BRPI0612329A2 - Processo para tratar material lignocelulósico, material lignocelulósico tratado, artigo de higiene pessoal, método para produzir um composto útil para artigos de higiene pessoal, processo para produzir papel ou papelão e papel ou papelão - Google Patents
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Abstract
PROCESSO PARA TRATAR MATERIAL LIGNOCELULOSICO, MATERIAL LIGNOCELULOSICO TRATADO, ARTIGO DE HIGIENE PESSOAL, MéTODO PARA PRODUZIR UM COMPOSTO úTIL PARA ARTIGOS DE HIGIENE PESSOAL, PROCESSO PARA PRODUZIR PAPEL OU PAPELAO E PAPEL OU PAPELAO. Um processo compreendendo tratar um material lignocelulósico preferivelmente polpa na presença de um catalisador de metal de transiçâo com um agente oxidante selecionado de um grupo consistindo de peróxido de hidrogênio, hipoclorito, ácido hipocloroso e qualquer combinação dos mesmos para formar um material lignocelulósico tratado tendo uma viscosidade igual a ou menor que cerca de 17 cps e tendo grupos funcionais redutores selecionados do grupo consistindo de aldeido e grupos funcionais tipo aldeido nas posições C6 e C1 mas predominando na posição C1.
Description
"PROCESSO PARA TRATAR MATERIAL LIGNOCELULÓSICO, MATERIALLIGNOCELULÓSICO TRATADO, ARTIGO DE HIGIENE PESSOAL,MÉTODO PARA PRODUZIR UM COMPOSTO ÚTIL PARA ARTIGOS DEHIGIENE PESSOAL, PROCESSO PARA PRODUZIR PAPEL OU PAPELÃOE PAPEL OU PAPELÃO".
Antecedentes da invenção
Polpas de celulose' têm sido usadas em uma variedade deprodutos absorventes de cuidado pessoal ou cuidadomédico, por exemplo, felpa de fralda ou artigos deincontinência. Um problema importante destas aplicações éo odor provocado pelos fluidos corporais. No caso defelpa de fralda, o odor de amônia da urina é a maiorpreocupação. Para outras aplicações, o problema de maucheiro pode ser provocado por outras substâncias contendonitrogênio ou contendo enxofre.
Da literatura, é descoberto que uma variedade de aditivostêm sido usados para absorver os odores. Veja porexemplo, as patentes US nos 6765042 e 6852904, e o pedidode patente US η2. 00268281A1.
Sumário da invenção
Um aspecto desta invenção se relaciona com um processocompreendendo tratar um material lignocelulósico,preferivelmente em forma de fibra ou particulado e maispreferivelmente uma polpa de madeira dura, de madeiramacia ou uma combinação das mesmas, na presença de umcatalisador de metal de transição com um agente oxidanteselecionado de um grupo consistindo de peróxido dehidrogênio, hipoclorito, dióxido de cloro, ácidohipocloroso e qualquer combinação dos mesmos para formarum material lignocelulósico tratado tendo uma viscosidadeigual a ou menor que cerca de 17 cps e pref erivelmentetendo grupos funcionais redutores selecionados do grupoconsistindo de aldeido e grupos funcionais tipo aldeídotais como hemiacetais que predominam na posição Cl. Comousado aqui o termo "material lignocelulósico" significaum material polimérico ou oligomérico orgânico tendo aunidade de carboidrato substituída ou não substituída(tal como glicose, manose, xilose, arabinose, galactose esimilares) como por exemplo celulose, hemicelulose epolissacarídeos. Como usado aqui, o termo "predomina"significa mais que 50% baseado no peso total de gruposfuncionais redutores. Nas configurações preferidas dainvenção, o material lignocelulósico tratadopreferivelmente tem um número de cobre de mais que cercade 0,5 e/ou um teor de carboxila de mais que cerca de 3,5meq/100 gramas.
Outro aspecto da invenção se relaciona com um materiallignocelulósico tratado tendo uma viscosidade igual a oumenor que cerca de 17 cps. O material pref erivelmente temgrupos terminais redutores selecionados do grupoconsistindo de aldeído e grupos funcionais tipo aldeídotais como hemiacetais que predominam na posição Cl istoé, pelo menos cerca de 5 0% baseado no número total dealdeídos e grupos funcionais tipo aldeído contidos nomaterial lignocelulósico tratado. A quantidade de aldeídoe grupos funcionais tipo aldeído na posição Cl épreferivelmente maior que cerca de 75%, maispreferivelmente igual a ou maior que cerca de 80% e omais pref erivelmente igual a ou maior que cerca de 90%baseada na quantidade total de aldeído e gruposfuncionais tipo aldeído contidos no materiallignocelulósico tratado. Na configuração de escolha, aquantidade de aldeído e grupos funcionais tipo aldeídoque estão na posição Cl iguala a cerca de 95%. Nasconfigurações preferidas da invenção, o materiallignocelulósico tratado preferivelmente tem um número decobre de mais que cerca de 4 e/ou um teor de carboxila demais que cerca de 4,5 meq/100 gramas.
O material lignocelulósico tratado desta invenção exibeuma ou mais propriedades benéficas. Por exemplo, osmateriais podem exibir propriedades de controle de odor.
Embora nós não desejemos ser garantidos por qualquerteoria é acreditado que alguns materiais controlam odorpor complexação com materiais odoríferos como por exemploamônia da urina e/ou inibindo o crescimento de bactériasque convertem a uréia em amônia. As características decontrole de odor destes materiais lignocelulósicosespecialmente polpa os torna especialmente úteis naconstrução de artigos de higiene pessoal absorventes taiscomo fraldas, artigos de higiene feminina, produtos deincontinência de adulto e similares, como ou sem SAP[partículas superabsorventes]. Certas configurações domaterial lignocelulósico desta invenção exibem boaspropriedades de resistência e/ou drenagem. Certas outrasconfigurações ainda mantêm a maioria das propriedadesmecânicas de papel inalteradas comparadas com a polpa nãotratada, exceto com a possível exceção de resistência aocisalhamento.
Ainda outro aspecto desta invenção relaciona-se com umartigo de higiene pessoal para absorver fluidos, o artigocompreendendo:
pelo menos uma camada de folha superior permeável afluido e pelo menos uma camada de folha traseirasubstancialmente impermeável a fluido; eum material em subcamada absorvente interposto entre acamada de folha superior e a camada de folha traseira, omaterial de subcamada compreendendo o materiallignocelulósico desta invenção.
Ainda outro aspecto desta invenção relaciona-se com ummétodo para produzir um composto absorvente útil paraartigos de higiene pessoal que compreende:retalhar a seco o material lignocelulósico tratado destainvenção para formar uma subcamada absorventecompreendida de polpa de madeira tratada a base defelpas;
prover pelo menos uma camada de folha superior permeávela fluido e pelo menos uma camada de folha traseirasubstancialmente impermeável a fluido; e
interpor o material de subcamada entre a camada de folhasuperior e a camada de folha traseira.
Ainda outro aspecto desta invenção relaciona-se com umprocesso para produzir papel ou papelão que compreende asetapas de:
(a) formar uma matéria-prima de papel aquosacompreendendo polpa tendo uma viscosidade igual a oumenor que cerca de 17 cps e tendo grupos terminaisredutores selecionados do grupo consistindo de aldeído egrupos funcionais tipo aldeído nas posições C6 e Cl maspredominantemente na posição Cl;
(b) depositar o citado suprimento sobre um fio deformação de uma máquina de produção de papel para formaruma folha contínua de papel úmida; e
(c) secar a citada trama úmida de papel ou papelão paraformar uma folha ou papelão seco.
Ainda um outro aspecto desta invenção relaciona-se com umpapel ou papelão compreendendo polpa tendo umaviscosidade igual a ou menor que cerca de 17 cps e tendogrupos terminais redutores selecionados do grupoconsistindo de aldeído e grupos funcionais tipo aldeídonas posições C6 e Cl mas predominando na posição Cl.
Descrição detalhada da invenção
Um aspecto desta invenção relaciona-se com um processocompreendendo tratar um material lignocelulósico,preferivelmente polpa de madeira, na presença de umcatalisador de metal de transição com um agente oxidanteselecionado de um grupo consistindo de peróxido dehidrogênio, dióxido de cloro, hipoclorito, ácidohipocloroso e qualquer combinação dos mesmos.
O material lignocelulósico pode ser na forma fibrosa oude particulado como por exemplo fibras de polpa, finos eoutros fragmentos de polpa; partículas e pós dehemicelulose, amido e polissacarídeos. O materiallignocelulósico também pode estar em solução como porexemplos soluções de derivados de celulose tais comocarboximetilcelulose, hidroxipropil celulose e similares.
O tipo de material lignocelulósico usado no processodesta invenção não é crítico e qualquer tal material podeser usado. Por exemplo, materiais lignocelulósicos úteisincluem aqueles derivados de fontes conhecidas de taismateriais como por exemplo plantas. Ilustrativos demateriais lignocelulósicos são polissacarídeos tais comoamidos. Amidos úteis para a prática desta invenção sãocarboidratos ocorrendo naturalmente sintetizados emmilho, tapioca, batata e outras plantas por polimerizaçãode unidades de dextrose. Todos tais amidos e formasmodificadas dos mesmos tais como acetatos de amido, amidoésteres, amido éteres, fosfatos de amido, xantatos deamido, amidos aniônicos, amidos catiônicos e similaresque podem ser derivados reagindo o amido com um produtoquímico ou reagente enzimático adequado podem ser usadosna prática desta invenção. Polissacarídeos úteis podemser hemicelulose extraída de madeira antes de formação depolpa ou extraída das fibras de polpa após formação dapolpa e podem ser grãos de fibra de milho que podem serenriquecidos com xilanos, celuloses, amidos ou umacombinação de quaisquer dois ou mais dos mesmos. Tambémilustrativos de materiais lignocelulósicos para uso naprática do processo desta invenção são fibras de polpausadas na formação de tecidos, toalhas, fraldas, produtosde higiene feminina e incontinência de adultos e usadospara produzir outros tipos de produtos de polpa, papel epapelão. Tais fibras de polpa incluem aquelas derivadasde árvores de madeira dura, árvores de madeira macia, ouuma combinação de árvores de madeira dura e madeira maciapreparadas para uso em um suprimento para fabricação depapel por quaisquer operações adequadas conhecidas dedigestão, refinamento, e branqueamento como por exemplo aconhecida formação de polpa mecânica, termomecânica,química e semiquímica, etc. e outros processos deformação de polpa bem conhecidos. 0 termo "polpas demadeira dura" como usado aqui se refere à polpa fibrosaderivada da substância lenhosa de árvores decíduas(angiospermas), enquanto "polpas de madeira macia" sãopolpas fibrosas derivadas da substância de madeira deárvores coníferas (gimnospermas). Fibras de polpa úteispodem ser providas a partir de plantas herbáceas nãolenhosas incluindo, mas não limitadas a, kenaf, cânhamo,juta, linho, sisal, ou abacá embora restrições legais eoutras considerações possam tornar a utilização decânhamo e outras fontes de fibras impraticáveis ouimpossíveis. Fibra branqueada ou não branqueada como porexemplo polpa de kraft não branqueada e de kraftbranqueada, ou polpa reciclada pode ser utilizada noprocesso desta invenção. A polpa pode ter sido submetidaa qualquer história de tratamento que seja normal naformação de polpa e branqueamento ou pode serintencionalmente modificada como por exemplo por pré-hidrólise controlada ou extração cáustica de lascas antesda formação de polpa de kraft, hidrólise ácida ou porenzimas (celulases ou hemicelulases) de polpas de kraft,tratamento de "soda fria" de polpa (até resistência demercerização).
Os materiais lignocelulósicos preferidos são polpa demadeira dura, polpa de madeira macia ou uma combinaçãodas mesmas. Os materiais lignocelulósicos mais preferidossão polpas de madeira dura de kraft, polpa de madeiramacia ou uma combinação dos mesmos. Os materiaislignocelulósicos os mais preferidos são polpas de madeiradura de kraft branqueadas, polpas de madeira macia ou umacombinação das mesmas, especialmente polpas de madeiramacia de kraft branqueadas.
0 catalisador de metal de transição usado na práticadesta invenção pode variar amplamente e qualquer metal detransição pode ser usado. Ilustrativos de tais metais sãoCu, Fe, Zn, Co, Ni, Μη, V, Mo, W, Zr, Ce, Cr e qualquercombinação dos mesmos. Os metais são preferivelmenteusados na forma de sais, pref erivelmente sais de metalsolúvel em água. Sais de metal preferidos incluem sais demetal de haleto, sulfato, nitrato e fosfato e carbonato ecombinações dos mesmos. Os sais de metal os maispreferidos são Cu (sais de metal Cu+ e Cu 2+, Fe (Fe 3+,Fe 2 + ) e Zn (Zn 2 + ) com os sais de metal Cu e Fe sendoaqueles de escolha).
A quantidade de catalisador de metal usado no processodesta invenção pode variar amplamente e qualquerquantidade suficiente para formar o produtolignocelulósico tratado desejado pode ser usada. Aquantidade de catalisador de metal está usualmente empelo menos cerca de 0,005% em peso do materiallignocelulósico apesar de quantidades mais altas ou maisbaixas poderem ser usadas. A quantidade de catalisador demetal é preferivelmente de cerca de 0,005 a cerca de 1%em peso do material lignocelulósico seco, maispref erivelmente cerca de 0,01 a cerca de 0,5% em peso domaterial lignocelulósico seco e o mais preferivelmentecerca de 0,01 a cerca de 0,1% em peso do materiallignocelulósico seco.
Agentes oxidantes para uso no processo são selecionadosde um grupo consistindo de peróxido de hidrogênio,dióxido de cloro, hipoclorito, ácido hipocloroso equalquer combinação dos mesmos. Os agentes oxidantespreferidos são peróxido de hidrogênio e hipoclorito e oagente oxidante o mais preferido é peróxido dehidrogênio.
A quantidade de agente oxidante pode variar amplamente equalquer quantidade suficiente para formar o produtolignocelulósico tratado desejado pode ser usada. Aquantidade do agente oxidante é usualmente pelo menoscerca de 0,1% em peso do material lignocelulósico secoembora quantidades menores possam ser usadas se efetivaspara prover o desejado material lignocelulósico. Aquantidade do agente oxidante é preferivelmente de cercade 0,1 a cerca de 10% em peso do material lignocelulósicoseco, mais pref erivelmente cerca de 0,1 a cerca de 5% empeso do material lignocelulósico seco e o maispref erivelmente cerca de 0,5 a cerca de 5% em peso domaterial lignocelulósico seco.
As temperaturas de tratamento podem variar amplamente equaisquer temperaturas suficientes para formar o produtolignocelulósico tratado desejado podem ser usadas. Atemperatura de tratamento é usualmente pelo menos cercade 2 02C embora temperaturas mais baixas possam ser usadasse efetivas para prover o material lignocelulósicodesejado. A temperatura de tratamento é preferivelmentede cerca de 202C a cerca de 1202C, mais preferivelmentede cerca de 402C a cerca de 1202C e o maispref erivelmente de cerca de 402C a cerca de 902C, com umatemperatura de tratamento de cerca de 602C a cerca de902C sendo a temperatura de tratamento nas configuraçõesde escolha.
O pH do tratamento pode variar amplamente e qualquertemperatura suficiente para formar o produtolignocelulósico tratado desejado pode ser usada. 0 pH dotratamento está usualmente entre cerca de 1 e cerca de 9embora pHs mais baixos ou mais altos possam ser usados seefetivos para prover o material lignocelulósico desejado.
O pH do tratamento é pref erivelmente de cerca de 2 acerca de 8, mais pref erivelmente de cerca de 2 a cerca de7 e o mais pref erivelmente de cerca de 2 a cerca de 6.
Os tempos de tratamento podem variar amplamente equalquer tempo suficiente para formar o produtolignocelulósico tratado desejado pode ser usado. O tempode tratamento é usualmente pelo menos cerca de 5 minutosembora tempos de tratamento mais longos possam ser usadosse efetivos para prover o material lignocelulósicodesejado. 0 tempo de tratamento é preferivelmente decerca de 5 minutos a cerca de 20 horas, maispreferivelmente 15 minutos a cerca de 10 horas e o maispreferivelmente de cerca de 3 0 minutos a cerca de 4horas.
Opcionalmente o processo desta invenção pode serexecutado na presença de radiação UV preferivelmentequando peróxido é usado como o agente oxidante. Otratamento UV tem a vantagem de ser mais efetivo embaixas temperaturas tais como temperatura ambiente sem anecessidade de equipamento de aquecimento e pode serusado para ampliar a faixa efetiva de pH. Por exemplo, oprocesso pode ser efetivamente executado na presença deradiação UV na temperatura ambiente (ou sem aquecimento),em pH neutro em um tempo muito curto de uns poucossegundos a 1 hora, dependendo da potência da lâmpada UV econdições de mistura de fibra. A lâmpada UV usada noprocesso, preferivelmente é uma lâmpada de altaintensidade, tal como lâmpada de arco de mercúrio depressão média ou suas variantes, lâmpadas de flash deXenônio pulsadas, ou lâmpadas de excímero. É o maispreferível usar a lâmpada de arco de mercúrio de pressãomédia que é de baixo custo e prontamente disponível defontes comerciais. As lâmpadas de UV, as quais sãoinseridas em luvas de quartzo, podem ser inseridas(submersas) dentro da suspensão de polpa para irradiação.Algumas vezes, pode ser mais vantajoso colocar lâmpadasde UV acima da suspensão misturada do materiallignocelulósico. Para este tipo de irradiação UV, tantolâmpadas de arco de mercúrio quanto lâmpadas energizadassem eletrodos (tais como da companhia Fusion UV) podemser usadas. É preferido que as fibras de polpa sejamtotalmente misturadas e bem agitadas durante a reação umavez que a penetração de UV em água é muito baixa e amaior parte da ação química tem que vir da decomposiçãopor UV do peróxido em soluções de água. 0 tratamento deUV pode ser feito com a adição de catalisador ao sistemade UV-peróxido também. Catalisadores úteis podem variaramplamente e qualquer catalisador de UV convencional podeser usado como por exemplos sais de metal solúveis emágua tais como sais de ferro ou sais de cobre usados noprocesso; dióxido de titânio micro- ou nano-particulardoou fotocatalisadores de óxido de zinco; catalisadoresorgânicos baseados em azo, tais como 4,4'-azobis(ácido 4-cianovalérico), 2,2'-azobis(dihidrocloreto de 2-metilpropionamidina) , AIBN ou Dupont Vazo catalisador 88;e 2,2,6,6-tetrametil-l-piperidiniloxi (TEMPO).0 processo pode ser conduzido em bateladas, continuamenteou semicontinuamente. 0 processo desta invenção tambémpode ser praticado como parte de um processo de formaçãode polpa como uma etapa de processo no fim de um processode formação de polpa mecânico, semiquímico ou químico oucomo uma parte de um processo de branqueamento como umaetapa de processo no fim do processo de branqueamento. 0processo também pode ser usado para tratar polpa paraprodução de papel comercial ou polpa de felpa como porexemplo re-lubrificando polpa de produção de papelcomercial ou polpa de felpa em um hidro-polpador oudispositivo similar. 0 tratamento no hidro-polpador oudispositivo similar tem a flexibilidade de condiçõesajustáveis. Por exemplo, o tratamento iniciado em pHácido e após algum período de tempo apropriado ajustadopara pH alcalino pela adição de cáustica e continuando areação em pH mais alto. Este tratamento combinado ácido-alcalino pode ser usado para mudar a razão de gruposcarboxila vs. carbonila no material lignocelulósicotratado.
O material lignocelulósico tratado formado pelo processodesta invenção tem uma viscosidade menor que 17 cps comomedida pelo procedimento da TAPPI T-230. Isto contrastacom a viscosidade de polpa não tratada que é usualmentemaior que cerca de 17 cps. 0 material lignocelulósicotratado preferivelmente tem uma viscosidade igual a oumenor que cerca de 15 cps, mais pref erivelmente igual aou menor que cerca de 12 ou igual a ou menor que cerca de10 cps e o mais pref erivelmente de cerca de 1 a cerca de10 cps. Na configuração de escolha, o materiallignocelulósico tratado formado pelo processo destainvenção tem uma viscosidade de cerca de 2 a cerca de 7cps. É acreditado que a viscosidade de polpa reduzidaindique uma grande quantidade de grupos funcionaisredutores na posição Cl no extremo das cadeias molecularou oligomérica formando o material lignocelulósicotratado. Embora não desejando ser garantido por qualquerteoria é acreditado que isto iria prover mais sítios deligação para alguns metais transicionais, por exemplocobre e alguns outros e que os grupos funcionaisredutores de extremidade atuam como os outros sítiosfuncionais, em adição a outros grupos oxidados nasunidades de polissacarídeos. Pode ser algumas vezesvantajoso aumentar a quantidade de extremidades de gruposfuncionais redutores de extremidade providos por estainvenção tratando adicionalmente o materiallignocelulósico tratado em uma etapa de hidrólise ácidaou de hidrólise enzimática que é acreditado aumentaráadicionalmente as propriedades de controle de odor domaterial lignocelulósico tratado.
0 material lignocelulósico tratado formado pelo processodesta invenção pref erivelmente tem um grau depolimerização menor que cerca de 1200. Nestasconfigurações preferidas da invenção o materiallignocelulósico tratado mais preferivelmente tem um graude polimerização igual a ou menor que cerca de 1000 e omais preferivelmente igual a ou menor que cerca de 900.
Nas configurações de escolha destas configuraçõespreferidas da invenção, o material lignocelulósicotratado formado pelo processo desta invenção tem grau depolimerização de cerca de 100 a cerca de 800 ou de cercade 200 a cerca de 600. Em uma configuração preferida dainvenção, o material lignocelulósico tratado formado peloprocesso desta invenção tem grupos redutores selecionadosdo grupo consistindo de aldeído e grupos funcionais tipoaldeído tais como hemiacetais que predominam na posiçãoCl que resulta quando a cadeia lignocelulósica é cortadaoxidativamente durante o processo para reduzir o grau depolimerização e a viscosidade da polpa tratada. Aquantidade de tais grupos extremos pode ser determinadapelos procedimentos estabelecidos na USP 6.635.755 ereferências citadas nela e outros métodos conhecidos poraqueles de experiência ordinária na técnica. De acordocom a invenção é possível que os grupos funcionaisredutores possam se isomerizar em grupos outros que dealdeído e grupos funcionais tipo aldeído. Por causa darandomicidade do processo de oxidação, também é possívelque aldeído ou grupos com função tipo aldeído estejampresentes na posição C6 e/ou funções de cetona possamestar presentes nas posições C3 e/ou C4 embora em umaextensão menor. Preferivelmente a quantidade de gruposredutores de aldeído e grupos funcionais tipo aldeídopresentes na posição Cl é maior que cerca de 75% baseadana quantidade total de aldeído e grupos funcionais tipoaldeído. A quantidade de aldeído e grupos funcionaisredutores tipo aldeído presentes na posição Cl é maispreferivelmente igual a ou maior que cerca de 80% e omais preferivelmente igual a ou maior que cerca de 90% nabase mencionada anteriormente. Na configuração deescolha, a quantidade de aldeído e grupos funcionaisredutores tipo aldeído na posição Cl é igual a cerca de95% baseada na quantidade total de aldeído e gruposfuncionais redutores tipo aldeído.
Nas configurações preferidas da invenção, o materiallignocelulósico tratado formado pelo processo destainvenção tem um número de cobre igual a ou maior quecerca de 3. O número de cobre é medido pelo seguinteprocedimento da Tappi T-430 cm-99. O materiallignocelulósico tratado preferivelmente tem um número decobre igual a ou maior que cerca de 4,4, maispreferivelmente igual a ou maior que cerca de 5 e o maispreferivelmente igual a ou maior que cerca de 5,5.Nas configurações preferidas da invenção, o materiallignocelulósico tratado formado pelo processo destainvenção tem um número carboxi igual a ou maior que cercade 3,5 meq/100 gramas de material tratado secado emestufa. 0 número carboxi é medido pelo seguinteprocedimento Tappi T-237 cm-98. O materiallignocelulósico tratado preferivelmente tem um número decarboxila acima de 4, mais preferivelmente acima de 5 e omais preferivelmente acima de 5,5 meq/100 g.Em uma configuração preferida desta invenção, o materiallignocelulósico tratado formado pelo processo destainvenção tem propriedades de controle de odor comomedidas pela capacidade de se ligar ou complexar comamônia e por sua atividade de inibição bacteriana. Acapacidade do material para se complexar com amônia édeterminada pelo seguinte teste: um britador de martelosde laboratório Kamas equipado com um funil de formaçãofoi usado para formar a polpa em fibras em chumaços de 50cm2, 3,00 gramas formados a partir do materiallignocelulósico. Os chumaços foram colocados dentro de umjarro que é selado com uma tampa contendo um septo comoum orifício de amostragem. Os chumaços foram dosados com50 microlitros de uma solução de amônia a 0,6% através deuma seringa à prova de gás tendo uma agulha decomprimento suficiente para tocar a superfície dochumaço. Após um período de equilíbrio de 45 minutos, 1qt de gás do espaço superior foi amostrado através doorifício usando uma bomba de mão calibrada e um tuboindicador de amônia (isto é, sistema de amostragem detubo Drager), extraída a amostra através de um adaptadorde agulha ligado ao tubo. Nas configurações preferidas dainvenção a quantidade de amônia adsorvida pelo materiallignocelulósico tratado é 50% mais alta, preferivelmente60% mais alta e mais preferivelmente 80% mais alta que aquantidade de amônia adsorvida pelo mesmo ousubstancialmente o mesmo material lignocelulósico antesdo tratamento no processo desta invenção. Nasconfigurações de escolha, a quantidade de amôniaabsorvida é acima de 90% mais alta que a polpa nãotratada.
A propriedade de inibição bacteriana do lignocelulósicotratado é determinada usando os organismos de testeCorynebacterium ammoniagenes, ATCC 6871 propagados emMeio de Uréia (I-144C) e desenvolvidos a 37 ± 22C por 2-3dias em um frasco de agitador e Escherichia coli ATCC11229 propagada em Caldo de Soja Tríptico (I-053B) edesenvolvida a 37 ± 2 2C por 18-24 horas em um frasco deagitador. Aos organismos foram atribuídos códigos únicospara prover a geração correta de dados. 0 Método E 2180-01 da ASTM foi usado para determinar a carga microbiana eredução percentual, redução de Logi0 ou aumento de Logi0em números da substância de teste contra o(s)organismo(s) de teste modificado(s) como segue:
O disco de Petri estéril de 15 χ 100 mm contendo aamostra (diâmetro de [50 mm] 2") será colocado dentro deum disco Petri maior contendo 10 ml de água para aumentara umidade e evitar a secagem durante o período deexposição.
1) As amostras serão hidratadas, antes da inoculação com0,5 ml da cultura de teste.
2) Nenhuma "Pasta de Agar" será usada.
3) As amostras serão mantidas a 35 ± 2 2C em uma câmaraumidifiçada por períodos de exposição de 3 e 8 horas (±10 minutos).
5) 0 neutralizador será volumes de 50 ml de Caldo de SojaTríptico com 10% de Tween 80, 2% de Lecitina, e 0,5% deTiosulfato de sódio, e 0,1% de Histidina, pH 7,2 ± 0,1(1-148) em jarros estéreis de 2 onças.
6) Sonificar a amostra em neutralizador por 1 minutoseguido por turbilhonamento por 1 minuto antes de diluir.
7) Diluições seriais serão preparadas para volumes de10"5 a 9 ml de Tamponador Neutralizador Difco 2X. Asdiluições serão preparadas para 10~6 para o controle comeletrodeposição em duplicada pelo Método de Placa deDifusão usando Agar de uréia (I-145C) e Agar de MacConkey (I-090B). A amostra não diluída no neutralizadordiluição de 10° [50 ml]) será eletrorrevestida espalhando1ml através de 3 placas.
8) A incubação será a 35 ± 2 2C por 3 dias para Agar deuréia e a 35 ± 2 2C por 18-24 horas para Agar de MacConkey.
9) A efetividade do neutralizador será conduzidaconcorrentemente com teste usando E. coli como oorganismo de teste.A validade dos resultados obtidos pelo procedimento acimadepende de uma demonstração que a(s) substância (s) deteste, sob as condições do teste, não inibe(m) amultiplicação de organismos viáveis que podem estarpresentes; e, que o meio usado para conduzir o estudodemonstra características apropriadas de promoção deneutralização e desenvolvimento. Para conduzir teste deefetividade do neutralizado para recuperação bacteriana,uma amostra de 2" de diâmetro de substância de teste serácolocada em 50 ml de neutralizador (#6 acima) esonifiçada seguida por turbilhonamento. Uma diluição doorganismo de teste, para fornecer -10-100 UnidadesFormadoras de Colônias (UFC)/ml na concentração final deneutralizador será adicionada ao jarro e agitadaintensamente. Um jarro de neutralizador sem substância deteste, similarmente inoculado, servirá como o controlepositivo. Alíquotas duplicadas de 0,5 ml do jarro serãoeletrorrevestidas por difusão no Agar de Mac Conkey paraas substâncias de teste e o controle positivo. Se ocrescimento do organismo de teste nas placas contendosubstância de teste, e o crescimento a partir do controlepositivo forem comparáveis tanto em número quanto emdesenvolvimento colonial, então o sistema neutralizador éconsiderado adequado. Seguindo a incubação, as placasserão contadas e registradas com UFC/ml. A UFC/amostraserá então calculada a partir desta figura. Reduçõespercentuais e reduções ou aumentos de Logio nos númerosde microorganismos (ambos os tipos) por amostra, comocomparadas com o "Controle", serão calculadas para cadaperíodo de exposição. A propriedade de inibiçãobacteriana é preferivelmente 40% mais alta que a polpanão tratada, mais pref erivelmente 50% mais alta e o maispreferivelmente 60% mais alta.
Em certas configurações preferidas onde o materiallignocelulósico é polpa preferivelmente polpa de madeira,o material lignocelulósico tratado desta invenção exibeboa melhoria de resistência a tração úmido. O nível exatode melhoria pode variar amplamente, e, em adição a serafetado pelo nível de tratamento, também é dependente dotipo de suprimentos de fibra usados e do tipo de folhasproduzidas para avaliação. Para os suprimentos de polpanão refinada, enquanto a resistência úmida do controle éextremamente baixa, a melhoria pode ser pelo menos cercade 1,5 a 2 vezes mais alta, e preferivelmente pode serpelo menos 3-5 vezes mais alta que o controle como medidopelo procedimento da Tappi T-456 om-03. Para folhas demão, tais como para tecido e outras aplicações, o nívelde melhoria pode variar, dependendo dos níveis derefinamento e prensagem úmida.
Em certas configurações preferidas, o materiallignocelulósico tratado desta invenção exibe boa drenagemcomo medida pelo procedimento T 221 cm-99.
Em certas configurações preferidas, o materiallignocelulósico tratado desta invenção contém metalligado derivado do catalisador. 0 metal ligado éacreditado a ter um impacto benéfico na atividadebacteriana do material lignocelulósico tratado. Comousado aqui, "ligado" significa que o elemento de metalque fica com a polpa e não é lavado para fora poroperações de lavagem da polpa. A natureza da ligação demetal à polpa é sabida a estar relacionada com interaçõesiônicas e formação de complexo com grupos funcionais depolpa tais como grupos carbonila ou carboxila como éreforçado pela presente invenção. A quantidade de metalligado é determinada pelos métodos analíticos gerais,tais como o Método de Absorção Atômica-ICP e épreferivelmente pelo menos 10 ppm, pref erivelmente decerca de 20 ppm a cerca de 700 ppm, mais preferivelmentede cerca de 2 0 ppm a cerca de 15 0 ppm e o maispreferivelmente de cerca de 2 0 ppm a cerca de 100 ppm.
O material lignocelulósico tratado desta invenção podeser submetido a um número de processos subseqüentes paramodificar adicionalmente as propriedades do material. Porexemplo, o material lignocelulósico tratado pode sersubseqüentemente tratado com um agente catiônico que éacreditado a ligar os grupos funcionais redutores dosmateriais tratados. 0 material catiônico útil pode variaramplamente e inclui polímeros contendo nitrogêniocatiônico tais como poliaminas, hidrocloreto de l-etil-3-(3-dimetilaminopropil)-carbodiimida, brometo dehexadimetrina, polietilenoiminas (tanto lineares quantoramificadas), copolímeros de cloreto de dialildimetilamônio (DADMAC) , copolímeros de vinil pirrolidona (VP)com metacrilato de dietilaminoetila quaterizados(DEAMEMA), poliamidas, látex de poliuretano catiônico,álcool polivinílico catiônico, polialquilaminas,copolímeros de diciandiamida, polímeros de adição deamina glicigila, dicloretos depoli[oxietileno(dimetilimino)etileno(dimetilimino)etileno)], polivinilamina de alta densidade de carga,polialilamina (PAH), poli(hidrocloreto de hexametilenobiguanida) (isto é, PHMB), poliamidoamina (oupolietileimina) ; íons de metal catiônico, tais como saisde alumínio solúveis em água, sais de cálcio, e sais dezircônio; e estes íons ligados podem atuar como sítiosativos de complexação para calibração e outros produtosquímicos de produção de papel; e dendrímeros catiônicos,tais como dendrímeros de poliamidoamina (PAMAM) comgrupos de superfície amino, e dendrímeros depolipropilenimina com grupos de superfície amino. Éacreditado que o tratamento com tais materiais catiônicospode modificar as propriedades tais como aumentar ovolume do papel o que é desejável para papel fino,papelão, tecido, toalha, e produtos absorventes, enquantomantendo boa resistência e tendo valor de retenção deágua diminuído (MRV) e liberdade aumentada.
Também, o material lignocelulósico tratado pode sersubseqüentemente tratado com óxidos de metal micro- ounanoparticulados tais como óxido de alumínio, óxido detitânio, óxido de zinco, ou sílica e serem retidos pelomaterial lignocelulósico tratado para modificarpropriedades tais como características de corante,tintura ou fixação de clareador óptico, imprimibilidadee/ou de controle de odor do material lignocelulósicotratado. O material lignocelulósico tratado pode sersubseqüentemente tratado com um material de reticulaçãocomo por exemplo uma bi- carbodiimida e/oupolicarbodiimida multifuncional, dispersável em água ousolúvel em água tal como 1, 6-hexametilenobis(etilcarbodiimida); 1, 8-octametilenobis(etilcarbodiimida); 1,10 decametilenobis (etilcarbodiimida); 1,12 dodecametilenobis(etilcarbodiimida); PEG-bis(propil(etilcarbodiimida));2,2'-ditioetil bis(etilcarbodiimida); 1,1'-ditio-p-fenileno bis(etilcarbodiimida); e 1,1'-ditio-m-fenilenobis(etilcarbodiimida), durante a produção de papel ouformação de rede fibrosa. Os grupos bi- oumultifuncionais carbodiimida reagem com os gruposfuncionais redutores do material, e reticulam e travam asfibras do material dentro do papel ou estrutura de redede fibras.
O material lignocelulósico tratado desta invenção podeser usado para propósitos convencionais in situ ou apósisolação usando técnicas de isolação de produtoconvencionais. Por exemplo, o material lignocelulósicotratado desta invenção pode ser usado para produzirsubstratos ou tramas de papel ou papelão. Os métodos eaparelhos para preparar um substrato formado de fibraslignocelulósicas são bem conhecidos na técnica de papel epapelão. Veja por exemplo, "Handbook For Pulp & PaperTechnologies" [Manual para tecnologias de polpa e papel],2 - Edição, G.A. Smook, Angus Wilde Publications (1992) ereferências citadas lá. Qualquer método e aparelhoconvencionais podem ser usados. Preferivelmente oprocesso compreende: a) prover uma suspensão aquosa defibras lignocelulósicas; b) depositar o citado suprimentoem um fio de formação de uma máquina de produção de papelpara formar uma trama úmida de papel ou papelão; c) secara trama úmida de papel ou papelão para obter trama secade papel ou papelão e d) calandrar a trama seca de papelou papelão. Em adição àquelas etapas de processo, etapasde processo adicionais conhecidas por aqueles deexperiência ordinária na técnica podem ser empregadascomo por exemplo uma etapa de revestimento para revestiruma ou mais superfícies da trama seca de papel ou papelãocom um revestimento compreendendo um ligante contendopigmento dispersante ou tratar o papel ou papelão seco emuma prensa de calibração com um agente de calibração talcomo amido.
Por exemplo os materiais podem ser artigos absorventespreparados usados como por exemplo fraldas, tecidos,toalhas, produtos de higiene pessoal usando processosconvencionais. Tais produtos e seus métodos de fabricaçãosão bem conhecidos por aqueles de experiência na técnicae não serão descritos em detalhes. Veja por exemplo, aspatentes US nos 6.063.982 e 5.766.159 e referênciasdescritas nelas. As fibras de polpa de kraft tratadadesta invenção podem ser usadas para produzir papel kraftde impregnação. 0 papel kraft de impregnação é uma folhade papel produzida a partir de polpa kraft não branqueada(mistura de principalmente madeira dura e alguma madeiramacia tal como pinheiro do sul) que é usada comosubstrato para impregnação e cura com polímeros deresina. 0 papel kraft de impregnação é usado comomaterial de construção de casas e escritórios, tal comorevestimento de balcão de cozinha. Uma propriedade útilde papel kraft de impregnação é controlar a taxa depenetração do líquido (uma solução de resina de polímero)para dentro da folha, enquanto mantendo porosidade edensidade do papel. Toda a fibra de kraft de madeira durana folha de impregnação pode ser substituída por madeiramacia como por exemplo kraft de pinheiro do sul (kraft depinheiro grau de placa de revestimento) tratado peloprocesso desta invenção para prover papel kraft deimpregnação com boas propriedades de transporte delíquido. Embora nós não desejemos ser suportados porqualquer teoria, é acreditado que as camadas decarbohidrato de hemiceluloses localizadastopoquimicamente localizadas sobre e dentro da fibra dekraft são oxidadas no processo desta invenção aumentandoa absorção de líquido de resina para dentro da folha.
A presente invenção será descrita com referências aosexemplos seguintes. Os exemplos são intencionados a seremilustrativos e a invenção não está limitada aosmateriais, condições ou parâmetros de processoregistrados nos exemplos.
Exemplo 1
Polpa de Kraft de Pinheiro do Sul branqueada foi tratadacom peróxido de hidrogênio a 1% e sulfato ferroso a 0,03%aplicados sobre a polpa, em um pH 4 e uma temperatura de752C por 1 hora. A polpa tratada foi então lavada comágua deionizada, e produzida em folhas de papel e secada.
A viscosidade, número de cobre e número de carboxilas dapolpa tratada foram determinados usando os procedimentosmencionados anteriormente. A viscosidade da polpa era 6,2cps. 0 número de cobre da polpa era 4,5. 0 número decarboxilas da polpa foi 5,5 meq/100 g. A polpa também foiavaliada para determinar a quantidade de metal ligado. Aamostra continha 43,4 ppm de Fe ligado na polpa, que nãoé lavado para fora por água. As propriedades de inibiçãobacteriana das polpas foram avaliadas usando oprocedimento registrado aqui acima. Os resultados doteste de inibição bacteriana são mostrados na tabela 1abaixo.
Tabela 1
<table>table see original document page 21</column></row><table>Exemplo 2
Polpa de Kraft de Pinheiro do Sul branqueada foi tratadacom peróxido de hidrogênio a 1% e sulfato de cobre a0,03% aplicados sobre a polpa, em pH 4 e temperatura de80aC por 1 hora. A viscosidade da polpa era 5,7. O númerode cobre da polpa era 4,6. O número de carboxilas dapolpa era 4,1 meq/100 g. A polpa tratada foi lavada comágua deionizada, e produzida em folha de papel e secada.
A amostra contém 90,8 ppm de Cu como ligado na polpa.
A polpa foi testada quanto às funções de controle de odorde amônia e controle bacteriano vs. a polpa não tratadacomo controle usando o procedimento descrito acima. Osresultados são mostrados abaixo na Tabela 2.
Tabela 2
<table>table see original document page 22</column></row><table>
Exemplo 3
Polpa de Pinheiro do Sul branqueada foi tratada com cobreou oxidação com peróxido de hidrogênio catalisada comferro, em pH 4 e 802C por 1 hora. A polpa tratada foientão lavada com água deionizada e produzida em folhas depolpa secas para fiberização por um moinho Kamas deescala de laboratório. Neste exemplo, peróxido a 1% e 2%foram usados, e a quantidade de catalisador também foivariada. As polpas foram testadas quanto a controle deodor de amônia usando o procedimento descrito acima. Osresultados são mostrados abaixo na Tabela 3.
Os resultados de controle de odor de amônia estãolistados na Tabela 3 abaixo.
Tabela 3
<table>table see original document page 23</column></row><table>
Exemplo 4
Os experimentos foram conduzidos aplicando os metais a802C, pH 4 por 1 hora, com tanto doses baixas (como noexemplo 3) quanto doses muito altas dos metais aplicadasna ausência do agente oxidante. As polpas foram testadasquanto a controle de odor de amônia vs. polpa não tratadacomo controle usando o procedimento descrito acima. Osresultados são mostrados abaixo na Tabela 4.Tabela 4
<table>table see original document page 24</column></row><table>
Exemplo 5
Os experimentos foram conduzidos aplicando os metais a802C, pH 4 por 1 hora. As viscosidades das polpas foramdeterminadas e as polpas foram testadas quanto a controlede odor de amônia vs. a polpa não tratada como controleusando o procedimento descrito acima. Os resultados sãomostrados abaixo na Tabela 5.
Tabela 5
<table>table see original document page 24</column></row><table>
Exemplo 6
Este exemplo é para demonstrar o benefício da resistênciaúmida de um tratamento de peróxido catalisado com metal,especialmente na faixa de pH preferida da presenteinvenção. Polpas de Kraft de pinheiro do sul branqueadasforam tratadas com peróxido de hidrogênio a 2% e 3% comsulfato ferroso a 0,03% a 802C por 1 hora. A faixa de pHfoi variada de pH 4 a pH 10 no fim da reação. Folhas demão Tappi standard de 1,2 grama foram produzidas usando oprocedimento da Tappi T 2 05 sp-02 e a resistência àtração seca, resistência ao cisalhamento seca eresistência à tração úmida foram determinadas usando osprocedimentos da Tappi T 494 om-01, Tappi T414 pm-01 eTappi T 456 pm-03, respectivamente. Os valores deresistência à tração úmida/seca foram calculados a partirdos valores determinados da resistência à tração seca,resistência ao cisalhamento seca e resistência à traçãoúmida. Os resultados são mostrados na Tabela 6 abaixo.
Tabela 6
<table>table see original document page 25</column></row><table>
Exemplo 7
A secagem da polpa tratada diminuirá os grupos carboxilagerados sobre as fibras. Isto não seria relevante para ascaixas integradas de papel/papelão ou para as polpas defelpas secas e caixas de conformação secas, onde a polpatratada seria secada somente uma vez. Entretanto, teriaum impacto nas caixas de papel ou tecido/toalha, onde apolpa tratada seca é comprada, e então re-molhada eproduzida em produtos de papel novamente pelos processosúmidos e secada novamente. Os resultados da secagem sobreteores de carboxila da polpa são mostrados na Tabela 7abaixo.
Tabela 7
<table>table see original document page 26</column></row><table>
Exemplo 8
Polpa de kraft não branqueada foi usada para demonstrar amelhoria de resistência úmida em polpa marrom também. Apolpa de kappa alto marrom foi tratada com peróxido a 2%,sulfato ferroso a 0,04% a pH 4 e 802C por uma hora. Apolpa tratada e o controle de polpa não tratada foramrefinados por uma batedeira Valley e produzidos em folhasde mão de 3 00 g/m2, prensadas úmidas e secadas sobre umsecador de leito plano. 0 efeito sobre a resistênciaúmida da folha é mostrado na Tabela 8 abaixo.
Tabela 8
<table>table see original document page 26</column></row><table>
Exemplo 9
Uma polpa de Kraft de Pinheiro do Sul, úmida, foi tratadacom peróxido de hidrogênio a 1% em pH 4 com sulfatoferroso a 0,02% aplicado sobre a polpa. O tratamento foifeito na balança do moinho na planta de branqueamento a80 2C por 1 hora. Em outro tratamento feito nolaboratório, peróxido a 3% foi usado com sulfato ferrosoa 0,04% a 802C por 2 horas. As polpas tratadas e a polpade controle (produção) , sem refinamento, foram testadasquanto aos grupos carbonila e carboxila. Os resultadossão mostrados na tabela 9 seguinte.
Tabela 9
<table>table see original document page 27</column></row><table>
Como mostrado na Tabela 9, polpa tratada com peróxido a1% tem um aumento em número de cobre (30 vezes mais alto)e em grupos carboxila (12% mais alto). Um tratamentointenso com peróxido ativado a 3% resultou em número decobre 52 vezes mais alto e aumento de 55% em carboxila.
Exemplo 10
Polpa de Kraft de Pinheiro do Sul de Mercado secada emmoinho foi re-polpada em pasta de polpa. Esta polpa foitratada com peróxido de hidrogênio a 2% em pH 4 comsulfato ferroso a 0,04% a uma temperatura de 802C porlhora. Os números de cobre da polpa tratada e não tratadaforam determinados. Os resultados estão registrados naTabela 10 seguinte.
Tabela 10
<table>table see original document page 27</column></row><table>
Os resultados registrados na Tabela 10 indicam que apolpa tratada tinha número de cobre 23 vezes mais alto, eum aumento de carboxila de 32% se comparada com ocontrole de polpa não tratada.
Exemplo 11
A pasta de polpa como no Exemplo 11 foi tratada comperóxido de hidrogênio a 1% com sulfato ferroso a 0,02%,empH 4, 802C por 1 hora. 0 número de cobre foi aumentadode 0,2 3 para 5,3. Tanto a polpa tratada quanto a polpa decontrole foram adicionalmente tratadas com polivinilaminade alta densidade de carga e foram formadas em folhas demão Tappi produzidas usando o procedimento da Tappi T 2 05sp-02. O peso e calibre base das folhas de mão foramdeterminados pelos procedimentos da Tappi T 410 om-02 eTappi T 411 om-05, respectivamente e o volume das polpasde controle e tratadas foram calculados a partir do pesoe calibre base. Os resultados estão registrados na Tabela11 seguinte.
Tabela 11
<table>table see original document page 28</column></row><table>
Exemplo 12
Uma polpa de Kraft de Pinheiro do Sul branqueada, úmida,foi tratada com peróxido de hidrogênio a 1% e sulfatoferroso a 0,02% em pH 4 por 1 hora a 802C. Tanto a polpatratada quanto a polpa de controle foram produzidas emfolhas de mão Williams. As folhas de mão secas foramentão enfelpadas em um moinho Kamas de escala delaboratório. A capacidade de absorção de líquido foitestada (método SCAN). Os resultados estão registrados naTabela 12 seguinte.
Tabela 12
<table>table see original document page 28</column></row><table>
A partir dos resultados mostrados na Tabela 12, estáclaro que a polpa tratada tem melhor capacidade deabsorção de líquido que a polpa de controle. De fato,esta capacidade reforçada de absorção de líquido,combinada com a colapsabilidade reforçada de fibra depinheiro do sul devido a nosso tratamento de peróxidoativado, torna esta polpa de pinheiro do sul bem valiosaem alguns produtos de higiene onde partículassuperabsorventes (SAP) não são usadas.
Exemplo 13
"Polpa de Kraft Mercerizada" foi formada tratando polpade kraft de pinheiro do sul com uma solução cáustica(concentração de 10%) por 5 minutos a uma temperatura de40aC. A "polpa mercerizada" estava com peróxido dehidrogênio a 1% na presença de sulfato ferroso a 0,02% empH 4 a 802C por 1 hora. A liberdade da polpa mercerizadatratada e não tratada foi avaliada pelo procedimento daTappi T 227 om-99 e o comprimento médio de fibra de polpamercerizada tratada e não tratada foi determinado por umKajanni. A polpa mercerizada tratada e não tratada foiformada em folhas de mão Tappi usando o procedimento daTappi T 205 sp-02 e o peso base e ligação interna dasfolhas de mão foram determinados pelos procedimentos daTappi T 410 om-02 e Tappi T 569 om-00, respectivamente. Ovolume específico foi calculado a partir do calibre epeso base como descrito acima. Os resultados estãoregistrados na Tabela 13 seguinte.
Tabela 13
<table>table see original document page 29</column></row><table>
Exemplo 14
Uma polpa de Kraft de Pinheiro do Sul deslignifiçada comoxigênio foi tratada com uma enzima de celulose(Multifect A40 de Genencor) em uma dose de 0,2% na polpa.
Esta polpa tratada com enzima foi adicionalmente tratadacom peróxido de hidrogênio a 1,5% com sulfato ferroso a0,02% em pH 4 e temperatura de 802C por 1 hora. Aliberdade e comprimento médio da fibra de polpamercerizada tratada e não tratada foram determinadospelos procedimentos usados acima nos exemplos. As polpastratada e não tratada foram formadas em uma trama fibrosae a trama retalhada em felpas usando moinho de martelosde escala de laboratório Kamas. A energia de retalhamentode felpas determinada. Os resultados são mostrados naTabela 14.
Tabela 14
<table>table see original document page 30</column></row><table>
Exemplo 15
Kraft de pinheiro do sul grau de placa de revestimento(kappa 110) teve tratamento de baixo custo com peróxidoativado a 2% com sulfato ferroso a 0,04% em pH 4 e 1 horaa uma temperatura de 80SC. A liberdade da polpa tratadafoi determinada usando o procedimento descrito nosexemplos acima. Para propósitos de comparação a liberdadede uma mistura de 80% de madeira dura não tratada/20% depinheiro do sul não tratada também foi avaliada. Asfolhas de mão Tappi formadas a partir de 100% de pinheirodo sul tratada e formada de uma mistura de 80% de madeiradura não tratada/2 0% de pinheiro do sul não tratada foramavaliadas para determinar Porosidade Gurley (Tappi T 536om-02) e o PHST médio (Tappi T 530 om-02 com um líquidode resina fenólica), respectivamente. Os resultados estãoregistrados na Tabela 15 seguinte.
Tabela 15
<table>table see original document page 30</column></row><table>Os dados na Tabela 15 mostram que a polpa de pinheiro dosul tratada pode ser usada para substituir toda a madeiradura de baixo rendimento em papel kraft de impregnação.
Exemplo 16
Uma polpa de Kraft de Pinheiro do Sul branqueada foimisturada com peróxido de hidrogênio a 2% com sulfatoferroso a 0,02% em pH 4, pH 7, e pH 12 respectivamente.
As polpas em consistência de 1% estavam sob agitaçãoconstante a temperatura ambiente. Uma placa de quartzofoi colocada sobre o topo da pasta de polpa. Umdispositivo PS2 Ultravioleta de bancada (lâmpada demercúrio de pressão média) foi usado para irradiar apasta de polpa através da placa de quartzo. Quinzeminutos de irradiação UV foram usados nestes tratamentos.
Após irradiação UV, nenhum resíduo de peróxido foidetectado. A temperatura da polpa não foi aumentada pelotratamento. A viscosidade da polpa foi 3,2 cp para pH 4,3,9 cp para pH 7, e 10,6 cp para pH 10. A polpa tratadaem pH 7 tinha um número de cobre de 6,2.
Exemplo 18
Uma polpa de Kraft de pinheiro do sul branqueada foitratada com catalisadores de ferro, cobre, ou Fe/Ομcombinados com peróxido de hidrogênio, em pH 4, e 80 2Cpor 1,5 hora. A polpa tratada e a polpa de controle foramlavadas para pH 6 e produzidas em folhas secas. As folhassecas foram então transformadas em felpas pelo moinho demartelos como descrito anteriormente e foram testadasquanto à adsorção de amônia. Os resultados da absorção deamônia são mostrados na seguinte Tabela 17 abaixo.
Tabela 17
<table>table see original document page 31</column></row><table><table>table see original document page 32</column></row><table>
Finalmente, variações a partir dos exemplos dados aquisão possíveis em vista da divulgação acima. Portanto,embora a invenção tenha sido descrita com referência acertas configurações preferidas, será apreciado queoutras composições podem ser previstas, as quais contudoestão dentro do escopo e espírito da invenção comodefinidos nas reivindicações aqui anexas. A descriçãoanterior de várias e preferidas configurações da presenteinvenção foram fornecidas com propósitos de ilustraçãosomente, e está entendido que numerosas modificações,variações e alterações podem ser produzidas à mesma semse desviar do espírito e escopo da invenção comoregistrado nas reivindicações seguintes.
Claims (30)
1. Processo para tratar material lignocelulósico,caracterizado pelo fato de compreender tratar o materiallignocelulósico preferivelmente polpa na presença de umcatalisador de metal de transição com um agente oxidanteselecionado de um grupo consistindo de peróxido dehidrogênio, hipoclorito, ácido hipocloroso e qualquercombinação dos mesmos para formar um materiallignocelulósico tratado tendo uma viscosidade igual a oumenor que cerca de 17 cps e tendo grupos funcionaisredutores selecionados do grupo consistindo de gruposfuncionais aldeído e tipo aldeído nas posições C6 e Clmas predominando na posição Cl.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de a quantidade de aldeído egrupos funcionais tipo aldeído na posição Cl ser maiorque cerca de 75%.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de a quantidade de gruposfuncionais aldeído e tipo aldeído na posição Cl ser maiorque cerca de 80%.
4. Processo, de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de a quantidade de gruposfuncionais aldeído e tipo aldeído na posição Cl ser maiorque cerca de 90%.
5. Processo, de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de a quantidade de gruposfuncionais aldeído e tipo aldeído na posição Cl ser maiorque cerca de 95%.
6. Processo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de o material lignocelulósico serpolpa de madeira.
7. Processo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de a viscosidade ser umaviscosidade igual a ou menor que 17 cps.
8. Processo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de os citados grupos funcionaisserem selecionados do grupo consistindo de gruposfuncionais aldeído, grupos funcionais hemiaceta ou umacombinação destes.
9. Processo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de o material lignocelulósico terum número de cobre igual a ou maior que cerca de 3.
10. Processo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de o material lignocelulósicotratado ter um número de cobre igual a ou maior que cercade 4,4.
11. Processo, de acordo com a reivindicação 10,caracterizado pelo fato de o material lignocelulósicotratado ter um número de cobre igual a ou maior que cercade 5.
12. Processo, de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de o material lignocelulósicotratado ter um número de cobre igual a ou maior que cercade 5,5.
13. Processo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de o material lignocelulósicotratado ter um número de carbóxi igual a ou maior quecerca de 3,5 meq/100 gramas de material tratado secado emestufa.
14. Processo, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de o material lignocelulósicotratado ter um número de carbóxi igual a ou maior quecerca de 4 meq/100 gramas de material tratado secado emestufa.
15. Processo, de acordo com a reivindicação 14,caracterizado pelo fato de o material lignocelulósicotratado ter um número de carbóxi igual a ou maior quecerca de 5 meq/100 gramas de material tratado secado emestufa.
16. Processo, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de o material lignocelulósicotratado ter um número de carbóxi igual a ou maior quecerca de 5,5 meq/100 gramas de material tratado secado emestufa.
17. Processo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de o material lignocelulósicotratado ter uma viscosidade igual a ou menor que cerca de 15 cps.
18. Processo, de acordo com a reivindicação 17,caracterizado pelo fato de o material lignocelulósicotratado ter uma viscosidade igual a ou menor que cerca de 12 cps.
19. Processo, de acordo com a reivindicação 18,caracterizado pelo fato de o material lignocelulósicotratado ter uma viscosidade igual a ou menor que cerca de 10 cps.
20. Processo, de acordo com a reivindicação 19,caracterizado pelo fato de o material lignocelulósicotratado ter uma viscosidade de cerca de 1 a cerca de 10 cps.
21. Processo, de acordo com a reivindicação 19,caracterizado pelo fato de o material lignocelulósicotratado ter uma viscosidade de cerca de 2 a cerca de 7 cps.
22. Processo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de o material lignocelulósicotratado adsorver, absorver ou adsorver e absorver 50%mais amônia se comparado com uma quantidade igual domaterial lignocelulósico não tratado.
23. Processo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de o material lignocelulósicotratado adsorver, absorver ou adsorver e absorver 60%mais amônia se comparado com uma quantidade igual domaterial lignocelulósico não tratado.
24. Processo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de o material lignocelulósicotratado adsorver, absorver ou adsorver e absorver 80%mais amônia se comparado com uma quantidade igual domaterial lignocelulósico não tratado.
25. Processo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de o material lignocelulósicotratado adsorver, absorver ou adsorver e absorver 90%mais amônia se comparado com uma quantidade igual domaterial lignocelulósico não tratado.
26. Material lignocelulósico tratado, caracterizado pelofato de ter uma viscosidade igual a ou menor que cerca de 17 cps e ter grupos funcionais redutores selecionados dogrupo consistindo de grupos funcionais aldeído e tipoaldeído nas posições C6 e Cl mas predominando na posiçãoCl.
27. Artigo de higiene pessoal, para absorver fluidos,caracterizado pelo fato de compreender:pelo menos uma camada superior permeável a fluido e pelomenos uma camada de folha traseira substancialmenteimpermeável a fluido; eum material de subcamada absorvente interposto entre acamada de folha superior e a camada de folha traseira, omaterial de subcamada compreendendo um materiallignocelulósico tratado tendo uma viscosidade menor que 17 cps e tendo grupos funcionais redutores selecionadosdo grupo consistindo de grupos funcionais aldeído e tipoaldeído nas posições C6 e Cl mas predominando na posiçãoCl.
28. Método para produzir um composto útil para artigos dehigiene pessoal, caracterizado pelo fato de compreender:retalhar a seco um material lignocelulósico tendo umaviscosidade menor que 17 cps e tendo grupos funcionaisredutores selecionados do grupo consistindo de gruposfuncionais aldeído e tipo aldeído nas posições C6 e Clmas predominando na posição Cl ou na posição C! paraformar um material de subcamada absorvente compreendidode polpa de madeira tratada baseada em felpas;prover pelo menos uma camada de folha superior permeávela fluido e pelo menos uma camada de folha traseirasubstancialmente impermeável a fluido; einterpor o material de subcamada entre a camada de folhasuperior e a camada de folha traseira.
29. Processo para produzir papel ou papelão,caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:(a) formar um suprimento de matéria-prima aquosa de papelcompreendendo polpa tendo uma viscosidade menor que 17cps e tendo grupos funcionais redutores selecionados dogrupo consistindo de grupos funcionais aldeído e tipoaldeído nas posições C6 e Cl mas predominando na posiçãoCl;(b) depositar o citado suprimento sobre um fio deformação de uma máquina de produção de papel para formaruma trama úmida de papel; e(c) secar a citada folha contínua de papel ou papelãoúmida para formar um papel ou papelão seco.
30. Papel ou papelão, caracterizado pelo fato decompreender polpa tendo uma viscosidade menor que cercade 17 cps e tendo grupos funcionais redutoresselecionados do grupo consistindo de aldeído e gruposfuncionais tipo aldeído nas posições C6 e Cl maspredominando na posição Cl.
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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