-se também constatar que os protótipos com CMF têm menos cotão quando comparados com protótipos apenas com polpa de madeira. Os protótipos apenas com polpa de madeira, contudo, têm cotão substancialmente reduzido relativamente a outros produtos à venda, por isso eles podem proporcionar o modo mais económico de produzir menos cotão.

Uma outra comparação de realçar é conseguir cotão molhado com laminação com cola inferior relativamente ao serrilhar/knurling, especialmente, nos produtos sem CMF. Um dos produtos serrilhados teve um cotão elevado atribuível à camada superficial deficiente, enquanto os outros produtos serrilhados foram ambos macios e duráveis. A diferença entre estes dois produtos foi a mais elevada com base no peso e força no produto que não falhou. Enquanto todos os produtos colados tiveram baixo cotão, a maioria dos protótipos serrilhados comportaram-se aproximadamente bem. A Figura 6 compara a dispersibilidade dos protótipos FRBC anteriores com os CWP correntes. Muitos produtos CWP têm não só dispersibilidade como também baixo cotão, enquanto outros falham na dispersibilidade, não obstante sendo menos duráveis do que os protótipos FRBC. Esta diferença entre FRBC e CWP pode ser explicada principalmente na base do peso, mas os valores também sugerem uma contribuição da composição da fibra. Os protótipos CWP com um valor de 2000 agitações terminaram sem passagem. As amostras foram observadas serem muitíssimo desintegradas, mas muito floculantes para passar a pequena garrafa que abre em 8 segundos por procedimento. Elevados conteúdos de madeira macia aumentarão a formação do flocos do tecido desintegrado, e este efeito é geralmente observado quando o produto foi feito com uma camada do meio com 50% de pinheiro southern. Por outro lado, as folhas com mais eucalipto APMP revelam uma dispersibilidade satisfatória. Minimizando o conteúdo de madeira macia, especialmente pinheiro southern, pode beneficiar a dispersibilidade, especialmente no tecido de peso base elevado com maior durabilidade. Desejavelmente, o conteúdo de madeira macia será deixado a menos de cerca de 40%, mais preferencialmente, menos do que 35%, ainda mais preferencialmente, entre cerca de 20% e cerca de 35%, e ainda mais preferencialmente, entre cerca de 25% e cerca de 35%. A Figura 7 mostra que o relevo com o padrão HVS 9 (Figuras 30A-30H, 30J, 30-1 e 30-2), depois da ligação da camada pelo serrilhar/knurling, resultou num produto mais macio nas folhas semelhantes do que o relevo com o padrão U19 colado (Figuras 29A-29F, 29T e 29H). O micro-relevo HVS 9 reduz a força tênsil na ordem de 25%, enquanto quase não há quebra tênsil com a penetração do relevo utilizado em UI 9.

As Figuras 8 e 9 comparam os atributos do tecido de banho feito utilizando a tecnologia FRBC para o tecido feito utilizando CWP. Em especial, enquanto quer FRFC quer FRBC claramente mostraram vantagens impressionantes em termos de geração de volume (Figure 8) , a diferença na macieza é consideravelmente menos substancial (Figura 9).

Referindo à Tabela 12 atrás, Produtos 1 e 2 são os primeiros protótipos que utilizaram APMP birch para a camada interior volumosa. Parece que outras polpas de madeira dura APMP podem ser substituídas por eucalipto APMP nas camadas interiores nos produtos de três camadas par proporcionar o beneficio de volume do eucalipto APMP. Contudo, as folhas são frágeis e sujeitas a sujeitas a formar bastante pó, o que sugere que não são de todo desejáveis para camadas exteriores.

Em contraste, os exemplos precedentes demonstram que a polpa de eucalipto APMP de baixo custo pode ser incorporada num tecido de banho de três camadas premium sem sacrificar a macieza ou os atributos da qualidade enquanto se adiciona volume. A CPW de três camadas pode ser um formato aceitável para uma qualidade premium de tecido de banho seco ou húmido. Tal como ilustrado a seguir, a Tabela 18 fornece um panorama dos dados do produto para os produtos CPW, através dos seus valores nas tabelas. As células 1 e 3 proporcionam produtos CWP de elevada duração, média duração, e menor duração, respectivamente, sem CMF adicionado. As Células 4 e 5 proporcionam produtos CWP de elevada duração e de menos duração, respetivamente, e com 20% de CMF adicionado. As Células 6 até 8 proporcionam produtos CWP de elevado volume com 33%, 50% e 60% de APMP neles incorporados.

Exemplo 2

Quatro variantes de fibras diferentes de polpa de eucalipto obtida mecanicamente com peróxido alcalino no refinador químico de pré-condicionamento (P-RC APMP)("APMP") com um brilho de 85 até 88 ISO, volume entre 2,0 e 3,9 cm3/g e comprimento de quebra entre 1,4 e 4,0 km, é apresentada na Tabela 19.

Preliminarmente, uma variedade de folhas obtidas manualmente que utilizam variantes de fibras de entre as fibras mais convencionais de fabrico de papel foram produzidas como as apresentadas na Tabela 20 como s egue:_

(continuação)

Com base nos resultados obtidos com as folhas de papel feitas à mão, o tecido foi produzido numa escala piloto, em máquina CWP de papel que utiliza as quatro variantes (P3, P4, P5, P6) por diante com fibras para fazer tecido convencional. Surpreendentemente, a folha base para o tecido de banho produzido com eucalipto APMP adquiriu comercialmente paridade com folha base para o tecido de banho produzida com 60% de pasta de papel de (DIP) polpa de papel reciclada sem tinta e 40% de polpa virgem.

Produziu-se uma variedade de protótipos, tal como apresentado na Tabela 21 como se segue:

Discussão dos Resultados

Uma característica única da polpa APMP é a capacidade para manipular propriedades por ajuste da utilização química e refinamento da energia como se indica a seguir. Isto é diferente da transformação da polpa kraft na qual as propriedades da fibra acabada são essencialmente determinadas pela fonte de madeira e pela tecnologia de lixiviação e da obtenção da polpa. A capacidade para manipular as propriedades da fibra é simultaneamente um desafio e uma oportunidade. A oportunidade numa produção estabelecida é permitir uma alteração significativa das propriedades da fibra, do balanço energético e dos custos das substâncias químicas.

Na Figura 10, está traçada a relação entre energia e liberdade para os cinco níveis de alcalinidade no ensaio. A relação expectável em cada nível de alcalinidade é vista onde a liberdade decresce com o aumento do refinamento energético. A liberdade também decresce com o aumento do nível de alcalinidade. 0 intervalo da alcalinidade e os níveis de energia podem ser seleccionados para atingir o nível de liberdade pretendido.

Na Figura 11, estão traçadas as relações entre a liberdade e o volume. Não existe relação simples entre volume e liberdade, mas antes o volume é função do nível de alcalinidade. Alcalinidade elevada resulta num volume mais baixo.

Figura 12 mostra a relação entre a liberdade e índice de força tênsil. Novamente, a alcalinidade tem um impacto significativo na força para um dado nível de liberdade. A liberdade e o volume são uma função quer da alcalinidade total quer da energia. Aumentando a alcalinidade resultará uma força tênsil elevada, volume mais baixo e menor liberdade para um determinado nível de energia. Nem a alcalinidade nem o refinamento da energia, contudo, têm impacto na relação entre o volume e a força. Na Figura 13 está traçada uma curva entre o volume e a força tênsil para polpas de eucalipto APMP e kraft. Foram traçadas as curvas de alcalinidade para cada polpa e foram calculados o volume e a quebra para comprimentos de 300, 400 e 500 mis. Um cálculo semelhante foi completado para cinco polpas de eucalipto no mercado. A APMP tem uma inclinação muito mais gradual do que o kraft, e a polpa APMP tem significativamente um volume maior do que a polpa kraft para um comprimento de quebra baixo. É de notar a pouca inclinação para as polpas de kraft. As curvas intersectam a cerca de 6,5 km e 1,5 cm3/g, sugerindo que há pequena diferença entre as polpas ao nível de força muito elevada.

Desenvolvimento do Brilho O brilho pós-refinador correu entre 83 e 87 ISO. Observou-se o desenvolvimento de bom brilho para todos os ensaios. No ensaio de alcalinidade elevada, 12, foi observada a decomposição do peróxido significativa. 0 consumo elevado de peróxido é geralmente devido ao conteúdo elevado de metais na polpa, sendo assim aumentada a adição de quelante para subsequentes ensaios que eliminam o facto. Na Figura 14A, está traçado o consumo de substâncias químicas de impregnação (peróxido alcalinidade total e TA) comparado com o pico do brilho para as séries. Não se viu qualquer relação entre a impregnação de substâncias químicas e o brilho para a gama de aplicação das substâncias químicas no ensaio. A Figura 14B ilustra a adição de substância química após o refinador e o pico do brilho. Este gráfico ilustra que o pico do desenvolvimento do brilho ocorre cerca de 7% da substância química aplicada na polpa e não tanto a correlação com a alcalinidade.

Figura 15 ilustra o total das substâncias químicas consumidas quer na impregnação quer na pós refinação, com o desenvolvimento do brilho. Este gráfico mostra que houve uma correlação muito pequena entre as substâncias químicas consumidas com o desenvolvimento do brilho. Das Figura 14A e 14B acima, um pedido de peróxido estimado para uma instalação comercial será entre 3,5 e 4,5% em polpa. Surpreendentemente, a alcalinidade total não tem qualquer impacto significativo no brilho e, por isso, pode ser ajustada para obter as propriedades da polpa e o balanço da energia do refinador - ver a discussão a seguir.

Com base no evidente brilho do refinador perto de 87, as amostras da polpa P3 foram branqueadas laboratorialmente para estabelecer o máximo brilho absoluto. Todas as lixiviações foram completadas em consistência média. As condições para as lixiviações laboratoriais foram:

NaOH 1% da polpa H2O2 1, 2 e 3 % da polpa DTPA 0,25% da polpa 85°C 2 horas de retenção 12% de consistência.

Os resultados de laboratório estão na Tabela 22. Todos os branqueamentos laboratoriais resultaram em 91 até 92 brilho MacBeth e demonstraram consumo de peróxido relativamente baixo o que indica que 92 é o brilho máximo para este fornecimento de madeira.

Folhas produzidas manualmente.

As figuras 16, 17 e 18 mostram o efeito do eucalipto APMP nas propriedades ópticas das folhas produzidas manualmente. Em ambas pastas de papel sem tinta ou virgens, APMP aumenta o brilho e a opacidade, enquanto existência neutra em b* (amarelecimento) até 40% de APMP.

Figuras 19 ilustra como o APMP aumenta a curva volume/força nas proporções de adição de 20 e 40%.

Figura 20 ilustra que APMP melhora substancialmente a absorvência de folha produzida à mão de polpa sem tinta (FRF), enquanto tem menos impacto na pasta de papel virgem. Figura 21 ilustra como o eucalipto APMP tem impacto na força tênsil na molha nas folhas produzidas à mão.

Figura 22 ilustra o impacto de 20% de eucalipto APMP no calibre/volume. Os produtos foram medidos em penetração constante do relevo. APMP aumenta o volume 6% relativamente aos controlos. A Figura 23 mostra que, surpreendentemente, mesmo 20% de APMP não afecta a macieza. Existe uma forte correlação entre a macieza e a força, e é expectável que trazendo a força tênsil do protótipo de APMP até à dos controlos resultarão valores de macieza idênticos. Todos valores de macieza dos produtos de ensaio estiveram abaixo do nível 17, que é indicativo de produto tecido de tipo médio significativamente mais macio do que as qualidades comercial e económica, mas não tão macio como as qualidades, premium, que terão normalmente valores à volta de 19 ou mais elevados pelos painéis de macieza. A Figura 24 ilustra os parâmetros morfológicos chave dos produtos acabados de tecido. 20% de APMP tem quase um efeito insignificante na morfologia da folha relativamente ao controle. A Tabela 23, abaixo, sumariza a morfologia das polpas individuais utilizadas para fabricar os produtos na Figura 24.

Figura 25. Ilustra que APMP não aumenta apreciavelmente o cotão quando adaptado para a força tênsil.

Lisboa, 27 de Novembro de 2017

Claims (22)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Produto tecido de banho que compreende: a) uma camada superior estratificada que compreende dois estratos, um estrato exterior, e um estrato interior, com (i) o estrato exterior que compreende uma mistura de pelo menos cerca de 30% até cerca de 70% de fibras kraft e de cerca de 30% até cerca de 70% em peso de kraft eucalipto, tendo o estrato exterior um peso base de pelo menos cerca de 8 até cerca de 20 g/m2; e (ii) o estrato interior que compreende uma mistura de pelo menos cerca de 50% de fibras eucalipto com um conteúdo de lenhina de pelo menos cerca 20% em peso, e um peso base de pelo menos cerca de 3 g/m2; b) uma camada interior com um peso base de pelo cerca de 9 até cerca de 25 g/m2, camada interior que compreende: (i) pelo menos de 30% até cerca de 70% de fibras de eucalipto com um conteúdo de lenhina de pelo menos cerca de 20% em peso, e (ii) de cerca de pelo menos 30% até cerca de 70% de fibras kraft de madeira macia branqueada; e (c) uma camada estratificada inferior que compreende dois estratos, um primeiro estrato, e um segundo estrato, (i) compreendendo o primeiro estrato de pelo menos cerca de 30% até cerca de 70% de fibras kraft e de cerca de 30% até cerca de 70% em peso de kraft eucalipto, com um primeiro estrato com um peso base de pelo menos cerca de 8 g/m2 até cerca de 20 g/m2; e (ii) o segundo estrato que compreende pelo menos de 50% de fibras de eucalipto com um conteúdo de lenhina de pelo menos cerca de 20% em peso, e um peso base de pelo menos 3 g/m2.
2. 2. Produto tecido de banho com três camadas da reivindicação 1, em que o tecido exibe um alongamento na direção da máquina (MD) entre cerca de 20% e cerca de 30%.
3. 3. Produto tecido de banho com três camadas de acordo com a reivindicação 1, em que a percentagem de peso das fibras de madeira macia quimicamente transformadas em polpa no tecido é no máximo de 30%.
4. 4. Produto tecido de banho com três camadas de acordo com a reivindicação 1, em que as fibras de eucalipto foram preparadas a partir de aparas de eucalipto mecanicamente transformadas em polpa com peróxido alcalino.
5. 5. Produto tecido de banho com três camadas de acordo com a reivindicação 1, em que as fibras de eucalipto foram preparadas a partir de aparas de eucalipto por transformação mecânica em polpa com peróxido alcalino em refinador pré-condicionado.
6. 6. Produto tecido de banho com três camadas de acordo com a reivindicação 1, em que a camada interior e a camada superior foram gravadas em relevo juntas, de forma a ficarem unidas.
7. 7. Produto tecido de banho com três camadas de acordo com a reivindicação 1, em que a composição fibrosa da camada estratificada superior é substancialmente a mesma que a da composição fibrosa da camada estratificada inferior.
8. 8. Produto tecido de banho com três camadas de acordo com a reivindicação 6, em que a profundidade do relevo da camada estratificada inferior é menos do que 80% da profundidade do relevo da camada estratificada superior.
9. 9. Produto tecido de banho com três camadas de acordo com a reivindicação 6, em que a profundidade da gravação em relevo da camada estratificada inferior é menos do que 50% da profundidade de gravação da camada estratificada superior.
10. 10. Produto tecido de banho com três camadas, de acordo com a reivindicação 6, em que a camada estratificada inferior geralmente não é gravada em relevo.
11. 11. Produto tecido de banho com três camadas de acordo com a reivindicação l,em que a camada exterior da camada estratificada superior ainda compreende pelo menos cerca de 5% em peso de microfibra de celulose com um diâmetro de pelo menos cerca de 5 μιη que passa um crivo de malha 14.
12. 12. Produto tecido de banho com três camadas de acordo com a reivindicação 1, em que o estrato exterior da camada estratificada superior compreende pelo menos cerca de 5% em peso de microfibras de celulose regenerada individualizada com um diâmetro no máximo cerca de 4 μιη e um comprimento médio entre cerca de 50 μιη e cerca de 2000 μιη.
13. 13. Produto tecido de banho com três camadas da reivindicação 1, em que o estrato exterior da camada superior compreende pelo menos cerca de 8% em peso de microfibra de celulose regenerada com um diâmetro no máximo 2 μιη.
14. 14. Produto tecido de banho com três camadas da reivindicação 1, em que o estrato exterior da camada superior estratificada compreende pelo menos cerca de 10% em peso de microfibra de celulose regenerada individualizadas com um diâmetro médio de no máximo cerca de 4 μιη e um número de comprimento médio de cerca de 5 0 μιη e 2 0 0 0 μιη.
15. 15. Produto tecido de banho com três camadas da reivindicação 1, em que o estrato exterior da camada estratificada superior compreende pelo menos cerca de 10% em peso de microfibras de celulose regenerada individualizadas com um diâmetro médio de no máximo cerca de 2 μιη e um comprimento médio de cerca de 5 0 μιη e 2000 μιη.
16. 16. Produto tecido de banho com três camadas da reivindicação 1, em que o estrato exterior da camada estratificada superior compreende pelo menos cerca de 5% em peso de microfibras de celulose regenerada individualizadas com um diâmetro médio no máximo cerca de 1 micron.
17. 17. Produto tecido de banho com três camadas da reivindicação 1, em que o estrato exterior de cada camada estratificada superior e a camada estratificada inferior compreende ainda pelo menos cerca de 5% em peso de microfibras de celulose regenerada individualizadas com um diâmetro médio no máximo cerca de 4 μιη e um comprimento médio de cerca de 50 μιη e 2000 μιη.
18. 18. Produto tecido de banho com três camadas da reivindicação 1, em que cada estrato interior da camada estratificada superior e o segundo estrato da camada estratificada inferior compreende pelo menos cerca de 70% de fibras de eucalipto com um conteúdo de lenhina de pelo menos cerca de 20% em peso.
19. 19. Produto tecido de banho com três camadas da reivindicação 1, em que cada estrato interior da camada estratificada superior e o segundo estrato da camada estratificada inferior compreende um removedor.
20. 20. Produto tecido de banho com três camadas da reivindicação 1, em que a camada interior exibe pelo menos um volume de pelo menos 3% maior do que as camadas exteriores, e uma percentagem crepe de pelo menos 3% maior do que as da camadas exteriores.
21. 21. Produto tecido de banho com três camadas da reivindicação 1, em que a camada interior não é calandrada.
22. 22. Produto tecido de banho com três camadas da reivindicação 1, em que a camada interior compreende uma quantidade de polpa de eucalipto mecanicamente transformada com peróxido alcalino em refinador pré-condicionado (APMP) que é pelo menos cerca de 10% maior, com base no peso da camada, do que a quantidade de polpa de eucalipto mecanicamente transformada com peróxido alcalino em refinador pré-condicionado (APMP) nas camadas exteriores. Lisboa, 27 de Novembro de 2017