ES2286888T3 - Papel absorbente con resistencia a la penetracion. - Google Patents

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Joseph Mitchell
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Abstract

Producto de papel higiénico absorbente, que comprende: una primera lámina celulósica que tiene una o más capas; una segunda lámina celulósica que tiene una o más capas; como mínimo una de dicha primera y segunda láminas que tienen una región que resiste la penetración de fluido, caracterizado porque la región para resistir la penetración de fluido está localizada en el exterior del producto de papel absorbente, y porque dicha lámina o láminas que tienen dicha región para resistir la penetración de fluido comprenden pulpa de sulfito o pulpa blanqueada de forma química, térmica y mecánica, y están tratadas o formadas con un agente de apresto para crear dicha región para resistir la penetración de fluido.

Description

Papel absorbente con resistencia a la penetración.
La presente invención se refiere, de manera general, al sector de la fabricación de papel absorbente, y más específicamente, a un papel absorbente con resistencia a la penetración.
Durante la limpieza después de la micción, la cantidad de papel absorbente utilizado puede ser altamente variable, pero generalmente se utilizan aproximadamente 12 a 15 hojas de papel absorbente por evento para absorber aproximadamente 1 mililitro de orina. Esta cantidad de papel absorbente es aproximadamente 14 veces la cantidad real necesaria en base a la capacidad de absorción del mismo. Utilizando esta cantidad de papel absorbente en exceso se evita que la orina penetre a través de la hoja de papel absorbente y alcance la mano del usuario. Desafortunadamente, esta práctica da lugar a un derroche de papel absorbente, lo cual produce un gasto económico y degrada los recursos medioambientales.
Por consiguiente, un producto de papel absorbente que tiene resistencia a la penetración puede reducir la utilización de hojas de papel absorbente permitiendo la utilización de toda la capacidad absorbente del papel absorbente, reduciendo de este modo el consumo y el gasto innecesario de papel absorbente.
La Patente U.S.A. 5.601.871 da a conocer un papel absorbente que tiene una composición de tratamiento. El documento WO 97/41301 da a conocer un papel absorbente que tiene fibras tratadas con un agente de apresto. La Patente EP 0144658 da a conocer un papel absorbente que tiene una capa de barrera interna.
Tal como se utiliza en la presente invención, el término "agente repelente" se refiere a un agente que resiste la absorción de un líquido, deseablemente un líquido acuoso. El agente repelente puede repeler líquidos mediante el relleno de huecos intersticiales en la estructura fibrosa de un papel absorbente o el recubrimiento de fibras individuales evitando que se absorban los líquidos por las fibras y a través de las mismas, hacia el interior de la estructura fibrosa. El agente repelente puede ser hidrofóbico y puede incluir dichos materiales, tales como agentes de apresto, ceras y látex. Además, el agente repelente puede ser cualquier sustancia química hidrofóbica, tal como el agente vendido bajo el nombre comercial de REACTOPAQUE® por Sequa Chemicals, Inc. en One Sequa Dr., Chester, Carolina del Sur, 29706. La cantidad de agente repelente añadida a las fibras puede ser aproximadamente desde 1 hasta aproximadamente 30 libras por tonelada de fibra (desde aproximadamente 0,45 hasta aproximadamente 13,62 kg por tonelada de fibra), más específicamente desde aproximadamente 1,2 hasta aproximadamente 20 libras por tonelada de fibra (desde aproximadamente 0,54 hasta aproximadamente 9,08 kg por tonelada de fibra), y aún más específicamente, desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 10 libras por tonelada de fibra (desde aproximadamente 0,91 hasta aproximadamente 4,54 kg por tonelada de fibra).
Según la presente invención, se utiliza un agente repelente en forma de agente de apresto para crear una región de resistencia a la penetración del fluido en un producto de papel absorbente.
Tal como se utiliza en la presente invención, el término "látex" se refiere a una dispersión coloidal en agua de polímeros de alta densidad de origen relacionado con la goma natural, tal como la savia del árbol Hevea, o de polímeros de alta densidad sintéticos que se parecen a la goma natural. Los látex sintéticos se pueden fabricar mediante técnicas de polimerización por emulsión a partir de copolímero de estireno-butadieno, resinas de acrilato, acetato de polivinilo, y materiales similares.
Tal como se utiliza en la presente invención, el término "capa" se refiere a un único grosor, nivel, estrato o pliegue que puede quedar dispuesto por encima o por debajo de otra. Un ejemplo de una estructura con varias capas se representa en la figura 3, en la que un producto de papel higiénico absorbente (80) incluye tres capas (84), (86)
y (88).
Tal como se utiliza en la presente invención, el término "lámina" se refiere a un material producido a partir de una caja principal que tiene una o más capas. En la figura 1 se representa un producto de papel higiénico absorbente, a título de ejemplo, que tiene una estructura de dos láminas, en la que un producto (10) incluye dos láminas (22)
y (26).
Tal como se utiliza en la presente invención, el término "cera" se refiere a emulsiones acuosas de partículas pequeñas mantenidas en suspensión mediante agentes emulsionantes y puede incluir materiales, tales como ceras de parafina, cera microcristalina, u otras ceras.
Tal como se utiliza en la presente invención, el término "agente de apresto" se refiere a cualquier sustancia química que inhibe la penetración de líquido en las estructuras de fibras celulósicas. En un texto titulado "Papermaking and Paper Board Making," ("Fabricación de papel y fabricación de cartón") segunda edición, Volumen III, editado por R. G. MacDonald y J. N. Franklin se describen agentes de apresto adecuados.
Los agentes de apresto se añaden habitualmente para controlar la penetración de líquidos acuosos en papel absorbente u otras estructuras de fibras. En muchos casos, se requiere una cierta estructura para su uso final. Cuando se aplican tratamientos de superficie con un equipo convencional, tales como pulverizadores o aplicadores, frecuentemente se requiere un apresto en la hoja base para controlar la recogida de la solución acuosa. Habitualmente se encolan diferentes tipos de papel absorbente, tales como papel absorbente de carnicero, cartón de leche, cartulina, bolsa blanqueada y no blanqueada, papel absorbente fino, canuto de cartón y medio ondulado.
Los agentes de apresto internos, que son los que se aplican a las fibras en la estructura del papel absorbente, proporcionan una velocidad reducida de penetración mediante el retraso de la velocidad de flujo a través de los capilares entre fibras del papel absorbente, tal como se mide según el procedimiento de prueba ASTM D 779-94. Cuando se lleva a cabo el cribado, el ángulo de contacto en la superficie de la fibra es de 90 grados o superior, tal como se mide mediante el procedimiento de prueba ASTM D 5725-95 o el Método de Prueba TAPPI T-458. Los agentes de apresto internos funcionan a través de la utilización de una energía de superficie baja, sustancias químicas que cuando se adhieren a la superficie de celulosa reducen la energía de superficie de la superficie de la fibra.
Los agentes de apresto particularmente adecuados son aprestos ácidos o alcalinos, tales como rocín ácido, anhídrido succínico de alquenilo, dímeros de alquil cetona y dímeros de alquenol ceteno de la fórmula:
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1
en la que R_{1} y R_{2} se basan en cadenas de carbono alifáticas C_{16}-C_{18}, que pueden ser la misma o diferente. Los agentes de apresto disponibles comercialmente, a título de ejemplo, de este tipo son HERCON 79, HERCON 1332, y PRECIS 3000 de Hercules, Inc., Wilmington, Delaware. La cantidad de agente de apresto añadida a las fibras puede ser desde aproximadamente 0,5 hasta aproximadamente 10 libras por tonelada de fibra (desde aproximadamente 0,28 hasta aproximadamente 4,54 kg por tonelada de fibra), más específicamente desde aproximadamente 1,0 hasta aproximadamente 3 libras por tonelada de fibra (desde aproximadamente 0,454 hasta aproximadamente 1,36 kg por tonelada de fibra) y aún más específicamente, desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 2,5 libras por tonelada de fibra (desde aproximadamente 0,91 hasta aproximadamente 1,14 kg por tonelada de fibra).
Tal como se utiliza en la presente invención, el término "región de prevención de penetración" se refiere a un área en un producto de papel absorbente tratado con un agente de apresto. La región de prevención de la penetración impide o detiene la penetración de líquido desde una cara del producto de papel absorbente hasta la otra.
Tal como se utiliza en la presente invención, el término "material celulósico" se refiere a material que se puede preparar a partir de fibras de celulosa de origen sintético u origen natural, tal como de plantas madereras y no madereras. Entre las plantas madereras se incluyen, por ejemplo, árboles de hoja caduca y coníferas. Entre las plantas no madereras se incluyen, por ejemplo, algodón, lino, esparto, hierba, asclepia, paja, yute, cáñamo y bagazo. Las fibras de celulosa se pueden modificar mediante varios tratamientos tales como, por ejemplo, tratamientos térmicos, químicos y/o mecánicos. Se considera que se pueden utilizar fibras de celulosa reconstituidas y/o sintéticas y/o mezcladas con otras fibras de celulosa del material celulósico fibroso. De forma deseable, no se tejen fibras sintéticas en las fibras de material celulósico.
Tal como se utiliza en la presente invención, el término "pulpa" se refiere a material fibroso celulósico de fuentes, tales como plantas madereras y no madereras. Entre las plantas madereras se incluyen, por ejemplo, árboles de hoja caduca y coníferas. Entre las plantas no madereras se incluyen, por ejemplo, algodón, lino, esparto, hierba, asclepia, paja, yute, cáñamo y bagazo. La pulpa se puede modificar mediante varios tratamientos tales como, por ejemplo, tratamientos térmicos, químicos y/o mecánicos. De forma deseable, no se tejen fibras sintéticas en las fibras de pulpa.
Tal como se utiliza en la presente invención, el término "pulpa blanqueada de forma química, térmica y mecánica" se refiere al procesado de material celulósico con vapor, presión y sulfito sódico o peróxido de hidrógeno para ablandar la lignina de la madera entre las paredes celulares y en el interior de las mismas. Además, se añade blanqueante de peróxido alcalino para ablandar adicionalmente y abrillantar las fibras. El término pulpa blanqueada de forma química, térmica y mecánica se puede abreviar a continuación en la presente descripción como "BCTMP" y puede ser más hidrofóbica que la fibra Kraft.
Tal como se utiliza en la presente invención, el término "pulpa de sulfito" se refiere a una pulpa procesada químicamente con una mezcla de ácido sulfuroso e ion bisulfito. Estas sustancias químicas atacan y solubilizan la lignina de la carga de pulpa. La pulpa de sulfito puede ser más hidrofóbica que la fibra Kraft.
Tal como se utiliza en la presente invención, el término "peso base" (a continuación se hace referencia como "BW") es el peso por unidad de área de una muestra y se puede describir como gramo-fuerza por metro cuadrado. El peso base se puede medir utilizando el procedimiento de prueba ASTM D 3776-96 o el Procedimiento de Prueba TAPPI
T-220.
Los problemas y necesidades descritos anteriormente son tratados por la presente invención, que proporciona un producto de papel higiénico absorbente según la reivindicación 1. Con el agente repelente se puede impregnar y/o pulverizar por lo menos una lámina.
La figura 1 es una vista lateral, en alzado, de mayores dimensiones, pero no necesariamente a escala, de un producto de papel higiénico absorbente que tiene una barrera contra la penetración del fluido que no concuerda con la presente invención, pero que se ha mantenido con el objetivo de facilitar la comprensión de ciertas características de los productos según la presente invención.
La figura 2 es una vista lateral, en alzado, de mayores dimensiones, pero no necesariamente a escala, de otro producto de papel higiénico absorbente que tiene una barrera contra la penetración del fluido que no concuerda con la presente invención, pero que se ha mantenido con el objetivo de facilitar la comprensión de ciertas características de los productos según la presente invención.
La figura 3 es una vista lateral, en alzado, de mayores dimensiones, pero no necesariamente a escala, de otro producto de papel higiénico absorbente que tiene una barrera contra la penetración del fluido que no concuerda con la presente invención, pero que se ha mantenido con el objetivo de facilitar la compresión de ciertas características de los productos según la presente invención.
La figura 4 es una ilustración de un proceso, a título de ejemplo, para fabricar un producto de papel higiénico absorbente.
La figura 5 es una ilustración de otro proceso, a título de ejemplo, para fabricar un producto de papel higiénico absorbente.
La figura 6 es una ilustración de otro proceso, a título de ejemplo, para fabricar un producto de papel higiénico absorbente.
La figura 7 comprara gráficamente la percepción de individuos de la penetración del fluido para un rodillo de papel absorbente de control y tres rodillos de papel absorbente de muestra tratados con un agente de apresto.
Haciendo referencia a los dibujos, en los que los numerales de referencia designan las correspondientes estructuras a través de las vistas, y con referencia en particular a las figuras 1-3, se describen tres productos de papel higiénico absorbente (20), (50), y (80). El producto de papel higiénico absorbente (20) puede incluir una primera lámina celulósica (22) y una segunda lámina celulósica (26). El peso base del producto de papel absorbente (20) puede variar desde aproximadamente 8 gramos-fuerza por metro cuadrado (a continuación se puede abreviar como "gsm") hasta aproximadamente 59 gsm, deseablemente desde aproximadamente 17 gsm hasta aproximadamente 34 gsm, y más deseablemente aproximadamente 27 gsm. Cada lámina (22) y (26) puede tener un peso base de aproximadamente
4 gsm.
De forma deseable, cada lámina (22) y (26) incluye, respectivamente, una capa única (24) y (28). La capa (24) se puede tratar con un agente repelente para formar una primera región o barrera (30) de prevención de la penetración de fluido. Opcionalmente, la capa (28) se puede tratar con un agente repelente para formar una segunda región o barrera (32) de prevención de la penetración de fluido. De forma deseable, se pulveriza o aplica un agente de apresto a las capas (28) y (30) para crear, respectivamente, las regiones (30) y (32). Aunque las regiones de penetración del fluido se muestran en el interior del producto de papel absorbente (20), debe entenderse según la presente invención que una o más regiones de penetración están, en cambio, localizadas en el exterior del producto de papel absorbente. Además, se puede formar una lámina (22) ó (26) con un agente repelente creando una región de penetración, tal como se describe a continuación.
Las láminas (22) y (26) se pueden formar a partir de fibras de pulpa utilizando cualquier técnica de fabricación de papel absorbente, y una de dichas técnicas, a título de ejemplo, se describirá a continuación.
Las láminas (22) y (26) se pueden unir entre sí utilizando cualquier medio adecuado, tales como adhesivos o presión aplicada por una rueda de moleteado o unión de láminas. Algunas técnicas de unión, a título de ejemplo, se describen en las Patentes U.S.A. Nos. 5.698.291, 5.622.734 y 5.543.202. Si se utiliza una rueda de moleteado, de forma deseable, sólo los bordes de las láminas (22) y (26) quedan unidos.
El producto de papel higiénico absorbente (50) puede incluir una primera lámina celulósica (52) y una segunda lámina celulósica (58). El peso base del producto de papel absorbente (50) puede variar desde aproximadamente 8 gsm hasta aproximadamente 59 gsm, deseablemente desde aproximadamente 17 gsm hasta aproximadamente 34 gsm, y más deseablemente desde aproximadamente 27 gsm. Cada lámina (54) y (60) puede tener un peso base de aproximadamente 4 gsm.
De forma deseable, la lámina (52) incluye una primera capa (54) y una segunda capa (56), y la lámina (58) incluye una primera capa (60) y una segunda capa (62). La capa (56) se puede tratar con un agente repelente para evitar la penetración de fluido. El agente repelente, tal como un agente de apresto, se puede pulverizar o impregnar sobre la capa (56), o alternativamente, el agente repelente, tal como una cera, látex, o un químico hidrofóbico, se puede incorporar en la capa (56) durante el proceso de fabricación de papel absorbente. Opcionalmente, la capa (62) se puede tratar con un agente repelente para evitar la penetración del fluido. El agente repelente, tal como un agente de apresto, se puede pulverizar o impregnar sobre la capa (62), o alternativamente, el agente repelente, tal como una cera o látex, se puede incorporar en la capa (62) durante el proceso de fabricación de papel absorbente. Adicionalmente, se puede utilizar una serie de agentes repelentes, que se pueden pulverizar y/o incorporar en las capas (56) y/o (62).
Las capas (54), (56), (60) y (62) se pueden formar utilizando cualquier técnica de fabricación de papel absorbente adecuada, y una de dichas técnicas se describirá, a título de ejemplo, a continuación. De forma deseable, las capas (54) y (56) se procesan a través de una caja principal o caja de alimentación para formar una lámina (52), y las capas (60) y (62) se procesan a través de una caja principal para formar una lámina (58). Las láminas (52) y (58) se pueden unir entre sí utilizando cualquier medio adecuado, tales como adhesivos o presión aplicada por una rueda de moleteado. Algunas técnicas de unión, a título de ejemplo, se describen en las Patentes U.S.A. Nos. 5.698.291, 5.622.734 y 5.543.202. Si se utiliza una rueda de moleteado, de forma deseable sólo los bordes de las láminas (52) y (58) quedan unidos.
El producto de papel higiénico absorbente (80) puede incluir una primer lámina celulósica (82). El peso base del producto de papel absorbente (80) puede variar desde aproximadamente 8 gsm hasta aproximadamente 59 gsm, deseablemente desde aproximadamente 17 gsm hasta aproximadamente 34 gsm, y más deseablemente aproximadamente 27 gsm. De forma deseable, la lámina (82) incluye una primera capa (84), una segunda capa (86) y una tercera capa (88). La capa (86) se puede tratar con un agente repelente para evitar la penetración de fluido. El agente repelente, tal como un agente de apresto, se puede pulverizar sobre la capa (86), o alternativamente, el agente repelente, tal como una cera, látex, o un químico hidrofóbico, se puede incorporar en la capa (86) durante el proceso de fabricación del papel absorbente. Adicionalmente, se puede utilizar una serie de agentes repelentes, que se pueden pulverizar y/o incorporar en la capa (86).
Las capas (84), (86), (88) se pueden formar utilizando cualquier técnica de fabricación de papel absorbente adecuada, y una de dichas técnicas se describirá a continuación. Las capas (84), (86) y (88) se pueden procesar a través de una caja principal para formar la lámina (82). Alternativamente, el producto de papel higiénico absorbente (80) se puede formar a partir tres láminas de una capa correspondientes a las capas (84), (86), (88). Las láminas se pueden unir entre sí tal como se ha descrito anteriormente para formar un producto de láminas (80) que tiene un total de tres capas.
Los productos de papel absorbente (20), (50) y (80) tienen regiones que proporcionan una resistencia a la penetración que impiden o ralentizan la absorción de fluido a través del papel absorbente. Debe entenderse que algunas pulpas, tales como pulpa de sulfito o BCTMP, tienen propiedades de resistencia a la penetración. De esta manera, según la presente invención, estas pulpas se utilizan como ayuda para ralentizar la absorción. Además, el papel higiénico absorbente de la presente invención, a diferencia del papel absorbente facial convencional, no puede contener materiales aglutinantes resistentes a la humedad de forma permanente. Entre los materiales aglutinantes resistentes a la humedad se pueden incluir poliamida-epiclorhidrina, poliacrilamidas, látex de estiren-butadieno, polivinil alcohol insolubilizado, urea-formaldehído, polietilenimina, polímeros de quitosán, y mezclas de los mismos. Generalmente, no es deseable añadir al papel higiénico absorbente materiales aglutinantes resistentes a la humedad de forma permanente, ya que estos materiales impiden la disolución del papel absorbente en la taza del inodoro.
Se entenderá que, según la presente invención, el producto de papel absorbente tiene por lo menos dos láminas, como mínimo, con una lámina tratada o formada con un agente de apresto para crear una región para resistir la penetración de fluido que está localizada en el exterior del producto. La lámina o láminas que tienen la región para resistir la penetración de fluido comprenden pulpa de sulfito o pulpa blanqueada de forma química, térmica y mecánica.
Las figuras 4-6 representan procesos, a título de ejemplo, para formar, respectivamente, productos de papel absorbente (20), (50) y (80). Aunque las líneas de formación de papel absorbente indicado a continuación utilizan ondulado o crepado, también se puede utilizar líneas de formación de papel absorbente no plisadas, tales como las descritas en las Patentes U.S.A. Nos. 5.048.589 y 5.399.421.
La figura 4 representa un proceso, a título de ejemplo, para formar el producto de papel higiénico absorbente (20), que puede incluir una línea de pasta húmeda (102) y una línea de formación de papel absorbente (156). La línea de pasta húmeda (102) puede incluir una caja (104), un tanque almacenador de pasta (108) y una bomba de paletas (116).
De forma deseable, la caja (104) almacena una suspensión acuosa de fibras para la fabricación de papel absorbente, tales como la pulpa de sulfito o BCTMP, que se suministra a través de una corriente (106) al tanque almacenador de pasta (108) para mantener un cabezal a presión constante. Se puede enviar una corriente de salida (112) del tanque almacenador de pasta (108) a la bomba de paletas (116). A continuación, se puede enviar una descarga (118) desde la bomba de paletas (116) a la línea de formación de papel absorbente (156).
La línea de formación de papel absorbente (156) puede incluir una caja principal (120), una tela de formación (124), un rodillo de formación (126), un fieltro de presión (128), un rodillo de presión con vacío (130), un secador Yankee (136), una cubierta para el aire (140), una cuchilla separadora (144), y un carrete de enrollado (152). De forma deseable, la caja principal (120) recibe la descarga (118) de la bomba de paletas (116) e inyecta o deposita de forma continua la suspensión acuosa de fibra de papel absorbente entre la tela de formación (124) y el fieltro de presión (128), que está parcialmente enrollado alrededor del rodillo de formación (126). El agua se puede eliminar de la suspensión a través de la tela de formación (124) mediante fuerza centrífuga a medida que el elemento laminar nuevamente formado atraviesa el arco del rodillo de formación (126). De forma deseable, se elimina el agua del elemento laminar húmedo hasta obtener una consistencia de aproximadamente un 12 por ciento en peso en seco antes de llegar al rodillo de presión con vacío (130).
Después de separar la tela de formación (124) y el fieltro de presión (128), el elemento laminar húmedo se puede transportar en el fieltro de presión (128) al rodillo de presión con vacío (130), en el que se puede presionar contra el secador Yankee (136) para el secado.
Se puede pulverizar de manera uniforme y continua una mezcla acuosa de adhesivos a través de un carrete de pulverización (132) sobre la superficie del secador del secador Yankee (136). El punto de aplicación sobre la superficie del secador puede estar entre la cuchilla (144) y el rodillo de presión con vacío (130). La mezcla de adhesivos puede ayudar en la adhesión del elemento laminar al secador Yankee (136), y, de este modo, puede aumentar el rendimiento del ondulado o crepado cuando se extrae la hoja del secador (136) a través de la cuchilla (144). La hoja plisada se puede enrollar en el carrete de enrollado (152) en la sección de bobina, que funciona a una velocidad aproximadamente un 30% más lenta que el secador (136). Se puede aplicar un agente repelente, tal como un agente de apresto, al elemento laminar seco mediante la pulverización de una solución acuosa a través del carrete de pulverización (148) localizado entre la cuchilla (144) y el carrete de enrollado (152). Alternativamente, el agente repelente se puede pulverizar o recubrir sobre el elemento laminar de papel absorbente en movimiento, antes del rodillo de presión (130) o después de que el elemento laminar de papel absorbente se haya transferido al secador Yankee (136).
La figura 5 representa un proceso, a título de ejemplo, (200) para formar una única lámina del producto de papel higiénico absorbente (50), tal como la lámina (52). El proceso (200) puede incluir líneas de pasta húmeda (210) y (230), y una línea de formación de papel absorbente (256).
La línea de pasta húmeda (210) puede incluir una caja (214), un tanque almacenador de pasta (218), y una bomba de paletas (216). La caja (214) puede almacenar una suspensión acuosa de fibras para la fabricación de papel absorbente, tales como la pulpa de sulfito o BCTMP, que se puede suministrar a través de una corriente (216) al tanque almacenador de pasta (218) para mantener un cabezal a presión constante. Se puede enviar una corriente de salida (222) del tanque almacenador de pasta (218) a la bomba de paletas (226). A continuación, se puede enviar una descarga (228) desde la bomba de paletas (226) a la línea de formación de papel absorbente (256).
La línea de pasta húmeda (230) puede incluir una caja (234), un tanque almacenador de pasta (238) y una bomba de paletas (246). La caja (214) puede almacenar una suspensión acuosa de fibras para la fabricación de papel absorbente, que se puede suministrar a través de una corriente (236) al tanque almacenador de pasta (238) para mantener un cabezal a presión constante. Se puede añadir una cantidad de agente repelente (240), tal como una cera, látex, sustancia química hidrofóbica y/o agente de apresto al tanque almacenador de pasta (238) para formar una capa de pulpa que tiene propiedades de prevención de penetración de fluido. Se puede enviar una corriente de salida (242) del tanque almacenador de pasta (238) a la bomba de paletas (246). A continuación, se puede enviar una descarga (248) desde la bomba de paletas (246) a la línea de formación de papel absorbente (256).
De forma deseable, la línea de formación de papel absorbente (256) incluye una caja principal con capas (260), una tela de formación (264), un rodillo de formación (266), un fieltro de presión (268), un rodillo de presión con vacío (270), un secador Yankee (276), una cubierta para el aire (280), una cuchilla (284), y un carrete de enrollado (288). La caja principal (120) puede recibir las descargas (228) y (248) de las bombas de paletas (226) y (246), y puede inyectar o depositar de forma continua las suspensiones acuosas de fibras de papel absorbente entre la tela de formación (264) y el fieltro de presión (268), que puede estar enrollada parcialmente alrededor del rodillo de formación (266). Esta deposición puede formar una emulsión de dos capas en la tela de formación (264). Se puede extraer agua de la suspensión a través de la tela de formación (264) mediante fuerza centrífuga a medida que el elemento laminar nuevamente formado atraviesa el arco del rodillo de formación (266). Se puede eliminar el agua del elemento laminar húmedo hasta obtener una consistencia de aproximadamente un 12 por ciento en peso en seco antes del rodillo de presión con vacío (270).
Después de separar la tela de formación (264) y el fieltro de presión (268), el elemento laminar húmedo se puede transportar en el fieltro de presión (268) al rodillo de presión con vacío (270), en el que se puede presionar contra el secador Yankee (276) para el secado. Generalmente, las temperaturas elevadas pueden ayudar en el curado del agente repelente.
De forma deseable, se pulveriza de manera uniforme y continua una mezcla acuosa de adhesivos a través del carrete de pulverización (272) sobre la superficie del secador del secador Yankee (276). El punto de aplicación sobre la superficie del secador puede estar entre la cuchilla (284) y el rodillo de presión con vacío (270). La mezcla de adhesivos puede ayudar en la adhesión del elemento laminar al secador Yankee (276), y, de este modo, puede aumentar el rendimiento del ondulado o crepado cuando se extrae la hoja del secador (276) a través de la cuchilla (284). De forma deseable, la hoja plisada se enrolla en el carrete de enrollado (288) en la sección de bobina que funciona a una velocidad aproximadamente un 30% más lenta que el secador (276). La hoja enrollada puede estar en forma de una única lámina que tiene dos capas, tal como la lámina (52).
Opcionalmente, se puede pulverizar o recubrir un agente repelente, tal como un agente de apresto, entre la cuchilla (284) y el carrete de enrollado (288), sobre el elemento laminar de papel absorbente en movimiento antes del rodillo de presión (270) y/o después de que el elemento laminar de papel absorbente se haya transferido al secador Yankee (276).
Se puede fabricar una segunda lámina, tal como la lámina (58), de una forma similar a la representada en la figura 5. El producto de papel absorbente (50) se puede crear mediante la unión por láminas de las láminas (52) y (58), utilizando cualquier medio adecuado, tal como adhesivos o presión, estando la lámina (58) orientada en una relación especular con la lámina (52), atrapando, de este modo, las segundas capas (56) y (62) con las primeras capas (54) y (60) y formando una estructura palindrómica. Sin embargo, según la presente invención, se localiza una región para resistir la penetración de fluido en una superficie exterior del producto.
La figura 6 representa un proceso, a título de ejemplo, (300) para formar una única lámina del producto de papel higiénico absorbente (80), tal como la lámina (82). El proceso (300) puede incluir líneas de pasta húmeda (310), (330) y (350) y una línea de formación de papel absorbente (306).
La línea de pasta húmeda (310) puede incluir una caja (314), un tanque almacenador de pasta (318) y una bomba de paletas (328). De forma deseable, la caja (314) almacena una suspensión acuosa de fibras para la fabricación de papel absorbente, que se puede suministrar a través de una corriente (316) al tanque almacenador de pasta (318) para mantener un cabezal a presión constante. Se puede enviar una corriente de salida (322) del tanque almacenador de pasta (318) a la bomba de paletas (326). A continuación, se puede enviar una descarga (328) desde la bomba de paletas (326) a la línea de formación de papel absorbente (306).
La línea de pasta húmeda (330) puede incluir una caja (334), un tanque almacenador de pasta (338) y una bomba de paletas (346). De forma deseable, la caja (314) almacena una suspensión acuosa de fibras para la fabricación de papel absorbente, tales como pulpa de sulfito o BCTMP, que se suministra a través de una corriente (336) al tanque almacenador de pasta (338) para mantener un cabezal a presión constante. Se puede añadir al tanque almacenador de pasta (338) una cantidad de agente repelente (340), tal como una cera, látex, sustancia química hidrofóbica y/o agente de apresto, para formar una capa de pulpa que tiene propiedades de prevención de penetración de fluido. Se puede enviar una corriente de salida (342) del tanque almacenador de pasta (338) a la bomba de paletas (346). A continuación, de manera deseable, se puede enviar una descarga (348) desde la bomba de paletas (346) a la línea de formación de papel absorbente (306).
La línea de pasta húmeda (350) puede incluir una caja (354), un tanque almacenador de pasta (358) y una bomba de paletas (368). La caja (354) puede almacenar una suspensión acuosa de fibras para la fabricación de papel absorbente, que se puede suministrar a través de una corriente (356) al tanque almacenador de pasta (358) para mantener un cabezal a presión constante. Se puede enviar una corriente de salida (362) del tanque almacenador de pasta (358) a la bomba de paletas (366). A continuación, se puede enviar una descarga (368) desde la bomba de paletas (366) a la línea de formación de papel absorbente (306).
La línea de formación de papel absorbente (306) puede incluir una caja principal con capas (370), una tela de formación (374), un rodillo de formación (376), un fieltro de presión (378), un rodillo de presión con vacío (380), un secador Yankee (386), una cubierta para el aire (390), una cuchilla (394), y un carrete de enrollado (398). De forma deseable, la caja principal (370) recibe las descargas (328), (348) y (368) de las bombas de paletas (326), (346) y (366), e inyecta o deposita de forma continua las suspensiones acuosas de fibras de papel absorbente entre la tela de formación (374) y el fieltro de presión (378), que está enrollada parcialmente alrededor del rodillo de formación (376). Esta deposición puede formar una emulsión de tres capas en la tela de formación (374). Se puede extraer agua de la suspensión a través de la tela de formación (374) mediante fuerza centrífuga, a medida que el elemento laminar nuevamente formado atraviesa el arco del rodillo de formación (376). De forma deseable, se elimina el agua del elemento laminar húmedo hasta obtener una consistencia de aproximadamente un 12 por ciento en peso en seco antes de llegar al rodillo de presión con vacío (380).
Después de separar la tela de formación (376) y el fieltro de presión (378), de forma deseable, el elemento laminar húmedo se transporta en el fieltro de presión (378) al rodillo de presión con vacío (380), en el que se presiona contra el secador Yankee (386) para el secado. Generalmente, las temperaturas elevadas ayudan en el curado del agente repelente.
Se puede pulverizar de manera uniforme y continua una mezcla acuosa de adhesivos a través del carrete de pulverización (382) sobre la superficie del secador del secador Yankee (386). El punto de aplicación sobre la superficie del secador puede estar entre la cuchilla (294) y el rodillo de presión con vacío (380). De forma deseable, la mezcla de adhesivos ayuda en la adhesión del elemento laminar al secador Yankee (386) y, de este modo, aumenta el rendimiento del ondulado o crepado cuando se extrae la hoja del secador (386) a través de la cuchilla (394). La hoja plisada se puede enrollar en el carrete de enrollado (398) en la sección de bobina, que puede funcionar a una velocidad aproximadamente un 30% más lenta que el secador (386). La hoja enrollada puede estar en forma de una única lámina que tiene tres capas, tal como la lámina (82).
Según la presente invención, el producto de papel absorbente tiene, como mínimo, dos láminas con, como mínimo, una lámina tratada o formada con un agente de apresto para crear una región para resistir la penetración de fluido que está localizada en el exterior del producto. La lámina o láminas que tienen la región para resistir la penetración de fluido comprenden pulpa de sulfito o pulpa blanqueada de forma química, térmica y mecánica.
Pruebas
Se llevó a cabo una prueba que medía la resistencia a la penetración mediante la comparación de un rodillo de hoja de control con tres rodillos de muestra tratados con una agente de apresto. Se pidió a individuos femeninos que compararan la resistencia a la penetración de los cuatro rodillos después de orinar.
Todos los rodillos estaban formados de un material de fibra reciclado y refinado. Cada rodillo contenía dos láminas. Cada lámina tenía un peso base de aproximadamente 14 gramos por metro cuadrado (gsm). Los rodillos de muestra se trataron con un 0,12 por ciento en peso por lámina de un agente de apresto, concretamente HERCON 79.
El primer rodillo era el de control. El segundo rodillo se impregnó o recubrió con el agente de apresto. El tercer rodillo se pulverizó con el agente de apresto después de la caja de formación y antes de la transferencia de elemento laminar. El cuarto rodillo estaba formado con agente de apresto dosificado en la capa superior. Cada lámina tenía una capa superior con agente de apresto y un peso base de aproximadamente 5 gsm y una capa inferior sin agente de apresto y un peso base de aproximadamente 8 gsm.
El procedimiento de prueba implicó a cincuenta y tres individuos. Cada individuo evaluó al azar cada producto de elemento laminar. A los individuos se les indicó que tiraran de cuatro hojas de papel higiénico absorbente de un rodillo de prueba y utilizaran el papel absorbente según la práctica normal. Después, los individuos evaluaron la capacidad de penetración del fluido en la hoja de papel absorbente. Los resultados se representan en la figura 7.
Tal como se representa, los rodillos de muestra 2, 3 y 4 tenían más probabilidades de ser percibidos como que no tenían penetración que el rodillo de control, rodillo 1. Sobre el cincuenta por ciento de los individuos no observaron penetración del fluido para los rodillos 2, 3 y 4, mientras que sólo aproximadamente un 30 por ciento de los individuos no observaron penetración de fluido para el rodillo 1. Como resultado, se observó que los rodillos de muestra tratados con agente de apresto tenían más probabilidades de evitar la penetración de fluido que el rodillo de control.
Aunque la presente invención se ha descrito conjuntamente con ciertas realizaciones preferentes, se debe comprender que la materia comprendida en la presente invención no debe limitarse a estas realizaciones específicas. Por el contrario, se pretende que la materia de la presente invención incluya todas las alternativas, modificaciones y equivalentes que se pueden incluir en el alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (8)

1. Producto de papel higiénico absorbente, que comprende:
una primera lámina celulósica que tiene una o más capas;
una segunda lámina celulósica que tiene una o más capas;
como mínimo una de dicha primera y segunda láminas que tienen una región que resiste la penetración de fluido, caracterizado porque la región para resistir la penetración de fluido está localizada en el exterior del producto de papel absorbente, y porque dicha lámina o láminas que tienen dicha región para resistir la penetración de fluido comprenden pulpa de sulfito o pulpa blanqueada de forma química, térmica y mecánica, y están tratadas o formadas con un agente de apresto para crear dicha región para resistir la penetración de fluido.
2. Producto de papel higiénico absorbente, según la reivindicación 1, en el que dicha lámina o láminas están impregnadas con dicho agente de apresto.
3. Producto de papel higiénico absorbente, según la reivindicación 1, en el que dicha lámina o láminas están pulverizadas con dicho agente de apresto.
4. Producto de papel higiénico absorbente, según la reivindicación 1, en el que el agente de apresto está mezclado con las fibras de dicha lámina o láminas en una caja principal.
5. Producto de papel higiénico absorbente, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho producto no está tratado con un aglutinante resistente a la humedad de forma permanente.
6. Producto de papel higiénico absorbente, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada una de dichas primera y segunda láminas consisten en una única capa.
7. Producto de papel higiénico absorbente, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada una de dichas primera y segunda láminas comprenden pulpa de sulfito o pulpa blanqueada de forma química, térmica y mecánica.
8. Método para la formación de un producto de papel higiénico absorbente, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende las etapas de:
disponer de una primera lámina celulósica que tiene como mínimo una capa, y una segunda lámina celulósica que tiene como mínimo una capa;
caracterizado porque
el método comprende además las etapas de incluir pulpa de sulfito o pulpa blanqueada de forma química, térmica y mecánica como mínimo en una de dichas láminas;
formar o tratar dicha lámina o láminas con un agente de apresto para crear una región que resiste a la penetración de fluido, y combinar la primera y segunda láminas para producir un producto de papel absorbente en el que dicha región para resistir la penetración de fluido está localizada en el exterior de dicho producto de papel absorbente.
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