BRPI0620686A2

BRPI0620686A2 - método para formar um artigo de celulose e artigo baseado em celulose

Info

Publication number: BRPI0620686A2
Application number: BRPI0620686-7A
Authority: BR
Inventors: Brad M Moncla; Ronald Wevers; Wenbin Liang; Henk Felix; Michael R Lostocco; Troy M Runge; Thomaz J Dyer; Deborah J Nickel; Johan Vanrijsbergen
Original assignee: Dow Global Technologies Inc
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2006-12-04
Publication date: 2011-11-22
Also published as: KR20130121994A; JP2013231271A; EP1963573A1; TW200745411A; EP1963573B1; CA2634040A1; JP2015129365A; US20080295985A1; JP6441876B2; US8029646B2; KR20080083153A; JP2016065352A; ZA200806140B; US8177939B2; JP2017061769A; CN101356314B; WO2007078537A1; RU2008128835A; JP2009520117A; CN101356314A

Abstract

MéTODO PARA FORMAR UM ARTIGO DE CELULOSE E ARTIGO BASEADO EM CELULOSE. Em uma concretização, a presente invenção provê um métodopara formar um artigo de celulose tendo um volume específico de menos que 3 cm^ 3^/g. O método inclui a etapa de incorporar fibras de celulose a um composto, onde o composto inclui uma dispersão aquosa. A dispersão aquosa poderá ter pelo menos um polímero selecionado do grupoconsistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno; um polímero termoplástico baseado em propileno; e misturas destes; pelo menos um agente estabilizante polímérico; e água. Em certas concretizações, uma quantidade combinada do pelo menos um polímero e pelo menos um agente estabilizante compreende cerca de 25 a cerca de 75 por cento em volume da dispersão aquosa.

Description

"MÉTODO PARA FORMAR UM ARTIGO DE CELULOSE E ARTIGO BASEADO EM CELULOSE".

Campo da invenção

A invenção refere-se geralmente a artigos baseados em celulose e a um método para melhorar as propriedades dos artigos baseados em celulose, incluindo resistência à água, resistência a óleos e graxos, resistência a seco e úmida, ou a maciez dos artigos.

Antecedentes da invenção

Composições baseadas em celulose são usados em uma ampla gama de produtos, e poderão incluir categorias gerais, tais como papel e papelão. Produtos de uso final específico englobam desde folhas sanitárias, caixas de papelão, papel (de escrita, de cópia, fotográfico, etc.), lenços úmidos, pratos de papel, recipientes para alimentos, e muitos outros. Muitos desses produtos também incluem dobras ou quinas, tais como compartimentos em um prato de papel ou recipiente para alimentos, criando artigos de manufatura adicionais.

Composições baseadas em celulose são freqüentemente modificadas para aplicações de uso final. Diversas substâncias químicas adicionadas a essas composições baseadas em celulose poderão melhorar as propriedades desejadas, tais como a resistência a seco e úmida, a maciez, resistência à água, resistência a óleos e grazos, e outras. Infelizmente, entretanto, quando medidas são tomadas para aumentar uma propriedade do produto, outras características do produto são freqüentemente afetadas adversamente.

Como exemplo de modificar uma composição baseada em celulose, na área de resistência a óleos e graxos, existem muitas embalagens, tais como caixas para pizzas e envoltórios para hambúrgueres, que devem ser tratados para evitar manchas anti-estéticas nas embalagens de óleos e graxos dos alimentos e outras substâncias que são embaladas. Tratamentos atuais usados para resistência a óleos e graxos incluem tratamentos com fluorcarbonetos ou revestimento por extrusão do papel com uma camada de polímero, tal como PEBD. 0 tratamento com fluorcarboneto freqüentemente causa problemas com a percepção pelo consumidor; o revestimento com PEBD freqüentemente requer uma alta espessura de revestimento, aumentando custos.

Como um outro exemplo, resistência à água/barreira é outro atributo importante necessário em muitas aplicações de papel e papelão, incluindo caixas corrugadas para armazenamento a frio de frutas e verduras, bem como embalagens para peixes e carnes. Revestimentos com cera são freqüentemente usados para prover a necessária resistência à água. Esses revestimentos de cera são tipicamente caros devido à alta espessura de revestimento necessária. Os revestimentos de cera causam problemas uma vez que as caixas enceradas não podem ser repolpadas da mesma maneira que caixas não enceradas.

Como um terceiro exemplo de intensificar o desempenho de composições baseadas em celulose, papéis de qualidade fotográfica são freqüentemente baseados em um design em multicamada que consiste de um substrato de papel com uma camada de polímero impermeável à água. Isto é freqüentemente revestimento com um sobrerevestimento de uma camada absorvente de água, e opcionalmente uma camada superior receptiva de tinta (freqüentemente contendo funcionalidade catiônica para ligar-se com pigmentos).

Os exemplos acima ilustram revestir uma composição baseada em celulose com um polímero ou outra substância química após formar o papel ou papelão. Um revestimento de polímero poderá ser formado por processos tais como aspergir uma dispersão de polímero sobre o papel, ou coextrudar uma camada de polímero, por exemplo. Dispersões ou emulsões também foram adicionadas a uma suspensão aquosa contendo fibras celulósicas, cargas opcionais e diversos aditivos. A suspensão aquosa é alimentada a uma caixa de entrada ejetando a suspensão sobre uma tela onde uma folha contínua molhada de papel é formada. A água drenada da tela, referida como água branca, é geralmente parcialmente recirculada ao processo de fabricação de papel.

Diversas referências divulgam o uso de diversas dispersões termoplásticas, tais como um revestimento sobre papel e outros substratos, para conferir propriedades específicas incluindo selabilidade a quente, barreira a água e ou óleo, incluindo W02005/021638, DElO19992, e EP0972794. W099/24492 divulga o uso de certas dispersões de poliolefinas, especificamente interpolímeros de etileno-estireno, para uso como revestimento de barreira sobre papel. W098/03731 divulga o uso de uma dispersão de copolímero de etileno-ácido acrílico (EAA) adicionada à extremidade molhada do processo de fabricação de papel para conferir selagem (resistência à água) ao "artigo celulósico" acabado. A patente U.S. no 4.775.713 divulga dispersões aquosas contendo diversos termoplásticos e um polímero termoplástico contendo um grupo sal de ácido carboxílico. Outro atributo importante para operações eficientes dentro de uma planta de papel, é a capabilidade de recuperar ou reciclar materiais usados no processo, tais como reciclagem da água branca e a reversão. Ademais, existe uma necessidade de repolpagem ("rebroking") de aparas de borda e papel feito durante a partida e a parada (transformar o papel de volta em pasta de polpa). O revestimento das fibras celulósicas após formar uma folha contínua de papel, ou papelão poderá ter efeitos negativos na repolpabilidade do papel. Dispersões adicionadas ao processo antes de formado o papel poderão afetar negativamente a recirculação de água branca.

Conseqüentemente, existe uma necessidade de determinar composições de dispersões úteis como revestimento para papel ou aditivo para intensificar quaisquer atributos de desempenho. Existe também uma necessidade de determinar uma faixa mais estreita de composições de dispersões que poderão intensificar atributos de desempenho enquanto que não afetando adversamente outros atributos, tais como melhorar a resistência enquanto que mantendo a maciez, por exemplo. Ademais, existe uma necessidade de determinar um método e copolímeros que permitam a reciclagem e a reutilização de materiais de processo para melhorar a eficiência de manufatura e o custo do processo de fabricação de papel.

Sumário da invenção

Em um aspecto, concretizações da invenção referem-se a artigos baseados em celulose tendo um volume específico de menos que 3 cm3/g, por exemplo, estruturas de papel e papelão, incorporando um composto compreendendo uma dispersão de poliolefina aquosa resultando em artigos tendo propriedades melhoradas. Em diversas concretizações, os artigos poderão ter melhorado a resistência a óleos e graxos, melhorado resistência à água, controlado coeficientes de fricção, estampabilidade térmica, termoformabilidade, resistência a seco e molhada melhorada, ou uma maciez melhorada, dentre outros.

Em uma concretização, a presente invenção provê um método para formar um artigo de celulose tendo um volume específico de menos que 3 cm3/g, incluindo: incorporar fibras de celulose a um composto, onde o composto inclui uma dispersão aquosa tendo: pelo menos um polímero selecionado do grupo consistindo de polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes; pelo menos um agente estabilizante polímérico; água; sendo que uma quantidade combinada do pelo menos um polímero e do pelo menos um agente estabilizante compreendendo cerca de 2 6 a cerca de 74 por cento em volume da dispersão aquosa.

Em uma outra concretização, a presente invenção provê um artigo baseado em celulose tendo um volume específico de menos que 3 cm3/g, incluindo: uma composição baseada em celulose, e um composto aplicado. 0 composto aplicado, ao tempo da aplicação, poderá incluir pelo menos um polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes; e pelo menos um agente estabilizante, sendo que o agente estabilizante compreende um copolímero de etileno-ácido plenamente neutralizado; e água. O artigo poderá ter um valor de resistência a óleos e graxos de pelo menos 9 conforme medida usando um Kit de ensaio a um tempo de exposição de 15 segundos.

Em uma outra concretização, a presente invenção provê um artigo baseado em celulose tendo um volume específico de menos que 3 cm3/g incluindo: uma composição baseada em celulose;e um composto aplicado. O composto aplicado, ao tempo da aplicação, poderá incluir uma dispersão aquosa tendo pelo menos um polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes; e pelo menos um agente estabilizante polímérico, e água. O agente estabilizante poderá incluir um copolímero de etileno-ácido parcialmente ou plenamente neutralizado. O artigo baseado em celulose poderá ter um valor de resistência à água de menos que cerca de 10 g/m2/120 segundos conforme medido por meio do ensaio de Cobb.

Em outras concretizações, a presente invenção provê um artigo baseado em celulose tendo um volume específico de menos que 3 cm3/g formado por um processo incluindo as etapas de prover fibras de polpa ao processo; e incorporar as fibras a um composto. O composto poderá incluir uma dispersão aquosa tendo: pelo menos um polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes; e pelo menos um agente estabilizante polímérico, e água. O processo poderá incluir ainda: formar uma suspensão aquosa de fibras de polpa; transformar a suspensão aquosa em uma folha contínua de papel; e secar a folha contínua de papel. Em outras concretizações, a presente invenção provê um método para formar um artigo de celulose tendo um volume específico de 3 cm3/g incluindo as etapas de aspergir um composto a uma composição baseada em celulose, formando uma suspensão aquosa da composição baseada em celulose; transformar a suspensão aquosa em uma folha contínua de papel; secar a folha de papel. 0 composto poderá incluir uma dispersão aquosa tendo: pelo menos um pelo menos selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes; e pelo menos um agente estabilizante polímérico, e água. Outros aspectos e vantagens da invenção poderão se tornar aparentes a partir da leitura da seguinte descrição, e das reivindicações apensas. Breve descrição dos desenhos

A seguir, a invenção será descrita com relação aos desenhos em anexo, nos quais:

A figura 1 é um diagrama esquemático de um processo útil para formar a dispersão de certas concretizações da invenção;

A figura 2 é um diagrama apresentando taxas de transmissão de vapor de umidade de artigos baseados em celulose formados usando concretizações da presente invenção conforme descrito nos exemplos abaixo;

A figura 3 é um diagrama apresentando resistência à água de artigos baseados em celulose formados usando concretizações da presente invenção conforme descrito nos exemplos abaixo;

A figura 4 é uma vista transversal de uma Microscopia de Força Atômica no Modo de Contato Intermitente de uma primeira película feita à temperatura ambiente; e

A figura 5 é uma vista transversal de uma Microscopia de Força Atômica Modo Intermitente de uma segunda película feita a temperaturas elevadas.

Descrição detalhada da invenção

Em um aspecto, concretizações da invenção referem-se a artigos baseados em celulose, por exemplo, estruturas de papel e papelão, incorporando um composto compreendendo uma dispersão de poliolefina aquosa resultante em artigos tendo propriedades melhoradas. Em diversas concretizações, os artigos poderão ter resistência a óleos e graxos melhorada, resistência à água melhorada, coeficientes de fricção controlados, estampabilidade térmica, termoformabilidade, resistência úmida e a seco melhorada, ou uma maciez melhorada, dentre outras. A incorporação do composto compreendendo uma dispersão de poliolefina aquosa com, em, ou sobre artigos baseados em celulose poderá, por exemplo, resultar em papel ou papelão resistente a óleos e graxos para uso em aplicações tais como caixas para pizzas, envoltórios para hambúrgueres, e caixas de produção corrugadas. Em outras concretizações, a incorporação poderá resultar em um papel para jato de tinta de qualidade fotográfica melhorada.

Conforme usado aqui, "copolímero" refere-se a um polímero formado a partir de dois comonômeros.

Os artigos baseados em celulose da presente invenção poderão ser formados incorporando uma composição baseada em celulose com um composto compreendendo uma dispersão aquosa, onde a dispersão aquosa compreende um polímero base e um agente estabilizante. A descrição a seguir detalhará primeiramente o composto e a dispersão aquosa. A composição baseada em celulose será então discutida, seguida de uma descrição das maneiras pelas quais a dispersão poderá ser incorporada a ou sobre a composição baseada em celulose.

Dispersão ou Compostos de Dispersão

Em certas concretizações, uma carga poderá ser adicionada à dispersão para formar um composto de dispersão. Para simplicidade e clareza, dispersões e compostos de dispersão serão geralmente referidos como dispersões aqui.

Polímeros Base Concretizações da presente invenção empregam polímeros baseados em etileno, polímeros baseados em propileno, e copolímeros de etileno-propileno como um componente de uma composição.

Em concretizações selecionadas, um componente é formado de copolímeros de etileno-alfa olefinas ou copolímeros de propileno-alfa olefinas. Em particular, em concretizações preferidas, o polímero base compreende uma ou mais poliolefinas não polares.

Em outras concretizações selecionadas, copolímeros em bloco de olefinas, polietileno. ex. , copolímero multi- bloco de etileno, tais como aqueles descritos na Publicação Internacional No. W02005/090427 e pedido de patente U.S. no de Série 11/376.835 poderá ser usado como o polímero base. Um tal copolímero em bloco poderá ser um interpolímero de etileno/a-olefina:

(a) tendo uma Mw/Mn de cerca de 1,7 a cerca de 3,5, pelo menos um ponto de fusão, Tm, em graus Celsius, e uma densidade, d, em gramas/centímetro cúbico, sendo que os valores numéricos de Tm e d correspondem à relação:

Tm > -2002,9 + 4538, 5 (d) - 2422,2(d)2; ou

(b) tendo uma Mw/Mn de cerca de 1,7 a cerca de 3,5, e sendo caracterizado por um calor de fusão ΔΗ em J/g, e uma quantidade delta, ΔΤ, em graus Celsius definido como a diferença de temperatura entre o pico mais alto de DSC e o pico mais alto de CRYSTAF, sendo que os valores numéricos de ΔΤ e ΔΗ tendo as seguintes relações: ΔΤ>-0, 1299 (ΔΗ) +62,81 para ΔΗ maior que zero e até 130 J/g,

ΔΤ ≥ 48°C para ΔΗ maior que 130 J/g,

sendo que o pico de CRYSTAF serdo determinado usando pelo menos 5 por cento do polímero cumulativo, e caso menos que 5 por cento do polímero tendo um pico de CRYSTAF identificável, então a temperatura de CRYSTAF sendo de 30°C; ou

(c) sendo caracterizado por uma recuperação elástica, Re, em percentual a 300 por cento de esforço e 1 ciclo medido com uma película moldada por compressão do interpolímero de etileno/a-olefina, e tendo uma densidade, d, em gramas por centímetro cúbico, sendo que os valores numéricos de Re e d satisfazendo à seguinte relação quando o interpolímero de etileno/a-olefina está substancialmente isento de fase reticulada:

Re > 1481 - 1629(d); ou

(d) tendo uma fração molecular que elui entre 40°C e 130°C quando fracionada usando TREF, caracterizada pelo fato de a fração ter um teor molar de comonômero de pelo menos 5 por cento maior que aquele de uma fração de interpolímero de etileno aleatório comparável eluindo entre as mesmas temperaturas, sendo que o dito interpolímero de etileno aleatório comparável tem o(s) mesmo(s) comonômero(s) e tendo um índice de fusão, densidade, e teor molar de comonômero (com base em todo o polímero) dentro de 10 por cento daqueles do interpolímero de etileno/a-olefina; ou

(e) tendo um módulo de armazenamento a 25°C, G' (25°C) , e um módulo de armazenamento a IOO0C, G' (IOO0C) estando na faixa de cerca de 1:1 a cerca de 9:1.

O interpolímero de etileno/a-olefina poderá também:

(a) ter uma fração de peso molecular que elui entre 40°C e 130°C quando fracionado usando TREF, caracterizado pela fração tendo um índice de bloco de pelo menos 0,5 e até cerca de 1 e uma distribuição de peso molecular, Mw/Mn, maior que cerca de 1,3; ou

(b) ter um índice de bloco médio maior que zero e até cerca de 1,0 e uma distribuição de peso molecular, Mw/Mn, maior que cerca de 1,3.

Em concretizações específicas, poliolefinas tais como polipropileno, polietileno, e copolímeros destes, e misturas destes, bem como terpolímeros de etileno- propileno-etileno, poderão ser usados. Em algumas concretizações, polímeros olefínicos preferidos incluem polímeros homogêneos descritos na patente U.S. n° 3.645.992, emitida para Elston; polietileno de alta densidade (PEAD) é descrito na patente U.S. n° 4.076.698, emitida para Anderson; polietileno de baixa densidade (PEBD) linear heterogeneamente ramificado; polietileno de ultra baixa densidade (PEUBDL) heterogeneamente ramificado; copolímeros de etileno/alfa-olefina lineares, homogeneamente ramificados; copolímeros de etileno/alfa- olefina substancialmente lineares, homogeneamente ramificados, que poderão ser preparados, por exemplo, por um processo divulgado nas patentes U.S. nos 5.272.236 e 5.278.272, as divulgações das quais são aqui incorporadas por referência; e polímeros de copolímeros polimerizados via radical livre, de alta pressão, tais como polietileno de baixa densidade (PEBD).

Composições de polímeros descritas nas patentes U.S. nos 6.566.446, 6.538.070, 6.448.341, 6.316.549, 6.111.023, 5.869.575, 5.844,045, ou 5.677.383, cada uma das quais é aqui incorporada por referência na íntegra, também são adequadas em algumas concretizações. Evidentemente, que misturas de polímeros também poderão ser usadas. Em algumas concretizações, as misturas incluem dois polímeros de Ziegler-Natta diferentes. Em outras concretizações, as misturas poderão incluir misturas de um polímero de Ziegler-Natta e um metaloceno. Em ainda outras concretizações, o polímero usado aqui é uma mistura de dois diferentes polímeros de metaloceno. Em outras concretizações, polímeros produzidos com catalisadores de sítio único poderão ser usados. Em ainda uma outra concretização, copolímeros em bloco ou multi- bloco poderão ser usados em concretizações da invenção. Tais polímeros incluem aqueles descritos e reivindicados em W02005/090427 (tendo prioridade do pedido de patente U.S. série n° 60/553.906, depositado em 7 de março de 2004).

Em algumas concretizações particulares, o polímero é um copolímero ou interpolímero de propileno/etileno. Em algumas concretizações, o copolímero ou interpolímero de propileno/etileno é caracterizado como tendo seqüências de propileno substancialmente isotáticas. 0 termo "seqüências de propileno substancialmente isotáticas" e termos semelhantes significa que as seqüências têm uma tríade isotática (mm) medida por NMR de C13 de maior que cerca de 0,85, preferivelmente maior que cerca de 0,90, mais pref erivelmente maior que cerca de 0,92 e o mais preferivelmente maior que cerca de 0,93. Tríades isotáticas são bem conhecidas na técnica e são descritas, por exemplo, na patente U.S. n° 5.504.172 e WO 00/01745, que se referem à seqüência isotática em termos de uma unidade de tríade na cadeia molecular do copolímero determinada por espectros de NMR de C13.

Em outras concretizações particulares, o polímero base poderá ser polímeros de etileno acetato de vinila (EVA).

Em outras concretizações, o polímero base poderá ser polímeros de etileno-acrilato de metila (EMA). Em outras concretizações particulares, o copolímero de etileno-alfa olefina poderá ser copolímeros de etileno-buteno, etileno-hexeno, ou etileno-octeno. Em outras concretizações particulares, os copolímeros de etileno- alfa olefina poderão ser um copolímero ou interpolímero de propileno-etileno ou de propileno-etileno-buteno.

Em certas concretizações, o polímero base poderá ser um copolímero ou interpolímero de etileno-octeno tendo uma densidade entre 0,863 e 0,911 g/cm3 e um índice de fusão (190°C com 2,16 kg de peso) de 0,1 a 100 g/10 min. Em outras concretizações, os copolímeros de etileno-octeno poderão ter uma densidade entre 0,863 e 0,902 g/cm3 e um índice de fusão (190°C com 2,16 kg de peso) de 0,8 a 35 g/10 min.

Em certas concretizações, o polímero base poderá ser um copolímero ou interpolímero de propileno-etileno tendo um teor de etileno entre 5 e 20% em peso e uma taxa de fluxo de fundido (230°C com 2,16 kg de peso) de 0,5 a 300 g/10 min. Em outras concretizações, o copolímero ou interpolímero de propileno-etileno poderá ter um teor de etileno entre 9 e 12% em peso e uma taxa de fluxo de fundido (230°C com 2,16 kg de peso) de 1 a 100 g/10 min. Em certas outras concretizações, o polímero base poderá ser um polietileno de baixa densidade tendo uma densidade entre 0,911 e 0,925 g/cm3 e um índice de fusão (190°C com 2,16 kg de peso) de 0,1 a 100 g/10 min.

Em outras concretizações, o polímero base poderá ter uma cristalinidade de menos que 50 por cento. Em concretizações preferidas, a cristalinidade do polímero base poderá ser de 5 a 35 por cento. Em concretizações mais preferidas, a cristalinidade poderá variar de 7 a 20 por cento.

Em certas outras concretizações, o polímero base poderá ter um ponto de fusão de menos que 110°C. Em concretizações preferidas, o ponto de fusão poderá ser de 25 a 100°C. Em concretizações mais preferidas, o ponto de fusão poderá ser dentre 40 e 85°C.

Em certas concretizações, o polímero base poderá ter um peso molecular médio ponderai maior que 20.000 g/mol. Em concretizações preferidas, o peso molecular médio ponderai poderá ser de 20.000 a 150.000 g/mol; em concretizações mais preferidas, de 50.000 a 100.000 g/mol.

A(s) uma ou mais resina(s) termoplástica(s) poderá(ão) estar contida(s) na dispersão aquosa em uma quantidade de cerca de 1% em peso a cerca de 96% em peso. Por exemplo, a resina termoplástica poderá estar presente na dispersão aquosa em uma quantidade de cerca de 10% em peso a cerca de 70% em peso, tal como de cerca de 20% em peso a cerca de 50% em peso.

Aqueles medianamente entendidos no assunto reconhecerão que a lista acima é uma listagem não compreensiva de polímeros adequados. Será apreciado que a abrangência da presente invenção está restrita às reivindicações apenas.

Agente Estabilizante

Concretizações da presente invenção usam um agente estabilizante para promover a formação de uma dispersão ou emulsão estável. Em concretizações selecionadas, o agente estabilizante poderá ser um tensoativo, um polímero (diferente do polímero base detalhado acima), ou misturas destes. Em certas concretizações, o polímero poderá ser um polímero polar, tendo um grupo polar ou como comonômero ou como monômero enxertado. Em concretizações preferidas, o agente estabilizante compreende uma ou mais poliolefinas polares, tendo um grupo polar como ou um comonômero ou um monômero enxertado. Polímeros típicos incluem copolímeros de etileno-ácido acrílico (EAA) e copolímeros de etileno- ácido metacrílico (EMA), tais como aqueles comercialmente disponíveis sob as designações comerciais PRIMACORmr (marca comercial da The Dow Chemical Company), NUCRELmr (marca comercial da E.I. DuPont de Nemours), e ESCORmr (marca comercial da ExxonMobil) e escritos nas patente U.S. n° 4.599.392, 4.988.781, e 5.938.437, cada uma das quais é aqui incorporada por referência na íntegra. Outros polímeros que são incorporados aqui incluem copolímero de etileno acrilato de etila (EEA), e etileno metacrilato de metila (EMMA), e etileno acrilato de butila (EBA). Outros copolímeros de etileno-ácido carboxílico também poderão ser usados. Aqueles medianamente entendidos no assunto reconhecerão que um número de outros polímeros úteis também poderão ser usados.

Outros tensoativos que poderão ser usados incluem ácidos graxos ou sais de ácidos graxos de cadeia longa tendo de 12 a 60 átomos de carbono. Em outras concretizações, o ácido graxo ou sal de ácido graxo de cadeia longa poderá ter de 12 a 40 átomos de carbono.

Se o grupo polar do polímero for de natureza ácida ou básica, o polímero estabilizante poderá ser parcialmente ou plenamente neutralizado com um agente neutralizante para formar o correspondente sal. Em certas concretizações, a neutralização do agente estabilizante, tal como um ácido graxo de cadeia longa ou EAA, poderá ser de 25 a 200% em uma base molar; de 50 a 110% em uma base molar em outras concretizações. Por exemplo, para EAA, o agente neutralizante é uma base, tal como hidróxido de amônio ou hidróxido de potássio, por exemplo. Outros agentes neutralizantes poderão incluir hidróxido de lítio ou hidróxido de sódio, por exemplo. Em uma outra alternativa, o agente neutralizante poderá ser, por exemplo, qualquer amina, tal como monoetanolamina, ou 2-amino-2-metil-1-propanol (AMP). Aqueles medianamente entendidos no assunto apreciarão que a seleção de um agente neutralizante adequado dependerá da composição específica formulada, e que uma tal escolha está dentro dos conhecimentos daqueles medianamente entendidos no assunto.

Tensoativos adicionais que poderão ser úteis na prática da presente invenção incluem tensoativos catiônicos, tensoativos aniônicos, ou tensoativos não iônicos. Exemplos de tensoativos aniônicos incluem sulfonatos, carboxilatos, e fosfatos. Exemplos de tensoativos catiônicos incluem aminas quaternárias. Exemplos de tensoativos não iônicos incluem copolímeros em bloco contendo óxido de etileno e tensoativos de silicone. Tensoativos úteis na prática da presente invenção poderão ser ou tensoativos externos e tensoativos internos. Tensoativos externos são tensoativos que não se tornam quimicamente reagidos ao polímero durante a preparação da dispersão. Exemplos de tensoativos externos incluem sais do ácido dodecil benzeno sulfônico e sais do ácido lauril sulfônico. Tensoativos internos são tensoativos que se tornam quimicamente reagidos ao polímero durante a preparação da dispersão. Um exemplo de um tensoativo útil aqui inclui o ácido 2,2-dimetilol propanóico e seus sais. Em concretizações particulares, o agente dispersante ou agente estabilizante poderá ser usado em uma quantidade variando de maior que zero a cerca de 60% em peso com base na quantidade de polímero base (ou mistura de polímeros base) usada. Por exemplo, ácidos graxos de cadeia longa ou sais destes poderão ser usados de 0,5 a 10% em peso com base na quantidade de polímero base. Em outras concretizações, copolímeros de etileno-ácido acrílico ou de etileno-ácido metacrílico poderão ser usados em uma quantidade de 0,5 a 60% em peso com base no polímero. Em ainda outras concretizações, sais de ácidos sulfônicos poderão ser usados em uma quantidade de 0,5 a 10% em peso com base na quantidade de polímero base. O tipo e a quantidade de agente estabilizante usados também poderá afetar as propriedades finais do artigo baseado em celulose formado incorporando a dispersão. Por exemplo, artigos tendo resistência a óleos e graxos melhorada poderão incorporar um pacote tensoativos tendo copolímeros de etileno-ácido acrílico ou copolímeros de etileno-ácido metacrílico em uma quantidade de cerca de 10 a cerca de 50% em peso com base na quantidade total do polímero base. Um pacote tensoativo semelhante poderá ser usado quando resistência ou maciez melhorada for a propriedade final desejada. Como outro exemplo, artigos tendo resistência a água ou umidade melhorada poderão incorporar um pacote tensoativo utilizando ácidos graxos de cadeia longa em uma quantidade de 0,5 a 5%, ou copolímeros de etileno-ácido acrílico em uma quantidade de 10 a 50%, ambos em peso com base na quantidade total de polímero base. Em outras concretizações, a quantidade mínima de tensoativo ou agente estabilizante deverá ser de pelo menos 1% com base na quantidade total de polímero base. Cargas

Concretizações da presente invenção empregam uma carga como parte da composição. Na prática da presente invenção, um carregamento de carga adequado em uma dispersão de poliolefina poderá ser de cerca de 0 a cerca de 600 partes de carga por cem partes de poliolefina. Em certas concretizações, o carregamento de carga na dispersão poderá ser de cerca de 0 a cerca de 200 partes de carga por cem partes de uma quantidade combinada da poliolefina e do agente estabilizante polímérico. O material de carga poderá incluir cargas convencionais, tais como vidros moídos, carbonato de cálcio, trihidrato de alumínio, talco, trióxido de antimônio, cinzas, argilas (tais como argilas de bentonita ou caulim, por exemplo), ou outras cargas conhecidas. Formulações de Dispersão

Em formulações preferidas, daí, dispersões de acordo com a presente invenção, poderão incluir um polímero base, que poderá compreender pelo menos uma poliolefina não polar e, opcionalmente, uma carga. Com relação ao polímero base e ao agente estabilizante, em concretizações preferidas, a pelo menos uma poliolefina não polar poderá compreender de cerca de 30% a 99% (em peso) da quantidade total de polímero base e agente estabilizante na composição. Mais preferivelmente, a pelo menos uma poliolefina não polar compreende de cerca de 50% a cerca de 80%. Ainda mais pref erivelmente, a pelo menos uma poliolefina compreende cerca de 70%.

Com relação às cargas, tipicamente, uma quantidade maior que cerca de 0 a cerca de 1000 partes por cem do polímero (polímero significando aqui a poliolefina não polar combinada com o agente estabilizante) é usada. Em concretizações selecionadas, de cerca de 50 a 250 partes por cem são usadas. Em concretizações selecionadas, de cerca de 10 a cerca de 500 partes por cem são usadas. Em ainda outras concretizações, de cerca de 0 a cerca de 200 partes por cem são usadas.

Esses materiais sólidos são preferivelmente dispersados em um meio líquido, que em concretizações preferidas é água. Em concretizações preferidas, agente de neutralização suficiente é adicionado para neutralizar a dispersão resultante de maneira a manter um pH de cerca de 6 a cerca de qualquer; em outras concretizações, o pH poderá ser de cerca de 8 a cerca de 10,5. O teor de água da dispersão é preferivelmente controlado de maneira tal que o teor de sólidos (polímero base mais agente estabilizante) seja de cerca de 1% a cerca de 74% em volume. Em uma outra concretização, o teor de sólidos é de cerca de 25% a cerca de 74% em volume. Em concretizações particulares, a faixa de sólidos poderá ser de cerca de 10% a cerca de 70% em peso. Em outras concretizações particulares, a faixa de sólidos é de cerca de 20% a cerca de 60% em peso. Em concretizações particularmente preferidas, a faixa de sólidos varia de cerca de 30% a cerca de 55% em peso.

Em certas concretizações, uma estrutura fibrosa com um composto poderá ter uma quantidade combinada do pelo menos um polímero e agente estabilizante na faixa de cerca de 10 a cerca de 150 partes por cem partes em peso do têxtil. Em outras concretizações, uma estrutura fibrosa com um composto poderá ter uma quantidade combinada da carga, do pelo menos um polímero e do agente estabilizante na faixa de cerca de 10 a cerca de 600 partes por 100 partes em peso do têxtil; de cerca de 10 a cerca de 300 partes em outras concretizações. Dispersões formadas de acordo com concretizações da presente invenção são caracterizadas por terem um tamanho médio de partícula de cerca de 0,1 a cerca de 5,0 micra. Em outras concretizações, dispersões tendo um tamanho de partícula médio de cerca de 0,5 μm r cerca de 2,7 μm. Em outras concretizações, de cerca de 0,8 μm a cerca de 1,2 μm. Por "tamanho médio de partícula", a presente invenção quer dizer o tamanho médio volumétrico de partícula. Para medir o tamanho médio de partícula, técnicas de difração a laser poderão ser empregadas, por exemplo. Um tamanho de partícula neste descritivo refere-se ao diâmetro do polímero na dispersão. Para partículas de polímero que não sejam esféricas, o diâmetro da partícula é am média dos eixos longo e curto da partícula. Os tamanhos de partícula poderão ser medidos em um analisador de tamanho de partícula por difração a laser Beckman-Coulter LS230 ou outro dispositivo adequado.

Por exemplo, uma formulação da presente invenção poderá incluir tensoativos, agentes espumantes, dispersantes, espessantes, retardantes de chamas, pigmentos, agentes antiestáticos, fibras de reforço, agente antiespumante, anti-bloqueio, dispersão de cera, antioxidantes, um agente neutralizante, um modificador de reologia, preservativos, biocidas, expurgadores ácidos, um agente umectante, e semelhantes. Conquanto opcionais para fins da presente invenção, outros componentes poderão ser altamente vantajosos para a estabilidade do produto durante e após o processo de manufatura. Adicionalmente, concretizações da invenção opcionalmente incluem um agente umectante de carga. Um agente umectante de carga geralmente poderá ajudar a tornar mais compatíveis a carga e a poliolefina. Agentes umectantes úteis incluem sais de fosfato, tais como hexametafosfato de sódio. Um agente umectante de carga poderá ser incluído em uma composição da presente invenção a uma concentração de pelo menos 0,5 parte por 100 partes de carga.

Ademais, concretizações da presente invenção poderão opcionalmente incluir um espessante. Espessantes poderão ser úteis para aumentar a viscosidade de dispersões de baixa viscosidade. Espessantes adequados para uso na prática da presente invenção poderão ser quaisquer daqueles conhecidos na técnica tais como, por exemplo, tipo poli-acrilato ou espessantes não iônicos associados tais como éteres de celulose modificados. Por exemplo, espessantes adequados incluem ALCOGUMmr VEP-II (designação comercial da Alco Chemical Corporation), RHEOVISmr e VISCALEXMR (designações comerciais da Ciba Geigy) , UCAR® Thickener 146, ou ETHOCELmr ou METH0CELmr (designações comerciais da The Dow Chemical Company) e PARAGUMmr 241 designação comercial da Para-Chem Southern, Inc.), ou BERMAC0Lmr (designação comercial da Akzo Nobel) ou AQUALONmr (designação comercial da Hercules) ou

ACUSOLmr (designação comercial da Rohm and Haas). Os espessantes poderão ser usados em qualquer quantidade necessária para preparar a dispersão com a desejada viscosidade.

As dispersões da presente invenção poderão ser formadas por qualquer um de um número de métodos reconhecidos por aqueles entendidos no assunto. Em concretizações selecionadas, as dispersões poderão ser formadas usando técnicas divulgadas, por exemplo, nas dispersões que foram formadas de acordo com os procedimentos descritos em W02005021638, que é aqui integralmente incorporado por referência.

Em uma concretização especifica, um polímero base, um agente estabilizante, e uma carga são amassados sob fusão em uma extrusora juntamente com água e um agente neutralizante, tal como amônia, hidróxido de potássio, ou uma combinação dos dois para formar um composto de dispersão. Aqueles medianamente entendidos no assunto reconhecerão que um número de outros agentes neutralizantes poderá ser usado. Em algumas concretizações, a carga poderá ser adicionada após misturar o polímero base e o agente estabilizante. Em algumas concretizações, a dispersão é primeiro diluída até conter cerca de 1 a cerca de 3% em peso e então, subseqüentemente, adicionalmente diluída de maneira a compreender mais que cerca de 25% em peso de água. Qualquer meio de amassamento sob fusão conhecido na técnica poderá ser usado. Em algumas concretizações, uma amassadeira, um misturador BANBURY0, uma extrusora de rosca única, ou uma extrusora de roscas múltiplas poderá ser usado. Um processo preferido, por exemplo, é um processo compreendendo amassar sob fusão os componentes acima mencionados de acordo com a patente U.S. n° 5.756.659 e a patente U.S. n° 6.455.636.

A figura 1 ilustra esquematicamente uma aparelhagem de extrusão que poderá ser usada nas concretizações da invenção. Uma extrusora 1, em certas concretizações um a extrusora de rosca dupla, é acoplada a um regulador de retropressão, bomba de fundido, ou bomba de engrenagens 2. Concretizações também provêem um reservatório base 3 e um reservatório de água inicial 4, cada um dos quais inclui uma bomba (não mostrada). Quantidades desejadas de base e água inicial são providas a partir do reservatório base 3 e o reservatório de água inicial 4, respectivamente. Qualquer bomba adequada poderá ser usada, mas em algumas concretizações uma bomba que proveja um fluxo de cerca de 150 cm3/min a uma pressão de 240 bar é usada para prover a base e a água inicial à extrusora 20. Em outras concretizações, uma bomba injetora de líquido provê um fluxo de 300 cm3/min a 200 bar ou 600 cm3/min a 133 bar. Em algumas concretizações, a base e a água inicial são pré-aquecidas em um pré- aquecedor.

Resina, na forma de pelotas, pó, ou flocos, é alimentada, do alimentador 7, para uma entrada 8 da extrusora 1, onde a resina é fundida ou composta. Em algumas concretizações, o agente dispersante é adicionado à resina através e juntamente com a resina e, em outras concretizações, o agente dispersante é provido separadamente à extrusora de rosca dupla 1. O fundido de resina e então liberado da zona de misturação e transporte para uma zona de emulsificação da extrusora onde a quantidade inicial de água e base dos reservatórios 3 e 4 é adicionada através da entrada 5. Em algumas concretizações, agente dispersante poderá ser acrescentado adicionalmente ou exclusivamente â corrente de água. Em algumas concretizações, a mistura emulsificada é adicionalmente diluída com entrada de água adicional 9 a partir do reservatório 6 em uma zona de diluição e resfriamento da extrusora 1. Tipicamente, a dispersão é diluída até pelo menos 30 por cento em peso de água na zona de resfriamento. Adicionalmente, a mistura diluída poderá ser diluída qualquer número de vezes até o desejado nível de diluição ser atingido. Em algumas concretizações, água não é adicionada à extrusora de rosca dupla 1, mas a uma corrente contendo a resina após o fundido ter saído da extrusora. Desta maneira, é eliminada a formação de pressão de vapor nas extrusora 20.

Em concretizações particulares, poderá ser desejado utilizar a dispersão na forma de uma espuma. Quando preparando espumas, é freqüentemente preferido espumar a dispersão. Preferido na prática desta invenção é o uso de um gás como agente espumante. Exemplos de agentes espumantes adequados incluem: gases e/ou misturas de gases tais como ar, dióxido de carbono, nitrogênio, argônio, hélio, e semelhantes. Particularmente preferível é o uso de ar como agente espumante. Agentes espumantes são tipicamente introduzidos por introdução mecânica de um gás em um líquido para formar uma espuma. Esta técnica é conhecida como espumação mecânica. Na preparação de uma dispersão espumada, é preferido misturar todos os componentes e então mistura o ar ou gás na mistura, usando equipamentos tais como um espumador OAKES, MONDO, ou FIRESTONE.

Tensoativos úteis para preparar uma espuma estável são referidos aqui como estabilizantes de espuma. Estabilizantes de espuma são úteis na prática da presente invenção. Aquele medianamente entendido neste assunto reconhecerá que um número de estabilizantes de espuma poderá ser usado. Estabilizantes de espuma poderão incluir, por exemplo, sulfatos, succinamatos e sulfosuccinamatos.

Vantajosamente, dispersões de poliolefinas provêem a habilidade de incorporar a dispersão em ou sobre composições baseadas em celulose, incluindo papel e papelão, dentre outros, conforme descrito em mais detalhe abaixo.

Composições Baseadas em Celulose

Concretizações divulgadas aqui referem-se a composições baseadas em celulose, que são geralmente referidas como "produtos de papel e/ou papelão" (i. é, outros que não toalhas de papel), tais como papel de jornal, madeira pulverizada não revestida, madeira pulverizada revestida, folha livre revestida, folha livre não revestida, papéis para embalagens e industriais, papelão de forração, meio corrugado, papelão reciclado, papelão alvejado, papel de escrita, papel de datilografia, papel qualidade fotográfica, papel de parede, etc. Tais composições poderão geralmente ser formadas de acordo com a presente invenção a partir de pelo menos uma folha de papel contínua. Por exemplo, em uma concretização, o produto de papel poderá conter uma folha contínua de papel em multicamada (i. é, estratifiçada). Ademais, o produto de papel também poderá ser um produto mono- ou multi-folha (p.ex., mais que uma folha contínua de papel), onde uma ou mais das folhas poderá conter uma folha contínua formada de acordo com a presente invenção. Normalmente, o peso base de um produto de papel da presente invenção é de cerca de 10 a cerca de 525 gramas por metro quadrado (g/m2). Normalmente, o volume específico de um produto de papel de acordo com concretizações da presente invenção é de cerca de 0,3 a cerca de 2 gramas por centímetro cúbico (g/cm3).

Qualquer um de uma variedade de materiais poderá ser usado para formar os produtos de papel da presente invenção. Por exemplo, o material usado para fazer produtos de papel poderá incluir fibras formadas por uma variedade de processos de polpagem, tais como polpa de Kraft, polpa de sulfite, polpa termomecânica, etc. Fibras para fabricação de papel úteis no processo da presente invenção incluem quaisquer fibras celulósicas que sejam conhecidas como úteis para fazer folhas básicas celulósicas. Fibras adequadas incluem fibras de madeira resinosa e folhosas virgens juntamente com fibras não lenhosas, bem como fibras para fabricação de papel secundárias (i. é, recicladas) e misturas destas em todas as proporções. Fibras sintéticas não celulósicas também poderão ser incluídas na suspensão aquosa. Fibras para fabricação de papel poderão ser derivadas de madeira usando processos de polpagem conhecidos, incluindo polpas químicas de Kraft e sulfite.

Fibras adequadas para fabricar folhas contínuas de papel compreendem quaisquer fibras celulósicas naturais ou sintéticas, mas não limitadas a fibras não lenhosas, tais como de algodão, abacá, kenaf, capim sabai, linho, esparto, palha, cânhamo de juta, bagaço, fibras de serralha, e fibras de folhas de abacaxi; e fibras lenhosas tais como aquelas obtidas de árvores de abscissão e coníferas, incluindo fibras de madeira resinosa, tais como fibras de Kraft de madeiras resinosas do norte e do sul, fibras de folhosas, tais como de eucalipto, bordo, bétula, e faia negra. Fibras lenhosas poderão ser preparadas em formas de alto rendimento ou baixo rendimento e poderão ser polpadas por qualquer método conhecido, incluindo métodos de polpagem de alto rendimento, de sulfite, Kraft, e outros métodos de polpagem conhecidos. Fibras preparadas por métodos de polpagem por organossolvente também poderão ser usadas, incluindo as fibras e métodos divulgados na patente U.S. n° 4.793.898 emitida em 27 de dezembro de 1988, de Laamanen et al.; patente U.S. n° 4.594.13 0, emitida em 10 de junho de 1986, de Chang et al. ; e patente U.S. n° 3.585.104. Fibras úteis também poderão ser produzidas por polpagem com antraquinona, exemplificado na patente U.S. n° 5.5 95.62 8 emitida em 21 de janeiro de 1997, de Gordon et al.

Em uma concretização, uma porção das fibras, tal como de 50% ou menos por pesagem a seco, ou de cerca de 5% a cerca de 30% por pesagem a seco, poderão ser fibras sintéticas, tais como fibras de raiom, fibras de poliolefinas, fibras de poliéster, fibras bicomponentes de núcleo-envoltório, fibras ligantes multicomponente, e similares. Uma fibras de polietileno exemplificativa é PULPEX®, comercialmente disponível da Hercules, Inc. (Wilmington, DE). Qualquer método de alvejamento conhecido poderá ser usado. Tipos de fibras de celulose sintéticas incluem raiom em todas as suas variedades e outras fibras derivadas de viscose ou celulose quimicamente modificada. Fibras celulósicas naturais quimicamente tratadas poderão ser usadas, tais como polpas mercerizadas, quimicamente enrijecidas ou fibras reticuladas, ou fibras sulfonadas. Para boas propriedades mecânicas no uso de fibras para fabricação de papel, poderá ser desejável que as fibras estejam relativamente não danificadas e amplamente não refinadas ou apenas ligeiramente refinadas. Conquanto fibras recicladas possam ser usadas, fibras virgens são geralmente úteis por suas propriedades mecânicas e ausência de contaminantes. Fibras mercerizadas, fibras celulósicas regeneradas, fibras produzidas por micróbios, raiom, e outros materiais celulósicos ou derivados celulósicos poderão ser usados. Fibras para fabricação de papel adequadas poderão também incluir fibras recicladas, fibras virgens, ou misturas destas. Em certas concretizações capazes de alto volume e boas propriedades compressivas, as fibras poderão ter uma Liberdade Padrão Canadense de pelo menos 200, mais especificamente pelo menos 300, mais especificamente pelo menos 400 e o mais especificamente pelo menos 500. Em algumas concretizações, porções das fibras de até 90 em peso seco poderão ser fibras sintéticas.

Outras fibras para a fabricação de papel que poderão ser usadas na presente divulgação incluem fibras de papel quebradas ou recicladas e fibras de alto rendimento. Fibras de polpa de alto rendimento são aquelas fibras para fabricação de papel produzidas por processos de polpagem provendo um rendimento de cerca de 65% ou maior; mais especificamente cerca de 75% ou maior, e ainda mais especificamente cerca de 75% a cerca de 95%. O rendimento é a quantidade resultante de fibras processadas expressas como uma percentagem da massa de madeira inicial. Tais processos de polpagem incluem polpa quimitermomecânica (BCTMP) alvejada, polpa quimitermomecânica (CTMP), polpa de pressão/pressão termomecânica (PTMP), polpa termomecânica (TMP), polpa química termomecânica (TMCP) , polpa de sulfito de alto rendimento, e polpas de Kraft de alto rendimento, todas as quais deixam as fibras resultantes com altos níveis de lignina. Fibras de alto rendimento são bem conhecidas pela sua rigidez tanto em estado seco quanto úmido relativamente a fibras quimicamente polpadas típicas.

Em algumas concretizações, as fibras de polpa poderão incluir fibras de madeira resinosa deixando um comprimento de fibra médio maior que 1 mm e particularmente de cerca de 2 a 5 mm com base em um média ponderai de comprimento. Tais fibras de madeira resinosa poderão incluir, mas não estão limitadas a, madeira resinosa do norte, madeira resinosa do sul, sequóia vermelha, cedro vermelho, Cecília doce, pinho (p. ex. , pinheiros do sul) (p. ex. , abeto negro), combinações destes, e semelhantes. Fibras de polpa comercialmente disponíveis exemplificativas adequadas para a presente invenção incluem aquelas comercialmente disponíveis da Neenah Paper, Inc. sob as designações comerciais "LONGLACK-19".

Em algumas concretizações, fibras de folhosas, tais como eucalipto, bordo, bétula, faia negra, e semelhantes, também poderão ser usadas. Em certos casos, fibras de eucalipto poderão ser particularmente desejadas para aumentar a maciez da folha contínua. Fibras de eucalipto também intensificam o brilho, aumentam a opacidade, e mudam a estrutura de poro do papel para aumentar a capacidade de mechagem da folha contínua de papel. Ademais, caso desejado, fibras secundárias obtidas de materiais reciclados poderão ser usadas, tais como polpa de fibra de fontes, tais como, por exemplo, papel de jornal, papelão recuperado, e refugos de escritórios. Ademais, outras fibras também poderão ser usadas na presente invenção, tais como abacá, sabai grass, milkweed floss, folha de abacaxi, e semelhantes. Adicionalmente, em alguns casos, fibras sintéticas também poderão ser utilizadas. Algumas fibras sintéticas adequadas, incluem, mas não estão limitadas a fibras de raiom, fibras de copolimero de etileno-álcool vinílico, fibras de poliolefinas, poliésteres,e semelhantes.

Conforme afirmado, o produto de papel da presente invenção poderá ser formado a partir de uma ou mais folhas contínuas de papel. As folhas contínuas de papel poderão ser em camada única ou em multicamada. Por exemplo, em uma concretização, o produto de papel conterá uma única camada de folha contínua de papel que seja formada de uma mistura de fibras. Por exemplo, em alguns casos, fibras de eucalipto e de madeira resinosa poderão ser homogeneamente misturados para formar a folha de papel contínua de camada única.

Em uma outra concretização, o produto de papel poderá conter uma folha contínua de papel em multicamada que seja formada de um suprimento de polpa estratifiçada tendo diversas camadas principais. Por exemplo, em uma concretização, o produto de papel conterá três camadas onde uma das camadas externas inclua fibras de eucalipto, enquanto que outras camadas incluem fibras de Kraft de madeira resinosa do norte. Em uma outra concretização, uma camada externa e uma camada interna poderão conter fibras de eucalipto, enquanto a camada externa poderá conter fibras de Kraft de madeira resinosa do norte. Caso desejado, as três principais camadas também poderão incluir misturas de diversos tipos de fibras. Por exemplo, em uma concretização, uma ou mais camadas externas poderão conter uma mistura de fibras de eucalipto e fibras de Kraft de madeira resinosa do norte. Entretanto, deverá sr entendido que a folha de papel contínua em multicamada poderá incluir qualquer número de camadas e poderá ser feita de diversos tipos de fibras. Por exemplo, em uma concretização, a folha contínua de papel em multicamada poderá ser formada a aprtir de um suprimento de polpa estratifiçada tendo apenas duas camadas principais. De acordo com a presente invenção, diversas propriedades de um produto de papel tal como descrito acima, poderão ser otimizadas. Por exemplo, a resistência (p.ex., o limite de resistência à tração, tração a seco, rasgamento, etc.), maciez, nível de parche, nível de degradação, e semelhantes, são alguns exemplos de propriedades do produto de papel que poderão ser otimizadas de acordo com a presente invenção. Entretanto, deverá ser entendido que cada uma das propriedades acima mencionadas não necessita estar otimizada a cada instante. Por exemplo, em certas aplicações, poderá ser desejado formar um produto de papel que tenha resistência aumentada independentemente da maciez.

A este respeito, em uma concretização da invenção, pelo menos uma porção das fibras do produto de papel poderá ser tratada com enzimas hidrolíticas para aumentar a resistência e reduzir a parche. Em particular, as enzimas hidrolítica poderão reagir aleatoriamente com as cadeias de celulose na ou próximo da superfície das fibras para fabricação de papel para criar grupos aldeído unitários na superfície da fibra que façam parte da fibra. Esses grupos aldeído tornam-se sítios para reticulação com grupos hidroxila expostos de outras fibras quando as fibras são formadas e secadas na forma de folhas, aumentando assim a resistência da folha. Adicionalmente, cortando aleatoriamente ou hidrolisando a fibra de celulose predominantemente na ou próximo da superfície da fibra, a degradação do interior da parede da célula da fibra é evitada ou minimizada. Conseqüentemente, um produto de papel feito destas fibras apenas, ou feito de misturas destas fibras com fibras de polpas não tratadas, mostra um aumento nas propriedades de resistência tais como tração a seco, tração úmida, rasgamento, etc.

Outros exemplos de composições baseadas em celulose úteis na presente invenção incluem aquelas divulgadas nas patentes U.S. nos 6.837.970, 6.824.650, 6.863.840 e nos pedidos de patente U.S. nos 20050192402 e 20040149412 cada um dos quais sendo aqui incorporado por referência. Folhas contínuas celulósicas preparadas de acordo com a presente invenção poderão ser usadas para uma ampla variedade de aplicações, tais como em produtos de papel e papelão (i. é, outros que não lenços de papel), papel de jornal, madeira moída não revestida, madeira moída revestida, folha livre revestida, folha livre não revestida, papel industrial e de embalagem, meio corrugador, papelão reciclado, e papelão alvejado. Folhas contínuas feitas de acordo com a presente invenção poderão ser usadas em fraldas, papéis sanitários, materiais compósitos, produtos de papel moldados, copos de papel, e semelhantes. Materiais preparados de acordo com a presente invenção também poderão ser usados em diversas aplicações têxteis, particularmente em folhas contínuas de têxteis compreendendo uma mistura de materiais celulósicos e lã, náilon, seda, ou outras fibras baseadas em poliamida ou proteínas. Os produtos de papel poderão ser um variedade de tipos de fibras tanto naturais quanto sintéticas. Em uma concretização, o produto de papel compreende fibras de folhosas e de madeira resinosa. A razão global de fibras de polpa de folhosas para fibras de polpa de madeira resinosa dentro do produto, incluindo folhas individuais formando o produto, poderá variar amplamente. A razão de fibras de polpa de folhosas para fibras de polpa de madeira resinosa poderá variar de cerca de 9:1 a cerca de 1:9, mais especificamente de cerca de 9:1 a cerca de 1:1. Em uma concretização da presente invenção, as fibras de polpa de folhosas e as fibras de polpa de madeira resinosa poderão ser misturadas antes de formar a folha de papel produzindo assim uma distribuição homogênea de fibras de polpa de folhosas e fibras de polpa de madeira resinosa na direção z- da folha. Em uma outra concretização da presente invenção, as fibras de polpa de folhosas e as fibras de polpa de madeira resinosa poderão ser estratifiçadas de maneira a dar uma distribuição homogênea das fibras de polpa dura e as fibras de polpa macia na direção z- da folha. Em uma outra concretização, as fibras de popa de folhosas poderão estar localizadas em pelo menos uma das camadas externas do produto de papel e/ou folhas onde pelo menos uma das camadas internas poderá compreender fibras de polpa de madeira resinosa. Em ainda uma outra concretização, o produto de papel contém fibras secundárias ou recicladas opcionalmente contendo fibras virgens ou sintéticas.

Adicionalmente, fibras sintéticas poderão também ser utilizadas na presente invenção. Entenda-se que a discussão aqui com referência a fibras de polpas inclui fibras sintéticas. Alguns polímeros adequados que poderão ser usados para formar as fibras sintéticas incluem, mas não estão limitadas a: poliolefinas, tais como polietileno, polipropileno, polibutileno, e semelhantes; poliésteres, tais como tereftalato de polietileno, poli(ácido glicólico) (PGA), poli(ácido láctico) (PLA), poli(ácido β-málico) (PMLA), poli (γ-caprolactona) (PCL), poli(p-dioxanona) (PDS), poli(3-hidroxibutirato) (PHB), e semelhantes; e poliamidas, tais como náilon e semelhantes. Polímeros celulósicos sintéticos ou naturais, incluindo, mas não limitados a: ésteres celulósicos, acetato butiratos celulósicos, etil celulose; celuloses regeneradas, tais como viscose, raiom, e semelhantes; algodão; linho; cânhamo, e misturas destes poderão ser usados na presente invenção. As fibras sintéticas poderão estar localizadas em uma ou todas as camadas e folhas compreendendo produto de papel.

Artigos baseados em celulose poderão ser formados por uma variedade de processos conhecidos daqueles entendidos na técnica. Máquinas poderão ser configuradas para ter uma seção de formação, uma seção de prensagem, uma seção de secagem e, dependendo do artigo formado, opcionalmente um carretel. Exemplos de detalhes das etapas de processo e ilustrações esquemáticas poderão ser encontrados em "Properties of Paper: An Introduction", 2a edição, W. Scott e J. Abbott, TAPPI Press, 1995. Em uma descrição simplificada do processo, tipicamente uma solução diluída de fibras de polpa é suprida por uma caixa de entrada e depositada por meio de uma comporta segundo uma dispersão uniforme sobre uma tela formadora de uma máquina de fabricação de papel convencional. A suspensão de fibras de polpa poderá ser diluída até qualquer consistência que seja tipicamente usada em processos convencionais de fabricação de papel. Por exemplo, a suspensão poderá conter de cerca de 0,01 a cerca de 1,5 por cento em peso de fibras de polpa suspendidas em água. Água é removida da suspensão de fibras de polpa para formar uma camada uniforme de fibras de polpa. Outros processos de fabricação de papel, processos de manufatura de papelão, e semelhantes, poderão ser usados com a presente invenção. Por exemplo, os processos divulgados na patente U.S. n° 6.423.183 poderão ser usados.

As fibras de polpa poderão ser qualquer polpa de fibra de comprimento médio alto, polpa de fibra de comprimento médio baixo, ou misturas destas. A polpa de fibra de comprimento médio longo têm um comprimento médio de fibra de cerca de 1,5 mm a cerca de 6 mm. Uma polpa de madeira de fibra de comprimento médio alto exemplificativa inclui uma comercialmente disponível da Neenah Paper, Inc. sob a designação comercial LONGLAC 19.

A polpa de fibra de comprimento médio baixo poderá ser, por exemplo, polpas de certas folhosas virgens e polpas de fibras secundárias (i. é, recicladas) de fontes tais como, por exemplo, papel de jornal, papelão recuperado, e refugos de escritórios. As polpas de fibra de comprimento médio baixo tipicamente têm um comprimento médio de fibra de menos que cerca de 1,2 mm, por exemplo, de 0,7 mm a 1,2 mm.

Misturas de polpas de fibra de comprimento médio baixo e polpas de fibra de comprimento médio alto poderão ter uma proporção significativa de polpas de fibra de comprimento médio baixo. Por exemplo, misturas poderão conter mais que cerca de 50 por cento em peso de polpa de fibra de comprimento médio baixo e menos que cerca de 50 por cento em peso de polpa de fibra de comprimento médio alto. Uma mistura exemplificativa contém 75 por cento em peso de polpa de fibra de comprimento médio baixo e cerca de 25 por cento em peso de polpa de fibra de comprimento médio alto.

As fibras de polpa usadas na presente invenção poderão ser não refinadas ou batidas até diversos graus de refinação. Pequenas quantidades de resinas e/ou de ligantes de resina de resistência úmida poderão ser adicionados para melhorar a resistência mecânica e a resistência à abrasão. Ligantes e resinas de resistência úmida úteis incluem, por exemplo, KLYMENE 557 H, comercialmente disponível da Hercules Chemical Company e PAREZ 631 comercialmente disponível da American Cyanamid, Inc. Agentes reticulantes e/ou agentes hidratantes também poderão ser adicionados a mistura de polpa. Agentes de deligamento poderão ser adicionados à mistura de polpa para reduzir o grau de ligações de hidrogênio caso seja desejada uma tela de fibra de polpa não tecida muito aberta ou solta. Um agente de desligamento exemplificativo está comercialmente disponível da Quaker Chemical Company, Conshohocken, PA, sob a designação comercial Quaker 2008. A adição de certos agentes de desligamento na quantidade de, por exemplo, 1 a 4 por cento em peso do compósito também aparenta reduzir os coeficientes de fricção estático e dinâmico e melhorar a resistência à abrasão do lado rico em filamentos contínuos da tela compósita. Acredita-se que o agente de desligamento atue como lubrificante ou redutor de fricção.

Incorporação de Dispersão

Quando tratando folhas contínuas de papel com a presente invenção, a composição de aditivo contendo a dispersão aquosa de polímero poderá ser aplicada à folha contínua topicamente ou poderá ser incorporada à folha contínua sendo pré-misturada com as fibras que são usadas para formar a folha contínua. Quando aplicada topicamente, a composição de aditivo poderá ser aplicada à tela contínua à folha contínua quando a folha contínua estiver úmida ou seca. Em uma concretização, a composição de aditivo poderá ser aplicada topicamente à folha contínua durante um processo de crepagem. Por exemplo, em uma concretização, a composição de aditivo poderá ser aspergida sobre a folha contínua ou sobre um tambor secador aquecido para aderir â folha contínua ao tambor secador. A folha contínua poderá então ser crepada a partir do tambor secador. Quando a composição de aditivo =e aplicada à folha contínua e então aderida ao tambor secador, a composição poderá ser uniformemente aplicada sobre a área superficial da folha contínua ou poderá ser aplicada segundo um padrão particular.

Quando aplicada sobre uma folha contínua de papel, a composição de aditivo poderá ser aspergida sobre a folha contínua, extrudada sobre a folha contínua, ou impressa sobre a folha contínua. Quando extrudada sobre a folha contínua, qualquer dispositivo de extrusão poderá ser usado, tal como uma extrusora de revestimento por ranhura ou numa extrusora de matriz de sopro de fundido. Quando impressa sobre a folha contínua, qualquer dispositivo de impressão adequado poderá ser usado. Por exemplo, uma impressora de jato de tinta ou um dispositivo de impressão por rotogravura poderá ser usado. A dispersão poderá ser incorporada a qualquer ponto no do processo de manufatura do papel. 0 ponto durante o processo no qual a dispersão é incorporada à composição baseada em celulose poderá depender das desejadas propriedades finais do produto baseado em celulose, conforme será detalhado mais adiante. Pontos de incorporação poderão incluir pré-tratamento de polpa, co- aplicação na extremidade molhada do processo, pós- tratamento após secagem, mas na máquina de papel, e pós- tratamento tópico, A incorporação da dispersão da presente invenção sobre uma estrutura baseada em celulose poderá ser conseguida por qualquer um dentre diversos métodos, conforme ilustrado pelas seguintes descrições não limitativas.

Por exemplo, em algumas concretizações, a adesão à folha de papel contínua do composto de dispersão na forma de um aditivo de secagem em tambor presente entre a folha contínua de papel e uma superfície do tambor secador, sendo que uma porção do composto permanece com a folha contínua de papel quando a folha de papel é separada do tambor secador separando, puxando, ação de uma faca de ar, ou qualquer outro meio conhecido na técnica. Em outras concretizações, a adição direta da dispersão a uma pasta fibrosa, tal como por injeção do composto na pasta antes da entrada na caixa de entrada. A consistência da pasta poderá ser de cerca de 0,2% a cerca de 50%, especificamente de cerca de 0,2% a cerca de 10%, mais especificamente de cerca de 0,3% a cerca de 5%, e o mais especificamente de cerca de 1% a cerca de 4%. Quando combinado na extremidade molhada da suspensão aquosa de fibras, um adjuvante de retenção também poderá estar presente dentro do composto de dispersão ou da composição de aditivo. Por exemplo, em uma concretização particular, o adjuvante de retenção poderá compreender cloreto de polidialil dimetil amônio. A composição de aditivo poderá ser incorporada à folha contínua de papel em uma quantidade de cerca de 0,01% a cerca de 30% em peso, tal como de cerca de 0,5% a cerca de 2 0% em peso. Por exemplo, em uma concretização, a composição de aditivo poderá estar presente em uma quantidade de até 10% em peso. As percentagens acima são baseadas nos sólidos que são adicionados à folha contínua de papel. Em outras concretizações, uma aspersão de dispersão poderá ser aplicada à folha de papel contínua. Por exemplo, bicos aspersores poderão ser montados sobre uma folha contínua em movimento para aplicar uma desejada dose de uma solução que poderá ser molhada ou substancialmente seca. Nebulizadores também poderão ser usados para aplicar uma ligeira névoa a uma superfície de uma folha contínua.

Em outras concretizações, a dispersão poderá ser impressa sobre uma folha contínua de papel, tal como por impressão por offset, impressão por gravura, impressão flexográfica, impressão por jato de tinta, impressão digital de qualquer espécie, e semelhantes. Em outras concretizações, a dispersão poderá ser revestida sobre uma ou mais superfícies de uma folha contínua de papel, tal como um revestimento pode lâmina, revestimento por faca de ar, revestimento de pequena abertura ("short dwell coating"), revestimento por fundição, e semelhantes.

Em outras concretizações, a dispersão poderá ser extrudada sobre a superfície de uma folha contínua de papel. Por exemplo, a extrusão de uma dispersão é divulgada na publicação PCT, WO 2001/12414, publicada em 22 de fevereiro de 2001, aqui incorporada por referência ante onde não for contraditória com o presente.

Em outras concretizações, a dispersão poderá ser aplicada a fibras individualizadas. Por exemplo, fibras cominuídas ou secadas por flasheamento poderão ser arrastadas em uma corrente de ar combinada com um aerossol ou spray do composto para tratar fibras individuais antes da incorporação à folha contínua de papel ou outro produto fibroso.

Em outra concretização, a dispersão poderá ser aquecida antes ou durante a aplicação a uma folha de papel contínua. Aquecer a composição poderá abaixar a viscosidade para facilitar a aplicação. Por exemplo, a composição aditiva poderá ser aquecida até uma temperatura de cerca de 80°C a cerca de 150°C.

Em outras concretizações, uma folha de papel contínua molhada ou seca poderá ser impregnada com uma solução ou pasta, sendo que a dispersão penetra por uma distância significativa para dentro da espessura do afolha de papel contínua, de maneira tal que pelo menos cerca de 20% da espessura da folha de papel contínua, mais especificamente pelo menos cerca de 30% e o mais preferivelmente pelo menos cerca de 70% da espessura da folha de papel contínua, incluindo completamente penetrando a sua espessura. Um método útil para impregnação de uma folha contínua de papel úmida é o sistema HYDRASIZERs, produzido pela Black Clawson Corp., Watertown, N.Y., conforme descrito em "New Technology to Apply Starch and Other Additives", Pulp and Paper Canada, 100(2): T-42-T44 (Fevereiro 1999). Este sistema consiste em uma matriz, uma estrutura de suporte ajustável, uma panela de coleta e um sistema supridor de aditivo. Uma fina cortina de líquido ou pasta descendente é criada que contata a folha contínua de papel em movimento sob a mesma. É dito que amplas faixas de doses aplicadas de material de revestimento são obteníveis com uma boa fluibilidade. O sistema também poderá ser aplicado para encortinar um revestimento sobre uma folha contínua relativamente seca.

Em outras concretizações, a dispersão poderá ser aplicada a uma folha contínua fibrosa usando uma aplicação de espuma (p. ex. , acabamento de espuma), quer para aplicação tópica, quer para impregnação do composto de dispersão sobre a folha contínua sob a influência de um diferencial de pressão (p. ex., impregnação da espuma assistida por vácuo). Princípios de aplicação por espumas de aditivos tais como agentes ligantes são descritos na patente U.S. n° 4.297.860, "Dispositivo para Aplicar Espumas a Texteis" , emitida em 3 de novembro de 1981 a Pacifici et al. ; e patente U.S. n° 4.773.110, "Aparelho e Método para Acabamento com Espuma", emitida em 27 de setembro de 1988 a G.J. Hopkins, ambas as quais são aqui incorporadas por referência até onde elas não sejam contraditórias com este.

Em ainda outras concretizações, a dispersão poderá ser aplicada por espatulamento de uma solução do composto de dispersão sobre uma folha contínua existente. A alimentação de fluido por rolo do composto de dispersão para aplicação à folha contínua de papel também poderá ser usada.

Em outras concretizações, a aplicação do composto de dispersão por aspersão ou outro meio para mover uma esteira ou tecido que por sua vez contata a filha contínua de papel para aplicar o composto químico à folha contínua, tal como divulgado na publicação PCT WO 01/49937 por S. Eichhorn, "A Method of Applying Treatment Chemicals to a Fiber-Based Planar Product Via a Revolving Belt and Planar Products Made Using Said Method", publicada em 12 de janeiro de 2001. Uma aplicação tópica da dispersão em uma folha contínua de papel ocorre antes da secagem por tambor em um processo descrito acima. Adicionalmente a aplicar a dispersão durante a formação da folha contínua de papel, a dispersão também poderá ser usada em processos pós - formação. Por exemplo, em uma concretização, a dispersão poderá ser usada durante um processo de impressão. Especificamente, uma vez aplicada topicamente a um lado qualquer da filha de papel contínua, a dispersão poderá aderir à folha de papel contínua. Por exemplo, uma vez que uma folha de papel contínua esteja formada e secada, em uma concretização, a dispersão poderá ser aplicada a pelo menos um lado da folha contínua. Em geral, a dispersão poderá ser aplicada a apenas um lado da folha contínua, ou a dispersão poderá ser aplicada a ambos os lados da folha contínua. Antes do composto de dispersão ter sido aplicado a uma folha contínua de papel existente, o nível de sólidos da folha contínua poderá ser de cerca de 10% ou mais (i. é, a folha contínua compreende cerca de 10 gramas de sólidos secos e 90 gramas de água, tal como cerca dos seguintes níveis de sólidos ou maiores: 12%, 15%, 18%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 60%, 75%, 80%, 90%, 95%, 98%, e 99%, com faixas exemplificativas de cerca de 30% a cerca de 100% e mais especificamente de cerca de 65% a cerca de 90%) . O nível de sólidos da folha contínua imediatamente após a aplicação de qualquer das dispersões também poderá ser qualquer um dos níveis de sólidos anteriormente mencionados.

O peso de revestimento preferido das faixas de poliolefina varia de cerca de 2,5 a 300 kg de poliolefina por tonelada métrica (cerca de 5 a cerca de 600 Ib por ton) de artigo de celulose. 0 peso de revestimento mais preferido da poliolefina varia de cerca de 5 a cerca de 150 kg ;por tonelada métrica (cerca de 10 a cerca de 300 Ib de polímero por ton) de artigo de celulose. A espessura mais preferida para o revestimento seco varia de cerca de 10 a cerca de 100 kg de poliolefina por tonelada métrica (20 a 200 Ib por ton). Em certas concretizações, a incorporação poderá resultar em um artigo tendo um peso de revestimento de polímero base de menos que 15 g/m2. Em outras concretizações, a incorporação poderá resultar em um artigo tendo um peso de revestimento de polímero base entre cerca de 1,0 e cerca de 10 g/m2, em concretizações preferidas, cerca de 1,0 a 5,0 g/m2.

Em outras concretizações, a incorporação poderá resultar em uma camada de polímero ou composto tendo uma espessura entre cerca de 0,1 e cerca de 100 micra, em outras concretizações, a camada poderá ter entre cerca de 1,0 e cerca de 15 micra, em concretizações preferidas entre cerca de 1,0 e cerca de 10 micra; entre cerca de 1,0 mícron e cerca de 5,0 micra em concretizações mais preferidas.

Uma vez tendo sido produzida uma folha de papel contínua de acordo com um dos processos descritos acima incorporando a dispersão ou composição de aditivo de acordo com a presente invenção, a folha contínua poderá ser gravada, dobrada e/ou laminada com outras folhas contínuas aplicando pressão e/ou calor à folha contínua contendo a dispersão. Durante o processo, a composição de aditivo poderá formar gravações no produto e/ou poderá formar áreas de ligação a folha de papel contínua a outras folhas de papel contínuas adjacentes. 0 uso da composição de aditivo intensifica o processo de gravação, dobramento ou laminação de diversas maneiras. Por exemplo, o padrão gravado poderá ficar muito mais definido devido à presença da composição de aditivo.

Ademais, a gravação não é apenas resistente à água mas, inesperadamente, descobriu-se que uma folha de papel contínua contendo a composição de aditivo poderá ser gravada sem substancialmente enfraquecer a folha contínua. Em particular, descobriu-se que uma folha de papel contínua contendo a composição de aditivo poderá ser gravado sem reduzir o limite de resistência à tração da folha contínua quer na direção de máquina, quer na direção transversal de máquina de mais que 5%. Aliás, em algumas concretizações, o limite de resistência à tração da folha contínua poderia até ser aumentada após o processo de gravação. Quando formando produtos de estratos múltiplos, o produto de papel resultante poderá compreender dois estratos, três estratos, ou mais. Cada estrato adjacente poderá conter a composição de aditivo ou pelo menos um dos estratos adjacentes a um outro poderá conter a composição de aditivo. Os estratos individuais poderão geralmente ser feitos a partir do mesmo ou de diferentes suprimentos de fibras e poderão ser feitos pelo mesmo ou por diferentes processos. Em outras concretizações, a dispersão poderá ser aplicada após um produto de papel ter sido manufaturado. Isto é, uma dispersão formada de acordo com concretizações da presente invenção poderá ser adicionada a um sub-produto anteriormente formado, tal como por um conversor de papel, por exemplo. Concretizações da presente invenção poderão ser usadas em um "processo em linha", isto é, durante a manufatura do papel, ou em uma aplicação "fora de linha". Um exemplo é onde papel é previamente revestido com argila em uma máquina. Então, este produto poderá ter a dispersão aplicada como uma alternativa às estruturas revestidas por extrusão.

Secagem da Dispersão Incorporada

A dispersão incorporada, por exemplo, à composição baseada em celulose, conforme descrito acima, poderá ser secada por qualquer método de secagem convencional. Tais métodos de secagem convencionais incluem, mas não estão limitados a, secagem ao ar, secagem em forno de convecção, secagem por ar quente, e/ou secagem em forno de infravermelho. A dispersão incorporada, por exemplo, à composição baseada em celulose, poderá ser secada a qualquer temperatura; por exemplo, ela poderá ser secada a uma temperatura na faixa de igual a ou maior que a temperatura de ponto de fusão do polímero base; ou, alternativamente, ela poderá ser secada a uma temperatura na faixa de menos que o ponto de fusão do polímero base.

As dispersões incorporadas, por exemplo, em uma composição baseada em celulose poderá ser secada a uma temperatura na faixa de cerca de 15,5°C (60°F) a cerca de 371°C (700°F). Todos os valores e subfaixas individuais de cerca de 15,5°C a cerca de 341°C (700°F) estão incluídos aqui e divulgados aqui, por exemplo, a dispersão incorporada, por exemplo, a uma composição baseada em celulose poderá ser secada a uma temperatura na faixa de cerca de 15,5°C (60°F) a cerca de 260°C (500°F) ou, alternativamente, a dispersão incorporada, por exemplo, a uma composição baseada em celulose poderá ser secada a uma temperatura na faixa de cerca de 15,5°C (60°F) a cerca de 232,2°C (450°F). A temperatura da dispersão incorporada, por exemplo, a uma composição baseada em celulose, poderá ser elevada até uma temperatura na faixa de igual a ou maior que a temperatura ponto de fusão do polímero base durante um período de menos que cerca de 40 minutos. Todos os valores e subfaixas individuais de cerca de 40 minutos estão incluídos aqui e divulgados aqui; por exemplo, a temperatura da dispersão incorporada, por exemplo, a uma composição baseada em celulose poderá ser elevada a uma temperatura na faixa de igual a ou maior que a temperatura de ponto de fusão do polímero base durante um período de cerca de 2 0 minutos ou, alternativamente, a dispersão incorporada, por exemplo, a uma composição baseada em celulose poderá ser secada a uma temperatura na faixa de igual a ou maior que a temperatura de ponto de fusão do polímero base durante um período de menos que cerca de 5 minutos ou, em outra alternativa, a temperatura da dispersão incorporada, por exemplo, a uma composição baseada em celulose, poderá ser elevada até uma temperatura na faixa de igual a ou maior que a temperatura ponto de fusão do polímero base durante um período de menos que cerca de 0,5 a 300 segundos. Em uma outra alternativa, a temperatura da dispersão incorporada, por exemplo, a uma composição baseada em celulose, poderá ser elevada até uma temperatura na faixa de menos que a temperatura ponto de fusão do polímero base durante um período de menos que cerca de 40 minutos.

Todos os valores e subfaixas individuais de cerca de 40 minutos estão incluídos aqui e divulgados aqui; por exemplo, a temperatura da dispersão incorporada, por exemplo, a uma composição baseada em celulose poderá ser elevada a uma temperatura na faixa de menos que a temperatura de ponto de fusão do polímero base durante um período de cerca de 20 minutos ou, alternativamente, a dispersão incorporada, por exemplo, a uma composição baseada em celulose poderá ser elevada até uma temperatura na faixa de menos que a temperatura de ponto de fusão do polímero base durante um período de menos que cerca de 5 minutos ou, em outra alternativa, a temperatura da dispersão incorporada, por exemplo, a uma composição baseada em celulose, poderá ser elevada até uma temperatura na faixa de menos que a temperatura ponto de fusão do polímero base durante um período na faixa de cerca de 0,5 a 300 segundos.

Secar a dispersão incorporada, por exemplo, à composição baseada em celulose a uma temperatura na faixa de menos que a temperatura de ponto de fusão do polímero base é importante porque facilita a formação de uma película, conforme mostrado na fig. 4, tendo uma fase de agente estabilizante contínua com uma fase discreta de polímero base dispersa na mesma, a fase contínua de agente estabilizante melhorando assim a repolpabilidade da composição baseada em celulose incorporando a dispersão. Secar a dispersão incorporada a, por exemplo, composição baseada em celulose a uma temperatura na faixa de igual a ou maior que a temperatura de ponto de fusão do polímero base é importante porque facilita a formação de uma película, conforme mostrado na figura 5, tendo uma fase de polímero base contínua com uma fase de agente estabilizante discreta dispersa na mesma a fase de polímero base contínua assim melhorando a resistência a óleo e graxos bem como provendo uma barreira para umidade e transmissão de vapor.

Preparação de Folhas Contínuas

A folha contínua celulósica poderá ser feita por qualquer método conhecido na técnica. A folha contínua celulósica poderá ser formada a úmido, tal como uma folha contínua de papel formada dentro de técnicas de fabricar papel onde uma pasta de fibras aquosa diluída é disposta em um a rama móvel para escoar as fibras e formar uma folha de papel contínua que é subseqüentemente desaguada por combinações de unidades incluindo caixas de sucção, prensas úmidas, unidades secadoras, e semelhantes. Exemplos de técnicas de desaguamento conhecidas tais como desaguamento capilar também poderão ser aplicadas para remover água da folha contínua, conforme divulgado na patente U.S. n° 5.598.643, emitida em 4 de fevereiro de 1997, e aquelas técnicas divulgadas na patente U.S. n° 4.556.4 50, emitida em 3 de dezembro de 1985, ambas a S.C. Chuang et al.

Diversas operações de secagem poderão ser úteis na manufatura dos produtos da presente invenção. Exemplos de tais métodos de secagem incluem, mas não estão limitados a, secagem com tambor, secagem transpassante, secagem por vapor d'água, tal como secagem por vapor d'água superaquecido, desaguamento por deslocamento, secagem por Yankee, secagem por infravermelho, secagem por microondas, secagem por radiofreqüência em geral e secagem por impulsos, conforme divulgado na patente U.S. n° 5.353.521, emitida em 11 de outubro de 1944 para Orloff, e patente U.S. n° 5.598.642, emitida em 4 de4 fevereiro de 1997 para Orloff et al., as divulgações de ambas sendo aqui incorporadas por referência até onde elas não sejam contraditórias com este. Outras tecnologias de secagem poderão ser usadas, tais como métodos empregando pressão de gás diferencial incluem o uso de prensas a ar conforme divulgado na patente U.S. n° 6.096.189, emitida em 1 de agosto de 2 00 0 para Hermans et al., e patente U.S. n° 6.143.135, emitida em 7 de novembro para Hada et al., as divulgações de ambas sendo aqui incorporadas por referência até onde elas não sejam contraditórias com este. Também relevantes são as máquinas de papel divulgadas na patente U.S. n° 5.230.776, emitida em 27 de julho de 1993 para I.A. Andersson et al., métodos divulgados nas patentes U.S. nos 6.949.167, 6.837.970, e 6.808.595, cada uma das quais sendo aqui incorporada por referência, também poderão ser empregados. Para uma aplicação onde for desejada a maciez como propriedade final, poderão ser empregados meios de secagem não compressivos.

O artigo de celulose deverá sair da etapa de secagem a uma temperatura mínima na que seja semelhante ao ponto de fusão pico da base de polímero da dispersão enquanto que ficando abaixo das temperaturas que danificariam o substrato de celulose. Por exemplo, temperaturas úteis seriam de 90°C a 140°C.

Para folhas contínuas de papel, um número de métodos de manufatura poderá ser usado. Métodos representativos são divulgados na patente U.S. n° 5.837.194, emitida em 10 de junho de 1997 para Ampulsji et al., e patente U.S. n° 4.529.480, emitida em 16 de julho de 1985 para Trokhan, que são aqui incorporadas por referência, até onde elas não sejam contraditórias com este.

Folhas contínuas celulósicas poderão ser impressas contra um membro defletor para completar a secagem. Membros defletores têm condutos defletores entre elementos elevados, e a folha contínua celulósica é defletida para dentro do membro de deflexão por um diferencial de pressão de ar para criar domos protuberantes, enquanto que porções da folha contínua celulósica residindo na superfície dos elementos elevados poderão ser pressionadas contra a superfície do secador para criar um reticulado de padrão de áreas densificadas oferecendo resistência. Membros defletores e telas para uso para imprimir uma folha contínua celulósica, bem como métodos relacionados, são divulgados nas seguintes: na patente U.S. n° 4.529.480 emitida em 18 de julho de 1985 para Trokhan, na patente U.S. n° 4.514.345 emitida em 30 de abril de 1985 para Johnson et al., na patente U.S. n° 4.528.239 emitida em 9 de julho de 1985 para Trokhan, na patente U.S. n° 5.098.522 emitida em 24 de março de 1982 para Smurkoski, na patente U.S. n° 5.260.171 emitida em 9 de novembro de 1993 para Smurkoski et al., na patente U.S. n° 5.275.700 emitida em 4 de janeiro de 1994 para Trokhan, na patente U.S. n° 5.334.289 emitida em 2 de agosto de 1996 para Trokhan et al., na patente U.S. n° 5.496.624 emitida em 5 de março de 1996 para Stelljes, Jr. et al., na patente U.S. n° 6.010.598 emitida em 4 de janeiro de 2000 para Boutilier et al., e na patente U.S. n° 5.628.876 emitida em 13 de maio de 1997 para Ayres et al., bem, como o pedido de patente de propriedade comum U.S. n° 09/705684. Ademais, outros métodos, tratando de papéis de alta densidade, são divulgadas nas patentes U.S. nos 6.702.925 e 6.372.091 e no pedido de patente U.S. n° 2005023007 todos os quais são aqui incorporados por referência até onde elas não sejam contraditórias com este. A folha contínua fibrosa é geralmente uma pluralidade aleatória de fibras para fabricação de papel que poderão, opcionalmente, ser unidas entre si com um ligante. Quaisquer fibras para fabricação de papel, conforme definidas anteriormente, ou misturas destas, poderão ser usadas, tais como fibras alvejadas de um processo de polpagem química de Kraft ou sulfite. Fibras recicladas também poderão ser usadas, tais como línteres de algodão ou fibras para fabricação de papel compreendendo algodão. Tanto fibras de alto rendimento quanto fibras de baixo rendimento poderão ser usadas. Em uma concretização, As fibras poderão ser predominantemente de folhosas, tal como pelo menos 50% de folhosas ou cerca de 60% de folhosas ou mais ou cerca de 80% de folhosas ou mais ou substancialmente 100% de folhosas. Em uma outra concretização, a folha contínua é predominantemente de madeira resinosa, tal como pelo menos 50% de madeira resinosa, ou pelo menos cerca de 80% de madeira resinosa, ou cerca de 100% de madeira resinosa.

A folha contínua fibrosa da presente invenção poderá ser formada a partir de uma camada única ou camadas múltiplas. Tanto a resistência quanto a maciez são freqüentemente alcançadas por meio de telas contínuas em camadas, tais como aquelas produzidas a partir de caixa de entrada estratifiçada onde pelo menos uma camada liberada pela caixa de entrada compreende fibras de madeiras resinosas enquanto que outra camada compreende folhosas ou outro tipo de fibra. No caso de camadas múltiplas, as camadas são geralmente posicionadas segundo uma relação justaposta ou de superfície-para-superfície e todas ou uma porção das camadas poderão estar ligadas a camadas adjacentes. A folha contínua celulósica também poderá ser formada a partir de uma pluralidade de folhas contínuas celulósicas separadas onde as fibras celulósicas separadas poderão ser formadas a partir de uma única ou de diversas camadas.

Fibras celulósicas armadas a ar secas também poderão ser tratadas com polímeros catiônicos semi-sintéticos. Folhas continuas celulósicas armadas a ar poderão ser formadas por qualquer método conhecido na técnica, e geralmente compreendem fibras celulósicas fibrificadas ou cominuídas por arraste em uma corrente de ar e depositando as fibras formando uma manta. A manta poderá então ser calandrada ou comprimida, antes ou após tratamento químico usando técnicas conhecidas, tais como aquelas da patente U.S. n° 5.948.507, emitida em 7 de setembro de 1999 para Chen et al. , aqui incorporada por referência até onde ela não seja contraditória com este.

Aditivos Químicos Opcionais

Aditivos químicos opcionais também poderão ser adicionados ao suprimento aquoso para fabricação de papel para conferir benefícios adicionais ao produto e/ou processo e são não antagônicos com os benefícios da presente invenção. Os seguintes materiais estão incluídos como exemplos de compostos químicos adicionais que poderão ser aplicados à folha de papel com ou adicionalmente às dispersões poliméricas da presente invenção. Os compostos químicos estão incluídos como exemplos e não são pretendidos para limitar a abrangência da presente invenção. Tais compostos químicos poderão ser adicionados em qualquer ponto no processo de fabricação de papel, tal como antes ou após a adição da dispersão polimérica. Eles também poderão ser adicionados simultaneamente com a dispersão de copolímero. Eles também poderão ser misturados com as dispersões de copolímero.

Aditivos químicos opcionais que poderão ser usados na presente invenção incluem aqueles divulgados na patente U.S. n° 6.949.167 e na patente U.S. n° 6.897.168, cada uma das quais sendo aqui incorporada por referência. Por exemplo, os aditivos químicos opcionais poderão incluir: aditivos hidrofóbicos; agentes umectantes; ligantes; promotores de carga ou controladores de carga; e agentes de resistência a seco; desligantes; agentes amaciantes; fibras sintéticas; agentes controladores de odor; fragrâncias, adjuvantes de absorvência, tais como partículas superabsorventes; corantes; abrilhantadores ; loções ou outros aditivos para cuidados com a pele; agentes dessecativos; microparticulados; microcápsulas e outros veículos de liberação; preservativos e agentes antimicrobianos; agentes de limpeza; silicone; emolientes; modificadores de sensação tátil; opacificantes; agentes de controle de pH; e adjuvantes de secagem, dentre outros.

O ponto de aplicação de tais materiais e compostos químicos não é particularmente relevante à presente invenção e tais materiais e compostos químicos poderão ser aplicados em qualquer ponto no processo de manufatura de papel. Isto inclui pós-tratamento de polpa, co- aplicação na extremidade úmida do processo, pós- tratamento após secagem, mas na máquina de papel e pós- tratamento tópico. Os aditivos químicos poderão ser combinados e incorporados em uma folha contínua de papel juntamente com as dispersões descritas acima.

Vantagens da presente invenção incluem repolpabilidade, resistência a óleos e graxos, resistência â água melhorada, e um melhoramento tanto em maciez quanto em resistência.

A repolpabilidade, um atributo importante para operações eficientes dentro de uma planta de papel, é a habilidade da composição de papel ser reprocessada dentro do processo. As aparas de borda papel feitas na partida e no término são tipicamente repolpadas (transformadas de volta em pasta de polpa) e usadas novamente para fazer papel virgem. Muitas composições de poliolefina não são repolpáveis. Entretanto, formulações específicas que usam etileno-ácido acrílico, ou outros copolímeros como agente estabilizante são repolpáveis.

Resistência a óleos/graxos: uma vantagem desta invenção é a capabilidade de alcançar níveis específicos de resistência à água ou óleo e graxos. Dependendo da dispersão de poliolefina particular usada, Kit, uma medida da resistência a óleo e graxos (OGR) de papel ou papelão, poderá variar de seis, (desempenho moderado) até 12 (alto desempenho) . Altos níveis de Kit são freqüentemente usados para aplicações em embalagens altamente solicitadas, tais como sacos para rações animais, caixas para pizzas, envoltórios para hambúrgueres, e semelhantes. Vantajosamente,

concretizações da presente invenção poderão permitir que o artigo de celulose mantenha resistências a óleos, graxos e/ou umidade após ter sido amassado. Combinação de maciez e resistência: outra vantagem chave descrita nesta invenção é a habilidade de incorporar certas dispersões de poliolefina usando uma variedade de métodos para produzir estruturas de celulose tendo resistência melhorada (medida por resistência limite de tração de energia tensil absorvida) enquanto que mantendo ou melhorando a maciez.

Eficiência e custo de produção: outra vantagem preponderante descrita nesta invenção é a habilidade de produzir artigos de celulose intensificados a altas velocidades (em equipamentos de fabricação de papel) usando diversas técnicas de aplicação. Isto permite que o produtor de artigo de celulose equilibre o desempenho de uso final com eficiência de manufatura e custo através de uma combinação de composição de dispersão e o método usado para aplicar a dispersão.

A composição de polímero usada para modificar o artigo de celulose é crítica para intensificar propriedades tais como OGR e resistência. A poliolefina é composta principalmente do polímero base e do(s) agente(s) dispersante(s). 0 polímero base tipicamente compreende pelo menos 50% da porção não aquosa da dispersão. 0 agente dispersante compreende de cerca de 2% a cerca de 40% em peso do teor de sólidos total da dispersão. A quantidade de agente dispersante depende grandemente do tipo de agente usado. Tensoativos de baixo peso molecular, tais como ácidos graxos e seus sais poderão ser usados em níveis muito baixos, de até cerca de 2% em peso do teor de sólidos totais da dispersão.

A combinação de polímero base e agente estabilizante poderá afetar as propriedades de dispersão que são importantes para alcançar propriedades intensificadas no artigo de celulose. Por exemplo, o tipo e a quantidade de agente estabilizante, ou o tipo e a quantidade de polímero poderão afetar as propriedades da dispersão, afetando assim a formação da película resultante, a adesão do polímero e agente estabilizante a um substrato, tal como celulose, resistência a óleo e graxos, e outras propriedades.

Formação de película: para muitas aplicações, a formação de película contínua é crítica para alcançar barreira a umidade e óleo/graxos. No caso de revestimentos sobre artigos celulósicos, falhas na formação de uma película contínua causa que "furos de alfinete" permaneçam no revestimento e comprometam o desempenho de barreira. A formação de película poderá ser intensificada por uma variedade de parâmetros de dispersão, incluindo a incorporação de quantidades maiores (30% em peso do teor de sólidos total da dispersão e maior) de copolímero de etileno-acrílico (EAA), neutralizar o copolímero de EAA até um grau maior para formar o correspondente sal (pelo menos 50-60% neutralizado até 100%), e o uso de um polímero base tendo um baixo ponto de fusão. Em certas concretizações, o polímero base poderá ter um ponto de fusão de menos que 110°C. Em certas concretizações, o ponto de fusão poderá ser de menos que 100°C; em concretizações preferidas, o ponto de fusão poderá ser de menos que 90°C.

Adesão à celulose: em aplicações onde resistência for requerida, a adesão entre o polímero liberado e a estrutura de celulose é crítica. A adesão poderá ser intensificada pela incorporação de quantidades maiores (10% em peso do teor de sólidos totais da dispersão em mais) de copolímero de copolímero de etileno-ácido acrílico (EAA). A adesão à celulose poderá ser melhorada pela adição de anidrido maleico enxertado nos polímeros. Resistência a óleo e graxos: em aplicações onde OGR for requerida, a resistência do polímero secado a ataques por óleo e graxos. A resistência a ataques químicos poderá ser intensificada pela incorporação de maiores quantidades (10% em peso do teor de sólidos total da dispersão e mais) de copolímero de etileno/ácido acrílico (EAA) e, em concretizações selecionadas, neutralizar o copolímero de EAA até um grau maior (i. é, maior que cerca de 50% da neutralização do EAA em uma base molar de ácido acrílico) para formar o correspondente sal.

Adicionalmente à composição da poliolefina e agente estabilizante usados na dispersão adicionada à celulose, a maneira na qual ela é incorporada também poderá ter um impacto significativo. A adição tópica da poliolefina ao artigo de celulose (que poderá ser úmido ou seco) , tal como por aspersão, extrusão, ou impressão, por exemplo, poderá ser preferida para aplicações mais altas de barreira (óleos, graxos, água). A incorporação ao artigo de celulose por pré-mistura com as fibras que são usadas para formar o artigo poderá ser preferida otimizando as propriedades de resistência e maciez. Em outras concretizações, dispersões formuladas de acordo com a presente invenção poderão ser usadas como um revestimento selável por calor sobre papel, uma camada de primer/adesivo para permitir que o papel seja ligado aos outros substratos (tal como películas plásticas, laminados, e outros papéis), e/ou um modificador de coeficiente de fricção sobre papel. Dependendo da cristalinidade ou da dureza da dispersão, o coeficiente de fricção poderá ser aumentado ou reduzido. Por exemplo, dispersões de baixa cristalinidade poderão ser eficazes como um revestimento anti-escorregamento para caixas (i. é, aumentando o coeficiente de fricção).

Exemplos Formação da dispersão: Em cada um dos seguintes exemplos que incluem dispersões, as dispersões foram formadas de acordo com os procedimentos conforme descrito em WO 2005021638, incorporado aqui por referência, e brevemente descrito acima com relação à figura 1.

A Dispersão 1 foi formada usando um copolímero de etileno-octeno e um sistema tensoativo. 0 copolímero de etileno-octeno usado foi o plastômero AFFINITYMR EG 8200 (um copolímero comercialmente disponível da The Dow Chemical Company tendo uma densidade de cerca de 0,87 g/cm3 (ASTM D-792) e um índice de fusão de cerca de 5 g/10 min conforme determinado de acordo com ASTM D1238 a 190°C e 2,16 kg) . O sistema tensoativo usado foi uma combinação de UNICIDmr 350 (um ácido carboxílico C2e obtido da Baker-Petrolite, valor ácido de 115 mg KOH/g) e AEROSOLmr OT-IOO (um dioctil sulfosuccinato de sódio obtido da Cytec Industries) . UNICIDmr e AEROSLmr foram usados a um carregamento de 3% e 1% em peso, respectivamente, com base no peso de EG 8200. Foi obtida uma dispersão aquosa tendo um teor de sólidos de 53,1% p/p a um pH de 10,3. A fase polímero dispersa medida por um analisador de partícula Coulter LS230 consistiu de um diâmetro volumétrico médio de 0,99 mícron e uma distribuição de tamanho de partícula (Dv/Dn) de 1,58. Em uma concretização selecionada, dispersões mencionadas aqui foram formulados de acordo com os métodos divulgados em WO 2005021638.

A Dispersão 2 também foi formada com plastômero Affinitymr EG 82 OO e um sistema tensoativo. 0 sistema tensoativo usado era 3 0% em peso (com base na quantidade de EG 8200) de copolímero PRIMAC0Rmr 59801 (um copolímero de etileno-ácido acrílico obtido da The Dow Chemical Company tendo um índice de fusão de cerca de 15 g/10 min. determinado de acordo com ASTM D1238 a 125°C/2,16 kg e um teor de ácido acrílico de cerca de 20,5% em peso) . Foi obtida uma dispersão aquosa tendo um teor de sólidos de 38,8% p/p a um pH de 10,2. A fase polímero dispersa medida por um analisador de partícula Coulter LS230 consistia de um diâmetro volumétrico médio de 0,96 mícron e uma distribuição de tamanho de partícula (Dv/Dn) de 1,94.

Affinitymr EG 8185 - copolímero de etileno-octeno tendo uma densidade de 0,885 g/cm3 (ASTM D792) e um índice de fusão de 30 g/10 min (190°C/2,16 kg, ASTM D 1238).

Adicionalmente, a Composição A, que é um plastômero ou elastômero baseado em propileno ("PBPE") experimental tendo uma densidade de 0,876 g/cm3, uma taxa de fluxo de fundido (230°C/2,16 kg) de 8 gramas/10 minutos e um teor de etileno de 9% em peso do PBPE foi usado. Esses materiais de PBPE são ensinados em WO 03/040442, e pedido de patente U.S. n° 60/709.6888 (depositado em 19 de agosto de 2005), cada um dos quais sendo aqui incorporado integralmente por referência).

Os exemplos 1 a 8 foram revestidos com uma dispersão, onde a dispersão foi aplicada sobre o lado áspero de um estoque base de Fraser ("Fraser basestock") tendo um peso base de 59 g/m2 usando hastes enroladas. A tabela 1 mostra a combinação específica de composição de dispersão, espessura de revestimento, e tempo de secagem usando para gerar os Exemplos 1 a 8. A secagem do revestimento de dispersão sobre o substrato de papel foi realizada a 149°C (300°F) usando um forno de convecção.

Tabela 1 - Espessura de Revestimento e Tempo de Secagem para os Exemplos 1 a 8

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As amostras 1 a 8 foram testadas para determinar seu desempenho quando expostas a óleo. A avaliação em óleo quente foi realizada colocando uma gota de óleo em cada amostra e as gotas foram examinadas a diversos intervalos de tempo para determinar o grau ao qual o óleo penetrou na amostra. Os óleos de teste consistiam de gergelim, vegetal, canola, oliva, amendoim, milho, e ácido oleico.

Os óleos foram pré-aquecidos a 14O0F em uma estufa. Uma folha de 6 χ 7 polegadas revestida foi fixa por fita sobre uma folha acrílica de PLEXIGLAS°. Uma gota de óleo foi então colocada sobre a superfície da amostra e o tempo foi registrado. As amostras foram então classificadas segundo uma escala de passa até falha, imediatamente sem limpar. Esta é a leitura imediata ou "I" no gráfico de testes.

A escala de passa até falha é classificada conforme segue:

P = Passa, i. é, nenhum manchamento observado nem na frente nem no verso

LS = Ligeiramente Saturado, i. é, mancha não passante para o verso do papel

HS = Altamente Saturado, i. é, mancha espalhando-se através do verso do papel

S = Para completa saturação do reticulado de fibras

A# = Números de furos de alfinete notados no campo da gota e óleo

M = Múltiplos furos de alfinete no campo da gota de óleo. As amostras foram classificadas novamente após uma hora em condições ambiente. Esta leitura é indicada como ttI" (1 hora) no gráfico de testes.

As amostras tratadas foram então colocadas em uma estufa a 140°F da noite para o dia. Após 20 a 24 horas na estufa, as amostras foram tiradas e os óleos removidos da superfície. Os versos das amostras foram observados através da folha acrílica de PLEXIGLAS°. Os manchamentos passantes ao verso são mais facilmente observados com uma iluminação pelo fundo. Alternativamente, as amostras foram removidas completamente da folha acrílica de PLEXIGLAS®. A quantidade de tempo total da leitura inicial para a final foram registradas para a 0,5 hora mais próxima.

Os ensaios de óleo quente são mostrados na tabela 2. Tabela 2. Avaliação com óleo quente das amostras 1 a 8

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0 teste de Kit: o valor de kit de cada amostra foi determinado usando TAPPI T559cm-02. 0 teste foi realizado tal como descrito no teste TAPPI. Isto envolve colocar cinco gotas separadas sobre a superfície da prancha e inspecionar a prancha após a quantidade especificada de exposição (15 segundos) para ver se qualquer escurecimento pronunciado do papel aparece. Cada solução é numerada até um máximo de 12 e quanto mais alto o número alcançado, mais resiliente a superfície. Os resultados do teste de kit estão mostrados na tabela 3.

Tabela 3. Resultados de Teste de Kit para Amostras 1-8

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Estes dados mostram que as amostras 1 a 4 exibem bom desempenho produzindo valores moderadamente altos de Kit e bons desempenhos na avaliação com óleos quentes e em tempos de exposição ao óleo até 1 hora. Estes dados mostram que as amostras 5 a 8 exibem excelente desempenho produzindo valores Kit máximos e bom desempenho. Diversas dispersões foram analisadas para propriedades de barreira a umidade e para resistência à água, e são detalhadas na tabela 4. As dispersões 3-7 servem como exemplos comparativos para concretizações da presente invenção, uma vez que as dispersões 3-7 não incluem ambos um polímero e um agente estabilizante. As dispersões 3 a 13 foram aplicadas sobre papel Kraft, revestidas com haste # 3 e secadas a 120°C. As taxas de transmissão de vapor de umidade e resistência à água das amostras de papel revestidas foram então medidas e comparadas com papel Kraft não revestido.

Tabela 4. Composição de Dispersões 3 a 13

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A tabela 5 provê detalhe adicional de certas das dispersões mostradas acima. A viscosidade foi medida usando um fuso RV2 a 23°C e 100 rpm.

Tabela 5.

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Também foi formada a dispersão 14, de acordo com a presente invenção, usando plastômero AFFINITYMR EG 8200 e um sistema tensoativo. O sistema tensoativo usado tinha 40% em peso (com base na quantidade de EG 8200) de copolímero PRIMAC0Rmr 59801 (um copolímero de etileno/ácido acrílico obtido da The Dow Chemical Company tendo um índice de fusão de cerca de 15 g/10 min., determinado de acordo com ASTM D1328 a 125°C/2,6 kg e um teor de ácido acrílico de cerca de 20,5% em peso). Foi obtida uma dispersão aquosa tendo um teor de sólidos de cerca de 3 8% p/p a um pH de aproximadamente 10. A fase polímero dispersa medida por um analisador de partícula Coulter LS230 consistido de um diâmetro volumétrico médio de aproximadamente 0,9 mícron e uma distribuição de tamanho de partícula (Dv/Dn) de aproximadamente 2,7. Hidróxido de potássio foi usado como o agente neutralizante. O grau de neutralização ácida, que é baseada na quantidade de solução base, i. é, hidróxido de potássio, consumido para a neutralização do ácido, era 95% da quantidade total do ácido. A dispersão foi formada a uma primeira película, e secada ao ar. A figura 4 é uma vista transversal de uma Microscopia de Força Atômica no Modo de Contato Intermitente desta primeira película feita à temperatura ambiente. A primeira película, conforme mostrado na figura 4, inclui uma fase agente estabilizante contínua com uma fase polímero base discreta dispersa na mesma a fase agente estabilizante contínua. A dispersão 14 também foi formada a uma segunda película aspergindo a dispersão sobre um tambor aquecido com uma temperatura de ar superficial a 120°C. A figura 5 é uma vista transversal de uma Microscopia de Força Atômica no Modo de Contato Intermitente desta segunda película feita à temperatura ambiente. A segunda película de dispersão, conforme mostrada na figura 5, inclui uma fase polímero base contínua com uma fase agente estabilizante discreta dispersa na mesma a fase polímero base contínua.

A taxa de admissão de vapor de umidade (MVTR) foi medida usando o ensaio de célula ASTM E96-80. 0 ensaio mede a transmissão de umidade de uma câmara úmida através de um corpo de ensaio (folha) e para dentro de uma câmara seca contendo um dessecante. Os experimentos de MVTR realizados foram realizados à temperatura ambiente com de uma umidade relativa de câmara úmida de 70%. As taxas de transmissão de vapor de umidade para folhas incorporando as dispersões 3 a 13 são mostradas na figura 2.

Em concretizações da presente invenção, o teor de sólidos total, i. é, uma quantidade combinada de pelo menos um polímero e o pelo menos um agente estabilizante compreende cerca de 25 a cerca de 74 por cento em volume da dispersão aquosa total. Em outras concretizações, a quantidade combinada poderá ser de cerca de 30% a 60%.

A resistência â água/absorção foi medida usando um ensaio de Cobb de acordo com STM D3285-93. A exposição foi de 2 minutos. 0 ensaio envolveu um volume de água conhecido (100 mL) sendo despejado em uma área específica da superfície da tábua (100 cm2). A tábua foi pesada antes e após a exposição e a diferença entre ambas poderá então ser expressa como o peso por unidade de área de água absorvido em um dado tempo; quanto mais baixo o valor de Cobb, melhor o resultado. A figura 3 mostra a resistência à água através do ensaio de Cobb para os exemplos 3 a 13. Esses dados mostram que a quantidade de sal de potássio solúvel tem um efeito detrimental sobre resistência à água/barreira. As amostras que desempenharam melhor ou usaram amônia como a base neutralizante para o EAA ou usaram KOH como base neutralizante para o ácido graxo. Conforme usado aqui, os volumes específicos de artigos de celulose de acordo com concretizações da presente invenção poderão ser de menos que cerca de 3 cm3/g. Em outras concretizações, os volumes específicos poderão variar de 1 cm3/g a 2,5 cm3/g. o volume específico é calculado como o quociente da espessura de uma folha seca, expressa em micra, dividido pelo peso em base seca, expresso em gramas por metro quadrado. 0 volume específico resultante é expresso em centímetros cúbicos por grama. Mais especificamente, a espessura é medida como a espessura total de uma pilha de dez folhas representativas e dividindo a espessura total da pilha por dez, onde cada folha dentro da pilha é colocada com o mesmo lado para cima. A espessura é medida de acordo com método de ensaio TAPPI T411 om-89 "Thickness (caliper) of Paper, Paperboard, and Combined Board" com Nota 3 para flhas empilhadas. 0 micrômetro usado para realizar o T411 om-89 é um Tissue Caliper Tester Emveco 200-A, comercialmente disponível da Emveco, Inc., Newberg, Oregon. 0 micrômetro tem uma carga de 2,00 quiloPascals (132 gramas por polegada quadrada), uma "pressure foot área" de 2500 milímetros quadrados, um "pressure foot diameter" de 56,42 milímetros, um tempo de residência de 3 segundos e uma taxa de abaixamento de 0,8 milímetros por segundo.

Método CRYSTAF Padrão

Distribuições de ramificação são determinadas por análise de fracionamento por cristalização (CRYSTAF) usando uma unidade CRYSTAF 200 comercialmente disponível da Polymer- Char, Valencia-Espanha. As amostras são dissolvidas em 1,2,4-triclorobenzeno a 160°C (0,66 mg/mL) durante lhe estabilizadas a 95°C durante 45 minutos. As temperaturas de amostragem variam de 95 a 30ºC a uma taxa de resfriamento de 0,2°C/min. Um detector de infravermelho é usado para medir as concentrações de soluções de polímeros. A concentração cumulativa de solúveis é medida à medida que o polímero cristaliza enquanto a temperatura decresce. A derivada analítica do perfil cumulativo reflete a distribuição de ramificação de cadeia curta do polímero.

A temperatura pico e a área de CRYSTAF são identificadas pelo módulo de análise de pico incluído no Software de CRYSTAF (Versão 2001.b, Polymer-Char, Valencia, Espanha). A rotina de busca de pico CRYSTAF identifica uma temperatura pico como um máximo na curva dW/dT e a área entre as maiores inflexões positivas de cada lado do pico identificado na curva de derivada. Para calcular a curva de CRYSTAF, os parâmetros de processamento preferidos têm uma temperatura limite de 70°C e com parâmetros de alisamento acima do limite de temperatura de 0,1, e abaixo do limite de temperatura de 0,3.

Módulo Flexural/Secante/Módulo de Armazenamento Amostras são moldadas por compressão usando ASTM D1238. Os módulos flexural e secante a 2 por cento são medidos de acordo com ASTM D-790. 0 módulo de armazenamento é medido de acordo com ASTM D 5026-01 ou técnica equivalente.

Método Padrão de DSC

Os resultados de Caloria de Varredura Diferencial são determinados usando um DSC TAI modelo Q1000 equipado com um acessório de resfriamento e um auto-amostrador. Um fluxo de gás de purga de nitrogênio de 50 mL/min é usado. A amostra é comprimida até uma película fina e fundida em uma prensa a cerca de 175°C e então resfriada ao ar até a temperatura ambiente (25°C). 3-10 mg de material são então cortados na forma de um disco de 6 mm de diâmetro, precisamente pesado, colocado em uma panela de alumínio leve (cerca de 50 mg), e então fechada por recravamento. O comportamento térmico da amostra é investigado com o seguinte perfil de temperatura. A amostra é rapidamente aquecida até 180°C e mantida isotermicamente durante 3 minutos de maneira a remover qualquer histórico térmico anterior. A amostra é então resfriada até -40°C a uma taxa de resfriamento de 10°C/min e mantida a -40°C durante 3 minutos. A amostra é então aquecida até 150°C a uma taxa de aquecimento de 10°C/min. As curvas de resfriamento e segundo aquecimento são registradas. O pico de fusão de DSC é medido como o máximo na taxa de fluxo de fundido (W/g) com relação à linha base linear traçada entre -30°C e o fim da fusão. 0 calor de fusão é medido como a área sob a curva de fusão entre -3 0°C e o fim da fusão usando uma linha base linear. A calibragem do DSC é feita conforme segue. Primeiro, é obtida uma linha base correndo uma DSC a partir de -90°C sem nenhuma amostra na panela de alumínio. Então, 7 miligramas de uma amostra fresca de índio é analisada aquecendo a amostra até 180°C, resfriando a amostra até 14 0°C a uma taxa de 10°C/min seguido de manter a amostra de 14 9°C a 180°C a uma taxa de aquecimento de 10°C/min. O calor de fusão e o surgimento de fusão da amostra de índio são determinados e verificados como estando entre 0,5°C a partir de 156,6°C para o surgimento de fusão e dentro de 0,5 J/g a partir de 28,71 J/g para o fim da fusão. Então, água deionizada é analisada resfriando uma pequena gota de amostra fresca na panela de DSC de 2 5°C para -30°C a uma taxa de resfriamento de 10°C por minuto. A amostra é mantida isotermicamente a - 30°C durante 2 minutos e aquecida até 30°C a uma taxa de aquecimento de 10°C por minuto. 0 surgimento da fusão é determinado e verificado como estando dentro de 0,5°C a partir de 0°C.

Método de GPC

O sistema cromatográfico de permeação de gel consiste de um instrumento Polymer Laboratories Modelo PL-210 ou Polymer Laboratories Modelo PL-220 A coluna e os compartimentos em carrossel são operados a 140°C. São usadas três colunas Mixed-B de 10 micra da Polymer Laboratories. O solvente é 1,2,4 -triclorobenzeno. As amostras são preparadas a uma concentração de 0,1 grama de polímero em 50 mililitros de solvente contendo 200 ppm de hidroxitolueno butilado (BHT). Amostras são preparadas agitando ligeiramente durante 2 horas a 140°C. O volume de injeção usado é de 100 microlitros e a taxa de fluxo é de 1,0 mL/minuto.

A calibração da coluna de GPC é realizada com 21 padrões de poliestireno com distribuição de peso molecular estreita com pesos moleculares variando de 580 a 8.400.000, arranjados em 6 misturas de "coquetel" com pelo menos uma década de separação entre pesos moleculares individuais. Os padrões são comprados da Polymer Laboratories (Shropshire, UK). Os padrões de poliestireno são preparados a 0,025 grama em 50 mililitros de solvente para pesos moleculares iguais a ou maiores que 1.000.000 e 0,05 grama em 50 mL de solvente para pesos moleculares menores que 1.000.000. Os padrões de poliestireno são dissolvidos a 80°C com ligeira agitação durante 30 minutos. As misturas de padrões estreitos são processadas antes e de maneira a decrescer do componente de mais alto peso molecular para minimizar a degradação. Os pesos moleculares pico dos padrões de poliestireno são convertidos em pesos moleculares de polietileno usando a seguinte equação (conforme descrito por Williams e Ward, J. Polym. Sci., Polym. Let., 6, 621 (1968)). Mpolietileno= 0 , 4 3 1 (Mpoiiestireno).

Cálculos de pesos moleculares equivalentes de polietileno são realizados usando software Siscotek TriSEC Versão 3.0.

Densidade

Amostras para medições de viscosidade são preparadas de acordo com ASTM D 1928. Medições são feitas dentro de uma hora da prensagem usando ASTM D7 92, Método B.

ATREF A análise por fracionamento por eluição e elevação de temperatura analítico (ATREF) é conduzida de acordo com o método descrito na patente U.S. n° 4.798.081 e Wilde, L.; Ryle, T.R.; Knobeloch, D.C.; Peat, I.R.; Determination of Branching Distributions in Polyethylene and Ethylene Copolyiners, J. Poly. Sci., 20, 441-445 (1982), que são aqui integralmente incorporados por referência. A composição a ser analisada é dissolvida em triclorobenzeno e deixada cristalizar em uma coluna contendo um suporte inerte (glóbulos de aço inoxidável) lentamente reduzindo a temperatura até 20°C a uma taxa de resfriamento de 0,l°C/min. A coluna é equipada com um detector de infravermelho. Uma curva de cromatograma de ATREF é então gerada eluindo a amostra de polímero cristalizada da coluna lentamente aumentando a temperatura do solvente eluente (triclorobenzeno) de 2 0 para 120°C a uma taxa de l,5°C/min. Análise de NMR de C13

As amostras são preparadas adicionando aproximadamente 3 g de uma mistura a 50/50 de tricloroetano- d2/ortodiclorobenzeno a uma amostra de 0,4 g em um tubo de NMR de 10 mm. As amostras são dissolvidas e homogeneizadas aquecendo o tubo e seu conteúdo até 150°C. Os dados são coletados usando espectrômetro JEOL

EclipseMR 400 de MHz ou um espectrômetro Varian Unity PIusmr de 4 0OMHz, correspondente a uma freqüência de ressonância de 100,5 MHz. Os dados são adquiridos usando 4 000 transientes por arquivo de dados com um retardo de repetição de pulso de 6 segundos. Para alcançar um mínimo de sinal-para-ruído para análise quantitativa, arquivos de dados múltiplos são adicionados em conjunto. A largura espectral é de 25.000 Hz com um tamanho de arquivo mínimo de 32K pontos de dados. As amostras são analisadas a 130°C em uma sonda de banda de 10 mm de amplitude. A incorporação de comonômero é determinada usando o método da tríade de Randall (Randall, J.C., JMS-Ver. Macrom. Chem. Phys., C29, 201-317 (1989), que é aqui integralmente incorporado por referência, índice de Bloco

Os interpolímeros de etileno/a-olefina são caracterizados por um índice de bloco médio, ABI, que é maior que zero e até cerca de 1,0 e uma distribuição de peso molecular, M„/Mn, maior que cerca de 1,3. 0 índice de bloco médio, ABI, é a média ponderai do índice de bloco ("BI") para cada uma das frações de polímero obtidas no TREF preparativo (i. é, fracionamento de um polímero por Fracionamento por Eluição e Elevação de Temperatura) de 20°C e 110°C, com um incremento de 5°C (apesar de que outros incrementos de temperatura, tais como 1°C, 2°C, 10°C, também poderão ser usados).

<formula>formula see original document page 63</formula>

onde BIi é o índice de bloco para a iésima fração do interpolímero de etileno/a-olefina obtido em TREF preparativo, e Wi é a percentagem em peso da iésima fração. Semelhantemente, a raiz quadrada do segundo momento em torno da média, daqui por diante referida como índice de bloco médio ponderai de segundo momento, poderá ser definido como segue:

<formula>formula see original document page 63</formula>

onde N é definido como o número de frações com BIi maiores que zero. Com referência à figura 9, para cada fração de polímero, BI é definido por uma ou mais das seguintes equações (ambas as quais dão o mesmo valor de BI) :

<formula>formula see original document page 63</formula>

onde Tx é a temperatura de eluição de ATREF (i. é, ATREF analítico) para a iésima fração (preferivelmente expressa em Kelvin), Px é a fração molar de etileno para a iésima fração, que poderá ser medida por NMR ou IR conforme descrito abaixo. Pab é a fração molar de etileno de todo o interpolímero de etileno/α-olefina (antes do fracionamento), que também poderá ser medida por NNR ou IR. Ta e Pa são a temperatura de eluição de ATREF e a fração molar de etileno para "segmentos duros" puros (que se referem aos segmentos cristalinos do interpolímero) .

Como uma aproximação ou para polímeros onde a composição de "segmento duro" for desconhecida, os valores de Ta e Pa são ajustados para aqueles do homopolímero de polietileno de alta densidade.

Tab é a temperatura de eluição de ATREF para um copolímero aleatório da mesma composição (tendo uma fração molar de etileno de PAB) e peso molecular do copolímero inventivo. Tab poderá ser calculada a partir da fração molar de etileno (medida por NMR) usando a seguinte equação:

Ln Pab = a/Tab + β onde a e β são duas constantes que poderão ser determinadas por uma calibragem usando um número de frações de TREF preparativas bem caracterizadas de um copolímero aleatório de composição ampla e/ou copolímeros de etileno aleatórios bem caracterizados com composição estreita. Deverá ser notado que α e β poderá variar de instrumento para instrumento. Ademais, necessitar-se-ia criar uma curva apropriada com a composição de polímero de interesse, usando faixas de peso molecular e tipo de comonômero apropriadas para as frações de TREF preparativas e/ou copolímeros aleatórios usados para criar a calibragem. Existe um ligeiro efeito de peso molecular. Se a curva de calibragem for obtida de faixas de peso molecular semelhantes, tal efeito seria essencialmente negligenciável. Em algumas concretizações, conforme ilustrado na figura 8, copolímeros de etileno aleatórios e/ou frações preparativas de TREF de copolímeros aleatórios satisfazem à seguinte relação:

Ln P = -237, 83/Tatref + 0,639

A equação de calibragem acima relaciona a fração molar de etileno, P, à temperatura de eluição de ATREF analítico. TAtrfef/ para copolímeros aleatórios de composição estreita e/ou frações de TREF preparativo de copolímeros de composição aleatória ampla. Txo é a temperatura de ATREF para um copolímero aleatório da mesma composição (i. é, o mesmo tipo e teor de comonômero) e o mesmo peso molecular e tendo uma fração molar de etileno de Px. Txo também poderá ser calculado a partir de LnPx = α/ΤΧ0 + β de uma fração molar Px medida. Contrariamente, Pxo é a fração molar de etileno para um copolímero aleatório de mesma composição (i. é, o mesmo tipo e teor de comonômero) e o mesmo peso molecular e tendo a mesma temperatura de ATREF de Tx, que poderá ser calculada a partir de Ln Pxo = α/Tx + β usando um valor medido de Tx.

Uma vez tendo sido obtido o índice de bloco (BI) para cada fração de TREF preparativo, o índice de bloco médio ponderai, ABI, para todo o polímero poderá ser calculado.

Propriedades Mecânicas - Deformação, Histerese, e Rasgamento

0 comportamento de tensão-esforço em tensão uniaxial é medido usando corpos de prova microtênseis ASTM D 1708. As amostras são estiradas com um Instron a 500% min"1 a 21°C. A resistência limite de tração e o alongamento na ruptura são reportados com base em 5 corpos de prova. A histerese a 100% e 300% é determinada a partir de carregamento cíclico a esforços de 100% e 300% usando corpos de prova microtênseis ASTM D 1708 com um instrumento Instron. A amostra é carregada e descarregada a 267% para 3 ciclos a 21°C. Experimentos cíclicos a 300% e 80°C são conduzidos usando uma câmara ambiental. No experimento a 80°C, a amostra é deixada equilibrar durante 4 5 minutos na temperatura de ensaio antes de testar. No experimento de 21°C, 300%, a tensão retrativa a 150% de esforço para o primeiro ciclo de descarregamento é registrada. 0 percentual de recuperação para todos os experimentos é calculado a partir do primeiro ciclo de descarregamento usando o esforço no qual a carga retornou à linha base. 0 percentual de recuperação é definido como: Recuperaçao % = <formula>formula see original document page 66</formula>

onde é um esforço tomado de um carregamento cíclico e ε0 é o esforço onde a carga retorna à linha base durante o 1° ciclo de descarregamento.

Vantajosamente, uma ou mais concretizações da presente invenção poderão prover para a produção de produtos de celulose melhorados, comparativamente com composições da técnica anterior.

Conquanto a invenção tenha sido descrita com relação a um número limitado de concretizações, aqueles entendidos no assunto, pelo beneficio deste descritivo, apreciarão que outras concretizações poderão ser vislumbradas que não partem da abrangência da invenção conforme divulgada aqui. Conseqüentemente, a abrangência da invenção deverá ser limitada apenas pelas reivindicações apensas. Todos os documentos de prioridade são aqui integralmente incorporados por referência para todas as jurisdições onde tal incorporação seja permitida. Ademais, todos os documentos citados aqui, incluindo procedimentos de ensaios, são aqui integralmente incorporados por referência para todas as jurisdições onde tal incorporação seja permitida.

Claims

1. Método para formar um artigo de celulose, caracterizado pelo fato de compreender: incorporar fibras de celulose com um composto, sendo que o composto compreende: pelo menos um polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno e misturas destes; pelo menos um agente estabilizante de polímero; água; e sendo que uma quantidade combinada do pelo menos um polímero e o pelo menos um agente estabilizante compreendem cerca de 25 a cerca de 74 por cento em volume da dispersão aquosa; e formar um artigo de celulose tendo um volume específicode menos que 3 cm3/g.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o incorporar compreender pelo menos um método selecionado do grupo consistindo de pré-tratamento de uma polpa de fibras usada para fazer uma folha contínua de papel, adição à extremidade molhada de um processo de fabricação de papel, tratamento durante ou após formar uma folha contínua de papel, aplicação durante ou após um estágio de secagem de um processo de fabricação de papel, e combinações destes.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a adição compreender misturar o composto com uma pasta aquosa de fibras.

4. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a aplicação compreender revestir, aspergir, extrudar, impregnar, ou espatular o composto a ou sobre a folha contínua de papel.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a incorporação resultar no artigo tendo um peso total de polímero de cerca de 2,5 a cerca de 300 kg de polímero por tonelada métrica do artigo.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a incorporação resultar no artigo tendo um peso total de polímero entre cerca de 1 g/m2 e 10 g/m2.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a incorporação resultar em uma camada do polímero e agente estabilizante polimérico tendo uma espessura de menos que cerca de 15 micra.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de a incorporação resultar em uma camada do polímero e agente estabilizante polimérico tendo uma espessura de menos que cerca de 5 micra.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de as fibras compreenderem pelo menos uma selecionada do grupo consistindo de fibras células naturais, fibras células sintéticas, e misturas destas.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o estabilizante compreender um copolímero de etileno-ácido parcialmente ou plenamente neutralizado.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de o copolímero de etileno-ácido ser neutralizado de cerca de 50 por cento a cerca de 110 por cento em uma base molar.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, o copolímero de etileno-ácido ser pelo menos um selecionado do grupo consistindo de etileno-ácido acrílico e etileno- ácido metacrílico.

13. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de compreender reverter pelo menos uma porção das fibras incorporadas com o composto, e sendo que o copolímero compreende um copolímero de etileno-ácido acrílico.

14. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o agente estabilizante polimérico compreender um copolímero de etileno-ácido acrílico, sendo que o pelo menos um polímero tem um ponto de fusão de menos que 110°C, e sendo que o copolímero de etileno-ácido é neutralizado com cerca de 50 por cento a cerca de 100 por cento em uma base molar.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de o copolímero de etileno-ácido compreender de cerca de 10 a cerca de 50 por cento em peso do teor total de sólidos da dispersão.

16. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o agente estabilizante compreender de cerca de 2 a cerca de 40 por cento em peso do teor total de sólidos da dispersão.

17. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o artigo de celulose ter um valor de resistência a óleo e graxa de pelo menos 9, conforme medido usando um kit de teste a um tempo de exposição de 15 segundos.

18. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o artigo de celulose ter um valor de resistência à água de menos que cerca de 10 g/m2/120 segundos conforme medido de acordo com o ensaio de Cobb.

19. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o artigo de celulose ter uma taxa de transmissão de vapor de umidade de menos que cerca de 200 g/m2/24 horas medida a temperatura ambiente e uma umidade relativa na extremidade molhada de 70 por cento.

20. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda aplicar calor, a cerca de 100°C a cerca de 140°C, à mistura incorporada.

21. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o artigo ser papel, cartolina, papelão corrugado, papel de parede, ou papel grau fotográfico.

22. Artigo baseado em celulose, tendo um volume específico de menos que 3 cm3/g, caracterizado pelo fato de compreender: uma composição baseada em celulose; e um composto aplicado, sendo que o composto aplicado, na ocasião da aplicação, compreende uma dispersão aquosa compreendendo: pelo menos um polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno e misturas destes; pelo menos um agente estabilizante, sendo que o agente estabilizante compreende um copolímero de etileno-ácido parcialmente ou plenamente neutralizado; e água ; sendo que o artigo tem um valor de resistência ou óleo e à graxa de pelo menos 9 conforme medido usando um kit de ensaio a um tempo de exposição de 15 segundos.

23. Artigo baseado em celulose, tendo um volume específico de menos que 3 cm3/g, caracterizado pelo fato de compreender: uma composição baseada em celulose; e um composto aplicado, sendo que o composto aplicado, na ocasião da aplicação, compreende uma dispersão aquosa compreendendo: pelo menos um polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno e misturas destes; pelo menos um agente estabilizante, sendo que o agente estabilizante compreende um copolímero de etileno-ácido parcialmente ou plenamente neutralizado; e água; sendo que o artigo tem um valor de resistência à água de menos que cerca de 10 g/m2/12 0 segundos conforme medido através do ensaio de Cobb.

24. Artigo baseado em celulose, tendo um volume específico de menos que 3 cm3/g, caracterizado pelo fato de ser obtido por um processo compreendendo: prover fibras de polpa ao processo; incorporar as fibras a um composto, sendo que o composto compreende uma dispersão aquosa compreendendo: pelo menos um polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico de baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno e misturas destes; pelo menos um agente estabilizante; água; sendo que o processo compreende: formar uma dispersão aquosa das fibras de polpa; formar a suspensão aquosa como uma folha contínua de papel; remover pelo menos uma porção da água da folha contínua de papel.

25. Método para formar um artigo de celulose, caracterizado pelo fato de compreender: aplicar um composto a uma composição baseada em celulose, sendo que o composto compreende uma dispersão aquosa compreendendo: pelo menos um polímero selecionado do grupo consistindo de consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes; pelo menos um agente estabilizante; e água; formar uma suspensão aquosa da composição baseada em celulose; formar a suspensão aquosa como uma folha contínua de papel; secar a folha de papel contínua, a dita folha de papel contínua tendo um volume específico de menos que 3 cm3/g.

26. Artigo baseado em celulose, termicamente ligado, tendo um volume específico de menos que 3 cm3/g, caracterizado pelo fato de ser formado por um processo compreendendo: prover fibras de polpa a um processo; incorporar as fibras com um composto, sendo que o composto compreende uma dispersão aquosa compreendendo: pelo menos um polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico de baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno e misturas destes; pelo menos um agente estabilizante; água ; sendo que o processo compreende: formar uma suspensão aquosa das fibras de polpa; formar a suspensão aquosa como uma folha contínua de papel; secar a folha contínua de papel e termicamente ligar com pressão e calor durante ou após secar.

27. Artigo baseado em celulose, termicamente gravado ou termoformado, tendo um volume específico de menos que 3 cm3/g, caracterizado pelo fato de ser formado por um processo compreendendo: prover fibras de polpa a um processo; incorporar as fibras com um composto, sendo que o composto compreende uma dispersão aquosa compreendendo: pelo menos um polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico de baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno e misturas destes; pelo menos um agente estabilizante; água ; sendo que o processo compreende: formar uma suspensão aquosa das fibras de polpa; formar a suspensão aquosa como uma folha contínua de papel; secar a folha contínua de papel e termicamente gravar ou termoformar com calor durante ou após secar.

28. Artigo baseado em celulose, caracterizado pelo fato de ser formado pelo processo conforme definido na reivindicação 1, sendo que o artigo de celulose contém menos que 50% p/p de celulose.

29. Artigo baseado em celulose, caracterizado pelo fato de ser formado pelo processo conforme definido na reivindicação 1, sendo que o artigo de celulose contém mais que ou igual a 50% p/p de celulose.

30. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda a etapa de remover pelo menos uma porção de água a uma temperatura na faixa de menos que o ponto de fusão do dito polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes.

31. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda a etapa de remover pelo menos uma porção de água a uma temperatura na faixa de igual a ou mais que o ponto de fusão do dito polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes.

32. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda a etapa de aumentar a temperatura do dito composto incorporado à dita fibra de celulose até uma temperatura na faixa de menos que o ponto de fusão do dito polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes.

33. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda a etapa de aumentar a temperatura do dito composto incorporado à dita fibra de celulose até uma temperatura na faixa de igual a ou mais que o ponto de fusão do dito polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes.

34. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de a dita folha de papel contínua ser secada a uma temperatura na faixa de menos que o ponto de fusão do dito polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes.

35. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de a dita folha de papel contínua ser secada a uma temperatura na faixa de igual a ou mais que o ponto de fusão do dito polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes.

36. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de compreender ainda a etapa de aumentar a temperatura da dita folha de papel contínua até uma temperatura na faixa de menos que o ponto de fusão do dito polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes.

37. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de compreender ainda a etapa de aumentar a temperatura da dita folha de papel contínua até uma temperatura na faixa de igual a ou mais que o ponto de fusão do dito polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes.

38. Método, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de a dita folha de papel contínua ser secada a uma temperatura na faixa de menos que o ponto de fusão do dito polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes.

39. Método, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de a dita folha de papel contínua ser secada a uma temperatura na faixa de igual a ou mais que o ponto de fusão do dito polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes.

40. Método, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de compreender ainda a etapa de aumentar a temperatura da dita folha de papel contínua até uma temperatura na faixa de menos que o ponto de fusão do dito polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes.

41. Método, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de compreender ainda a etapa de aumentar a temperatura da dita folha de papel contínua até uma temperatura na faixa de igual a ou mais que o ponto de fusão do dito polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes.

42. Método, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de a dita folha de papel contínua ser secada a uma temperatura na faixa de menos que o ponto de fusão do dito polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes.

43. Método, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de a dita folha de papel contínua ser secada a uma temperatura na faixa de igual a ou mais que o ponto de fusão do dito polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes.

44. Método, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de compreender ainda a etapa de aumentar a temperatura da dita folha de papel contínua até uma temperatura na faixa de menos que o ponto de fusão do dito polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes.

45. Método, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de compreender ainda a etapa de aumentar a temperatura da dita folha de papel contínua até uma temperatura na faixa de igual a ou mais que o ponto de fusão do dito polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes.

46. Artigo baseado em celulose, caracterizado pelo fato de compreender: uma composição baseada em celulose; uma película compreendendo: uma fase de polímero base contínua, sendo que o dito polímero é selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes; e uma fase de agente estabilizante discreta dispersa na dita fase de polímero base contínua; sendo que o dito artigo de celulose tem um volume específico de menos que 3 cm3/g.

47. Artigo baseado em celulose, caracterizado pelo fato de compreender: uma composição baseada em celulose; uma película compreendendo: uma fase de agente estabilizante contínua; uma fase de polímero base discreta dispersa na dita fase de agente estabilizante contínua, sendo que o dito polímero é selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes; sendo que o dito artigo de celulose tem um volume específico de menos que 3 cm3/g.

48. Artigo baseado em celulose, caracterizado pelo fato de compreender: uma composição baseada em não celulósico; uma película compreendendo: uma fase de agente estabilizante contínua; uma fase de polímero base discreta dispersa na dita fase de agente estabilizante contínua, sendo que o dito polímero é selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes.

49. Artigo baseado em celulose, caracterizado pelo fato de compreender: uma composição baseada em não celulósico; uma película compreendendo: uma fase de polímero base contínua, sendo que o dito polímero é selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes; e uma fase de agente estabilizante discreta dispersa na dita fase de polímero base contínua.

50. Método para formar um artigo, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: prover uma composição baseada em não celulósico; prover uma dispersão aquosa, sendo que a dispersão aquosa compreende: pelo menos um polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes; pelo menos um agente estabilizante polimérico; e água; aplicar a dita dispersão aquosa sobre a dita composição baseada em não celulósico; remover pelo menos uma porção de água a uma temperatura na faixa de menos que o ponto de fusão do dito polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes.

51. Método, de acordo com a reivindicação 50, caracterizado pelo fato de a dita etapa de remover pelo menos uma porção de água compreender adicionalmente compreender aumentar a temperatura da dita dispersão aquosa aplicada sobre a dita composição base não celulósica até uma temperatura na faixa de menos que o ponto de fusão do dito polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes.

52. Método para formar um artigo, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: prover uma composição baseada em não celulósico; prover uma dispersão aquosa, sendo que a dispersão aquosa compreende: pelo menos um polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes; pelo menos um agente estabilizante polimérico; e água ; aplicar a dita dispersão aquosa sobre a dita composição baseada em não celulósico; remover pelo menos uma porção de água a uma temperatura na faixa de igual a ou maior que o ponto de fusão do dito polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado em propileno, e misturas destes.

53. Método, de acordo com a reivindicação 52, caracterizado pelo fato de a dita etapa de remover pelo menos uma porção de água compreender adicionalmente compreender aumentar a temperatura da dita dispersão aquosa aplicada sobre a dita composição base não celulósica até uma temperatura na faixa de igual a ou maior que o ponto de fusão do dito polímero selecionado do grupo consistindo de um polímero termoplástico baseado em etileno, um polímero termoplástico baseado propileno, e misturas destes.