ES2338129T3 - Papel tisu con elevada capacidad para transferir una locion. - Google Patents
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Abstract
Un papel tisú que tiene primera y segunda superficies opuestas, que comprende una loción sobre al menos una superficie de dicho papel tisú, estando dicha loción presente en depósitos básicamente diferenciados sobre dicha primera superficie, que se caracteriza por que dichos depósitos tienen un peso medio por unidad de superficie de al menos 11 g/m2, y en donde el peso por unidad de superficie de dicha loción sobre dicho tisú es igual o inferior a 9 g/m2.
Description
Papel tisú con elevada capacidad para transferir
una loción.
La presente invención se refiere a papeles tisú
y a productos fabricados de papel tisú, tales como toallitas de
papel de cocina, papel higiénico, toallitas faciales y pañuelos
desechables y a métodos para depositar loción sobre la superficie
del tisú. Más especialmente, la presente invención se refiere a un
tisú que comprende una loción que tiene una distribución
determinada en su superficie y a métodos para depositar la loción en
el tisú.
Los papeles tisú, a veces denominados bandas u
hojas de papel, tisús, capas de tisú, capas de papel o bandas de
papel tisú, y los productos hechos con los mismos, tales como
pañuelos de papel, papel de cocina o tisú para baño, papel
higiénico o toallitas faciales, son ampliamente utilizados en la
sociedad moderna y bien conocidos en la técnica. El papel tisú
generalmente se fabrica superponiendo capas de fibras de celulosa,
en forma mojada, sobre un tamiz añadiendo diferentes aditivos u
otros ingredientes y realizando a continuación una etapa de secado.
Otras etapas de proceso, antes, durante o después de las etapas de
elaboración de papel antes mencionadas están dirigidas a
proporcionar las propiedades deseadas al tisú. Las etapas de
conversión están dirigidas a crear un producto acabado a partir del
papel tisú y pueden incluir, por ejemplo, estampado en relieve,
aplicación de loción, impresión, combinación, corte, perforación o
plegamiento.
Los productos de papel desechable relativamente
gruesos y sin embargo suaves, especialmente en forma de pañuelos de
papel, son conocidos. Por ejemplo, Tempo^{TM}, comercializado por
The Procter & Gamble Company, es un producto de papel multicapa
que se percibe como espeso y suave y que tiene un espesor de
aproximadamente 0,3 mm. Un espesor elevado da la sensación al
consumidor de un producto con una elevada resistencia tanto en
estado seco como en estado húmedo. Una elevada resistencia en
estado húmedo, también mencionada como resistencia al reventamiento
en estado húmedo, en particular impide los desgarros o
reventamientos que, en el caso de un pañuelo de papel, contamina la
mano del usuario con moco u otros fluidos corporales.
Una forma habitual de mejorar la lisura de la
superficie del tisú es calandrando el material. Otra manera de
mejorar la sensación de lisura perceptible por el usuario de los
productos de papel tisú, tales como pañuelos, es complementar la
composición del papel tisú con algunos aditivos durante la fase de
elaboración de papel y/o durante la fase de conversión. De forma
alternativa o de forma adicional, algunos aditivos tienen un efecto
sobre la piel del usuario que toca o utiliza el producto de papel
tisú como, p. ej. un suavizado de la piel o una hidratación de la
piel. El término loción suavizante (también mencionado como loción,
agente suavizante o composición suavizante en este documento) es un
término genérico que describe aquellos aditivos que (a) pueden
tener un efecto suavizante sobre el material de tisú, (b)
preferiblemente pueden tener un efecto sobre la piel y (c) son
parcialmente transferidos a la piel del usuario durante el uso. Es
una práctica industrial usual aplicar lociones suavizantes sobre
una superficie del papel tisú original en la etapa de conversión
durante la fabricación del producto de papel tisú (en lugar de en la
etapa de elaboración de papel de la fabricación). Habitualmente,
las lociones se aplican a las superficies externas del papel tisú,
pero también pueden aplicarse a las superficies internas.
Conocimientos generales sobre lociones y métodos de aplicación
habituales pueden encontrarse en diversas publicaciones. Entre
estas publicaciones presentan especial relevancia las siguientes:
US-5.525.345 y WO 02/066740. En WO 98/29605, Vinson
y col. describen la aplicación de una loción suavizante sobre un
tisú en depósitos superficiales uniformes diferenciados en una
conuración que mejora las ventajas de tacto suministradas por el
tisú. En WO 97/48854, Trokhan y col. describen una determinada
topografía del tisú (es decir elevaciones) que puede ser combinada
con una determinada aplicación de una loción (por ejemplo sobre
dichas elevaciones) para mejorar la suavidad del tisú y crear
regiones de tisú con propiedades diferenciadas.
En EP 0 022 333 se describe un método de
aplicación de líquidos a textiles.
Dado que las lociones suavizantes habitualmente
son de tipo hidrófobo o contienen compuestos hidrófobos, la
presencia de la loción en la superficie del papel tisú puede tener
efectos adversos sobre las propiedades del papel tisú. En primer
lugar, el enmascaramiento de la superficie hidrófila del tisú por
parte de una loción hidrófoba puede reducir la absorbencia del tisú
o la velocidad de absorbencia. En segundo lugar, la loción puede
migrar del tisú a la superficie a través de la estructura del papel
tisú haciendo que el papel tisú sea menos hidrófilo y dejando menos
loción disponible en la superficie para suministrar las ventajas
suavizantes a la piel. Una forma tradicional de contrarrestar esta
migración prevista de la loción a lo largo del tiempo es utilizar
una cantidad relativamente elevada de loción para garantizar una
cierta disponibilidad de la loción sobre la superficie del tisú,
incluso después de un almacenamiento prolongado. Sin embargo, esto
puede crear un exceso de loción sobre los papeles tisú recién
fabricados produciendo una sensación grasienta negativa durante el
uso (y reduciendo además la absorbencia del papel tisú). En tercer
lugar, las lociones que recubren las fibras tienen menos
probabilidad de ser liberadas por el tisú durante el uso y, por
consiguiente, son menos transferibles a la piel del usuario. Esto
puede ser una desventaja económica debido al coste relativamente
elevado de las materias primas de la loción.
Por tanto, existe la necesidad de proporcionar
un papel tisú que presente, preferiblemente de forma simultánea,
una cantidad relativamente elevada de loción disponible en la
superficie del tisú y una cantidad relativamente baja de loción en
la estructura interna del tisú o producto de tisú, y una
hidrofobicidad general baja del tisú para mantener una absorbencia
alta y una transferibilidad alta de la loción sobre la piel del
usuario y una cantidad relativamente baja total de loción en/sobre
el tisú.
Existe también la necesidad de disponer de
mejores ventajas suavizantes del tisú, mejor absorbencia de los
papeles tisú y mejor transferibilidad de la loción a la piel del
usuario, sin que una de las mejoras afecte a las demás.
Para superar los inconvenientes del estado de la
técnica, la presente invención proporciona un proceso de aplicación
de una loción sobre papel tisú que comprende las etapas de
proporcionar una banda de papel tisú en continuo movimiento al lado
de una unidad aplicadora de loción que incluye al menos una
superficie giratoria, transferir dicha loción sobre una superficie
giratoria, expulsar dicha loción de dicha superficie giratoria a
una corriente de gotículas de loción principalmente por la fuerza
centrífuga de la rotación de dicha superficie giratoria, de forma
opcional reducir el ángulo con el cual se expulsa la corriente de
gotículas, de forma opcional mediante aletas ajustables ajustadas a
la anchura de la aplicación deseada, interceptar dicho papel tisú
con dicha corriente de gotículas de loción y, de forma opcional,
recoger la loción no interceptada por dicho papel tisú y reciclar
dicha loción recogida.
La Figura 1 es una representación de la
superficie de un papel tisú que comprende una loción, como se
analiza con el método descrito a continuación. La Fig. 1a es un
producto de referencia "Kleenex Balsam", mientras que la Fig.
1b es un producto de tisú de esta invención (loción del ejemplo
1).
La Figura 2 es una curva de calibración para el
método descrito.
La presente invención proporciona un papel tisú
que presenta un alto nivel de lisura y suavidad superficial, una
elevada absorbencia, una elevada resistencia y una elevada
voluminosidad. Estas características aparentemente competitivas han
sido combinadas de acuerdo con el concepto de la presente
invención.
Una "loción" es una composición añadida al
tisú preferiblemente en la etapa de conversión para mejor su
suavidad/lisura y que preferiblemente tiene un efecto suavizante
sobre la piel. Parte de la loción puede transferirse del tisú a la
piel del usuario durante el uso del artículo de papel tisú. La
loción puede mencionarse de forma alternativa como loción o
composición alisante o suavizante. La loción puede comprender
agentes suavizantes/desligantes, emolientes, inmovilizantes y
mezclas de los mismos. Los agente suavizantes/desligantes adecuados
incluyen compuestos de amonio cuaternario, polisiloxanos, y mezclas
de los mismos. Los emolientes adecuados incluyen propilenglicol,
glicerina, trietilenglicol, esperma de ballena u otras ceras, ácidos
grasos de vaselina, alcoholes grasos y éteres de alcohol graso que
tienen de 12 a 28 átomos de carbono en su cadena de ácido graso,
aceite mineral, especialmente aceite de silicona p. ej. dimeticona
y palmitrato de isopropilo, y mezclas de los mismos. Los agentes
inmovilizantes adecuados incluyen ceras, alcoholes grasos, ácidos
grasos, p. ej. cera ceresina, cera microcristalina, ceras de
petróleo, ceras Fischer-Tropsch, ceras de parafina,
alcohol estearílico y parafinas, polihidroxiésteres de ácidos
grasos, polihidroxiamidas de ácidos grasos, y mezclas de los mismos.
En la mayoría de los casos las lociones contienen al menos un
agente inmovilizante y un emoliente. Las lociones pueden ser
emulsiones o dispersiones. Otros componentes opcionales incluyen
perfumes, sustancias activas antibacterianas, sustancias activas
antivíricas, desinfectantes, sustancias activas farmacéuticas,
formadores de película, desodorantes, opacificantes, astringentes,
disolventes y similares. Ejemplos particulares de componentes de
loción incluyen alcanfor, timol, mentol, extractos de manzanilla,
aloe vera y calendula
officinalis.
officinalis.
El término "papel tisú", "banda de papel
tisú", "banda de tisú", "tisú", "papel" y
"banda" se utilizan indistintamente en este documento. La
presente invención es útil en general con papel tisú, incluyendo de
forma no excluyente papel tisú afieltrado de forma convencional,
papel tisú densificado con diseño de alta densidad, papel tisú de
alta densidad sin compactar y papel secado por aire. El papel tisú
puede tener una estructura homogénea o multicapa y los productos de
papel tisú realizados con el mismo pueden tener una estructura
monocapa o multicapa. El papel tisú preferiblemente tiene un peso
por unidad de superficie de entre aproximadamente 10 g/m^{2} y
aproximadamente 65 g/m^{2} y una densidad de aproximadamente 0,6
g/cc o inferior. Más preferiblemente, el peso por unidad de
superficie será de aproximadamente 40 g/m^{2} o inferior y la
densidad será de aproximadamente 0,3 g/cc o inferior. Ver columna
13, líneas 61-67, de US-5.059.282
(Ampulski y col.), concedida el 22 de octubre de 1991, que describe
la manera de medir la densidad del papel tisú (salvo que se indique
lo contrario, todas las cantidades y pesos del papel son con
respecto a la sustancia seca). Las fibras para la elaboración de
papel utilizadas en la presente invención normalmente incluyen
fibras derivadas de pasta de madera. Pueden utilizarse otras fibras
de pasta celulósicas, tales como algodón deshilachado, bagazo, etc.,
las cuales están incluidas dentro del ámbito de esta invención.
Fibras no celulósicas tales como las que incluyen almidón y otros
polisacáridos. Las fibras sintéticas, tales como rayón, fibras de
polietileno y polipropileno, también pueden ser utilizadas solas o
junto con fibras celulósicas naturales. Una fibra de polietileno
ilustrativa que puede utilizarse es Pulpex®, comercializado por
Hercules, Inc. (Wilmington, Del.). Las pastas de madera aplicables
incluyen pastas químicas tales como pastas Kraft, de sulfito y de
sulfato, así como pastas mecánicas incluyendo, por ejemplo, pasta
de madera triturada, pasta termomecánica y pasta termomecánica
químicamente modificada. Además de las fibras para fabricar papel,
la pasta para la elaboración de papel utilizada para preparar
estructuras de papel tisú también puede tener otros componentes o
materiales añadidos a la misma como pueden ser conocidos o llegar a
ser conocidos posteriormente en la técnica. Los tipos de aditivos
deseables dependerán del uso final de la hoja de tisú en cuestión.
Por ejemplo, en productos tales como papel higiénico, toallitas de
papel, toallitas faciales y otros productos similares, la elevada
resistencia en estado húmedo es un atributo deseable. Por tanto, a
menudo resulta deseable añadir a la pasta para la elaboración de
papel sustancias químicas conocidas en la técnica como resinas
"resistentes en estado húmedo".
El papel tisú de la presente invención puede
estar formado a partir de una única capa de material o puede ser
una banda de papel tisú multicapa. Los términos "banda de papel
tisú multicapa, banda de papel multicapa, banda multicapa, hoja de
papel multicapa y producto de papel multicapa" se utilizan todos
ellos indistintamente en la técnica para hacer referencia a hojas
de papel preparadas a partir de dos o más capas de pastas acuosas
para preparar papel que preferiblemente comprenden diferentes tipos
de fibras, siendo estas de forma típica fibras de madera de
coníferas relativamente largas y fibras de madera dura relativamente
cortas como las utilizadas en la preparación del papel tisú. Las
capas se forman preferiblemente a partir de la deposición de
corrientes separadas de suspensiones acuosas de fibra diluidas
sobre una o más superficies porosas sin fin. Si las capas se forman
inicialmente sobre superficies porosas separadas, las capas pueden
después combinarse cuando están húmedas para formar una banda de
papel tisú
multicapa.
multicapa.
El "producto de papel tisú" de esta
invención es un producto acabado tal como papel de cocina o pañuelos
de papel, realizados a partir de una o varias capas del papel tisú
antes descrito. Cada capa de un producto de papel multicapa puede
realizase de diferente material o fabricarse de diferentes formas en
las etapas de elaboración de papel o conversión. En la presente
memoria, el término "producto de tisú monocapa" significa que
comprende una capa de tisú; la capa puede ser de tipo prácticamente
homogéneo o puede ser una banda de papel tisú multicapa. En la
presente memoria, el término "producto de tisú multicapa"
significa que comprende más de una capa de tisú. Las capas de un
producto de tisú multicapa pueden ser de tipo prácticamente
homogéneo o pueden ser bandas de papel tisú
multicapa.
multicapa.
"Depósito de loción" (o "depósito") es
un área de peso por unidad de superficie de loción relativamente
elevado. Un depósito se define como un área de tisú con loción con
un peso por unidad de superficie de loción local de al menos 10
g/m^{2}. Las áreas en el tisú con pesos por unidad de superficie
local inferiores no forman parte de un depósito. El peso por unidad
de superficie local en el tisú se mide como se describe más
adelante.
"Peso por unidad de superficie de loción de
los depósitos" es la concentración de loción, expresada en gramos
por metro cuadrado, dentro de los depósitos de loción en el tisú.
Esto sólo tiene en cuenta el área de los depósitos y la cantidad de
loción dentro de los depósitos. Esto es un valor medio de los
depósitos medidos. El peso por unidad de superficie de un depósito
se mide por el método descrito más adelante.
"Peso por unidad de superficie de loción del
tisú" es la concentración total de loción, expresada en gramos
por metro cuadrado, de loción en el tisú (también mencionado como
peso total o general por unidad de superficie o concentración). El
peso por unidad de superficie puede medirse mediante cualquier
método convencional, p. ej. extracción con disolvente, o puede
deducirse a partir de las condiciones del proceso (cantidad de
loción depositada en el tisú dividida entre el área total del
tisú).
"Tamaño de depósitos" es el tamaño medio de
los depósitos de loción en el tisú, medido mediante el método
descrito más adelante.
"Área de tisú afectado por loción" es un
área con un peso por unidad de superficie de loción local de más de
3 g/m^{2} determinado mediante el método descrito en la presente
memoria.
Como se ha descrito anteriormente, es deseable
proporcionar un tisú suave que comprenda una loción capaz de ser
transferida fácilmente a la piel del usuario del tisú. Según la
presente invención, la selección de la distribución de la loción en
el tisú, como una multitud de depósitos diferenciados, puede mejorar
la transferibilidad de la loción del tisú a la piel del usuario.
Cuanto mayor es la concentración local (= peso por unidad de
superficie) de la loción dentro de los depósitos, mayor es la
disponibilidad para la transferencia a la piel del usuario durante
el uso (= transferibilidad). De hecho, cuando existe una
concentración local relativamente elevada de loción en los
depósitos diferenciados, una cantidad relativamente baja de loción
se "une" a las fibras de tisú (recubrimiento de fibras) y, por
consiguiente, existe una cantidad relativamente mayor de loción
"disponible" para la transferencia.
Resultan relativamente fáciles de obtener
depósitos que tienen una elevada concentración de loción con un
peso por unidad de superficie total de loción relativamente elevado
en el tisú. En algunos aspectos, sin embargo, la invención permite
obtener tanto una distribución de loción en el tisú como depósitos
diferenciados, como una concentración local relativamente elevada
de la loción en los depósitos (= peso por unidad de superficie de
loción de los depósitos) y un peso por unidad de superficie total
relativamente bajo de loción en el tisú. En algunas realizaciones
de la invención, el peso por unidad de superficie de loción en los
depósitos es de al menos 11 g/m^{2}, 13 g/m^{2}, 15 g/m^{2},
17 g/m^{2}, 20 g/m^{2}, 25 g/m^{2} o más de 30 g/m^{2}.
También el peso por unidad de superficie total de loción en el tisú
es igual o inferior a 9 g/m^{2}, inferior a 6 g/m^{2}, inferior
a 4,5 g/m^{2}, 3,0 g/m^{2} o inferior a 2 g/m^{2}.
En algunas realizaciones también puede tenerse
en cuenta la relación R_{3} entre el peso por unidad de superficie
de loción de los depósitos y el peso por unidad de superficie total
de loción del tisú.
En algunas realizaciones, R_{3} es al menos 5,
7, 10, 15 ó 20.
Como se ha mencionado anteriormente, se ha
descubierto que también es deseable proporcionar un tisú que tenga
un área relativamente grande de "espacio de libre absorción",
es decir un área de tisú sin loción. Las lociones son generalmente
de tipo hidrófobo y tienden a reducir la absorbencia del tisú en el
área local donde se deposita la loción. De forma alternativa, las
lociones relativamente hidrófilas (p. ej. emulsiones) pueden causar
una saturación local del tisú y, por consiguiente, reducir la
absorción residual allí donde la loción está presente. Por tanto,
cuanto menor es el área acumulada de los depósitos, mayor es la
absorbencia del tisú. En algunos aspectos, la invención proporciona
depósitos relativamente pequeños (que preferiblemente también tienen
una concentración de loción relativamente elevada y áreas
relativamente grandes que no están afectadas por la loción.
Los depósitos de pequeño tamaño pueden ser
relativamente fáciles de obtener con un bajo peso por unidad de
superficie total de loción en el tisú. Sin embargo, la presente
invención proporciona tanto depósitos relativamente pequeños como
un peso por unidad de superficie total de loción relativamente
elevado en el tisú.
En algunas realizaciones puede tenerse en cuenta
el tamaño (área) de los depósitos, determinado mediante el método
descrito en este documento,
Se puede considerar una relación R. R se define
como:
En algunas realizaciones de la presente
invención, R es menos de 0,15 m^{2}/g, menos de 0,13 m^{2}/g,
menos de 0,10 m^{2}/g, menos de 0,08 m^{2}/g o menos de 0,05
m^{2}/g.
En ciertas realizaciones, el peso por unidad de
superficie total de loción en el tisú es de al menos 0,3 g/m^{2},
0,6 g/m^{2}, 1,0 g/m^{2}, 1,5 g/m^{2} ó 2,5 g/m^{2}. En
algunas realizaciones pueden tenerse en cuenta las cantidades
absolutas de loción en los depósitos y en el tisú. Una relación
R_{2} se define de la forma siguiente:
En estas realizaciones, R_{2} es al menos
0,02, 0,05, 0,1, 0,2, 0,4 o más de 0,8.
En algunas realizaciones, la invención se
refiere a la proporción de "áreas abiertas" (=áreas no
afectadas/cubiertas por la loción) en el tisú. Una relación R_{4}
se define como:
Se ha descubierto que esta relación R_{4}
puede ser menos de 0,4, menos de 0,3, menos de 0,2, menos de 0,15 o
menos de 0,1.
En algunas realizaciones la invención se refiere
al porcentaje P1 del área total cubierta con depósitos de un tamaño
de al menos 0,005 mm^{2}, 0,01 mm^{2}, mayor que 0,025 mm^{2}
o entre 0,03 mm^{2} y 3 mm^{2}. Se ha descubierto que este
porcentaje P1 es preferiblemente mayor que 20%, mayor que 50%, mayor
que 70% y mayor que 85%.
En algunas realizaciones, la invención se
refiere a un producto de tisú multicapa. Cuando el producto de tisú
multicapa comprende 2 capas, se ha descubierto que es deseable que
al menos una de las superficies externas (superficies orientadas
hacia fuera) tenga más loción que su correspondiente superficie
interna (superficies orientadas hacia dentro). Esto puede
determinarse mediante microscopía electrónica de barrido. Cuando el
producto de tisú multicapa tiene al menos 3 capas, se ha
descubierto que la transferibilidad de loción es adecuada cuando al
menos 60%, al menos 70%, al menos 80% o al menos 90%, de la loción
está situada en una de las capas exteriores. De hecho, la loción
presente en las capas interiores participa mucho menos en la
transferencia de la loción a la piel del usuario.
La presente invención aquí descrita se refiere
especialmente a una loción suavizante. Cabe destacar que podría
aplicarse cualquier tipo de aditivo o compuesto por el proceso
descrito siempre que se ajusten las características físicas (p. ej.
punto de fusión, viscosidad) y la temperatura de aplicación para
obtener el diseño de distribución deseado de los aditivos o
compuestos aplicados en la superficie del papel tisú. Estos aditivos
o compuestos podrían incluir: loción hidratante, jabón,
hidratantes, protectores solares, ingredientes desmaquillantes,
agentes antienvejecimiento, desinfectantes, o de forma más general
aditivos/compuestos de los sectores cosmético y terapéutico,
detergentes, jabones, ceras, aditivos de limpieza y de forma más
general compuestos para la limpieza, mantenimiento, protección y
tratamiento de objetos, superficies o partes mecánicas.
Las lociones presentan en la mayoría de los
casos una composición heterogénea. Pueden contener sólidos,
estructuras cristalinas de gel, material polimérico por debajo del
punto de transición vítrea, múltiples fases (tales como fases
oleosa y acuosa) y/o componentes emulsionados. Puede ser difícil
determinar con precisión la temperatura de fusión de la loción, es
decir, determinar la temperatura de transición entre la forma
líquida, la forma casi líquida, la forma casi sólida y la forma
sólida. Los términos temperatura de fusión, punto de fusión, punto
de transición y temperatura de transición se utilizan
indistintamente en este documento y tienen el mismo
significado.
En esta invención se considera que no sólo la
temperatura de fusión está relacionada con la definición de la
forma o el estado de la loción (líquido, sólido, casi líquido, casi
sólido) sino también sus propiedades reológicas. Para esta
invención, se define que las lociones líquidas o casi líquidas
pueden fluir, moverse y migrar, por ejemplo bajo la fuerza generada
durante el proceso de aplicación. Las lociones sólidas o casi
sólidas no pueden fluir libremente y se encuentran ligeramente
inmovilizadas en su ubicación. Por ejemplo, se considerará que una
loción es líquida o casi líquida si puede ser alimentada a las
superficies giratorias y expulsada de las mismas en las condiciones
de uso del proceso. Se considerará que una loción es sólida o
semisólida si no migra de una manera significativamente libre desde
la superficie a la estructura interna del tisú a temperatura
ambiente, es decir 23ºC, hasta que el producto es utilizado de forma
habitual.
La loción puede comprender un agente tratante de
la superficie. Ejemplos no limitativos de agentes tratantes de la
superficie adecuados que pueden ser incluidos en la loción pueden
seleccionarse del grupo que consiste en: polímeros tales como
polietileno y derivados del mismo, hidrocarburos, ceras, aceites,
siliconas (polisiloxanos), compuestos de amonio cuaternario,
fluorocarbonos, alcanos C_{10}-C_{22}
sustituidos, alquenos C_{10}-C_{22}
sustituidos, en particular derivados de alcoholes grasos y ácidos
grasos (tales como amidas de ácidos grasos, condensados de ácidos
grasos y condensados de alcoholes grasos), polioles, derivados de
polioles (tales como ésteres y éteres), derivados de azúcares
(tales como éteres y ésteres), poliglicoles (tales como
polietilenglicol) y mezclas de los mismos.
La loción puede comprender aceites y/o
emolientes y/o ceras (pudiendo ser todos o cualquiera de ellos
agentes transferibles) y/o agentes inmovilizantes. En un ejemplo,
la loción comprende de aproximadamente 10% a aproximadamente 90% de
un aceite y/o líquido emoliente y de aproximadamente 10% a
aproximadamente 50% de agente inmovilizante y/o de aproximadamente
0% a aproximadamente 60% de vaselina y de forma opcional como resto
un vehículo.
La loción puede ser heterogénea. Pueden contener
sólidos, estructuras de gel, material polimérico, múltiples fases
(tales como fase oleosa y fase acuosa) y/o componentes emulsionados.
Puede ser difícil determinar con precisión la temperatura de fusión
de la loción, es decir, la temperatura de transición entre la forma
líquida, la forma casi líquida, la forma casi sólida y la forma
sólida. Los términos temperatura de fusión, punto de fusión, punto
de transición y temperatura de transición se utilizan
indistintamente en este documento y tienen el mismo
significado.
La loción puede ser semisólida de alta
viscosidad de forma que no fluya prácticamente sin activación
durante la vida del producto o de las estructuras de gel.
La loción puede ser reductora de la viscosidad
por cizallamiento y/o puede cambiar fuertemente su viscosidad cerca
de la temperatura de la piel para permitir una transferencia y fácil
dispersión sobre la piel del usuario.
La loción puede estar en forma de emulsiones y/o
dispersiones.
En un ejemplo de una loción, la loción tiene un
contenido de agua de menos de aproximadamente 20% y/o de menos de
10% y/o de menos de aproximadamente 5% o de menos de aproximadamente
0,5%.
En otro ejemplo, la loción puede tener un
contenido de sólidos de al menos aproximadamente 15% y/o de al menos
aproximadamente 25% y/o de al menos aproximadamente 30% y/o de al
menos aproximadamente 40% a aproximadamente 100% y/o a
aproximadamente 95% y/o a aproximadamente 90% y/o a aproximadamente
80%.
Ejemplos no limitativos de aceites y/o
emolientes adecuados incluyen glicoles (tales como propilenglicol
y/o glicerina), poliglicoles (tales como trietilenglicol),
vaselina, ácidos grasos, alcoholes grasos, alcoholes grasos
etoxilados, ésteres de alcoholes grasos y éteres de alcoholes
grasos, ácidos grasos etoxilados, amidas de ácidos grasos y ésteres
de ácidos grasos, aceites de hidrocarburos (tales como aceite
mineral), escualano, emolientes fluorados, aceite de silicona (tal
como dimeticona) y mezclas de los mismos.
Los agentes inmovilizantes incluyen agentes que
pueden impedir la migración del emoliente al papel tisú de manera
que el emoliente permanezca principalmente sobre la superficie del
papel tisú y/o producto higiénico de papel tisú y/o sobre la
composición tratante de la superficie en una superficie del papel
tisú y/o producto higiénico de papel tisú y facilite la
transferencia de la loción a la piel del usuario. Los agentes
inmovilizantes pueden actuar como agentes elevadores de la
viscosidad y/o agentes gelificantes.
Ejemplos no limitativos de agentes
inmovilizantes adecuados incluyen ceras (tales como cera ceresina,
ozoquerita, cera microcristalina, ceras de vaselina, ceras
Fischer-Tropsch, ceras de silicona, ceras de
parafina), alcoholes grasos (tales como alcohol cetílico y/o
alcohol estearílico), ácidos grasos y sus sales (tales como sales
de metal de ácido esteárico), monohidroxiésteres y
polihidroxiésteres de ácidos grasos, monohidroxiamidas y
polihidroxiamidas de ácidos grasos, sílice y derivados de sílice,
agentes gelificantes, espesantes y mezclas de los mismos.
En un ejemplo, la loción comprende al menos un
agente inmovilizante y al menos un emoliente.
En un ejemplo, la loción comprende un éster de
sacarosa de un ácido graso.
La loción puede comprender un agente
transferible y, por consiguiente, ser considerada como una loción
transferible. Una loción transferible comprende al menos un agente
transferible capaz de ser transferido a una superficie opuesta tal
como la piel del usuario durante el uso. En un ejemplo, al menos
0,1% de la loción transferible presente en la superficie en
contacto del usuario se transfiere a la piel del usuario durante el
uso. La cantidad de composición transferible que se transfiere a la
piel del usuario durante el uso puede determinarse por métodos
conocidos tales como mediante despegamiento de cinta Tegaderm,
comercializada por 3M, de la piel por 3 veces después de utilizar
el usuario el papel tisú y/o el producto higiénico de papel tisú, y
analizando en las cintas la composición transferible o un
componente dentro de la composición transferible, considerando que
todos los componentes de la composición se transfieren de la misma
manera.
Otros componentes opcionales que pueden
incluirse en la loción incluyen vehículos, perfumes, perfumes
especialmente duraderos y/o persistentes, sustancias activas
antibacterianas, sustancias activas antivíricas, desinfectantes,
sustancias farmacéuticamente activas, formadores de película,
desodorantes, opacificantes, astringentes, disolventes, agentes
estimulantes sensoriales refrescantes, y similares. Ejemplos
particulares de componentes de loción incluyen alcanfor, timol,
mentol, extractos de manzanilla, aloe vera, calendula officinalis,
alfa bisalbolol, vitamina E y vitamina E acetato.
En un ejemplo, la loción está presente sobre la
superficie del papel tisú y/o el producto higiénico de papel tisú
y/o sobre la composición tratante de la superficie presente sobre la
superficie del papel tisú y/o producto higiénico de papel tisú a un
nivel de al menos aproximadamente 0,5 g/m^{2} y/o al menos
aproximadamente 1,0 g/m^{2} y/o al menos aproximadamente 1,5
g/m^{2}, por superficie en contacto con el usuario. En otro
ejemplo, la loción está presente sobre la superficie del papel tisú
y/o el producto higiénico de papel tisú y/o sobre la composición
tratante de la superficie presente sobre la superficie del papel
tisú y/o el producto higiénico de papel tisú a un nivel de
aproximadamente 0,5 g/m^{2} y/o de aproximadamente 1,0 g/m^{2}
y/o de aproximadamente 1,5 g/m^{2} a aproximadamente 10 g/m^{2}
y/o a aproximadamente 8 g/m^{2} y/o a aproximadamente 6
g/m^{2}, por superficie en contacto con el usuario.
En la presente memoria un "vehículo" es un
material que puede utilizarse para diluir y/o emulsionar agentes
que forman la composición de tratamiento superficial y/o loción para
formar una dispersión/emulsión. Un vehículo puede estar presente en
la composición de tratamiento superficial y/o loción, especialmente
durante la aplicación de la composición de tratamiento superficial
y/o al papel tisú. Un vehículo puede disolver un componente
(solución real o solución micelar) o un componente puede ser
dispersado en el vehículo (dispersión o emulsión). El vehículo de
una suspensión o emulsión es de forma típica la fase continua de la
misma. Es decir, otros componentes de la dispersión o emulsión se
dispersan a nivel molecular o como partículas diferenciadas en el
vehículo.
Los materiales adecuados para usar como vehículo
en la presente invención incluyen líquidos con función hidroxilo,
incluyendo de forma no excluyente agua. En un ejemplo, la loción
comprende menos de aproximadamente 20% y/o menos de aproximadamente
10% y/o menos de aproximadamente 5% y/o menos de aproximadamente
0,5% p/p, de un vehículo como el agua. En un ejemplo, la
composición de tratamiento superficial comprende más de
aproximadamente 50% y/o más de aproximadamente 70% y/o más de
aproximadamente 85% y/o más de aproximadamente 95% y/o más de
aproximadamente 98% p/p, de un vehículo como el agua.
Se ha descubierto que una loción adecuada de la
presente invención tiene un contenido de agua de menos de 20%, de
menos de 10%, de menos de 5% o de menos de 0,5%.
Ejemplo 1 de formulación de
loción
Se ha descubierto que la presente invención es
especialmente eficaz cuando la loción tiene la siguiente composición
(en % peso/peso):
La formulación tiene un punto de fusión de
aproximadamente 51ºC y una viscosidad en estado fundido a 56ºC de
aproximadamente 17 mPa.s medida a una velocidad de cizallamiento de
0,1 l/s. El aceite mineral utilizado en esta formulación tiene una
viscosidad de aproximadamente 21 mPa.s a 20ºC. La formulación se
aplicó en cantidades iguales a ambas superficies exteriores del
sustrato de tisú descrito en el ejemplo 1 de papel tisú a un nivel
de adición total de 3,6 g/m^{2}, 4,2 g/m^{2}, 6 g/m^{2}, 7,2
g/m^{2}, 8,4 g/m^{2} y 11,4 g/m^{2}. En un ensayo de uso por
parte del consumidor, todos los productos proporcionaron un tacto
perceptible de loción y fueron preferidos por los consumidores por
sus propiedades de cuidado de la piel y por no ser ásperos comparado
con el producto de tisú de base no tratado. Se plantea la hipótesis
de que la loción es especialmente adecuada para proporcionar los
depósito de loción y la distribución reivindicados en la presente
invención debido al alto nivel de alcohol graso en la formulación
que ayuda a estabilizar la estructura deseada. Se cree que la
presente invención actúa de forma óptima cuando más de 30%, más de
35% o más de 40% de alcohol graso está presente en la formulación
si se utilizan aceites de baja viscosidad.
Ejemplo 2 de
loción
La siguiente composición (en % en peso) también
se ha descubierto que presenta particular eficacia, tanto formando
parte de la invención como también de forma independiente.
Se plantea la hipótesis de que la loción es
especialmente adecuada para proporcionar los depósitos de loción y
la distribución reivindicados en la presente invención.
Independientemente, se especula que la viscosidad relativamente
alta del aceite utilizado en la loción proporciona ventajas
específicas de eficacia de la loción. La anterior formulación es un
semisólido sensible al cizallamiento a temperatura ambiente con un
punto de fusión de aproximadamente 50ºC y una viscosidad en estado
fundido de aproximadamente 50 mPa.s a 56ºC a una velocidad de
cizallamiento de 0,1/s. El aceite utilizado en esta formulación
(SEFOSE 1618S) tiene una viscosidad de fluido de aproximadamente
418 mPa.s a 24ºC.
La anterior formulación se aplicó uniformemente
a ambas superficies exteriores del sustrato descrito en el ejemplo
1 de papel tisú con el equipo y el proceso descrito más adelante. El
nivel de adición total fue de 6 g/m^{2}, 3 g/m^{2} en cada
superficie.
El producto se sometió a continuación a un
ensayo de uso por parte de consumidores junto con el mismo producto
de tisú pero realizado con la formulación descrita en el ejemplo 1
en lugar de la formulación descrita en este ejemplo. De media, los
panelistas calificaron los productos realizados con la formulación
de este ejemplo como más preferidos y más agradables al tacto de la
piel que los realizados con la formulación del ejemplo 1. En
particular el tacto de la loción fue considerado menos céreo que el
de la loción del ejemplo 1. Se especula que la alta viscosidad del
aceite produce un tacto de la piel más agradable. Se cree que los
aceites o mezclas de aceites con viscosidades a 20ºC y una
velocidad de cizallamiento de 0,1 mPa.s, superior a 30 mPa.s,
preferiblemente superior a 40 mPa.s, más preferiblemente superior a
60 mPa.s, incluso más preferiblemente superior a 100 mPa.s, 150
mPa.s, 200 mPa.s, 250 mPa.s, 300 mPa.s y con máxima preferencia
superior a 350 mPa.s, genera una ventaja de tacto con respecto a
los aceites o mezclas de aceites de inferior viscosidad en la
formulación. En los aceites reductores de la viscosidad por
cizallamiento o mezclas de aceites las viscosidades preferidas
pueden ser incluso superiores. Las clases adecuadas de aceites
incluyen aunque no de forma limitativa aceite mineral, aceites
basados en hidrocarburos, aceites vegetales, ésteres, éteres,
alcoholes, cetonas, aceites de silicona, glicoles y poliglicoles o
mezclas de los mismos y mezclas con aceites de baja
viscosidad.
viscosidad.
También se especula que la elevada viscosidad en
estado fundido de la formulación ayuda a aumentar la transferencia
de loción del producto final minimizando la disipación de la
formulación en el tisú incluso cuando se formula con bajas
cantidades de un agente inmovilizante. En este ejemplo un 20% de
alcohol estearílico es suficiente para inmovilizar la formulación
de una manera suficientemente rápida después de la aplicación. Se
cree que es esta baja cantidad de agente inmovilizante la que
reduce el tacto céreo de la formulación. También se cree que una
viscosidad en estado fundido a una temperatura de aplicación
superior a 20 mPa.s, preferiblemente 40 mPa.s, incluso más
preferiblemente 60 mPa.s, 80 mPa.s, 100 mPa.s, 150 mPa.s, 200 mPa.s,
250 mPa.s, 300 mPa.s, preferiblemente inferior a 2000 mPa.s,
mejorará la transferencia de loción del producto final. Se cree que
esto se debe a una penetración relativamente ralentizada de la
loción en la banda durante el proceso de solidificación justamente
después de la aplicación de la masa fundida. También se plantea la
hipótesis de que una fuerte dependencia de la temperatura y/o
cizalla de la viscosidad del aceite utilizado, o de la mezcla de
aceites utilizados, ayudará a mejorar la transferencia de loción del
producto final.
Por el contrario, se ha descubierto que la
siguiente formulación se disipa mucho más en el tisú cuando se
aplica a la banda con el mismo proceso y en la misma cantidad que la
primera formulación de este ejemplo. Se especula que esto se debe a
la ausencia de un aceite de alta viscosidad:
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Ejemplo 3 de
loción
La siguiente composición (en % peso) también ha
demostrado una especial eficacia, tanto como parte de la invención
como también de forma independiente. Se plantea la hipótesis de que
la loción es especialmente adecuada para proporcionar los depósitos
de loción y la distribución reivindicados en la presente invención.
Independientemente, se especula que la viscosidad relativamente
alta del aceite utilizado en la loción proporciona ventajas
específicas de eficacia de la loción.
La anterior formulación es un semisólido
sensible al cizallamiento a temperatura ambiente con un punto de
fusión de aproximadamente 50ºC y una viscosidad en estado fundido de
aproximadamente 50 mPa.s a 56ºC y una velocidad de cizallamiento de
0,1/s. El aceite utilizado en esta formulación (SEFOSE 1618S) tiene
una viscosidad de fluido de aproximadamente 418 mPa.s a 24ºC.
La anterior formulación se aplicó uniformemente
a ambas superficies exteriores del sustrato de tisú descrito en el
ejemplo 1 de papel tisú con el equipo y el proceso descrito más
adelante. El nivel de adición total fue de 4,2 g/m^{2}, 2,1 g/qm
en cada superficie exterior. El producto se sometió a continuación a
un ensayo de uso por parte de consumidores junto con el mismo
producto de tisú pero realizado con la formulación descrita en el
ejemplo 1 en lugar de la formulación descrita en este ejemplo. De
media, los panelistas consideraron que los productos realizados con
la formulación de este ejemplo presentaban peores atributos de tacto
de la piel que la formulación del ejemplo 2. En particular la
formulación fue percibida como más cérea. Sin embargo, aunque se
aplicó menos loción que en el Ejemplo 2, los productos de este
ejemplo fueron considerados similares en cuanto a la cantidad de
loción en el tisú. Se especula que la mayor cantidad de alcohol
graso produce un tacto céreo y hace que la loción sea más
perceptible.
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Ejemplo 4 de
loción
La siguiente composición también ha demostrado
una especial eficacia, tanto como parte de la invención como
también de forma independiente. Se plantea la hipótesis de que la
loción es especialmente adecuada para proporcionar los depósitos de
loción y la distribución reivindicados en la presente invención.
Independientemente, se especula que los ingredientes particulares
utilizados proporcionan ventajas significativas de percepción de la
loción por el usuario.
La anterior formulación se aplicó uniformemente
a ambas superficies exteriores del sustrato de tisú descrito en el
ejemplo 1 de sustrato de tisú. El nivel de adición total fue de 6
g/m^{2}, 3 g en cada superficie exterior. El producto sólo
presentaba un aroma a menta muy débil. El producto se sometió a
continuación a un ensayo de uso por parte de consumidores junto con
el producto de tisú del ejemplo 1 con el mismo nivel de adición.
Una proporción significativamente superior de panelistas afirmaron
percibir una sensación refrescante y ser capaces de respirar con
mayor libertad cuando utilizaron el producto de este ejemplo que
cuando utilizaron el producto del ejemplo 1. Se especula que las
ventajas antes mencionadas se deben a la presencia de
WS-23. También se especula que pueden obtenerse
ventajas similares con otros compuestos relativamente inodoros
("estimulantes sensoriales refrescantes") cuando estos se
aplican al tisú. Las clases adecuadas de compuestos incluyen, aunque
no de forma limitativa, carboxamidas acíclicas o cíclicas,
preferiblemente derivadas de ácido
2-isopropil-2,3-dimetilbutírico,
más preferiblemente derivadas de
2-isopropil-2,3-dimetilbutiramida,
y con máxima preferencia
2-isopropil-N,2,3-trimetilbutiramida,
derivados de mentano, preferiblemente derivados de
p-mentano 3-sustituido, más
preferiblemente
p-mentano-3-carboxamida
y sus derivados, derivados del mentol como ésteres, éteres o
amidas, o derivados de la mentona. También se especula que el
efecto perceptible será más fuerte si el "estimulante sensorial
refrescante" es un compuesto volátil que puede evaporarse de la
formulación. Un método adecuado para evaluar la volatilidad de un
posible "estimulante sensorial refrescante" es el análisis del
espacio superior por cromatografía de gases.
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Ejemplo 5 de
loción
La siguiente composición también se ha
descubierto que posee especial eficacia, tanto como parte de la
invención como también de forma independiente. Se plantea la
hipótesis de que la loción es especialmente adecuada para
proporcionar los depósitos de loción y la distribución reivindicados
en la presente invención. Independientemente, se especula que los
ingredientes utilizados proporcionan ventajas significativas de
percepción de la loción por el usuario.
La anterior formulación se aplicó uniformemente
a ambas superficies exteriores del sustrato de tisú descrito en el
ejemplo 1 de papel tisú a un nivel de 3 g/m^{2} en ambas caras
exteriores del sustrato. El nivel de adición total fue de 6
g/m^{2}. El producto sólo presentaba un aroma refrescante.
El producto se sometió a continuación a un
ensayo de uso por parte de consumidores junto con el producto de
tisú del ejemplo 3 con el mismo nivel de adición. De media los
panelistas percibieron un mayor nivel de sensación refrescante con
los productos de este ejemplo que con el producto del ejemplo 4. El
producto también se sometió a un panel de aroma junto con el mismo
producto pero sin
2-isopropil-N,2,3-trimetilbutiramida.
Se especula que la presencia de
WS-23 es el origen de las ventajas antes
mencionadas, en particular la mejora y complementación de la
percepción de perfume de manera sinérgica. También se especula que
pueden obtenerse ventajas similares con otros "estimulantes
sensoriales refrescantes" relativamente inodoros cuando se
aplican al tisú junto con un perfume al tisú. Las clases adecuadas
de compuestos incluyen, aunque no de forma limitativa, carboxamidas
acíclicas o cíclicas, preferiblemente derivadas de ácido
2-isopropil-2,3-dimetilbutírico,
más preferiblemente derivadas de
2-isopropil-2,3-dimetilbutiramida,
y con máxima preferencia
2-isopropil-N,2,3-trimetilbutiramida,
derivados del mentano, preferiblemente derivados del
p-mentano 3-sustituido, más
preferiblemente
p-mentano-3-carboxamida
y sus derivados, derivados del mentol como ésteres, éteres o
amidas, o derivados de la mentona. También se especula que el
efecto será más fuerte si el "estimulante sensorial
refrescante" es un compuesto volátil que puede evaporarse de la
formulación. Un método adecuado para evaluar la volatilidad de un
posible "estimulante sensorial refrescante" es analizando el
espacio superior por cromatografía de gases.
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Las etapas del proceso de la presente invención
están relacionadas con las "etapas de conversión" antes
mencionadas de la fabricación de productos de papel tisú. La
aplicación de la loción puede realizarse mediante el uso de
superficies giratorias desde las cuales la loción es expulsada para
impactar en el papel tisú. La temperatura de la superficie
giratoria se selecciona para que se ajuste a la composición de la
loción para al menos garantizar la combinación de dos fenómenos: en
primer lugar, la expulsión dispersa la loción en una corriente (o
nube) de gotículas. La corriente de gotículas, cuando impacta en el
tisú, induce una determinada distribución de la loción en el tisú.
La loción se distribuye como un número elevado de depósitos
diferenciados relativamente pequeños. La distribución general de
los depósitos sobre el tisú afectado es prácticamente
macroscópicamente uniforme en el área cubierta. En segundo lugar,
las gotículas son expulsadas en forma líquida o casi líquida y se
encuentran en una forma sólida o casi sólida cuando están en el tisú
afectado. La forma líquida o casi líquida es deseable para
garantizar unas condiciones de procesamiento suaves (flujo de la
loción a través de las conducciones del equipo y flujo continuo
sobre las superficies giratorias). La forma sólida o casi sólida de
la loción, después de ser interceptada por el tisú, presenta la
ventaja de reducir la penetración de las gotículas en la estructura
del tisú. Las gotículas tienen tendencia a permanecer inmovilizadas
en la superficie del tisú sin penetrar profundamente en la red de
fibras de papel. Esto produce una alta transferibilidad de la
loción.
La reducida penetración de la loción dentro de
la estructura interna del tisú puede medirse detectando la loción
presente en las caras opuestas del tisú. En algunas realizaciones de
la presente invención, la loción es menos detectable en la
superficie del tisú que está opuesta a la superficie directamente
afectada por la loción.
En una realización de la invención, la loción es
aplicada por una unidad que presenta una serie de superficies
giratorias. Ejemplos de unidades capaces de proporcionar básicamente
el proceso previsto se describen en WO-0234519 y
WO-234520, solicitadas ambas por Weitmann y Konrad
GmBh de Alemania.
La loción es bombeada sobre superficies
giratorias cuyas superficies superiores están generalmente
orientadas perpendicularmente a la superficie del papel tisú que
avanza (aunque cabe esperar algunas ventajas con un ángulo
diferente a 90 grados entre la superficie de las superficies
giratorias y el tisú que avanza). Las aletas y cubiertas están
integradas de forma opcional en la unidad para abrir sólo el ángulo
de proyección deseado en cada superficie giratoria en el tisú. Un
sistema de recogida puede recoger la loción interceptada por las
aletas y cubiertas y puede devolverla a las superficies giratorias
(con la ventaja de reducir la cantidad de loción despilfarrada).
Toda la unidad o ciertas partes de ella (tales como las superficies
giratorias y/o las conducciones de alimentación) se mantienen a una
temperatura determinada de forma controlada. La fuerza centrífuga
creada por la rotación de las superficies giratorias sobre la loción
alimentada sobre las mismas (posiblemente complementada por la
fuerza creada por el flujo de la loción desde las líneas de
alimentación), expulsa la loción y la dispersa en una nube de finas
gotículas. En una realización de la invención, se prevé que un
medio electrostático pueda ayudar a la expulsión y/o guía de la
gotícula sobre el papel tisú (este medio electrostático puede crear
un campo electrostático entre la superficie giratoria y el papel
tisú y/o entre otras partes del equipo). De forma opcional las
aletas y cubiertas cortan la proyección para limitar la anchura de
la aplicación. Las aletas y/o cubiertas pueden ajustarse a las
condiciones deseadas del proceso. De forma opcional, se utiliza
sobrepresión o subpresión en la unidad de aplicación, con respecto
al entorno exterior, para facilitar la aplicación de la loción.
La velocidad de la superficie giratoria puede
ser controlada y ajustada fácilmente a las condiciones deseadas del
proceso. Más preferiblemente el control y el ajuste de la velocidad
pueden realizarse en subgrupos de superficies giratorias (con
máxima preferencia en superficies giratorias individuales).
La unidad de aplicación puede comprender un
sistema para de forma fácil controlar y ajustar la temperatura de
aplicación al valor deseado. La temperatura de la unidad puede
fijarse entre 0 y 20 grados centígrados por encima y por debajo de
la temperatura de fusión de la loción, entre 0 y 10, entre 0 y 5 y
entre 0 y 3 grados centígrados por encima y por debajo de la
temperatura de fusión de la loción. Otro intervalo puede incluir
entre 0,5 y 2 y entre 1 y 2 grados centígrados por encima y por
debajo de la temperatura de fusión de la loción.
El flujo de la loción alimentado sobre las
superficies giratorias puede ser controlado y ajustado fácilmente a
las condiciones deseadas del proceso. Más preferiblemente el control
y el ajuste del flujo puede ser realizado en subgrupos
independientes de superficies giratorias (con máxima preferencia en
cada superficie giratoria).
Las superficies giratorias antes descritas
presentan una superficie generalmente plana para permitir un flujo
sin obstrucciones de la loción desde el punto de alimentación hasta
el borde exterior de la superficie giratoria. Sin embargo, también
pueden utilizarse superficies no lisas, con diseño o estructuradas
(por ejemplo con ranuras paralelas o en espiral). Además, también
pueden utilizarse múltiples puntos o áreas de alimentación, como se
ha descrito anteriormente.
Las aletas y cubiertas opcionales pueden limitar
la dirección de proyección/expulsión de la loción en la dirección
deseada, es decir hacia el tisú, reduciendo el ángulo de apertura a
través del cual se expulsa la loción. Pueden utilizase una o
múltiples aberturas por superficie giratoria.
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El número de superficies giratorias es de al
menos uno pero se ajusta para cubrir toda la anchura de aplicación
deseada de loción o se ajusta la cantidad de loción suministrada al
tisú para el fin deseado. Pueden colocarse diferentes superficies
giratorias básicamente en una fila, cubriendo así parte o la
totalidad de la anchura del papel tisú. De forma alternativa o de
forma adicional, pueden contemplarse superficies giratorias
superpuestas, creando por ejemplo 2 (ó 3 ó 4 o más) filas
superpuestas de superficies giratorias. En términos generales, la
posición de las superficies giratorias puede elegirse libremente,
preferiblemente en subgrupos o más preferiblemente individualmente,
para el fin previsto. Preferiblemente el número de superficies
giratorias por metro será entre 2 y 40, entre 3 y 20 o entre 5 y
10. El número de filas de superficies giratorias será
preferiblemente entre 1 y 5, entre 1 y 2, ó 1.
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La aplicación de la loción puede crear zonas
donde las proyecciones que proceden de más de una superficie
giratoria se solapen. Este efecto de solapamiento puede ser reducido
o eliminado ajustando la configuración de las superficies
giratorias y/o de las aletas y cubiertas opcionales. De forma
alternativa, se puede contemplar inducir una proyección solapada de
loción para aumentar la cantidad de loción en la totalidad (o en
parte) de la anchura del tisú con respecto a la cantidad depositada
sin solapamiento. En una realización de la invención se crea una o
múltiples zonas (en la anchura del tisú) con proyecciones solapadas.
Esto se realiza seleccionando cuidadosamente el solapamiento de la
proyección ajustando la posición de la(s)
superficie(s) giratoria(s) y/o de las aletas o
cubiertas opcionales.
La(s) área(s) del tisú así creadas tienen una mayor cantidad de loción (con respecto a la aplicación sin solapamiento). Se puede seleccionar la ubicación de la(s) zona(s) para conseguir ventajas finales funcionalmente optimizadas (tales como uso total reducido de loción pero manteniendo una elevada cantidad de transferencia de loción durante el uso, elevada transferencia en la zona central del tisú o, de forma general, una protección optimizada de la parte del cuerpo en contacto con el tisú durante el uso).
La(s) área(s) del tisú así creadas tienen una mayor cantidad de loción (con respecto a la aplicación sin solapamiento). Se puede seleccionar la ubicación de la(s) zona(s) para conseguir ventajas finales funcionalmente optimizadas (tales como uso total reducido de loción pero manteniendo una elevada cantidad de transferencia de loción durante el uso, elevada transferencia en la zona central del tisú o, de forma general, una protección optimizada de la parte del cuerpo en contacto con el tisú durante el uso).
De forma alternativa, puede crearse un
solapamiento para igualar la cantidad de loción aplicada (es decir,
para conseguir un peso por unidad de superficie homogéneo de loción
aplicada en toda la anchura del tisú). Esto puede ser especialmente
relevante cuando las superficies giratorias proporcionan una
distribución desigual (o no homogénea). El peso por unidad de
superficie se define como la cantidad en peso de loción aplicada al
tisú por unidad de área de tisú. Una distribución homogénea viene
definida por el hecho de que pueda encontrarse un peso por unidad
de superficie prácticamente igual de loción en cada área del tisú,
independientemente de la posición del área considerada en la
anchura del tisú. Preferiblemente se fijan las corrientes de
gotículas que proceden de las diversas superficies giratorias para
crear solapamientos ajustados de manera que induzcan una
distribución prácticamente homogénea de gotículas en la anchura del
tisú. Preferiblemente la distribución prácticamente homogénea crea
un intervalo de pesos por unidad de superficie, medidos en la
anchura del tisú, no superior a +/-40%, +/-20%, +/-10%, +/-5%, o
+/-2%, del peso medio por unidad de superficie.
De forma alternativa, en otra realización de la
presente invención, la aplicación de la loción se ajusta
intencionadamente para crear una distribución no homogénea de
loción en la anchura del tisú. Las superficies giratorias que crean
proyecciones solapadas de gotículas en la anchura de la banda pueden
ser colocadas de manera que las corrientes de gotículas no
interfieran entre sí, p. ej. a diferentes alturas. De forma
alternativa se ajusta la anchura total de la aplicación para cubrir
casi exactamente la anchura del papel tisú.
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La superficie giratoria y/o las aletas y/o
cubiertas opcionales pueden colocarse de forma que se cree al menos
una zona en los tisús que no se vea afectada por la loción. El
resultado final es un papel tisú que tiene zona(s) con
loción y zona(s) sin loción. Preferiblemente la(s)
superficie(s) giratoria(s) y/o las aletas y/o
cubiertas opcionales se ajustan de forma que no dejen espacios en la
anchura de la aplicación sobre cada zona individual de material
para posteriormente crear un único producto acabado (como por
ejemplo, un pañuelo de papel). Con máxima preferencia, el equipo se
ajusta para dejar un espacio definido entre las zonas de material
previstas para posteriormente crear un único producto acabado (como
por ejemplo, un pañuelo de papel). Cabe destacar que es una
práctica industrial común cortar más de un producto acabado en la
anchura del tisú convertido (aunque esto no es esencial para la
presente invención). Por tanto, en ciertas realizaciones, los bordes
exteriores del producto acabado (por ejemplo, los bordes de los
pañuelos de papel), están exentos de loción mientras que la zona
central del producto acabado comprende una zona continua con
loción.
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Como se ha indicado anteriormente, el resultado
del método de aplicación es una nube (o una corriente) de finas
gotículas de loción que afectan a la superficie del papel tisú. Al
moverse el papel tisú (o banda de papel tisú) con respecto a la
ventana de aplicación de la loción, las gotículas crean depósitos
diferenciados de loción en la superficie del papel tisú. Cabe
destacar que para la presente invención y en este documento, el
término "gotícula" se refiere a unidades individuales de loción
expulsadas de la superficie giratoria. El término "depósitos"
(también mencionado como "escamas") se refiere a la unidad de
loción que resulta del impacto de las gotículas sobre el tisú.
Puede entenderse fácilmente que la forma y el tamaño de las
gotículas no son idénticos a los de los depósitos (o escamas). El
método para medir el tamaño de las gotículas y de los depósitos se
incluye al final de este documento en la sección "Métodos".
Preferiblemente una proporción relativamente
grande de las gotículas creadas por el proceso de la presente
invención es mayor que 3*10^{-4} \mul, mayor que 3*10^{-3}
\mul, mayor que 10^{-2} \muL, entre 3 \mul y 3*10^{-4}
\mul, o entre 0,3 \mul y 0,03 \mul.
El volumen de gotícula puede calcularse a partir
del diámetro de la gotícula que puede ser medido mediante el
análisis del tamaño de partículas como se describe a continuación.
Una proporción relativamente grande de gotículas significa al menos
más de 20%, preferiblemente más de 50%, incluso más preferiblemente
más de 70% y con máxima preferencia más de 90%, de las gotículas en
peso.
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Ejemplo 1 de papel
tisú
El papel tisú utilizado en los siguientes
ejemplos es un papel tisú comprimido en húmedo, homogéneo, crepado
en seco convencional con un peso por unidad de superficie de
aproximadamente 15,4 g/m^{2}. La banda de papel tiene una
composición de aproximadamente 40% de Northern Softwood Kraft y 60%
de eucalipto. Después de la elaboración del papel, se unen cuatro
hojas de papel en una operación de combinación fuera de línea. El
rodillo madre precombinado de 4 capas es después convertido en un
producto de tisú de 4 capas. El rodillo madre de 4 capas se
desenrolla y se somete a calandrado entre dos rodillos de calandra
lisos de acero seguido de estampado a alta presión para conseguir
la adherencia de las capas. La mayor parte del papel tisú permanece
sin afectar por el estampado en relieve a alta presión. Finalmente
el tisú se cortó en la dirección de la máquina, después en la
dirección transversal en hojas de aproximadamente 21 cm x 21 cm, se
plegó, se apiló en pilas de 9 hojas y se envasó en paquetes de
bolsillo individuales. El producto de papel tisú de 4 capas obtenido
por el proceso antes descrito presentó un peso por unidad de
superficie de aproximadamente 60 g/m^{2} (sin incluir cualquier
loción aplicada), un espesor de 0,27 mm, una resistencia en la
dirección de la máquina de 503,9 g/cm (1280 g/pulgada), una
resistencia en la dirección transversal de 240,2 g/cm (610
g/pulgada), y una resistencia al reventamiento en estado húmedo de
aproximadamente 200 g. Contenía un agente de resistencia en estado
húmedo y un agente de resistencia en seco.
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Ejemplo 2 de papel
tisú
El papel tisú utilizado en los siguientes
ejemplos es un papel tisú comprimido en húmedo, laminado, crepado
en seco convencional con un peso por unidad de superficie de
aproximadamente 14,6 g/m^{2}. La capa exterior contiene
aproximadamente 100% de fibra de eucalipto mientras que la capa
interior está compuesta de una mezcla de pasta de papel de
aproximadamente 85% de Northern Softwood Kraft, 10% de CTMP y
aproximadamente 5% de fibra de eucalipto. Ambas capas tienen un
peso por unidad de superficie aproximadamente igual (división
simétrica de capas). Después de la elaboración de papel se unen
cuatro hojas de papel en una operación de combinación fuera de
línea. El rodillo madre de 4 capas precombinado es después
convertido en un producto de tisú de 4 capas. El rodillo madre de 4
capas es desenrollado y sometido a calandrado entre dos rodillos de
calandra lisos de acero seguido de estampado en relieve a alta
presión para conseguir la adhesión de las capas. La mayor parte del
papel tisú permanece sin afectar por el estampado en relieve a alta
presión. Finalmente el tisú se cortó en la dirección de la máquina
y después en la dirección transversal en hojas de aproximadamente 21
cm x 21 cm, se plegó, se apiló en pilas de 9 hojas y se envasó en
envases de bolsillo individuales. El producto de papel tisú de 4
capas obtenido por el proceso antes descrito tiene un peso por
unidad de superficie de aproximadamente 60 g/m^{2} (sin incluir
la loción aplicada), un espesor de 0,27 mm, una resistencia en la
dirección de la máquina de 464,6 g/cm (1180 g/pulgada), una
resistencia en la dirección transversal de 220,5 g/cm (560
g/pulgada) y una resistencia al reventamiento en estado húmedo de
aproximadamente 200 g. Contiene un agente de resistencia en estado
húmedo y un agente de resistencia en seco.
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Ejemplo 3 de papel
tisú
Se realiza una suspensión acuosa de Northern
Softwood Kraft (NSK) con una consistencia de aproximadamente 3%
utilizando un desfibrador convencional y se pasa a través de una
conducción de alimentación hacia el recipiente distribuidor del
Fourdrinier. Se prepara una dispersión al 1% de Kymene 557 LX de
Hercules y se agrega a la conducción de alimentación de NSK a una
velocidad suficiente para suministrar aproximadamente 0,8% de Kymene
557 LX basado en el peso seco del papel tisú higiénico final. La
absorción de la resina de resistencia en estado húmedo permanente
se mejora pasando la suspensión acuosa tratada a través de un
mezclador en línea. Después se agrega una solución acuosa de
carboximetilcelulosa (CMC) disuelta en agua y diluida a una
concentración de la solución de 1% a la conducción de alimentación
del NSK después del mezclador en línea a una velocidad de
aproximadamente 0,1% de CMC en peso basado en el peso seco del papel
tisú higiénico final. La suspensión acuosa de fibras de NSK pasa a
través de una bomba de celulosa centrífuga para ayudar a distribuir
el CMC. Se agrega una dispersión acuosa de metilsulfato de disebo
dimetilamonio (DTDMAMS) (77ºC (170ºF)) a una concentración de 1% en
peso a la conducción de alimentación de NSK a una velocidad de
aproximadamente 0,1% en peso de DTDMAMS basado en el peso seco del
papel tisú higiénico final. Se prepara una suspensión acuosa de
fibras de pasta kraft fibrosa blanqueada de eucalipto (de
Aracruz-Brasil) de aproximadamente 1,5% en peso
utilizando un redesfibrador convencional y se pasa a través de una
conducción de alimentación hacia el recipiente distribuidor del
Fourdrinier. Esta pasta de papel de eucalipto se une a la suspensión
acuosa de NSK en la bomba/ventilador donde ambos se diluyen con
agua blanca hasta una consistencia de aproximadamente 0,2%. Se
prepara una suspensión acuosa de fibras de pasta de fibra kraft
blanqueada de eucalipto (de Aracruz-Brasil) de
aproximadamente 3% en peso utilizando un redesfibrador
convencional. La suspensión acuosa de eucalipto pasa a la segunda
bomba/ventilador donde es diluida con agua blanca hasta una
consistencia de aproximadamente 0,2%. Las suspensiones acuosas de
NSK/eucalipto y eucalipto son dirigidas a un recipiente distribuidor
multicanal equipado adecuadamente con hojas laminadas para mantener
las corrientes como capas separadas hasta que son descargadas sobre
un alambre Fourdrinier en movimiento. Se utiliza un recipiente
distribuidor de tres cámaras. La suspensión acuosa de eucalipto que
contiene 48% del peso seco del papel tisú higiénico final se dirige
a la cámara que conduce a la capa en contacto con el alambre,
mientras que la suspensión acuosa de NSK/eucalipto que comprende 52%
(27-35% de NSK y 17-25% de
eucalipto) del peso seco del papel final se dirige a la cámara que
conduce a las capas central e interior. Las suspensiones acuosas de
NSK/eucalipto y eucalipto se combinan en la descarga del recipiente
distribuidor para formar una suspensión acuosa compuesta. La
suspensión acuosa compuesta se descarga sobre el alambre
Fourdrinier en movimiento y se deshidrata con un deflector y cajas
de vacío. La banda húmeda embriónica es transferida desde el
alambre Fourdrinier, con una consistencia de fibras de
aproximadamente 17% en peso en el punto de transferencia, hasta un
tejido secador con diseño. El tejido secador está diseñado para
proporcionar un tisú densificado con diseño con áreas deflexionadas
discontinuas de baja densidad dispuestas con una red continua de
áreas de alta densidad (rugosidades). Este tejido secador se forma
moldeando una superficie de resina impermeable sobre un tejido de
soporte de malla de fibras. El tejido de soporte es una malla de
dos capas con filamentos de 48 x 52. El espesor del molde de resina
está aproximadamente a 0,2 mm (8 mil) sobre el tejido de soporte.
El área de rugosidades es aproximadamente el 35-50%
y las celdas abiertas se mantienen a una frecuencia de
aproximadamente 0,04-0,36 por m^{2}
(68-562 por pulgada cuadrada). A continuación se
realiza una desecación mediante drenaje al vacío hasta que la banda
alcanza una consistencia de fibras de aproximadamente
23-27%. Aunque permanece en contacto con el tejido
que forma el diseño, la banda con diseño se seca previamente
soplando aire a través de la misma hasta que alcanza una
consistencia de fibras de aproximadamente 60% en peso. La banda
semiseca después se adhiere a la superficie de una secadora Yankee
con un adhesivo de crepado pulverizado que comprende una solución
acuosa al 0,250% de poli(alcohol vinílico). El adhesivo de
crepado se suministra a la superficie de la Yankee a una velocidad
de 0,1% de sólidos adhesivos basada en el peso seco de la banda. La
consistencia de fibras aumenta a aproximadamente 98% antes de crepar
en seco la banda desde la Yankee con una cuchilla Doctor Blade.
Después de pasar la cuchilla Doctor Blade, la banda se calandra en
toda su anchura con un rodillo de calandra de acero/caucho que
funciona con una carga de 2,07-3,45 MPa
(300-500 psi). El tisú resultante tiene un peso por
unidad de superficie de aproximadamente 20-25
g/m^{2}; una tracción en seco total en 1 capa de entre 98,4 g/cm
(250 g/pulgada) y 145,7 g/cm (370 g/pulgada), una resistencia al
reventamiento en estado húmedo en 1 capa de entre 13,8 g/cm (35
g/pulgada) y 25,6 g/cm (65 g/pulgada) y un espesor en 2 capas de
aproximadamente 0,38-0,51 mm
(0,015-0,020 pulgadas). El tisú resultante después
se combina con una hoja similar para formar un tisú de dos capas,
crepado, de diseño densificado de manera que las fibras de
eucalipto estén dirigidas hacia el exterior y después se somete a
calandrado entre dos rodillos de calandra lisos de acero. Después
se unen las capas en el producto utilizando una rueda mecánica para
adherir las capas y garantizar que ambas capas permanezcan unidas.
El tisú de dos capas resultante tiene a) un peso por unidad de
superficie total de aproximadamente 39-50 g/m^{2};
b) una tracción en seco total en 2 capas de entre 177,2 g/cm (450
g/pulgada) y 275,6 g/cm (700 g/pulgada); c) una resistencia al
reventamiento en 2 capas en estado húmedo de entre 39,4 g/cm (100
g/pulgada) y 51,2 g/cm (130 g/pulgada); d) un espesor en 4 capas de
aproximadamente 0,51 y 0,89 mm.
Los papeles tisú descritos anteriormente pueden
utilizarse junto con cualquiera de las lociones descritas.
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Se modificó un sistema de aplicación de
pulverización giratorio
RFT-Compact-III comercial con
cabezas aplicadoras para la industria de tisús y textil
(comercializado por Weitmann&Konrad GmbH & Co KG, Leinfelden
Echterdingen, Alemania) para su uso en la presente invención. La
cabeza aplicadora se equipó con 5 conjuntos de discos giratorios
(tipo 1/1) con una anchura de aplicación eficaz de 448 mm. La
carcasa de la cabeza aplicadora se sustituyó por paredes calentadas
con agua en las partes superior, inferior y posterior de la cabeza
aplicadora. Después se aisló toda la unidad hacia el exterior. Dos
de estas cabezas aplicadoras modificadas se instalaron enfrentadas
entre sí de manera que puedan tratarse simultáneamente las dos caras
de una banda de tisú. Se utilizaron unidades de calentamiento con
una bomba integrada (tipo W60/10-12/40,
comercializada por Kelviplast GmbH, Alemania) para suministrar a
las unidades aplicadoras agua a la temperatura deseada. En
particular, el diseño de los elementos de calentamiento se eligió
de manera que la temperatura dentro de la cabeza aplicadora fuera
relativamente uniforme. La alimentación de loción de las cabezas
aplicadoras está unida a través de un sistema de conducciones con
calentamiento eléctrico hasta una bomba de calor unida a través de
conducciones con calentamiento eléctrico a un tanque de 100 l
calentado que contiene la loción fundida. Las líneas de retorno del
aplicador retroalimentan al tanque calentado. Se instaló un medidor
de flujo calentado en la línea de suministro de loción entre la
bomba y las cabezas aplicadoras. El medidor de flujo (Promass 63M,
comercializado por Endress & Hauser, Suiza) se unió a la unidad
de control del sistema
RFT-Compact-III que a continuación
se utilizó para controlar la bomba de loción (bomba de engranajes
del tipo Labu Brox) para suministrar el flujo de loción deseado a
las cabezas aplicadoras.
No se realizaron cambios en la instalación, la
forma o las dimensiones de las superficies giratorias en la cabeza
aplicadora comercial. Cada conjunto de superficies giratorias
consistía en 2 discos giratorios apilados uno encima del otro. El
suministro de loción a las dos superficies giratorias de cada pila
está dividido uniformemente. Los discos tienen un diámetro de
aproximadamente 98 mm. Las cinco pilas de superficies giratorias
están separadas por aproximadamente 112 mm. El primero, tercero y
quinto conjuntos de superficies giratorias se instala verticalmente
desplazados con respecto a la segunda y cuarta pilas de superficies
giratorias para evitar interferencias entre las corrientes de
gotículas solapadas horizontalmente. Los conjuntos de superficies
giratorias son comercializados por Weitmann & Konrad GmbH &
Co, Alemania (tipo 1/1, ref. 618996 [conjunto superior] y ref.
618997 [conjunto inferior]). El aplicador funciona horizontalmente
con una distancia de aproximadamente 154 mm entre la banda y el
centro de los discos. La banda avanza verticalmente desde la parte
superior a la parte inferior entre las dos cabezas aplicadoras.
Controlada por las ventanas de la carcasa entre las superficies
giratorias y la banda, cada pila de superficies giratorias cubre
una anchura en la dirección transversal de aproximadamente 224 mm
en la banda salvo las dos pilas exteriores de superficies giratorias
del aplicador, que sólo cubren 112 mm cada una. En cada posición
las corrientes de dos pilas de superficies giratorias se solapan. Se
consiguió una distribución uniforme en las pilas de discos
utilizando estranguladores de 1 mm de diámetro, instalados entre
las alimentaciones a los discos giratorios y la conducción de
suministro central del aplicador. La temperatura de la loción se
controla a un valor determinado a través del calentamiento del
tanque, las conducciones y la temperatura de las cabezas
aplicadoras a un valor deseado. El caudal se ajusta para conseguir
el nivel de adición deseado de papel tisú. Durante la aplicación,
la banda de tisú de forma típica se mantiene a temperatura
ambiente. Se realizaron algunas muestras en las que el papel tisú se
enfrió o calentó antes de aplicar la loción. La loción solidifica
casi instantáneamente tras impactar sobre la banda de papel. El
equipo de aplicación se instala en el proceso de conversión después
del calandrado y estampado en relieve a alta presión y antes de
cortar y plegar la banda.
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Las superficies giratorias se ajustaron a 2500
rpm para las muestras descritas a continuación aunque también se
procesaron otras muestras a velocidades entre 200 rpm y 5000
rpm.
La loción habitualmente se mantiene a una
temperatura de aproximadamente 2-10ºC por encima del
punto de fusión y en las lociones descritas a continuación todos
los valores de temperatura se mantuvieron a 56ºC. También se
prepararon productos a temperaturas de menos de 2ºC por debajo y de
más de 10ºC por encima del punto de fusión. La velocidad de la
banda en los ejemplos siguientes es 200 m/min., pero también se
prepararon muestras a velocidades de banda entre 10 m/min. y 400
m/min.
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En la Tabla 1 se resumen los resultados
obtenidos con las formulaciones ilustradas:
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Descripción de la Figura 1a: Mapa de
grises que representa la distribución de peso por unidad de
superficie local en una muestra de tisú de 5 mm x 5 mm tratada con
la formulación de loción 3 (izquierda, en blanco se ilustra el
nivel máximo de peso por unidad de superficie de loción local en la
muestra) y distribución de loción de una sección transversal de
esta muestra (derecha, la línea discontinua en la imagen izquierda
representa el plano de la sección transversal).
Descripción de la Figura 1b: El mapa de
grises que representa la distribución de peso por unidad de
superficie local en una muestra de 5 mm x 5 mm de Kleenex Balsam®
(izquierda, en blanco se ilustra el nivel máximo de peso por unidad
de superficie de loción local en la muestra) y la distribución de
loción de una sección transversal de esta muestra (derecha).
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Tamaño de las gotículas: La distribución
del tamaño de gotícula puede medirse con un sistema de difracción
por láser HELOS-VARIO/KF MAGIC, comercializado por
Sympatec GmbH, Alemania. El volumen de gotícula puede calcularse a
partir del diámetro de la gotícula que puede medirse mediante
análisis del tamaño de partículas, como se describe a continuación.
Una proporción relativamente elevada de gotículas significa al menos
más de 20%, preferiblemente más de 50%, incluso más preferiblemente
más de 70% y con máxima preferencia más de 90%, de las gotículas en
peso.
Nivel medio de adición de loción por
extracción con disolvente (peso por unidad de superficie de
loción en el tisú): se extrae una muestra representativa de
aproximadamente 2 g del tisú tratado con loción mediante Extracción
acelerada con disolvente (ASE) utilizando un modelo ASE 200,
comercializado por Dionex Corp., EE.UU. Las condiciones de
operación son las siguientes: celda de extracción de 11 ml, mezcla
de disolventes: 50% de acetona/n-hexano;
temperatura: 100ºC (calentar y mantener 5 minutos); presión: 6,89
MPa (1000 PSI); dos ciclos al 100%. El disolvente se evapora y se
determina el residuo gravimétricamente. A continuación la loción
añadida se calcula como
Aunque el disolvente especificado es una opción
preferida, puede no ser adecuado extraer todas las posible
lociones. Cuando la loción se disuelve de forma insuficiente en este
disolvente para realizar una extracción cuantitativa, se elegirá un
disolvente alternativo adecuado para extraer cuantitativamente la
loción.
Método general para cuantificar la loción en
el área local de los depósitos: determinación del peso por
unidad de superficie de loción local (LLBW), peso por unidad de
superficie de loción de la muestra (LBWS), peso por unidad de
superficie de loción de los depósitos (LBWD), área afectada por
depósitos (AAD), área afectada por loción (AAL) y tamaño medio de
los depósitos (ADS).
El peso por unidad de superficie de loción local
se determina mediante barrido IR/espectroscopia NIR en modo
transmisión (espectroscopia de absorción) utilizando un instrumento
Spectrum Spotlight 300 de Perkin Elmer con software Spotlight
versión 1.1.0 B38.
El siguiente procedimiento es aplicable a
lociones que contienen componentes de hidrocarburo lineal de
unidades -(CH_{2})- repetitivas. Si la loción está compuesta en
su mayor parte o totalmente por otros materiales, puede utilizarse
un procedimiento similar como se describe a continuación.
Las mediciones deben realizarse con un conjunto
de muestras representativo del tisú. Cada muestra se procesa de la
forma siguiente: Una muestra de 5 x 5 mm (o mayor) se coloca sobre
el soporte de muestras montado en una tabla XY y se escanea el área
espectral utilizada para el análisis a una resolución espacial de 25
\mum en las dimensiones x e y. Para el análisis de materiales que
contienen cadenas lineales de grupos -CH_{2}-, se escanea la
región entre 4000 cm^{-1} y 4500 cm^{-1} y se utiliza el
intervalo entre 4296 cm^{-1} (W1) y 4368 cm^{-1} (W2) para el
análisis. Se realizan al menos 16 barridos a una resolución de 1
cm^{-1}. Si se realizan más de 16 barridos, debe cuidarse de que
la muestra no cambie de estructura como consecuencia del
calentamiento. A continuación se genera un mapa del peso por unidad
de superficie local de la muestra. Se determina la absorción
integrada entre W2 y W1 y por encima de una línea de base lineal
inclinada para cada pixel de 25 \mum x 25 \mum mediante el menú
ChemiMap del software. La línea de base está definida por la
absorbencia a W1 y W2. Se elige la opción de dos puntos de base en
el menú ChemiMap del software y se fijan en W1 y W2. Los puntos
inicial y final de la integración también se fijan en W1 y W2. El
factor de escalado se fija en un valor V1 que se define como: V1 =
F* DW, donde F es el factor descrito a continuación y
DW=W2-W1 es la delta de número de ondas entre el
número de onda superior (W2) y el inferior (W1) en cm^{-1}.
El escalado con el factor DW transforma la
absorbencia media por encima de la línea de base dentro del
intervalo de número de onda W1-W2 en una absorción
integrada por encima de la línea de base. El factor F traduce la
absorción integrada a peso por unidad de superficie local en
g/m^{2}.
El archivo que se genera con el comando ChemiMap
contiene el peso por unidad de superficie local para cada pixel de
25 \mum x 25 \mum en área. El archivo se guarda como un archivo
de texto (formato .txt) y también como un mapa de bits (formato
.bmp) en formato de escala de grises de 8 bits. El archivo .txt se
importa a EXCEL y se eliminan la primera fila y la primera columna
(no contienen datos de imagen sino datos de posición). Los datos
resultantes representan la disposición ordenada de píxeles de peso
por unidad de superficie local en g/m^{2}. Los valores máximo
(MaxLBW) y mínimo (MinLBW) así como la media (AvgLBW) de todo el
conjunto de datos se calcula en EXCEL.
El archivo de mapa de bits (.bmp) se importa al
software de imagen AnalySIS para su procesamiento posterior
(Analysis Pro versión 3.1 (build508), comercializado por Soft
Imaging GmbH, Alemania). El archivo de escala de grises importado
está todavía en formato RGB con los tres canales de color fijados
iguales (en resolución de 8 bits). En AnalySIS el archivo tiene los
colores separados para extraer uno de los tres canales de color
idénticos (rojo). El archivo resultante ahora se escala de G=0 a
G=255, en donde G=0 representa el valor mínimo (MinLBW) de los
datos originales de foco y 255 representa el valor máximo (MaxLBW)
de los datos originales de foco. La imagen se calibra en
x-y fijando el tamaño de pixel en las dimensiones x
e y para hacerlo coincidir con la muestra original. A continuación
la imagen se vuelve a escalar en la dirección z para visualizar los
valores de peso por unidad de superficie local en g/m^{2} aunque
todos los cálculos dentro de AnalySIS deben ser realizados en la
escala G=0-G=255. Un ejemplo de representación de la
muestra como un mapa de peso por unidad de superficie de loción
local se muestra en las Fig. 1 a y 1b.
Los valores G pueden ser fácilmente
transformados en números de peso por unidad de superficie de loción
local mediante la siguiente relación:
LLBW=A*(G+COMPENSACIÓN),
donde A=
(MaxLBW-MinLBW)/255 y
COMPENSACIÓN=(255*MinLBW)/(MaxLBW-MinLBW)
Los valores G pueden transformarse fácilmente en
números de peso por unidad de superficie de loción local (LLBW)
mediante la siguiente relación:
G=(LLBW/A) -
COMPENSACIÓN
Cálculo del peso por unidad de superficie de
loción de los depósitos: El valor medio de todos los puntos de peso
por unidad de superficie de loción local superiores a 10 g/m^{2}
puede calcularse a partir del archivo EXCEL.
El área de tisú afectado por loción se calcula
en la sección Análisis fijando un umbral inferior en el valor G
equivalente a 3 g/m^{2} y calculando el área por encima de este
umbral. Se utiliza el ajuste "orificios no llenados". El área
de los depósitos se determina de forma similar ajustando el umbral a
un valor G equivalente a 10 g/m^{2} (10 g/m^{2} es igual a
G=10/A-COMPENSACIÓN).
Si se definen los depósitos con un cierto área
mínima y un cierto área máxima, el área se fija como un filtro. El
porcentaje de área de depósitos superiores a un determinado área se
calcula dividiendo el área de los depósitos calculada sin filtro de
área entre el área de los depósitos calculada con filtro de
área.
El factor F para convertir valores de absorción
integrada en valores de peso por unidad de superficie de loción
local se determina por el siguiente procedimiento: Se escanea un
conjunto representativo de muestras de calibración de peso medio
por unidad de superficie de loción conocido en el intervalo
espectral utilizado para el análisis, según se ha descrito
anteriormente, y se analiza el área del pico integrado entre W1 y W2
(4296 cm^{-1} y 4368 cm^{-1} para la mayoría de los materiales
de tipo hidrocarburo). El área del pico integrada se obtiene por el
procedimiento anterior fijando el factor F en 1. El conjunto de
datos después se importa a EXCEL y se calcula el valor de pixel
medio de este conjunto de datos. Como el factor F se fijó en 1, este
valor es igual al área del pico media integrada (AIPA) de la
muestra en el intervalo de número de onda W1-W2.
Después se calcula el factor F como F=1/pendiente de un ajuste
lineal por mínimos cuadrados a través del origen de la gráfica de
AIPA frente al peso medio por unidad de superficie de loción de la
muestra. Pueden prepararse muestras de calibración para determinar
el factor F o puede utilizarse una muestra con loción existente. Si
se utiliza una muestra existente, puede determinarse el peso por
unidad de superficie de loción por extracción. A continuación se
presenta un ejemplo de este procedimiento. También se presentan a
continuación ejemplos de cómo determinar el factor F analizando una
muestra existente (producto comercial) y preparando muestras de
calibración. Es importante que la absorbencia en el intervalo de
longitud de onda utilizado para el análisis no sea nunca superior a
aproximadamente 1 para garantizar una relación lineal entre la señal
IR y el peso por unidad de superficie de loción local.
\vskip1.000000\baselineskip
Preparación de muestras de calibración: una
pieza adecuada del sustrato con valores de área, peso y peso por
unidad de superficie conocidos se trata de forma uniforme con
loción, preferiblemente pulverizando de forma uniforme la loción
fundida sobre el tisú. Un tipo adecuado de equipo es una pistola de
pulverización de cartucho de cera caliente de tipo
MK-DUO Line, ref. 140101, comercializada por MK
Heißwachstechnik GmbH, Aichach, Alemania. Tras la aplicación, la
loción se equilibra en la hoja colocando la muestra en un horno a
una temperatura de aproximadamente 10ºC por encima del punto de
fusión (o a una temperatura adecuada que permita un equilibrado
suficiente de la loción en la hoja). En el caso de muestras con una
viscosidad relativamente baja es suficiente un equilibrado de
aproximadamente una hora. La muestra después se enfría a temperatura
ambiente y se equilibra su contenido de humedad a 23ºC (+-1ºC) y
50% (+-2%) de humedad relativa y se pesa de nuevo. El peso por
unidad de superficie de loción de esta muestra [en g/m^{2}] se
calcula a continuación como (peso de la muestra después del
tratamiento con loción [en gramos], peso de la muestra antes del
tratamiento con loción [en gramos]) dividido entre el área de la
muestra [en m^{2}]. Las muestras son después analizadas por el
procedimiento descrito anteriormente para determinar el factor F.
Preferiblemente, las muestras de calibración se preparan en un
intervalo de pesos por unidad de superficie de loción que incluya el
intervalo que debe ser medido.
Deben utilizarse muestras de calibración para
confirmar la linealidad dentro del intervalo de calibración: La
curva de calibración mostrada en la Figura 2 se generó para la
loción del ejemplo 1.
Determinación del factor F para un producto
comercial (Kleenex Balsam®, comercializado en Alemania por Kimberly
Clark): el peso por unidad de superficie de la muestra se determina
mediante un procedimiento convencional. Después se analiza la
muestra por el procedimiento descrito anteriormente para el área del
pico media integrada entre 4296 cm^{-1} y 4368 cm^{-1}. A
continuación se extrae la muestra por el procedimiento descrito a
continuación para determinar la loción añadida. El Factor F después
se calcula como
Factor F = peso
por unidad de superficie de loción [g/m^{2}]/área del pico media
integrada
Si la loción no contiene una cantidad suficiente
de material de tipo hidrocarburo lineal, o el sustrato contiene
materiales que no permiten una cuantificación de loción entre 4296
cm^{-1} y 4368 cm^{-1}, debe identificarse un intervalo de
número de onda diferente en el espectro del infrarrojo o infrarrojo
cercano adecuado para cuantificar la loción mediante espectroscopia
IR. Puede utilizarse cualquier intervalo de número de onda con una
relación lineal entre coeficiente de absorción integrada por encima
de la línea de base y peso por unidad de superficie de loción. Si
se identifican más de un posible intervalo de número de onda, se
utiliza el intervalo con la mejor relación señal/ruido. Si la
loción está basada en materiales de tipo hidrocarburo lineal con
grupos CH_{2}, debe utilizase la banda de absorción entre 4296
cm^{-1} y 4368 cm^{-1}.
Todos los documentos citados en la presente
memoria se incorporan, en su parte relevante, en la presente memoria
como referencia; la mención de cualquier documento no debe ser
considerada como una admisión de la exclusión de patentabilidad de
la presente invención.
Aunque se han ilustrado y descrito realizaciones
particulares de la presente invención, resultará evidente para el
experto en la técnica que es posible realizar otros cambios y
modificaciones sin por ello abandonar el ámbito de la invención.
Por consiguiente, las reivindicaciones siguientes pretenden cubrir
todos estos modificaciones y cambios contemplados dentro del ámbito
de la presente invención.
Claims (17)
1. Un papel tisú que tiene primera y segunda
superficies opuestas, que comprende una loción sobre al menos una
superficie de dicho papel tisú, estando dicha loción presente en
depósitos básicamente diferenciados sobre dicha primera superficie,
que se caracteriza por que dichos depósitos tienen un peso
medio por unidad de superficie de al menos 11 g/m^{2}, y en donde
el peso por unidad de superficie de dicha loción sobre dicho tisú es
igual o inferior a
9 g/m^{2}.
9 g/m^{2}.
\vskip1.000000\baselineskip
2. El papel tisú según la reivindicación 1, en
donde una relación R_{3} se define como
y dicha relación R_{3} es de al
menos
5.
\vskip1.000000\baselineskip
3. Un papel tisú según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde la parte de dicho tisú
afectada por dicha loción y en donde la relación R_{4} se definen
como
y dicha relación R_{4} es menos
de
0,4.
\vskip1.000000\baselineskip
4. El papel tisú según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde la parte de dicho tisú
afectada por dicha loción y en donde la relación R_{1} se definen
como
y en donde dicha relación R_{1}
es menos de 0,15
m^{2}/g.
\vskip1.000000\baselineskip
5. El papel tisú según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde una relación R_{2} se define
como
y dicha relación R_{2} es de al
menos
0,02.
\newpage
6. El papel tisú según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde 20% o más del área afectada
por depósitos está cubierta con depósitos superiores a 0,005
mm^{2}.
7. Un producto de papel tisú que comprende el
tisú según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde
dicho producto de papel tisú es un producto de tisú multicapa de al
menos 2 capas que tiene 2 superficies externas y al menos 2
superficies internas y en donde cualquiera de dichas superficies
externas tiene más loción que su correspondiente superficie
interna.
8. Un producto de papel tisú que comprende el
tisú según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde
dicho producto de papel tisú es un tisú multicapa de al menos 3
capas que tiene al menos una 1 capa interna y 2 capas externas y en
donde dichas capas externas juntas comprenden 60% (en peso) o más de
la cantidad total de loción de dicho producto de papel tisú.
9. El papel tisú según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde dicho peso por unidad de
superficie de loción sobre dicho tisú es de al menos 0,3
g/m^{2}.
10. El papel tisú según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde dicha loción comprende al
menos 30% (p/p) de alcohol estearílico, al menos 20% (p/p) de
vaselina y al menos 10% (p/p) de aceite mineral.
11. El papel tisú según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde dicha loción comprende al
menos 50% (p/p) de Sefose 1618S® y al menos 10% (p/p) de alcohol
estearílico.
12. El papel tisú según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde dicha loción comprende entre
0,01% (p/p) y 5% (p/p) de
2-isopropil-N,2,3
trimetilbutiramida.
13. Un proceso para fabricar un papel tisú según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el proceso
comprende las etapas de proporcionar una banda de papel tisú en
continuo movimiento al lado de una unidad aplicadora de loción que
comprende al menos una superficie giratoria, en donde el proceso
además comprende las etapas de:
transferir dicha loción sobre una superficie
giratoria;
expulsar dicha loción de dicha superficie
giratoria a una corriente de gotículas de loción, principalmente
por la fuerza centrífuga de la rotación de dicha superficie
giratoria;
de forma opcional reducir el ángulo con el cual
se expulsa la corriente de gotículas, de forma opcional, mediante
aletas ajustables ajustadas a la anchura de la aplicación
deseada;
interceptar dicho papel tisú con dicha corriente
de gotículas de loción; y
de forma opcional, recoger la loción no
interceptada por dicho papel tisú y reciclar dicha loción
recogida.
14. El proceso de la reivindicación 13, en donde
dicha aplicación también comprende el uso de un medio electrostático
para facilitar dicho proceso.
15. El proceso según cualquiera de las
reivindicaciones 13-14, en donde dicha loción es
sólida, semisólida, líquida o semilíquida, es expulsada de dicha
superficie giratoria en una forma líquida o casi líquida y es
sólida o casi sólida después de ser interceptada por dicho papel
tisú.
16. El proceso según cualquiera de las
reivindicaciones 13-15, en donde al menos 20% de
dichas gotículas tienen un volumen de al menos 3x 10^{-4}
\mul.
17. El proceso según cualquiera de las
reivindicaciones 13-16, en donde la posición de al
menos 2 de dichas superficies giratorias y de forma opcional de
dichas aletas induce al menos un área de papel tisú con loción
yuxtapuesta a al menos un área de papel tisú sin loción.
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