ES2671005T3 - Material de toallita no tejido dispersable - Google Patents

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ES2671005T3 ES14803030.7T ES14803030T ES2671005T3 ES 2671005 T3 ES2671005 T3 ES 2671005T3 ES 14803030 T ES14803030 T ES 14803030T ES 2671005 T3 ES2671005 T3 ES 2671005T3
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Brian FONG
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Abstract

Material de toallita no tejido de múltiples estratos, dispersable que comprende: al menos una capa superior que comprende fibras celulósicas, en el que una superficie exterior o la capa superior está recubierta con un primer aglutinante, y la capa superior tiene un gramaje de desde 30 g/m2 hasta 200 g/m2; y al menos una capa inferior que comprende fibras celulósicas en el que una superficie exterior de la capa inferior está recubierta con un segundo aglutinante y la capa inferior tiene un gramaje de desde 10 g/m2 hasta 100 g/m2; en el que la capa superior tiene una densidad menor y un gramaje mayor que la capa inferior, en el que la capa superior tiene una densidad de desde 0,01 g/cm3 hasta 0,2 g/cm3, y la capa inferior tiene una densidad de desde 0,1 g/cm3 hasta 0,4 g/cm3; y en el que el material de toallita tiene al menos el 95% de biodisgregación después de al menos 14 días cuando se somete a prueba según las directrices de INDA; en el que el material de toallita puede desecharse en agua; y en el que el material de toallita es estable estructuralmente en líquido humectante.

Description

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DESCRIPCIÓN
Material de toallita no tejido dispersable Campo de la invención
La materia dada a conocer en el presente documento se refiere a un material de toallita dispersable que es suave, económico y tiene suficiente resistencia en uso al tiempo que mantiene una capacidad de desecharse en inodoros convencionales y sus sistemas de tratamiento y transporte de aguas residuales asociados. Más particularmente, la materia dada a conocer en el presente documento se refiere a un material de toallita no tejido adecuado para su uso como papel higiénico húmedo o toallita para bebés que es segura para fosa séptica y plantas de tratamiento de aguas residuales. La materia dada a conocer en el presente documento también proporciona un procedimiento para preparar el material de toallita dispersable.
Antecedentes de la invención
Los productos de toallitas desechables son muy cómodos ya que tales productos son relativamente baratos, higiénicos, rápidos y fáciles de usar. La eliminación de tales productos se vuelve problemática ya que los vertederos alcanzan su capacidad y la incineración contribuye a la contaminación y polución urbanas. En consecuencia, existe la necesidad de productos desechables que puedan desecharse sin la necesidad de vertido o incineración. Una alternativa para la eliminación es usar los sistemas sépticos residenciales privados y el tratamiento de aguas residuales municipal.
Algunas toallitas no dispersables actuales las trata erróneamente el consumidor como aptas para desecharse en el inodoro porque normalmente vacían un inodoro y tubería de drenaje de una residencia individual. Sin embargo, esto meramente traslada la carga de las toallitas no dispersables a la siguiente etapa en el sistema de tratamiento y transporte de aguas residuales. Las toallitas no dispersables pueden acumularse, provocando un bloqueo y causan un estrés significativo sobre todo el sistema de tratamiento y transporte de aguas residuales. Las entidades de tratamiento de aguas residuales municipales en todo el mundo han identificado a las toallitas no dispersables como un problema, identificando la necesidad de hallar opciones para impedir que se cause un estrés adicional sobre los sistemas de desechos.
Se han hecho numerosos intentos para producir productos dispersables y que puedan desecharse en el inodoro que sean lo suficientemente fuertes para su fin previsto, y que aún puedan desecharse tirándolos en inodoros convencionales. Un enfoque para producir un producto dispersable y que puede desecharse en el inodoro es limitar el tamaño del producto de modo que pase fácilmente a través de las tuberías sin provocar obstrucciones o bloqueos. Sin embargo, tales productos a menudo tienen una alta resistencia en húmedo pero no pueden disgregarse tras desecharlos en un inodoro convencional o mientras pasan a través del sistema de tratamiento y transporte de aguas residuales. Este enfoque puede conducir a bloqueos y causan estrés sobre el sistema de tratamiento y transporte de aguas residuales. Este enfoque para la capacidad de desecharse en el inodoro padece la desventaja adicional de estar restringido a artículos de pequeño tamaño.
Una alternativa a producir un material de toallita dispersable y que puede desecharse en el inodoro se enseña en la patente estadounidense n.° 5.437.908 concedida a Demura. Demura da a conocer estructuras de múltiples capas que no están unidas permanentemente entre sí para su uso como tejido para cuarto de aseo. Estas estructuras están diseñadas para descomponerse cuando se colocan en un sistema acuoso, tal como un inodoro. Sin embargo, la desventaja de estas toallitas es que pierden resistencia cuando se colocan en cualquier entorno acuoso, tal como una loción de base acuosa. Por tanto, se descompondrían fácilmente durante el proceso de conversión en una toallita prehumedecida o cuando se almacenan en un envase de toallitas prehumedecidas.
Otra alternativa para producir un material de toallita dispersable y que puede desecharse en el inodoro es la incorporación de aglutinantes poliméricos redispersables o solubles en agua para crear una toallita prehumedecida. Los problemas técnicos asociados con tejidos y toallitas prehumedecidas que usan tales aglutinantes incluyen proporcionar suficiente aglutinante en el material no tejido para proporcionar la resistencia a la tracción en húmedo y en seco necesaria para su uso en su aplicación prevista, mientras que al mismo tiempo que protegen al aglutinante dispersable de la disolución debido al entorno acuoso durante el almacenamiento.
Diversas soluciones en la técnica incluyen usar aglutinantes solubles en agua con un componente “desencadenante”. Un desencadenante puede ser un aditivo que interacciona con aglutinantes solubles en agua aumentando la resistencia a la tracción en húmedo de la banda no tejida. Esto permite que la banda no tejida, unida con aglutinante soluble en agua y un desencadenante, o con un desencadenante en una ubicación diferenciada tal como en una loción que está en contacto íntimo con la toallita, funcione en aplicaciones tales como papel higiénico húmedo o toallitas húmedas, en donde es necesario que la banda mantenga su integridad en las condiciones de uso. Cuando la banda dispersable se coloca en agua en exceso, tal como una taza de inodoro y el posterior sistema de tratamiento y transporte de aguas residuales, la concentración de estos desencadenantes se diluye, rompiendo la interacción entre el aglutinante y desencadenante y dando como resultado una pérdida de resistencia a la tracción
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en húmedo. Cuando la resistencia a la tracción en húmedo de la banda disminuye, el material puede romperse bajo la acción mecánica encontrada en el inodoro y los sistemas de tratamiento y transporte de aguas residuales y separarse en trozos más pequeños. Estos trozos más pequeños pueden pasar más fácilmente a través de estos sistemas. Algunos ejemplos no limitativos de desencadenantes incluyen ácido bórico, sales de ácido bórico, citrato de sodio y sulfato de sodio.
La desventaja de usar desencadenantes es que sólo son viables en agua con determinadas características químicas. El agua que se encuentra fuera del intervalo viable para un desencadenante específico puede hacer que sea ineficaz. Por ejemplo, algunos desencadenantes son sensibles a iones y requieren agua con pocos o ningún ión presente con el fin de facilitar el mecanismo del desencadenante. Cuando las toallitas que usan estos desencadenantes sensibles a iones se colocan en agua con un nivel superior de determinados iones, tales como en agua dura, el desencadenante se vuelve ineficaz. Se encuentra agua dura en inodoros, sistemas de tratamiento de aguas residuales y transporte de aguas residuales en América del Norte y Europa y limita dónde pueden usarse eficazmente toallitas con estos tipos de desencadenantes.
También se conocen en la técnica artículos no tejidos que usan películas sensibles a agua. Sin embargo, se han identificado dificultades con estos artículos porque muchos materiales sensibles a agua como poli(alcohol vinílico) se vuelven dimensionalmente inestables cuando se exponen a condiciones de humedad moderada a alta y tienden a debilitarse, extenderse o incluso descomponerse completamente cuando la toallita se prehumedece, por ejemplo un papel higiénico húmedo o toallita para bebés. Tales materiales pueden extenderse perdiendo la forma y/o debilitarse hasta el punto de rasgarse durante el uso. Aunque el aumento del grosor de la película añade estabilidad, también da como resultado un coste inaceptable y hace que la eliminación sea difícil. Los artículos hechos de películas más gruesas tienen una mayor tendencia a permanecer intactos al desecharse en el inodoro y obstruyen los inodoros o sistemas posteriores.
El documento US2012/0144611 da a conocer un material de toallita de múltiples estratos no tejido, dispersable que es estable en un líquido humectante y puede desecharse en el inodoro en uso. Más particularmente, la materia dada a conocer se refiere a estructuras de múltiples capas incluyendo, pero sin limitarse a, dos, tres o cuatro capas para formar el material de toallita no tejido dispersable. Las capas contienen combinaciones de fibras celulósicas y no celulósicas y opcionalmente un aglutinante o aditivo.
Por tanto, sigue existiendo la necesidad de un material de toallita que sea lo suficientemente fuerte para su uso previsto, y que aún se elimine fácilmente en un inodoro existente y sistema de tratamiento y transporte de aguas residuales posterior. También existe la necesidad de un material de toallita que pueda desecharse en el inodoro con el grado deseado de suavidad para su uso sobre la piel que pueda prepararse de una manera económica. La materia dada a conocer aborda estas necesidades.
Sumario de la invención
La materia dada a conocer en el presente documento proporciona ventajosamente un material de toallita económico que no sólo tiene una resistencia en húmedo y en seco suficiente para su uso en la limpieza de desechos corporales, sino que también se dispersa tras desecharse en el inodoro en un inodoro y pasa a través de un sistema de tratamiento y sistema de transporte de aguas residuales común.
En determinadas realizaciones, el material es un material de toallita no tejido de múltiples estratos, dispersable según la reivindicación 1. En una implementación de ejemplo, la primera densidad es menor que la segunda densidad. En implementaciones de ejemplo alternativas, la primera densidad es la misma que la segunda densidad. En determinadas realizaciones, el primer aglutinante es diferente del segundo aglutinante.
En determinadas realizaciones, el material de toallita no tejido de múltiples estratos, dispersable tiene una resistencia a la tracción en húmedo mayor de 200 g/pulgada.
En realizaciones particulares, la primera capa está hecha de un primer material y la segunda capa está hecha de un segundo material y en la que el primer material es diferente del segundo material.
En implementaciones de ejemplo, el material de toallita no tejido dispersable tiene una primera capa y una segunda capa, en el que el material de toallita no tejido de múltiples estratos, dispersable tiene una resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal de la máquina mayor de 300 g/pulgada, la primera capa tiene una densidad de aproximadamente 0,09 g/cm3 y la segunda capa tiene una densidad de aproximadamente 0,20 g/cm3.
En determinadas implementaciones de ejemplo, el material de toallita no tejido dispersable incluye una primera capa de fibras celulósicas de un primer material que tiene una primera densidad, en la que al menos una porción de la primera capa está recubierta con un primer aglutinante y una segunda capa de fibras celulósicas de un segundo material que tiene una segunda densidad, en la que al menos una porción de la segunda capa está recubierta con un segundo aglutinante, en el que el primer material es diferente del segundo material. En determinadas realizaciones, el primer aglutinante y segundo aglutinante se seleccionan del grupo que consiste esencialmente en
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polvos de polietileno, aglutinantes de copolímero, aglutinantes de acetato de vinilo-etileno, aglutinantes de estireno- butadieno, uretanos, aglutinantes a base de uretano, aglutinantes acrílicos, aglutinantes termoplásticos, aglutinantes a base de polímeros naturales, y mezclas de los mismos.
En otras implementaciones de ejemplo, el material de toallita no tejido de múltiples estratos, dispersable incluye al menos una capa que comprende fibras celulósicas, en el que la capa está recubierta con un aglutinante, y en el que el material de toallita tiene al menos aproximadamente el 99% de biodisgregación tras al menos aproximadamente 14 días cuando se somete a prueba según las directrices de INDA (prueba de biodisgregación aerobia en laboratorio de 14 días FG 505A).
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 representa un gráfico que muestra la resistencia a la tracción CDW de las muestras a medida que el porcentaje en peso de fibra bicomponente aumenta. El gráfico muestra la resistencia a la tracción CDW (eje y) frente al tanto por ciento en peso de fibra bicomponente en la muestra (eje x).
La figura 2 representa un gráfico que muestra los resultados de un estudio de envejecimiento de muestra 1 convertida tal como se describe en el ejemplo 2. El gráfico muestra la resistencia en húmedo en la dirección transversal (eje y) a lo largo del tiempo (eje x).
La figura 3 representa un gráfico que muestra la progresión de la degradación de la muestra 1 basándose en el desprendimiento de CO2 tal como se describe en el ejemplo 3. El gráfico muestra la degradación en tanto por ciento (eje y) a lo largo del tiempo (eje x).
La figura 4 representa un esquema del aparato de tubo basculante.
La figura 5 representa un esquema del aparato de columna de sedimentación.
La figura 6 representa un esquema del aparato de bomba de construcción.
La figura 7 representa un gráfico que muestra la resistencia a la tracción CDW de las muestras según varía el tanto por ciento en peso de fibra bicomponente en la capa 2. El gráfico muestra la resistencia a la tracción CDW (eje y) frente al tanto por ciento en peso de fibra bicomponente en la capa 2 de las muestras (eje x).
La figura 8 representa un gráfico que muestra los resultados de las directrices de INDA, prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2, según varía el tanto por ciento en peso de pasta en la capa superior. El gráfico muestra el tanto por ciento en peso de las muestras que pasan a través de un tamiz de 12 mm (eje y) frente al tanto por ciento en peso de pasta en la capa superior de las muestras (eje x).
La figura 9 representa aproximadamente 100X aumentos de la muestra 99 de estructura depositada por aire.
La figura 10 representa la placa de gofrado que se usó para el ejemplo 8.
La figura 11 representa las estructuras químicas de 3,6,9-trioxaundecano-1,11-diol y 3,6,9,12-tetraoxatetradecano- 1,14-diol. La figura 11B representa la estructura química de 3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33,36,39,42- tetradecaoxatetratetracontano-1,44-diol y 3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33,36,39,42,45-
pentadecaoxaheptatetracontano-1,47-diol.
La figura 12 representa un gráfico que muestra la resistencia a la tracción CDW en datos sin procesar de las muestras según varía el tanto por ciento en peso de fibra bicomponente. El gráfico muestra la resistencia a la tracción CDW (eje y) frente al tanto por ciento en peso de fibra bicomponente en las muestras (eje x).
La figura 13 representa un gráfico que muestra los datos de la figura 12 normalizados para el gramaje y calibre para la resistencia a la tracción CDW de las muestras según varía el tanto por ciento en peso de fibra bicomponente. El gráfico muestra la resistencia a la tracción CDW (eje y) frente al tanto por ciento en peso de fibra bicomponente en las muestras (eje x).
La figura 14 representa un esquema del aparato agitador de plataforma.
La figura 15 representa un esquema de la vista desde arriba del aparato agitador de plataforma.
La figura 16 representa un gráfico que muestra el análisis de lotes de producto para envejecimiento en loción usando la resistencia CDW. El gráfico muestra la resistencia CDW (eje y) frente al número de días que las muestras se envejecen en loción (eje x).
La figura 17 representa el aparato de deposición en húmedo de laboratorio usado para formar hojas de toallitas.
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La figura 18 representa un gráfico que muestra el efecto del contenido de aluminio en la fibra de celulosa usada para la preparación de las hojas de toallitas tratadas en el ejemplo 23 sobre la resistencia a la tracción de las hojas de toallitas tras empaparlas en la loción durante 10 segundos. El gráfico muestra la resistencia a la tracción (g/pulgada) al sumergirlas en la loción durante 10 segundos (eje y) frente al contenido de aluminio en ppm (eje x).
La figura 19 representa un gráfico que muestra la diferencia entre las resistencias a la tracción medidas de las muestras 5 y 6 en el ejemplo 24. El gráfico muestra la resistencia a la tracción (g/pulgada) en loción tras 24 horas a 40°C (eje y) para las muestras EO1123 (muestra 5) y FFLE+ (muestra 6) (eje x).
La figura 20 representa un gráfico que muestra el porcentaje del material disgregado de las muestras 5 y 6 que pasó a través de la criba del aparato de prueba de tubo basculante en el ejemplo 24. El gráfico muestra el porcentaje de dispersabilidad (eje y) para las muestras EO1123 (muestra 5) y FFLE+ (muestra 6) (eje x).
La figura 21 representa un gráfico que muestra la diferencia entre las resistencias a la tracción medidas de las muestras 7 y 8 en el ejemplo 25. El gráfico muestra la resistencia a la tracción (g/pulgada) en loción tras 24 horas a 40°C (eje y) para las muestras EO1123 (muestra 7) y FFLE+ (muestra 8) (eje x).
La figura 22 representa un gráfico que muestra el porcentaje del material disgregado de las muestras 7 y 8 que pasó a través de la criba del aparato de prueba de tubo basculante en el ejemplo 24. El gráfico muestra el porcentaje de dispersabilidad (eje y) para las muestras EO1123 (muestra 7) y FFLE+ (muestra 8) (eje x).
La figura 23 representa un gráfico que muestra el efecto de los polímeros Catiofast en la fibra de celulosa usada para la preparación de las hojas de toallitas en el ejemplo 26 sobre la resistencia a la tracción de las hojas de toallitas tras empaparlas en la loción durante 10 segundos. El gráfico muestra la resistencia a la tracción (g/pulgada) al sumergirlas en la loción durante 10 segundos (eje y) para las muestras de control, Catiofast 159(A) y Catiofast 269 (eje x).
La figura 24 representa un gráfico que muestra la diferencia entre las resistencias a la tracción medidas de las muestras 11 y 12 en el ejemplo 27. El gráfico muestra la resistencia a la tracción (g/pulgada) en loción tras 24 horas a 40°C (eje y) para las muestras EO1123 (muestra 11) y FFLE+ (muestra 12) (eje x).
La figura 25 representa un gráfico que muestra el efecto del glicerol en las fibras de pasta de celulosa usadas para la preparación de las hojas de toallitas sobre la resistencia a la tracción de las hojas de toallitas tras empaparlas en la loción durante 24 h a 40°C. El gráfico muestra la resistencia a la tracción (g/pulgada) en loción tras 24 horas a 40°C (eje y) frente al contenido de glicerol en la hoja de toallita (% p/p) (eje x).
La figura 26 representa un gráfico que muestra el efecto del glicerol en las fibras de pasta de celulosa y el efecto de la calidad de las fibras de pasta de celulosa usadas para la preparación de las hojas de toallitas sobre la resistencia a la tracción de las muestras de hoja de toallita 17-22 tras empaparlas en la loción durante 24 h a 40°C. El gráfico muestra la resistencia a la tracción (g/pulgada) en loción tras 24 horas a 40°C (eje y) frente a la adición de glicerol (% p/p de la hoja de toallita) (eje x).
La figura 27 representa un gráfico que muestra el efecto del glicerol en la capa central de las muestras 23-25 sobre su resistencia a la tracción tras empapar las hojas de toallitas de tres capas en la loción durante 24 h a 40°C, El gráfico muestra la resistencia a la tracción (g/pulgada) en loción tras 24 horas a 40°C (eje y) frente a la adición de glicerol (% p/p de la hoja de toallita) (eje x).
La figura 28 representa un gráfico que muestra los resultados mostrando la dispersabilidad en tanto por ciento de las muestras 17-22 en el ejemplo 29. El gráfico muestra el % de dispersabilidad en matraz agitador (eje y) frente a la adición de glicerol (% p/p de la hoja de toallita) (eje x).
La figura 29 representa un gráfico que muestra el efecto del glicerol en la capa central de las hojas de tres capas de las muestras 23-25 sobre su dispersabilidad.
La figura 30 representa un gráfico que muestra la resistencia a la tracción en húmedo promedio de las toallitas preparadas mediante el procedimiento de deposición en húmedo en el ejemplo 30. El gráfico muestra la resistencia a la tracción en húmedo (eje y) frente al tanto por ciento en peso de fibra bicomponente en la capa central (eje x).
La figura 31 representa un gráfico que muestra los resultados de la prueba de tubo basculante de dispersabilidad en el ejemplo 31. El gráfico muestra el tanto por ciento en peso promedio de material que queda sobre el tamiz de 12 mm (eje y) frente al tanto por ciento en peso de fibra bicomponente en la capa central (eje x).
La figura 32 representa un gráfico que muestra el centro de masa para la muestra 1000-44 y la muestra 1000-45. El gráfico muestra la distancia en pies (eje y) frente al número de descargas (eje x).
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La figura 33 representa un esquema de la prueba de vaciado de tubería de drenaje y taza de inodoro norteamericano.
Figura 34 representa un esquema de la prueba de vaciado de tubería de drenaje y taza de inodoro europea.
La figura 35 representa un gráfico que muestra los valores de resistencia en húmedo en la dirección transversal normalizados promedio para las muestras de aglutinante Dow KSR8758 en el ejemplo 33. El gráfico muestra la resistencia en húmedo en la dirección transversal de la muestra en gpl (eje y) frente al tiempo que la muestra se ha envejecido en días (eje x).
La figura 36 representa un gráfico que muestra los valores de resistencia en húmedo en la dirección transversal normalizados promedio para las muestras de aglutinante Dow KSR8855 en el ejemplo 34. El gráfico muestra la resistencia en húmedo en la dirección transversal de la muestra en gpl (eje y) frente al tiempo que la muestra se ha envejecido en días (eje x).
La figura 37 representa un gráfico que muestra el efecto del contenido de aluminio en la loción sobre la resistencia a la tracción de la hoja de toallita. El gráfico muestra la resistencia a la tracción en loción de la muestra en gpl (eje y) versus al aluminio en tanto por ciento en loción (eje x).
La figura 38 representa un esquema del secador de tambor de hojas de prueba Buckeye.
La figura 39 representa una estructura a modo de ejemplo de la muestra 179 en el ejemplo 40. La estructura ilustra una capa superior de FOLEY FLUFFS® TAS pulverizada con aglutinante Vinnapas EP907 y una capa inferior de CELLU TISSUE® (calidad 3024) pulverizada con aglutinante Vinnapas AF192.
La figura 40 representa un esquema de la muestra 180 en el ejemplo 40. La estructura ilustra una capa superior de FOLEY FLUFFS® TAS pulverizada con aglutinante Vinnapas EP907 y una capa inferior de FOLEY FLUFFS® TAS pulverizada con aglutinante Vinnapas AF192.
Descripción detallada
La materia dada a conocer en el presente documento proporciona un material de toallita no tejido dispersable y que puede desecharse en el inodoro que mantiene una alta resistencia en una disolución humectante. La materia dada a conocer en el presente documento también proporciona un procedimiento para preparar tales materiales de toallitas. Estos y otros aspectos de la invención se comentan más en la descripción detallada y los ejemplos.
Definiciones
Los términos usados en esta memoria descriptiva tienen generalmente sus significados habituales en la técnica, dentro del contexto de esta invención y en el contexto específico en el que se usa cada término. Determinados términos se definen a continuación para proporcionar orientación adicional en la descripción de las composiciones y los métodos de la invención y su preparación y uso.
Tal como se usa en el presente documento, un “material no tejido” se refiere a una clase de material, incluyendo pero sin limitarse a textiles o plásticos. Los materiales no tejidos son estructuras de banda u hoja hechas de fibra, filamentos, plástico fundido o películas de plástico unidas entre sí mecánica, térmica o químicamente. Un material no tejido es un material textil hecho directamente de una banda de fibra, sin la preparación de hilo necesaria para tejer o tricotar. En un material no tejido, el conjunto de fibras se mantienen juntas mediante uno o más de los siguientes: (1) mediante entrelazado mecánico en una estera o banda al azar; (2) mediante fusión de las fibras, como en el caso de fibras termoplásticas; o (3) mediante unión con un medio de cementación tal como una resina natural o sintética.
Tal como se usa en el presente documento, una “toallita” es un tipo de artículo no tejido adecuado para limpiar o desinfectar o para aplicar o eliminar un compuesto activo. En particular, este término se refiere a un artículo para limpiar el cuerpo, incluyendo la eliminación de desechos corporales.
Tal como se usa en el presente documento, el término “que puede desecharse en el inodoro” se refiere a la capacidad de un material, cuando se tira por el inodoro, para vaciar el inodoro y el sifón y las tuberías de drenaje que conducen al sistema de transporte de aguas residuales municipal.
Tal como se usa en el presente documento, el término “dispersable” se refiere a la capacidad de un material para romperse fácilmente en agua debido a fuerzas físicas. En particular, el término “dispersable” se refiere a la capacidad de un material para romperse fácilmente debido a las fuerzas físicas encontradas durante la descarga en un inodoro común, el transporte en un sistema de aguas residuales común y el procesamiento en un sistema de tratamiento común. En determinadas realizaciones, el término “dispersable” se refiere a materiales que pasan la prueba de bomba doméstica de laboratorio FG 521.1 de INDA & EDANA Guidance Document for Assessing the Flushability of Nonwoven Consumer Products, segunda edición, julio de 2009.
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Tal como se usa en el presente documento, el término “flotabilidad” se refiere a la capacidad de un material para sedimentarse en diversos sistemas de tratamiento de aguas residuales (por ejemplo, fosas sépticas, desarenador, clarificadores primario y secundario, y depósito de bomba de aguas residuales y pozos húmedos de estación de bombeo). En particular, el término “flotabilidad” se refiere a materiales que pasan la prueba de sedimentación en columna FG 512.1 de INDA & EDANA Guidance Document for Assessing the Flushability of Nonwoven Consumer Products, segunda edición, julio de 2009.
Tal como se usa en el presente documento, el término “biodegradación aerobia” se refiere a la capacidad de un material para disgregarse en entornos aerobios. En particular, el término “biodegradación aerobia” se refiere a la disgregación medida mediante la prueba de biodegradación aerobia FG 513.2 de INDA & EDANA Guidance Document for Assessing the Flushability of Nonwoven Consumer Products, segunda edición, julio de 2009.
Tal como se usa en el presente documento, el término “biodisgregación” se refiere a la capacidad de un material para disgregarse en un entorno aerobio. En particular, la biodisgregación se mide mediante las directrices de INDA y EDANA de 2013 para pruebas de biodisgregación aerobia (FG 505A). Según the las directrices, una muestra debe tener al menos un 95% de biodisgregación para pasar la prueba.
Tal como se usa en el presente documento, el término “tanto por ciento en peso” pretende referirse a o bien (i) la cantidad en peso de un constituyente/componente en el material como porcentaje del peso de una capa del material; o bien (ii) a la cantidad en peso de un constituyente/componente en el material como porcentaje del peso del producto o material no tejido final.
El término “gramaje” tal como se usa en el presente documento se refiere a la cantidad en peso de un compuesto sobre un área dada. Los ejemplos de las unidades de medida incluyen gramos por metro cuadrado tal como se identifican mediante el acrónimo “g/m2”.
Tal como se usa en el presente documento, los términos “alta resistencia” o “alta resistencia a la tracción” se refieren a la resistencia del material y se mide normalmente en resistencia en húmedo en la dirección transversal y resistencia en seco en la dirección de la máquina, pero también pueden medirse en resistencia en seco en la dirección transversal y resistencia en seco en la dirección de la máquina. También puede referirse a la resistencia requerida para deslaminar estratos o capas dentro de una estructura en el estado húmedo o seco.
Tal como se usa en el presente documento, los términos “gpl”, “g/pulgada” y “G/pulgada” se refieren a “gramos por pulgada lineal” o “gramo fuerza por pulgada”. Esto se refiere a la anchura, no a la longitud, de una muestra de prueba para pruebas de resistencia a la tracción.
El término “densidad” tal como se usa en el presente documento se refiere a la masa por volumen unitario de la muestra de prueba. Los ejemplos de unidades de medida incluyen “g/cm3”, que se refiere a “gramos por centímetro cúbico”.
Tal como se usa en la memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas, las forman singulares “un”, “una” y “el/la” incluyen referentes en plural a menos que el contexto dicte claramente lo contrario. Por tanto, por ejemplo, la referencia a “un compuesto” incluye mezclas de compuestos.
El término “aproximadamente” o “de manera aproximada” significa dentro de un intervalo de error aceptable para el valor particular tal como lo determina un experto habitual en la técnica, que dependerá en parte de cómo se mide o se determina el valor, es decir, las limitaciones del sistema de medición. Por ejemplo, “aproximadamente” puede significar dentro de 3 o más de 3 desviaciones estándar, según la práctica en la técnica. De manera alternativa, “aproximadamente” puede significar un intervalo de hasta el 20%, preferiblemente hasta el 10%, más preferiblemente hasta el 5% y más preferiblemente todavía hasta el 1% de un valor dado. De manera alternativa, particularmente con respecto a sistemas o procedimientos, el término puede significar dentro de un orden de magnitud, preferiblemente dentro de 5 veces, y más preferiblemente dentro de 2 veces, de un valor.
Fibras
El material no tejido de la materia dada a conocer en el presente documento comprende fibras. Las fibras pueden ser naturales, sintéticas o una mezcla de las mismas. En una realización, las fibras pueden ser fibras a base de celulosa, una o más fibras sintéticas o una mezcla de las mismas. Cualquier fibra de celulosa conocida en la técnica, incluyendo fibras de celulosas de cualquier origen natural, tales como las derivadas de pasta de madera, puede usarse en una capa celulósica. Las fibras de celulosa preferidas incluyen, pero no se limitan a, fibras digeridas, tales como fibras kraft, kraft prehidrolizadas, fibras tratadas con sosa, sulfito, de manera quimiotermomécanica y termomecánica, derivadas de madera blanda, madera dura o línteres de algodón. Las fibras de celulosa más preferidas incluyen, pero no se limitan a, fibras digeridas kraft, incluyendo fibras digeridas kraft prehidrolizadas. Ejemplos no limitativos de fibras celulósicas adecuadas para su uso en esta invención son las fibras de celulosa derivadas de maderas blandas, tales como pinos, abetos y píceas. Otras fibras de celulosa adecuadas incluyen,
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pero no se limitan a, las derivadas de hierba de esparto, bagazo, pelo muerto, lino, cáñamo, kenaf y otras fuentes de fibra celulósica y lígnica. Las fibras de celulosa adecuadas incluyen, pero no se limitan a, fibras de pino sureño Kraft blanqueada comercializada con la marca comercial FOLEY FLUFFS® (Buckeye Technologies Inc., Memphis, Tenn.). Adicionalmente, se utilizan fibras comercializadas con la marca comercial CELLU TISSUE® (por ejemplo, calidad 3024) (Clearwater Paper Corporation, Spokane, Wash.) en determinados aspectos de la materia dada a conocer.
Los materiales no tejidos de la invención pueden incluir también, pero no se limitan a, una pasta en copos brillante disponible comercialmente incluyendo, pero sin limitarse a, pasta en copos de madera blanda sureña (tal como Treated FOLEY FLUFFS®) pasta de sulfito de madera blanda del norte (tal como T 730 de Weyerhaeuser) o pasta de madera dura (tal como eucalipto). La pasta preferida es Treated FOLEY FLUFFS® de Buckeye Technologies Inc. (Memphis, Tenn.), sin embargo, puede usarse cualquier pasta en copos absorbente o mezclas de la misma. También se prefiere celulosa de madera, pasta de línteres de algodón, celulosa modificada químicamente tal como fibras de celulosa reticuladas y fibras de celulosa altamente purificadas. Las pastas más preferidas son FOLEY FLUFFS® FFTAS (también conocida como FFTAS o pasta FFT-AS de Buckeye Technologies) y Weyco CF401. Las fibras en copos pueden combinarse con fibras sintéticas, por ejemplo poliéster, nailon, polietileno o polipropileno.
En realizaciones particulares, las fibras de celulosa en una capa particular comprenden desde aproximadamente el 25 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de la capa. En una realización, las fibras de celulosa en una capa particular comprenden desde aproximadamente el 0 hasta aproximadamente el 20 por ciento en peso de la capa, o desde aproximadamente el 0 hasta aproximadamente el 25 por ciento en peso de la capa. En determinadas realizaciones, las fibras de celulosa en una capa particular comprenden desde aproximadamente el 50 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de la capa, o desde aproximadamente el 60 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de la capa, o desde aproximadamente el 50 hasta aproximadamente el 95 por ciento en peso de la capa. En una realización preferida, las fibras de celulosa en una capa particular comprenden desde aproximadamente el 75 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de la capa. En algunas realizaciones, las fibras de celulosa en una capa particular comprenden desde aproximadamente el 80 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de la capa. En otra realización preferida, las fibras de celulosa en una capa particular comprenden desde aproximadamente el 95 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de la capa.
Otros tipos adecuados de fibra de celulosa incluyen, pero no se limitan a, fibras de celulosa modificadas químicamente. En realizaciones particulares, las fibras de celulosa modificadas son fibras de celulosa reticuladas. Las patentes estadounidenses n.os 5.492.759; 5.601.921; 6.159.335, se refieren a fibras de celulosa tratadas químicamente útiles en la práctica de esta invención. En determinadas realizaciones, las fibras de celulosa modificadas comprenden un compuesto de polihidroxilo. Los ejemplos no limitativos de compuestos de polihidroxilo incluyen glicerol, trimetilolpropano, pentaeritritol, poli(alcohol vinílico), poli(acetato de vinilo) parcialmente hidrolizado y poli(acetato de vinilo) completamente hidrolizado. En determinadas realizaciones, la fibra se trata con un compuesto que contiene cationes polivalentes. En una realización, el compuesto que contiene cationes polivalentes está presente en una cantidad de desde aproximadamente el 0,1 por ciento en peso hasta aproximadamente el 20 por ciento en peso basándose en el peso seco de la fibra no tratada. En realizaciones particulares, el compuesto que contiene cationes polivalentes es una sal de ión de metal polivalente. En determinadas realizaciones, el compuesto que contiene cationes polivalentes se selecciona del grupo que consiste en aluminio, hierro, estaño, sales de los mismos y mezclas de los mismos. En una realización preferida, el metal polivalente es aluminio.
Puede usarse cualquier sal de metal polivalente incluyendo sales de metales de transición. Los ejemplos no limitativos de metales polivalentes adecuados incluyen berilio, magnesio, calcio, estroncio, bario, titanio, zirconio, vanadio, cromo, molibdeno, tungsteno, manganeso, hierro, cobalto, níquel, cobre, zinc, aluminio y estaño. Los iones preferidos incluyen aluminio, hierro y estaño. Los iones de metales preferidos tienen estados de oxidación de +3 o +4. Puede emplearse cualquier sal que contenga el ión de metal polivalente. Los ejemplos no limitativos de ejemplos de sales inorgánicas adecuadas de los metales anteriores incluyen cloruros, nitratos, sulfatos, boratos, bromuros, yoduros, fluoruros, nitruros, percloratos, fosfatos, hidróxidos, sulfuros, carbonatos, bicarbonatos, óxidos, alcóxidos fenóxidos, fosfitos e hipofosfitos. Los ejemplos no limitativos de ejemplos de sales orgánicas adecuadas de los metales anteriores incluyen formiatos, acetatos, butiratos, hexanoatos, adipatos, citratos, lactatos, oxalatos, propionatos, salicilatos, glicinatos, tartratos, glicolatos, sulfonatos, fosfonatos, glutamatos, octanoatos, benzoatos, gluconatos, maleatos, succinatos y 1,3-disulfonatos de 4,5-dihidroxi-benceno. Además de las sales de metales polivalentes, otros compuestos tales como complejos de las sales anteriores incluyen, pero no se limitan a, aminas, ácido etilendiaminatetra-acético (EDTA), ácido dietilentriaminapenta-acético (DIPA), ácido nitrilotri-acético (NTA), 2,4-pentanodiona y amoniaco.
En una realización, las fibras de pasta de celulosa son fibras de pasta de celulosa modificadas químicamente que se han ablandado o plastificado para que sean inherentemente más compresibles que las fibras de pulpa no modificadas. La misma presión aplicada a una banda de pasta plastificada dará como resultado una mayor densidad que cuando se aplica a una banda de pulpa no modificada. Adicionalmente, la banda densificada de fibras de celulosa plastificadas es inherentemente más blanda que una banda de densidad similar de fibra no modificada del mismo tipo de madera. Puede hacerse que las pastas de madera blanda sean más compresibles usando tensioactivos catiónicos como despegadores para romper las asociaciones entre fibras. El uso de uno o más
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despegadores facilita la disgregación de la hoja de pasta en copos en el procedimiento de deposición por aire. Los ejemplos de despegadores incluyen, pero no se limitan a, los dados a conocer en las patentes estadounidenses n.os 4.432.833, 4.425.186 y 5.776.308. Un ejemplo de una pasta de celulosa tratada con despegador es FFLE+. También pueden usarse plastificantes para celulosa, que pueden añadirse a una suspensión de pasta antes de formar hojas formadas en húmedo, para ablandar la pasta, aunque actúan mediante un mecanismo diferente que los agentes de despegue. Los agentes plastificantes actúan dentro de la fibra, en la molécula de celulosa, para flexibilizar o ablandar regiones amorfas. Las fibras resultantes se caracterizan como lacias. Puesto que las fibras plastificadas carecen de rigidez, la pasta triturada es más fácil de densificar en comparación con fibras no tratadas con plastificantes. Los plastificantes incluyen, pero no se limitan a alcoholes polihidroxilados tales como glicerol; poliglicol de bajo peso molecular tal como polietilenglicoles y compuestos de polihidroxilo. Estos y otros plastificantes se describen y se ejemplifican en las patentes estadounidenses n.os 4.098.996, 5.547.541 y 4.731.269. También se sabe que amoniaco, urea y alquilaminas plastifican productos de madera, que contienen principalmente celulosa (A. J. Stamm, Forest Products Journal 5(6):413, 1955).
En realizaciones particulares, las fibras de celulosa se modifican con un polímero policatiónico. Tales polímeros incluyen, pero no se limitan a, homo o copolímeros de al menos un monómero que incluye un grupo funcional. Los polímeros pueden tener estructuras lineales o ramificadas. Los ejemplos no limitativos de polímero policatiónicos incluyen polisacáridos catiónicos o modificados catiónicamente, tales como derivados de almidón catiónicos, derivados de celulosa, pectina, galactoglucomanano, quitina, quitosano o alginato, un homo o copolímero de polialilamina, que incluye opcionalmente unidades modificadoras, por ejemplo clorhidrato de polialilamina; polietilenimina (PEI), un homo o copolímero de polivinilamina que incluye opcionalmente unidades modificadoras, homo o copolímero de poli(vinilpiridina) o poli(sal de vinilpiridinio), incluyendo sus derivados de N-alquilo, homo o copolímero de polivinilpirrolidona, a polidialildialquilo, tal como poli(cloruro de N,N-dialil-N,N-dimetilamonio) (PDDA), a homo o copolímero de un acrilato o metacrilato de di-alquil C1-C4-aminoetilo cuaternizado, por ejemplo un homopolímero de poli(sal de 2-hidroxi-3-metacriloilpropil-tri-alquil C1-C2-amonio) tal como un poli(cloruro de 2- hidroxi-3-metacriloilpropiltrimetilamonio), o un poli(metacrilato de 2-dimetilaminoetilo) cuaternizado o un poli(metacrilato de vinilpirrolidona-co-2-dimetilaminoetilo) cuaternizado o una poli(sal de vinilbencil-tri-alquil C1-C4- amonio), por ejemplo un poli(cloruro de vinilbencil-tri-metilamonio), polímeros formados por la reacción entre aminas diterciarias o aminas secundarias y dihaloalcanos, incluyendo un polímero de un dihaluro alifático o aralifático y una N,N,N',N1-tetra-alquil C1-C4-alquilendiamina alifática, una poliaminoamida (PAMAM), por ejemplo una PAMAM lineal o un dendrímero de PAMAM, homo o copolímeros de acrilamida catiónicos, y sus productos de modificación, tales como poli(cloruro de acrilamida-co-dialildimetilamonio) o resinas de glioxal-acrilamida; polímeros formados por la polimerización de monómeros de N-(dialquilaminoalquil)acrilamida, productos de condensación entre diciandiamidas, formaldehído y sales de amonio, agentes de resistencia en húmedo típicos usados en la fabricación de papel, tales como resinas de urea-formaldehído, resinas de melamina-formaldehído, polivinilamina, resinas de poliureido-formaldehído, resinas de glioxal-acrilamida y materiales catiónicos obtenidos mediante la reacción de polialquilenpoliaminas con polisacáridos tales como almidón y diversa gomas naturales, así como resinas que contienen ión de 3-hidroxiazetidinio, que se obtienen haciendo reaccionar compuestos que contienen nitrógeno (por ejemplo, amoniaco, amina primaria y secundaria o polímeros que contienen N) con epiclorohidrina tal como resinas de poliaminoamida-epiclorohidrina, resinas de poliamina-epiclorohidrina y resinas de polímero de amino- epiclorohidrina.
Además del uso de fibras de celulosa, la materia dada a conocer en el presente documento también contempla el uso de fibras sintéticas. En una realización, las fibras sintéticas comprenden fibras bicomponente. Se conocen en la técnica fibras bicomponente que tienen un núcleo y una funda. Se usan muchas variedades en la fabricación de materiales no tejidos, particularmente los producidos para su uso en técnicas de deposición por aire. Diversas fibras bicomponente adecuadas para su uso en la materia dada a conocer en el presente documento se dan a conocer en las patentes estadounidenses n.os 5-372.885 y 5.456.982. Los ejemplos de fabricantes de fibras bicomponente incluyen, pero no se limitan a, Trevira (Bobingen, Alemania), Fiber Innovation Technologies (Johnson City, TN) y ES Fiber Visions (Athens, Ga.).
Las fibras bicomponente pueden incorporar una variedad de polímeros como sus componentes de núcleo y funda. Las fibras bicomponente que tienen una funda de PE (polietileno) o de PE modificado tienen normalmente un núcleo de PET (poli(tereftalato de etileno)) o PP (polipropileno). En una realización, la fibra bicomponente tiene un núcleo hecho de poliéster y una funda hecha de polietileno. El denier de la fibra bicomponente oscila preferiblemente entre aproximadamente 1,0 dpf y aproximadamente 4,0 dpf, y más preferiblemente entre aproximadamente 1,5 dpf y aproximadamente 2,5 dpf. La longitud de la fibra bicomponente es de desde aproximadamente 3 mm hasta aproximadamente 36 mm, preferiblemente desde aproximadamente 3 mm hasta aproximadamente 12 mm, más preferiblemente desde aproximadamente 6 mm hasta aproximadamente 12. En realizaciones particulares, la longitud de la fibra bicomponente es de desde aproximadamente 8 mm hasta aproximadamente 12 mm, o de aproximadamente 10 mm hasta aproximadamente 12 mm. Una fibra bicomponente preferida es T255 de Trevira que contiene un núcleo de poliéster y una funda de polietileno modificado con anhídrido maleico. T255 se ha producido en una variedad de denieres, longitudes de corte y configuraciones de núcleo - funda teniendo configuraciones preferidas un denier de desde aproximadamente 1,7 dpf hasta 2,0 dpf y una longitud de corte de aproximadamente 4 mm a 12 mm y una configuración de núcleo-funda concéntrica y siendo la fibra bicomponente más preferida 1661, T255 de Trevira, de 2,0 dpf y 12 mm de longitud. En una realización alternativa, la fibra bicomponente es 1663, T255
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de Trevira, de 2,0 dpf, 6 mm. Las fibras bicomponente se fabrican normalmente de manera comercial mediante hilatura por fusión. En este procedimiento, cada polímero fundido se extruye a través de una boquilla, por ejemplo, una tobera de hilatura, con arrastre posterior del polímero fundido para desplazarlo lejos de la cara de la tobera de hilatura. Esto va seguido por solidificación del polímero mediante transferencia de calor a un medio fluido circundante, por ejemplo aire enfriado, y toma del filamento ahora sólido. Los ejemplos no limitativos de etapas adicionales tras la hilatura por fusión también pueden incluir estiraje en frío o en caliente, tratamiento térmico, ondulación y corte. Este procedimiento de fabricación global se lleva a cabo generalmente como un procedimiento de dos etapas discontinuo que implica en primer lugar hilatura de los filamentos y su recogida en una cinta de filamentos continuos que comprende numerosos filamentos. Durante la etapa de hilatura, cuando se retira el polímero fundido de la cara de la tobera de hilatura, se produce algo de estiraje del filamento que también puede denominarse estirado. Esto va seguido por una segunda etapa en la que las fibras hiladas se estiran o se extienden aumentando la cristalinidad y alineación molecular y dando una resistencia potenciada y otras propiedades físicas para los filamentos individuales. Las etapas posteriores pueden incluir, pero no se limitan a, termofijación, ondulación y corte de los filamentos para dar fibras. La etapa de estiramiento o extensión puede implicar estirar el núcleo de la fibra bicomponente, la funda de la fibra bicomponente o tanto el núcleo como la funda de la fibra bicomponente dependiendo de los materiales de los que está comprendido el núcleo y la funda así como las condiciones empleadas durante el procedimiento de estiramiento o extensión.
También pueden formarse fibras bicomponente en un procedimiento continuo en el que la hilatura y el estiramiento se realizan en un procedimiento continuo. Durante el procedimiento de fabricación de fibras es deseable añadir diversos materiales a la fibra tras la etapa de hilatura por fusión en diversas etapas posteriores en el procedimiento. Estos materiales pueden denominarse “acabado” y estar compuestos por agentes activos tales como, pero sin limitarse a, lubricantes y agentes antiestáticos. El acabado se suministra normalmente por medio de una emulsión o disolución de base acuosa. Los acabados pueden proporcionar propiedades deseables para tanto la fabricación de la fibra bicomponente como para el usuario de la fibra, por ejemplo en un procedimiento de deposición en húmedo o deposición por aire. Según la terminología convencional de la industria de fibras y filamentos, las siguientes definiciones se aplican a los términos usados en el presente documento: Referencias referentes a fibras y filamentos, incluyendo las de termoplásticos artificiales, son, por ejemplo: (a) Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Interscience, Nueva York, vol. 6 (1967), págs. 505-555 y vol. 9 (1968), págs. 403-440; (b) Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, vol. 16 para “fibras de olefina”, John Wiley and Sons, Nueva York, 1981, 3a edición; (c) Man Made and Fiber and Textile Dictionary, Celanese Corporation; (d) Fundamentals of Fibre Formation- -The Science of Fibre Spinning and Drawing, Adrezij Ziabicki, John Wiley and Sons, Londres/Nueva York, 1976; y (e) Man Made Fibres, de R. W. Moncrieff, John Wiley and Sons, Londres/Nueva York, 1975.
Están implicados otros numerosos procedimientos antes, durante y después de las etapas de hilatura y estirado y se dan a conocer en las patentes estadounidenses n.os 4.950.541, 5.082.899 5.126.199, 5.372.885, 5.456.982,
5.705.565, 2.861.319, 2.931.091, 2.989.798, 3.038.235, 3.081.490, 3.117,362, 3.121.254, 3,188.689, 3.237.245,
3.249.669, 3.457.342, 3.466.703, 3.469.279, 3.500.498, 3.585.685, 3.163.170, 3.692.423, 3.716.317, 3.778.208,
3.787.162, 3.814.561, 3.963.406, 3.992.499, 4.052.146, 4.251.200, 4.350.006, 4.370.114, 4.406.850, 4.445.833,
4.717.325, 4.743.189, 5.162.074, 5.256.050, 5.505.889, 5.582.913 y 6.670.035.
La materia dada a conocer en el presente documento también puede incluir, pero sin limitarse a, artículos que contienen fibras bicomponente que se estiran parcialmente con diversos grados de estiramiento o extensión, fibras bicomponente altamente estiradas y mezclas de las mismas. Éstas pueden incluir, pero sin limitarse a, una fibra bicomponente de núcleo de poliéster altamente estirada con una variedad de materiales de funda, incluyendo específicamente una funda de polietileno tal como T255 de Trevira (Bobingen, Alemania) o una fibra bicomponente de núcleo de polipropileno altamente estirada con una variedad de materiales de funda, incluyendo específicamente una funda de polietileno tal como ES FiberVisions AL-Adhesion-C (Varde, Dinamarca). Adicionalmente, puede usarse fibra bicomponente T265 de Trevira (Bobingen, Alemania), que tiene un núcleo parcialmente estirado con un núcleo hecho de poli(tereftalato de butileno) (PBT) y una funda hecha de polietileno. El uso de fibras bicomponente tanto parcialmente estiradas como altamente estiradas en la misma estructura puede potenciarse para cumplir propiedades de rendimiento y físicas específicas basándose en cómo se incorporan en la estructura.
Las fibras bicomponente de la materia dada a conocer en el presente documento no están limitadas en alcance a ningún polímero específico para o bien el núcleo o bien la funda ya que cualquier fibra bicomponente de núcleo parcialmente estirada podría proporcionar un rendimiento potenciado con respecto a la elongación y resistencia. El grado hasta el que se estiran las fibras bicomponente parcialmente estiradas no está limitado en alcance ya que diferentes grados de estiramiento producirán diferente potenciaciones del rendimiento. El alcance de las fibras bicomponente parcialmente estiradas abarca fibras con diversas configuraciones de núcleo-funda incluyendo, pero sin limitarse a concéntrica, excéntrica, lado a lado, de islas en el mar, de segmentos de tarta y otras variaciones. Los porcentajes en peso relativos de los componentes de núcleo y funda de la fibra total pueden variarse. Además, el alcance de esta invención cubre el uso de homopolímeros parcialmente estirados tales como poliéster, polipropileno, nailon y otros polímeros que pueden hilarse por fusión. El alcance de esta invención también cubre fibras multicomponente que pueden tener más de dos polímeros como parte de la estructura de las fibras.
En realizaciones particulares, las fibras bicomponente en una capa particular comprenden desde aproximadamente
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el 0 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de la capa. En determinadas realizaciones, las fibras bicomponente en una capa particular comprenden desde aproximadamente el 0 hasta aproximadamente el 75 por ciento en peso de la capa, o desde aproximadamente el 0 hasta aproximadamente el 80 por ciento en peso de la capa. En una realización particular, las fibras bicomponente en una capa particular comprenden desde aproximadamente el 0 hasta aproximadamente el 50 por ciento en peso de la capa. En determinadas realizaciones, las fibras bicomponente en una capa particular comprenden desde aproximadamente el 5 hasta aproximadamente el 50 por ciento en peso de la capa. En una realización preferida, las fibras bicomponente en una capa particular comprenden desde aproximadamente el 0 hasta aproximadamente el 25 por ciento en peso de la capa. En otra realización preferida, las fibras bicomponente en una capa particular comprenden desde aproximadamente el 0 hasta aproximadamente el 5 por ciento en peso de la capa. En determinadas realizaciones, las fibras bicomponente en una capa particular comprenden desde aproximadamente el 50 hasta aproximadamente el 95 por ciento en peso de la capa, o desde aproximadamente el 80 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de la capa. En realizaciones particulares, las fibras bicomponente en una capa particular comprenden de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 40 por ciento en peso de la capa. En determinadas realizaciones, al menos una capa particular no tiene (el 0%) fibras bicomponente.
Otras fibras sintéticas adecuadas para su uso en diversas realizaciones como fibras o como fibras de aglutinante bicomponente incluyen, pero no se limitan a, fibras hechas de diversos polímeros incluyendo, a modo de ejemplo y no de limitación, material acrílico, poliamidas (incluyendo, pero sin limitarse a, nailon 6, nailon 6/6, nailon 12, poli(ácido aspártico), poli(ácido glutámico)), poliaminas, poliimidas, materiales poliacrílicos (incluyendo, pero sin limitarse a, poliacrilamida, poliacrilonitrilo, ésteres de ácido metacrílico y ácido acrílico), policarbonatos (incluyendo, pero sin limitarse a, carbonato de polibisfenol A, carbonato de polipropileno), polidienos (incluyendo, pero sin limitarse a, polibutadieno, poliisopreno, polinorborneno), poliepóxidos, poliésteres (incluyendo, pero sin limitarse a, poli(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de butileno), poli(tereftalato de trimetileno), policaprolactona, poliglicolida, polilactida, polihidroxibutirato, polihidroxivalerato, poli(adipato de etileno), poli(adipato de butileno), poli(succinato de propileno)), poliéteres (incluyendo, pero sin limitarse a, polietilenglicol (poli(óxido de etileno)), polibutilenglicol, poli(óxido de propileno), polioximetileno (paraformaldehído), poli(éter de tetrametileno) (politetrahidrofurano), poliepiclorohidrina), polifluorocarbonos, polímeros de formaldehído (incluyendo, pero sin limitarse a, urea- formaldehído, melamina-formaldehído, fenol-formaldehído), polímeros naturales (incluyendo, pero sin limitarse a, celulósicos, quitosanos, ligninas, ceras), poliolefinas (incluyendo, pero sin limitarse a, polietileno, polipropileno, polibutileno, polibuteno, poliocteno), polifenilenos (incluyendo, pero sin limitarse a, poli(óxido de fenileno), poli(sulfuro de fenileno), polifenilen éter sulfona), polímeros que contienen silicio (incluyendo, pero sin limitarse a, polidimetilsiloxano, policarbometilsilano), poliuretanos, polivinilos (incluyendo, pero sin limitarse a, polivinilbutiral, poli(alcohol vinílico), ésteres y éteres de poli(alcohol vinílico), poli(acetato de vinilo), poliestireno, polimetilestireno, poli(cloruro de vinilo), polivinilopirrolidona, polimetil vinil éter, polietil vinil éter, polivinil metil cetona), poliacetales, poliarilatos y copolímeros (incluyendo, pero sin limitarse a, polietileno-co-acetato de vinilo, polietileno-co-ácido acrílico, poli(tereftalato de butileno)-co-poli(tereftalato de etileno), polilauril-lactama-bloque-politetrahidrofurano), poli(succinato de butileno) y polímeros a base de poli(ácido láctico).
Son útiles en diversas realizaciones de esta invención fibras multicomponente que tienen propiedades térmicas reversibles potenciadas tal como se describe en la patente estadounidense n.° 6.855.422. Estas fibras multicomponente contienen materiales reguladores de la temperatura, generalmente materiales de cambio de base que tienen la capacidad de absorber o liberar energía térmica para reducir o eliminar el flujo de calor. En general, un material de cambio de fase puede comprender cualquier sustancia, o mezcla de sustancias, que tenga la capacidad de absorber o liberar energía térmica para reducir o eliminar el flujo de calor a o dentro de un intervalo de estabilización de la temperatura. El intervalo de estabilización de la temperatura puede comprender una temperatura de transición particular o intervalo de temperaturas de transición. Un material de cambio de fase usado conjuntamente con diversas realizaciones de la invención podrá preferiblemente inhibir el flujo de energía térmica durante un tiempo en el que el material de cambio de fase está absorbiendo o liberando calor, normalmente a medida que el material de cambio de fase experimenta una transición entre dos estados, incluyendo, pero sin limitarse a, estados líquidos y sólidos, estados líquidos y gaseosos, estados sólidos y gaseosos, o dos estados sólidos. Esta acción es normalmente transitoria, y se producirá hasta que un calor latente del material de cambio de fase se absorba o se libere durante un proceso de calentamiento o enfriamiento. La energía térmica puede almacenarse o eliminarse del material de cambio de fase, y el material de cambio de fase normalmente puede recargarse eficazmente mediante una fuente de calor o frío. Seleccionado un material de cambio de fase apropiado, la fibra multicomponente puede diseñarse para su uso en uno cualquiera de numerosos productos.
En determinadas realizaciones no limitativas de esta invención, se incluyen fibras bicomponente de alta resistencia. Se desea usar una cantidad mínima de fibra bicomponente sintética en el sustrato de limpieza con el fin de reducir el coste, reducir la carga medioambiental y mejorar el rendimiento de biodegradabilidad. Puede usarse fibra bicomponente que suministra una resistencia superior, especialmente una resistencia en húmedo superior, a un nivel de adición inferior frente a fibra bicomponente convencional para ayudar a lograr estos atributos de rendimiento deseados en una toallita dispersable que puede desecharse en el inodoro. Estas fibras bicomponente de resistencia superior pueden usarse en otras toallitas, por ejemplo, toallitas no dispersables, que no pueden desecharse en el inodoro tales como toallitas para bebés, toallitas de limpieza de superficies duras o en otros productos producidos mediante el procedimiento de fabricación de deposición por aire tales como sustratos de limpieza de suelos,
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sustratos de higiene femenina y sustratos de encimeras o en otras tecnologías con aplicaciones de uso final variadas incluyendo, pero sin limitarse a procedimientos de materiales no tejidos tales como pero sin limitarse a cardado, hidroentrelazamiento, punzonado, deposición en húmedo y otros procedimientos de formación de materiales no tejidos, tejidos y bandas.
El aumento de la resistencia de una fibra bicomponente se conoce en la técnica por medio de varios enfoques o tecnologías diferentes que se han presentado en presentaciones, patentes, artículos de revistas, etc. Estas tecnologías se han demostrado individualmente y en combinación entre sí. Por ejemplo, cuando una fibra bicomponente tiene una funda de polietileno, entonces se ha mostrado que tecnologías conocidas tales como incorporar anhídrido maleico u otros aditivos químicamente similares a la funda de polietileno aumentan la resistencia de unión, tal como se mide mediante la resistencia en húmedo en la dirección transversal, en una banda depositada por aire. Tales fibras bicomponente con una funda de polietileno pueden tener un núcleo de poliéster, un núcleo de polipropileno, un núcleo de poli(ácido láctico), un núcleo de nailon o cualquier otro polímero hilable en estado fundido con un punto de fusión mayor que la funda de polietileno. Otro ejemplo es reducir el denier de la fibra bicomponente de manera que haya más fibras por masa unitaria, lo que proporciona más puntos de unión en la banda. La combinación de la tecnología de denier inferior con la tecnología de anhídrido maleico se ha mostrado también que proporciona un aumento adicional en la resistencia con respecto a cualquiera de estas tecnologías por sí mismas.
Esta invención muestra que puede lograrse un aumento adicional, significativo en la resistencia de unión mediante la adición de niveles muy bajos de polietilenglicoles, tales como PEG200, a la superficie de la fibra bicomponente a base de funda de polietileno. El mecanismo detrás de este aumento en la resistencia no está totalmente definido y puede incluir, pero sin limitarse a, la potenciación de la unión o eficacia de unión entre la fibra bicomponente y ella misma u otras fibras bicomponente, entre la fibra bicomponente y las fibras de celulosa o entre la fibra de celulosa y ella misma u otras fibras de celulosa. Tal eficacia de unión puede incluir, pero sin limitarse a, unión covalente, unión de hidrógeno, efectos de quelación, efectos estéricos u otros mecanismos que pueden potenciar la resistencia de la banda depositada por aire. En determinadas realizaciones, la concentración de PEG200 es de aproximadamente 50 ppm a aproximadamente 1.000 ppm. En realizaciones particulares, la concentración de PEG200 es de aproximadamente 50 ppm a aproximadamente 500 ppm.
Otros materiales que pueden tener una función similar incluyen, pero no se limitan a, etilenglicol, glicerol y polietilenglicoles de cualquier peso molecular, pero preferiblemente de aproximadamente 100 de peso molecular a aproximadamente 2000 de peso molecular, pentaeritritol etoxilado, sorbitol etoxilado, poli(alcoholes vinílicos), ácido 4-hidroxibutanoico, ácido 5-hidroxipentanoico, ácido 6-hidroxihexanoico, ácido 7-hidroxiheptanoico, ácido 8- hidroxioctanoico, ácido 9-hidroxinonanoico, ácido 10-hidroxidecanoico, ácido 11-hidroxiundecanoico, ácido 12- hidroxidodecanoico y polipropilenglicoles.
Los polietilenglicoles, incluyendo PEG 200, están ampliamente disponibles en una gama de calidades comerciales. Los polietilenglicoles, incluyendo PEG200, no son normalmente una única estructura definida, si no una combinación de materiales con un gramaje nominal. Por ejemplo, PEG200 define un polietilenglicol con un peso molecular nominal de 200 gramos por mol. Por ejemplo, PEG200 comercialmente disponible podría ser una combinación de materiales que incluye predominantemente 3,6,9-trioxaundecano-1,11-diol y una cantidad minoritaria de 3,6,9,12- tetraoxatetradecano-1,14-diol tal como se muestra en la figura 11, pero también podría incluir otros polietilenglicoles.
Por ejemplo, PEG700 define un polietilenglicol con un peso molecular nominal de 700 gramos por mol. Por ejemplo, PEG700 comercialmente disponible podría ser una combinación de materiales que incluye proporciones aproximadamente iguales de 3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33,36,39,42-tetradecaoxatetratetracontano-1,44-diol y 3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33,36,39,42,45-pentadecaoxaheptatetracontano-1,47-diol tal como se muestra en la figura 11B, pero también podría incluir otros polietilenglicoles.
PEG200 debe aplicarse a la superficie de la fibra bicomponente de funda de polietileno con el fin de tener el impacto positivo máximo sobre la resistencia de la banda. El PEG200 puede añadirse a la superficie de la fibra bicomponente durante la fabricación de la fibra bicomponente, por ejemplo como parte de una combinación de lubricantes y compuestos antiestáticos que se añaden normalmente a una fibra sintética para su procesamiento en el fabricante de fibras o el cliente posterior, o puede añadirse por sí mismo durante una etapa diferenciada del procedimiento de fabricación. El PEG200 también puede añadirse después de la fabricación de la fibra bicomponente en un procedimiento secundario.
Aglutinantes y otros aditivos
Los aglutinantes adecuados incluyen, pero no se limitan a, aglutinantes líquidos y aglutinantes de polvo. Los ejemplos no limitativos de aglutinantes líquidos incluyen emulsiones, disoluciones o suspensiones de aglutinantes. Los ejemplos no limitativos de aglutinantes incluyen polvos de polietileno, aglutinantes de copolímero, aglutinantes de acetato de vinilo-etileno, aglutinantes de estireno-butadieno, uretanos, aglutinantes a base de uretano, aglutinantes acrílicos, aglutinantes termoplásticos, aglutinantes a base de polímeros naturales, y mezclas de los mismos.
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Los aglutinantes adecuados incluyen, pero no se limitan a, copolímeros, copolímeros de acetato de vinilo-etileno (“VAE”) que pueden tener un estabilizador tal como Wacker Vinnapas EF 539, Wacker Vinnapas EP907, Wacker Vinnapas EP129, Celanese Duroset E130, Celanese Dur-O-Set Elite 130 25-1813 y Celanese Dur-O-Set TX-849, Celanese 75-524A, combinaciones de poli(alcohol vinílico)-poli(acetato de vinilo) tales como Wacker Vinac 911, homopolímeros de acetato de vinilo, polivinilaminas tales como BASF Luredur, materiales acrílicos, acrilamidas - poliacriliamidas catiónicas tales como Bercon Berstrength 5040 y Bercon Berstrength 5150, hidroxietilcelulosa, almidón tal como National Starch CATO RTM 232, National Starch CATO RTM 255, National Starch Optibond, National Starch Optipro o National Starch OptiPLUS, goma guar, estireno-butadienos, uretanos, aglutinantes a base de uretano, aglutinantes termoplásticos, aglutinantes acrílicos y carboximetilcelulosa tal como Hercules Aqualon CMC. En realizaciones particulares, el aglutinante es un aglutinante a base de polímeros naturales. Los ejemplos no limitativos de aglutinantes a base de polímeros naturales incluyen polímeros derivados de almidón, celulosa, quitina, y otros polisacáridos.
En determinadas realizaciones, el aglutinante es soluble en agua. En una realización, el aglutinante es un copolímero de acetato de vinilo-etileno. Un ejemplo no limitativo de tales copolímeros es EP907 (Wacker Chemicals, Múnich, Alemania). Vinnapas EP907 puede aplicarse a un nivel de aproximadamente el 10% de sólidos que incorpora aproximadamente el 0,75% en peso de Aerosol OT (Cytec Industries, West Paterson, N.J.), que es un tensioactivo aniónico. También pueden usarse otras clases de aglutinantes líquidos tales como estireno-butadieno y aglutinantes acrílicos.
En determinadas realizaciones, el aglutinante no es soluble en agua. Los ejemplos de estos aglutinantes incluyen, pero no se limitan a, AirFlex 124 y 192 (Air Products, Allentown, Pa.) que tienen un opacificante y blanqueante, incluyendo, pero sin limitarse a, dióxido de titanio, dispersado en la emulsión. Otros aglutinantes preferidos incluyen, pero no se limitan a, Celanese Emulsions (Bridgewater, N.J.) Elite 22 y Elite 33.
También pueden usarse polímeros en forma de polvos como aglutinantes. Estos polvos pueden ser de naturaleza termoplástica o termoestable. Los polvos pueden funcionar de una manera similar a las fibras descritas anteriormente. En realizaciones particulares, se usa polvo de polietileno. El polietileno incluye, pero no se limita a, polietileno de alta densidad, polietileno de baja densidad, polietileno de baja densidad lineal y otros derivados del mismo. Los polietilenos son un polvo preferido debido a su bajo punto de fusión. Estos polvos de polietileno pueden tener un aditivo para aumentar la adhesión a celulosa tal como un aditivo maleico o succínico. Otros polímeros adecuados para su uso en diversas realizaciones como polvos, que pueden contener o no aditivos para potenciar adicionalmente su eficacia de unión, incluyen, a modo de ejemplo y no de limitación, material acrílico, poliamidas (incluyendo, pero sin limitarse a, nailon 6, nailon 6/6, nailon 12, poli(ácido aspártico), poli(ácido glutámico)), poliaminas, poliimidas, materiales poliacrílicos (incluyendo, pero sin limitarse a, poliacrilamida, poliacrilonitrilo, ésteres de ácido metacrílico y ácido acrílico), policarbonatos (incluyendo, pero sin limitarse a, carbonato de polibisfenol A, carbonato de polipropileno), polidienos (incluyendo, pero sin limitarse a, polibutadieno, poliisopreno, polinorborneno), poliepóxidos, poliésteres (incluyendo, pero sin limitarse a, poli(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de butileno), poli(tereftalato de trimetileno), policaprolactona, poliglicolida, polilactida, polihidroxibutirato, polihidroxivalerato, poli(adipato de etileno), poli(adipato de butileno), poli(succinato de propileno)), poliéteres (incluyendo, pero sin limitarse a, polietilenglicol (poli(óxido de etileno)), polibutilenglicol, poli(óxido de propileno), polioximetileno (paraformaldehído), politetrametilen éter (politetrahidrofurano), poliepiclorohidrina), polifluorocarbonos, polímeros de formaldehído (incluyendo, pero sin limitarse a, urea-formaldehído, melamina- formaldehído, fenol formaldehído), polímeros naturales (incluyendo, pero sin limitarse a, celulósicos, quitosanos, ligninas, ceras), poliolefinas (incluyendo, pero sin limitarse a, polietileno, polipropileno, polibutileno, polibuteno, poliocteno), polifenilenos (incluyendo, pero sin limitarse a, poli(óxido de fenileno), poli(sulfuro de fenileno), polifenilen éter sulfona), polímeros que contienen silicio (incluyendo, pero sin limitarse a, polidimetilsiloxano, policarbometilsilano), poliuretanos, polivinilos (incluyendo, pero sin limitarse a, polivinilbutiral, poli(alcohol vinílico), ésteres y éteres de poli(alcohol vinílico), poli(acetato de vinilo), poliestireno, polimetilestireno, poli(cloruro de vinilo), polivinilpirrolidona, polimetil vinil éter, polietil vinil éter, polivinil metil cetona), poliacetales, poliarilatos y copolímeros (incluyendo, pero sin limitarse a, polietileno-co-acetato de vinilo, polietileno-co-ácido acrílico, poli(tereftalato de butileno)-co-poli(tereftalato de etileno), polilauril-lactama-bloque-politetrahidrofurano), succinato de polibutileno y polímeros a base de poli(ácido láctico).
En realizaciones particulares en las que se usan aglutinantes en el material no tejido de la materia dada a conocer en el presente documento, se aplican aglutinantes en cantidades que oscilan entre aproximadamente el 0 y aproximadamente el 40 por ciento en peso basándose en el peso total del material no tejido. En determinadas realizaciones, se aplican aglutinantes en cantidades que oscilan entre aproximadamente el 1 y aproximadamente el 35 por ciento en peso, preferiblemente entre aproximadamente el 1 y aproximadamente el 20 por ciento en peso, y más preferiblemente entre aproximadamente el 2 y aproximadamente el 15 por ciento en peso. En determinadas realizaciones, se aplican los aglutinantes en cantidades que oscilan entre aproximadamente el 4 y aproximadamente el 12 por ciento en peso. En realizaciones particulares, se aplican los aglutinantes en cantidades que oscilan entre aproximadamente el 6 y aproximadamente el 10 por ciento en peso, o entre aproximadamente el 7 y aproximadamente el 15 por ciento en peso. Estos porcentajes en peso se basan en el peso total del material no tejido. Puede aplicarse aglutinante a un lado o ambos lados de la banda no tejida, en cantidades iguales o
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desproporcionadas con una aplicación preferida de cantidades iguales de aproximadamente el 4 por ciento en peso a cada lado.
Los materiales de la materia dada a conocer en el presente documento también pueden incluir aditivos adicionales incluyendo, pero sin limitarse a, aditivos ultrablancos, colorantes, potenciadores de la opacidad, deslustrantes y abrillantadores, y otros aditivos para aumentar la estética óptica tal como se dan a conocer en la publicación de patente estadounidense n.° 20040121135 publicada el 24 de junio de 2004.
En determinadas realizaciones, el aglutinante puede tener una alta resistencia en seco y alta resistencia en húmedo cuando se coloca en una loción comercialmente disponible, tal como loción que se exprime de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart, pero tiene una baja resistencia en húmedo cuando se coloca en agua, tal como se encuentra en un inodoro o sistema de tratamiento de desechos o sistema de aguas municipal. La resistencia en agua puede ser lo suficientemente baja de manera que los aglutinantes se vuelvan dispersables. Los aglutinantes adecuados incluirían, pero no se limitarían a, materiales acrílicos tales como Dow KSR8478, Dow KSR8570, Dow KSR8574, Dow KSR8582, Dow KSR8583, Dow KSR8584, Dow KSR8586, Dow KSR8588, Dow KSR8592, Dow

KSR8594, Dow KSR8596, Dow KSR8598, Dow KSR8607, Dow KSR8609, Dow KSR8611, Dow KSR8613, Dow

KSR8615, Dow KSR8620, Dow KSR8622, Dow KSR8624, Dow KSR8626, Dow KSR8628, Dow KSR8630, Dow

EXP4482, Dow EXP4483, Dow KSR4483, Dow KSR8758, Dow KSR8760, Dow KSR8762, Dow KSR8764, Dow
KSR8811, Dow KSR8845, Dow KSR8851, Dow KSR8853, Dow KSR8855. Estos aglutinantes pueden tener un tensioactivo incorporado en ellos durante el procedimiento de fabricación o pueden tener un tensioactivo incorporado en ellos tras la fabricación y antes de la aplicación a la banda. Tales tensioactivos incluirían, pero no se limitarían a, el tensioactivo aniónico Aerosol OT (Cytec Industries, West Paterson, N.J.) que puede incorporarse a aproximadamente el 0,75% en peso en el aglutinante.
En determinadas realizaciones, el aglutinante es un aglutinante termoplástico. El aglutinante termoplástico incluye, pero no se limita a, cualquier polímero termoplástico que pueda fundirse a temperaturas que no dañarán de manera extensa las fibras celulósicas. Preferiblemente, el punto de fusión del material de unión termoplástico será menor de aproximadamente 175°C. Los ejemplos de materiales termoplásticos adecuados incluyen, pero no se limitan a, suspensiones de aglutinantes termoplásticos y polvos termoplásticos. En particular, el material de unión termoplástico puede ser, por ejemplo, polietileno, polipropileno, poli(cloruro de vinilo) y/o poli(cloruro de vinilideno).
En realizaciones particulares, el aglutinante de acetato de vinilo-etileno no puede reticularse. En una realización, el aglutinante de acetato de vinilo-etileno puede reticularse. En determinadas realizaciones, el aglutinante es disolución de aglutinante a base de uretano WD4047 suministrada por HB Fuller. En una realización, el aglutinante es dispersión Michem Prime 4983-45N de copolímero de etileno-ácido acrílico (“EAA”) suministrada por Michelman. En determinadas realizaciones, el aglutinante es emulsión Dur-O-Set Elite 22LV de aglutinante de VAE suministrada por Celanese Emulsions (Bridgewater, N.J.).
Tal como se indicó anteriormente, en realizaciones particulares, el aglutinante puede reticularse. También se entiende que los aglutinantes reticulables se conocen también como aglutinantes de resistencia en húmedo permanente. Un aglutinante de resistencia en húmedo permanente incluye, pero no se limita a, Kymene® (Hercules Inc., Wilmington, Del.), Parez® (American Cianamid Company, Wayne, N.J.), Wacker Vinnapas AF192 (Wacker Chemie AG, Múnich, Alemania), o similares. Se describen diversos agentes de resistencia en húmedo permanente en la patente estadounidense n.° 2.345.543, patente estadounidense n.° 2.926.116 y la patente estadounidense n.° 2.926-154. Otros aglutinantes de resistencia en húmedo permanente incluyen, pero no se limitan a, resinas de poliamina-epiclorohidrina, poliamida-epiclorohidrina o poliamida-amina-epiclorohidrina, que se denominan colectivamente “resinas PAE”. Los aglutinantes de resistencia en húmedo permanente a modo de ejemplo no limitativos incluyen Kymene 557H o Kymene 557LX (Hercules Inc., Wilmington, Del.) y se han descrito en la patente estadounidense n.° 3.700.623 y la patente estadounidense n.° 3.772.076.
Alternativamente, en determinadas realizaciones, el aglutinante es un aglutinante de resistencia en húmedo temporal. Los aglutinantes de resistencia en húmedo temporal incluyen, pero no se limitan a, Hercobonde (Hercules Inc., Wilmington, Del.), Parez® 750 (American Cianamid Company, Wayne, N.J.), Parez® 745 (American Cianamid Company, Wayne, N.J.), o similares. Otros aglutinantes de resistencia en húmedo temporal adecuados incluyen, pero no se limitan a, almidón de dialdehído, polietilenimina, goma de manogalactano, glioxal y manogalactano de dialdehído. Otros agentes de resistencia en húmedo temporal adecuados se describen en la patente estadounidense n.° 3.556.932; la patente estadounidense n.° 5.466.337, la patente estadounidense n.° 3.556.933, la patente estadounidense n.° 4.605.702, la patente estadounidense n.° 4.603.176, la patente estadounidense n.° 5.935.383 y la patente estadounidense n.° 6.017.417.
Material no tejido
La materia dada a conocer en el presente documento proporciona un material no tejido. El material no tejido comprende una o más capas en las que cada capa comprende fibra celulósica. Alternativamente, el material no tejido comprende dos o más capas en las que cada capa comprende fibra celulósica. En determinadas realizaciones, las capas se unen sobre al menos una porción de al menos una de sus superficies exteriores con
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aglutinante. No es necesario que el aglutinante se una químicamente con una porción de la capa, aunque se prefiere que el aglutinante permanezca asociado en proximidad estrecha con la capa, mediante recubrimiento, adherencia, precipitación, o cualquier otro mecanismo de manera que no se desplace de la capa durante la manipulación normal de la capa hasta que se introduzca en un inodoro o sistema de tratamiento o transporte de aguas residuales. Por conveniencia, la asociación entre la capa y el aglutinante comentados anteriormente puede denominarse unión, y puede decirse que el compuesto está unido a la capa.
En determinadas realizaciones, el material no tejido comprende una capa. Al menos una porción de la superficie superior de la capa está recubierta con un primer aglutinante y al menos una porción de la superficie inferior de la capa está recubierta con un segundo aglutinante. En determinadas realizaciones, la capa comprende el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y el 0 por ciento en peso de fibras bicomponente.
En determinadas realizaciones, el material no tejido comprende tres capas. En una realización, la primera capa comprende fibras sintéticas y celulósicas. En determinadas realizaciones, la primera capa está recubierta con aglutinante sobre su superficie exterior. Una segunda capa dispuesta adyacente a la primera capa comprende fibras celulósicas y fibras sintéticas. En una realización particular, la segunda capa está recubierta sobre sus superficies superior e inferior con aglutinante que ha penetrado en la primera capa y la tercera capa y puede haber penetrado además por toda la segunda capa. En determinadas realizaciones, la estructura está saturada con aglutinante. En una realización, la tercera capa comprende y fibras sintéticas y celulósicas. En una realización particular, la superficie superior de la segunda capa recubierta con aglutinante está en contacto con la superficie inferior de la tercera capa y la superficie inferior de la segunda capa recubierta con aglutinante está en contacto con la superficie superior de la primera capa.
En determinadas realizaciones de la invención, la primera capa comprende desde aproximadamente el 50 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y desde aproximadamente el 0 hasta aproximadamente el 50 por ciento en peso de fibras bicomponente. En algunas realizaciones de la invención, la primera capa comprende desde aproximadamente el 60 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y desde aproximadamente el 0 hasta aproximadamente el 40 por ciento en peso de fibras bicomponente. En una realización particular de la invención, la primera capa comprende desde aproximadamente el 75 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y desde aproximadamente el 0 hasta aproximadamente el 25 por ciento en peso de fibras bicomponente. En determinadas realizaciones de la invención, la primera capa comprende desde aproximadamente el 80 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y desde aproximadamente el 0 hasta aproximadamente el 20 por ciento en peso de fibras bicomponente. En realizaciones particulares de la invención, la primera capa comprende desde aproximadamente el 70 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y desde aproximadamente el 0 hasta aproximadamente el 30 por ciento en peso de fibras bicomponente.
En determinadas realizaciones de la invención, la segunda capa comprende fibras celulósicas. En otra realización particular de la invención, la segunda capa comprende desde aproximadamente el 95 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y desde aproximadamente 0 hasta aproximadamente 5 por ciento en peso de fibras bicomponente. En algunas realizaciones de la invención, la segunda capa comprende desde aproximadamente el 50 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y desde aproximadamente el 0 hasta aproximadamente el 50 por ciento en peso de fibras bicomponente. En determinadas realizaciones de la invención, la segunda capa comprende desde aproximadamente el 0 hasta aproximadamente el 20 por ciento en peso de fibras celulósicas y desde aproximadamente el 80 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras bicomponente. En realizaciones particulares de la invención, la segunda capa comprende desde aproximadamente el 60 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y desde aproximadamente el 0 hasta aproximadamente el 40 por ciento en peso de fibras bicomponente.
En determinadas realizaciones de la invención, la tercera capa comprende desde aproximadamente el 75 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y desde aproximadamente el 0 hasta
aproximadamente el 25 por ciento en peso de fibras bicomponente. En determinadas realizaciones de la invención, la tercera capa comprende desde aproximadamente el 50 hasta aproximadamente el 95 por ciento en peso de fibras celulósicas y desde aproximadamente el 5 hasta aproximadamente el 50 por ciento en peso de fibras bicomponente. En realizaciones particulares de la invención, la tercera capa comprende desde aproximadamente el 50 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y desde aproximadamente el 0 hasta
aproximadamente el 50 por ciento en peso de fibras bicomponente. En una realización de la invención, la tercera capa comprende desde aproximadamente el 80 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y desde aproximadamente el 0 hasta aproximadamente el 20 por ciento en peso de fibras bicomponente. En algunas realizaciones de la invención, la tercera capa comprende desde aproximadamente el 95 hasta
aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y desde aproximadamente el 0 hasta
aproximadamente el 5 por ciento en peso de fibras bicomponente.
En realizaciones particulares de la invención, la primera capa comprende desde aproximadamente el 75 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y desde aproximadamente el 0 hasta aproximadamente el 25 por ciento en peso de fibras bicomponente. En determinadas realizaciones de la invención,
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la segunda capa comprende desde aproximadamente el 0 hasta aproximadamente el 25 por ciento en peso de fibras celulósicas y desde aproximadamente el 75 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras bicomponente. En algunas realizaciones de la invención, la tercera capa comprende desde aproximadamente el 75 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y desde aproximadamente el 0 hasta aproximadamente el 25 por ciento en peso de fibras bicomponente.
En una realización de la invención, el material de toallita no tejido comprende tres capas, en el que las capas primera y tercera comprende desde aproximadamente el 75 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y desde aproximadamente el 0 hasta aproximadamente el 25 por ciento en peso de fibras bicomponente. En esta realización, la segunda capa comprende desde aproximadamente el 95 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y desde aproximadamente el 0 hasta aproximadamente el 5 por ciento en peso de fibras bicomponente.
En otra realización de la invención, el material de toallita no tejido comprende tres capas, en el que la primera capa comprende desde aproximadamente el 50 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y desde aproximadamente el 0 hasta aproximadamente el 50 por ciento en peso de fibras bicomponente. En esta realización, la segunda capa comprende desde aproximadamente el 95 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y desde aproximadamente el 0 hasta aproximadamente el 5 por ciento en peso de fibras bicomponente y la tercera capa comprende desde aproximadamente el 50 hasta aproximadamente el 95 por ciento en peso de fibras celulósicas y desde aproximadamente el 5 hasta aproximadamente el 50 por ciento en peso de fibras bicomponente.
En aún otra realización de la invención, el material de toallita no tejido comprende tres capas, en el que las capas primera y tercera comprenden desde aproximadamente el 75 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y desde aproximadamente el 0 hasta aproximadamente el 25 por ciento en peso de fibras bicomponente. En esta realización, la segunda capa comprende desde aproximadamente el 0 hasta aproximadamente el 20 por ciento en peso de fibras celulósicas y desde aproximadamente el 80 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras bicomponente.
En determinadas realizaciones de la invención, al menos una porción de al menos una capa exterior está recubierta con aglutinante. En realizaciones particulares de la invención, al menos una porción de cada capa exterior está recubierta con aglutinante.
En determinadas realizaciones, el material no tejido comprende dos capas. En una realización, la primera capa comprende fibras sintéticas y celulósicas. En determinadas realizaciones, la primera capa está recubierta con aglutinante sobre su superficie exterior. Una segunda capa dispuesta adyacente a la primera capa comprende fibras sintéticas y celulósicas. En determinadas realizaciones, el material de toallita es un material no tejido de múltiples capas que comprende dos capas. En determinadas realizaciones, las capas primera y segunda están compuestas por desde aproximadamente el 50 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y desde aproximadamente el 0 hasta aproximadamente el 50 por ciento en peso de fibras bicomponente. Alternativamente, en determinadas realizaciones, las capas primera y segunda están compuestas por desde el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y el 0 por ciento en peso de fibras bicomponente. En realizaciones particulares de la invención, al menos una porción de al menos una capa exterior está recubierta con aglutinante. En realizaciones particulares, al menos una porción de la superficie exterior de cada capa está recubierta con un aglutinante. En determinadas realizaciones, el aglutinante comprende desde aproximadamente el 1 hasta aproximadamente el 15 por ciento del material en peso. En determinadas realizaciones, la primera capa tiene una densidad menor que la segunda capa. En determinadas realizaciones, la primera capa y la segunda capa tienen aproximadamente las mismas densidades.
En determinadas realizaciones, las capas primera y segunda están compuestas por desde aproximadamente el 50 hasta aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras celulósicas y desde aproximadamente el 0 hasta aproximadamente el 50 por ciento en peso de fibras bicomponente. En realizaciones particulares, la superficie exterior de cada capa está recubierta con un aglutinante. En determinadas realizaciones, el aglutinante comprende desde aproximadamente el 1 hasta aproximadamente el 15 por ciento del material en peso.
En determinadas realizaciones, el material no tejido comprende cuatro capas. En una realización, las capas primera y cuarta comprenden fibras sintéticas y celulósicas. En realizaciones particulares, las capas segunda y tercera comprenden fibras celulósicas. En determinadas realizaciones, la primera capa está recubierta con aglutinante sobre su superficie exterior. En una realización, la cuarta capa está recubierta con aglutinante sobre su superficie exterior. En determinadas realizaciones, la estructura está saturada con aglutinante. En una realización particular, la superficie superior de la segunda capa está en contacto con la superficie inferior de la primera capa, la superficie inferior de la segunda capa está en contacto con la superficie superior de la tercera capa, y la superficie inferior de la tercera capa está en contacto con la superficie superior de la cuarta capa. En realizaciones particulares de la invención, al menos una capa exterior está recubierta con aglutinante al menos en parte. En determinadas realizaciones, el material no tejido está recubierto sobre al menos una parte de cada una de sus superficies exteriores con aglutinante.
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En realizaciones particulares, la primera capa comprende entre 10 y 25 por ciento en peso fibra bicomponente y entre 75 y 90 por ciento en peso fibra de celulosa. En determinadas realizaciones, la cuarta capa comprende entre 15 y 50 por ciento en peso fibra bicomponente y entre 50 y 85 por ciento en peso fibra de celulosa. En una realización, las capas tercera y cuarta comprenden entre 90 y 100 por ciento en peso fibra de celulosa. En determinadas realizaciones, el aglutinante comprende desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 15 por ciento del material en peso.
En una realización, el material de toallita no tejido comprende cuatro capas, en el que las capas primera y cuarta comprenden entre aproximadamente el 50 y aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras de celulosa y entre aproximadamente el 0 y aproximadamente el 50 por ciento en peso de fibras bicomponente. En esta realización particular, las capas segunda y tercera comprenden entre aproximadamente el 95 y aproximadamente el 100 por ciento en peso de fibras de celulosa y entre aproximadamente el 0 y aproximadamente el 5 por ciento en peso de fibras bicomponente.
En todavía otras realizaciones, la material no tejido de múltiples capas comprende cinco, o seis, o más capas.
En realizaciones particulares de la invención, al menos una capa exterior está recubierta con aglutinante al menos en parte. En realizaciones particulares, el aglutinante comprende desde aproximadamente el 0 hasta aproximadamente el 40 por ciento en peso basándose en el peso total del material no tejido. En determinadas realizaciones, el aglutinante comprende desde aproximadamente el 1 hasta aproximadamente el 35 por ciento en peso, preferiblemente desde aproximadamente el 1 hasta aproximadamente el 20 por ciento en peso, y más preferiblemente desde aproximadamente el 2 hasta aproximadamente el 15 por ciento en peso. En determinadas realizaciones, el aglutinante comprende desde aproximadamente el 4 hasta aproximadamente el 12 por ciento en peso, o de aproximadamente el 6 a aproximadamente el 15 por ciento en peso, o de aproximadamente el 10 a aproximadamente el 20 por ciento en peso. En realizaciones particulares, se aplican los aglutinantes en cantidades que oscilan entre aproximadamente el 6 y aproximadamente el 10 por ciento en peso. Estos porcentajes en peso se basan en el peso total del material no tejido.
En un aspecto, el material de toallita tiene un gramaje de desde aproximadamente 10 g/m2 hasta aproximadamente 500 g/m2, preferiblemente desde aproximadamente 20 g/m2 hasta aproximadamente 450 g/m2, más preferiblemente desde aproximadamente 20 g/m2 hasta aproximadamente 400 g/m2, y lo más preferiblemente desde aproximadamente 30 g/m2 hasta aproximadamente 200 g/m2. En determinadas realizaciones, el material de toallita tiene un gramaje de desde aproximadamente 50 g/m2 hasta aproximadamente 150 g/m2, o desde aproximadamente 50 g/m2 hasta aproximadamente 100 g/m2, o desde aproximadamente 60 g/m2 hasta aproximadamente 90 g/m2.
En determinadas realizaciones del material de toallita, el intervalo del gramaje en una primera capa es de desde aproximadamente 30 g/m2 hasta aproximadamente 200 g/m2, preferiblemente desde aproximadamente 30 g/m2 hasta aproximadamente 100 g/m2, y más preferiblemente desde aproximadamente 30 g/m2 hasta aproximadamente 70 g/m2. El intervalo del gramaje en una segunda capa es de desde aproximadamente 10 g/m2 hasta aproximadamente 100 g/m2, preferiblemente desde aproximadamente 10 g/m2 hasta aproximadamente 75 g/m2, y más preferible desde aproximadamente 10 g/m2 hasta aproximadamente 50 g/m2.
El calibre del material no tejido se refiere al calibre de todo el material no tejido. En determinadas realizaciones, el calibre del material no tejido oscila entre aproximadamente 0,1 y aproximadamente 18 mm, más preferiblemente entre aproximadamente 0,1 mm y aproximadamente 15 mm, más preferiblemente entre aproximadamente 0,1 y 10 mm, más preferiblemente entre aproximadamente 0,5 mm y aproximadamente 4 mm, y lo más preferiblemente entre aproximadamente 0,5 mm y aproximadamente 2,5 mm.
En determinadas realizaciones, el material no tejido puede estar compuesto por una capa. En una realización particular de la invención, la capa está recubierta con aglutinante sobre sus superficies exteriores. En una realización particular de esta invención la capa está compuesta por fibras celulósicas. En determinadas realizaciones, el aglutinante comprende desde aproximadamente el 5 hasta aproximadamente el 45 por ciento en peso del peso total del material no tejido. En determinadas realizaciones, el aglutinante comprende desde aproximadamente el 10 hasta aproximadamente el 35 por ciento en peso, preferiblemente desde aproximadamente el 15 hasta aproximadamente el 25 por ciento en peso del peso total del material no tejido.
Dispersabilidad, características de resistencia y densidad
La materia dada a conocer en el presente documento proporciona toallitas con una alta resistencia en húmedo de la dirección de la máquina (“MD”) y en la dirección transversal (“CDW”) que son dispersables y pueden desecharse en el inodoro. La dispersabilidad y capacidad de desecharse en el inodoro de los materiales dados a conocer en el presente documento se miden según las directrices convencionales de la industria. En particular, en determinadas realizaciones, las medidas se realizan usando el INDA & EDANA Guidance Document for Assessing the Flushability of Nonwoven Consumer Products (segunda edición, julio de 2009) (“directrices de INDA”) y en realizaciones alternativas, el INDA & EDANA Guidance Document for Assessing the Flushability of Nonwoven Consumer Products (tercera edición, septiembre de 2013) (“directrices de INDA, tercera edición”).
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En determinadas realizaciones, los materiales no tejidos de la materia dada a conocer en el presente documento pasan la prueba de sedimentación en columna FG 512.1 de las directrices de INDA. En realizaciones particulares, los materiales no tejidos de la materia dada a conocer en el presente documento pasan la prueba de bomba doméstica de laboratorio de 30 días FG 521.1 de las directrices de INDA. En determinadas realizaciones, más de aproximadamente el 90%, preferiblemente más del 95%, más preferiblemente más del 98%, y lo más preferiblemente más de aproximadamente el 99% o más de los materiales no tejidos de la materia dada a conocer en el presente documento pasan a través del sistema en una prueba de bomba doméstica de laboratorio de 3 días tal como se mide mediante el tanto por ciento en peso.
Los materiales no tejidos dispersables también pueden medirse para determinar la biodisgregación a través de parámetros de prueba expuestos por el documento de directrices de INDA y EDANA para pruebas de biodisgregación aerobia. Para pasar la prueba convencional de la industria, más del 95% del material debe biodisgregarse. En la materia dada a conocer en el presente documento, los materiales exceden aproximadamente el 95% de biodisgregación, más preferiblemente exceden aproximadamente el 97%, y más preferiblemente exceden aproximadamente el 99%.
En determinadas realizaciones, el material de toallita no tejido es estable en un líquido humectante, tal como por ejemplo una loción. En una realización particular, el líquido humectante se exprime a partir de toallitas para bebés comercialmente disponibles por medio de una prensa de alta presión. En determinadas realizaciones, la loción se exprime de toallitas para bebés sin perfume Parents Choice de Wal-Mart. El material de toallita no tejido tiene loción exprimida a partir de toallitas para bebés sin perfume Parents Choice de Wal-Mart añadido a la misma a un nivel de aproximadamente el 300% hasta aproximadamente el 400% en peso de la toallita no tejida. Tras cargar las toallitas con loción, se permite que se asienten durante un periodo de aproximadamente 1 hora hasta aproximadamente 30 días antes de las pruebas.
Las lociones están compuestas normalmente por una variedad de componentes que pueden incluir, pero no se limitan a, los siguientes componentes: agua, glicerina, polisorbato 20, cocoanfodiacetato de disodio, extracto de hojas de Aloe Barbadensis, acetato de tocoferilo, extracto de flores de Chamomilla Recutita (matricaria), EDTA de disodio, fenoxietanol, DMDM hidantoína, butilcarbamato de yodopropinilo, ácido cítrico, fragancia, goma xantana, Bis-Peg/PPG-16/PEG/PPG-16/16 dimeticona, triglicérido caprílico/cáprico, benzoato de sodio, aceite de ricino hidrogenado PEG-40, alcohol bencílico, citrato de sodio, etilhexilglicerina, cloruro de sodio, propilenglicol, carboxilato de lauril glucosa sódica, laurilglucósido, ácido málico, metilisotiazolinona, jugo de hojas de Aloe Barbadensis, alcohol bencílico, butilcarbamato de yodopropinilo, hidroximetilglicinato de sodio, pentadecalactona, lauril éter fosfato de potasio y EDTA de tetrasodio, metilparabeno.
Las lociones comercialmente disponibles que pueden usarse en estas aplicaciones incluirían, pero no se limitarían a, las siguientes: loción para toallitas húmedas que pueden desecharse en el inodoro suaves Kroger’s Nice ’n que está compuesta por agua, glicerina, polisorbato 20, cocoanfodiacetato de disodio, extracto de hojas de Aloe Barbadensis, acetato de tocoferilo, extracto de flores de Chamomilla Recutita (matricaria), EDTA de disodio, fenoxietanol, DMDM hidantoína, butilcarbamato de yodopropinilo, ácido cítrico y fragancia de Kroger Company de Cincinnati, Ohio; loción para toallitas Pampers Stages Sensitive Thick Care que está compuesta por agua, EDTA de disodio, goma xantana, Bis-Peg/PPG-16/PEG/PPG-16/16 dimeticona, triglicérido caprílico/cáprico, benzoato de sodio, aceite de ricino hidrogenado PEG-40, alcohol bencílico, ácido cítrico, citrato de sodio, fenoxietanol y etilhexilglicerina de Procter & Gamble de Cincinnati, Ohio; loción para toallitas húmedas que pueden desecharse en el inodoro Pull Ups de Kimberly-Clark que está compuesta por agua, cloruro de sodio, propilenglicol, benzoato de sodio, polisorbato 20, carboxilato de lauril glucosa sódica, laurilglucósido, ácido málico, metilisotiazolinona, jugo de hojas de Aloe Barbadensis, acetato de tocoferilo y fragancia de Kimberly-Clark Corporation; loción Kleenex Cottonelle Fresh de Kimberly-Clark que está compuesta por agua, cloruro de sodio, propilenglicol, benzoato de sodio, polisorbato 20, carboxilato de lauril glucosa sódica, laurilglucósido, ácido málico, metilisotiazolinona, jugo de hojas de Aloe Barbadensis, acetato de tocoferilo y fragancia de Kimberly-Clark Corporation; loción para toallitas que pueden desecharse en el inodoro Pampers Kandoo que está compuesta por agua, EDTA de disodio, goma xantana, BIS- PEG/PPG-16/16 PEG/PPG-16/16 dimeticona, triglicérido caprílico/cáprico, alcohol bencílico, butilcarbamato de yodopropinilo, hidroximetilglicinato de sodio, aceite de ricino hidrogenado PEG-40, ácido cítrico y pentadecalactona de Procter & Gamble; loción para toallitas Huggies Natural Care que está compuesta por agua, lauril éter fosfato de potasio, glicerina, polisorbato 20, EDTA de tetrasodio, metilparabeno, ácido málico, metilisotiazolinona, extracto de hojas de Aloe Barbadensis y acetato de tocoferilo de Kimberly-Clark Corporation. En realizaciones particulares, la loción comprende un compuesto que contiene cationes polivalentes. Puede usarse cualquier sal de metal polivalente incluyendo sales de metales de transición. Los ejemplos no limitativos de metales polivalentes adecuados incluyen berilio, magnesio, calcio, estroncio, bario, titanio, zirconio, vanadio, cromo, molibdeno, tungsteno, manganeso, hierro, cobalto, níquel, cobre, zinc, aluminio y estaño. Los iones preferidos incluyen aluminio, hierro y estaño. Los iones de metales preferidos tienen estados de oxidación de +3 o +4. Puede emplearse cualquier sal que contenga el ión de metal polivalente. Los ejemplos no limitativos de ejemplos de sales inorgánicas adecuadas de los metales anteriores incluyen cloruros, nitratos, sulfatos, boratos, bromuros, yoduros, fluoruros, nitruros, percloratos, fosfatos, hidróxidos, sulfuros, carbonatos, bicarbonatos, óxidos, alcóxidos fenóxidos, fosfitos e hipofosfitos. Los ejemplos no limitativos de ejemplos de sales orgánicas adecuadas de los metales anteriores incluyen formiatos, acetatos,
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butiratos, hexanoatos, adipatos, citratos, lactatos, oxalatos, propionatos, salicilatos, glicinatos, tartratos, glicolatos, sulfonatos, fosfonatos, glutamatos, octanoatos, benzoatos, gluconatos, maleatos, succinatos y 4,5-dihidroxi- benceno-1,3-disulfonatos. Además de las sales de metales polivalentes, otros compuestos tales como complejos de las sales anteriores incluyen, pero no se limitan a, aminas, ácido etilendiaminatetra-acético (EDTA), ácido dietilentriaminapenta-acético (DIPA), ácido nitrilotri-acético (NTA), 2,4-pentanodiona y amoniaco.
El presente material tiene una resistencia en húmedo en la dirección transversal de desde aproximadamente 50 g/pulgada hasta aproximadamente 1.500 g/pulgada. En determinadas realizaciones, la resistencia a la tracción CDW oscila entre aproximadamente 100 g/pulgada y aproximadamente 500 g/pulgada. Preferiblemente, la resistencia a la tracción está por encima de aproximadamente 200 g/pulgada, más preferiblemente por encima de aproximadamente 250 g/pulgada. En realizaciones particulares, dependiendo de la cantidad de la constitución de bicomponente del material no tejido, la resistencia a la tracción CDW es de aproximadamente 140 g/pulgada o mayor, o aproximadamente 205 g/pulgada o mayor, o aproximadamente 300 g/pulgada o mayor.
El presente material tiene una resistencia en seco en la dirección de la máquina (“MDD”) de desde aproximadamente 200 g/pulgada hasta aproximadamente 2.000 g/pulgada. En determinadas realizaciones, la resistencia a la tracción MDD oscila entre aproximadamente 600 g/pulgada y aproximadamente 1.100 g/pulgada, o entre aproximadamente 700 g/pulgada y aproximadamente 1.000 g/pulgada. Preferiblemente, la resistencia a la tracción está por encima de aproximadamente 600 g/pulgada, o por encima de aproximadamente 700 g/pulgada, o por encima de aproximadamente 900 g/pulgada, más preferiblemente por encima de aproximadamente 1.000 g/pulgada. En realizaciones particulares, dependiendo de la cantidad de la constitución de bicomponente del material no tejido, la resistencia a la tracción MDD está por encima de aproximadamente 1.100 g/pulgada o mayor.
En diferentes realizaciones, la resistencia a la tracción MDD del material oscila entre aproximadamente 200 g/pulgada y aproximadamente 2.000 g/pulgada, particularmente entre aproximadamente 200 g/pulgada y aproximadamente 1.000 g/pulgada. En diferentes realizaciones, la resistencia a la tracción en seco en la dirección transversal (CDD) oscila entre aproximadamente 150 g/pulgada y aproximadamente 1000 g/pulgada, particularmente entre aproximadamente 150 g/pulgada y aproximadamente 600 g/pulgada. La resistencia a la tracción del material puede verse afectada por el uso de diferentes aglutinantes y la sensibilidad térmica del material. Sin embargo, los elementos que contribuyen a o afectan a la resistencia a la tracción seleccionada como objetivo incluyen, pero no se limitan a, duración del curado, humectación de muestras con loción y tiempo para el envejecimiento del material.
La integridad del material puede evaluarse mediante una prueba de resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal tal como sigue. Se corta una muestra perpendicular a la dirección en la que está produciéndose el material no tejido depositado por aire en la máquina. La muestra debe tener cuatro pulgadas de largo y una pulgada de ancho. La porción del centro de la muestra se sumerge en agua durante un periodo de 2 segundos. La muestra se coloca entonces en las mordazas de un medidor de tracción. Un medidor de tracción típico es un instrumento EJA Vantage 5 producido por Thwing-Albert Instrument Company (Filadelfia, Pa.). Las mordazas del instrumento se separan mediante una fuerza aplicada desde una célula de carga hasta que la muestra se rompe. La distancia entre las mordazas se fije a 2 pulgadas, la velocidad de prueba a la que las mordazas se separan para las pruebas se fija a 12 pulgadas por minuto y la unidad está equipada con una célula de carga de 10 Newton o una célula de carga de 50 Newton. El medidor de tracción registra la fuerza requerida para romper la muestra. Se notifica este número como la CDW y las unidades típicas son gramos por centímetro derivadas de la cantidad de fuerza (en gramos) a lo largo de la anchura de la muestra (en centímetros o pulgadas).
La integridad de la muestra también puede evaluarse mediante una prueba de resistencia en seco en la dirección de la máquina tal como sigue. Se corta una muestra paralela a la dirección en la que está produciéndose el material no tejido depositado por aire en la máquina. La muestra debe tener cuatro pulgadas de largo y una pulgada de ancho. La muestra se coloca entonces en las mordazas de un medidor de tracción. Un medidor de tracción típico es un instrumento EJA Vantage 5 producido por Thwing-Albert Instrument Company (Filadelfia, Pa.). Las mordazas del instrumento se separan mediante una fuerza aplicada desde una célula de carga hasta que la muestra se rompe. La distancia entre las mordazas se fija a 2 pulgadas, la velocidad de prueba a la que las mordazas se separan para las pruebas se fija a 12 pulgadas por minuto y la unidad está equipada con una célula de carga de 50 Newton. El medidor de tracción registra la fuerza requerida para romper la muestra. Se notifica este número como la MDD y las unidades típicas son gramos por centímetro derivadas de la cantidad de fuerza (en gramos) a lo largo de la anchura de la muestra (en centímetros o pulgadas).
En determinadas realizaciones, el material no tejido de múltiples estratos se deslamina. La deslaminación es cuando la muestra se separa en estratos o entre estratos, dando potencialmente múltiples capas esencialmente intactas de la muestra casi equivalentes en tamaño a la muestra original. La deslaminación muestra una descomposición en la estructura debido a la acción mecánica principalmente en la dirección “Z”. La dirección “Z” es perpendicular a la dirección de la máquina y transversal de la banda y se mide normalmente como el grosor de la hoja en milímetros siendo un intervalo de grosor típico para estos productos, pero sin limitarse a, de aproximadamente 0,2 mm a 10 mm. Durante la deslaminación, puede producirse descomposición adicional de una capa individual mientras que otra capa o capas conservan su forma o descomposición completa de la estructura. La deslaminación puede ayudar
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en la dispersabilidad de un material de múltiples estratos.
La materia dada a conocer en el presente documento también proporciona muestras a escala de banco de pruebas con diferentes densidades. La densidad de las muestras de laboratorio se mide según las directrices convencionales de la industria. En particular, en determinadas realizaciones, las pruebas se realizan usando las directrices de INDA, tercera edición.
En determinadas realizaciones, la materia dada a conocer en el presente documento da como resultado una densidad global promedio en el intervalo de desde aproximadamente 0,01 g/cm3 hasta aproximadamente 0,20 g/cm3, más particularmente desde aproximadamente 0,05 g/cm3 hasta 0,1 g/cm3.
En otras realizaciones, la densidad promedio de la primera capa de la muestra de laboratorio es de desde aproximadamente 0,01 g/cm3 hasta aproximadamente 0,2 g/cm3, más particularmente desde aproximadamente 0,01 g/cm3 hasta aproximadamente 0,1 g/cm3.
En otras realizaciones, la densidad promedio de la segunda capa de la muestra de laboratorio es de desde aproximadamente 0,10 g/cm3 hasta aproximadamente 0,40 g/cm3, más particularmente desde aproximadamente 0,1 g/cm3 hasta aproximadamente 0,3 g/cm3.
Métodos de preparación de material de toallita dispersable y que puede desecharse en el inodoro
Se dan a conocer diversos materiales, estructuras y procedimientos de fabricación útiles en la práctica de esta invención en las patentes estadounidenses n.os 6.241.713; 6.353.148; 6.353.148; 6.171.441; 6.159.335; 5.695.486; 6.344.109; 5.068.079; 5.269.049; 5.693.162; 5.922.163; 6.007.653; 6.420.626, 6.355.079, 6.403.857, 6.479.415, 6.495.734, 6.562.742, 6.562.743, 6.559.081; la publicación estadounidense n.° 20030208175; la publicación estadounidense n.° 20020013560 y la solicitud de patente estadounidense n.° 09/719.338 presentada el 17 de febrero de 2001.
Puede usarse una variedad de procedimientos para ensamblar los materiales usados en la práctica de esta invención para producir los materiales que pueden desecharse en el inodoro de esta invención, incluyendo pero sin limitarse a, procedimientos de deposición en húmedo tradicionales o procedimientos de formación en seco tales como deposición por aire y cardado u otras tecnologías de formación tales como hidroentrelazamiento o entrelazamiento por aire. Preferiblemente, los materiales que pueden desecharse en el inodoro pueden prepararse mediante procedimientos de deposición por aire. Los procedimientos de deposición por airee incluyen, pero no se limitan a, el uso de uno o más cabezales de formación para depositar materias primas de composiciones diferentes en orden seleccionado en el procedimiento de fabricación para producir un producto con estratos distintos. Esto permite una gran versatilidad en la variedad de productos que pueden producirse.
En una realización, el material no tejido se prepara como una banda depositada por aire continua. La banda depositada por aire se prepara normalmente disgregando o desfibrando una hoja u hojas de pasta de celulosa, normalmente mediante un molino de martillos, para proporcionar fibras individualizadas. En vez de una hoja de pasta de fibra virgen, los molinos de martillos u otros disgregadores pueden alimentarse con recortes de bordes depositados por aire reciclados y material de transición fuera de especificación producidos durante cambios de calidad y otros desechos de producción de deposición por aire. Poder reciclar de ese modo los desechos de producción contribuiría a una economía mejorada del procedimiento global. Las fibras individualizadas de cualquier fuente, vírgenes o recicladas, se transportan por aire entonces a cabezales de formación sobre la máquina de formación de banda depositada por aire. Varios fabricantes producen máquinas de formación de banda depositada por aire adecuadas para su uso en esta invención, incluyendo Dan-Web Forming de Aarhus, Dinamarca, M&J Fibretech A/S de Horsens, Dinamarca, Rando Machine Corporation, Macedon, N.Y. que se describe en la patente estadounidense n.° 3.972.092, Margasa Textile Machinery de Cerdanyola del Valles, España, y DOA International de Wels, Austria. Aunque estas máquinas de formación difieren en cómo se abre la fibra y se transporta por aire a la tela de formación, todas pueden producir las bandas de la materia dada a conocer en el presente documento.
Los cabezales de formación de Dan-Web incluyen tambores perforados rotatorios o con agitación, que sirven para mantener la separación de las fibras hasta que las fibras se arrastran mediante vacío sobre una tela de formación o transportador agujereado. En la máquina de M&J, el cabezal de formación es básicamente un agotador rotatorio por encima de una criba. El agitador rotatorio puede comprender una serie o agrupación de hélices rotatorias o paletas de ventilador. Otras fibras, tales como una fibra termoplástica sintética, se abren, se pesan y se mezclan en un sistema de dosificación de fibras tal como un alimentador textil suministrado por Laroche S. A. de Cours-La Ville, Francia. A partir del alimentador textil, las fibras se transportan por aire a los cabezales de formación de la máquina de deposición por aire en donde se mezclan adicionalmente con las fibras de pasta de celulosa trituradas de los molinos de martillos y se depositan sobre la tela de formación en movimiento continuo. Cuando se desean capas definidas, pueden usarse cabezales de formación diferenciados para cada tipo de fibra.
La banda depositada por aire se transfiere desde la tela de formación hasta una calandra u otra fase de densificación para densificar la banda, si es necesario, para aumentar su resistencia y controlar el grosor de la
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banda. En una realización, la fibras de la banda se unen entonces mediante paso a través de un horno fijado a una temperatura lo suficientemente alta como para fundir los aglutinantes termoplásticos incluidos u otros materiales de aglutinante. En una realización adicional, se produce una unión secundaria del secado o curado de una aplicación de espuma o pulverización de látex en el mismo horno. El horno puede ser un horno de circulación de aire convencional, funcionar como un horno de convección o puede lograrse el calentamiento necesario mediante infrarrojos o incluso irradiación con microondas. En realizaciones particulares, la banda depositada por aire puede tratarse con aditivos adicionales antes o después del curado térmico.
En la técnica se conocen técnicas para que el material fibroso celuloso de deposición en húmedo forme hojas tales como plancha seca y papel. Las técnicas de deposición en húmedo adecuadas incluyen, pero no se limitan a, formación de hojas de prueba y deposición en húmedo con la utilización de máquinas de fabricación de papel tal como dan a conocer, por ejemplo, L. H. Sanford et al. en la patente estadounidense n.° 3.301.746.
En una realización, se permite que las fibras que comprenden las capas individuales se empapen durante la noche en agua corriente a temperatura ambiente. Las fibras de cada capa individual se suspenden entonces. Puede usarse un disgregador Tappi para la suspensión. En realizaciones particulares, el disgregador Tappi se usa para desde aproximadamente 15 hasta aproximadamente 40 cuentas. Las fibras se añaden entonces a un depósito de hojas de prueba de formador de hojas de prueba por deposición en húmedo y se evacua el agua a través de una criba en la parte inferior que forma la hoja de prueba. En una realización particular, el depósito de hojas de prueba es un depósito de hojas de prueba de formador de hojas de prueba por deposición en húmedo de Buckeye. Este estrato individual, mientras todavía está sobre la criba, se retira entonces del depósito de hojas de prueba. Pueden formarse múltiples estratos mediante este procedimiento.
En una realización, el segundo estrato se prepara mediante este procedimiento y luego se deposita cuidadosamente encima del primer estrato. Los dos estratos, mientras todavía están sobre la criba usada para formar el primer estrato, se estiran a lo largo de un vacío de baja presión. En realizaciones específicas, el vacío de baja presión es a desde aproximadamente 1 pulgada de Hg hasta aproximadamente 3,5 pulgadas de Hg. El vacío puede aplicarse a los estratos durante desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 25 segundos. Este vacío de baja presión se aplica para separar el segundo estrato de la criba de formación y para poner el primer estrato y segundo estrato en contacto íntimo. En determinadas realizaciones, el tercer estrato, mientras está todavía sobre la criba de formación, se coloca encima del segundo estrato, que está por encima del primer estrato. Los tres estratos se estiran entonces a lo largo del vacío de baja presión estando el primer estrato todavía orientado hacia abajo. En realizaciones específicas, el vacío de baja presión está a desde aproximadamente 1 pulgada de Hg hasta aproximadamente 3,5 pulgadas de Hg. El vacío puede aplicarse a los estratos durante desde aproximadamente 3 hasta aproximadamente 25 segundos. Este vacío de baja presión se aplica para separar el tercer estrato de la criba de formación y poner el segundo estrato y tercer estrato en contacto íntimo.
Los tres estratos, con el primer estrato hacia abajo y en contacto con la criba de formación, se estiran entonces a lo largo de un alto vacío para eliminar más agua de la estructura de tres capas. En realizaciones específicas, el vacío de alta presión está a desde aproximadamente 6 pulgadas de Hg hasta aproximadamente 10 pulgadas de Hg. La estructura de tres capas, mientras está todavía sobre la criba de formación, se procesa entonces a través de un secador de tambor de hojas de prueba sin que la criba esté orientada hacia el tambor durante aproximadamente 50 segundos a una temperatura de aproximadamente 127°C para eliminar humedad adicional y consolidar adicionalmente la banda. En una realización, el secador de tambor de hojas de prueba es un secador de tambor de hojas de prueba Buckeye. La estructura se procesa a través del secador de tambor de hojas de prueba durante desde aproximadamente 30 segundos hasta aproximadamente 90 segundos. La temperatura del procesamiento es de desde aproximadamente 90°C hasta aproximadamente 150°C. La estructura se cura entonces en un horno de aire estático para curar la fibra bicomponente. La temperatura de curado es de desde aproximadamente 120°C hasta aproximadamente 180°C y el tiempo de curado es de desde aproximadamente 2 minutos hasta aproximadamente 10 minutos. La estructura se enfría entonces hasta temperatura ambiente. Entonces se pulverizó un aglutinante en un lado de la estructura y luego se curó. La temperatura de curado es de desde aproximadamente 120°C hasta aproximadamente 180°C y el tiempo de curado es de desde aproximadamente 2 minutos hasta aproximadamente 10 minutos.
En determinadas realizaciones, pueden prepararse bandas depositadas en húmedo depositando una suspensión acuosa de fibras sobre una tela de formación agujereada, deshidratando la suspensión depositada en húmedo para formar una banda húmeda y secando la banda húmeda. La deposición de la suspensión se logra normalmente usando un aparato conocido en la técnica como caja de entrada. La caja de entrada tiene una abertura, conocida como tobera de salida, para suministrar la suspensión acuosa de fibras sobre la tela de formación agujereada. La tela de formación puede ser de una construcción y un tamaño de malla usados para plancha seca u otro procesamiento de fabricación de papel. Pueden usarse diseños convencionales de cajas de entrada conocidos en la técnica para la formación de hojas de papel tisú y plancha seca. Las cajas de entrada comercialmente disponibles adecuadas incluyen, pero no se limitan a, cajas de entrada abiertas, de techo fijo, de doble tela, de tela inclinada y de formador de tambor. Pueden usarse máquinas con múltiples cajas de entrada para preparar estructuras de múltiples capas depositadas por aire.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Una vez formada, la banda húmeda se deshidrata y se seca. La deshidratación puede realizarse con láminas, cajas de succión, otros dispositivos de vacío, prensado en húmedo o flujo gravitacional. Tras la deshidratación, la banda puede transferirse pero no necesariamente, desde la tela de formación hasta un material textil de secado que transporta la banda a aparatos de secado.
El secado de la banda húmeda puede lograrse utilizando muchas técnicas conocidas en la técnica. El secado puede lograrse por medio, por ejemplo, de un secador de circulación de soplado térmico, un secador por choque de aire térmico y secadores de tambor calentado, incluyendo secadores de tipo Yankee. Se conocen procedimientos y equipos útiles para la producción del material no tejido de esta invención en el estado de la técnica y las patentes estadounidenses n.os 4.335.066; 4.732552. 4.375448; 4.366.111; 4.375.447; 4.640.810; 206.632; 2.543.870; 2.588.533; 5.234.550; 4.351.793; 4.264.289; 4.666.390; 4.582.666; 5.076.774; 874.418; 5.566.611; 6.284.145; 6.363.580; 6.726.461.
En una realización de esta invención, se forma una estructura con desde uno hasta seis cabezales de formación para producir material con uno o más estratos. Los cabezales de formación se fijan según el material objetivo específico, añadiendo fibras de matriz a la línea de producción. Las fibras de matriz añadidas a cada cabezal de formación variarán dependiendo del material objetivo, en donde las fibras de matriz pueden ser celulósicas, sintéticas, o una combinación de fibras sintéticas y celulósicas. En una realización, el cabezal de formación para un estrato interior produce una capa de estrato que comprende desde aproximadamente el 0 hasta más de aproximadamente el 50 por ciento en peso de bicomponente. En otra realización, el cabezal de formación para los estratos exteriores comprende fibras de celulosa, sintéticas o una combinación de las mismas. Cuanto mayor es el número de cabezales de formación que tienen el 100% de fibras bicomponente, en los estratos exteriores es necesario menos material sintético. Los cabezales de formación forman la banda de múltiples estratos que se compacta mediante un rodillo de compactación. En una realización, la banda puede pulverizarse con aglutinante sobre una superficie, curarse, pulverizarse con aglutinante sobre otra superficie y luego puede curarse. La banda se cura entonces a temperaturas de aproximadamente entre 1302C-2002C, se enrolla y se recoge a una velocidad de la máquina de aproximadamente 10 metros por minuto a aproximadamente 500 metros por minuto.
Diversos procedimientos de fabricación de fibras bicomponente y multicomponente, y el tratamiento de tales fibras con aditivos, útiles en la práctica de esta invención, se dan a conocer en las patentes estadounidenses n.os 4.394.485, 4.684.576, 4.950.541, 5.045.401, 5.082.899, 5.126.199, 5.185.199, 5.705.565, 6.855.422, 6.811.871, 6.811.716, 6.838.402, 6.783.854, 6.773.810, 6.846.561, 6.841.245, 6.838.402 y 6.811.873. En una realización, los componentes se mezclan, se funden, se enfrían y vuelven a astillarse. Las astillas finales se incorporan entonces en un procedimiento de hilatura de fibras para preparar la fibra bicomponente deseada. En determinadas realizaciones, el polímero puede hilarse por fusión directamente a partir de monómeros. La velocidad de formación o las temperaturas usadas en el procedimiento son similares a las conocidas en la técnica, por ejemplo similares a la patente estadounidense n.° 4.950.541, en la que se integran compuestos maleicos o de ácido maleico en las fibras bicomponente.
En un aspecto de la invención, el material no tejido que puede desecharse en el inodoro puede usarse como componente de una amplia variedad de estructuras absorbentes, incluyendo pero sin limitarse a papel higiénico húmedo, toallitas, pañales, materiales de higiene femenina, dispositivos de incontinencia, productos de limpieza y materiales asociados.
Ejemplos
Los siguientes ejemplos son meramente ilustrativos de la materia dada a conocer en el presente documento y no debe considerarse que limitan el alcance de la invención de ningún modo.
EJEMPLO 1: Toallitas dispersables
Se prepararon toallitas según la invención y se sometieron a prueba para determinar diversos parámetros incluyendo el gramaje, CDW, MDD y calibre.
MÉTODOS/MATERIALES: Se produjeron las muestras 1, 1B, 1C, 2, 3, 4, 5, 6 y 7 en una línea de formación de tambor de deposición por aire comercial con secado por circulación de aire. Las composiciones de estas muestras se facilitan en las tablas 1-9. Se varió el nivel de materias primas para influir en las propiedades físicas y propiedades dispersables-de poder desecharse en el inodoro. Se llevó a cabo análisis de lotes de producto en cada rollo.
Tabla 1. Muestra 1
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) Peso
Superior
Vinnapas EP907 de Wacker 2,8 4,0
3
Fibra bicomponente 1661 T255 de T revira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 1,1 1,6
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
8,9 12,8
2
Fibra bicomponente 1661 T255 de T revira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 0,0 0,0
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
15,4 22,0
I
Fibra bicomponente 1661 T255 de Trevira Merge, 6,1 8,7
2,2 dtex x 12 mm
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 32,9 47,0
Inferior
Vinnapas EP907 de Wacker 2,8 4,0
Total 70,0
Tabla 2. Muestra 1B
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Vinnapas EP907 de Wacker 2,8 4,0
3
Fibra bicomponente 1661 T255 de T revira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 0,9 1,2
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
9,2 13,1
2
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 15,2 22,0
1
Fibra bicomponente 1661 T255 de T revira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 4,7 6,7
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
34,2 48,9
Inferior
Vinnapas EP907 de Wacker 2,8 4,0
Total 70,0
5 Tabla 3. Muestra 1C
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Vinnapas EP907 de Wacker 2,4 3,5
3
Fibra bicomponente 1661 T255 de T revira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 1,1 1,6
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
4,5 6,5
Pasta CF401 de Weyerhaeuser
4,5 6,5
2
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 15,4 22,0
1
Fibra bicomponente 1661 T255 de T revira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 6,1 8,7
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
9,0 12,9
Pasta CF401 de Weyerhaeuser
24,4 34,9
Inferior
Vinnapas EP907 de Wacker 2,4 3,5
Total 70,0
Tabla 4. Muestra 2
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Vinnapas EP907 de Wacker 2,3 3,5
3
Fibra bicomponente 1661 T255 de T revira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 1,1 1,6
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
4,2 6,5
Pasta CF401 de Weyerhaeuser
4,2 6,5
2
Fibra bicomponente 1661 T255 de T revira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 1,8 2,7
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 14,3 22,0
1
Fibra bicomponente 1661 T255 de T revira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 3,9 6,0
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
8,4 12,9
Pasta CF401 de Weyerhaeuser
22,7 34,9
Inferior
Vinnapas EP907 de Wacker 2,3 3,5
Total 65,0
Tabla 5. Muestra 3
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Vinnapas EP907 de Wacker 2,3 3,5
3
Fibra bicomponente 1661 T255 de T revira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 1,1 1,6
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
4,2 6,5
Pasta CF401 de Weyerhaeuser
4,2 6,5
2
Fibra bicomponente 1661 T255 de T revira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 1,8 2,7
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
14,3 22,0
1
Fibra bicomponente 1661 T255 de T revira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 3,9 6,0
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
8,4 12,9
Pasta CF401 de Weyerhaeuser
22,7 34,9
Inferior
Vinnapas EP907 de Wacker 2,3 3,5
Total 65,0
5 Tabla 6. Muestra 4
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Vinnapas EP907 de Wacker 2,4 3,5
3
Fibra bicomponente 1661 T255 de T revira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 1,1 1,6
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
4,5 6,5
Pasta CF401 de Weyerhaeuser
4,5 6,5
2
Fibra bicomponente 1661 T255 de T revira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 1,9 2,7
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
15,4 22,0
1
Fibra bicomponente 1661 T255 de T revira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 4,2 6,0
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
9,0 12,9
Pasta CF401 de Weyerhaeuser
24,4 34,9
Inferior
Vinnapas EP907 de Wacker 2,4 3,5
Total 70,0
Tabla 7. Muestra 5
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Vinnapas EP907 de Wacker 2,8 4,0
3
Fibra bicomponente 1661 T255 de Trevira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 0,7 0,9
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
7,9 11,3
Fibra Tencel TH400 Merge 945 de Lenzing, 1,7 dtex x 8mm
1,5 2,2
2
Fibra bicomponente 1661 T255 de Trevira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 0,0 0,0
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
15,4 22,0
1
Fibra bicomponente 1661 T255 de Trevira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 3,5 5,1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
27,1 38,8
Fibra Tencel TH400 Merge 945 de Lenzing, 1,7 dtex x 8mm
8,3 11,9
Inferior
Vinnapas EP907 de Wacker 2,8 4,0
Total 70,0
Tabla 8. Muestra 6
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Vinnapas EP907 de Wacker 2,8 4,0
3
Fibra bicomponente 1661 T255 de T revira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 0,9 1,3
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
7,7 10,9
Fibra Tencel TH400 Merge 945 de Lenzing, 1,7 dtex x 8mm
1,5 2,2
2
Fibra bicomponente 1661 T255 de T revira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 0,0 0,0
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
15,4 22,0
1
Fibra bicomponente 1661 T255 de T revira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 4,7 6,8
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
26,0 37,1
Fibra Tencel TH400 Merge 945 de Lenzing, 1,7 dtex x 8mm
8,3 11,8
Inferior
Vinnapas EP907 de Wacker 2,8 4,0
Total 70,0
5 Tabla 9. Muestra 7
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Vinnapas EP907 de Wacker 2,8 4,0
3
Fibra bicomponente 1661 T255 de Trevira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 1,1 1,6
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
7,4 10,6
Fibra Tencel TH400 Merge 945 de Lenzing, 1,7 dtex x 8mm
1,5 2,2
2
Fibra bicomponente 1661 T255 de Trevira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 0,0 0,0
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
15,4 22,0
1
Fibra bicomponente 1661 T255 de Trevira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 5,9 8,4
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
24,8 35,4
Fibra Tencel TH400 Merge 945 de Lenzing, 1,7 dtex x 8mm
8,3 11,8
Inferior
Vinnapas EP907 de Wacker 2,8 4,0
Total 70,0
RESULTADOS: Los resultados de los análisis de lotes de producto se proporcionan en la tabla 10 a continuación. 10 Tabla 10. Análisis de lotes de producto
Muestra
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) CDW (gpl)
Muestra 1
70 1,16 202
Muestra 1B
74 1,05 171
5
10
15
20
25
30
Muestra 1C
72 1,00 217
Muestra 2
74 1,05 171
Muestra 3
71 1,34 147
Muestra 4
72 1,23 166
Muestra 5
71 1,34 147
Muestra 6
72 1,23 166
Muestra 7
65 1,28 197
DISCUSIÓN: Una comparación de la resistencia a la tracción CDW entre muestras de similar composición, siendo la única diferencia el uso de Tencel en lugar de pasta en copos tradicional, muestra que Tencel no proporciona ningún beneficio de resistencia CDW adicional. La muestra 1 con pastas en copos tradicionales tiene una resistencia equivalente a la muestra 7 que tiene Tencel. La muestra 1B con pastas en copos tradicionales tiene resistencia equivalente a la muestra 6 que tiene Tencel. El aumento del nivel de fibra bicomponente desde el 6% hasta el 8% hasta el 10% en la muestra 5, muestra 6 y muestra 7 respectivamente proporciona un aumento de la resistencia CDW tal como se muestra en la figura 1. Una comparación de la resistencia a la tracción CDW entre muestras que tienen similar composición, siendo la diferencia un estrato con un contenido superior de fibra bicomponente, tal como se enseña en la patente US 7.465.684 B2, proporciona una resistencia a la tracción CDW superior. La muestra 1 que tiene un nivel superior de fibra bicomponente en la tercera capa (15,6%) y tiene una resistencia a la tracción CDW mayor que la muestra 2 (el 11,1% de fibra bicomponente en la capa 3) y la muestra 3 (el 11,1% de fibra bicomponente en la tercera capa) y la muestra 4 (el 11,1% de fibra bicomponente en la capa 3).
EJEMPLO 2: Estudio de envejecimiento de la muestra 1
Se realizó un estudio de envejecimiento para determinar si la toallita de muestra 1 se vería afectada de manera adversa a lo largo del tiempo tras la conversión. Se aceleró el estudio colocando las toallitas, selladas en su envase original, a una temperatura de 40°C. Se realizó el estudio a lo largo de un periodo de 27 días momento tras el que se detuvo basándose en los resultados de las pruebas facilitados en la tabla 2 y la figura 2.
MÉTODOS/MATERIALES: Se convirtió la muestra 1 humedeciendo la toallita con loción, cortándola y envasándola en un recipiente sellado. Se colocaron los envases convertidos en un horno a 40°C durante el periodo de tiempo mostrado en la tabla 2. El tiempo de “0” días indica que el material se tomó directamente del envase y se sometió a prueba antes de colocarse en el horno. Se sometieron a prueba al menos diez toallitas para cada punto de datos usando un promedio de 5 envases de toallitas no abiertas previamente. El uso de un envase no abierto de toallitas es crítico para garantizar que no se produce contaminación o pérdida de humedad con las toallitas. Todos los datos se facilitan en las tablas 11-18 mientras que el promedio para cada tiempo de envejecimiento se facilita en la tabla 19 y se representa gráficamente en la figura 2.
Tabla 11. Estudio de envejecimiento de la muestra 1 - Control sin envejecimiento, día 0
Muestra
Gramaje (g/m2) CDW (en loción) (gpl) Elongación CDW (por ciento)
Muestra 1 - 1
70 218 22
Muestra 1 - 2
69 198 24
Muestra 1 - 3
66 154 21
Muestra 1 - 4
67 204 18
Muestra 1 - 5
67 195 23
Muestra 1 - 6
71 207 19
Muestra 1 - 7
70 195 19
Muestra 1 - 8
85 170 28
Muestra 1 - 9
77 161 15
Muestra 1 - 10
76 220 24
Muestra 1 - 11
78 272 28
Muestra 1 - 12
80 236 24
Muestra 1 - 13
61 168 22
Muestra 1 - 14
74 192 20
Muestra 1 - 15
76 360 24
Muestra 1 - 16
72 264 24
Muestra 1 - 17
71 148 24
Muestra 1 - 18
74 191 24
Muestra 1 - 19
74 217 26
Muestra 1 - 20
67 182 21
Muestra 1 - promedio
72 208 23
Tabla 12. Estudio de envejecimiento de la muestra 1 - 0,25 días de envejecimiento a 40°C
Muestra
Gramaje (g/m2) CDW (en loción) (gpl) Elongación CDW (por ciento)
Muestra 1 - 1
198 24
Muestra 1 - 2
272 24
Muestra 1 - 3
185 24
Muestra 1 - 4
214 19
Muestra 1 - 5
191 21
Muestra 1 - 6
219 24
Muestra 1 - 7
203 23
Muestra 1 - 8
189 23
Muestra 1 - 9
182 24
Muestra 1 - 10
209 22
Muestra 1 - promedio
206 23
5 Tabla 13. Estudio de envejecimiento de la muestra 1 - 1 día de envejecimiento a 40°C
Muestra
Gramaje (g/m2) CDW (en loción) (gpl) Elongación CDW (por ciento)
Muestra 1 - 1
257 21
Muestra 1 - 2
200 24
Muestra 1 - 3
206 22
Muestra 1 - 4
206 22
Muestra 1 - 5
242 26
Muestra 1 - 6
195 19
Muestra 1 - 7
251 24
Muestra 1 - 8
197 28
Muestra 1 - 9
115 16
Muestra 1 - 10
316 23
Muestra 1 - promedio
219 22
Tabla 14. Estudio de envejecimiento de la muestra 1 - 2 días de envejecimiento a 40°C
Muestra
Gramaje (g/m2) CDW (en loción) (gpl) Elongación CDW (por ciento)
Muestra 1 - 1
210 24
Muestra 1 - 2
270 26
Muestra
Gramaje (g/m2) CDW (en loción) (gpl) Elongación CDW (por ciento)
Muestra 1 - 3
198 24
Muestra 1 - 4
208 22
Muestra 1 - 5
219 20
Muestra 1 - 6
194 24
Muestra 1 - 7
187 21
Muestra 1 - 8
193 23
Muestra 1 - 9
185 17
Muestra 1 - 10
172 17
Muestra 1 - promedio
204 22
Tabla 15. Estudio de envejecimiento de la muestra 1 - 7 días de envejecimiento a 40°C
Muestra
Gramaje (g/m2) CDW (en loción) (gpl) Elongación CDW (por ciento)
Muestra 1 - 1
177 22
Muestra 1 - 2
222 22
Muestra 1 - 3
198 16
Muestra 1 - 4
268 24
Muestra 1 - 5
207 24
Muestra 1 - 6
220 22
Muestra 1 - 7
220 24
Muestra 1 - 8
169 18
Muestra 1 - 9
213 24
Muestra 1 - 10
191 22
Muestra 1 - Promedio
209 22
5 Tabla 16. Estudio de envejecimiento de la muestra 1 - 14 días de envejecimiento a 40°C
Muestra
Gramaje (g/m2) CDW (en loción) (gpl) Elongación CDW (por ciento)
Muestra 1 - 1
75 195 21
Muestra 1 - 2
73 181 18
Muestra 1 - 3
64 168 20
Muestra 1 - 4
73 211 20
Muestra 1 - 5
76 236 20
Muestra 1 - 6
71 223 20
Muestra 1 - 7
63 164 17
Muestra 1 - 8
71 183 24
Muestra 1 - 9
74 240 24
Muestra 1 - 10
75 235 23
Muestra 1 - 11
70 256 21
Muestra 1 - 12
60 160 18
Muestra 1 - 13
66 160 16
Muestra 1 - 14
69 263 21
Muestra
Gramaje (g/m2) CDW (en loción) (gpl) Elongación CDW (por ciento)
Muestra 1 - 15
74 240 20
Muestra 1 - 16
69 196 22
Muestra 1 - 17
64 206 20
Muestra 1 - 18
66 235 25
Muestra 1 - 19
70 191 20
Muestra 1 - 20
73 246 24
Muestra 1 - Promedio
70 209 21
Tabla 17. Estudio de envejecimiento de la muestra 1 - 21 días de envejecimiento a 40°C
Muestra
Gramaje (g/m2) CDW en loción (gpl) Elongación CDW (por ciento)
Muestra 1 - 1
66 223 18
Muestra 1 - 2
67 272 20
Muestra 1 - 3
66 225 17
Muestra 1 - 4
76 301 20
Muestra 1 - 5
58 181 19
Muestra 1 - 6
63 180 22
Muestra 1 - 7
63 215 25
Muestra 1 - 8
62 212 22
Muestra 1 - 9
61 144 22
Muestra 1 - 10
73 181 27
Muestra 1 - 11
69 163 24
Muestra 1 - 12
66 143 24
Muestra 1 - 13
67 154 27
Muestra 1 - 14
71 202 24
Muestra 1 - 15
73 193 26
Muestra 1 - 16
73 210 24
Muestra 1 - 17
72 137 21
Muestra 1 - 18
4 188 21
Muestra 1 -19
74 218 21
Muestra 1 - 20
71 170 21
Muestra 1 - promedio
65 196 22
5 Tabla 18. Estudio de envejecimiento de la muestra 1 - 27 días de envejecimiento a 40°C
Muestra
Gramaje (g/m2) CDW (en loción) (gpl) Elongación CDW (por ciento)
Muestra 1 - 1
71 183 18
Muestra 1 - 2
76 204 20
Muestra 1 - 3
71 256 28
Muestra 1 - 4
63 136 13
Muestra 1 - 5
70 228 21
Muestra 1 - 6
74 154 12
5
10
15
20
25
Muestra 1 - 7
76 183 24
Muestra 1 - 8
72 171 17
Muestra 1 - 9
76 220 24
Muestra 1 - 10
71 218 26
Muestra 1 - 11
75 245 26
Muestra 1 - 12
71 190 26
Muestra 1 - 13
72 221 26
Muestra 1 - 14
71 207 26
Muestra 1 - 15
69 269 24
Muestra 1 - 16
70 234 24
Muestra 1 - 17
72 212 24
Muestra 1 - 18
68 188 24
Muestra 1 - 19
68 176 27
Muestra 1 - 20
70 203 20
Muestra 1 - promedio
71 205 23
Tabla 19. Resultados promedio del estudio de envejecimiento de la muestra 1
Tiempo de envejecimiento (en días)
CDW (en loción) (gpl) Elongación CDW (%)
0
208 23
0,25
206 23
1
219 22
2
204 22
7
209 22
14
209 20
21
196 22
27
205 23
DISCUSIÓN: Tal como se muestra en las tablas 11-19 y la figura 2, la muestra 1 mantuvo su resistencia en húmedo en la dirección transversal a lo largo del transcurso de 27 días y no tuvo ningún cambio discernible en olor, color o aspecto. Esto confirmó que no se produjeron degradación no deseada del aglutinante ni descomposición de la unión dentro de la toallita. Estos resultados indican que este diseño de toallita tendrá estabilidad tras haberse convertido desde el estado seco y envasado de manera que se dispone en una loción comercialmente disponible, tal como cuando el manipulador o minorista convierte y almacena toallitas antes de su uso por el consumidor.
EJEMPLO 3: Biodegradabilidad aerobia y biodisgregación
Se sometió a prueba la muestra 1 para determinar la biodisgregación y biodegradabilidad aerobia según las normas aceptadas en la industria tal como se exponen en Guidance Document for Assessing Flushability of Nonwoven Consumer Products, segunda edición, julio de 2009 y publicado por la Association of the Nonwoven Fabrics Industry (“directrices de INDA”). Estas pruebas son la prueba FG 513.2 de las directrices de INDA y la prueba 301B de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (“OCDE”) y el método ISO 14852 de la Organización Internacional para la Estandarización.
MÉTODOS/MATERIALES: Se determinó la biodegradación aerobia mediante la producción de CO2. Antes de las pruebas, se preparó un medio mineral y se inoculó con lodo activado de la planta de tratamiento de aguas residuales de Ann Arbor. Se ajustó el lodo activado desde un valor de sólidos suspendidos total medido de 2000 mg/l hasta 3000 mg/l decantando una cantidad apropiada de sobrenadante. Las muestra usadas fueron la muestra 1. Los materiales usados se resumen en la tabla 20 a continuación.
Tabla 20. Propiedades de TSS y contenido en carbono
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Propiedad
Requisito Real
Sólidos suspendidos totales (TSS) del lodo activado
3000 mg/l 3000 mg/l
TSS de medio mineral + inóculos
30 mg/l 30 mg/l
Contenido en carbono de las muestras
10 - 20 mg/l 12 mg/l
Se prepararon matraces envolviendo botellas de vidrio de 2 litros en papel marrón opaco para reducir la penetración de luz, y luego se colocaron sobre un agitador rotatorio que giraba a 110 rpm continuas. Se procesaron las muestras por triplicado, se procesaron los blancos por duplicado, y había un control positivo que contenía benzoato de sodio. Se añadió un litro del medio mineral inoculado mencionado anteriormente a cada botella. Entonces se añadió la muestra de muestra 1 a cada cámara de muestra. Se midió el contenido en carbono de la muestra, y se determinó que la adición de 27 mg de muestra a cada cámara de muestra proporcionaría 12 mg de carbono. Se prepararon los blancos del mismo modo que las cámaras de muestra, pero sin ninguna muestra o fuente de carbono extra añadida. Se preparó el control positivo de la misma manera que las cámaras de muestra, pero con benzoato de sodio añadido como única fuente de carbono biodegradable conocida.
Se usó un respirómetro Micro-Oximax de Columbus Instruments para monitorizar los niveles de oxígeno y dióxido de carbono en el espacio de cabeza de cada cámara. Se usó esta información para calcular la cantidad de oxígeno consumida y la cantidad de dióxido de carbono producida durante el periodo de prueba. Basándose en estos datos, se calculó la cantidad acumulada de dióxido de carbono desprendida de cada recipiente. Se comparó esta información con la cantidad de CO2 desprendida de muestras de blanco para determinar la degradación en tanto por ciento.
Se determinó la biodisgregación de las muestras tras 28 días de pruebas según FG 513.2 de las directrices de INDA. Se vació cada cámara de muestra sobre un tamiz de 1 mm y luego se enjuagó a 4 l/min durante 2 minutos. Se usaron tres cubas diferenciadas, que medían aproximadamente 10” x 12” x 6”, y se llenaron con aproximadamente un litro de agua corriente. Se enjuagó suavemente cada toallita mediante oscilación hacia atrás y hacia delante durante 30 segundos, se escurrió suavemente la toallita y luego se transfirió la toallita a la siguiente cuba. Se repitió la secuencia de enjuague en cada cuba hasta que se completaron las tres secuencias de enjuague. Tras enjuagarse todas las toallitas, se introdujeron en el lodo activado. Se secó y pesó cualquier muestra recuperada.
RESULTADOS: La figura 3 muestra la progresión de la degradación basándose en el desprendimiento de CO2 en función del tiempo a lo largo del periodo de pruebas de cuatro semanas. La muestra 1 presentaba promedio del 72,84% de degradación.
La tabla 21 muestra la degradación en tanto por ciento tal como se mide mediante la producción de dióxido de carbono acumulada de cada muestra tras la resta del desprendimiento de dióxido de carbono de muestras de blanco al final del periodo de prueba. Se realizaron cálculos basándose en las mediciones de carbono orgánico total.
Tabla 21. Degradación en tanto por ciento de la muestra 1
Muestra
Desprendimiento de CO2 (g) de la muestra % de degradación de la muestra
Muestra 1 - primera
67,73 77,98
Muestra 1 - segunda
63,58 68,55
Muestra 1 - tercera
65,22 71,99
Muestra 1 - promedio
65,51 72,84
Control
65,46 72,77
Blanco 1
33,83 NA
Blanco 2
33,02 NA
En la prueba de biodisgregación, no quedaba material de muestra sobre el tamiz tras enjuagar.
DISCUSIÓN: La muestra 1 pasó la prueba de biodegradación inherente porque presentaba un promedio del 72,84% de degradación, que está más allá del 60% requerido tal como establecen tanto FG 513.2 de las directrices de INDA como 301B de la OCDE. La muestra 1 también pasó la prueba de biodisgregación porque el 100% de la muestra 1 pasó a través del tamiz tras 28 días de pruebas, que está más allá del 95% requerido por las directrices de INDA. La muestra 1 demostró una excelente biodisgregación y biodegradación inherente al pasar fácilmente ambos criterios con todas sus muestras.
EJEMPLO 4: Pruebas de deslaminación y prueba de tubo basculante de dispersabilidad de INDA
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Se usó la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las directrices de INDA para evaluar la dispersabilidad o rotura física de un producto que puede desecharse en el inodoro durante su transporte a través de sistemas de transporte municipales y domésticos (por ejemplo, tubería de alcantarilla, bombas y estaciones de bombeo) tal como se muestra en la figura 4. Esta prueba evaluó la velocidad y el grado de disgregación de las muestras de la materia dada a conocer en el presente documento mediante agua turbulenta por medio de un tubo tapado que se bascula hacia arriba y hacia abajo. Los resultados de esta prueba se usaron para evaluar la compatibilidad de materiales de prueba con sistemas de transporte de aguas residuales municipales y domésticos.
También se llevaron a cabo pruebas de deslaminación como medida de dispersabilidad. La deslaminación es cuando la muestra se separa en estratos o entre estratos, dando potencialmente múltiples capas esencialmente intactas de la muestra casi equivalentes en tamaño a la muestra original. La deslaminación muestra una descomposición en una estructura debido a la acción mecánica principalmente en la dirección “Z”. La dirección “Z” es perpendicular a la dirección de la máquina y transversal de la banda y se mide normalmente como el grosor de la hoja en milímetros siendo un intervalo de grosor típico para estos productos, pero sin limitarse a, de aproximadamente 0,2 mm a 10 mm. Durante la deslaminación, puede producirse la deslaminación adicional de una capa o capas incluyendo descomposición completa de una capa individual mientras que otra capa o capas conservan su forma o descomposición completa de la estructura.
MÉTODOS/MATERIALES: Las muestra usadas fueron la muestra 1, muestra 1C, muestra 2, muestra 3, muestra 5 y muestra 6. La composición de las muestras se facilita en la tabla 1, tabla 3, tabla 4, tabla 5, tabla 7 y tabla 8 respectivamente. Cada muestra era de 4x4” y se cargó con tres veces su peso con loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart, libres de fragancia, hipoalergénicas con aloe.
La loción se obtiene mediante el siguiente procedimiento. Se retiran del envase toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart, libres de fragancia, hipoalergénicas con aloe comercialmente disponibles de Wal-Mart Stores, Inc., de Bentonville, AR y se colocan dos apilamientos de alto por dos apilamientos de ancho sobre una bandeja de drenaje profundo de 16,5” x 14” x 1”. La bandeja de drenaje tiene un orificio de drenaje que está conectado a un tubo de drenaje que está conectado a un depósito de recogida que está colocada a una altura menor que la bandeja de drenaje para permitir que la gravedad alimente la loción según se exprime de las toallitas. La bandeja de drenaje se coloca en una prensa de la serie Auto de Carver Inc. Se activa la prensa Carver y se aplican 5000 libras de presión al apilamiento de toallitas durante aproximadamente 3 minutos. Durante la aplicación de las 5000 libras de presión, se exprime físicamente loción de las toallitas y se recoge por medio del tubo de drenaje en el depósito de recogida. Las toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart, libres de fragancia, hipoalergénicas con aloe comercialmente disponibles contienen los siguientes componentes; agua, propilenglicol, jugo de hojas de Aloe Barbadensis, acetato de tocoferilo, lanolina PEG-75, cocoanfodiacetato de disodio, polisorbato 20, ácido cítrico, fosfato de disodio, EDTA de disodio, metilisotiazolinona, 2-bromo-2-nitropropano-1,3-diol y butilcarbamato de yodopropinilo.
Se preacondicionaron las muestras para estimular el suministro de producto al alcantarillado desechando el producto a través del inodoro. Se usó un cilindro graduado de 1 l para suministrar 700 ml de agua corriente a temperatura ambiente en un tubo acrílico de plástico transparente que medía 500 mm (19,7 pulgadas) de altura, con un diámetro interno de 73 mm (2,9 pulgadas).
Se puso cada muestra en el tubo y se permitió que estuvieran en contacto con el agua durante 30 s. Se selló la parte superior del tubo de plástico con un tapón de rosca hermético equipado con un sello de caucho. El tubo estaba inicialmente en una posición vertical y luego se giró 180 grados en un sentido antihorario (en aproximadamente 1 s) y se detuvo (durante aproximadamente 1 s), luego se giró otros 180 grados en un sentido horario (en aproximadamente 1 s) y se detuvo (1 s). Esto representa 1 ciclo. Se detuvo la prueba tras 240 ciclos.
Entonces se vertió el contenido del tubo rápidamente sobre dos tamices dispuestos desde la parte superior hasta la inferior en orden descendente: 12 mm y 1,5 mm (abertura de diámetro). Una boquilla de pulverización de cabezal de ducha se sujetó manualmente aproximadamente 10 - 15 cm por encima del tamiz y el material se enjuagó suavemente a través de los tamices anidados durante 2 min a una velocidad de flujo de 4 l/min (1 gal/min). Se evaluó la velocidad de flujo midiendo el tiempo que tardaba en llenarse un vaso de precipitados de 4 l. El promedio de tres velocidades de flujo fue de 60 ± 2 s. Tras los dos minutos de enjuague, se retiró la criba superior.
Tras completarse el enjuague, se retiró el material retenido de cada una de las cribas, el material retenido en el tamiz de 12 mm se colocó sobre una bandeja de pesaje de aluminio tarada marcada, diferenciada. Se colocó la bandeja en un horno de secado durante más de 12 horas a 105 ± 3°C hasta que se secó la muestra. Se enfriaron las muestras secadas en un desecador. Tras secarse las muestras, se determinó su masa. Se calcularon la fracción retenida y el porcentaje de disgregación basándose en la masa de partida inicial del material de prueba.
Se enjuagó el tubo entre las muestras. Cada producto de prueba se sometió a prueba un mínimo de tres veces.
Se llevaron a cabo las pruebas de deslaminación en seis muestras de la muestra 1. Se realizaron las pruebas de deslaminación usando la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG511.2 de las directrices de INDA, con una
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45
modificación para medir las porciones deslaminadas individuales. Se puso cada muestra en el tubo y se permitió que estuvieran en contacto con el agua durante 30 s. Se selló la parte superior del tubo de plástico con un tapón de rosca hermético. El tubo estaba inicialmente en una posición vertical y luego se giró 180 grados en un sentido horario (en aproximadamente 1 s) y se detuvo (durante aproximadamente 1 s), luego se giró otros 180 grados en un sentido horario (en aproximadamente 1 s) y se detuvo (1 s). Esto representa un ciclo. Se detuvo la prueba tras 240 ciclos.
Entonces se vertió el contenido del tubo rápidamente sobre dos cribas dispuestas desde la parte superior hasta la inferior en orden descendente: 12 mm y 1,5 mm (abertura de diámetro). Una boquilla de pulverización de cabezal de ducha se sujetó manualmente se sujetó aproximadamente 10 - 15 cm por encima del tamiz y el material se enjuagó suavemente a través de las cribas anidadas durante 2 min a una velocidad de flujo de 4 l/min (1 gal/min). Se evaluó la velocidad de flujo midiendo el tiempo que tardaba en llenarse un vaso de precipitados de 4 l. El promedio de tres velocidades de flujo fue de 60 ± 2 s. Durante los dos minutos de enjuague, se observó visualmente la presencia de estratos separados. Si se identificaba más un estrato, entonces los dos estratos se separaron entre sí durante el resto de los dos minutos de enjuague.
Tras completarse el enjuague, se retiró el material retenido de cada una de las cribas y se colocaron los estratos individuales sobre el material de tamiz de 12 mm sobre bandejas de pesaje de aluminio taradas marcadas, diferenciadas. Se colocaron las bandejas en un horno de secado durante más de 12 horas a 105 ± 3°C hasta que se secaron las muestras. Se enfriaron las muestras secadas en un desecador. Tras secarse las muestras, se determinó su masa.
Se determino la deslaminación de las capas exteriores, lado A y lado B, pesándolas. La deslaminación de la capa central y el aglutinante se calcularon matemáticamente. La masa de la porción restante de la muestra se calculó mediante la siguiente ecuación:
Masa de muestra de partida - (masa del lado A + masa del lado B) = masa restante
En algunas realizaciones, se usó una estructura de dos capas que se produjo por medio de un procedimiento de deposición por aire. Las pruebas de las estructuras de dos capas eran idénticas a las de las estructuras de tres capas excepto porque había sólo una capa restante tras la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las directrices de INDA. Esta capa, la capa A, se manipuló entonces y se midió tal como se describió anteriormente para las estructuras de tres capas. La masa de la porción restante de la estructura se calculó mediante la siguiente ecuación:
Masa de partida - masa del lado A = masa restante
Las muestras 61,62 y 63 son diseños de dos capas producidos mediante el procedimiento de deposición por aire en un formador de almohadillas.
Tabla 22. Muestra 61
Materia prima Gramaje (g/m2) Porcentaje en peso
Wacker EP907 3,5 5,0%
Capa 1
FFTAS 13,0 18,6%
Capa 2
FFTAS 40,0 57,1%
Fibra bicomponente 1661 T255 de Trevira, 6 mm
10,0 14,3%
Wacker EP907 3,5 5,0%
TOTAL 70,0
Tabla 23. Muestra 62
Materia prima Gramaje (g/m2) Porcentaje en peso
Wacker EP907 4,0 5,7%
Capa 1
FFTAS 27,0 38,6%
Capa 2
FFTAS 26,0 37,1%
1661 T255 de T revira, 6mm
10,0 14,3%
Fibra bicomponente
Wacker EP907 3,0 4,3%
TOTAL 70,0
Tabla 24. Muestra 63
Materia prima Gramaje (g/m2) Porcentaje en peso
Wacker EP907 5,0 7,1%
Capa 1
FFTAS 40,0 57,1%
Capa 2
FFTAS 13,0 18,6%
Fibra bicomponente 1661 T255 de Trevira, 6 mm
10,0 14,3%
Wacker EP907 2,0 2,9%
TOTAL 70,0
5 Tabla 25. Análisis de producto de las muestras 61, 62 y 63
Producto
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Tracción en húmedo (gpl)
Muestra 61A
73 1,06 505
Muestra 61B
69 1,12 429
Muestra 61C
80 1,18 544
Muestra 61, promedio
74 1,12 493
Muestra 62A
75 1,08 560
Muestra 62B
70 1,04 536
Muestra 62C
65 1,06 450
Muestra 62, promedio
70 1,06 515
Muestra 63A
79 1,42 1041
Muestra 63B
71 1,24 731
Muestra 63C
75 1,24 809
Muestra 63, promedio
75 1,30 860
RESULTADOS: Los resultados de la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las directrices de INDA se muestran en la tabla 26 a continuación. Se procesaron múltiples muestras para cada muestra. Una menor 10 cantidad de material retenido sobre el tamiz de 12 mm indica un mejor resultado.
Tabla 26. Prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las directrices de INDA
Muestra 5 Muestra 6 Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3 Muestra 1c
45 52 62 92 85 69
48 53 61 91 82 66
53 51 66 88 85 66
64 77 65
Cantidad de material retenido
61 83 68
sobre el tamiz de 12 mm
66 85 74
60 86 69
57 70
71 73
68 75
67 71
68 62
69 62
68
72
52
42
40
Promedio retenido sobre el tamiz de 12 mm
49 52 62 86 84 68
Tabla 27. Prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las directrices de INDA
Muestra
Porcentaje en peso retenido sobre el tamiz de 12 mm
Muestra 61A
86
Muestra 61B
83
Muestra 61C
83
Muestra 61, promedio
84
Muestra 62A
74
Muestra 62B
69
Muestra 62C
67
Muestra 62, promedio
70
Muestra 63A
49
Muestra 63B
54
Muestra 63C
47
Muestra 63, promedio
50
5 Tabla 28. Deslaminación de la muestra 1
Muestra
Lado A (gramos) Lado B (gramos) Resto (gramos)
Muestra 1 - A
27% 51% 21%
Muestra 1 - B
23% 50% 27%
Muestra 1 - C
25% 51% 24%
Muestra 1 - D
28% 47% 24%
Muestra 1 - E
28% 50% 22%
Muestra 1 - F
29% 53% 18%
Muestra 1 - promedio
27% 50% 23%
DISCUSIÓN: A medida que el porcentaje en peso de fibra bicomponente aumenta en la capa 2 desde la muestra 61 hasta la muestra 62 y de nuevo hasta la muestra 63, la resistencia a la tracción CDW también aumenta tal como se 10 muestra en la figura 7. Esto se ha enseñado previamente en la patente estadounidense n.° 7.465.684. El resto en la
tabla 28 es el Material que queda sobre criba de 12 mm tras haberse eliminado por lavado los otros componentes. A medida que el porcentaje en peso de la pasta aumenta en la capa 1 desde la muestra 61 hasta la muestra 62 hasta la muestra 63, la cantidad de material retenida sobre el tamiz de 12 mm disminuye, indicando que un porcentaje en peso superior de la muestra está descomponiéndose. Esto se muestra en la figura 8. Aumentar el porcentaje en 15 peso de la fibra bicomponente en una capa al tiempo que se aumenta el porcentaje en peso de pasta en la capa
opuesta aumenta la resistencia a la tracción CDW al tiempo que también mejora el rendimiento de dispersabilidad en la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las directrices de INDA.
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25
30
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45
50
Los resultados en la tabla 28 muestran que la muestra 1 se deslamina en dos capas diferentes pasando el resto del material a través del tamiz de 12 mm. El porcentaje en peso promedio del lado B en la tabla 28 es del 50 por ciento en peso del peso total que se correlaciona con el porcentaje en peso de la capa 1 en la tabla 1 que es del 55,7 por ciento en peso del peso total. La capa 3 de la muestra 1 es el lado B deslaminado tal como se muestra en la tabla 28. El lado A deslaminado de la muestra 1 en la tabla 28 es la capa 3 de la muestra 1 tal como se muestra en la tabla 1. Hay menos correlación entre el porcentaje en peso del lado A de la muestra 1 deslaminado en la tabla 28, que es del 27 por ciento en peso del peso total, y la capa 3 de la muestra 1 de la tabla 1, que es del 14,4 por ciento en peso del peso total. La cantidad superior de material retenido que se encuentra en el lado A deslaminado se debe a la unión entre las fibras bicomponente del lado A deslaminado y las fibras de celulosa de la capa 2 de la muestra 1. La mayoría de las fibras en la capa 2 de la muestra 1 en la tabla 1 se descomponen y pasan a través del tamiz de 12 mm. Sin querer restringirse a una teoría particular, se cree que la unión de las fibras en la capa 2 de la muestra 1 son del aglutinante que se aplica a ambos lados, y no de las fibras bicomponente.
EJEMPLO 5: Prueba de sedimentación en columna
Se usó la prueba de sedimentación en columna FG 512.1 de las directrices de INDA para evaluar la velocidad de sedimentación del producto en diversos sistemas de tratamiento de aguas residuales (por ejemplo, fosas sépticas, desarenador, clarificadores primario y secundario, y depósito de bomba de aguas residuales y pozos húmedos de estación de bombeo) tal como se muestra en la figura 5. Esta prueba evaluó el grado en que un material de prueba se asentaría en una fosa séptica o sistemas de transporte (por ejemplo, pozos húmedos de bombas de alcantarillado) o tratamiento (por ejemplo, eliminación de gravilla, tratamiento primario o secundario) de aguas residuales. Si un producto no se sedimenta en una fosa séptica, puede salir del tanque con el efluente y provocar potencialmente problemas en el campo de drenaje. Asimismo, si un producto no se sedimenta y se acumula en un pozo húmedo de bomba de aguas residuales, puede provocar un fallo del sistema al interferir con el mecanismo de flotación que controla el encendido y apagado de la bomba. Además, la sedimentación de sólidos es importante para sistemas de tratamiento municipales, y la información de sedimentación de laboratorio proporciona pruebas de la eliminación efectiva en desarenadores así como clarificadores primario y secundario. La prueba de sedimentación en columna identifica rápidamente productos que no pueden sedimentarse a una velocidad adecuada que han de eliminarse en estos diversos sistemas de tratamiento de aguas residuales.
MÉTODOS/MATERIALES: Se produjeron las muestras 1, 1B, 5, 6 y 7 en una línea deposición por aire comercial según las composiciones facilitadas en la tabla 1, tabla 2, tabla 7, tabla 8 y tabla 9 respectivamente.
Se llevó a cabo la prueba de sedimentación en columna FG 512.1 de las directrices de INDA usando una tubería de plástico transparente que se montó verticalmente sobre un soporte de prueba tal como se muestra en la figura 5. Se usó una profundidad de tubería de aproximadamente 150 cm (5 pies) con un diámetro interno de 20 cm (8 pulgadas) para minimizar los efectos de pared lateral. Se ató un tamiz de malla metálica con una cuerda de nailon y se colocó en la parte inferior de la columna. Se unió una válvula de bola por debajo de la columna de modo que el agua podía drenarse fácilmente.
Se combinó esta prueba con una prueba de una prueba de vaciado de taza de inodoro. A medida que el inodoro se vaciaba de producto, pasó al depósito que contenía la bomba y se recogió. Entonces se colocó el producto en la columna de prueba que se había llenado con agua hasta una marca de aproximadamente 5 cm (2 pulgadas) desde la parte superior de la columna. Se inició el cronómetro cuando la muestra entró en la columna de agua. Se registró la duración de tiempo que tardó la muestra en sedimentarse 115 cm. Se terminó la prueba tras 20 minutos ya que todas las muestras se hundieron por debajo del punto de 115 cm indicando que habían pasado la prueba de sedimentación en columna.
RESULTADOS: Los resultados de la prueba de sedimentación en columna FG 512.1 de las directrices de INDA se muestran en la tabla 29 a continuación.
Tabla 29. Prueba de sedimentación en columna FG 512.1 de las directrices de INDA
Muestra 1 Muestra 1 b Muestra 5 Muestra 6 Muestra 7
Tiempo en minutos
1,9 1,2 0,6 2,7 1,8
1,9
1,7 2,0 2,5
1,7
3,2 1,2 2,3
2,8
1,2
5,2
1,7
5,7
3,2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
1,5
1,4
1,5
1,0
1,5
2,3
Tiempo promedio (minutos)
2,4 2,0 1,3 2,2 1,8
DISCUSIÓN: Las muestras de muestra 1, muestra 1B, muestra 5, muestra 6 y muestra 7 pasaron la prueba de columna de sedimentación FG 512.1 de las directrices de INDA porque las muestras se sedimentaron a lo largo de toda la parte inferior de la columna en el plazo de 24 horas. Los resultados muestran los cambios en la composición de estas muestras y la variación de los estratos no tuvo un impacto significativo sobre sus propiedades de sedimentación.
EJEMPLO 6: Prueba de bomba doméstica de laboratorio FG 521.1 de las directrices de INDA
Se usó la prueba de bomba doméstica de laboratorio FG 521.1 de las directrices de INDA para evaluar la compatibilidad de un producto que puede desecharse en el inodoro en sistemas de bombeo residenciales y comerciales. Las instalaciones de fontanería que se instalan por debajo de las líneas de alcantarillado necesitan tener un medio de transporte de las aguas residuales hasta el nivel de la línea de drenaje principal. Se usan comúnmente bombas eyectoras de aguas residuales en estas situaciones y tienen la capacidad de bombear un gran volumen de agua con sólidos de hasta 2 pulgadas (5 cm) de tamaño. En Europa, se usan inodoros con bomba maceradora para el mismo fin. Un hogar también puede estar en un sistema de alcantarillado a presión, que utiliza una pequeña bomba para descargar las aguas residuales a una tubería de alcantarillado principal. Los sistemas de alcantarillado a presión usan un depósito de bomba que recoge todas las aguas residuales domésticas sin pretratamiento. Se recomienda normalmente que se use una bomba trituradora en estos sistemas. En principio, estas bombas trituran los sólidos de las aguas residuales hasta dar partículas lo suficientemente pequeñas como para pasar a través de la bomba, las válvulas y las tuberías sin obstrucción.
MÉTODOS/MATERIALES: Tal como se muestra en la figura 6, se ensambló un soporte de prueba de estante de palé de aproximadamente 8 pies (2,44 m) de altura, 2 pies (0,61 m) de profundidad y 4,5 pies (1,37 m) de anchura y se ancló al techo para lograr un soporte adicional. Se usaron dos depósitos cilíndricos con la parte inferior plana, la parte superior abierta, BRUTE de Rubbermaid, con un diámetro inferior de 17-19 pulgadas (43-48 cm) de diámetro. Se colocó una bomba CSE50T de Wayne en la parte inferior del depósito de bomba que recibió el efluente del inodoro. Se colocaron los depósitos por debajo del estante, uno sirviendo como depósito de bomba y el otro como depósito de recogida del contenido evacuado. Se usó una tubería de dos pulgadas (5,08 cm) de diámetro interno exclusivamente para la siguiente construcción. Se usó una tubería de dieciocho pulgadas (45,7 cm) de largo para conectar la bomba con la válvula de retención. Se conectó una válvula Parts2O Flapper Style Check Valve #FPW212-4 a la tubería de dos pulgadas de diámetro interno y se colocó aproximadamente 3 pies (0,91 m) por encima de la parte inferior del depósito de bomba. Se conectó una tubería de dos 2 pulgadas (5,08 cm) a la parte superior de la válvula de retención con un manguito de caucho dando una altura total de aproximadamente 4 pies (1,22 m) desde el suelo del depósito. La tubería hacía luego un giro de 90 grados hacia la izquierda, discurriendo paralela al suelo. La tubería recorría entonces 6 pulgadas (0,18 m), en donde giraba 90 grados hacia arriba, discurriendo perpendicular al suelo. La tubería recorría hacia arriba 4 pies (1,22 m) y giraba 90 grados a la derecha, quedando paralela al suelo. La tubería recorría otros 3,33 pies (1,02 m) y luego giraba 90 grados hacia abajo. La tubería recorría 6 pies y 5 pulgadas (1,65 m) y acababa aproximadamente 9 pulgadas (23 cm) por encima de la criba de recogida de 100 de malla. La parte inferior del depósito de recogida está equipada con una válvula y manguera para drenar el agua del depósito.
Se dosificó el depósito de bomba con 6 l (1,6 gal) de agua corriente por medio de un inodoro para simular un volumen de inodoro predeterminado, junto con dos muestras de la muestra 1. Se dosificaron las muestras al depósito de bomba en una secuencia de descarga que representaba un hogar de cuatro individuos (dos hombres y dos mujeres). La secuencia de descarga consistía en 17 descargas, en donde las descargas 1, 3, 5, 6, 8, 10, 11, 13, 15, y 16 contenían producto mientras que las descargas 2, 4, 7, 9, 12, 14 y 17 estaban vacías. Se repitió esta secuencia siete veces para simular una carga equivalente a 7 días para el sistema de bomba o treinta veces para simular una carga equivalente de 30 días para el sistema de bomba. La carga de producto de esta prueba simuló el usuario final superior (por ejemplo, usuario del percentil 90) basándose en hábitos y prácticas. La secuencia de descarga para un único día se resume en la tabla 8. Esta secuencia se repite 7 veces o 30 veces dependiendo de la duración de la prueba.
Tabla 30. Secuencia de descarga para la prueba de bomba doméstica de laboratorio FG 521.1 de las directrices de INDA
Descarga número
Carga Descarga número Carga
1
Producto 10 Producto
2
Vacía 11 Producto
3
Producto 12 Vacía
4
Vacía 13 Producto
5
Producto 14 Vacía
6
Producto 15 Producto
7
Vacía 16 Producto
8
Producto 17
9
Vacía
Al final de la prueba, se recogieron los materiales de prueba que quedaban dentro del depósito de bomba, la cámara de bomba y la válvula de retención. Se colocaron los materiales recogidos en un tamiz de 1 mm y se enjuagaron tal 5 como se describe en el ejemplo 4. Tras completarse el enjuague, se retiró el material retenido del tamiz usando pinzas. Se transfirió el contenido del tamiz a bandejas de pesaje taradas de aluminio diferenciadas y se usaron como recipientes de secado. Se colocó el material en un horno de secado durante más de 12 horas a 1052C. Se permitió que las muestras secadas se enfriaran en un desecador. Tras secarse todas las muestras, se pesaron los materiales y se calculó el porcentaje de material recogido de cada ubicación en el sistema de prueba.
10
RESULTADOS: Los resultados de las pruebas de bomba doméstica de laboratorio de 7 y 30 días se muestran en las tablas 31 y 32 a continuación.
Tabla 31. Prueba de bomba doméstica de laboratorio de 7 días FG 521.1 de las directrices de INDA
15
Duración temporal de la prueba
7 días 7 días 7 días 7 días 7 días
Calidad
muestra 2 muestra 3 muestra 1 muestra 1 muestra 1
Tamaño de hoja
5,5" x 7,25" 5,5" x 7,25" 5,25" x 7,75" 5,25" x 7,75" 5,25" x 7,75"
Toallitas introducidas en el depósito
140 140 140 140 140
Número de toallitas que quedan en el depósito de bomba
6 3 4 3 7
Número de toallitas que pasan a través del sistema
134 137 136 137 133
Porcentaje en peso de toallitas que pasan a través del sistema
95,7 97,9 97,1 97,9 95,0
Tabla 32. Prueba de bomba doméstica de laboratorio de 30 días FG 521.1 de las directrices de INDA
Duración temporal de la prueba
30 días 30 días 30 días 30 días 30 días 30 días 30 días
Calidad
muestra 1 muestra 1 muestra 1 muestra 1 muestra 1 muestra 1C muestra 1C
Tamaño de hoja
5,5" x 7,25" 5,5" x 7,25" 5,5" x 7,25" 5,5" x 7,25" 5,5" x 7,25" 5,25" x 7,75" 5,25" x 7,75"
Toallitas introducidas en el depósito
600 600 600 600 600 600 600
Número de toallitas que quedan en el depósito de bomba
6 6 5 5 4 9 18
Número de toallitas que pasan
594 594 595 595 596 591 582
5
10
15
20
25
30
Duración temporal de la prueba
30 días 30 días 30 días 30 días 30 días 30 días 30 días
a través del sistema
Porcentaje en peso de toallitas que pasan a través del sistema
99,0 99,0 99,2 99,2 99,3 98,5 97,0
DISCUSIÓN: Los materiales de toallitas no cumplían la prueba de bomba de laboratorio de 7 días FG 521.1 de las directrices de INDA. Aunque no había toallitas bloqueando la bomba o válvula, quedaban toallitas en el depósito al final de la prueba. FG521.1 de las directrices de INDA requiere avanzar con la prueba de bomba de laboratorio de 30 días con estos resultados para conseguir los resultados finales. Todas las muestras pasaron la prueba de bomba de laboratorio de 30 días FG 521.1 de las directrices de INDA porque los materiales de toallitas pasaban a través de la bomba sin obstrucción y no había acumulación adicional del producto en o bien la cámara de paletas de la bomba, la válvula de retención o bien el depósito de bomba en comparación con la prueba equivalente de 7 días. La falta de taponamiento en la válvula y las tuberías del sistema de prueba, combinado con el nivel extremadamente alto de toallitas que pasaban a través del sistema, demostraron el buen rendimiento en este método de prueba.
EJEMPLO 7: Superficie de contacto entre las capas
La superficie de contacto entre las diferentes capas de una estructura puede tener un impacto sobre el potencial de una estructura para deslaminarse. La unión térmica entre la fibra bicomponente dentro de las capas o el entrelazamiento de las fibras entre la capas puede tener un impacto. La superficie de contacto entre la capas en la muestra 99 se representa en la figura 9. La composición de la muestra 9 se facilita en la tabla 33 y el análisis de producto se facilita en la tabla 34. Se usaron Foley Fluffs teñidos de negro para preparar la capa central con el fin de mostrar el contraste entre las capas y observar la superficie de contacto más claramente.
Tabla 33. Muestra 99
Materia prima Gramaje (g/m2) Por ciento en peso
Wacker EP907 2,8 4%
Capa 1
FFTAS 18,6 26%
Fibra bicomponente 1661 T255 de Trevira, 6 mm 3,4 5%
Capa 2
FOLEY FLUFFS 20,0 28%
Fibra bicomponente 1661 T255 de Trevira, 6 mm 2,0 3%
Capa 3
FFTAS 19,6 27%
Fibra bicomponente 1661 T255 de Trevira, 6 mm 2,4 3%
Wacker EP907 2,8 4%
TOTAL 71,6
Tabla 34. Análisis de producto de la muestra 99
Gramaje (g/m2) Calibre (mm)
1
70 1,42
2
71 1,30
3
72 1,58
Promedio
71 1,36
RESULTADOS: Hay muy poco entrelazamiento de fibras entre las fibras de la capa superior (de color blanco) y las fibras de la capa central (de color negro) en la muestra 99. La capa superior y la capa central se muestran en la figura 9.
5
10
15
20
25
30
35
DISCUSIÓN: La figura 9 muestra que hay poco entrelazamiento físico entre las fibras de las dos capas. Se plantea la hipótesis de que la unión entre estas capas es a partir de las fibras bicomponente que están contenidas en cada capa y no a partir de entrelazamiento mecánico. Por tanto, el aumento de la cantidad de fibra bicomponente en una capa o capas puede aumentar la unión en la superficie de contacto. Puesto que hay poco entrelazamiento físico de fibras entre capas, las capas sin fibras bicomponente, tales como la capa 2 de la muestra 1, no usarán fibra bicomponente para proporcionar unión dentro de la capa. Se propone que la unión en la capa 2 de la muestra 1 es a partir del aglutinante que se aplica a cada superficie que penetra a través de la capa 1 y o la capa 3.
EJEMPLO 8. Toallitas dispersables con gofrado
Se midió la resistencia a la tracción CDW gofrada de la muestra 1X. Se produjo la muestra 1X en una línea de deposición por aire comercial. Se sometió el producto terminado a un gofrado tras la producción fuera de línea con una placa de gofrado estática. La composición de muestra 1X se facilita en la tabla 35.
Tabla 35. Muestra 1X
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Vinnapas EP907 de Wacker 2,8 4,0
3
Fibra bicomponente 1661 T255 de T revira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 1,1 1,6
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
8,9 12,8
2
Fibra bicomponente 1661 T255 de T revira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 0,0 0,0
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
15,4 22,0
1
Fibra bicomponente 1661 T255 de T revira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 6,1 8,7
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 32,9 47,0
Inferior
Vinnapas EP907 de Wacker 2,8 4,0
Total 70,0
MÉTODOS/MATERIALES: Se colocó una placa de gofrado con el patrón mostrado en la figura 10 en una prensa Carver y se calentó hasta 150°C. Se colocó un trozo de muestra 1X de aproximadamente 7” x 14” sobre la placa de gofrado. La placa de gofrado estaba orientada de manera que las formas ovales estaban en la dirección de la máquina de la muestra 1X. Se aplicó una fuerza de aproximadamente 5000 libras a la placa de gofrado, que estaba en contacto con la muestra 1, durante un periodo de 5 segundos. Se retiró el trozo gofrado de la muestra 1 de la prensa Carver y se permitió que se enfriara hasta temperatura ambiente. Esta muestra se designa 2X.
Se gofró un trozo de aproximadamente 7” x 14” de la muestra 1X mediante este mismo procedimiento, pero con la placa de gofrado orientada en la dirección transversal. Esta muestra se designa 3X.
Se colocó un trozo de muestra 1X de aproximadamente 7” x 14” en un marco para impedir que se comprimiera o que se encogiera mientras estaba en la prensa Carver. Se calentó la prensa Carver hasta 150°C y se colocó la muestra en la prensa y se cerró la prensa durante 5 segundos sin compactar o gofrar adicionalmente la muestra. Se retiró la muestra y se permitió que se enfriara hasta temperatura ambiente. Esta muestra se designa 4X.
RESULTADOS: Los resultados del análisis de lotes de producto se muestran en la tabla 36, los resultados de resistencia a la tracción y elongación se muestran en la tabla 37 y los resultados de dispersabilidad y tubo basculante se muestran en la tabla 38, tabla 39, tabla 40 y tabla 41 a continuación.
Tabla 36. Análisis de lotes de producto
Muestra
BW Calibre
Muestra 1XA
66
Muestra 1XB
66
Muestra 1XC
66
Muestra 1XD
66
Muestra 1XE
66
Muestra 1XF
66
Muestra 1X, promedio
66
Muestra 2XA
64 0,78
Muestra 2XB
66 0,80
Muestra 2XC
69 0,84
Muestra 2X, promedio
66 0,81
Muestra 3XA
69 0,78
Muestra 3XB
67 0,80
Muestra 3XC
65 0,72
Muestra 3X, promedio
67 0,77
Muestra 4XA
69 0,78
Muestra 4XB
67 0,80
Muestra 4XC
65 0,72
Muestra 4X, promedio
67 0,77
Tabla 37. Tracción CDW de toallitas gofradas tras la producción fuera de línea
Muestra 1X sin tratamiento adicional Muestra 2X MD alineada con gofrado Muestra 3X CD alineada con gofrado Muestra 4X calentada sin gofrado
CDW (gpl) Elongación, % CDW (gpl) Elongación, (%) CDW (gpl) Elongación, % CDW (gpl) Elongación, (%)
1
305 20 337 20 313 24 339 24
2
306 22 358 22 338 27 288 23
3
283 21 405 22 413 26 317 21
4
262 17
5
300 16
6
296 18
7
231 16
8
276 23
9
273 24
10
268 24
11
263 24
12
270 21
13
255 30
14
274 25
15
266 22
16
292 24
17
288 24
18
275 18
19
306 26
20
281 23
Promedio
279 22 367 21 354 26 314 23
5 Tabla 38. Deslaminación de la muestra 1X con dispersabilidad usando la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las directrices de INDA de toallitas gofradas tras la producción fuera de línea sin procesamiento adicional
Muestra
Capa o total Peso retenido sobre tamiz de 12 mm
1
A 51
B 27
Resto 22
2
A 50
B 23
Resto 27
3
A 51
B 25
Resto 24
4
A 47
B 28
Resto 25
5
A 50
B 28
Resto 22
6
A 53
B 29
Resto 18
Promedio de lado A
50
Promedio de lado B
27
Promedio de resto
23
Tabla 39. Deslaminación de la muestra 2X con dispersabilidad usando la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las directrices de INDA de toallitas gofradas tras la producción fuera de línea con 5 gofrado en la dirección MD
Muestra
Capa o total Peso retenido sobre tamiz de 12 mm
1
A 54
B 27
Resto 19
2
A 64
B 28
Resto 8
3
A 60
B 24
Resto 16
Promedio de lado A
59
Promedio de lado B
26
Promedio de resto
15
Tabla 40. Deslaminación de la muestra 3X con dispersabilidad usando la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las directrices de INDA de toallitas gofradas tras la producción fuera de línea con 10 gofrado en la dirección CD
Muestra
Capa o total Peso retenido sobre tamiz de 12 mm
1
A 59
B 31
Resto 10
2
A 56
B 30
Resto 14
3
A 54
B 33
Resto 13
Promedio de lado A
56
Promedio de lado B
31
Promedio medio
13
Tabla 41. Deslaminación de la muestra 4X con dispersabilidad usando la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las directrices de INDA de toallitas gofradas tras la producción fuera de línea con 5 calentamiento y sin gofrado
Muestra
Capa o total Peso retenido sobre tamiz de 12 mm
1
A 61
B 16
Resto 23
2
A 59
B 22
Resto 19
3
A 58
B 31
Resto 11
Promedio de lado A
59
Promedio de lado B
23
Promedio de resto
18
Tabla 42. Promedios resumidos de pruebas de deslaminación usando la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las directrices de INDA y resistencia a la tracción CDW
10
Muestra
% en peso promedio retenido sobre tamiz de 12 mm Tracción CDW promedio (gpl)
1X Capa A
50 279
1X Capa B
27
1X Resto
23
2X Capa A
59 367
2X Capa B
26
2X Resto
15
3X Capa A
56 354
3X Capa B
31
5
10
15
20
25
30
Muestra
% en peso promedio retenido sobre tamiz de 12 mm Tracción CDW promedio (gpl)
3X Resto
13
4X Capa A
59 314
4X Capa B
23
4X Resto
18
DISCUSIÓN: Una comparación de la muestra 1X sin tratar y la muestra 4X calentada, pero no gofrada, muestra que el calor adicional aumenta la resistencia CDW el 12,5% y reduces la cantidad de material que pasa a través del tamiz de 12 mm el 21,7%. Se plantea la hipótesis de que se debe a un aumento en la unión térmica de la fibra bicomponente.
Una comparación de la muestra 4x no gofrada, pero calentada con la muestra 2x calentada y gofrada y la muestra 3x calentada y gofrada muestra que el gofrado aumenta la resistencia a la tracción CDW del 12,7% al 14,4% y reduce la cantidad de material que pasa a través del tamiz de 12 mm del 16,6% al 27,7%. Sin querer restringirse a una teoría particular, se propone que el aumento en la resistencia CDW se debe a la unión adicional que se produce a partir de calor y la presión del gofrado. Estos resultados muestran que el gofrado puede aumentar la resistencia de este diseño de producto pero también reducirá la cantidad de material que pasa a través del tamiz de 12 mm. Es de particular interés que aunque la resistencia CDW de la muestra 1X aumentó con el calor adicional tal como se muestra mediante la muestra 2X y aumentó adicionalmente mediante el gofrado tal como se muestra mediante la muestra 3X y muestra 4X, todas estas muestras retenían la capacidad para deslaminarse en la prueba de tubo basculante FG 511.2 de las directrices de INDA.
EJEMPLO 9: Fibra bicomponente de alta resistencia para toallitas dispersables
Se prepararon toallitas según la invención y se sometieron a prueba para determinar diversos parámetros incluyendo el gramaje, CDW y calibre. Se prepararon muestras sin PEG200 en la fibra bicomponente, con PEG200 a 200 partes por millón (ppm) en peso del peso global de la fibra bicomponente y con PEG200 a 700 ppm en peso del peso global de la fibra bicomponente.
MÉTODOS/MATERIALES: Las muestras 1-1 a 1-23, 2-1 a 2-22 y 3-1 a 3-22 se prepararon todas en una línea de formación de tambor de deposición por aire a escala piloto con secado por circulación de aire. Las composiciones de las muestras 1-1 a 1-23 se facilitan en la tabla 43, las composiciones de las muestras 2-1 a 2-22 se facilitan en la tabla 44 y las composiciones de las muestras 3-1 a 3-22 se facilitan en la tabla 45. Se variaron el tipo y nivel de materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y en las propiedades dispersables- desechables en el inodoro.
Número de muestra 1-1 1-2 1-3 1-4 1-5
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
1
Fibra bicomponente 1663 T255 de Trevira Merge, 2,2 dtex x 6 mm 14,5 23,6 14,4 24,5 15,7 25,2 16,8 24,0 14,3 24,0
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
46,8 76,4 44,4 75,5 46,6 74,8 53,2 76,0 45,4 76,0
Total
61,3 100 58,8 100 62,2 100 70,1 100 59,8 100
Muestra
1-6 1-7 1-8 1-9 1-10 1-11 1-12
Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
15,7 25,3 15,5 24,4 14,6 24,2 15,3 24,3 11,6 20,7 12,0 21,7 13,7 21,3
46,5 74,7 48,1 75,6 45,8 75,8 47,6 75,7 44,3 79,3 43,2 78,3 50,6 78,7
Total
62,2 100 63,6 100 60,5 100 62,9 100 55,8 100 55,2 100 64,3 100
Muestra
1-13 1-14 1-15 1-16 1-17 1-18 1-19
Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
12,5 20,3 12,3 20,5 10,1 14,6 9,9 15,9 10,2 14,4 10,1 15,2 9,9 15,9
49,0 79,7 47,8 79,5 59,3 85,4 52,5 84,1 61,0 85,6 56,6 84,8 52,3 84,1
Total
61,5 100 60,1 100 69,4 100 62,4 100 71,2 100 66,8 100 62,1 100
Muestra
1-20 1-21 1-22 1-23
Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
10,5 16,0 10,9 15,8 9,5 14,8 10,1 14,9
55,0 84,0 57,8 84,2 54,8 85,2 57,4 85,1
Total
65,5 100 68,7 100 64,3 100 67,4 100
Número de muestra 2-1 2-2 2-3 2-4 2-5
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
1
Fibra bicomponente 1663 T255 de Trevira Merge, 2,2 dtex x 6 mm con tratamiento con PEG200 a un nivel de adición de 200 ppm en peso de fibra bicomp. 18,2 27,6 17,5 27,3 17,1 27,4 18,8 28,7 16,7 27,1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
47,7 72,4 46,6 72,7 45,3 72,6 46,6 71,3 45,1 72,9
Total
65,9 100 64,2 100 62,4 100 65,3 100 61,8 100
Muestra
2-6 2-7 2-8 2-9 2-10 2-11 2-12
Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
18,9 26,0 18,8 28,7 13,8 20,8 14,4 22,5 14,2 23,5 16,2 22,4 14,0 19,5
54,0 74,0 46,6 71,3 52,7 79,2 49,6 77,5 46,1 76,5 56,3 77,6 57,9 80,5
Total
72,9 100 65,3 100 66,5 100 64,0 100 60,2 100 72,6 100 71,9 100
Muestra
2-13 2-14 2-15 2-16 2-17 2-18 2-19
Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
13,0 21,3 14,3 21,3 11,6 17,2 10,9 17,2 9,9 16,3 11,0 17,7 127 17,8
48,0 78,7 52,6 78,7 56,1 82,8 52,3 82,8 50,8 83,7 51,1 82,3 58,7 82,2
Total
61,0 100 66,9 100 67,7 100 63,2 100 60,7 100 62,0 100 71,5 100
Muestra
2-20 2-21 2-22
Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
11,3 17,6 10,0 15,3 10,8 16,9
52,7 82,4 54,9 84,7 53,0 83,1
Total
64,1 100 64,9 100 63,8 100
Número de muestra 3-1 3-2 3-3 3-4 3-5
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
1
Fibra bicomponente 1663 T255 de Trevira Merge, 2,2 dtex x 6 mm con tratamiento con PEG200 a un nivel de adición de 700 ppm en peso de fibra bicomp. 14,8 22,7 16,6 24,7 15,4 23,1 13,5 21,1 16,7 27,0
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
50,6 77,3 50,5 75,3 51,2 76,9 50,6 78,9 45,3 73,0
Total
Muestra
3-6 3-7 3-8 3-9 3-10 3-11 3-12
Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
16,0 24,4 17,2 25,4 13,6 19,5 14,4 20,1 13,3 19,6 14,0 20,7 13,6 20,7
49,6 75,6 50,4 74,6 56,3 80,5 57,3 79,9 54,9 80,4 54,0 79,3 52,2 79,3
Total
Muestra
3-13 3-14 3-15 3-16 3-17 3-18 3-19
Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (9/m2) % en peso
13,5 18,8 9,6 14,9 9,6 14,7 9,7 15,2 10,8 15,6 9,9 14,9 10,1 15,4
58,3 81,2 54,9 85,1 56,0 85,3 54,3 84,8 58,5 84,4 56,8 85,1 55,4 84,6
Total
Muestra
3-20 3-21 3-22
Gramaje (9/m2) % en peso Gramaje (9/m2) % en peso Gramaje (9/m2) % en peso
10,0 15,6 10,5 16,2 8,8 14,5
53,9 84,4 54,5 83,8 52,0 85,5
Total
RESULTADOS: Se llevó a cabo análisis de lotes de producto en cada muestra. Se determinó para cada muestra el gramaje, calibre, resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal y la cantidad de fibra bicomponente. Se normalizó la resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal para las diferencias en gramaje y 5 calibre entre las muestras. Los resultados del análisis de lotes de producto y la resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal calculada normalizada se proporcionan en las tablas 46, 47 y 48 a continuación.
Tabla 46. Análisis de lotes de producto de las muestras 1-1 a 1-23
Muestra 1
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl) Nivel de fibra bicomponente (% en peso)
Muestra 1-1
61,3 1,30 419 481 23,6
Muestra 1-2
58,8 1,30 350 419 24,5
Muestra 1-3
62,2 1,44 411 515 25,2
Muestra 1-4
70,1 1,30 431 433 24,0
Muestra 1-5
59,8 1,26 375 428 24,0
Muestra 1-6
62,2 1,22 451 478 25,3
Muestra 1-7
63,6 1,28 425 463 24,4
Muestra 1-8
60,5 1,20 394 423 24,2
Muestra 1-9
62,9 1,36 402 471 24,3
Muestra 1-10
55,8 1,18 272 312 20,7
Muestra 1-11
55,2 1,08 298 316 21,7
Muestra 1-12
64,3 1,14 348 334 21,3
Muestra 1-13
61,5 1,24 331 362 20,3
Muestra 1-14
60,1 1,10 292 289 20,5
Muestra 1-15
69,4 1,16 228 207 14,6
Muestra 1-16
62,4 1,08 262 246 15,9
Muestra 1-17
71,2 1,16 252 223 14,4
Muestra 1-18
66,8 1,16 225 211 15,2
Muestra 1-19
62,1 1,06 240 222 15,9
Muestra 1-20
65,5 1,14 265 249 16,0
Muestra 1-21
68,7 1,06 279 234 15,8
Muestra 1-22
64,3 1,00 242 204 14,8
Muestra 1-23
67,4 1,06 253 215 14,9
10
Tabla 47. Análisis de lotes de producto de las muestras 2-1 a 2-22
Muestra 2
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl) Nivel de fibra bicomponente (% en peso)
Muestra 2-1
65,9 1,12 830 764 27,6
Muestra 2-2
64,2 1,26 841 895 27,3
Muestra 2-3
62,4 1,10 640 612 27,4
Muestra 2-4
65,3 1,20 811 807 28,7
Muestra 2-5
61,8 1,14 691 691 27,1
Muestra 2-6
72,9 1,16 866 746 26,0
Muestra 2-7
65,3 1,20 760 756 28,7
Muestra 2-8
66,5 1,22 563 559 20,8
Muestra 2-9
64,0 1,18 626 626 22,5
Muestra 2-10
60,2 1,2 479 517 23,5
Muestra 2-11
72,6 1,3 554 537 22,4
Muestra 2-12
71,9 1,1 470 390 19,5
Muestra 2-13
61,0 1,16 446 460 21,3
Muestra 2-14
66,9 1,24 560 563 21,3
Muestra 2-15
67,7 1,10 399 351 17,2
Muestra 2-16
63,2 1,04 353 315 17,2
Muestra 2-17
60,7 1,02 292 265 16,3
Muestra 2-18
62,0 1,02 374 333 17,7
Muestra 2-19
71,5 1,18 410 367 17,8
Muestra 2-20
64,1 0,96 355 288 17,6
Muestra 2-21
64,9 1,12 303 283 15,3
Muestra 2-22
63,8 1,02 363 314 16,9
Tabla 48. Análisis de lotes de producto de las muestras 3-1 a 3-22
Muestra 3
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl) Nivel de fibra bicomponente (% en peso)
Muestra 3-1
65,5 1,12 447 414 22,7
Muestra 3-2
67,1 1,14 509 468 24,7
Muestra 3-3
66,6 1,18 525 504 23,1
Muestra 3-4
64,1 1,12 424 401 21,1
Muestra 3-5
62,0 1,18 513 529 27,0
Muestra 3-6
65,7 1,22 520 523 24,4
Muestra 3-7
67,6 1,26 526 530 25,4
Muestra 3-8
69,9 1,30 346 348 19,5
Muestra 3-9
71,7 1,46 447 492 20,1
Muestra 3-10
68,3 1,46 391 453 19,6
Muestra 3-11
68,0 1,38 399 439 20,7
Muestra 3-12
65,8 1,38 344 391 20,7
Muestra 3-13
71,7 1,40 365 386 18,8
Muestra 3-14
64,5 1,28 223 240 14,9
Muestra 3-15
65,6 1,30 219 235 14,7
Muestra 3-16
64,1 1,22 171 176 15,2
Muestra 3-17
69,4 1,26 228 224 15,6
Muestra 3-18
66,7 1,28 223 232 14,9
Muestra 3-19
65,5 1,28 219 232 15,4
Muestra 3-20
63,9 1,18 199 199 15,6
Muestra 3-21
65,0 1,32 228 251 16,2
Muestra 3-22
60,8 1,24 157 173 14,5
5
10
15
20
25
30
35
40
Muestra
Porcentaje en peso de fibra bicomponente Reducción en porcentaje en peso de fibra bicomponente de control sin PEG200 Reducción de peso de fibra bicomponente en gramos para una toallita 65 g/m2
Sin PEG200 (control)
22,5% 0% 0 gramos
200 ppm de PEG200
19,0% 3,5% 2,3 gramos
700 ppm de PEG200
20,5% 2,0% 1,3 gramos
Tabla 50. Resistencia a la tracción CDW en la misma composición
Muestra
Porcentaje en peso de fibra bicomponente CDW (gpl) en la misma composición Aumento en porcentaje en la resistencia CDW con respecto al control
Sin PEG200 (control)
22,5% 400 0%
200 ppm de PEG200
22,5% 550 37,5%
700 ppm de PEG200
22,5% 450 12,5%
DISCUSIÓN: En la figura 13, una comparación de la resistencia a la tracción CDW (normalizada) entre muestras a lo largo de una gama de composiciones similares que no incorporan PEG200 en la funda de la fibra bicomponente de funda de poliéster, con 200 ppm de PEG200 en la funda de la fibra bicomponente y con 700 ppm de PEG 200 en la funda de la fibra bicomponente muestra que la adición de PEG200 a cualquier nivel aumenta la resistencia a la tracción CDW. Fibras bicomponente con 200 ppm de PEG200 añadido a la funda de la fibra bicomponente tenían el mayor aumento en la resistencia a la tracción CDW de las bandas depositadas por aire.
El aumento significativo en la resistencia a partir de la adición del PEG200 puede observarse centrándose en la cantidad de fibra bicomponente requerida para lograr una resistencia a la tracción CDW específica. Una resistencia CDW objetivo de 400 gpl es representativa de una toallita para el cuidado personal comercialmente disponible basada en la tecnología de deposición por aire, tal como una toallita para bebés o un tejido de toallita húmeda, con un gramaje de 65 g/m2. Una comparación de la cantidad de fibra bicomponente requerida para lograr el valor objetivo de CDW de 400 gpl a partir de la figura 13 (normalizada) se muestra en la tabla 49. El porcentaje en peso de fibra bicomponente para lograr la CDW de 400 gpl puede reducirse desde el 22,5% hasta el 19,0% cuando se añade PEG200 a la funda de la fibra bicomponente. Esta reducción del 3,5% en el porcentaje en peso de fibra bicomponente requerido para lograr el rendimiento de CDW de 400 gpl tal como se muestra en la tabla 49 es equivalente a una reducción de aproximadamente el 15,6% en el porcentaje en peso de fibra bicomponente.
El aumento significativo en la resistencia a partir de la adición del PEG200 a la funda de la fibra bicomponente también puede observarse centrándose en el aumento en la resistencia entre muestras que tienen los mismos niveles de fibra bicomponente o la misma composición global. La única diferencia entre las muestras es la adición del PEG200 a la funda de la fibra bicomponente. La muestra de control de la tabla 49 que no tiene PEG200 añadido a la funda de la fibra bicomponente y una resistencia a la tracción CDW de 400 gpl se usa como control de nuevo y se compara con muestras de la misma composición (mismo nivel de fibra bicomponente) que tienen 200 ppm de PEG200 y 700 ppm de PEG 200 respectivamente añadido a la funda de la fibra bicomponente. Los resultados en la tabla 50 muestran que, con la misma composición, la adición de 200 ppm de PEG200 a la superficie de la fibra bicomponente aumentó la resistencia a la tracción CDW el 37,5% o 150 gpl con respecto al material de control sin PEG200.
EJEMPLO 10: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables que pueden desecharse en el inodoro
Se prepararon toallitas según la invención y se sometieron a prueba para determinar diversos parámetros incluyendo MDD, CDD, CDW y CDW en loción en donde húmedo se refiere a loción frente al agua que es el patrón en estas pruebas. La loción usada para someter a prueba estas muestras se exprimió de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart.
MÉTODOS/MATERIALES: Las muestras 4-12 se prepararon todas en una línea piloto de deposición por aire. Las composiciones de las muestras 4-12 se facilitan en las tablas 51-60. Se variaron el tipo y nivel de materias primas
para estas muestras para influir en las propiedades físicas y propiedades dispersables-desechables en el inodoro. Se curaron las muestras a 175°C en un horno de circulación de aire.
Tabla 51. Muestra 4 (aglutinante Dow KSR8592)
5
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8592 4,1 7,4
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 47,8 85,3
Inferior
Dow KSR8592 4,1 7,3
Total 56 100
Tabla 52. Muestra 5 (aglutinante Dow KSR8592)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8592 4,7 7,4
1
Fibra bicomponente 1663 T255 de T revira Merge, 2,2 dtex x 3 mm 2,6 4,0
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
52,0 81,3
Inferior
Dow KSR8592 4,7 7,3
Total 64,0 100
10 Tabla 53. Muestra 6 (aglutinante Dow KSR8596)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8596 4,0 7,4
1
Fibra bicomponente 1663 T255 de Trevira Merge, 2,2 dtex x 3 mm 2,2 4,0
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
43,9 81,3
Inferior
Dow KSR8596 3,9 7,2
Total 54,0 100
Tabla 54. Muestra 7 (aglutinante Dow KSR8586)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8586 4,5 7,4
1
Fibra bicomponente 1663 T255 de Trevira Merge, 2,2 dtex x 3 mm 2,4 4,0
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
49,6 81,3
Inferior
Dow KSR8586 4,5 7,3
Total 61,0 100
15
Tabla 55. Muestra 8 (aglutinante Dow KSR8594)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8594 4,8 7,4
1
Fibra bicomponente 1663 T255 de Trevira Merge, 2,2 dtex x 3 mm 2,6 4,0
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
52,8 81,3
Inferior
Dow KSR8594 4,8 7,4
Total 65,0 100
Tabla 56. Muestra 9 (aglutinante Dow KSR8598)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8598 3,4 7,4
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 39,2 85,3
Inferior
Dow KSR8598 3,4 7,3
Total 46,0 100
Tabla 57. Muestra 10 (aglutinante Dow KSR8598)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8598 4,4 7,4
1
Fibra bicomponente 1663 T255 de Trevira Merge, 2,2 dtex x 3 mm 2,4 4,0
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
48,0 81,3
Inferior
Dow KSR8598 4,3 7,3
Total 59,0 100
5
Tabla 58. Muestra 11 (aglutinante Dow KSR8588)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8588 3,6 7,4
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 41,8 85,3
Inferior
Dow KSR8588 3,6 7,3
Total 49,0 100
Tabla 59. Muestra 12 (aglutinante Dow KSR8588)
10
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8588 4,6 7,4
1
Fibra bicomponente 1663 T255 de Trevira Merge, 2,2 dtex x 3 mm 2,5 4,0
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
50,4 81,3
Inferior
Dow KSR8588 4,5 7,3
Total 62,0 100
Tabla 60. Muestra 13 (control sin aglutinante)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
No Aglutinante
1
Fibra bicomponente 1663 T255 de Trevira Merge, 2,2 dtex x 3 mm 2,5 4,7
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
50,4 95,3
Inferior
Total 52,9 100
15 RESULTADOS: Se llevó a cabo análisis de lotes de producto en cada muestra. Se determinaron la resistencia a la tracción en seco en la dirección de la máquina, resistencia a la tracción en seco en la dirección transversal (CDD), resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal y la resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal en loción (CDW en loción) para cada muestra. Los resultados de los análisis de lotes de producto se proporcionan en las tablas 61-69 a continuación. Se determinaron el gramaje, calibre y prueba de 20 dispersabilidad de tubo basculante para cada muestra. Los resultados del análisis de producto se proporcionan en las tablas 70-79 a continuación.
Tabla 61. Análisis de lotes de producto de la muestra 4 (aglutinante Dow KSR8592)
Muestra 4
MDD (gpl) CDD (gpl) CDW (gpl) CDW en loción (gpl)
Muestra 4-1
296 524 91 65
Muestra 4-2
295 545 93 66
Muestra 4-3
279 503 94 68
Muestra 4-4
437 477 98 71
Muestra 4-5
286 233 44 70
Muestra 4-6
397 253 52 56
Muestra 4-7
680 270 57 61
Muestra 4-8
734 268 90 52
Muestra 4-9
558 540 89 59
Muestra 4-10
363 487 89 56
Muestra 4-11
432 410 80 62
5 Tabla 62. Análisis de lotes de producto de la muestra 5 (aglutinante Dow KSR8592)
Muestra 5
MDD (gpl) CDD (gpl) CDW (gpl) CDW en loción (gpl)
Muestra 5-1
377 402 106 65
Muestra 5-2
418 387 120 70
Muestra 5-3
479 378 117 72
Muestra 5-4
395 404 114 61
Muestra 5-5
766 361 124 67
Muestra 5-6
970 352 117 63
Muestra 5-7
805 405 119 66
Muestra 5-8
624 392 117 70
Muestra 5-9
445 414 106 68
Muestra 5-10
513 473 115 65
Muestra 5-11
579 397 115 67
Tabla 63. Análisis de lotes de producto de la muestra 6 (aglutinante Dow KSR8596)
Muestra 6
MDD (gpl) CDD (gpl) CDW (gpl) CDW en loción (gpl)
Muestra 6-1
329 245 60 53
Muestra 6-2
215 267 60 58
Muestra 6-3
414 265 60 52
Muestra 6-4
468 256 61 50
Muestra 6-5
341 240 65 45
Muestra 6-6
379 242 61 56
Muestra 6-7
407 233 62 47
Muestra 6-8
272 242 52 54
Muestra 6-9
413 205 55 48
Muestra 6-10
338 206 57 55
Muestra 6-11
358 240 59 52
Tabla 64. Análisis de lotes de producto de la muestra 7 (aglutinante Dow KSR8586)
Muestra 7
MDD (gpl) CDD (gpl) CDW (gpl) CDW en loción (gpl)
Muestra 7-1
343 366 79 62
Muestra 7-2
390 374 83 60
Muestra 7-3
527 342 86 62
Muestra 7-4
602 331 88 66
Muestra 7-5
480 376 89 76
Muestra 7-6
463 376 87 71
Muestra 7-7
459 345 87 73
Muestra 7-8
382 380 86 72
Muestra 7-9
328 417 85 67
Muestra 7-10
363 457 86 72
Muestra 7-11
434 376 85 68
5 Tabla 65. Análisis de lotes de producto de la muestra 8 (aglutinante Dow KSR8594)
Muestra 8
MDD (gpl) CDD (gpl) CDW (gpl) CDW en loción (gpl)
Muestra 8-1
391 249 61 57
Muestra 8-2
626 230 61 45
Muestra 8-3
488 223 61 50
Muestra 8-4
609 258 57 54
Muestra 8-5
393 390 63 55
Muestra 8-6
382 347 71 55
Muestra 8-7
335 356 72 75
Muestra 8-8
389 327 64 66
Muestra 8-9
356 397 71 67
Muestra 8-10
328 437 72 67
Muestra 8-1 1
430 321 65 59
Tabla 66. Análisis de lotes de producto de la muestra 9 (aglutinante Dow KSR8598)
Muestra 9
MDD (gpl) CDD (gpl) CDW (gpl) CDW en loción (gpl)
Muestra 9-1
417 293 54 48
Muestra 9-2
476 298 54 31
Muestra 9-3
383 386 56 49
Muestra 9-4
298 353 52 24
Muestra 9-5
309 430 57 46
Muestra 9-6
212 380 56 28
Muestra 9-7
159 419 54 50
Muestra 9-8
186 393 42 23
Muestra 9-9
147 362 43 48
Muestra 9-10
154 359 38 *
Muestra 9-11
274 367 50 38
Tabla 67. Análisis de lotes de producto de la muestra 10 (aglutinante Dow KSR8598)
Muestra 10
MDD (gpl) CDD (gpl) CDW (gpl) CDW en loción (gpl)
Muestra 10-1
406 326 67 66
Muestra 10-2
444 327 68 68
Muestra 10-3
364 342 70 68
Muestra 10-4
375 356 65 63
Muestra 10-5
463 306 76 75
Muestra 10-6
579 322 80 58
Muestra 10-7
626 309 86 64
Muestra 10-8
656 317 79 59
Muestra 10-9
565 302 78 69
Muestra 10-10
541 302 77 67
Muestra 10-11
502 321 75 66
5 Tabla 68. Análisis de lotes de producto de la muestra 11 (aglutinante Dow KSR8588)
Muestra 11
MDD (gpl) CDD (gpl) CDW (gpl) CDW en loción (gpl)
Muestra 11-1
413 313 52 53
Muestra 11-2
201 445 45 51
Muestra 11-3
185 473 53 52
Muestra 11-4
285 473 48 48
Muestra 11-5
323 482 52 54
Muestra 11-6
283 451 62 59
Muestra 11-7
393 422 56 55
Muestra 11-8
697 497 60 55
Muestra 11-9
613 360 66 55
Muestra 11-10
465 327 54 *
Muestra 11-11
386 424 55 54
Tabla 69. Análisis de lotes de producto de la muestra 12 (aglutinante Dow KSR8588)
Muestra 12
MDD (gpl) CDD (gpl) CDW (gpl) CDW en loción (gpl)
Muestra 12-1
335 347 63 60
Muestra 12-2
414 346 59 70
Muestra 12-3
330 317 58 63
Muestra 12-4
386 315 55 63
Muestra 12-5
434 323 60 78
Muestra 12-6
398 367 62 59
Muestra 12-7
374 369 68 56
Muestra 12-8
449 551 68 62
Muestra 12-9
410 588 62 56
Muestra 12-10
368 588 64 53
Muestra 12-11
390 411 62 62
Tabla 70. Análisis de lotes de producto de la muestra 4 (aglutinante Dow KSR8592)
Muestra 4
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Material que queda sobre criba de 12 mm (por ciento en peso)
Muestra 4-12
55 1,64 90
Muestra 4-13
56 1,46 88
Muestra 4-14
57 1,42 90
5 Tabla 71. Análisis de lotes de producto de la muestra 5 (aglutinante Dow KSR8592)
Muestra 5
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Material que queda sobre criba de 12 mm (por ciento en peso)
Muestra 5-12
67 1,52 63
Muestra 5-13
60 1,54 60
Muestra 5-14
66 1,52 51
Tabla 72. Análisis de lotes de producto de la muestra 6 (aglutinante Dow KSR8596)
Muestra 6
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Material que queda sobre criba de 12 mm (por ciento en peso)
Muestra 6-12
53 1,42 72
Muestra 6-13
54 1,44 66
Muestra 6-14
55 1,40 66
10
Tabla 73. Análisis de lotes de producto de la muestra 7 (aglutinante Dow KSR8586)
Muestra 7
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Material que queda sobre criba de 12 mm (por ciento en peso)
Muestra 7-12
60 1,58 67
Muestra 7-13
60 1,48 53
Muestra 7-14
62 1,52 56
Tabla 74. Análisis de lotes de producto de la muestra 8 (aglutinante Dow KSR8594)
15
Muestra 8
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Material que queda sobre criba de 12 mm (por ciento en peso)
Muestra 8-12
59 1,48 62
Muestra 8-13
68 1,60 46
Muestra 8-14
69 1,66 34
Tabla 75. Análisis de lotes de producto de la muestra 9 (aglutinante Dow KSR8598)
Muestra 9
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Material que queda sobre criba de 12 mm (por ciento en peso)
Muestra 9-12
44 1,30 89
Muestra 9-13
46 1,32 90
5
10
15
20
Muestra 9-14
47 1,38 90
Tabla 76. Análisis de lotes de producto de la muestra 10 (aglutinante Dow KSR8598)
Muestra 10
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Material que queda sobre criba de 12 mm (por ciento en peso)
Muestra 10-12
59 1,66 56
Muestra 10-13
60 1,50 54
Muestra 10-14
58 1,54 56
Tabla 77. Análisis de lotes de producto de la muestra 11 (aglutinante Dow KSR8588)
Muestra 11
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Material que queda sobre criba de 12 mm (por ciento en peso)
Muestra 11-12
49 1,50 89
Muestra 11-13
49 1,42 89
Muestra 11-14
50 1,40 88
Tabla 78. Análisis de lotes de producto de la muestra 12 (aglutinante Dow KSR8588)
Muestra 12
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Material que queda sobre criba de 12 mm (por ciento en peso)
Muestra 12-12
60 1,58 56
Muestra 12-13
61 1,64 80
Muestra 12-14
66 1,66 66
Tabla 79. Análisis de lotes de producto de la muestra 13 (aglutinante Dow KSR8588)
Muestra 13
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Material que queda sobre criba de 12 mm (por ciento en peso)
Muestra 13-12
44 0,92 71
Muestra 13-13
45 0,90 66
Muestra 13-14
43 0,98 58
RESULTADOS: Se llevó a cabo análisis de lotes de producto en cada muestra. Se realizó la prueba de tubo basculante FG511.2 en cada muestra tras envejecerse las muestras en loción de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart durante un periodo de aproximadamente 24 horas a 40°C. Los resultados del análisis de lotes de producto para la prueba de tubo basculante FG511.2 se proporcionan en la tabla 80.
Tabla 80. Análisis de lotes de producto de las muestras 4-13 mediante la prueba de tubo basculante FG511.2
Muestra
Aglutinante Prueba de tubo basculante FG511.2 (tanto por ciento que queda sobre tamiz de 12 mm)
Muestra 4-1
Dow KSR8592 0
Muestra 4-2
Dow KSR8592 0
Muestra 4-3
Dow KSR8592 0
Muestra 5-1
Dow KSR8592 27
Muestra 5-2
Dow KSR8592 29
Muestra 5-3
Dow KSR8592 37
Muestra 6-1
Dow KSR8596 21
5
10
15
20
25
Muestra 6-2
Dow KSR8596 26
Muestra 6-3
Dow KSR8596 26
Muestra 7-1
Dow KSR8586 24
Muestra 7-2
Dow KSR8586 38
Muestra 7-3
Dow KSR8586 36
Muestra 8-1
Dow KSR8594 26
Muestra 8-2
Dow KSR8594 44
Muestra 8-3
Dow KSR8594 53
Muestra 9-1
Dow KSR8598 0
Muestra 9-2
Dow KSR8598 0
Muestra 9-3
Dow KSR8598 0
Muestra 10-1
Dow KSR8598 24
Muestra 10-2
Dow KSR8598 32
Muestra 10-3
Dow KSR8598 31
Muestra 11-1
Dow KSR8588 0
Muestra 11 -2
Dow KSR8588 0
Muestra 11 -3
Dow KSR8588 0
Muestra 12-1
Dow KSR8588 27
Muestra 12-2
Dow KSR8588 8
Muestra 12-3
Dow KSR8588 14
Muestra 13-1
Sin aglutinante 20
Muestra 13-2
Sin aglutinante 26
Muestra 13-3
Sin aglutinante 31
DISCUSIÓN: El análisis de lotes de producto en las tablas 61-69 muestra que hay una disminución significativa en la resistencia de las muestras 4-12 tras humedecerse las muestras con agua comparando la resistencia en seco en la dirección transversal con la resistencia en húmedo en la dirección transversal. El análisis de lotes de producto en las tablas 61-69 también muestra que hay una disminución significativa en la resistencia en las muestras 4-12 tras humedecerse las muestras con loción comparando la resistencia en seco en la dirección transversal con la resistencia en húmedo en la dirección transversal en loción. El análisis de lotes de producto en las tablas 61-69 también muestra que la CDW en loción era menor que la CDW en agua para la mayoría de las muestras, independientemente de si había fibra bicomponente en su composición.
El análisis de lotes de producto en las tablas 70-79 mostró que todas estas muestras no pasaron la prueba de tubo basculante FG511.2 ya que tenían más de un 5% de material que quedaba sobre el tamiz de 12 mm. Las muestras con y sin fibra bicomponente tenían todas valores sustancialmente por encima del nivel máximo del 5% de retención de fibra sobre el tamiz de 12 mm.
El análisis de lotes de producto en la tabla 80 mostró que el envejecimiento durante 24 horas en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart aumentaba significativamente la descomposición de todas las muestras en la prueba de tubo basculante FG511.2, mejorando así su rendimiento. Todas las muestras que tenían sólo aglutinante que proporcionaba integridad estructural, específicamente las muestras 4, 9 y 11, mostraron la mayor mejora pasando las tres de ellas la prueba sin que quedara fibra sobre el tamiz de 12 mm. Todas las muestras que contenían fibra bicomponente y aglutinante todavía no pasaron la prueba de tubo basculante FG511.2, pero habían mejorado todas su rendimiento. La muestra de control que tenía sólo fibra bicomponente para proporcionar integridad estructuras no pasó la prueba. El uso de fibra bicomponente en este tipo de diseño, incluso a niveles mínimos, impedirá que la muestra pase la prueba de tubo basculante FG511.2.
EJEMPLO 11: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables que pueden desecharse en el inodoro
Se prepararon toallitas según la invención y se sometieron a prueba para determinar diversos parámetros incluyendo el gramaje, calibre y CDW.
MÉTODOS/MATERIALES: Las muestras 14-16 se prepararon todas en una línea piloto de deposición por aire. Las composiciones de las muestras 14-16 se facilitan en las tablas 81-83. Se variaron el tipo y nivel de materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y propiedades dispersables-desechables en el inodoro. 5 Se curaron las muestras a 1752C en un horno de circulación de aire durante la fabricación en la línea piloto y luego se curaron posteriormente 15 minutos adicionales a 150°C en un horno estático a escala de laboratorio. Se realizó el curado adicional para activar adicionalmente la unión del aglutinante y la fibra bicomponente.
Tabla 81. Muestra 14 (aglutinante Dow KSR8592 con curado adicional)
10
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8592 4,1 7,4
I
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 47,8 85,3
Inferior
Dow KSR8592 4,1 7,3
Total 56 100
Tabla 82. Muestra 15 (aglutinante Dow KSR8598 con curado adicional)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8598 3,4 7,4
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 39,2 85,3
Inferior
Dow KSR8598 3,4 7,3
Total 46,0 100
15 Tabla 83. Muestra 16 (aglutinante Dow KSR8588 con curado adicional)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8588 3,6 7,4
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 41,8 85,3
Inferior
Dow KSR8588 3,6 7,3
Total 49,0 100
RESULTADOS: Se llevó a cabo análisis de lotes de producto en cada muestra. Se determinaron el gramaje, calibre y resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal para cada muestra. Se normalizó la resistencia a la 20 tracción en húmedo en la dirección transversal para las diferencias en gramaje y calibre entre las muestras. Los resultados del análisis de lotes de producto y la resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal normalizada calculada se proporcionan en las tablas 84, 85 y 86 a continuación.
Tabla 84. Análisis de lotes de producto de la muestra 14 (aglutinante Dow KSR8592 con curado adicional)
25
Muestra 14
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 14-1
60,8 1,30 120 111
Muestra 14-2
52,7 1,22 56 56
Muestra 14-3
54,3 1,14 96 87
Muestra 14-4
53,8 1,36 85 93
Muestra 14-5
58,4 1,22 105 95
Muestra 14-6
48,3 1,02 79 72
Muestra 14-7
53,2 1,24 86 87
Muestra 14-8
52,4 1,04 70 60
Muestra 14-9
62,0 1,28 132 118
5
10
15
20
25
Muestra 14-10
55,7 1,24 85 82
Tabla 85. Análisis de lotes de producto de la muestra 15 (aglutinante Dow KSR8598 con curado adicional)
Muestra 15
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 15-1
47,2 1,12 55 57
Muestra 15-2
41,5 1,12 56 65
Muestra 15-3
46,8 1,06 69 68
Muestra 15-4
48,3 1,22 79 87
Muestra 15-5
43,9 1,08 65 70
Muestra 15-6
47,3 1,22 99 110
Muestra 15-7
42,2 1,22 52 65
Muestra 15-8
48,2 1,14 59 60
Muestra 15-9
46,3 1,30 49 59
Muestra 15-10
50,6 1,14 59 58
Tabla 86. Análisis de lotes de producto de la muestra 16 (aglutinante Dow KSR8588 con curado adicional)
Muestra 16
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 16-1
60,6 1,34 124 118
Muestra 16-2
56,9 1,20 110 100
Muestra 16-3
55,0 1,24 57 56
Muestra 16-4
48,8 1,12 55 54
Muestra 16-5
51,2 1,16 54 53
Muestra 16-6
50,5 1,18 43 43
Muestra 16-7
50,8 1,28 52 57
Muestra 16-8
54,6 1,36 62 67
Muestra 16-9
56,0 1,34 103 107
Muestra 16-10
63,2 1,32 121 110
DISCUSIÓN: Las muestras 14, 15 y 16 tienen la misma composición que las muestras 4, 9 y 11 respectivamente siendo la diferencia el tiempo de curado adicional en un horno a escala de laboratorio a 150°C para promover la unión adicional del aglutinante para proporcionar una resistencia adicional en las muestras. Las muestras 14, 15 y 16 con curado adicional tenían una mayor resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal que las muestras 4, 9 y 11 respectivamente. El curado adicional proporcionó un aumento de la resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal.
EJEMPLO 12: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables que pueden desecharse en el inodoro
Se prepararon toallitas según la invención y se sometieron a prueba para determinar diversos parámetros incluyendo el gramaje, calibre y CDW en loción en donde la humedad se refiere a loción frente al agua que es el patrón en estas pruebas. La loción usada para someter a prueba estas muestras se exprimió de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart. Las pruebas en loción se realizaron colocando las muestras en la loción durante un periodo de aproximadamente 1-2 segundos (una inmersión rápida) y tras colocar las muestras en loción durante aproximadamente 24 horas en un entorno sellado a una temperatura de 40°C. Colocación de la muestra de toallita en el entorno sellado a 40°C
MÉTODOS/MATERIALES: Se prepararon todas las muestras 17-40 en un formador de almohadillas a escala de laboratorio. Las composiciones de las muestras 17-40 se facilitan en las tablas 87-92. Se variaron el tipo y nivel de materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y propiedades dispersables-desechables en el inodoro. Se curaron las muestras a 150°C en un horno estático.
5
10
Muestra 17 Muestra 18 Muestra 19 Muestra 20
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR4483 8,1 12,7 6,0 10,2 8,4 13,5 5,6 10,2
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Tech. 47,9 74,7 46,6 79,7 45,0 73,0 43,6 79,7
Inferior
Dow KSR4483 8,1 12,6 5,9 10,1 8,4 13,5 5,5 10,1
Total 64,1 100 58,4 100 61,6 100 54,8 100
Tabla 88. Muestras con Dow KSR8758
Muestra 21 Muestra 22 Muestra 23 Muestra 24
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso % en peso
Superior
Dow KSR8758 6,6 6,0 7,7 12,7 5,9 10,8 9,6 14,9
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 40,9 46,6 45,4 74,7 42,8 78,5 45,2 70,3
Inferior
Dow KSR8758 6,6 5,9 7,6 12,6 5,9 10,7 9,5 14,8
Total 54,0 58,4 46,0 100 54,6 100 64,4 100
Tabla 89. Muestras con aglutinante Dow KSR8760
Muestra 25 Muestra 26 Muestra 27 Muestra 28
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso % en peso % en peso
Superior
Dow KSR8760 5,8 7,7 6,5 11,7 6,8 11,7 7,5 12,1
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 44,0 45,4 42,5 76,6 44,3 76,6 47,2 75,8
Inferior
Dow KSR8760 5,8 7,6 6,5 11,7 6,7 11,7 7,5 12,1
Total 55,6 46,0 55,5 100 57,8 100 62,2 100
Tabla 90. Muestras con aglutinante Dow KSR8762
Muestra 29 Muestra 30 Muestra 31 Muestra 32
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso % en peso % en peso % en peso
Superior
Dow KSR8762 7,5 6,5 7,1 12,9 7,5 12,9 7,7 12,5
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 40,0 42,5 40,7 74,3 43,3 74,3 46,3 75,0
Inferior
Dow KSR8762 7,4 6,5 7,0 12,8 7,5 12,8 7,7 12,5
Total 54,9 55,5 54,8 100 58,3 100 61,7 100
Tabla 91. Muestras con aglutinante Dow KSR8764
Muestra 33 Muestra 34 Muestra 35 Muestra 36
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) Gramaje (g/m2) Gramaje (g/m2) Gramaje (g/m2) % en peso % en peso % en peso % en peso
5
10
15
20
25
Superior
Dow KSR8764 7,2 7,2 6,5 12,0 6,9 12,6 6,9 12,0
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 44,6 44,6 40,9 76,0 40,7 74,8 43,6 76,0
Inferior
Dow KSR8764 7,2 7,2 6,4 12,0 6,8 12,6 6,9 12,0
Total 59,0 59,0 53,9 100 54,4 100 57,4 100
Tabla 92. Muestras con aglutinante Dow KSR8811
Muestra 37 Muestra 38 Muestra 39 Muestra 40
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) Gramaje (g/m2) Gramaje (g/m2) % en peso % en peso % en peso % en peso % en peso
Superior
Dow KSR8811 7,0 6,5 7,0 12,7 9,4 14,9 7,5 12,7
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 43,3 40,9 41,5 74,7 44,3 70,2 44,4 74,7
Inferior
Dow KSR8811 6,9 6,4 7,0 12,6 9,4 14,9 7,5 12,6
Total 57,2 53,9 55,5 100 63,1 100 59,4 100
RESULTADOS: Se llevó a cabo análisis de lotes de producto en cada muestra. Se determinaron el gramaje, calibre y resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal para cada muestra. Se realizó la resistencia a la tracción CDW tras exponer la toallita a loción durante aproximadamente 1-2 segundos a temperatura ambiental y tras 24 horas a 40°C en un entorno sellado. Se normalizó la resistencia a la tracción CDW para las diferencias en gramaje y calibre entre las muestras. Los resultados del análisis de lotes de producto y la resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal normalizada calculada se proporcionan en las tablas 93-104 a continuación.
Tabla 93. Análisis de lotes de producto con aglutinante Dow KSR4483 con inmersión de 1-2 segundos (muestras 1718)
Muestra
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Nivel de aglutinante (por ciento en peso) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 17
64,1 0,94 25,3 423 373
Muestra 18
58,4 0,98 20,3 269 272
Tabla 94. Análisis de lotes de producto con aglutinante Dow KSR4483 con 24 horas de envejecimiento (muestras 19-20)
Muestra
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Nivel de aglutinante (por ciento en peso) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 19
61,6 0,9 27,0 78 69
Muestra 20
54,8 0,98 20,3 60 65
Tabla 95. Análisis de lotes de producto con aglutinante Dow KSR8758 con inmersión de 1-2 segundos (muestras 2122)
Muestra
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Nivel de aglutinante (por ciento en peso) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 21
54,0 0,94 24,4 280 293
Muestra 22
60,7 0,86 25,3 334 285
Tabla 96. Análisis de lotes de producto con aglutinante Dow KSR8758 con 24 horas de envejecimiento (muestras 23-24)
Muestra
Gramaje (g/m2) Calibre Nivel de aglutinante (por CDW CDW normalizada
(mm) ciento en peso) (gpl) (gpl)
5
10
15
20
25
Muestra 23
54,6 0,86 21,5 109 103
Muestra 24
64,4 0,82 29,7 177 136
Tabla 97. Análisis de lotes de producto con aglutinante KSR8760 con inmersión de 1-2 segundos (muestras 25-26)
Muestra
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Nivel de aglutinante (por ciento en peso) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 25
55,6 0,96 21,0 242 251
Muestra 26
55,5 0,96 23,4 272 283
Tabla 98. Análisis de lotes de producto con aglutinante Dow KSR8760 con 24 horas de envejecimiento (muestras 27-28)
Muestra
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Nivel de aglutinante (por ciento en peso) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 27
57,8 0,96 23,4 100 100
Muestra 28
62,2 0,88 24,2 134 114
Tabla 99. Análisis de lotes de producto con aglutinante Dow KSR8762 con inmersión de 1-2 segundos (muestras 2930)
Muestra
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Nivel de aglutinante (por ciento en peso) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 29
54,9 0,94 27,3 338 348
Muestra 30
54,8 0,88 25,7 333 322
Tabla 100. Análisis de lotes de producto con aglutinante Dow KSR8762 con 24 horas de envejecimiento (muestras 31-32)
Muestra
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Nivel de aglutinante (por ciento en peso) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 31
58,3 0,88 25,7 112 102
Muestra 32
61,7 0,92 25,0 158 142
Tabla 101. Análisis de lotes de producto con aglutinante Dow KSR8764 con inmersión de 1-2 segundos (muestras 33-34)
Muestra
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Nivel de aglutinante (por ciento en peso) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 33
59,0 0,96 24,5 208 204
Muestra 34
53,9 0,88 24,0 257 253
Tabla 102. Análisis de lotes de producto con aglutinante Dow KSR8764 con 24 horas de envejecimiento (muestras 35-36)
Muestra
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Nivel de aglutinante (por ciento en peso) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 35
54,4 0,88 25,2 76 74
Muestra 36
57,4 0,88 24,0 124 114
Tabla 103. Análisis de lotes de producto con aglutinante Dow KSR8811 con inmersión de 1-2 segundos (muestras 37-38)
5
10
15
20
25
30
35
Muestra
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Nivel de aglutinante (por ciento en peso) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 37
57,2 0,94 24,4 411 406
Muestra 38
55,5 1,02 25,3 510 564
Tabla 104. Análisis de lotes de producto con aglutinante Dow KSR8811 con 24 horas de envejecimiento (muestras 39-40)
Muestra
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Nivel de aglutinante (por ciento en peso) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 39
63,1 1,02 29,8 117 114
Muestra 40
59,4 1,02 25,3 193 200
DISCUSIÓN: Las muestras con composición similar tenían una tracción en húmedo en la dirección transversal significativamente menor cuando se sometieron a 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart frente a muestras que se colocaron en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart durante 1-2 segundos. Las muestras 19 y 20 con aglutinante Dow KSR4483, que se envejecieron 24 horas en loción, mostraron la mayor disminución en la resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal frente a las muestras 17 y 18 con aglutinante Dow KSR4483 que se colocaron en loción durante 1-2 segundos, con una pérdida de aproximadamente el 80% de resistencia. Una comparación de muestras con el mismo aglutinante mostró que las muestras 21-40 tenían una disminución de aproximadamente el 68% a aproximadamente el 59% en la resistencia en húmedo en la dirección transversal tras 24 horas de envejecimiento en loción de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart frente a muestras que se colocaron en loción durante aproximadamente 1-2 segundos.
EJEMPLO 13: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables que pueden desecharse en el inodoro
Se prepararon toallitas según la invención y se sometieron a prueba para determinar diversos parámetros incluyendo el gramaje, calibre, prueba de tubo basculante FG511.2, prueba de sedimentación en columna FG 512.1 y CDW en loción en donde la humedad se refiere a loción frente al agua que es el patrón en estas pruebas. La loción usada para someter a prueba estas muestras se exprimió de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart. Se realizaron las pruebas en loción tras colocar las muestras en la loción durante un periodo de aproximadamente 1-2 segundos (una inmersión rápida) y tras colocar las muestras en loción durante aproximadamente 24 horas en un entorno sellado a una temperatura de 40°C. Colocación de la muestra de toallita en el entorno sellado a 40°C
MÉTODOS/MATERIALES: Las muestras 41-46 se prepararon todas en una línea piloto de deposición por aire. La composición de muestras 41-46 se facilita en las tablas 105-110. Se variaron el tipo y nivel de materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y propiedades dispersables-desechables en el inodoro. Se curaron las muestras a 175°C en un horno de circulación de aire.
Tabla 105. Muestra 41 (Dow KSR8620)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8620 8,0 12,4
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 48,8 75,3
Inferior
Dow KSR8620 8,0 12,3
Total 64,8 100
Tabla 106. Muestra 42 (Dow KSR8622)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8622 8,0 12,4
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 48,8 75,3
Inferior
Dow KSR8622 8,0 12,3
Total 64,8 100
5
10
15
20
25
30
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8624 8,0 1 2,4
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 48,8 75,3
Inferior
Dow KSR8624 8,0 12,3
Total 64,8 100
Tabla 108. Muestra 44 (aglutinante Dow KSR8626)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8626 8,0 12,4
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 48,8 75,3
Inferior
Dow KSR8626 8,0 12,3
Total 64,8 100
Tabla 109. Muestra 45 (aglutinante Dow KSR8628)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8628 8,0 12,4
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 48,8 75,3
Inferior
Dow KSR8628 8,0 12,3
Total 64,8 100
Tabla 110. Muestra 46 (aglutinante Dow KSR8630)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8630 8,00 12,4
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 48,8 75,3
Inferior
Dow KSR8630 8,00 12,3
Total 64,8 100
RESULTADOS: Se llevó a cabo análisis de lotes de producto en cada muestra. Se realizaron resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal, elongación CDW, prueba de tubo basculante FG511.2 y prueba de sedimentación en columna FG 512.1. Los resultados del análisis de lotes de producto para la resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal se proporcionan en las tablas 111-116, el análisis de lotes de producto para la prueba de tubo basculante FG511.2 se proporciona en la tabla 117 y el análisis de lotes de producto para la prueba de sedimentación en columna FG 512.1 se proporciona en la tabla 118.
La pérdida de resistencia cuando las muestras se colocan en loción es crítica para la estabilidad a largo plazo de los productos antes de su uso por el consumidor. Este proceso se denomina envejecimiento en loción. La pérdida de resistencia puede evaluarse midiendo la reducción de la resistencia en húmedo en la dirección transversal de un aglutinante que se incorpora en una toallita a lo largo de un periodo de tiempo. Se realizó esto añadiendo loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart al 350% de carga basándose en el peso seco de la muestra de toallita, sellando la toallita en un recipiente para impedir la evaporación y colocando el recipiente con la toallita en un horno a 40°C durante un periodo de tiempo. Se retiraron las toallitas y se sometieron a prueba para determinar la resistencia en húmedo en la dirección transversal. Los resultados del análisis de lotes de producto para el envejecimiento en loción usando la resistencia en húmedo en la dirección transversal se proporcionan en la tabla 119 y se representan gráficamente en la figura 16.
Tabla 111. Análisis de lotes de producto con aglutinante Dow 8620
Muestra 41
CDW (gpl)
Elongación CDW (%)
Muestra 41-1
264 17
Muestra 41-2
389 22
Muestra 41-3
398 15
Muestra 41-4
396 20
Muestra 41-5
387 21
Muestra 41-6
279 18
Muestra 41-7
518 24
Muestra 41-8
491 19
Muestra 41-9
550 22
Muestra 41-10
756 17
Muestra 41-11
481 21
Tabla 112. Análisis de lotes de producto con aglutinante Dow 8622
Muestra 42
CDW (gpl) Elongación CDW (%)
Muestra 42-1
239 18
Muestra 42-2
447 26
Muestra 42-3
538 24
Muestra 42-4
463 184
Muestra 42-5
810 23
Muestra 42-6
536 28
5 Tabla 113. Análisis de lotes de producto con aglutinante Dow 8624
Muestra 43
CDW (gpl) Elongación CDW (%)
Muestra 43-1
436 19
Muestra 43-2
469 20
Muestra 43-3
604 20
Muestra 43-4
868 16
Muestra 43-5
820 18
Muestra 43-6
517 18
Tabla 114. Análisis de lotes de producto con aglutinante Dow 8626
Muestra 44
CDW (gpl) Elongación CDW (%)
Muestra 44-1
258 13
Muestra 44-2
889 18
Muestra 44-3
462 18
Muestra 44-4
477 19
Muestra 44-5
617 21
Muestra 44-6
599 14
10
Tabla 115. Análisis de lotes de producto con aglutinante Dow 8628
Muestra 45
CDW (gpl)
Elongación CDW (%)
Muestra 45-1
513 25
Muestra 45-2
559 27
Muestra 45-3
458 23
Muestra 45-4
378 21
Muestra 45-5
297 17
Muestra 45-6
350 17
Tabla 116. Análisis de lotes de producto aglutinante Dow 8630
Muestra 46
CDW (gpl) Elongación CDW (%)
Muestra 46-1
513 25
Muestra 46-2
559 27
Muestra 46-3
458 23
Muestra 46-4
378 21
Muestra 46-5
297 17
Muestra 46-6
350 17
5 Tabla 117. Muestras 41-46, prueba de tubo basculante FG511.2 y prueba de bomba doméstica de laboratorio FG 521.1
Muestra
Aglutinante Prueba de tubo basculante FG511.2 (tanto por ciento que queda sobre tamiz de 12 mm)
Muestra 41
Dow KSR8620 59
Muestra 42
Dow KSR8622 100
Muestra 43
Dow KSR8624 100
Muestra 44
Dow KSR8626 100
Muestra 45
Dow KSR8628 100
Muestra 46
Dow KSR8630 100
Tabla 118. Prueba de sedimentación en columna FG 512.1
10
Tiempo de hundimiento (minutos)
Muestra 41
Muestra 41-1 0,38
Muestra 41-2 1,07
Muestra 41-3 1,45
Muestra 42
Muestra 42-1 1,60
Muestra 42-2 1,55
Muestra 42-3 1,58
Muestra 43
Muestra 43-1 1,65
Muestra 43-2 1,85
Muestra 43-3 1,80
Muestra 44
Muestra 44-1 1,48
Muestra 44-2 1,60
Muestra 44-3 1,53
Muestra 45
Muestra 45-1 1,83
5
10
15
20
25
30
35
Muestra 45-2 2,10
Muestra 45-3 1,17
Muestra 46
Muestra 46-1 1,78
Muestra 46-2 2,08
Muestra 46-3 2,13
Tabla 119. Pérdida de resistencia a la tracción a lo largo del tiempo mientras se envejece en loción
CDW (gpl) a lo largo del tiempo (en días)
Muestra
Aglutinante 0,01 4 5 6 12
Muestra 41
Dow KSR8620 408 113 110 90
Muestra 42
Dow KSR8622 383 168
Muestra 43
Dow KSR8624 468 162 104 110
Muestra 44
Dow KSR8626 512 150
Muestra 45
Dow KSR8628 396 154
Muestra 46
Dow KSR8630 609 112 122 110
DISCUSIÓN: Las muestras 41-46 tenían todas una buena resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal inicial, pero no pasaron la prueba de tubo basculante FG511.2. La muestra 41, que usaba el aglutinante Dow KSR8620, era el único aglutinante que no mostraba descomposición en la prueba de tubo basculante, quedando el 59% sobre el tamiz de 12 mm. Las muestras 41-46 pasaron todas la prueba de columna de sedimentación FG512.1.
Las muestras 41-46 tenían todas una pérdida sustancial de resistencia en húmedo en la dirección transversal durante un estudio de envejecimiento a largo plazo en loción de Parents Choice de Wal-Mart a 40°C. Los valores de resistencia en húmedo en la dirección transversal en loción finales fueron todos de aproximadamente 100 gpl, mientras que los valores tras una inmersión rápida en loción fueron todos de aproximadamente 400-600 gpl. Valores de resistencia en húmedo en la dirección transversal inicial superiores tras la inmersión rápida de 1-2 segundos no dieron como resultado valores de resistencia en húmedo en la dirección transversal superiores tras 12 días de un estudio de envejecimiento.
EJEMPLO 14: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables que pueden desecharse en el inodoro
Se prepararon toallitas según la invención y se sometieron a prueba para determinar diversos parámetros incluyendo el gramaje, calibre y CDW en loción en donde la humedad se refiere a loción frente al agua que es el patrón en estas pruebas. La loción usada para someter a prueba estas muestras se exprimió de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart. Se realizaron las pruebas tras colocar las muestras en la loción durante un periodo de aproximadamente 1-2 segundos (una inmersión rápida) y tras colocar las muestras en loción durante aproximadamente 24 horas en un entorno sellado a una temperatura de 40°C. Se sometieron a prueba las muestras 47-58 tras la inmersión rápida en loción mientras que las muestras 59-69 se sometieron a prueba tras 24 horas de envejecimiento en loción Parents Choice de Wal-Mart a 40°C.
MÉTODOS/MATERIALES: Se prepararon todas las muestras 47-69 en un formador de almohadillas a escala de laboratorio y se curaron a 150°C durante 15 minutos. La composición de las muestras 47-69 se facilita en las tablas 120-125. Se variaron el tipo y nivel de materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y propiedades dispersables-desechables en el inodoro.
Tabla 120. Muestras con Dow KSR4483
Muestra 47 Muestra 48 Muestra 59 Muestra 60
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR448 3 8,1 12,7 5,9 10,2 8,3 13,5 5,6 10,2
1
Pasta FFT-AS de Buckeye 47,9 74,7 46,6 79,7 45,0 73,0 43,6 79,7
Technologies
Inferior
Dow KSR448 3 8,1 12,7 5,9 10,2 8,3 13,5 5,6 10,2
Total 64,1 100 58,4 100 61,6 100 54,8 100
Tabla 121. Muestras con aglutinante Dow KSR8758
Muestra 49 Muestra 50 Muestra 61 Muestra 62
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8758 6,6 12,2 7,7 12,6 5,9 10,8 9,6 14,9
1
Pasta FFT-AS 40,9 75,7 45,4 74,7 42,8 78,5 45,2 70,3
de Buckeye Technologies
Inferior
Dow KSR8758 6,6 12,2 7,7 12,6 5,9 10,8 9,6 14,9
Total 54,0 100 60,7 100 54,6 100 64,4 100
5 Tabla 122. Muestras con aglutinante Dow KSR8760
Muestra 51 Muestra 52 Muestra 63 Muestra 64
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8760 5,8 10,5 6,5 11,7 6,8 11,7 7,5 12,1
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 44,0 79,1 42,5 76,6 44,3 76,6 47,2 75,8
Inferior
Dow KSR8760 5,8 10,5 6,5 11,7 6,8 11,7 7,5 12,1
Total 55,6 100 55,5 100 57,8 100 62,2 100
Tabla 123. Muestras con aglutinante Dow KSR8762
Muestra 53 Muestra 54 Muestra 65 Muestra 66
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8762 7,5 13,6 7,0 12,9 7,5 12,9 7,7 12,5
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 40,0 72,7 40,7 74,3 43,3 74,3 46,3 75,0
Inferior
Dow KSR8762 7,5 13,6 7,0 12,9 7,5 12,9 7,7 12,5
Total 54,9 100 54,8 100 58,3 100 61,7 100
10
Tabla 124. Muestras con aglutinante Dow KSR8764
Muestra 55 Muestra 56 Muestra 67 Muestra 68
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8764 7,2 12,2 6,5 12,0 6,9 12,6 6,9 12,0
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 44,6 75,5 40,9 76,0 40,7 74,8 43,6 76,0
Inferior
Dow KSR8764 7,2 12,2 6,5 12,0 6,9 12,6 6,9 12,0
Total 59,0 100 53,9 100 54,4 100 57,4 100
5
10
15
20
Muestra 57 Muestra 58 Muestra 69 Muestra 70
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8811 7,0 12,2 7,0 12,6 9,4 14,9 7,5 12,6
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 43,3 75,7 41,5 74,7 44,3 70,2 44,4 74,7
Inferior
Dow KSR8811 7,0 12,2 7,0 12,6 9,4 14,9 7,5 12,6
Total 57,2 100 55,5 100 63,1 100 59,4 100
RESULTADOS: Se llevó a cabo análisis de lotes de producto en cada muestra. Se realizaron gramaje, calibre y resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal en loción en un estudio de envejecimiento.
La pérdida de resistencia cuando se colocan las muestras en loción es crítica para la estabilidad a largo plazo de los productos antes de su uso por el consumidor. Este proceso se denomina envejecimiento en loción. La pérdida de resistencia puede evaluarse midiendo la reducción de la resistencia en húmedo en la dirección transversal de un aglutinante que se incorpora en una toallita a lo largo de un periodo de tiempo. Se realizó esto añadiendo loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart al 350% de carga basándose en el peso seco de la muestra de toallita, sellando la toallita en un recipiente para impedir la evaporación y colocando el recipiente con la toallita en un horno a 40°C durante un periodo de tiempo. Se retiraron las toallitas y se sometieron a prueba para determinar la resistencia en húmedo en la dirección transversal. Los resultados del análisis de lotes de producto para gramaje, calibre y resistencia en húmedo en la dirección transversal con una inmersión rápida (1-2 segundos) en loción de Parents Choice de Wal-Mart se facilitan en la tabla 126. Los resultados del análisis de lotes de producto para gramaje, calibre y resistencia en húmedo en la dirección transversal tras 24 horas de envejecimiento en loción de Parents Choice de Wal-Mart a 40°C se facilitan en la tabla 127.
Tabla 126. Análisis de lotes de producto de gramaje, calibre y CDW en loción tras inmersión rápida
Muestra
Aglutinante BW mm CDW (gpl) CDW (gpl) normalizada para la densidad CDW (gpl) normalizada para la densidad y el nivel de aglutinante
Muestra 47
KSR4483 64,1 0,94 423 424 419
Muestra 48
KSR4483 58,4 0,98 269 309 380
Muestra 49
KSR8758 54,0 0,94 280 333 342
Muestra 50
KSR8758 60,7 0,86 334 324 320
Muestra 51
KSR8760 55,6 0,96 242 286 341
Muestra 52
KSR8760 55,5 0,96 272 322 344
Muestra 53
KSR8762 54,9 0,94 338 396 363
Muestra 54
KSR8762 54,8 0,88 333 366 356
Muestra 55
KSR8764 59,0 0,96 208 231 237
Muestra 56
KSR8764 53,9 0,88 257 287 299
Muestra 57
KSR8811 57,2 0,94 411 462 474
Muestra 58
KSR8811 55,5 1,02 510 641 635
Tabla 127. Análisis de lotes de producto de gramaje, calibre y CDW en loción tras 24 horas
Muestra
Aglutinante BW mm CDW (gpl) CDW (gpl) normalizada para la densidad CDW (gpl) normalizada para la densidad y el nivel de aglutinante
Muestra 59
KSR4483 61,6 0,90 78 78 72
Muestra 60
KSR4483 54,8 0,98 60 73 90
Muestra 61
KSR8758 54,6 0,86 109 117 136
5
10
15
20
Muestra 62
KSR8758 64,4 0,82 177 154 130
Muestra 63
KSR8760 57,8 0,96 100 114 121
Muestra 64
KSR8760 62,2 0,88 134 130 134
Muestra 65
KSR8762 58,3 0,88 112 116 112
Muestra 66
KSR8762 61,7 0,92 158 161 162
Muestra 67
KSR8764 54,4 0,88 76 84 83
Muestra 68
KSR8764 57,4 0,88 124 130 136
Muestra 69
KSR8811 63,1 1,02 117 129 109
Muestra 70
KSR8811 59,4 1,02 193 227 224
DISCUSIÓN: El análisis de lotes de producto mostró que todas las muestras tenían reducciones sustanciales en la resistencia en húmedo en la dirección transversal tras el envejecimiento en loción durante 24 horas. La muestra 70 con aglutinante KSR8811 tenía la mayor tracción en húmedo en la dirección transversal, significativamente mayor que las otras muestras.
EJEMPLO 15: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables que pueden desecharse en el inodoro
Se prepararon toallitas según la invención y se sometieron a prueba para determinar diversos parámetros incluyendo el gramaje, calibre y CDW en loción en donde la humedad se refiere a loción frente al agua que es el patrón en estas pruebas. La loción usada para someter a prueba estas muestras se exprimió de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart. Se realizaron las pruebas en loción tras colocar las muestras en la loción durante un periodo de aproximadamente 1-2 segundos (una inmersión rápida), tras colocar las muestras en loción durante aproximadamente 24 horas en un entorno sellado a una temperatura de 40°C y tras colocar las muestras en loción durante aproximadamente 96 horas en un entorno sellado a una temperatura de 40°C. Se sometieron a prueba las muestras 71-86 tras la inmersión rápida en loción, se sometieron a prueba las muestras 87-102 tras aproximadamente 5 horas de envejecimiento en loción de Parents Choice de Wal-Mart a 40°C y se sometieron a prueba las muestras 103-116 tras aproximadamente 96 horas de envejecimiento en loción de Parents Choice de Wal-Mart a 40°C.
MÉTODOS/MATERIALES: Se prepararon todas las muestras 71-129 en un formador de almohadillas a escala de laboratorio y se curaron a 150°C durante 15 minutos. La composición de muestras 71-129 se facilita en las tablas 128-131. Se variaron el tipo y nivel de materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y propiedades dispersables-desechables en el inodoro.
Muestra 71 Muestra 72 Muestra 73 Muestra 74 Muestra 75
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8845 4,0 6,2 4,4 6,5 4,4 6,5 4,0 6,2 4,2 6,4
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 56,1 87,6 58,5 87,0 58,7 87,0 56,2 87,6 57,5 87,3
Inferior
Dow KSR8845 4,0 6,2 4,4 6,5 4,4 6,5 4,0 6,2 4,2 6,4
Total 64,0 100 67,2 100 67,5 100 64,1 100 65,9 100
Muestra 91 Muestra 92 Muestra 93 Muestra 94 Muestra 95
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8845 3,3 5,7 3,6 5,9 3,7 6,0 3,6 5,9 3,2 5,6
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 52,0 88,7 54,0 88,2 54,5 88,1 53,8 88,2 51,5 88,8
Inferior
Dow KSR8845 3,3 5,7 3,6 5,9 3,7 6,0 3,6 5,9 3,2 5,6
Total 58,7 100 61,3 100 61,9 100 61,0 100 58,0 100
Muestra 111 Muestra 112 Muestra 113 Muestra 114 Muestra 115
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8845 3,9 6,1 4,1 6,3 4,0 6,2 4,1 6,3 3,0 5,4
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 55,6 87,8 57,1 87,4 56,6 87,5 57,0 87,4 50,0 89,2
Inferior
Dow KSR8845 3,9 6,1 4,1 6,3 4,0 6,2 4,1 6,3 3,0 5,4
Total 63,4 100 65,3 100 64,7 100 65,2 100 56,1 100
Muestra 76 Muestra 77 Muestra 78 Muestra 79 Muestra 80
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8851 3,3 5,6 3,1 5,3 3,3 5,6 3,2 5,5 3,2 5,4
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 53,2 88,9 51,3 89,3 53,1 88,9 52,4 89,1 52,1 89,1
Inferior
Dow KSR8851 3,3 5,6 3,1 5,3 3,3 5,6 3,2 5,5 3,2 5,4
Total 59,0 100 57,4 100 59,7 100 58,8 100 58,5 100
Muestra 96 Muestra 97 Muestra 98 Muestra 99 Muestra 100
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8851 3,9 6,0 3,9 6,0 3,7 5,9 3,7 5,9 3,5 5,7
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 56,7 88,0 56,8 88,0 55,8 88,2 55,9 88,2 54,5 88,5
Inferior
Dow KSR8851 3,9 6,0 3,9 6,0 3,7 5,9 3,7 5,9 3,5 5,7
Total 64,4 100 64,5 100 63,2 100 63,4 100 61,6 100
Muestra 116 Muestra 117 Muestra 118 Muestra 119 Muestra 120
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8851 3,2 5,4 3,5 5,7 3,3 5,6 3,3 5,6 3,5 5,7
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 52,1 89,1 54,6 88,5 53,1 88,9 53,3 88,8 54,5 88,5
Inferior
Dow KSR8851 3,2 5,4 3,5 5,7 3,3 5,6 3,3 5,6 3,5 5,7
Total 58,5 100 61,7 100 59,7 100 60,0 100 61,6 100
Muestra 81 Muestra 82 Muestra 83 Muestra 84 Muestra 85
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8853 3,2 5,5 3,3 5,5 3,2 5,5 3,4 5,6 3,5 5,7
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 52,9 89,1 53,1 89,0 52,8 89,1 53,7 88,9 54,8 88,6
Inferior
Dow KSR8853 3,2 5,5 3,3 5,5 3,2 5,5 3,4 5,6 3,5 5,7
Total 59,4 100 59,7 100 59,3 100 60,4 100 61,9 100
Muestra 101 Muestra 102 Muestra 103 Muestra 104 Muestra 105
Capa
Materias primas Gramaje (9/m2) % en peso Gramaje (9/m2) % en peso Gramaje (9/m2) % en peso Gramaje (9/m2) % en peso Gramaje (9/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8853 3,5 5,7 3,4 5,6 3,3 5,5 3,5 5,7 3,8 5,9
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 54,8 88,6 54,2 88,8 53,2 89,0 55,0 88,6 56,8 88,2
Inferior
Dow KSR8853 3,5 5,7 3,4 5,6 3,3 5,5 3,5 5,7 3,8 5,9
Total 61,9 100 61,0 100 59,8 100 62,1 100 64,4 100
Muestra 121 Muestra 122 Muestra 123 Muestra 124 Muestra 125
Capa
Materias primas Gramaje (9/m2) % en peso Gramaje (9/m2) % en peso Gramaje (9/m2) % en peso Gramaje (9/m2) % en peso Gramaje (9/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8853 3,4 5,6 3,0 5,2 3,6 5,7 3,1 5,4 3,2 5,4
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 54,2 88,8 50,9 89,5 55,1 88,6 52,1 89,3 52,4 89,2
Inferior
Dow KSR8853 3,4 5,6 3,0 5,2 3,6 5,7 3,1 5,4 3,2 5,4
Total 61,1 100 56,9 100 62,2 100 58,4 100 58,8 100
Muestra 86 Muestra 87 Muestra 88 Muestra 89 Muestra 90
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8855 4,0 6,3 4,0 6,2 4,1 6,3 3,8 6,1 4,2 6,4
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 56,2 87,5 55,9 87,5 56,8 87,3 54,7 87,9 57,1 87,2
Inferior
Dow KSR8855 4,0 6,3 4,0 6,2 4,1 6,3 3,8 6,1 4,2 6,4
Total 64,3 100 63,9 100 65,1 100 62,3 100 65,5 100
Muestra 106 Muestra 107 Muestra 108 Muestra 109 Muestra 110
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8855 3,7 6,0 3,8 6,1 3,4 5,8 3,6 5,9 3,7 6,0
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 54,4 87,9 54,8 87,8 52,4 88,4 53,4 88,2 54,3 88,0
Inferior
Dow KSR8855 3,7 6,0 3,8 6,1 3,4 5,8 3,6 5,9 3,7 6,0
Total 61,8 100 62,4 100 59,3 100 60,6 100 61,7 100
Muestra 126 Muestra 127 Muestra 128 Muestra 129 Muestra 130
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8855 3,5 5,9 4,5 6,6 4,1 6,4 4,3 6,5 4,2 6,4
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 53,1 88,3 58,7 86,8 56,9 87,3 58,0 87,0 57,1 87,2
Inferior
Dow KSR8855 3,5 5,9 4,5 6,6 4,1 6,4 4,3 6,5 4,2 6,4
Total 60,1 100 67,6 100 65,2 100 66,7 100 65,4 100
5
10
15
20
25
RESULTADOS: Se llevó a cabo análisis de lotes de producto en cada muestra. Se realizaron gramaje, calibre y resistencia a la tracción en húmedo en loción en un estudio de envejecimiento.
La pérdida de resistencia cuando las muestras se colocan en loción es crítica para la estabilidad a largo plazo de los productos antes de su uso por el consumidor. Este proceso se denomina envejecimiento en loción. La pérdida de resistencia puede evaluarse midiendo la reducción en la resistencia en húmedo de un aglutinante que se incorpora en una toallita a lo largo de un periodo de tiempo. Se realizó esto añadiendo loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart al 350% de carga basándose en el peso seco de la muestra de toallita, sellando la toallita en un recipiente para impedir la evaporación y colocando el recipiente con la toallita en un horno a 40°C durante un periodo de tiempo. Se retiraron las toallitas y se sometieron a prueba para determinar la resistencia en húmedo. Se normalizó la resistencia en húmedo para el gramaje, calibre y cantidad de aglutinante. Los resultados del análisis de lotes de producto para gramaje, calibre, resistencia en húmedo con una inmersión rápida (1-2 segundos) en loción de Parents Choice de Wal-Mart y resistencia en húmedo normalizada se facilitan en la tabla 132. Los resultados del análisis de lotes de producto para gramaje, calibre, resistencia en húmedo tras 5 horas de envejecimiento en loción de Parents Choice de Wal-Mart y resistencia en húmedo normalizada a 40°C se facilitan en la tabla 133. Los resultados del análisis de lotes de producto para gramaje, calibre, resistencia en húmedo tras 96 horas de envejecimiento en loción de Parents Choice de Wal-Mart y resistencia en húmedo normalizada a 40°C se facilitan en la tabla 134.
Tabla 132. Análisis de lotes de producto de las muestras 71-90 tras una inmersión rápida en loción
Muestra
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) Resistencia en húmedo (gpl) Resistencia en húmedo normalizada (gpl)
Muestra 71
0,70 64,0 271 258
Muestra 72
0,74 67,2 298 286
Muestra 73
0,68 67,5 353 310
Muestra 74
0,64 64,1 316 275
Muestra 75
0,68 65,9 323 290
Muestra 76
0,66 59,9 138 138
Muestra 77
0,62 57,4 217 212
Muestra 78
0,70 59,7 130 138
Muestra 79
0,68 58,8 127 133
Muestra 80
0,72 58,5 170 189
Muestra 81
0,66 59,4 188 191
Muestra 82
0,64 59,7 183 179
Muestra 83
0,68 59,3 194 203
Muestra 84
0,66 60,4 257 257
Muestra 85
0,68 61,9 270 271
Muestra 86
0,58 64,3 408 318
Muestra 87
0,68 63,9 324 298
Muestra 88
0,78 65,1 314 325
Muestra 89
0,74 62,3 272 279
Muestra 90
0,72 65,5 319 302
Tabla 133. Análisis de lotes de producto de las muestras 91-110 tras 5 horas de envejecimiento en loción
Muestra
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) Resistencia en húmedo (gpl) Resistencia en húmedo normalizada (gpl)
Muestra 91
0,58 58,7 139 120
Muestra 92
0,60 61,3 148 126
Muestra 93
0,68 61,9 142 136
Muestra 94
0,66 61,0 142 134
Muestra 95
0,56 58,0 154 130
Muestra 96
0,66 64,4 177 164
Muestra 97
0,60 64,5 190 160
Muestra 98
0,68 63,2 127 124
Muestra 99
0,68 63,4 140 136
Muestra 100
0,66 61,6 150 145
Muestra 101
0,68 61,9 135 136
Muestra 102
0,64 61,0 82 79
Muestra 103
0,64 59,8 84 82
Muestra 104
0,66 62,1 101 98
Muestra 105
0,66 64,4 129 121
Muestra 106
0,70 61,8 148 145
Muestra 107
0,74 62,4 154 158
Muestra 108
0,62 59,3 170 153
Muestra 109
0,70 60,6 167 167
Muestra 110
0,70 61,7 137 134
Tabla 134. Análisis de lotes de producto de las muestras 111-130 tras 96 horas de envejecimiento en loción
Muestra
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) Resistencia en húmedo (gpl) Resistencia en húmedo normalizada (gpl)
Muestra 111
0,64 63,4 108 95
Muestra 112
0,68 65,3 117 106
Muestra 113
0,68 64,7 132 121
Muestra 114
0,68 65,2 152 138
Muestra 115
0,58 56,1 117 106
Muestra 116
0,70 58,8 105 113
Muestra 117
0,64 61,7 110 103
Muestra 118
0,62 59,7 114 107
Muestra 119
0,66 60,0 84 84
Muestra 120
0,68 61,6 74 74
Muestra 121
0,68 61,1 109 111
Muestra 122
0,64 56,9 95 98
Muestra 123
0,68 62,2 110 110
Muestra 124
0,64 58,4 109 109
Muestra 125
0,66 58,8 96 99
Muestra 126
0,70 60,1 139 140
Muestra 127
0,68 67,6 194 169
Muestra 128
0,68 65,2 187 168
Muestra 129
0,74 66,7 162 155
Muestra 130
0,74 65,4 137 134
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
DISCUSIÓN: Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo de las muestras 71-75 con el aglutinante Dow KSR8845 que se sometieron a prueba tras una inmersión rápida en loción con las muestras 91-95 con el aglutinante Dow KSR8845 que se sometieron a prueba tras 5 horas de envejecimiento en loción mostró una reducción promedio de aproximadamente el 40% en la resistencia a la tracción en húmedo. Una comparación adicional de las muestras 111-115 con el aglutinante Dow KSR8845 que se sometieron a prueba tras 96 horas de envejecimiento en loción mostró una reducción promedio de aproximadamente el 12% con respecto a las muestras 91-95 y una reducción total de aproximadamente el 60% con respecto a las muestras 71-75.
Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo de las muestras 76-80 con el aglutinante Dow KSR8851 que se sometieron a prueba tras una inmersión rápida en loción con las muestras 96-100 con el aglutinante Dow KSR8851 que se sometieron a prueba tras 5 horas de envejecimiento en loción mostró una reducción promedio de aproximadamente el 10% en la resistencia a la tracción en húmedo. Una comparación adicional de las muestras 116-120 con el aglutinante Dow KSR8851 que se sometieron a prueba tras 96 horas de envejecimiento en loción mostró una reducción promedio de aproximadamente el 34% con respecto a las muestras 96-100 y una reducción total de aproximadamente el 59% con respecto a las muestras 76-80.
Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo de las muestras 81-85 con el aglutinante Dow KSR8853 que se sometieron a prueba tras una inmersión rápida en loción con las muestras 101-105 con el aglutinante Dow KSR8853 que se sometieron a prueba tras 5 horas de envejecimiento en loción mostró una reducción promedio de aproximadamente el 53% en la resistencia a la tracción en húmedo. Una comparación adicional de las muestras 121-125 con el aglutinante Dow KSR8835 que se sometieron a prueba tras 96 horas de envejecimiento en loción mostró un aumento promedio de aproximadamente el 2% con respecto a las muestras 101-105 y una reducción total de aproximadamente el 52% con respecto a las muestras 81-85.
Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo de las muestras 86-90 con el aglutinante Dow KSR8855 que se sometieron a prueba tras una inmersión rápida en loción con las muestras 106-110 con el aglutinante Dow KSR8855 que se sometieron a prueba tras 5 horas de envejecimiento en loción mostró una reducción promedio de aproximadamente el 50% en la resistencia a la tracción en húmedo. Una comparación adicional de las muestras 126-130 con el aglutinante Dow KSR8855 que se sometieron a prueba tras 96 horas de envejecimiento en loción mostró un aumento promedio de aproximadamente el 1% con respecto a las muestras 106-110 y una reducción total de aproximadamente el 50% con respecto a las muestras 86-90.
Las muestras con el aglutinante Dow KSR8853 y aglutinante Dow KSR8855 no mostraron degradación adicional en la resistencia en húmedo entre 5 horas y 96 horas de envejecimiento en loción mientras que las muestras con el Dow KSR8845 y Dow KSR8851 continuaron mostrando degradación.
EJEMPLO 16: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables que pueden desecharse en el inodoro
Se prepararon toallitas según la invención y se sometieron a prueba para determinar diversos parámetros incluyendo el gramaje, calibre y la prueba de tubo basculante FG511.2.
MÉTODOS/MATERIALES: Se prepararon todas las muestras 131-148 en un formador de almohadillas a escala de laboratorio. La composición de las muestras 131-148 se facilita en las tablas 135-140. Se variaron el tipo y nivel de materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y propiedades dispersables-desechables en el inodoro. Se curaron las muestras a 150°C en un horno de circulación de aire.
Tabla 135. Muestras con aglutinante Dow KSR4483
Muestra 131 Muestra 132 Muestra 133
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR4483 9,0 14,9 7,6 12,9 8,9 15
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 42,3 70,2 43,7 74,2 41,6 70
Inferior
Dow KSR4483 9,0 14,9 7,6 12,9 8,9 15
Total 60,2 100 58,9 100 59,4 100
Tabla 136. Muestras con aglutinante Dow KSR8811
Muestra 134 Muestra 135 Muestra 136
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso % en peso
Superior
Dow KSR8811 6,6 7,6 6,4 10,7 9,0 14,3
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 43,8 43,7 46,7 78,6 45,1 71,4
Inferior
Dow KSR8811 6,6 7,6 6,4 10,7 9,0 14,3
Total 57,0 58,9 59,4 100 63,1 100
Tabla 137. Muestras con aglutinante Dow KSR8760
Muestra 137 Muestra 138 Muestra 139
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8760 7,0 11,6 6,9 11,0 8,4 12,9
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 46,2 76,8 48,8 78,0 48,2 74,2
Inferior
Dow KSR8760 7,0 11,6 6,9 11,0 8,4 12,9
Total 60,2 100 62,5 100 64,9 100
5 Tabla 138. Muestras con aglutinante Dow KSR8758
Muestra 140 Muestra 141 Muestra 142
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8758 6,6 11,4 7,7 12,8 7,9 12,9
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 44,9 77,2 44,5 74,4 45,3 74,2
Inferior
Dow KSR8758 6,6 11,4 7,7 12,8 7,9 12,9
Total 58,2 100 59,8 100 61,1 100
Tabla 139. Muestras con aglutinante Dow KSR8764
muestra 143 muestra 144 muestra 145
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8764 6,2 10,8 6,5 11,1 6,9 11,8
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 44,8 78,4 45,4 77,8 44,5 76,4
Inferior
Dow KSR8764 6,2 10,8 6,5 11,1 6,9 11,8
Total 57,2 100 58,3 100 58,2 100
10
Tabla 140. Muestras con aglutinante Dow KSR8762
Muestra 146 Muestra 147 Muestra 148
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8762 7,1 11,9 6,9 11,6 7,1 11,2
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 45,7 76,2 45,8 76,8 49,0 77,6
5
10
15
20
25
30
Inferior
Dow KSR8762 7,1 11,9 6,9 11,6 7,1 11,2
Total 60,0 100 59,6 100 63,2 100
RESULTADOS: Se llevó a cabo análisis de lotes de producto en cada muestra. Se realizaron gramaje, calibre y prueba de tubo basculante FG511.2. Los resultados de los análisis de lotes de producto se proporcionan en la tabla 141.
Tabla 141. BW, calibre y prueba de tubo basculante FG511.2 de las muestras 131-148
Muestra
Aglutinante Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Prueba de tubo basculante FG511.2 (tanto por ciento que queda sobre tamiz de 12 mm)
Muestra 131
Dow KSR4483 60,2 0,88 15
Muestra 132
Dow KSR4483 58,9 0,84 19
Muestra 133
Dow KSR4483 59,4 0,90 1
Muestra 134
Dow KSR881 57,0 1,00 88
Muestra 135
Dow KSR881 59,4 1,08 54
Muestra 136
Dow KSR8811 63,1 0,90 44
Muestra 137
Dow KSR8760 60,2 0,92 43
Muestra 138
Dow KSR8760 62,5 0,90 29
Muestra 139
Dow KSR8760 64,9 0,99 59
Muestra 140
Dow KSR8758 58,2 1,00 60
Muestra 141
Dow KSR8758 59,8 0,90 52
Muestra 142
Dow KSR8758 61,1 0,96 53
Muestra 143
Dow KSR8764 57,2 1,16 30
Muestra 144
Dow KSR8764 58,3 1,06 3
Muestra 145
Dow KSR8764 58,2 1,16 11
Muestra 146
Dow KSR8762 60,0 1,06 28
Muestra 147
Dow KSR8762 59,6 0,98 21
Muestra 148
Dow KSR8762 63,2 0,98 50
DISCUSIÓN: En promedio, todas las muestras no pasaron la prueba de tubo basculante FG511.2 quedando más del 5% de fibras sobre el tamiz de 12 mm. Las muestras 131-133 con aglutinante Dow KSR4483 tuvieron el mejor rendimiento global con un promedio de aproximadamente el 12% de fibras que quedaban sobre el tamiz de 12 mm y pasando la muestra 133 la prueba con el 1% de fibras que quedaban sobre el tamiz. Las muestras 143-145 con aglutinante Dow 8758 tuvieron también un buen rendimiento con un promedio de aproximadamente el 15% de fibras que quedaban sobre el tamiz de 12 mm y pasando la muestra 144 la prueba con el 3% de fibras que quedaban sobre el tamiz.
EJEMPLO 17: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables que pueden desecharse en el inodoro
Se prepararon toallitas según la invención y se sometieron a prueba para determinar diversos parámetros incluyendo la prueba de tubo basculante FG511.2 y la prueba de prueba en matraz de agitación FG511.1. El aparato agitador de plataforma usado en la prueba en matraz de agitación se muestra en las figuras 14-15.
MÉTODOS/MATERIALES: Las muestras 149-154 se prepararon todas en una línea piloto de deposición por aire. La composición de muestras 149-154 se facilita en las tablas 142-147. Se variaron el tipo y nivel de materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y propiedades dispersables-desechables en el inodoro. Se curaron las muestras a 175°C en un horno de circulación de aire. Se realizaron la prueba de tubo basculante FG511.2 y la prueba en matraz de agitación FG511.1 tras aproximadamente 12 horas de envejecimiento en loción de Parents Choice de Wal-Mart a 40°C.
Tabla 142. Muestra 149 (aglutinante Dow KSR4483)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR4483 6,5 10,0
1
Pasta EO1123 de Buckeye Technologies 52,0 80,0
Inferior
Dow KSR4483 6,5 10,0
Total 65,0 100
Tabla 143. Muestra 150 (aglutinante Dow KSR8811)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8811 6,5 10,0
1
Pasta EO1123 de Buckeye Technologies 52,0 80,0
Inferior
Dow KSR8811 6,5 10,0
Total 65,0 100
5 Tabla 144. Muestra 151 (aglutinante Dow KSR8760)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8760 6,5 10,0
1
Pasta EO1123 de Buckeye Technologies 52,0 80,0
Inferior
Dow KSR8760 6,5 10,0
Total 65,0 100
Tabla 145. Muestra 152 (aglutinante Dow KSR8758)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8758 6,5 10,0
1
Pasta EO1123 de Buckeye Technologies 52,0 80,0
Inferior
Dow KSR8758 6,5 10,0
Total 65,0 100
10
Tabla 146. Muestra 153 (aglutinante Dow KSR8764)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8764 6,5 10,0
1
Pasta EO 1123 de Buckeye Technologies 52,0 80,0
Inferior
Dow KSR8764 6,5 10,0
Total 65,0 100
Tabla 147. Muestra 154 (aglutinante Dow KSR8762)
15
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8762 6,5 10,0
1
Pasta EO1123 de Buckeye Technologies 52,0 80,0
Inferior
Dow KSR8762 6,5 10,0
Total 65,0 100
RESULTADOS: Se llevó a cabo análisis de lotes de producto en cada muestra. Se realizaron la prueba de tubo basculante FG511.2 y la prueba en matraz de agitación FG511.1. Los resultados de los análisis de lotes de producto
se proporcionan en la tabla 148.
Tabla 148. Análisis de lotes de producto de la prueba de tubo basculante FG511.2
Muestra
Aglutinante Prueba de tubo basculante FG511.2 (tanto por ciento que queda sobre tamiz de 12 mm)
Muestra 149-1
Dow KSR4483 1
Muestra 149-2
Dow KSR4483 9
Muestra 149-3
Dow KSR4483 12
Muestra 150-1
Dow KSR8811 40
Muestra 150-2
Dow KSR8811 78
Muestra 150-3
Dow KSR8811 94
Muestra 151-1
Dow KSR8760 52
Muestra 151-2
Dow KSR8760 19
Muestra 151-3
Dow KSR8760 79
Muestra 152-1
Dow KSR8758 79
Muestra 152-2
Dow KSR8758 65
Muestra 152-3
Dow KSR8758 91
Muestra 153-1
Dow KSR8764 83
Muestra 153-2
Dow KSR8764 92
Muestra 153-3
Dow KSR8764 33
Muestra 154-1
Dow KSR8762 3
Muestra 154-2
Dow KSR8762 40
Muestra 154-3
Dow KSR8762 19
5
Tabla 149. Análisis de lotes de producto prueba en matraz de agitación FG511.1
Muestra
Aglutinante Prueba en matraz de agitación FG511.1 (tanto por ciento que queda sobre tamiz de 12 mm)
Muestra 149-1
Dow KSR4483 0
Muestra 149-2
Dow KSR4483 94
Muestra 150-1
Dow KSR8811 81
Muestra 150-2
Dow KSR8811 88
Muestra 151-1
Dow KSR8760 0
Muestra 151-2
Dow KSR8760 0
Muestra 152-1
Dow KSR8758 0
Muestra 152-2
Dow KSR8758 0
Muestra 153-1
Dow KSR8764 21
Muestra 153-2
Dow KSR8764 54
Muestra 154-1
Dow KSR8762 1
Muestra 154-2
Dow KSR8762 83
DISCUSIÓN: En promedio, todas las muestras no pasaron la prueba de tubo basculante FG511.2 quedando más del 10 5% de fibras sobre el tamiz de 12 mm. Las muestras 149-1, 149-2 y 149-3 con aglutinante Dow KSR4483 tuvieron el
mejor rendimiento global con un promedio de aproximadamente el 7% de fibras que quedaban sobre el tamiz de 12 mm y pasando la muestra 149-1 la prueba con el 1% de fibras que quedaban sobre el tamiz. Las muestras 154-1, 154-2 y 154-3 con aglutinante Dow 8762 también tuvieron un buen rendimiento con un promedio de
5
10
15
20
25
30
35
40
aproximadamente el 21% de fibras que quedaban sobre el tamiz de 12 mm y pasando la muestra 154-2 la prueba con el 3% de fibras que quedaban sobre el tamiz.
Las muestras 151-1 y 151-2 con aglutinante Dow KSR8760 pasaron la prueba en matraz de agitación FG511.1 con el 0% de fibras que quedaban sobre el tamiz de 12 mm. Las muestras 152-1 y 152-2 con aglutinante Dow KSR8578 pasaron la prueba en matraz de agitación FG511.2 con el 0% de fibras que quedaban sobre tamiz de 12 mm. Las muestras 151-1, 151-2 y 151-3 con el aglutinante Dow KSR8760 no pasaron la prueba de tubo basculante FG511.2 con un promedio del 50% de fibra que quedaba sobre el tamiz de 12 mm y las muestras 152-1, 152-2 y 152-3 con aglutinante Dow KSR8758 no pasaron la prueba de tubo basculante FG511.2 con un promedio del 78% de fibra que quedaba sobre el tamiz de 12 mm. La exposición más prolongada al agua en la prueba en matraz de agitación FG511.2 a aproximadamente 6 horas frente a la exposición más corta al agua en la prueba de tubo basculante FG511.1 a aproximadamente 20 minutos puede tener un impacto significativo sobre la descomposición de los aglutinantes Dow KSR8760 y Dow KSR8758.
EJEMPLO 18: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables desechables en el inodoro
Se prepararon toallitas según la invención y se sometieron a ensayo para determinar diversos parámetros incluyendo el gramaje, calibre y CDW en loción. Se exprimió la loción usada para someter a prueba estas muestras de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart. Se realizaron las pruebas en loción después de colocar las muestras en la loción durante un periodo de aproximadamente 1-2 segundos (una inmersión rápida) y después de colocar las muestras en loción durante aproximadamente 24 horas en un entorno sellado a una temperatura de 40°C y después de colocar las muestras en loción durante aproximadamente 72 horas en un entorno sellado a una temperatura de 40°C.
MÉTODOS/MATERIALES: Se produjeron todas las muestras 155-158 en una línea piloto de deposición por aire. Se facilita la composición de las muestras 155-158 en las tablas 150-153. Se variaron el tipo y nivel de las materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y propiedades dispersables-desechables en el inodoro. Se curaron las muestras a 175°C en un horno de circulación de aire.
Tabla 150. Muestra 155 (aglutinante Dow KSR8758)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8758 4,9 7,5
1
Pasta EO1123 de Buckeye Technologies 55,2 80,0
Inferior
Dow KSR8758 4,9 7,5
Total 65,0 100
Tabla 151. Muestra 156 (aglutinante Dow KSR8758)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8758 6,5 10,0
1
Pasta EO1123 de Buckeye Technologies 52,0 80,0
Inferior
Dow KSR8758 6,5 10,0
Total 65,0 100
Tabla 152. Muestra 157 (aglutinante Dow KSR8758)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8758 8,1 12,5
1
Pasta EO1123 de Buckeye Technologies 48,8 80,0
Inferior
Dow KSR8758 8,1 12,5
Total 65,0 100
Tabla 153. Muestra 158 (aglutinante Dow KSR8811)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
5
10
15
20
25
30
35
Superior
Dow KSR8811 6,5 10,0
1
Pasta EO1123 de Buckeye Technologies 52,0 80,0
Inferior
Dow KSR881 6,5 10,0
Total 65,0 100
RESULTADOS: Se llevó a cabo un análisis de lotes de producto en cada muestra. Se realizaron el gramaje, el calibre y la resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal en loción en un estudio de envejecimiento.
La pérdida de resistencia cuando las muestras se colocan en loción es crítica para la estabilidad a largo plazo de productos antes del uso por parte del consumidor. Este procedimiento se denomina envejecimiento en loción. Puede evaluarse la pérdida de resistencia midiendo la reducción de la resistencia en húmedo en la dirección transversal de un aglutinante que se incorpora en una toallita a lo largo de un periodo de tiempo. Esto se realizó añadiendo loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart a una carga del 350% basándose en el peso seco de la muestra de toallita, sellando la toallita en un recipiente para evitar la evaporación y colocando el recipiente con la toallita en un horno a 40°C durante un periodo de tiempo. Se retiraron las toallitas y se sometieron a prueba para determinar la resistencia en húmedo en la dirección transversal. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en la dirección transversal con una inmersión rápida (1-2 segundos) en loción de Parents Choice de Wal-Mart para las muestras 155-157 con aglutinante Dow KSR8758 se facilitan en las tablas 154-156. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en la dirección transversal con una inmersión rápida (1-2 segundos) en loción de Parents Choice de Wal-Mart para la muestra 158 con aglutinante Dow KSR8811 se facilitan en las tablas 157. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en la dirección transversal después de un envejecimiento de aproximadamente 24 horas en loción de Parents Choice de Wal-Mart a 40°C para las muestras 155-157 con aglutinante Dow KSR8758 se facilitan en las tablas 158-160. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en la dirección transversal después de un envejecimiento de aproximadamente 24 horas en loción de Parents Choice de Wal-Mart a 40°C para la muestra 158 con aglutinante Dow KSR8811 se facilitan en la tabla 161. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en la dirección transversal después de un envejecimiento de aproximadamente 72 horas en loción de Parents Choice de Wal-Mart a 40°C para las muestras 155-157 con aglutinante Dow KSR8758 se facilitan en las tablas 162-164. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en la dirección transversal después de un envejecimiento de aproximadamente 72 horas en loción de Parents Choice de Wal-Mart a 40°C para la muestra 158 con aglutinante Dow KSR8811 se facilitan en la tabla 165.
Tabla 154. Aglutinante Dow KSR8758 añadido al 15% en peso con inmersión rápida en loción
Muestra 155
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl)
Muestra 155-1
0,76 62,8 79
Muestra 155-2
0,78 61,0 106
Muestra 155-3
0,78 62,4 80
Muestra 155-4
0,68 57,7 99
Muestra 155-5
0,76 61,0 72
Muestra 155-6
0,76 63,0 93
Muestra 155-7
0,70 62,4 119
Muestra 155-8
0,74 61,1 108
Muestra 155-9
0,74 60,3 94
Tabla 155. Aglutinante Dow KSR8758 añadido al 20% en peso con inmersión rápida en loción
Muestra 156
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl)
Muestra 156-1
0,82 71,5 184
Muestra 156-2
0,70 61,6 311
Muestra 156-3
0,90 70,2 359
Muestra 156-4
0,84 69,8 353
Muestra 156-5
0,84 70,0 325
Muestra 156-6
0,84 71,4 196
Muestra 156-7
0,76 66,8 350
Muestra 156-8
0,82 69,2 242
Muestra 156-9
0,90 71,7 328
Muestra 156-10
0,86 68,3 305
Tabla 156. Aglutinante Dow KSR8758 añadido al 25% en peso con inmersión rápida en loción
Muestra 157
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl)
Muestra 157-1
0,70 72,1 289
Muestra 157-2
0,74 71,0 273
Muestra 157-3
0,76 69,4 250
Muestra 157-4
0,78 71,0 270
Muestra 157-5
0,72 70,5 262
Muestra 157-6
0,70 68,6 288
Muestra 157-7
0,76 71,7 274
Muestra 157-8
0,82 75,4 245
Muestra 157-9
0,74 73,1 274
Muestra 157-10
0,68 67,8 269
5 Tabla 157. Aglutinante Dow KSR8811 añadido al 20% en peso con inmersión rápida en loción
Muestra 158
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl)
Muestra 158-1
0,70 74,6 387
Muestra 158-2
0,70 74,2 385
Muestra 158-3
0,68 74,3 377
Muestra 158-4
0,66 71,5 377
Muestra 158-5
0,70 72,8 409
Muestra 158-6
0,70 74,1 366
Muestra 158-7
0,70 73,8 337
Muestra 158-8
0,66 73,5 384
Muestra 158-9
0,72 76,4 381
Muestra 158-10
0,68 74,4 397
Tabla 158. Aglutinante Dow KSR8758 añadido al 15% en peso después de 24 horas de envejecimiento en loción
Muestra 155
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl)
Muestra 155-10
0,86 61,6 119
Muestra 155-11
0,88 57,3 69
Muestra 155-12
0,94 63,4 138
Muestra 155-13
0,88 57,4 68
Muestra 155-14
0,86 66,6 117
Muestra 155-15
0,84 65,2 119
Muestra 155-16
0,86 61,7 70
Muestra 155-17
0,88 64,4 113
Muestra 155-18
0,86 59,9 67
Muestra 155-19
0,76 60,3 68
Tabla 159. Aglutinante Dow KSR8758 añadido al 20% en peso después de 24 horas de envejecimiento en loción
Muestra 156
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl)
Muestra 156-11
0,96 73,8 234
Muestra 156-12
1,06 80,3 290
Muestra 156-13
1,02 79,3 264
Muestra 156-14
1,04 77,8 275
Muestra 156-15
0,90 75,7 264
Muestra 156-16
0,90 73,0 167
Muestra 156-17
1,06 82,1 282
Muestra 156-18
0,86 76,6 254
Muestra 156-19
0,88 74,8 182
Muestra 156-20
0,98 82,6 250
5 Tabla 160. Aglutinante Dow KSR8758 añadido al 25% en peso después de 24 horas de envejecimiento en loción
Muestra 157
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl)
Muestra 157-11
0,76 65,3 201
Muestra 157-12
0,74 65,2 209
Muestra 157-13
0,76 64,5 198
Muestra 157-14
0,74 67,5 211
Muestra 157-15
0,74 66,0 226
Muestra 157-16
0,74 64,7 220
Muestra 157-17
0,80 67,4 203
Muestra 157-18
0,80 65,2 194
Muestra 157-19
0,74 64,7 195
Muestra 157-20
0,78 67,6 205
Tabla 161. Aglutinante Dow KSR8811 añadido al 20% en peso después de 24 horas de envejecimiento en loción
Muestra 158
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl)
Muestra 158-11
0,69 73,95 278,50
Muestra 158-12
0,69 73,95 271,50
Muestra 158-13
0,69 73,95 254,07
Muestra 158-14
0,69 73,95 273,83
Muestra 158-15
0,69 73,95 294,84
Muestra 158-16
0,69 73,95 274,14
Muestra 158-17
0,69 73,95 309,93
Muestra 158-18
0,69 73,95 318,49
Muestra 158-19
0,69 73,95 291,88
Muestra 158-20
0,69 73,95 314,28
Tabla 162. Aglutinante Dow KSR8758 añadido al 15% en peso después de 72 horas de envejecimiento en loción
Muestra 155
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl)
Muestra 155-20
0,86 61,8 88
Muestra 155-21
0,86 61,8 64
Muestra 155-22
0,86 61,8 68
Muestra 155-23
0,86 61,8 67
Muestra 155-24
0,86 61,8 66
Muestra 155-25
0,86 61,8 76
Muestra 155-26
0,86 61,8 110
Muestra 155-27
0,86 61,8 92
5 Tabla 163. Aglutinante Dow KSR8758 añadido al 20% en peso después de 72 horas de envejecimiento en loción
Muestra 156
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl)
Muestra 156-21
0,97 77,6 228
Muestra 156-22
0,97 77,6 125
Muestra 156-23
0,97 77,6 223
Muestra 156-24
0,97 77,6 142
Muestra 156-25
0,97 77,6 247
Muestra 156-26
0,97 77,6 255
Muestra 156-27
0,97 77,6 246
Muestra 156-28
0,97 77,6 255
Muestra 156-29
0,97 77,6 152
Muestra 156-30
0,97 77,6 199
Tabla 164. Aglutinante Dow KSR8758 añadido al 25% en peso después de 72 horas de envejecimiento en loción
Muestra 157
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl)
Muestra 157-21
0,76 65,9 197
Muestra 157-22
0,76 65,9 212
Muestra 157-23
0,76 65,9 203
Muestra 157-24
0,76 65,9 199
Muestra 157-25
0,76 65,9 205
Muestra 157-26
0,76 65,9 190
Muestra 157-27
0,76 65,9 210
Muestra 157-28
0,76 65,9 235
Muestra 157-29
0,76 65,9 205
Muestra 157-30
0,76 65,9 217
Tabla 165. Aglutinante Dow KSR8811 añadido al 20% en peso después de 72 horas de envejecimiento en loción
5
10
15
20
25
30
35
40
Muestra 158
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl)
Muestra 158-21
0,69 74,0 255
Muestra 158-22
0,69 74,0 256
Muestra 158-23
0,69 74,0 270
Muestra 158-24
0,69 74,0 241
Muestra 158-25
0,69 74,0 238
Muestra 158-26
0,69 74,0 222
Muestra 158-27
0,69 74,0 240
Muestra 158-28
0,69 74,0 208
Muestra 158-29
0,69 74,0 209
Muestra 158-30
0,69 74,0 224
DISCUSIÓN: Las muestras con aglutinante con Dow KSR8758 155-1 a 155-27 con un nivel de adición de aglutinante de aproximadamente el 15% en peso mostraron una reducción de la resistencia en húmedo en la dirección transversal de muestras que se sometieron a prueba con una inmersión de 1-2 segundos en loción con respecto a muestras después de 72 horas de envejecimiento de aproximadamente el 16%. Las muestras con aglutinante Dow KSR8758 156-1 a 156-30 con un nivel de adición de aglutinante de aproximadamente el 20% en peso mostraron una reducción de la resistencia en húmedo en la dirección transversal de muestras que se sometieron a prueba con una inmersión de 1-2 segundos en loción con respecto a muestras después de 72 horas de
envejecimiento de aproximadamente el 30%. Las muestras con aglutinante Dow KSR8758 157-1 a 157-30 con un
nivel de adición de aglutinante de aproximadamente el 25% en peso mostraron una reducción de la resistencia en húmedo en la dirección transversal de muestras que se sometieron a prueba con una inmersión de 1-2 segundos en loción con respecto a muestras después de 72 horas de envejecimiento de aproximadamente el 23%. Las muestras con aglutinante Dow KSR8811 158-1 a 158-30 con un nivel de adición de aglutinante de aproximadamente el 20% en peso mostraron una reducción de la resistencia en húmedo en la dirección transversal de muestras que se
sometieron a prueba con una inmersión de 1-2 segundos en loción con respecto a muestras después de 72 horas de
envejecimiento de aproximadamente el 38%.
EJEMPLO 19: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables desechables en el inodoro
Se prepararon toallitas según la invención y se sometieron a prueba para determinar diversos parámetros incluyendo el gramaje, calibre y prueba en matraz de agitación FG511.1. Se varió la cantidad de curado para fomentar la unión adicional del aglutinante. Se cambiaron el tiempo de curado, la temperatura de curado y el tipo de horno para determinar el impacto sobre la dispersabilidad en la prueba en matraz de agitación. Se sometieron a prueba las muestras después del envejecimiento durante aproximadamente 12 horas en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart a una temperatura de 40°C.
MÉTODOS/MATERIALES: Se produjeron todas las muestras 159-161 en una línea piloto de deposición por aire. Se facilita la composición de las muestras 159-161 en las tablas 166-168. Se variaron el tipo y nivel de las materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y propiedades dispersables-desechables en el inodoro. Se curaron todas las muestras una vez a 175°C en un horno de circulación de aire de línea piloto.
Se produjeron las muestras 162-163 en una línea piloto de deposición por aire. Se facilita la composición de las muestras 162-163 en las tablas 169-170. Se variaron el tipo y nivel de las materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y propiedades dispersables-desechables en el inodoro. Se curaron todas las muestras dos veces a 175°C en un horno de circulación de aire de línea piloto. Se produjeron las muestras 164-166 en una línea piloto de deposición por aire. Se facilita la composición de las muestras 164-166 en las tablas 171-173. Se variaron el tipo y nivel de las materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y propiedades dispersables-desechables en el inodoro. Se curaron todas las muestras una vez a 175°C en un horno de circulación de aire de línea piloto y una vez a 150°C durante 15 minutos en un horno estático a escala de laboratorio.
Tabla 166. Muestra 159 (aglutinante Dow KSR8758)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8758 4,9 7,5
1
Pasta EO1123 de Buckeye Technologies 55,2 80,0
Inferior
Dow KSR8758 4,9 7,5
Total 65,0 100
Tabla 167. Muestra 160 (aglutinante Dow KSR8758)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8758 6,5 10,0
1
Pasta EO1123 de Buckeye Technologies 52,0 80,0
Inferior
Dow KSR8758 6,5 10,0
Total 65,0 100
5 Tabla 168. Muestra 161 (aglutinante Dow KSR8758)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8758 8,1 12,5
1
Pasta EO1123 de Buckeye Technologies 48,8 80,0
Inferior
Dow KSR8758 8,1 12,5
Total 65,0 100
Tabla 169. Muestra 162 (aglutinante Dow KSR8811)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8811 6,5 10,0
1
Pasta EO1123 de Buckeye Technologies 52,0 80,0
Inferior
Dow KSR8811 6,5 10,0
Total 65,0 100
10
Tabla 170. Muestra 163 (aglutinante Dow KSR8811)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8811 8,1 12,5
Pasta EO1123 de Buckeye Technologies 48,8 80,0
Inferior
Dow KSR8811 8,1 12,5
Total 65,0 100
Tabla 171. Muestra 164 (aglutinante Dow KSR8758)
15
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8758 4,9 7,5
1
Pasta EO1123 de Buckeye Technologies 55,2 80,0
Inferior
Dow KSR8758 4,9 7,5
Total 65,0 100
Tabla 172. Muestra 165 (aglutinante Dow KSR8758)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8758 6,5 10,0
5
10
15
20
1
Pasta EO1123 de Buckeye Technologies 52,0 80,0
Inferior
Dow KSR8758 6,5 10,0
Total 65,0 100
Tabla 173. Muestra 166 (aglutinante Dow KSR8758)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8758 8,1 12,5
1
Pasta EO1123 de Buckeye Technologies 48,8 80,0
Inferior
Dow KSR8758 8,1 12,5
Total 65,0 100
RESULTADOS: Se llevó a cabo un análisis de lotes de producto en cada muestra. Se midieron el gramaje y el calibre. Se realizó la prueba en matraz de agitación FG511.1. Los resultados del análisis de lotes de producto para las muestras 159-161 que se curaron con un único pase en un horno de circulación de aire de línea piloto a 175°C se proporcionan en las tablas 174-176. Los resultados del análisis de lotes de producto para las muestras 162-163 que se curaron con dos pases en un horno de circulación de aire de línea piloto a 175°C se proporcionan en la tabla 177-178. Los resultados del análisis de lotes de producto para las muestras 164-166 que se curaron con un pase en un horno de circulación de aire de línea piloto a 175°C y luego se curaron a 150°C en un horno estático a escala de laboratorio se proporcionan en la tabla 179-181.
Tabla 174. Dow KSR8758 a un nivel de adición del 15% con un pase en un horno piloto de deposición por aire
Muestra 159
Aglutinante Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Prueba en matraz de agitación FG511.1 (tanto por ciento que queda sobre tamiz de 12 mm)
Muestra 159-1
Dow KSR8758 66,3 1,02 0
Muestra 159-2
Dow KSR8758 68,1 1,06 0
Tabla 175. Dow KSR8758 a un nivel de adición del 20% con un pase en un horno piloto de deposición por aire
Muestra 160
Aglutinante Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Prueba en matraz de agitación FG511.1 (tanto por ciento que queda sobre tamiz de 12 mm)
Muestra 160-1
Dow KSR8758 69,1 1,02 0
Muestra 160-2
Dow KSR8758 68,9 1,02 0
Tabla 176. Dow KSR8758 a un nivel de adición del 25% con un pase en un horno piloto de deposición por aire
Muestra 161
Aglutinante Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Prueba en matraz de agitación FG511.1 (tanto por ciento que queda sobre tamiz de 12 mm)
Muestra 161-1
Dow KSR8758 66,4 0,80 0
Muestra 161-2
Dow KSR8758 67,7 0,78 0
Tabla 177. Dow KSR8811 a un nivel de adición del 20% con dos pases en un horno piloto de deposición por aire
Muestra 162
Aglutinante Gramaje Calibre Prueba en matraz de agitación FG511.1
5
10
15
20
25
(g/m2) (mm) (tanto por ciento que queda sobre tamiz de 12 mm)
Muestra 162-1
Dow KSR8811 71,4 0,80 51
Muestra 162-2
Dow KSR8811 69,7 0,78 42
Tabla 178. Dow KSR8811 a un nivel de adición del 25% con dos pases en un horno piloto de deposición por aire
Muestra 163
Aglutinante Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Prueba en matraz de agitación FG511.1 (tanto por ciento que queda sobre tamiz de 12 mm)
Muestra 163-1
Dow KSR8811 68,3 0,94 92
Muestra 163-2
Dow KSR8811 71,0 0,84 91
Tabla 179. Dow KSR8758 a un nivel de adición del 15% con un pase en un horno piloto de deposición por aire y un horno de laboratorio
Muestra 164
Aglutinante Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Prueba en matraz de agitación FG511.1 (tanto por ciento que queda sobre tamiz de 12 mm)
Muestra 164-1
Dow KSR8758 66,3 1,02 16
Muestra 164-2
Dow KSR8758 68,1 1,06 6
Tabla 180. Dow KSR8758 a un nivel de adición del 20% con un pase en un horno piloto de deposición por aire y un horno de laboratorio
Muestra 165
Aglutinante Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Prueba en matraz de agitación FG511.1 (tanto por ciento que queda sobre tamiz de 12 mm)
Muestra 165-1
Dow KSR8758 72,8 1,14 93
Muestra 165-2
Dow KSR8758 67,9 1,08 92
Tabla 181. Dow KSR8758 a un nivel de adición del 25% con un pase en un horno piloto de deposición por aire y un horno de laboratorio
Muestra 166
Aglutinante Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Prueba en matraz de agitación FG511.1 (tanto por ciento que queda sobre tamiz de 12 mm)
Muestra 166-1
Dow KSR8758 66,0 0,98 94
DISCUSIÓN: Todas las muestras con aglutinante Dow KSR8758 que se curaron en un pase en la línea piloto, las muestras 159-1, 159-2, 160-1, 160-2, 161-1 y 161-2, pasaron la prueba en matraz de agitación FG511.1 quedando el 0% de fibra sobre el tamiz de 12 mm. Se produjeron las muestras 162-1, 162-2, 162-1, 163-2, 164-1 y 164-2 con Dow KSR8758 con composiciones similares a las muestras 159-1, 159-2, 160-1, 160-2, 161-1 y 161-2 respectivamente y se curaron inicialmente con un pase en una línea piloto y luego se sometieron a curado adicional en un horno a escala de laboratorio. Todas estas muestras de composición similar producidas con curado adicional no pasaron la prueba en matraz de agitación FG511.1. Las muestras 164-1 y 164-2 con la menor cantidad de aglutinante Dow KSR8758 tuvieron el mejor rendimiento promedio quedando el 11% de fibra sobre el tamiz de 12 mm mientras que las muestras 165-1, 165-2, 166-1 y 166-2 con mayores niveles de aglutinante Dow KSR8758
5
10
15
20
25
30
35
40
45
tuvieron todas más del 90% de fibra que quedaba sobre el tamiz de 12 mm.
EJEMPLO 20: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables desechables en el inodoro
Se prepararon toallitas según la invención y se sometieron a prueba para determinar diversos parámetros incluyendo el gramaje, calibre, prueba en matraz de agitación FG511.1 después de 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart, resistencia en húmedo en la dirección transversal después de una inmersión rápida en loción exprimida de loción de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart, resistencia en húmedo en la dirección transversal después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart a una temperatura de 40°C y resistencia en húmedo en la dirección transversal después de aproximadamente 72 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart a una temperatura de 40°C.
MÉTODOS/MATERIALES: Se produjeron todas las muestras 166-167 en una línea piloto de deposición por aire. Se facilita la composición de las muestras 166-167 en las tablas 182-183. Se variaron el tipo y nivel de las materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y propiedades dispersables-desechables en el inodoro. Se curaron todas las muestras a 175°C en un horno de circulación de aire de línea piloto.
Tabla 182. Muestra 166 (aglutinante Dow KSR8845)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8845 6,5 10,0
1
Pasta EO1123 de Buckeye Technologies 52,0 80,0
Inferior
Dow KSR8845 6,5 10,0
Total 65,0 100
Tabla 183. Muestra 167 (aglutinante Dow KSR8855)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8855 6,5 10,0
1
Pasta EO1123 de Buckeye Technologies 52,0 80,0
Inferior
Dow KSR8855 6,5 10,0
Total 65,0 100
RESULTADOS: Se llevó a cabo un análisis de lotes de producto en cada muestra. Se realizaron el gramaje, calibre, resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal en loción en un estudio de envejecimiento y prueba en matraz de agitación FG511.1 después de envejecimiento.
Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en la dirección transversal con una inmersión rápida (1-2 segundos) en loción de Parents Choice de Wal-Mart para la muestra 166 con aglutinante Dow KSR8845 se facilitan en la tabla 184 y la muestra 167 se facilita en la tabla 185. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en la dirección transversal después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción de Parents Choice de Wal-Mart a 40°C para la muestra 166 con aglutinante Dow KSR8845 se facilitan en la tabla 186 y la muestra 167 se facilita en la tabla 187. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en la dirección transversal después de aproximadamente 72 horas de envejecimiento en loción de Parents Choice de Wal-Mart a 40°C para la muestra 166 con aglutinante Dow KSR8845 se facilitan en la tabla 188 y la muestra 167 se facilita en la tabla 189.
Los resultados del análisis de lotes de producto para la prueba en matraz de agitación FG511.1 después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción de Parents Choice de Wal-Mart a 40°C para la muestra 166 con aglutinante Dow KSR8845 se facilitan en la tabla 190 y la muestra 167 se facilita en la tabla 191.
Tabla 184. Dow KSR8845 inmersión rápida en loción
Muestra 166
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 166-1
0,60 54,9 139 130
Muestra 166-2
0,62 54,5 132 129
Muestra 166-3
0,68 56,3 144 149
Muestra 166-4
0,70 58,8 152 155
Muestra 166-5
0,66 57,0 155 154
Muestra 166-6
0,68 59,3 168 165
Muestra 166-7
0,64 55,9 150 147
Muestra 166-8
0,64 54,6 155 156
Muestra 166-9
0,66 56,5 157 157
Tabla 185. Dow KSR8855 inmersión rápida en loción
Muestra 167
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 167-1
0,72 57,2 136 147
Muestra 167-2
0,64 58,0 168 159
Muestra 167-3
0,70 56,4 173 184
Muestra 167-4
0,72 57,7 164 175
Muestra 167-5
0,72 59,7 156 161
Muestra 167-6
0,72 59,1 156 163
Muestra 167-7
0,70 58,5 165 169
Muestra 167-8
0,68 57,5 167 169
Muestra 167-9
0,68 57,1 138 141
Muestra 167-10
0,72 59,6 148 153
5 Tabla 186. Dow KSR8845, envejecimiento durante 24 horas en loción
Muestra 166
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 166-10
0,68 58,3 125 125
Muestra 166-11
0,68 59,5 121 119
Muestra 166-12
0,68 59,6 101 99
Muestra 166-13
0,68 59,1 120 118
Muestra 166-14
0,80 66,0 118 123
Muestra 166-15
0,78 65,5 118 121
Muestra 166-16
0,74 64,7 119 117
Muestra 166-17
0,78 67,4 139 138
Muestra 166-18
0,74 66,9 151 143
Tabla 187. Dow KSR8855, envejecimiento durante 24 horas en loción
Muestra 167
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 167-11
0,68 59,1 131 129
Muestra 167-12
0,70 59,6 119 120
Muestra 167-13
0,76 61,5 122 129
Muestra 167-14
0,74 59,5 131 140
Muestra 167-15
0,74 60,2 118 124
Muestra 167-16
0,74 60,2 126 133
Muestra 167-17
0,74 61,3 133 138
Muestra 167-18
0,72 60,9 139 141
Muestra 167-19
0,70 57,8 128 133
Muestra 167-20
0,70 57,4 110 115
Tabla 188. Dow KSR8845, envejecimiento durante 72 horas en loción
Muestra 166
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 166-19
0,72 64,4 131 126
Muestra 166-20
0,70 61,8 140 136
Muestra 166-21
0,70 57,7 121 126
Muestra 166-22
0,68 55,3 132 139
Muestra 166-23
0,66 56,7 128 128
Muestra 166-24
0,62 56,8 131 123
Muestra 166-25
0,70 58,7 131 134
Muestra 166-26
0,66 56,0 112 113
Muestra 166-27
0,66 57,6 128 126
5 Tabla 189. Dow KSR8855, envejecimiento durante 72 horas en loción
Muestra 167
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 167-21
0,68 57,0 111 114
Muestra 167-22
0,64 56,0 110 108
Muestra 167-23
0,68 56,9 100 102
Muestra 167-24
0,70 57,7 105 109
Muestra 167-25
0,70 57,2 108 113
Muestra 167-26
0,72 57,4 117 126
Muestra 167-27
0,72 57,4 113 121
Muestra 167-28
0,70 57,3 125 131
Muestra 167-29
0,70 58,0 127 131
Muestra 167-30
0,72 59,2 115 120
Tabla 190. Aglutinante Dow KSR8845, prueba en matraz de agitación FG511.1 después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento
10
Muestra 166
Aglutinante Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Prueba en matraz de agitación FG511.1 (tanto por ciento que queda sobre tamiz de 12 mm)
Muestra 166-28
Dow KSR8845 64,3 0,90 1
Muestra 166-29
Dow KSR8845 62,1 0,78 12
Muestra 166-30
Dow KSR8845 60,4 0,80 1
Tabla 191. Aglutinante Dow KSR8845, prueba en matraz de agitación FG511.1 después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Muestra 167
Aglutinante Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Prueba en matraz de agitación FG511.1 (tanto por ciento que queda sobre tamiz de 12 mm)
Muestra 167-31
Dow KSR8855 59,5 0,84 1
Muestra 167-32
Dow KSR8855 60,1 0,86 5
Muestra 167-33
Dow KSR8855 61,2 0,90 I
DISCUSIÓN: Las muestras 166-1 a las muestras 166-9 con aglutinante Dow KSR8845 tenían una resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio después de una inmersión de 1-2 segundos en loción de 149 gpl. Las muestras 166-10 a las muestras 166-18 con aglutinante Dow KSR8845 tenían una resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio después de un envejecimiento durante 24 horas en loción de 123 gpl. Las muestras 166-19 a las muestras 166-27 con aglutinante Dow KSR8845 tenían una resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio después de un envejecimiento durante 72 horas en loción de 128 gpl. Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio después de una inmersión de 1-2 segundos en loción frente a un envejecimiento durante 24 horas en loción mostró una reducción de aproximadamente el 17%. Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio después de un envejecimiento durante 24 horas en loción frente a un envejecimiento durante 96 horas en loción mostró un aumento de aproximadamente el 4%. Estos resultados muestran que el aglutinante KSR8845 ha detenido la degradación en loción después de aproximadamente 24 horas con una reducción total de la resistencia en húmedo en la dirección transversal desde la inmersión de 1-2 segundos hasta el envejecimiento durante 72 horas en loción de aproximadamente el 14%. Las muestras 166-28 y 166-30 pasaron la prueba en matraz de agitación FG511.1 quedando el 1% de fibra sobre el tamiz de 12 mm para cada una. La muestra 166-29 no pasó la prueba en matraz de agitación FG511.1 quedando el 12% de fibra sobre el tamiz de 12 mm. Las muestras 166-28, 166-29 y 166-30 tenían una prueba en matraz de agitación FG511.1 promedio de aproximadamente el 5% que quedaba sobre el tamiz de 12 mm que pasa la prueba.
Las muestras 167-1 a las muestras 167-10 con aglutinante Dow KSR8855 tenían una resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio después de una inmersión de 1-2 segundos en loción de 162 gpl. Las muestras 167-11 a las muestras 167-20 con aglutinante Dow KSR8855 tenían una resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio después de un envejecimiento durante 24 horas en loción de 130 gpl. Las muestras 167-21 a las muestras 167-30 con aglutinante Dow KSR8855 tenían una resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio después de un envejecimiento durante 72 horas en loción de 118 gpl. Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio después de una inmersión de 1-2 segundos en loción frente a un envejecimiento durante 24 horas en loción mostró una reducción de aproximadamente el 20%. Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio después de un envejecimiento durante 24 horas en loción frente a un envejecimiento durante 96 horas en loción mostró una reducción adicional de aproximadamente el 9%. Estos resultados muestran que el aglutinante KSR8855 ha ralentizado la velocidad de degradación, pero no ha detenido la degradación en loción. Estos resultados muestran que el aglutinante KSR8855 tiene una reducción total de la resistencia en húmedo en la dirección transversal desde la inmersión de 1-2 segundos hasta el envejecimiento durante 72 horas en loción de aproximadamente el 27%. Todas las muestras 167-31, 167-2 y 166-33 pasaron la prueba en matraz de agitación FG511.1 quedando del 1% al 5% de fibra sobre el tamiz de 12 mm para cada una.
EJEMPLO 21: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables desechables en el inodoro
Se prepararon toallitas según la invención y se sometieron a prueba para determinar diversos parámetros incluyendo el gramaje, calibre, prueba en matraz de agitación FG511.1 después de 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart, resistencia en húmedo en la dirección transversal después de una inmersión rápida en loción exprimida de loción de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart, resistencia en húmedo en la dirección transversal después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart a una temperatura de 40°C y resistencia en húmedo en la dirección transversal después de aproximadamente 72 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart a una temperatura de 40°C.
MÉTODOS/MATERIALES: Se produjeron todas las muestras 168-169 en una línea piloto de deposición por aire. Se facilita la composición de las muestras 168-169 con aglutinante Dow KSR8758 en las tablas 192-193. Se variaron el tipo y nivel de las materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y propiedades dispersables-desechables en el inodoro. Se curaron todas las muestras a 175°C en un horno de circulación de aire de línea piloto.
5
10
15
20
25
Tabla 192. Muestra 168 (aglutinante Dow KSR8758 y sin fibra bicomponente)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8758 6,5 10,0
1
Pasta EO1123 de Buckeye Technologies 52,0 80,0
Inferior
Dow KSR8758 6,5 10,0
Total 65,0 100
Tabla 193. Muestra 169 (aglutinante Dow KSR8758 con fibra bicomponente)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8758 2,3 3,6
1
Fibra bicomponente 1661 T255 de Trevira Merge, 2,2 dtex x 6 mm 3,0 4,6
Pasta EO1123 de Buckeye Technologies
8,2 12,6
2
Pasta EO1123 de Buckeye Technologies 14,3 22,1
3
Fibra bicomponente 1661 T255 de Trevira Merge, 2,2 dtex x 6 mm 5,6 8,6
Pasta EO1123 de Buckeye Technologies
29,2 45,0
Inferior
Dow KSR8758 2,3 3,5
Total 64,9 100,0
RESULTADOS: Se llevó a cabo un análisis de lotes de producto en cada muestra. Se realizaron el gramaje, calibre, resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal en loción en un estudio de envejecimiento y prueba en matraz de agitación FG511.1 después del envejecimiento.
Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en la dirección transversal con una inmersión rápida (1-2 segundos) en loción de Parents Choice de Wal-Mart para la muestra 168 con aglutinante Dow KSR8758 y sin fibra bicomponente se facilitan en la tabla 194 y la muestra 169 con aglutinante Dow KSR8758 y fibra bicomponente se facilita en la tabla 195. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en la dirección transversal después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción de Parents Choice de Wal-Mart a 40°C para la muestra 168 con aglutinante Dow KSR8758 y sin fibra bicomponente se facilitan en la tabla 196 y la muestra 169 con aglutinante Dow KSR8758 y fibra bicomponente se facilita en la tabla 197. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en la dirección transversal después de aproximadamente 72 horas de envejecimiento en loción de Parents Choice de Wal-Mart a 40°C para la muestra 168 con aglutinante Dow KSR8758 y sin fibra bicomponente se facilita en la tabla 198 y la muestra 169 se facilita en la tabla 199.
Los resultados del análisis de lotes de producto para la prueba en matraz de agitación FG511.1 después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción de Parents Choice de Wal-Mart a 40°C para la muestra 168 con aglutinante Dow KSR8758 y sin fibra bicomponente se facilita en la tabla 200 y la muestra 169 con aglutinante Dow KSR8758 y fibra bicomponente se facilita en la tabla 201.
Tabla 194. Aglutinante Dow KSR8758 sin fibra bicomponente, inmersión rápida en loción
Muestra 168
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 168-1
0,60 60,9 198 141
Muestra 168-2
0,60 61,8 194 136
Muestra 168-3
0,68 63,1 206 160
Muestra 168-4
0,64 63,8 219 159
Muestra 168-5
0,68 65,4 199 149
Muestra 168-6
0,66 66,0 201 145
Muestra 168-7
0,64 67,1 209 144
Muestra 168-8
0,70 66,7 204 155
Muestra 168-9
0,72 67,2 191 148
Muestra 168-10
0,74 65,1 186 153
Tabla 195. Aglutinante Dow KSR8758 con fibra bicomponente, inmersión rápida en loción
Muestra 169
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 169-1
1,16 63,5 129 170
Muestra 169-2
1,14 67,3 171 209
Muestra 169-3
1,22 65,4 174 234
Muestra 169-4
1,02 65,6 155 174
Muestra 169-5
1,12 64,8 164 205
Muestra 169-6
1,08 64,2 133 162
Muestra 169-7
1,22 64,0 157 216
Muestra 169-8
1,14 62,9 144 189
Muestra 169-9
1,06 62,5 148 181
Muestra 169-10
1,12 61,0 140 186
5 Tabla 196. Aglutinante Dow KSR8758 sin fibra bicomponente, envejecimiento durante 24 horas en loción
Muestra 168
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 168-11
0,64 63,9 193 140
Muestra 168-12
0,64 63,1 195 143
Muestra 168-13
0,64 64,9 187 133
Muestra 168-14
0,64 63,4 184 134
Muestra 168-15
0,64 61,6 190 143
Muestra 168-16
0,66 62,8 178 135
Muestra 168-17
0,64 62,9 185 136
Muestra 168-18
0,64 62,0 192 143
Muestra 168-19
0,58 61,7 194 132
Muestra 168-20
0,60 62,2 201 140
Tabla 197. Aglutinante Dow KSR8758 con fibra bicomponente, envejecimiento durante 24 horas en loción
Muestra 169
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 169-11
1,14 66,2 149 185
Muestra 169-12
0,98 62,9 133 150
Muestra 169-13
1,00 61,4 148 174
Muestra 169-14
0,94 63,6 166 177
Muestra 169-15
1,18 66,8 172 219
Muestra 169-16
1,06 65,8 162 188
Muestra 169-17
1,10 62,9 155 196
Muestra 169-18
1,04 63,6 153 181
Muestra 169-19
1,14 69,5 175 207
Muestra 169-20
1,12 67,7 157 188
Tabla 198. Aglutinante Dow KSR8758 sin fibra bicomponente, envejecimiento durante 72 horas en loción
Muestra 168
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 168-21
0,64 62,5 186 138
Muestra 168-22
0,70 67,0 209 158
Muestra 168-23
0,68 68,6 204 146
Muestra 168-24
0,72 65,7 198 157
Muestra 168-25
0,72 65,3 181 144
Muestra 168-26
0,68 64,3 180 137
Muestra 168-27
0,68 65,7 180 135
Muestra 168-28
0,70 65,5 192 148
Muestra 168-29
0,74 65,6 185 151
Muestra 168-30
0,66 64,6 181 134
5 Tabla 199. Aglutinante Dow KSR8758 con fibra bicomponente, envejecimiento durante 72 horas en loción
Muestra 169
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 169-21
1,08 63,3 155 191
Muestra 169-22
1,18 63,5 156 209
Muestra 169-23
0,94 62,4 146 159
Muestra 169-24
0,94 62,2 124 135
Muestra 169-25
1,04 62,9 150 179
Muestra 169-26
1,12 63,4 144 184
Muestra 169-27
1,16 63,7 147 193
Muestra 169-28
1,00 62,6 150 173
Muestra 169-29
1,18 63,1 150 203
Muestra 169-30
1,00 64,5 147 165
Tabla 200. Aglutinante Dow KSR8758 con fibra bicomponente, prueba en matraz de agitación FG511.1 después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento
10
Muestra 168
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) Prueba en matraz de agitación FG511.1 (tanto por ciento que queda sobre tamiz de 12 mm)
Muestra 168-31
0,74 58 2
Muestra 168-32
0,78 65 24
Muestra 168-33
0,76 66 71
Tabla 201. Aglutinante Dow KSR8758 sin fibra bicomponente, prueba en matraz de agitación FG511.1 después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento
Muestra 169
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) Prueba en matraz de agitación FG511.1 (tanto por ciento que queda sobre tamiz de 12 mm)
Muestra 169-1
1,32 63 47
Muestra 169-2
1,34 60 49
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Muestra 169-3
1,36 63 60
DISCUSIÓN: Las muestras 168-1 a las muestras 168-10 con aglutinante Dow KSR8758 y sin fibra bicomponente tenían una resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio después de una inmersión de 12 segundos en loción de aproximadamente 149 gpl. Las muestras 168-11 a las muestras 168-20 con aglutinante Dow KSR8758 y sin fibra bicomponente tenían una resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio después de un envejecimiento durante 24 horas en loción de 138 gpl. Las muestras 168-21 a las muestras 168-30 con aglutinante Dow KSR8578 y sin fibra bicomponente tenían una resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio después de un envejecimiento durante 72 horas en loción de 145 gpl. Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio después de una inmersión de 1-2 segundos en loción frente a un envejecimiento durante 24 horas en loción mostró una reducción de aproximadamente el 7%. Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio después de un envejecimiento durante 24 horas en loción frente a un envejecimiento durante 96 horas en loción mostró un aumento de aproximadamente el 5%. Estos resultados muestran que el aglutinante KSR8845 ha detenido la degradación en loción después de aproximadamente 24 horas con una reducción total de la resistencia en húmedo en la dirección transversal desde la inmersión de 1-2 segundos hasta el envejecimiento durante 72 horas en loción de aproximadamente el 3%. Las muestras 168-31 pasaron la prueba en matraz de agitación FG511.1 quedando el 2% de fibra sobre el tamiz de 12 mm. Las muestras 168-32 y la muestra 168-33 no pasaron la prueba en matraz de agitación FG511.1. Las muestras 168-31, 168-32 y 168-33 tenían una prueba en matraz de agitación FG511.1 promedio de aproximadamente el 32% que quedaba sobre el tamiz de 12 mm que no pasa la prueba.
Las muestras 169-1 a las muestras 169-10 con aglutinante Dow KSR8758 y con fibra bicomponente tenían una resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio después de una inmersión de 1-2 segundos en loción de aproximadamente 193 gpl. Las muestras 169-11 a las muestras 169-20 con aglutinante Dow KSR8758 y con fibra bicomponente tenían una resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio después de un envejecimiento durante 24 horas en loción de 187 gpl. Las muestras 169-21 a las muestras 169-30 con aglutinante Dow KSR8578 y con fibra bicomponente tenían una resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio después de un envejecimiento durante 72 horas en loción de 179 gpl. Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio después de una inmersión de 1-2 segundos en loción frente a un envejecimiento durante 24 horas en loción mostró una reducción de la resistencia de aproximadamente el 3%. Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio después de un envejecimiento durante 24 horas en loción frente a un envejecimiento durante 96 horas en loción mostró una reducción de la resistencia de aproximadamente el 4%. Estos resultados muestran que el aglutinante KSR8758 con fibra bicomponente continúa la degradación lentamente después de 24 horas con una reducción total de la resistencia en húmedo en la dirección transversal desde la inmersión de 1-2 segundos hasta el envejecimiento durante 72 horas en loción de aproximadamente el 7%. Las muestras 169-31, 169-32 y 16933 no pasaron ninguna la prueba en matraz de agitación FG511.1 quedando aproximadamente el 52% de fibra sobre el tamiz de 12 mm.
EJEMPLO 22: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables desechables en el inodoro
Se prepararon toallitas según la invención y se sometieron a prueba para determinar diversos parámetros incluyendo el gramaje, calibre, prueba en matraz de agitación FG511.1 después de 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart, resistencia en húmedo en la dirección transversal después de una inmersión rápida en loción exprimida de loción de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart, resistencia en húmedo en la dirección transversal después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart a una temperatura de 40°C y resistencia en húmedo en la dirección transversal después de aproximadamente 72 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés Parents Choice de Wal-Mart a una temperatura de 40°C.
MÉTODOS/MATERIALES: Se produjeron todas las muestras 170-171 en una línea piloto de deposición por aire. Se facilita la composición de las muestras 170-171 con aglutinante Dow KSR8855 en las tablas 202-203. Se variaron el tipo y nivel de las materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y propiedades dispersables-desechables en el inodoro. Se curaron todas las muestras a 175°C en un horno de circulación de aire de línea piloto.
Tabla 202. Muestra 170 (aglutinante Dow KSR8855 y sin fibra bicomponente)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8855 6,5 10,0
1
Buckeye Technologies 52,0 80,0
Pasta EO1123
5
10
15
20
25
Inferior
Dow KSR8855 6,5 10,0
Total 65,0 100
Tabla 203. Muestra 171 (aglutinante Dow KSR8855 con fibra bicomponente)
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8855 2,3 3,6
1
Fibra bicomponente 1661 T255 de Trevira Merge, 2,2 dtex x 6 mm 3,0 4,6
Pasta EO1123 de Buckeye Technologies
8,2 12,6
2
Buckeye Technologies EO 1123 pasta 14,3 22,1
3
Fibra bicomponente 1661 T255 de Trevira Merge, 2,2 dtex x 6 mm 5,6 8,6
Pasta EO1123 de Buckeye Technologies
29,2 45,0
Inferior
Dow KSR8855 2,3 3,5
Total 64,9 100,0
RESULTADOS: Se llevó a cabo un análisis de lotes de producto en cada muestra. Se realizaron el gramaje, calibre, resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal en loción en un estudio de envejecimiento y prueba en matraz de agitación FG511.1 después del envejecimiento.
Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en la dirección transversal con una inmersión rápida (1-2 segundos) en loción de Parents Choice de Wal-Mart para la muestra 170 con aglutinante Dow KSR8855 y sin fibra bicomponente se facilitan en la tabla 204 y la muestra 171 con aglutinante Dow KSR8855 y fibra bicomponente se facilita en la tabla 205. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en la dirección transversal después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción de Parents Choice de Wal-Mart a 40°C para la muestra 170 con aglutinante Dow KSR8855 y sin fibra bicomponente se facilitan en la tabla 206. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en la dirección transversal después de aproximadamente 72 horas de envejecimiento en loción de Parents Choice de Wal-Mart a 40°C para la muestra 170 con aglutinante Dow KSR8855 y sin fibra bicomponente se facilitan en la tabla 207 y la muestra 171 se facilita en la tabla 208.
Los resultados del análisis de lotes de producto para la prueba en matraz de agitación FG511.1 después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción de Parents Choice de Wal-Mart a 40°C para la muestra 170 con aglutinante Dow KSR8855 y sin fibra bicomponente se facilitan en la tabla 209 y la muestra 171 con aglutinante Dow KSR8855 y fibra bicomponente se facilita en la tabla 210.
Tabla 204. Aglutinante Dow KSR8855 sin fibra bicomponente, inmersión rápida en loción
Muestra 170
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 170-1
0,82 63 170 159
Muestra 170-2
0,80 62 179 168
Muestra 170-3
0,76 62 180 158
Muestra 170-4
0,80 64 183 165
Muestra 170-5
0,78 62 182 166
Muestra 170-6
0,76 62 167 147
Muestra 170-7
0,84 64 164 156
Muestra 170-8
0,86 65 169 162
Muestra 170-9
0,80 65 182 161
Muestra 170-10
0,78 64 176 156
Tabla 205. Aglutinante Dow KSR8855 con fibra bicomponente, inmersión rápida en loción
Muestra 171
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 171-1
1,00 71 289 294
Muestra 171-2
0,92 71 281 262
Muestra 171-3
0,96 69 268 269
Muestra 171-4
0,82 69 248 214
Muestra 171-5
0,82 70 243 207
Muestra 171-6
0,82 69 230 196
Muestra 171-7
0,98 71 249 250
Muestra 171-8
0,90 67 246 238
Muestra 171-9
0,98 68 268 280
Muestra 171-10
0,96 70 262 260
Tabla 206. Aglutinante Dow KSR8855 sin fibra bicomponente, envejecimiento durante 24 horas en loción
Muestra 170
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 170-11
0,80 66 150 132
Muestra 170-12
0,86 64 158 152
Muestra 170-13
0,80 65 165 147
Muestra 170-14
0,78 62 148 135
Muestra 170-15
0,80 64 162 147
Muestra 170-16
0,78 63 164 147
Muestra 170-17
0,78 64 170 149
Muestra 170-18
0,88 66 170 165
Muestra 170-19
0,82 65 172 157
5
Tabla 207. Aglutinante Dow KSR8855 sin fibra bicomponente, envejecimiento durante 72 horas en loción
Muestra 170
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl)
Muestra 170-21
0,80 65 159 141
Muestra 170-22
0,84 66 129 119
Muestra 170-23
0,80 64 161 146
Muestra 170-24
0,80 65 172 153
Muestra 170-25
0,88 66 156 151
Muestra 170-26
0,80 66 160 139
Muestra 170-27
0,84 66 165 152
Muestra 170-28
0,82 63 168 158
Muestra 170-29
0,74 63 170 145
Muestra 170-30
0,78 63 168 150
Tabla 208. Aglutinante Dow KSR8855 con fibra bicomponente, envejecimiento durante 72 horas en loción
10
Muestra 171
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) Normalizada
Muestra 171-11
0,82 69 249 213
Muestra 171-12
0,94 70 265 258
5
10
15
20
25
30
35
Muestra 171-13
0,96 68 242 247
Muestra 171-14
0,84 68 238 212
Muestra 171-15
0,90 69 238 223
Muestra 171-16
1,00 67 232 249
Muestra 171-17
0,92 67 240 237
Muestra 171-18
0,90 68 212 204
Muestra 171-19
0,94 71 269 256
Muestra 171-20
1,00 74 279 271
Tabla 209. Aglutinante Dow KSR8855 con fibra bicomponente, prueba en matraz de agitación FG511.1 después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento
Muestra 171
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) Prueba en matraz de agitación FG511.1 (tanto por ciento que queda sobre tamiz de 12 mm)
Muestra 171-21
1,32 71,6 86
Muestra 171-22
1,34 67,7 86
Muestra 171-23
1,36 69,5 91
Tabla 210. Aglutinante Dow KSR8855 sin fibra bicomponente, prueba en matraz de agitación FG511.1 después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento
Muestra 170
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) Prueba en matraz de agitación FG511.1 (tanto por ciento que queda sobre tamiz de 12 mm)
Muestra 170-31
0,96 62,0 0,0
Muestra 170-32
0,98 63,4 0,0
Muestra 170-33
0,90 66,1 0,0
DISCUSIÓN: Las muestras 170-1 a las muestras 170-10 con aglutinante Dow KSR8855 y sin fibra bicomponente tenían una resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio después de una inmersión de 12 segundos en loción de aproximadamente 160 gpl. Las muestras 170-11 a las muestras 170-20 con aglutinante Dow KSR8855 y sin fibra bicomponente tenían una resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio después de un envejecimiento durante 24 horas en loción de 148 gpl. Las muestras 170-21 a las muestras 170-30 con aglutinante Dow KSR8855 y sin fibra bicomponente tenían una resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio después de un envejecimiento durante 72 horas en loción de 145 gpl. Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio después de una inmersión de 1-2 segundos en loción frente a un envejecimiento durante 24 horas en loción mostró una reducción de la resistencia de aproximadamente el 7%. Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio después de un envejecimiento durante 24 horas en loción frente a un envejecimiento durante 96 horas en loción mostró una reducción de la resistencia de aproximadamente el 2%. Estos resultados muestran que el aglutinante KSR8855 ha detenido esencialmente la degradación en loción después de aproximadamente 24 horas con una reducción total de la resistencia en húmedo en la dirección transversal desde la inmersión de 1-2 segundos hasta el envejecimiento durante 72 horas en loción de aproximadamente el 9%. Todas las muestras 17031, 170-32 y 170-33 pasaron la prueba en matraz de agitación FG511.1 quedando el 0% de fibra sobre el tamiz de 12 mm.
Las muestras 171-1 a las muestras 171-10 con aglutinante Dow KSR8855 y con fibra bicomponente tenían una resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio después de una inmersión de 1-2 segundos en loción de aproximadamente 247 gpl. Las muestras 171-11 a las muestras 171-20 con aglutinante Dow KSR8855 y sin fibra bicomponente tenían una resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio después de un envejecimiento durante 72 horas en loción de 237 gpl. Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio después de una inmersión de 1-2 segundos en loción frente a un envejecimiento durante 72 horas en loción mostró una reducción de la resistencia de aproximadamente el 4%. Estos resultados muestran que el aglutinante KSR8855 con fibra bicomponente tiene poca degradación con respecto a la resistencia en húmedo en la dirección transversal inicial de la prueba de inmersión de 1-2 segundos. Las muestras 171-21, 171-22 y 171-23 no pasaron ninguna la prueba en matraz de agitación FG511.1 quedando un promedio de aproximadamente el 88% de fibra sobre el tamiz de 12 mm.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
EJEMPLO 23: Efecto de fibras de pasta de celulosa modificadas con compuesto de metal polivalente sobre la resistencia a la tracción en húmedo de hojas de toallitas unidas con aglutinante de VAE reemplastable
Materiales: Se usaron los siguientes materiales principales en el presente ejemplo.
(i) Fibras de pasta de celulosa húmedas, no secadas nunca a una consistencia del 37%, fabricadas por Buckeye Technologies Inc.,
(ii) Disolución acuosa de sulfato de aluminio a una concentración del 48,5%, suministrada por General Chemical,
(iii) Emulsión de aglutinante reempastable Vinnapas EP907 suministrada por Wacker.
Preparación de fibras de pasta de celulosa modificadas:
Se colocó pasta de celulosa húmeda, no secada nunca, en una cantidad de 437 g, en un cubo de 5 galones lleno de agua y se agitó durante 10 min. Se llevó el pH de la suspensión a aproximadamente 4,0 con disolución acuosa al 10% de H2SO4. Se añadió disolución acuosa de sulfato de aluminio, en una cantidad de 29,1 g, a la suspensión y se continuó con la agitación durante 20 min más. Después de esto, se añadió una disolución acuosa al 5% de NaOH a la suspensión para llevar el pH hasta 5,7. Se usó la suspensión resultante para producir una hoja de pasta de celulosa en un formador de hojas de prueba dinámico de laboratorio.
Se prensó la hoja de pasta de celulosa todavía mojada, así producida con una prensa de laboratorio varias veces en primer lugar con una menor presión, luego con una mayor presión con el fin de retirar el agua en exceso. Entonces se secó la hoja de pasta de celulosa en un secador de tambor de laboratorio calentado hasta 110°C.
El gramaje de la hoja de pasta de celulosa secada fue de aproximadamente 730 g/m2 y su densidad fue de aproximadamente 0,55 g/cm3.
Se repitió todo el procedimiento descrito anteriormente dos veces usando diversas cantidades de disolución acuosa de sulfato de aluminio. Además, se preparó una hoja de pasta de celulosa de control usando pasta de celulosa Foley Fluffs® no secada nunca sin tratamiento adicional con ninguno de los productos químicos mencionados anteriormente. Se analizaron las muestras de fibra de pasta de celulosa así preparadas en forma de hojas para determinar el contenido de aluminio usando un espectrómetro de emisión óptica ICP, Varian 735-ES. Los resultados de este análisis se resumen en la tabla 211.
Tabla 211. Contenido de aluminio en muestras de fibra de pasta de celulosa
Muestra
Contenido de aluminio (ppm)
Muestra 1
Control sin tratar
Muestra 2
5450
Muestra 3
6220
Muestra 4
8900
Preparación de muestras de hojas de toallitas para la evaluación de la resistencia a la tracción en húmedo:
Se acondicionaron las cuatro hojas de pasta de celulosa con diversos contenidos de aluminio y una sin aluminio, descritas anteriormente durante la noche a 22°C y humedad relativa del 50%. Se disgregaron las hojas de pasta de celulosa usando un disgregador de hojas de pasta Cell Mill™ de Kamas, fabricado por Kamas Industri AB de Suecia. Después de la disgregación de las hojas de pasta de celulosa se obtuvieron cuatro muestras de copos independientes a partir de cada hoja de pasta de celulosa individual. Se usó un aparato de formación en húmedo de laboratorio, personalizado para formar hojas de toallitas a partir de cada una de las muestras de fibras húmedas preparadas. El aparato de formación en húmedo de laboratorio para producir las hojas de toallitas se ilustra en la figura 17. El método de producción general de la hoja de toallitas es tal como sigue:
Se pesan las muestras de copos obtenidas al disgregar la hoja de pasta de celulosa en una cantidad de 4,53 g cada una y se empapa cada muestra pesada por separado en agua durante la noche. Al día siguiente, se transfiere cada una de las muestras de fibras húmedas resultantes al recipiente 8 y se dispersan en agua. El volumen de la suspensión se ajusta en ese punto con agua de modo que el nivel de la dispersión en el recipiente 8 esté a una altura de 9 3/8 pulgadas (23,8 cm). Posteriormente, se mezcla la fibra además con el agitador 1 de metal. Entonces se drena completamente el agua del recipiente y se forma una hoja de toallitas húmeda sobre una criba de 100 de malla 26. Se usa posteriormente la caja 14 de vacío ranurada para retirar el agua en exceso de la hoja arrastrando la
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10
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45
50
criba de 100 de malla con la hoja húmeda a través de la ranura de vacío. Cada hoja de toallitas cuando está todavía sobre la criba se seca luego sobre el secador de tambor de laboratorio.
Las muestras de hojas de toallitas así preparadas tenían una forma cuadrada con dimensiones de 12 pulgadas por 12 pulgadas (o de 30,5 cm por 30,5 cm). Se preparó una emulsión de Vinnapas EP907 a un contenido de sólidos del 10% y se pulverizaron 7,50 g de esta emulsión sobre un lado de cada una de las hojas de toallitas. Entonces se secó cada hoja de toallitas así tratada en un horno de convección de laboratorio a 150°C durante 5 min. A continuación, se pulverizó el otro lado de cada hoja de toallitas con 7,50 g de la emulsión al 10% de Vinnapas EP907 y se secó cada hoja de toallitas tratada de nuevo en el horno de 150°C durante 5 min. Se midió el calibre de las hojas de toallitas tratadas secadas usando un medidor de grosor de Ames, n.° de modelo: BG2110-0-04. El calibre objetivo de las hojas de toallitas preparadas fue de 1 mm. Se usó el mismo calibre objetivo para todas las hojas de toallitas preparadas en este ejemplo y en todos los demás ejemplos en los que se produjeron las hojas de toallitas usando el aparato de formación en húmedo de laboratorio. Siempre que el calibre de las muestras preparadas en el presente ejemplo y todos los demás de dichos ejemplos fue sustancialmente mayor del objetivo de 1 mm, entonces se prensaron las muestras adicionalmente en una prensa de laboratorio para lograr el calibre de 1 mm objetivo.
Medición de la resistencia a la tracción de las hojas de toallitas tratadas:
Entonces se cortaron las muestras de hojas de toallitas tratadas secadas en tiras que tenían la anchura de 1 pulgada (o 25 mm) y la longitud de 4 pulgadas (o 100 mm). Se empapó cada tira durante 10 s en la loción exprimida de las toallitas para bebés Parent’s Choice de Wal-Mart. Inmediatamente después de empapar la tira en la loción durante 10 s se midió su resistencia a la tracción usando un aparato de prueba de Instron, n.° de modelo 3345 fijándose la velocidad de prueba a 12 pulgadas / min (o 300 mm / min) y una célula de carga de 50 N. La figura 18 ilustra el efecto del contenido de aluminio en la fibra de celulosa usada para la preparación de las hojas de toallitas sobre la resistencia a la tracción de las hojas de toallitas después de empaparlas en la loción durante 10 s.
Se ha descubierto que cuanto más aluminio está contenido en la fibra de celulosa, mayor es la resistencia a la tracción de la hoja de toallitas correspondiente. Este descubrimiento muestra que la integridad de la hoja de toallitas puede controlarse modificando la reactividad de la pasta de celulosa que se usa para formar la hoja de toallitas.
EJEMPLO 24. Efecto de la fibra de pasta de celulosa modificada sobre la resistencia a la tracción en húmedo y dispersabilidad de hojas de toallitas unidas con aglutinante de VAE reemplastable
Materiales. Se usaron los siguientes materiales principales en el presente ejemplo.
• (i) EO1123, fibras de pasta de celulosa experimentales usadas como control, fabricadas por Buckeye Technologies Inc.,
• (ii) FFLE+, fibras de pasta de celulosa modificadas comerciales en forma de hoja fabricadas por Buckeye Technologies Inc., y
• (iii) Emulsión de aglutinante reempastable Vinnapas EP907 suministrada por Wacker.
Producción a escala piloto de hojas de toallitas experimentales. Se produjeron muestras de hojas de toallitas en una línea de formación de tambor de deposición por aire a escala piloto. Las composiciones objetivo de las muestras 5 y 6 preparadas se muestran en la tabla 212 y en la tabla 213.
Tabla 212. Muestra 5
Sistema de dosificación
Materia prima Gramaje % en peso
Pulverización de superficie 1
Vinnapas EP907 al 10% de sólidos 8,1 (seco) 12,5
Cabezal de formación 1
Pasta EO1123 24,4 37,5
Cabezal de formación 2
Pasta EO1123 24,4 37,5
Pulverización de superficie 2
Vinnapas EP907 al 10% de sólidos 8,1 (seco) 12,5
Total 65 100
Tabla 213. Muestra 6
Sistema de dosificación
Materia prima Gramaje (g/m2) % en peso
Pulverización de superficie 1
Vinnapas EP907 al 10% de sólidos 8,1 (seco) 12,5
5
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25
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40
45
50
55
Cabezal de formación 1
Pasta FFLE+ 24,4 37,5
Cabezal de formación 2
Pasta FFLE+ 24,4 37,5
Pulverización de superficie 2
Vinnapas EP907 al 10% de sólidos 8,1 (seco) 12,5
Total 65 100
Con el fin de garantizar un curado completo de las muestras 5 y 6 se calentaron adicionalmente en el horno de convección de laboratorio a 150°C durante 15 min. Se midió el calibre de las muestras 5 y 6 usando un medidor de grosor de Ames, n.° de modelo: BG2110-0-04. El calibre de estas muestras de las hojas de toallitas varió desde aproximadamente 0,8 mm hasta aproximadamente 1,0 mm.
Medición de la resistencia a la tracción de las muestras 5 y 6:
Se cortaron las muestras 5 y 6 totalmente curadas de las hojas de toallitas en la dirección transversal a la máquina en tiras que tenían la anchura de 1 pulgada (o 25 mm) y la longitud de 4 pulgadas (o 100 mm). Se empapó cada tira en la loción exprimida de las toallitas para bebés Parent’s Choice de Wal-Mart. Se empaparon las tiras en la loción durante 24 h a 40°C. Después de eso, se sometieron a prueba las tiras húmedas para determinar su resistencia a la tracción usando el instrumento y el procedimiento descritos en el ejemplo 23. La figura 19 ilustra la diferencia entre las resistencias a la tracción medidas de las muestras 5 y 6. Se descubrió que la muestra 6 que contenía la fibra de pasta de celulosa FFLE+ tenía una mayor resistencia a la tracción en húmedo después de empaparse en la loción que la resistencia a la tracción correspondiente de la muestra 5 que contenía la fibra de pasta de celulosa EO1123. Este hallazgo significa que la FFLE+, que es una fibra de pasta de celulosa modificada, tiene un efecto positivo sobre las propiedades de unión del aglutinante Vinnapas EP907 en comparación con el efecto ejercido por la fibra de pasta de celulosa EO1123 de control.
Medición de la dispersabilidad de las muestras 5 y 6:
Se midió la dispersabilidad de las muestras 5 y 6 según la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las directrices de INDA. Antes de las pruebas, se empaparon las muestras en la loción exprimida de las toallitas para bebés Parent’s Choice de Wal-Mart. La cantidad de la loción usada para cada muestra fue 3,5 veces el peso de la muestra. Cada muestra tenía una forma rectangular con la anchura de 4 pulgadas (o 10,2 cm) y la longitud de 4 pulgadas (o 10,2 cm). Se añadió la loción a las hojas, se masajeó suavemente en el material y se almacenó durante la noche. Luego se desecharon las muestras a través del inodoro de prueba una vez y se recogieron. Luego se colocaron en el tubo del aparato de prueba de tubo basculante de dispersabilidad. Se llevó a cabo la prueba de dispersabilidad usando 240 ciclos de movimientos repetidos del tubo basculante que contenía las muestras sometidas a prueba. Después de cada prueba, se colocó la muestra sobre una criba y se lavó con una corriente de agua tal como se especifica por la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las directrices de INDA. Luego se recogió el material residual de la criba y se secó a 105°C durante 1 hora. La figura 20 ilustra los resultados mostrando la dispersabilidad en tanto por ciento, es decir el porcentaje del material disgregado de las muestras 5 y 6 que pasó a través de la criba del aparato de prueba de tubo basculante. Puede observarse que ambas muestras presentaron una dispersabilidad relativamente alta. Para comparación, la hoja de toallitas normal tal como las toallitas húmedas Parent Choice comerciales tiene una dispersabilidad de aproximadamente el 0%.
EJEMPLO 25. Efecto de fibra de pasta de celulosa modificada sobre la resistencia a la tracción en húmedo y dispersabilidad de hojas de toallitas de tres capas unidas con aglutinante de VAE reemplastable
Materiales: Se usaron los siguientes materiales principales en el presente ejemplo:
(i) EO1123, fibras de pasta de celulosa experimentales usadas como control, fabricadas por Buckeye Technologies Inc.,
(ii) FFLE+, fibras de pasta de celulosa modificadas comerciales en forma de hoja fabricadas por Buckeye Technologies Inc.,
(iii) Emulsión de aglutinante reempastable Vinnapas EP907 suministrada por Wacker, y
(iv) Fibra de aglutinante bicomponente 1661 de Trevira, 2,2 dtex, 6 mm de largo.
Producción a escala piloto de hojas de toallitas experimentales
Se produjeron muestras de hojas de toallitas en una línea de formación de tambor de deposición por aire a escala piloto. Las composiciones objetivo de las muestras preparadas 7 y 8 se muestran en la tabla 214 y en la tabla 215.
Tabla 214. Muestra 7
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30
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Sistema de dosificación
Materia prima Gramaje (g/m2) % en peso
Pulverización de superficie 1
Vinnapas EP907 al 10% de sólidos 2,3 (seco) 3,55
Cabezal de formación 1
Pasta EO1123 7,2 11,1
1661 de Trevira
3,7 5,7
Cabezal de formación 2
Pasta EO1123 14,3 22,0
Cabezal de formación 3
Pasta EO1 123 28,2 43,4
1661 de Trevira
6,9 10,7
Pulverización de superficie 2
Vinnapas EP907 al 10% de sólidos 2,3 (seco) 3,55
Total 65 100
Tabla 215. Muestra 8
Sistema de dosificación
Materia prima Gramaje (g/m2) % en peso
Pulverización de superficie 1
Vinnapas EP907 al 10% de sólidos 2,3 (seco) 3,55
Cabezal de formación 1
Pasta FFLE+ 7,2 11,1
1661 de Trevira
3,7 5,7
Cabezal de formación 2
Pasta FFLE+ 14,3 22,0
Cabezal de formación 3
Pasta FFLE+ 28,2 43,4
1661 de Trevira
6,9 10,7
Pulverización de superficie 2
Vinnapas EP907 al 10% de sólidos 2,3 (seco) 3,55
Total 65 100
Las muestras 7 y 8 se calentaron adicionalmente en el horno de convección de laboratorio a 1502C durante 15 min. El calibre de estas muestras de las hojas de toallitas varió desde aproximadamente 0,8 mm hasta aproximadamente 1,0 mm.
Medición de la resistencia a la tracción de las muestras 7 y 8:
Se cortaron las muestras 7 y 8 de las hojas de toallitas en la dirección transversal a la máquina en tiras que tenían la anchura de 1 pulgada (o 25 mm) y la longitud de 4 pulgadas (o 100 mm). Se empapó cada tira en la loción exprimida de las toallitas para bebés Parent’s Choice de Wal-Mart. Se empaparon las tiras en la loción durante 24 h a 40°C. Después de eso, se sometieron a prueba las tiras húmedas para determinar su resistencia a la tracción usando el instrumento y el procedimiento descrito en el ejemplo 23. La figura 21 ilustra la diferencia entre las resistencias a la tracción medidas de las muestras 7 y 8. Se encontró que la muestra 8 que contenía la fibra de pasta de celulosa FFLE+ tenía una mayor resistencia a la tracción en húmedo después de empaparse en la loción que la resistencia a la tracción correspondiente de la muestra 7 que contenía la fibra de pasta de celulosa EO1123. De nuevo, este hallazgo significa que FFLE+, que es una fibra de pasta de celulosa modificada, tiene un efecto positivo sobre las propiedades de unión del aglutinante Vinnapas EP907 en comparación con el efecto ejercido por la fibra de pasta de celulosa EO1123 de control. En este caso, la diferencia entre los efectos ejercidos por las dos fibras de pasta de celulosa no fue tan pronunciado como en el ejemplo 2 probablemente porque el contenido total del aglutinante Vinnapas EP907 en las muestras 7 y 8 fue mucho menor que en las muestras 5 y 6.
Medición de la dispersabilidad de las muestras 7 y 8:
Se midió la dispersabilidad de las muestras 7 y 8 en la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las directrices de INDA. Se llevó a cabo la prueba de dispersabilidad usando 240 ciclos de movimientos repetidos del tubo basculante que contenía las muestras sometidas a prueba. La figura 22 ilustra los resultados mostrando la dispersabilidad en tanto por ciento, es decir el porcentaje del material disgregado de las muestras 7 y 8 que pasó a través de la criba del aparato de prueba de tubo basculante. Puede observarse que ambas muestras presentaron una dispersabilidad relativamente alta.
EJEMPLO 26. Efecto de fibra de pasta de celulosa modificada con polímeros policatiónicos sobre la resistencia a la tracción en húmedo de hojas de toallitas unidas con aglutinante de VAE reemplastable
5
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15
20
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35
40
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50
55
60
65
Materiales. Se usaron los siguientes materiales principales en el presente ejemplo:
(i) Fibras de pasta de celulosa húmedas, no secadas nunca a una consistencia del 37%, fabricadas por Buckeye Technologies Inc.,
(ii) Emulsión de aglutinante reempastable Vinnapas EP907 suministrada por Wacker,
(iii) Disolución de Catiofast 159(A) polímero de poliamina suministrada por BASF, y
(iv) Disolución de Catiofast 269 poli(cloruro de dialildimetilamonio) suministrada por BASF.
Preparación de fibras de pasta de celulosa modificadas
Se colocó pasta de celulosa húmeda, no secada nunca, en una cantidad de 437 g, en un cubo de 5 galones lleno de agua y se agitó durante 10 min. Se añadió una disolución acuosa de Catiofast 159(A) a una concentración del 50% en una cantidad de 14,1 g, a la suspensión y se continuó con la agitación durante 20 min más. Se usó la suspensión resultante para producir una hoja de pasta de celulosa en un formador de hojas de prueba dinámico de laboratorio descrito en el ejemplo 23.
Se prensó la hoja de pasta de celulosa así producida y se secó de la misma manera tal como se describe en el ejemplo 23.
Se repitió el procedimiento descrito anteriormente usando, en lugar de la disolución Catiofast 159(A), una disolución acuosa de Catiofast 269 a una concentración del 40% en una cantidad de 17,7 g. Por tanto, se obtuvieron dos hojas de pasta de celulosa modificadas, es decir la muestra 9 que contenía Catiofast 159(A) y la muestra 10 que contenía Catiofast 269. También se preparó la muestra 1 descrita en el ejemplo 23 como muestra de hoja de pasta de celulosa sin tratar de control.
Preparación de las muestras de hojas de toallitas
Se acondicionaron las tres hojas de pasta de celulosa, es decir las muestras 1, 9 y 10 y luego se disgregaron de la misma manera tal como se describe en el ejemplo 1. Después de la disgregación de las hojas de pasta de celulosa, se obtuvieron tres muestras de copos independientes a partir de cada muestra de hoja de pasta de celulosa individual. Se usaron las muestras de copos obtenidas para producir hoja de toallitas de la misma manera tal como se describe en el ejemplo 23. Se preparó una emulsión de Vinnapas EP907 a un contenido de sólidos del 10% y se pulverizaron 7,50 g de esta emulsión sobre un lado de cada una de las hojas de toallitas. Entonces se secó cada hoja de toallitas así tratada en un horno de convección de laboratorio a 150°C durante 5 min. A continuación, se pulverizó el otro lado de cada hoja de toallitas con 7,50 g de la disolución de Vinnapas EP907 al 10% y se secó cada hoja de toallitas tratada de nuevo en el horno de 150°C durante 5 min.
Medición de la resistencia a la tracción de las hojas de toallitas tratadas
Entonces se cortaron las muestras de hojas de toallitas tratadas secadas en tiras que tenían la anchura de 1 pulgada (o 25 mm) y la longitud de 4 pulgadas (o 100 mm). Se empapó cada tira durante 10 s en la loción exprimida de las toallitas para bebés Parent’s Choice de Wal-Mart. Inmediatamente después de empapar la tira en la loción durante 10 s se midió su resistencia a la tracción de la misma manera tal como se describe en el ejemplo 23. La figura 23 ilustra el efecto de los polímeros Catiofast en la fibra de celulosa usada para la preparación de las hojas de toallitas sobre la resistencia a la tracción de las hojas de toallitas después de empaparlas en la loción durante 10 s. Se ha encontrado que las hojas de toallitas producidas con fibras de pasta de celulosa modificadas con los polímeros Catiofast tenían mayores resistencias a la tracción en húmedo que la resistencia a la tracción en húmedo de las hojas de toallitas producidas con las fibras de pasta de celulosa de control. Los resultados obtenidos indican que las fibras de celulosa modificadas con polímeros policatiónicos aumentan la capacidad de unión del aglutinante de VAR reempastable.
EJEMPLO 27. Efecto de fibra de pasta de celulosa modificada sobre la resistencia a la tracción en húmedo de hojas de toallitas unidas con aglutinante a base de uretano
Materiales. Se usaron los siguientes materiales principales en el presente ejemplo:
(i) EO1123, fibras de pasta de celulosa experimentales usadas como control, fabricadas por Buckeye Technologies Inc.,
(ii) FFLE+, fibras de pasta de celulosa modificadas comerciales en forma de hoja fabricadas por Buckeye Technologies Inc.,
(iii) Disolución de aglutinante a base de uretano WD4047 suministrada por HB Fuller,
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10
15
20
25
30
35
40
Producción a escala piloto de hojas de toallitas experimentales
Se produjeron muestras de hojas de toallitas en una línea de formación de tambor de deposición por aire a escala piloto. Las composiciones objetivo de las muestras preparadas 11 y 12 se muestran en la tabla 216 y en la tabla 217.
Tabla 216. Muestra 11
Sistema de dosificación
Materia prima Gramaje (g/m2) % en peso
Pulverización de superficie 1
WD4047 al 10% de sólidos 8,1 (seco) 12,5
Cabezal de formación 1
Pasta EO1123 24,4 37,5
Cabezal de formación 2
Pasta EO1123 24,4 37,5
Pulverización de superficie 2
WD4047 al 10% de sólidos 8,1 (seco) 12,5
Total 65 100
Tabla 217. Muestra 12
Sistema de dosificación
Materia prima Gramaje (g/m2) % en peso
Pulverización de superficie 1
WD4047 al 10% de sólidos 8,1 (seco) 12,5
Cabezal de formación 1
Pasta FFLE+ 24,4 37,5
Cabezal de formación 2
Pasta FFLE+ 24,4 37,5
Pulverización de superficie 2
WD4047 al 10% de sólidos 8,1 (seco) 12,5
Total 65 100
Las muestras 11 y 12 se calentaron adicionalmente en el horno de convección de laboratorio a 1502C durante 5 min. Se midió el calibre de las muestras 11 y 12 usando un medidor de grosor de Ames, n.° de modelo: BG2110-0-04. El calibre de estas muestras de las hojas de toallitas varió desde aproximadamente 0,7 mm hasta aproximadamente 0,9 mm.
Medición de la resistencia a la tracción de las muestras 11 y 12:
Se cortaron las muestras 11 y 12 de las hojas de toallitas en la dirección transversal a la máquina en tiras que tenían la anchura de 1 pulgada (o 25 mm) y la longitud de 4 pulgadas (o 100 mm). Se empapó cada tira en la loción exprimida de las toallitas para bebés Parent’s Choice de Wal-Mart. Se empaparon las tiras en la loción durante 24 h a 40°C. Después de eso, se sometieron a prueba las tiras húmedas para determinar su resistencia a la tracción usando el instrumento y el procedimiento descritos en el ejemplo 23. La figura 24 ilustra la diferencia entre las resistencias a la tracción medidas de las muestras 11 y 12. Se encontró que la muestra 12 que contenía la fibra de pasta de celulosa FFLE+ tenía una mayor resistencia a la tracción en húmedo después de empaparse en la loción que la resistencia a la tracción correspondiente de la muestra 11 que contenía la fibra de pasta de celulosa EO1123. Este hallazgo significa que FFLE+, que es una fibra de pasta de celulosa modificada, tiene un efecto más potente sobre las propiedades de unión del aglutinante WD4047 en comparación con el efecto ejercido por la fibra de pasta de celulosa EO1123 de control,
EJEMPLO 28. Efecto de fibras de celulosa modificadas con glicerol sobre la resistencia a la tracción en húmedo de hojas de toallitas unidas con aglutinante de VAE reticulable
Materiales. Se usaron los siguientes materiales principales en el presente ejemplo:
• (i) EO1123, fibras de pasta de celulosa experimentales usadas como control, fabricadas por Buckeye Technologies Inc.,
• (ii) FFLE+, fibras de pasta de celulosa modificadas comerciales en forma de hoja fabricadas por Buckeye Technologies Inc.,
• (iii) Emulsión de aglutinante de VAE Dur-O-Set Elite 22LV suministrada por Celanese,
• (iv) Glicerol, de calidad para laboratorio, valoración del 99,5%, suministrado por Mallinckrodt.
Preparación de hojas de toallitas
5
10
15
20
25
30
35
40
Se empaparon fibras de pasta de celulosa EO1123 en una cantidad de 4,53 g en agua durante aproximadamente un minuto. Luego se procesó la fibra húmeda resultante del mismo modo tal como se describe en el ejemplo 23 para producir unas hojas de toallitas, usando un aparato de formación en húmedo de laboratorio. Después de retirarse el agua en exceso con un componente de vacío del aparato de formación en húmedo de laboratorio, las hojas de toallitas, todavía húmedas se pulverizaron uniformemente en ambos lados con una cantidad total de 7,25 g de disolución acuosa de glicerol que contenía 0,25 g. Se secaron las muestras de hojas de toallitas así obtenidas en condiciones ambientales durante la noche. Luego se pulverizaron las hojas de toallitas así preparadas en un lado con 7,5 g de la emulsión de Dur-O-Set Elite 22LV al 10% diluido hasta un contenido de sólidos del 10%. A continuación, se curaron las hojas de toallitas obtenidas a 150°C durante 5 min. También se pulverizaron los otros lados de las hojas de toallitas obtenidas con 7,5 g de la misma disolución de aglutinante y las hojas de toallitas se curaron de nuevo a 150°C durante 5 min.
Se repitió el procedimiento descrito anteriormente usando las fibras de pasta de celulosa FFLE+ en vez de las fibras de pasta de celulosa EO1123.
Por tanto se obtuvieron las muestras 14 y 16 con un contenido objetivo de glicerol del 3% en peso total de la muestra de hoja de toallitas.
Además de las muestras anteriores, se prepararon dos muestras de hojas de toallitas de control 13 y 15 usando fibras de pasta de celulosa o bien EO1123 o bien FFLE+, respectivamente. En vez de usar disoluciones acuosas de glicerol en el procedimiento descrito anteriormente, sólo se usó agua para pulverizar hojas de toallitas todavía húmedas, formadas en húmedo. Como resultado, las muestras 13 y 15 no contenían ninguna cantidad de glicerol. Las composiciones de las muestras así producidas se resumen en la tabla 218.
Tabla 218. Las muestras 13-16
Muestra
Materia prima Gramaje (g/m2) % en peso
Muestra 13
Pasta EO1123 48,8 75,0
Dur-O-Set Elite 22LV al 10% de sólidos
16,2 (seco) 25,0
Total
65,0 100
Muestra 14
Pasta EO1123 48,1 71,8
Glicerol 2,7 4,0
Dur-O-Set Elite 22LV al 10% de sólidos
16,2 (seco) 24,2
Total
67,0 100
Muestra 15
Pasta FFLE+ 48,8 75
Dur-O-Set Elite 22LV al 10% de sólidos
16,2 (seco) 25
Total
65,0 100
Muestra 16
Pasta FFLE+ 48,1 71,8
Glicerol
2,7 4,0
Dur-O-Set Elite 22LV al 10% de sólidos
16,2 (seco) 24,2
Total
67,0 100
Mediciones de la resistencia a la tracción de las muestras 13-16
Se cortaron las muestras 13-16 en tiras que tenían la anchura de 1 pulgada (o 25 mm) y la longitud de 4 pulgadas (o 100 mm). Se empapó cada tira en la loción exprimida de las toallitas para bebés Parent’s Choice de Wal-Mart. Se empaparon las tiras en la loción durante 24 h a 40°C. Después de eso, se sometieron a prueba las tiras húmedas para determinar su resistencia a la tracción usando el instrumento y el procedimiento descritos en el ejemplo 23. La figura 25 ilustra el efecto del glicerol en las fibras de pasta de celulosa usadas para la preparación de las hojas de toallitas sobre la resistencia a la tracción de las hojas de toallitas después de empaparlas en la loción durante 24 h a 40°C. Se ha encontrado que las muestras producidas con fibras de pasta de celulosa modificadas con glicerol tenían resistencias a la tracción significativamente menores que las muestras sin glicerol. Se encontró también que las fibras de pasta modificadas FFLE+ disminuían la resistencia a la tracción de las hojas de toallitas. Este descubrimiento proporciona herramientas prácticas para controlar las propiedades de unión del aglutinante de VAE reticulable.
EJEMPLO 29 Efecto de fibras de celulosa modificadas sobre la resistencia a la tracción en húmedo y dispersabilidad
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
de hojas de toallitas producidas con estructuras unitarias de tres capas, unidas con diversos aglutinantes Materiales. Se usaron los siguientes materiales principales en el presente ejemplo:
(i) EO1123, pasta de celulosa experimental usada como control, fabricada por Buckeye Technologies Inc.,
(ii) FFLE+, pasta de celulosa modificada comercial en forma de hoja fabricada por Buckeye Technologies Inc.,
(iii) Emulsión de aglutinante de VAE Dur-O-Set Elite 22LV suministrada por Celanese,
(iv) Dispersión Michem Prime 4983-45N de copolímero de EAA suministrada por Michelman,
(v) Fibra de aglutinante bicomponente 255 de Trevira para el procedimiento de formación en húmedo, 3 dtex, 12 mm de largo, y
(vi) Glicerol, de calidad para laboratorio, suministrado mediante valoración del 99,5%, suministrado por Mallinckrodt.
Preparación de hojas de toallitas de tres capas:
Se empapó cada una de las dos calidades de las fibras de pasta de celulosa, es decir EO1123 y FFLE+, en agua durante 2 días en condiciones ambientales. Luego se prepararon muestras de hojas de toallitas tras los procedimientos descritos a continuación.
La muestra 19 (1Ba EO), hoja de toallitas de tres capas producida con las fibras de pasta de celulosa EO1123, tratada con glicerol a un mayor nivel de adición y unida con Dur-O-Set Elite 22LV y 255 de Trevira:
En primer lugar se formó la capa inferior en el aparato de formación en húmedo de laboratorio personalizado según el procedimiento general descrito en el ejemplo 1 pero sin retirar el agua en exceso de la hoja después de haberse formado. Se reservó la capa inferior así formada. Se produjo la capa central de la misma manera y luego se colocó encima de la capa inferior con la aplicación de succión de vacío para combinar las dos capas en una hoja unitaria. Luego se reservó la hoja de dos capas combinada. Luego se produjo la capa superior de la misma manera que las otras dos capas y se combinó con la hoja de dos capas ya preparada. Se colocó la hoja de tres capas unitaria así obtenida en el componente de succión de vacío del aparato de formación en húmedo para retirar el agua en exceso restante. Se secó la hoja de toallitas de tres capas así producida en el secador de tambor de laboratorio descrito en el ejemplo 23. Luego se pulverizó la hoja secada con 7,26 g de una disolución acuosa al 3,6% de glicerol y se permitió que se secase durante la noche en condiciones ambientales. A continuación, se pulverizaron 2,67 g de emulsión de Dur-O-Set Elite 22LV al 10% en un lado de la hoja y se curó la muestra a 1502C durante 5 minutos. Luego también se pulverizó el otro lado con 2,67 g de emulsión de Dur-O-Set Elite 22LV al 10% y se curó a 150°C durante 5 minutos. La composición de la muestra 19 se muestra en la tabla 9.
La muestra 18 (1Bb EO), hoja de toallitas de tres capas producida con las fibras de pasta de celulosa EO1123, tratada con glicerol a un menor nivel de adición y unida con Dur-O-Set Elite 22LV y 255 de Trevira:
La muestra 18 se preparó de manera similar tal como se describe para la muestra 19 con la excepción de la concentración de la disolución acuosa de glicerol usada para tratar esta muestra. La concentración de la disolución acuosa de glicerol usada en este procedimiento fue del 1,8% en vez del 3,6%. La composición de la muestra 18 se muestra en la tabla 219.
La muestra 17 (1Bc EO), hoja de toallitas de tres capas producida con las fibras de pasta de celulosa EO1123, sin tratamiento con glicerol, unida con Dur-O-Set Elite 22LV:
La muestra 17 se preparó de manera similar tal como se describe para la muestra 19 pero sin ningún tratamiento con glicerol. En este procedimiento no se pulverizó disolución de glicerol sobre la hoja. La composición de la muestra 17 se muestra en la tabla 219.
La muestra 20, hoja de toallitas de tres capas producida con la fibra de pasta de celulosa FFLE+, sin tratamiento con glicerol, unida con Dur-O-Set Elite 22LV y 255 de Trevira:
Se produjo la muestra 20 de manera similar a la muestra 17 excepto por el uso de las fibras de pasta de celulosa FFLE+ en vez de las fibras de pasta de celulosa EO1123. La composición de la muestra 20 se muestra en la tabla 219.
La muestra 21, hoja de toallitas de tres capas producida con las fibras de pasta de celulosa FFLE+, tratada con glicerol a un menor nivel de adición y unida con Dur-O-Set Elite 22LV y 255 de Trevira:
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Se produjo la muestra 21 de manera similar a la muestra 18 excepto por el uso de las fibras de pasta de celulosa FFLE+ en vez de las fibras de pasta de celulosa EO1123. La composición de la muestra 21 se muestra en la tabla 219.
La muestra 22, hoja de toallitas de tres capas producida con las fibras de pasta de celulosa FFLE+, tratada con glicerol a una mayor nivel de adición y unida con Dur-O-Set Elite 22LV y 255 de Trevira:
Se produjo la muestra 22 de manera similar a la muestra 19 excepto por el uso de las fibras de pasta de celulosa FFLE+ en vez de las fibras de pasta de celulosa EO1123. La composición de la muestra 22 se muestra en la tabla 219.
La muestra 25 (4a), hoja de toallitas de tres capas producida con las fibras de pasta de celulosa FFLE+ y unida con Dur-O-Set Elite 22LV y 255 de Trevira, en la que la capa central se ha tratado con un mayor nivel de adición de glicerol:
En primer lugar se formó la capa inferior en el aparato de formación en húmedo de laboratorio personalizado según el procedimiento general descrito en el ejemplo 1 pero sin retirar el agua en exceso de la hoja después de haberse formado. Se reservó la capa inferior así formada. Se produjo la capa central de la misma manera y luego se colocó encima de la capa inferior con la aplicación de succión de vacío para combinar las dos capas en una hoja unitaria. A continuación, se pulverizó el lado de la hoja así obtenida exponiendo la capa central de FFLE+ con 4,5 g de una disolución de glicerina al 8,0% en agua. Luego se produjo la capa superior y se combinó con la superficie superior del lado pulverizado con glicerol de la hoja de dos capas combinada previamente. Se aplicó la succión de vacío para retirar el agua en exceso de la hoja unitaria, ahora de tres capas, combinada. Se secó la hoja de toallitas, de tres capas, así producida en el secador de tambor de laboratorio descrito en el ejemplo 23. Luego se pulverizó la hoja secada en un lado con 2,67 g de una dispersión al 10% de Michem Prime 4983-45N y se curó en el horno a 150°C durante 5 minutos. Luego también se pulverizó el otro lado con 2,67 g de dispersión al 10% de Michem Prime 4983- 45N y se curó en el horno a 150°C durante 5 minutos.
La muestra 24 (4b), hoja de toallitas de tres capas producida con las fibras de pasta de celulosa FFLE+ y unida con Dur-O-Set Elite 22LV y 255 de Trevira, en la que la capa central se ha tratado con un menor nivel de adición de glicerol:
La muestra 24 se preparó de manera similar tal como se describe para la muestra 25 con la excepción de la concentración de la disolución acuosa de glicerol usada para tratar esta muestra. La cantidad de la disolución acuosa al 8,0% de glicerol usada en este procedimiento fue de 2,25 g en vez de 4,5 g. La composición de la muestra 24 se muestra en la tabla 219.
La muestra 23, hoja de toallitas de tres capas producida con las fibras de pasta de celulosa FFLE+ y unida con DurO-Set Elite 22LV y 255 de Trevira, en la que la capa central no se ha tratado con glicerol:
La muestra 23 se preparó de manera similar tal como se describe para la muestra 25 con la excepción del líquido usado para tratar la capa central de esta muestra. Se trató la capa central con 4,5 g de agua en vez de la disolución acuosa de glicerol. La composición de la muestra 24 se muestra en la tabla 219.
Tabla 219. Muestras 17-25
Muestra
Capa Materia prima Gramaje (g/m2) % en peso
Muestra 17
Pulverización de superficie Dur-O-Set Elite 22LV al 10% de sólidos 2,9 4,0
Superior
Fibras de pasta EO1123 20,9 29,1
255 de Trevira
1,1 1,5
Central
Fibras de pasta EO1123 22,0 30,7
Inferior
Fibras de pasta EO1123 19,2 26,8
255 de Trevira
2,8 3,9
Pulverización de superficie
Dur-O-Set Elite 22LV al 10% de sólidos 2,9 4,0
Total 71,8 100
Muestra 18
Pulverización de Disolución de glicerol al 1,8% 1,4 1,9
superficie Dur-O-Set Elite 22LV al 10% de sólidos 2,9 4,0
Superior
Fibras de pasta EO1123 20,9 28,6
255 de Trevira
1,1 1,5
Central
Fibras de pasta EO1123 22,0 30,0
Inferior
Fibras de pasta EO1123 19,2 26,2
255 de Trevira
2,8 3,8
Pulverización de superficie
Dur-O-Set Elite 22LV al 10% de sólidos 2,9 4,0
Total 73,2 100
Muestra 19
Pulverización de superficie Disolución de glicerol al 3,6% 2,8 3,8
Dur-O-Set Elite 22LV al 10% de sólidos
2,9 3,9
Superior
Fibras de pasta EO1123 20,9 28,0
255 de Trevira
1,1 1,5
Central
Fibras de pasta EO1123 22,0 29,4
Inferior
Fibras de pasta EO1123 19,2 25,7
255 de Trevira 2,8 3,8
Pulverización de superficie
Dur-O-Set Elite 22LV al 10% de sólidos 2,9 3,9
Total 74,6 100
Muestra 20
Pulverización de superficie Dur-O-Set Elite 22LV al 10% de sólidos 2,9 4,0
Superior
Fibras de pasta FFLE+ 20,9 29,1
255 de Trevira
1,1 1,5
Central
Fibras de pasta FFLE+ 22,0 30,7
Inferior
Fibras de pasta FFLE+ 19,2 26,8
255 de Trevira
2,8 3,9
Pulverización de superficie
Dur-O-Set Elite 22LV al 10% de sólidos 2,9 4,0
Total 71,8 100
Muestra 21
Pulverización de superficie Disolución de glicerol al 1,8% 1,4 1,9
Dur-O-Set Elite 22LV al 10% de sólidos
2,9 4,0
Superior
Fibras de pasta FFLE+ 20,9 28,6
255 de Trevira
1,1 1,5
Central
Fibras de pasta FFLE+ 22,0 30,0
Inferior
Fibras de pasta FFLE+ 19,2 26,2
255 de Trevira
2,8 3,8
Pulverización de superficie
Dur-O-Set Elite 22LV al 10% de sólidos 2,9 4,0
Total 73,2 100
Muestra 22
Pulverización de superficie Disolución de glicerol al 3,6% 2,8 3,8
Dur-O-Set Elite 22LV al 10% de sólidos
2,9 3,9
Superior Fibras de pasta FFLE+ 20,9 28,0
255 de Trevira
1,1 1,5
Central
Fibras de pasta FFLE+ 22,0 29,4
Inferior
Fibras de pasta FFLE+ 19,2 25,7
255 de Trevira 2,8 3,8
Pulverización de superficie
Dur-O-Set Elite 22LV al 10% de sólidos 2,9 3,9
Total 74,6 100
Muestra 23
Pulverización de superficie Michem Prime 4983-45N al 10% de sólidos 2,9 4,0
Superior
Fibras de pasta FFLE+ 20,9 29,1
255 de Trevira
1,1 1,5
Central
Fibras de pasta FFLE+ 22,0 30,7
Inferior
Fibras de pasta FFLE+ 19,2 26,8
255 de Trevira
2,8 3,9
Pulverización de superficie
Michem Prime 4983-45N al 10% de sólidos 2,9 4,0
Total 71,8 100
Muestra 24
Pulverización de superficie Michem Prime 4983-45N al 10% de sólidos 2,9 4,0
Superior
Fibras de pasta FFLE+ 20,9 28,6
255 de Trevira
1,1 1,5
Central
Fibras de pasta FFLE+ 22,0 30,0
Disolución de glicerol al 8%
1,4 1,9
Inferior
Fibras de pasta FFLE+ 19,2 26,2
255 de Trevira
2,8 3,8
Pulverización de superficie
Michem Prime 4983-45N al 10% de sólidos 2,9 4,0
Total 73,2 100
Muestra 25
Pulverización de superficie Michem Prime 4983-45N al 10% de sólidos 2,9 3,9
Superior
Fibras de pasta FFLE+ 20,9 28,0
255 de Trevira
1,1 1,5
Central
Fibras de pasta FFLE+ 22,0 29,40
Disolución de glicerol al 8%
2,8 3,8
Inferior
Fibras de pasta FFLE+ 19,2 25,7
255 de Trevira 2,8 3,8
Pulverización de superficie
Michem Prime 4983-45N al 10% de sólidos 2,9 3,9
Total 74,6 100
Mediciones de la resistencia a la tracción de las muestras 17-25
Se cortaron las muestras 17-25 en tiras que tenían la anchura de 1 pulgada (o 25 mm) y la longitud de 4 pulgadas (o 5 100 mm). Se empapó cada tira en la loción exprimida de las toallitas para bebés Parent’s Choice de Wal-Mart. Se
empaparon las tiras en la loción durante 24 h a 40°C. Después de eso, se sometieron a prueba las tiras húmedas para determinar su resistencia a la tracción usando el instrumento y el procedimiento descritos en el ejemplo 23. La
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
figura 26 ilustra el efecto del glicerol en las fibras de pasta de celulosa y el efecto de la calidad de las fibras de pasta de celulosa usadas para la preparación de las hojas de toallitas sobre la resistencia a la tracción de las muestras de hoja de toallitas 17-22 después de empaparlas en la loción durante 24 h a 40°C. Se ha encontrado que tanto el tratamiento con glicerol como el uso de fibras de pasta de celulosa FFLE+ disminuyeron las resistencias a la tracción de las hojas de toallitas. El efecto combinado de la celulosa FFLE+ y el glicerol fue a este respecto sorprendentemente alto. La figura 27 ilustra el efecto del glicerol en la capa central de las muestras 23-25 sobre su resistencia a la tracción después de empapar las hojas de toallitas de tres capas en la loción durante 24 h a 40°C. Se encontró que el glicerol puede usarse para controlar la resistencia a la tracción de las hojas de toallitas unidas con un aglutinante termoplástico.
Medición de la dispersabilidad de las muestras 17-25
Se midió la dispersabilidad de las muestras 17-25 siguiendo la prueba en matraz de agitación de dispersabilidad FG511.1 de las directrices de INDA de nivel 1. Antes de las pruebas, se empaparon las muestras en la loción exprimida de las toallitas para bebés Parent’s Choice de Wal-Mart. La cantidad de la loción usada para cada muestra fue 3,5 veces el peso de la muestra. Cada muestra tenía una forma rectangular con la anchura de 4 pulgadas (o 10,2 cm) y la longitud de 7,25 pulgadas (o 18,4 cm). Se añadió la loción a las hojas, se masajeó suavemente en el material y se almacenó durante la noche. Luego se desecharon las muestras a través del inodoro de prueba una vez y se recogieron. Luego se colocaron en el matraz de agitación en el aparato de matraz de agitación. El matraz contenía 1000 ml de agua y se hizo rotar a una velocidad de 150 rpm durante 6,0 horas. Después de 6 horas de agitación, se lavaron las muestras sobre la criba tal como se prescribe en las directrices de INDA y tal como se describe en el ejemplo 24. Luego se recogió el material residual de la criba y se secó a 105°C durante 1 hora. La figura 28 ilustra los resultados mostrando la dispersabilidad en tanto por ciento, es decir el porcentaje del material disgregado de las muestras 17-22, que pasó a través de la criba. Se encontró que las fibras de pasta de celulosa FFLE+ modificadas y la modificación de las fibras de pasta de celulosa con glicerol pueden usarse como herramientas para controlar la dispersabilidad de las hojas de toallitas. La figura 29 muestra el efecto del glicerol en la capa central de las hojas de tres capas de las muestras 23-25 sobre su dispersabilidad. Se encontró que el uso de glicerol en la capa central de las hojas de toallitas de tres capas producidas con fibras de pasta de celulosa FFLE+ y unidas con el aglutinante termoplástico permitía obtener el equilibrio deseado entre su resistencia a la tracción en la loción y su dispersabilidad.
EJEMPLO 30: Toallitas dispersables mediante un procedimiento de formación en húmedo
Se prepararon toallitas según la invención y se sometieron a prueba para determinar diversos parámetros incluyendo el gramaje y resistencia a la tracción en húmedo. Se produjeron hojas de prueba (12” X 12”) que consistían en tres estratos mediante un procedimiento de formación en húmedo de la siguiente manera usando el formador de hojas de prueba depositadas por aire de Buckeye tal como se muestra en la figura 17.
MÉTODOS/MATERIALES: Se pesaron las fibras que comprendían las capas individuales y se permitió que se empapasen durante la noche en agua del grifo a temperatura ambiente. Luego se formó una suspensión con las fibras de cada capa individual usando el disgregador de Tappi durante 25 cuentas. Luego se añadieron las fibras al depósito de hojas de prueba del formador de hojas de prueba depositadas por aire de Buckeye y se evacua el agua a través de una criba en la parte inferior que forma la hoja de prueba. Luego se retiró este estrato individual, mientras estaba todavía sobre la criba, del depósito de hojas de prueba del formador de hojas de prueba depositadas por aire de Buckeye. Se produjo el segundo estrato (capa central) mediante este mismo procedimiento y se dispuso cuidadosamente la hoja de prueba húmeda sobre la criba encima del primer estrato (capa inferior). Luego se estiraron los dos estratos, mientras estaban todavía sobre la criba usada para formar el primer estrato, a través de un vacío a baja presión (2,5 pulgadas de Hg) estando el primer estrato orientado hacia abajo a lo largo del transcurso de aproximadamente 10 segundos. Este vacío a baja presión se aplicó para separar el segundo estrato (capa central) de la criba de formación y poner en contacto íntimo el primer estrato y segundo estrato. Se produjo el tercer estrato (capa superior) mediante el mismo procedimiento que los estratos primero y segundo. El tercer estrato, mientras estaba todavía sobre la criba de formación, se colocó encima del segundo estrato, que está encima del primer estrato. Luego se estiraron los tres estratos a través del vacío a baja presión (2,5 pulgadas de Hg) estando todavía el primer estrato orientado hacia abajo a lo largo del transcurso de aproximadamente 5 segundos. Este vacío a baja presión se aplicó para separar el tercer estrato (capa superior) de la criba de formación y poner en contacto íntimo los estratos segundo estrato y tercero. Luego se estiraron los tres estratos, estando el primer estrato orientado hacia abajo y en contacto con la criba de formación, a través de un alto vacío (8,0 pulgadas de Hg) para retirar más agua de la estructura de tres capas. Luego se hizo pasar la estructura de tres capas, mientras estaba todavía sobre la criba de formación, a través del secador de tambor de hojas de prueba Buckeye mostrado en la figura 38 estando la criba orientada lejos del tambor durante aproximadamente 50 segundos a una temperatura de aproximadamente 260°F para retirar humedad adicional y consolidar adicionalmente el velo. Luego se curó la estructura de tres capas en un horno de aire estático a aproximadamente 150°C durante 5 minutos para curar la fibra bicomponente. Luego se enfrió la estructura de tres capas hasta temperatura ambiente. Luego se pulverizó Vinnapas EP907 de Wacker a un lado de la estructura a un nivel de 2,60 gramos mediante la disolución al 10% de sólidos y se curó la estructura durante 5 minutos en un horno estático a 150°C. Luego se pulverizó Vinnapas EP907 de Wacker al lado opuesto de la estructura a un nivel de 2,60 gramos mediante la disolución al 10% de sólidos y se
curó la estructura de nuevo durante 5 minutos en un horno estático. Se prepararon cinco muestras diferentes. Las muestras 40, 41,42 y 43 son diseños de tres capas producidos mediante el procedimiento de formación en húmedo en un formador de hojas de prueba. Se facilitan las composiciones de las muestras en las tablas 220-223 a continuación.
5
Tabla 220. Composición de la muestra 40 con el 0% de fibra bicomponente en la capa central
Materia prima Gramaje (g/m2) Tanto por ciento en peso
EP907 de Wacker 2,8 3,9%
Capa 1
FOLEY FLUFFS 19,6 27,4%
Fibra bicomponente T255 de Trevira, 12 mm 2,4 3,4%
Capa 2
FOLEY FLUFFS 22,0 30,7%
Fibra bicomponente T255 de Trevira, 12 mm 0,0 0,0%
Capa 3
FOLEY FLUFFS 18,6 26,0%
Fibra bicomponente T255 de Trevira, 12 mm 3,4 4,7%
EP907 de Wacker 2,8 3,9%
TOTAL 71,6
Tabla 221. Composición de la muestra 41 con el 4,5% de fibra bicomponente en la capa central
10
Materia prima Gramaje (g/m2) Tanto por ciento en peso
EP907 de Wacker 2,8 3,9%
Capa 1
FOLEY FLUFFS 19,6 27,4%
Fibra bicomponente T255 de Trevira, 12 mm 2,4 3,4%
Capa 2
FOLEY FLUFFS 21,0 29,3%
Fibra bicomponente T255 de Trevira, 12 mm 1,0 1,4%
Capa 3
FOLEY FLUFFS 18,6 26,0%
Fibra bicomponente T255 de Trevira, 12 mm 3,4 4,7%
EP907 de Wacker 2,8 3,9%
TOTAL 71,6
Tabla 222. Composición de la muestra 42 con el 5,9% de fibra bicomponente en la capa central
Materia prima Gramaje (g/m2) Tanto por ciento en peso
EP907 de Wacker 2,8 3,9%
Capa 1
FOLEY FLUFFS 19,6 27,4%
Fibra bicomponente T255 de Trevira, 12 mm 2,4 3,4%
Capa 2
FOLEY FLUFFS 20,7 28,9%
Fibra bicomponente T255 de Trevira, 12 mm 1,3 1,8%
Capa 3
FOLEY FLUFFS 18,6 26,0%
Fibra bicomponente T255 de Trevira, 12 mm 3,4 4,7%
EP907 de Wacker 2,8 3,9%
TOTAL 71,6
15 Tabla 223. Composición de la muestra 43 con el 9,1% de fibra bicomponente en la capa central
Materia prima Gramaje (g/m2) Tanto por ciento en peso
EP907 de Wacker 2,8 3,9%
Capa 1
FOLEY FLUFFS 19,6 27,4%
T255 de Trevira, 12 mm
Fibra bicomponente
2,4 3,4%
Capa 2
FOLEY FLUFFS 20,0 27,9%
T255 de Trevira, 12 mm
Fibra bicomponente
2,0 2,8%
Capa 3
FOLEY FLUFFS 18,6 26,0%
T255 de Trevira, 12 mm
Fibra bicomponente
3,4 4,7%
EP907 de Wacker 2,8 3,9%
TOTAL 71,6
RESULTADOS: Se produjeron muestras de cada composición y se sometieron a prueba. Se llevó a cabo un análisis de lotes de producto con cada rollo. Los resultados del análisis de lotes de producto se proporcionan en la tabla 224. 5 El formador de hojas de prueba depositadas por aire de Buckeye no confiere la dirección de la máquina o transversal a la máquina a la muestra, de modo que todos los valores de resistencia a la tracción en la tabla 224 son no direccionales.
Tabla 224. Análisis de lotes de producto
10
Muestra
Gramaje (g/m2) Calibre (mm) Resistencia a la tracción en húmedo (gpl)
40 A
72 1,02 242
40 B
71 1,00 239
40 C
71 0,96 225
40 Promedio
71 0,99 235
41 A
72 1,02 304
41 B
71 0,96 278
41 C
73 1,04 318
41 Promedio
72 1,01 300
42 A
69 1,22
42 B
71 1,14
42 C
68 1,12
42 Promedio
69 1,16
43 A
75 0,88 401
43 B
69 0,88 352
43 C
69 0,80 318
43 Promedio
71 0,85 357
La composición de las dos capas exteriores y la adición de aglutinante de cada muestra se mantuvieron constantes. El único cambio en la composición fue en la capa central en la que se varió la razón de fibra de pasta con respecto a fibra bicomponente. A medida que se aumentó el nivel de fibra bicomponente en la capa central desde el 0% hasta 15 el 9,1% de peso global en la capa central, aumento la resistencia a la tracción en húmedo. Se representa gráficamente el aumento de la resistencia a la tracción en húmedo frente al tanto por ciento en peso de fibra bicomponente en la capa central en la figura 30 usándose el valor promedio de las muestras para cada diseño.
5
10
15
20
EJEMPLO 31: Prueba de tubo basculante de dispersabilidad y prueba de sedimentación en columna
Se llevaron a cabo la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las directrices de INDA, a partir de la que se obtienen los datos de la prueba de deslaminación y la prueba de sedimentación en columna FG 512.1 de las directrices de INDA con las muestras preparadas en el ejemplo 30 para someter a prueba el efecto de variar la cantidad de fibra bicomponente en la capa central.
MÉTODOS/MATERIALES: Las muestras usadas fueron las muestras 40-43 del ejemplo 30. Se llevaron a cabo la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las directrices de INDA, la prueba de deslaminación que usa la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las directrices de INDA y la prueba de sedimentación en columna FG 512.1 de las directrices de INDA tal como se detalla en el ejemplo 4.
RESULTADOS: Los resultados de la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las directrices de INDA se muestran en la tabla 225 a continuación. Los resultados promedio resumidos de la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las directrices de INDA se muestran en la tabla 226 y se representan gráficamente en la figura 31. Los resultados de la prueba de sedimentación en columna FG512.1 de INDA se muestran en la tabla 227 a continuación.
Tabla 225. Pruebas de deslaminación usando la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las directrices de la INDA
Muestra
Capa o total % en peso retenido sobre el tamiz de 12 mm
40A
A 33
B 35
Total 68
40B
A 33
B 35
Total 68
40C
A 34
B 34
Total 68
41A
A 42
B 39
Total 81
41B
A 39
B 43
Total 82
41C
A 42
B 39
Total 81
42A
A 44
B 44
Total 88
42B
A 43
B 44
Total 87
42C
A 42
B 42
Total 84
5
10
15
20
43A
A 44
B 45
Total 89
43B
A 45
B 44
Total 89
43C
A 46
B 43
Total 89
Tabla 226. Promedios resumidos de pruebas de deslaminación usando la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2 de las directrices de la INDA
Muestra
% en peso promedio retenido sobre tamiz de 12 mm
40 Capa A
33
40 Capa B
35
40 Total
68
41 Capa A
41
41 Capa B
40
41 Total
81
42 Capa A
43
42 Capa B
43
42 Total
86
43 Capa A
45
43 Capa B
44
43 Total
89
Tabla 227. Prueba de sedimentación en columna FG 512.1 de las directrices de INDA
Calidad
Muestra 40 Muestra 41 Muestra 43
Tanto por ciento en peso de fibra bicomponente en la capa central
0 4,5 9,1
Tamaño de muestra
4x4” 4x4” 4x4”
Prueba en columna de sedimentación (min)
1,02 0,82 1,07
RESULTADOS: las muestras 40, 41 y 43 pasaron todas la prueba de sedimentación en columna FG 512.1 de las directrices de INDA con un tiempo de aproximadamente 1 minuto.
La muestra 40, sin fibra bicomponente en la capa central, tenía un promedio del 68 por ciento en peso de material retenido sobre el tamiz de 12 mm. La muestra 41, con el 4,5% en peso de fibra bicomponente en la capa central,
tenía un promedio del 81 por ciento en peso de material retenido sobre el tamiz de 12 mm. La muestra 42, con el
5,9% en peso de fibra bicomponente en la capa central, tenía un promedio del 86 por ciento en peso de material retenido sobre el tamiz de 12 mm. La muestra 43, con el 9,1% en peso de fibra bicomponente en la capa central,
tenía un promedio del 89 por ciento en peso de material retenido sobre el tamiz de 12 mm.
DISCUSIÓN: Una comparación de las muestras 40, 41,42 y 43 muestra que la adición de fibra bicomponente en la capa central tiene un impacto negativo significativo sobre el rendimiento en la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG 511.2. La adición de fibra bicomponente a estos bajos niveles en la capa central no impidió por completo la deslaminación. La muestra 40, que no tenía fibra bicomponente en la capa central, tuvo el mejor rendimiento con el 68% del material retenido sobre el tamiz de 12 mm. La muestra 41, con el menor nivel de adición
5
10
15
20
25
30
35
40
de fibra bicomponente en la capa central, tuvo una reducción significativa del rendimiento con el 81% del material retenido sobre el tamiz de 12 mm.
EJEMPLO 32: Toallitas dispersables desechables en el inodoro de alta resistencia con 4 capas
Se prepararon toallitas según la invención y se sometieron a prueba para determinar diversos parámetros incluyendo el gramaje, calibre, prueba de vaciado de tubería de drenaje y taza de inodoro FG510.1, usando los criterios de los Estados Unidos de un inodoro de 6 litros de bajo volumen de descarga usando una tubería de drenaje de diámetro interior de 100 mm fijada a una pendiente del 2% a lo largo de una distancia de 75 pies, después de 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés de Parents Choice de Wal-Mart tal como se muestra en la figura 33, prueba en matraz de agitación FG511.1 después de 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés de Parents Choice de Wal-Mart, prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG511.2 después de 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés de Parents Choice de Wal-Mart, prueba de sedimentación en columna FG512.1 después de 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés de Parents Choice de Wal-Mart, prueba de bomba doméstica de laboratorio FG 521.1 después de 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés de Parents Choice de Wal-Mart, resistencia en húmedo en la dirección transversal después de una inmersión rápida en loción exprimida de loción de toallitas para bebés de Parents Choice de Wal-Mart y resistencia en húmedo en la dirección transversal después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés de Parents Choice de Wal-Mart a una temperatura de 40°C.
MÉTODOS/MATERIALES: Se produjo la muestra 1000 en una línea de deposición por aire a escala comercial. La composición de la muestra 1000 se facilita en la tabla 228. El tipo y nivel de materias primas para esta muestra se fijaron para influir en las propiedades físicas y propiedades dispersables-desechables en el inodoro.
Tabla 228. Muestra 1000
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow NW 1845K 2,45 3,77
1
Fibra bicomponente 1661 T 255 de Trevira Merge, 2,2 dtex x 8mm 4,08 6,28
Pasta kraft blanqueada NB 405 de Weyerhaeuser
7,09 10,9
Pasta FF TAS de Buckeye Technologies
15,62 24,03
2
Pasta kraft blanqueada NB 405 de Weyerhaeuser 7,44 11,45
Pasta FF TAS de Buckeye Technologies
3,04 4,67
3
Pasta kraft blanqueada NB 405 de Weyerhaeuser 3,37 5,19
Pasta FF TAS de Buckeye Technologies
6,27 9,64
4
Pasta kraft blanqueada NB 405 de Weyerhaeuser 2,7 4,15
Pasta FF TAS de Buckeye Technologies
6,41 9,87
Fibra bicomponente 1661 T 255 de Trevira Merge, 2,2 dtex x 8mm
4,08 6,28
Inferior
Dow NW 1845K 2,45 3,77
Total 65 100
RESULTADOS: se llevó a cabo un análisis de lotes de producto en cada muestra. Se realizaron el gramaje, calibre, resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal en loción en un estudio de envejecimiento, prueba de vaciado de tubería de drenaje y taza de inodoro FG510.1, prueba en matraz de agitación de dispersabilidad FG511.1, prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG511.2, prueba de bomba doméstica de laboratorio FG521.1 y prueba de sedimentación en columna FG512.1 después de envejecimiento en loción durante aproximadamente 24 horas.
Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en seco en la dirección de la máquina se facilitan en la tabla 229. Los resultados del análisis de lotes de producto para la resistencia en húmedo en la dirección transversal con una inmersión rápida (1-2 segundos) y un envejecimiento de aproximadamente 24 horas en loción de Parents Choice de Wal-Mart se facilitan en las tablas 230-231.
Los resultados del análisis de lotes de producto para la prueba en matraz de agitación de dispersabilidad FG511.1
5
10
15
20
después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés de Parents Choice de Wal-Mart se facilita en la tabla 232. Los resultados del análisis de lotes de producto para la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG511.2 después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés de Parents Choice de Wal-Mart se facilita en la tabla 233. Los resultados del análisis de lotes de producto para la prueba de sedimentación en columna FG512.1 después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés de Parents Choice de Wal-Mart se facilita en la tabla 234. Los resultados del análisis de lotes de producto para la prueba de vaciado de tubería de drenaje y taza de inodoro FG510.1, usando los criterios de los Estados Unidos de un inodoro de 6 litros de bajo volumen de descarga usando una tubería de drenaje de diámetro interior de 100 mm fijada a una pendiente del 2% a lo largo de una distancia de 75 pies, después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés de Parents Choice de Wal-Mart usando toallitas de 7,87” x 5,12” se facilitan en las tablas 235 y 236 y la figura 32. Los resultados del análisis de lotes de producto para la prueba de bomba doméstica de laboratorio FG521.1 después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés de Parents Choice de Wal-Mart usando toallitas de 7,87” x 5,12” se facilitan en la tabla 237.
Tabla 229. Propiedades físicas de la muestra 1000
Muestra 1000
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) MDD (gpl) MDD normalizada (gpl) Alargamiento (%)
Muestra 1000-1
0,93 64,3 697 745 25
Muestra 1000-2
0,87 63,4 627 635 22
Muestra 1000-3
0,93 66,5 776 802 24
Muestra 1000-4
0,85 62,8 735 735 24
Muestra 1000-5
0,92 68,4 848 843 24
Muestra 1000-6
0,86 64,0 760 754 24
Muestra 1000-7
0,88 65,9 783 772 26
Muestra 1000-8
0,87 65,3 758 746 22
Muestra 1000-9
0,85 64,0 744 730 24
Muestra 1000-10
0,88 64,9 731 732 25
Tabla 230. Inmersión rápida en loción
Muestra 1000
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl) Alargamiento (%)
Muestra 1000-11
0,92 66,7 257 262 37
Muestra 1000-12
0,88 64,6 239 240 29
Muestra 1000-13
0,82 64,2 262 247 38
Muestra 1000-14
0,89 65,9 256 256 31
Muestra 1000-15
0,84 63,4 260 254 36
Muestra 1000-16
0,89 66,9 254 250 33
Muestra 1000-17
0,90 65,2 258 263 39
Muestra 1000-18
0,86 63,6 241 241 30
Muestra 1000-19
0,86 64,4 247 244 34
Muestra 1000-20
0,84 64,8 248 238 39
Tabla 231. Envejecimiento durante 24 horas en loción
Muestra 1000
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) CDW normalizada (gpl) Alargamiento (%)
Muestra 1000-21
1,01 69,0 278 301 17
Muestra 1000-22
0,90 67,1 250 248 20
Muestra 1000-23
0,81 63,6 169 159 29
Muestra 1000-24
0,87 69,5 259 239 17
Muestra 1000-25
0,90 72,0 238 220 16
Muestra 1000-26
0,94 72,4 218 209 15
Muestra 1000-27
0,89 70,9 276 256 17
Muestra 1000-28
0,91 71,6 256 240 18
Muestra 1000-29
0,86 67,9 290 271 18
Muestra 1000-30
0,88 64,9 271 271 18
Tabla 232. Prueba en matraz de agitación de dispersabilidad FG511.1 después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento
Muestra 1000
Prueba en matraz de agitación FG511.1 (tanto por ciento que queda sobre tamiz de 12 mm)
Muestra 1000-31
95,8
Muestra 1000-32
99,6
Muestra 1000-33
100,0
Muestra 1000-34
97,3
Muestra 1000-35
99,6
5
Tabla 233. Prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG511.2 después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento
Muestra 1000
Gramaje (g/m2) Prueba en matraz de agitación FG511.1 (tanto por ciento que queda sobre tamiz de 12 mm)
Muestra 1000-36
65 85,8
Muestra 1000-37
65 92,8
Muestra 1000-38
65 87,9
Muestra 1000-39
65 87,9
Muestra 1000-40
65 84,2
10 Tabla 234. Prueba de sedimentación en columna FG511.1 después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento
Muestra 1000
Tiempo (segundos)
Muestra 1000-41
146
Muestra 1000-42
134
Muestra 1000-43
150
Tabla 235. Muestra 1000-44, prueba de vaciado de tubería de drenaje y taza de inodoro FG510.1 después de 15 aproximadamente 24 horas de envejecimiento
Número de descargas
Distancia recorrida por descarga (pies) Centro de masas (pies recorridos)
1
49 49
2
54 75 65
3
75 75 75
4
75 75
5
75 75
6
75 75
7
75 75
8
54 54
9
54 75 65
10
57 75 66
11
75 75
Tabla 236. Muestra 1000-45, prueba de vaciado de tubería de drenaje y taza de inodoro FG510.1 después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento
Número de descargas
Distancia recorrida por descarga (pies) Centro de masas (pies recorridos)
1
54 54
2
75 75 75
3
75 75
4
63 63
5
75 75 75
6
75 75
7
59 59
8
75 75 75
9
75 75
10
75 75
11
5
Tabla 237. Prueba de bomba doméstica de laboratorio FG 521.1, ciclo de pruebas de 7 días
Propiedad a prueba
Muestra 1000-46 Muestra 1000-47 Muestra 1000-48
Tamaño de muestra
200mm x 130mm 200mm x 130mm 200mm x 130mm
Peso de muestra (g/m2)
65 65 65
Peso de muestra (gramos)
1,78 1,78 1,78
Toallitas totales a través del inodoro
140 140 140
Toallitas atrapadas en la válvula (equivalentes gramo)
0 0 0
Gramos de toallitas en depósito de bomba
35,4 11,4 10,1
Toallita en depósito de bomba
20 6 6
Toallitas que logran pasar a través del sistema (%)
85,8 95,4 95,9
Toallitas que logran pasar a través del sistema
120 134 134
Tabla 238. Prueba de bomba doméstica de laboratorio FG 521.1, ciclo de pruebas de 28 días
10
Propiedad a prueba
Muestra 1000-49 Muestra 1000-50 Muestra 1000-51
Tamaño de muestra
200mm x 130mm 200mm x 130mm 200mm x 130mm
Peso de muestra (g/m2)
65 65 65
Peso de muestra (gramos)
1,78 1,78 1,78
Toallitas totales a través del inodoro
560 560 560
Toallitas atrapadas en la válvula (equivalentes gramo)
0 0 0
Gramos de toallitas en depósito de bomba
14,5 13,2 6,0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Equivalentes de toallita en depósito de bomba
8 7 3
Toallitas que logran pasar a través del sistema (%)
98,5 98,7 99,4
Toallitas que logran pasar a través del sistema
552 553 557
DISCUSIÓN: las muestras 1000-11 a las muestras 1000-20 tenían una resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio normalizada después de una inmersión de 1-2 segundos en loción de aproximadamente 250 gpl tal como se muestra en la tabla 230. Las muestras 1000-21 a las muestras 1000-30 tenían una resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio normalizada después de aproximadamente 24 horas de envejecimiento en loción de 241 gpl tal como se muestra en la tabla 231. Una comparación de la resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal promedio después de una inmersión de 1-2 segundos en loción frente a un envejecimiento durante 24 horas en loción mostró una reducción de la resistencia de aproximadamente el 4%. Estos resultados muestran que la muestra 1000 detuvo esencialmente la degradación en loción después de aproximadamente 24 horas, con una reducción total de la resistencia en húmedo en la dirección transversal desde la inmersión de 1-2 segundos hasta el envejecimiento durante 24 horas en loción de aproximadamente el 4%, indicando buena estabilidad en loción.
Las muestras 1000-31 a 1000-35, envejecidas en loción durante aproximadamente 24 horas a 40°C, no pasaron ninguna la prueba en matraz de agitación FG511.1 quedando un promedio del 98,5% de fibra sobre el tamiz de 12 mm tal como se muestra en la tabla 232. Las muestras 1000-36 a 1000-40, envejecidas en loción aproximadamente 24 horas a 40°C, no pasaron ninguna la prueba de tubo basculante de dispersabilidad FG511.2 quedando un promedio del 87,7% de fibra sobre el tamiz de 12 mm tal como se muestra en la tabla 233.
Todas las muestras 1000-41 a 1000-43, envejecidas en loción aproximadamente 24 horas a 40°C, pasaron la prueba en columna de sedimentación FG511.1 con un tiempo promedio de 143 segundos tal como se muestra en la tabla 234.
Las muestras 1000-44 y 1000-45, envejecidas en loción aproximadamente 24 horas a 40°C, pasaron la prueba de vaciado de tubería de drenaje y taza de inodoro FG510.1, protocolo norteamericano tal como se muestra en las tablas 235 y 236 y la figura 32. No hubo tendencia descendente consecutiva en el centro de masas para cinco descargas para cualquier muestra.
Las muestras 1000-46 a 1000-48, envejecidas en loción aproximadamente 24 horas a 40°C, no tuvieron ningún atasco del inodoro, la bomba o válvula durante la prueba de bomba doméstica de laboratorio FG 521.1, ciclo de pruebas de 7 días. Todas estas muestras tenían toallitas que quedaron en el depósito al final del ciclo de pruebas de 7 días de modo que se requirió una prueba durante 28 días para determinar el rendimiento. Las muestras 1000-46 a 1000-48 tenían un promedio de aproximadamente 11 toallitas que quedaron en el depósito al final del ciclo de pruebas de 7 días.
Las muestras 1000-49 a 1000-51, envejecidas en loción aproximadamente 24 horas a 40°C, no tuvieron ningún atasco del inodoro, la bomba o válvula durante la prueba de bomba doméstica de laboratorio FG 521.1, ciclo de pruebas de 28 días. Todas estas muestras tenían toallitas que quedaron en el depósito al final del ciclo de pruebas de 28 días. Las muestras 1000-49 a 1000-51 tenían un promedio de aproximadamente 6 toallitas que quedaron en el depósito al final del ciclo de pruebas de 28 días.
La cantidad de toallitas que quedaron en el depósito después del ciclo de pruebas de 28 días fue equivalente a o menor que la cantidad de toallitas que quedaron en el depósito después del ciclo de pruebas de 7 días, lo que indica que no existe acumulación de toallitas a lo largo del tiempo, por tanto estas muestras pasan todas la prueba de bomba doméstica de laboratorio FG 521.1.
EJEMPLO 33: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables desechables en el inodoro
Se prepararon toallitas según la invención y se sometieron a prueba para determinar diversos parámetros incluyendo el gramaje, calibre, resistencia en húmedo en la dirección transversal después de una inmersión rápida en loción exprimida de loción de toallitas para bebés de Parents Choice de Wal-Mart y resistencia en húmedo en la dirección transversal después de aproximadamente 1 hora, 6 horas, 1 día, 3 días, 7 días, 14 días, 21 días y 28 días de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés de Parents Choice de Wal-Mart a una temperatura de 40°C.
MÉTODOS/MATERIALES: se produjeron todas de la muestra 172-1 a la 172-90 en una línea piloto de deposición por aire. Se facilita la composición de las muestras 172-1 a 172-90 con aglutinante Dow KSR8758 en la tabla 238. Se variaron el tipo y nivel de las materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y propiedades dispersables-desechables en el inodoro. Se curaron todas las muestras a 175°C en un horno de circulación de aire de línea piloto.
124
Tabla 238. Muestra 172 (aglutinante Dow KSR8758 y sin fibra bicomponente)
Número de muestra
172-1 172-2 172-3 172-4 172-5
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8758 10,8 16,1 10,4 17,6 11,2 17,0 11,4 18,1 11,2 18,6
1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 45,3 67,8 38,3 64,7 43,6 66,1 40,4 63,8 37,9 62,8
Inferior
Dow KSR8758 10,8 16,1 10,4 17,6 11,2 17,0 11,4 18,1 11,2 18,6
Total 66,8 100,0 59,2 100,0 65,9 100,0 63,2 100,0 60,3 100,0
Muestra
172-6 172-7 172-8 172-9 172-10 172-11 172-12
Capa
Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso
Superior
10,4 15,9 11,3 17,7 10,0 16,2 11,7 18,4 11,2 18,6 10,7 16,9 10,8 16,3
1
44,8 68,3 41,5 64,7 41,9 67,6 40,3 63,3 37,9 62,8 41,9 66,1 44,4 67,3
Inferior
10,4 15,9 11,3 17,7 10,0 16,2 11,7 18,4 11,2 18,6 10,7 16,9 10,8 16,3
Total
65,7 100,0 64,1 100,0 62,0 100,0 63,6 100,0 60,4 100,0 63,4 100,0 65,9 100,0
Muestra
172-13 172-14 172-15 172-16 172-17 172-18 172-19
Capa
Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso
Superior
10,1 15,8 11,4 17,8 10,5 16,6 10,7 16,8 11,2 18,4 11,4 18,4 11,3 17,7
1
43,5 68,4 41,3 64,4 42,3 66,8 42,4 66,5 38,4 63,2 39,3 63,2 41,3 64,6
Inferior
10,1 15,8 11,4 17,8 10,5 16,6 10,7 16,8 11,2 18,4 11,4 18,4 11,3 17,7
Total
63,6 100,0 64,2 100,0 63,3 100,0 63,8 100,0 60,8 100,0 62,1 100,0 64,0 100,0
Muestra
172-20 172-21 172-22 172-23 172-24 172-25 172-26
Capa
Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso
Superior
10,6 16,6 10,1 15,5 11,3 17,5 11,1 17,9 10,8 16,3 10,9 17,6 10,4 16,4
1
43,0 66,9 44,7 64,8 42,0 64,6 40,0 62,3 44,9 66,6 40,1 61,8 42,5 63,4
Inferior
10,6 16,6 10,1 15,5 11,3 17,5 11,1 17,9 10,8 16,3 10,9 17,6 10,4 16,4
Total
64,3 100,0 64,8 100,0 64,6 100,0 62,3 100,0 66,6 100,0 61,8 100,0 63,4 100,0
Muestra
172-27 172-28 172-29 172-30 172-31 172-32 172-33
Capa
Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso
Superior
10,1 16,5 11,1 18,6 11,1 17,5 9,0 15,1 11,0 16,8 10,8 16,7 10,6 17,6
1
41,1 67,0 37,5 62,9 41,2 65,0 41,4 69,8 43,5 66,4 42,7 66,5 39,1 64,9
Inferior
10,1 16,5 11,1 18,6 11,1 17,5 9,0 15,1 11,0 16,8 10,8 16,7 10,6 17,6
Total
61,3 100,0 59,7 100,0 63,3 100,0 59,4 100,0 65,6 100,0 64,2 100,0 60,3 100,0
Muestra
172-34 172-35 172-36 172-37 172-38 172-39 172-40
Capa
Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso
Superior
10,4 16,8 11,1 18,1 10,5 16,6 10,0 15,9 10,4 16,9 11,0 17,1 10,7 17,2
1
41,0 66,4 39,3 63,9 42,5 66,8 43,0 68,3 41,0 66,3 42,3 65,8 40,8 65,5
Inferior
10,4 16,8 11,1 18,1 10,5 16,6 10,0 15,9 10,4 16,9 11,0 17,1 10,7 17,2
Total
61,8 100,0 61,6 100,0 63,5 100,0 62,9 100,0 61,8 100,0 64,3 100,0 62,3 100,0
Muestra
172-41 172-42 172-43 172-44 172-45 172-46 172-47
Capa
Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso
Superior
11,2 17,6 10,1 15,5 10,8 16,9 10,9 16,9 10,1 15,7 10,3 16,3 11,0 17,2
1
41,1 63,5 45,2 65,4 42,3 63,9 42,7 64,5 44,2 64,4 42,4 63,0 42,3 66,4
Inferior
11,2 17,6 10,1 15,5 10,8 16,9 10,9 16,9 10,1 15,7 10,3 16,3 11,0 17,2
Total
63,5 100,0 65,4 100,0 63,9 100,0 64,5 100,0 64,4 100,0 63,0 100,0 64,4 100,0
Muestra
172-48 172-49 172-50 172-51 172-52 172-53 172-54
Capa
Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso
Superior
11,7 18,7 10,9 17,6 10,4 15,8 11,0 17,3 11,9 17,7 11,5 17,7 11,3 17,5
1
39,2 62,6 40,3 64,9 45,1 68,4 41,5 65,4 43,5 64,7 42,1 64,6 43,0 65,5
Inferior
11,7 18,7 10,9 17,6 10,4 15,8 11,0 17,3 11,9 17,7 11,5 17,7 11,3 17,5
Total
62,7 100,0 62,1 100,0 65,9 100,0 63,5 100,0 67,2 100,0 65,1 100,0 65,5 100,0
Muestra
172-55 172-56 172-57 172-58 172-59 172-60 172-61
Capa
Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso
Superior
11,7 17,5 12,3 18,2 11,9 17,6 11,6 17,7 11,3 17,2 11,2 17,3 10,6 16,7
1
43,8 65,1 42,8 63,6 43,8 64,8 42,3 64,6 43,1 65,6 42,1 65,3 42,3 66,7
Inferior
11,7 17,5 12,3 18,2 11,9 17,6 11,6 17,7 11,3 17,2 11,2 17,3 10,6 16,7
Total
67,2 100,0 67,4 100,0 67,6 100,0 65,5 100,0 65,6 100,0 64,4 100,0 63,4 100,0
Muestra
172-62 172-63 172-64 172-65 172-66 172-67
Capa
Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso
Superior
11,4 17,8 11,3 18,1 10,9 16,8 11,0 17,0 10,1 15,5 11,0 16,6
1
41,2 64,5 39,8 63,9 42,8 66,3 42,7 66,1 45,2 69,1 44,1 66,8
Inferior
11,4 17,8 11,3 18,1 10,9 16,8 11,0 17,0 10,1 15,5 11,0 16,6
Total
64,0 100,0 62,3 100,0 64,6 100,0 64,6 100,0 65,4 100,0 66,1 100,0
Muestra
172-68 172-69 172-70 172-71 172-72 172-73 172-74
Capa
Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso
Superior
16,0 10,9 17,2 10,7 17,2 11,2 17,5 11,1 16,5 10,5 16,5 10,9 17,1 11,2
1
46,2 68,1 41,0 65,7 42,7 65,5 41,2 64,9 42,9 67,1 44,0 67,0 43,0 65,7
Inferior
16,0 10,9 17,2 10,7 17,2 11,2 17,5 11,1 16,5 10,5 16,5 10,9 17,1 11,2
Total
67,9 100,0 62,4 100,0 65,2 100,0 63,5 100,0 64,0 100,0 65,7 100,0 65,4 100,0
Muestra
172-75 172-76 172-77 172-78 172-79 172-80 172-81
Capa
Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso
Superior
16,8 10,9 17,3 11,5 16,8 10,9 17,0 10,9 17,2 11,3 16,8 10,7 16,6 10,6
1
43,1 66,5 43,5 65,3 42,8 66,3 42,1 65,9 43,1 65,7 42,6 66,5 42,8 66,9
Inferior
16,8 10,9 17,3 11,5 16,8 10,9 17,0 10,9 17,2 11,3 16,8 10,7 16,6 10,6
Total
64,9 100,0 66,5 100,0 64,5 100,0 63,8 100,0 65,6 100,0 64,0 100,0 64,0 100,0
Muestra
172-82 172-83 172-84 172-85 172-86 172-87 172-88
Capa
Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso
Superior
17,9 11,5 16,7 11,1 16,1 11,1 17,4 11,3 17,3 11,4 17,0 11,2 17,8 11,7
1
40,9 64,1 44,0 66,6 46,6 67,8 42,4 65,3 43,2 65,4 43,6 66,1 42,3 64,4
Inferior
17,9 11,5 16,7 11,1 16,1 11,1 17,4 11,3 17,3 11,4 17,0 11,2 17,8 11,7
Total
63,9 100,0 66,1 100,0 68,7 100,0 65,0 100,0 66,1 100,0 66,0 100,0 65,7 100,0
Muestra
172-89 172-90
Capa
Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso
Superior
17,1 11,4 16,4 10,4
1
43,8 65,7 42,6 67,1
Inferior
17,1 11,4 16,4 10,4
Total
66,6 100,0 63,4 100,0
RESULTADOS: Se llevó a cabo un análisis de lotes de producto en cada muestra. Se realizaron el gramaje, calibre, la resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal en loción en un estudio de envejecimiento.
Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en la dirección 5 transversal con una inmersión rápida (1-2 segundos) en loción de Parents Choice de Wal-Mart para la muestra 172 con aglutinante Dow KSR8758 y sin fibra bicomponente se facilita en la tabla 239. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en la dirección transversal después de envejecimiento durante aproximadamente 1 hora, 6 horas, 1 día, 3 días, 7 días 14 días, 21 días y 28 días en loción de Parents Choice de Wal-Mart para la muestra 172 con aglutinante Dow KSR8758 y sin fibra bicomponente se 10 facilitan en las tablas 240 a 247 respectivamente.
Tabla 239. Aglutinante Dow KSR8758 después de una inmersión rápida en loción
Muestra
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) Adición de aglutinante (% en peso) CDW normalizada (gpl)
172-1
0,68 67 159 32,18 146
172-2
0,62 59 191 35,28 165
172-3
0,66 66 185 33,90 159
172-4
0,66 63 197 36,18 165
172-5
0,58 60 158 37,18 119
172-6
0,66 66 205 31,72 189
172-7
0,64 64 174 35,32 143
172-8
0,64 62 145 32,42 134
172-9
0,66 64 174 36,72 143
172-10
0,58 60 159 37,19 119
15 Tabla 240. Aglutinante Dow KSR8758 después de envejecimiento durante 1 hora en loción
Muestra
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) Adición de aglutinante (% en peso) CDW normalizada (gpl)
172-11
0,72 63 177 33,86 173
172-12
0,70 66 179 32,66 169
172-13
0,64 64 160 31,65 148
172-14
0,66 64 203 35,64 171
172-15
0,66 63 164 33,21 150
172-16
0,70 64 169 33,51 161
172-17
0,64 61 197 36,85 163
172-18
0,58 62 173 36,81 127
172-19
0,64 64 185 35,38 152
172-20
0,64 64 195 33,13 170
Tabla 241. Aglutinante Dow KSR8758 después de envejecimiento durante 6 horas en loción
Muestra
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) Adición de aglutinante (% en peso) CDW normalizada (gpl)
172-21
0,70 65 158 31,04 160
172-22
0,60 65 212 35,01 164
172-23
0,66 62 192 35,75 166
172-24
0,70 67 175 32,57 164
172-25
0,64 62 165 35,11 141
172-26
0,64 63 173 32,86 155
172-27
0,62 61 178 32,99 159
172-28
0,56 60 184 37,10 135
172-29
0,62 63 202 34,99 164
172-30
0,58 59 171 30,24 160
Tabla 242. Aglutinante Dow KSR8758 después de envejecimiento durante 1 día en loción
Muestra
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) Adición de aglutinante (% en peso) CDW normalizada (gpl)
172-31
0,68 66 160 33,64 143
172-32
0,70 64 203 33,47 192
172-33
0,60 60 193 35,13 159
172-34
0,62 62 163 33,64 142
172-35
0,70 62 185 36,10 169
172-36
0,64 64 178 33,17 157
172-37
0,66 63 187 31,72 180
172-38
0,60 62 185 33,73 155
172-39
0,72 64 191 34,23 182
172-40
0,60 62 166 34,48 135
5 Tabla 243. Aglutinante Dow KSR8758 después de envejecimiento durante 3 días en loción
Muestra
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) Adición de aglutinante (% en peso) CDW normalizada (gpl)
172-41
0,68 64 145 35,27 128
172-42
0,72 65 139 30,94 144
172-43
0,68 64 156 33,77 143
172-44
0,70 65 208 33,84 194
172-45
0,60 64 135 31,38 116
172-46
0,64 63 163 32,69 148
172-47
0,64 64 157 34,33 132
172-48
0,68 63 183 37,43 154
172-49
0,64 62 157 35,14 134
172-50
0,74 66 173 31,63 179
Tabla 244. Aglutinante Dow KSR8758 después de envejecimiento durante 7 días en loción
172-51
0,68 63 158 34,60 142
172-52
0,70 67 162 35,30 139
172-53
0,74 65 171 35,44 159
172-54
0,74 66 133 34,45 127
172-55
0,72 67 197 34,90 176
172-56
0,68 67 155 36,43 125
172-57
0,78 68 187 35,18 179
172-58
0,66 66 182 35,43 150
172-59
0,76 66 158 34,39 155
172-60
0,72 64 162 34,68 152
Tabla 245. Aglutinante Dow KSR8758 después de envejecimiento durante 14 días en loción
Muestra
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) Adición de aglutinante (% en peso) CDW normalizada (gpl)
172-61
0,76 63 167 33,30 174
172-62
0,72 64 187 35,54 172
172-63
0,62 62 149 36,12 120
172-64
0,66 65 155 33,66 137
172-65
0,68 65 177 33,94 160
172-66
0,66 65 154 30,95 146
172-67
0,70 66 191 33,22 177
172-68
0,68 68 160 31,95 146
172-69
0,66 62 142 34,35 127
172-70
0,70 65 176 34,46 159
5 Tabla 246. Aglutinante Dow KSR8758 después de envejecimiento durante 21 días en loción
Muestra
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) Adición de aglutinante (% en peso) CDW normalizada (gpl)
172-71
0,72 64 170 35,08 160
172-72
0,66 64 169 32,92 154
172-73
0,82 66 249 33,02 273
172-74
0,76 65 165 34,26 163
172-75
0,72 65 183 33,55 176
172-76
0,72 66 166 34,66 151
172-77
0,78 64 187 33,66 196
172-78
0,74 64 167 34,07 166
172-79
0,72 66 164 34,35 152
172-80
0,72 64 169 33,53 165
Tabla 247. Aglutinante Dow KSR8758 después de envejecimiento durante 28 días en loción
Muestra
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) Adición de aglutinante (% en peso) CDW normalizada (gpl)
172-81
0,72 64 139 33,12 137
172-82
0,68 64 170 35,89 147
172-83
0,76 66 163 33,44 163
172-84
0,80 69 159 32,19 168
172-85
0,72 65 169 34,73 156
172-86
0,80 66 162 34,64 165
5
10
15
20
25
30
35
172-87
0,72 66 173 33,94 161
172-88
0,72 66 170 35,62 152
172-89
0,82 67 167 34,27 175
172-90
0,78 63 127 32,88 139
El promedio de los valores de la resistencia en húmedo en la dirección transversal normalizada para los estudios de envejecimiento con el aglutinante Dow KSR8758 de las tablas 239-247 se facilitan en la tabla 248. La tabla 248 también muestra el cambio porcentual en la resistencia en húmedo en la dirección transversal para estos valores frente a la prueba de inmersión rápida, que es el punto de partida para estas pruebas. El protocolo de la prueba de inmersión rápida pone el producto en loción durante aproximadamente 1-2 segundos o aproximadamente 0,001 días.
Tabla 248. Aglutinante Dow KSR8758, resistencias a la tracción CDW normalizadas promedio después de envejecimiento en loción
Tiempo, días
Muestras Promedio CDW normalizada (gpl) Cambio desde la resistencia CDW inicial (%)
0,001
172-1 a 172-10 148 100%, control
0,04
172-11 a 172-20 158 107%
0,25
172-21 a 172-30 157 106%
1
172-31 a 172-40 161 109%
3
172-41 a 172-50 147 99%
7
172-51 a 172-60 150 102%
14
172-61 a 172-70 151 103%
21
172-71 a 172-80 174 118%
28
172-81 a 172-90 157 106%
Se representan gráficamente los valores de resistencia en húmedo en la dirección transversal normalizada promedio para las muestras del aglutinante Dow KSR8758 de la tabla 248 en la figura 35.
DISCUSIÓN: las muestras 172-1 a las muestras 172-90 con aglutinante Dow KSR8758 y sin fibra bicomponente no mostraron una reducción apreciable de la resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal a lo largo de un periodo de envejecimiento de 28 días a 40°C en loción exprimida de toallitas para bebés de Parents Choice de Wal-Mart. El aglutinante Dow KSR8758 es estable en esta loción en estas condiciones.
EJEMPLO 34: Aglutinantes de alta resistencia para toallitas dispersables desechables en el inodoro
Se prepararon toallitas según la invención y se sometieron a prueba para determinar diversos parámetros incluyendo el gramaje, calibre, resistencia en húmedo en la dirección transversal después de una inmersión rápida en loción exprimida de loción de toallitas para bebés de Parents Choice de Wal-Mart y resistencia en húmedo en la dirección transversal después de aproximadamente 1 hora, 6 horas, 1 día, 3 días, 7 días, 14 días, 21 días y 28 días de envejecimiento en loción exprimida de toallitas para bebés de Parents Choice de Wal-Mart a una temperatura de 40°C.
MÉTODOS/MATERIALES: se produjeron todas de la muestra 173-1 a la 173-90 en una línea piloto de deposición por aire. Se facilita la composición de las muestras 173-1 a 173-90 con aglutinante Dow KSR8855 en la tabla 249. Se variaron el tipo y nivel de las materias primas para estas muestras para influir en las propiedades físicas y propiedades dispersables-desechables en el inodoro. Se curaron todas las muestras a 175°C en un horno de circulación de aire de línea piloto.
Tabla 249. Muestra 173 (aglutinante Dow KSR8855 y sin fibra bicomponente)
Número de muestra
173-1 173-2 173-3 173-4 173-5
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Dow KSR8855 10,7 15,6 10,4 15,5 11,4 17,6 10,6 15,9 10,2 15,6
1
Pasta E01123 de Buckeye Technologies 47,3 68,9 46,2 69,0 41,8 64,7 45,5 68,2 44,9 68,7
Inferior
Dow KSR8855 10,7 15,6 10,4 15,5 11,4 17,6 10,6 15,9 10,2 15,6
Total 68,6 0,1 66,9 186,7 64,5 31,1 66,7 47,3 65,3 46,2
Muestra
173-6 173-7 173-8 173-9 173-10 173-11 173-12
Capa
Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso
Superior
10,0 15,3 10,5 15,9 9,6 15,1 9,7 15,1 10,5 16,6 9,7 15,0 9,9 15,4
1
45,0 69,4 44,8 68,2 44,6 69,9 44,8 69,9 42,4 66,8 44,9 69,9 44,3 69,2
Inferior
10,0 15,3 10,5 15,9 9,6 15,1 9,7 15,1 10,5 16,6 9,7 15,0 9,9 15,4
Total
64,9 41,8 65,8 45,5 63,8 0,0 64,2 0,0 63,5 100,0 64,2 100,0 64,0 100,0
Muestra
173-13 173-14 173-15 173-16 173-17 173-18 173-19
Capa
Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso
Superior
10,1 16,0 9,6 15,5 9,0 14,0 9,6 15,0 10,1 15,8 9,2 14,4 9,9 15,6
1
43,0 68,0 42,6 69,0 46,3 71,9 44,6 69,9 43,8 68,5 45,6 71,2 43,8 68,9
Inferior
10,1 16,0 9,6 15,5 9,0 14,0 9,6 15,0 10,1 15,8 9,2 14,4 9,9 15,6
Total
63,2 100,0 61,7 100,0 64,4 100,0 63,9 100,0 64,0 100,0 64,0 100,0 63,6 100,0
Muestra
173-20 173-21 173-22 173-23 173-24 173-25 173-26
Capa
Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso
Superior
10,2 15,8 10,2 15,1 9,5 14,7 10,4 16,2 10,7 15,6 11,2 17,5 10,9 17,0
1
44,2 68,5 47,1 69,8 45,8 70,6 43,4 37,7 47,4 68,8 41,6 65,1 42,2 66,0
Inferior
10,2 15,8 10,2 15,1 9,5 14,7 10,4 16,2 10,7 15,6 11,2 17,5 10,9 17,0
Total
64,6 100,0 67,5 100,0 64,8 100,0 64,2 100,0 68,8 100,0 64,0 100,0 63,9 100,0
Muestra
173-27 173-28 173-29 173-30 173-31 173-32 173-33
Capa
Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso
Superior
10,1 15,7 9,7 15,0 11,1 16,7 10,4 15,9 10,0 15,9 10,9 16,7 10,0 15,6
1
46,5 69,8 45,6 70,1 44,1 66,6 44,8 68,2 42,9 68,2 43,3 66,5 44,1 68,8
Inferior
10,1 15,1 9,7 15,0 11,1 16,7 10,4 15,9 10,0 15,9 10,9 16,7 10,0 15,6
Total
66,6 100,0 65,0 100,0 66,2 100,0 65,7 100,0 63,0 100,0 65,1 100,0 64,2 100,0
Muestra
173-34 173-35 173-36 173-37 173-38 173-39 173-40
Capa
Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso
Superior
10,9 16,4 10,5 16,0 10,4 15,9 10,6 15,5 11,2 17,0 10,3 16,4 10,2 16,1
1
44,6 67,3 44,8 68,1 44,6 68,2 47,2 68,9 43,4 66,0 42,5 67,3 43,0 67,8
Inferior
10,9 16,4 10,5 16,0 10,4 15,9 10,6 15,5 11,2 17,0 10,3 16,4 10,2 16,1
Total
66,3 100,0 65,8 100,0 65,4 100,0 68,4 100,0 65,8 100,0 63,2 100,0 63,4 100,0
Muestra
173-41 173-42 173-43 173-44 173-45 173-46 173-47
Capa
Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso
Superior
9,9 15,2 9,9 15,6 10,9 16,7 10,5 16,1 10,8 16,9 10,6 16,5 10,5 16,9
1
45,4 69,7 43,7 68,9 43,5 66,7 44,0 67,7 42,3 66,3 42,9 67,0 41,2 66,3
Inferior
9,9 15,2 9,9 15,6 10,9 16,7 10,5 16,1 10,8 16,9 10,6 16,5 10,5 16,9
Total
65,1 100,0 63,5 100,0 65,2 100,0 65,0 100,0 63,9 100,0 64,0 100,0 62,2 100,0
Muestra
173-48 173-49 173-50 173-51 173-52 173-53 173-54
Capa
Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso
Superior
10,5 16,4 10,4 16,3 9,6 15,4 10,6 16,5 10,1 15,7 10,2 16,3 10,3 15,4
1
42,8 97,1 43,0 67,5 43,2 69,3 43,1 67,0 44,3 68,7 42,4 67,5 46,3 69,2
Inferior
10,5 16,4 10,4 16,3 9,6 15,4 10,6 16,5 10,1 15,7 10,2 16,3 10,3 15,4
Total
63,7 100,0 63,7 100,0 62,3 100,0 64,3 100,0 64,5 100,0 62,8 100,0 67,0 100,0
K>
Muestra
173-55 173-56 173-57 173-58 173-59 173-60 173-61
Capa
Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso
Superior
9,9 15,2 9,9 15,6 10,9 16,7 10,5 16,1 10,8 16,9 10,6 16,5 10,5 16,9
1
45,4 69,7 43,7 68,9 43,5 66,7 44,0 67,7 42,3 66,3 42,9 67,0 41,2 66,3
Inferior
9,9 15,2 9,9 15,6 10,9 16,7 10,5 16,1 10,8 16,9 10,6 16,5 10,5 16,9
Total
65,1 100,0 63,5 100,0 65,2 100,0 65,0 100,0 63,9 100,0 64,0 100,0 62,2 100,0
Muestra
173-62 173-63 173-64 173-65 173-66 173-67 173-68
Capa
Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) Gramaje (g/m2) Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso
Superior
11,0 16,7 9,7 15,8 10,1 16,4 9,8 15,4 10,7 16,3 10,1 15,5 10,5 17,1
1
43,9 66,6 41,9 68,5 41,1 67,1 43,7 69,1 44,3 67,4 45,0 69,1 40,3 65,8
Inferior
11,0 16,7 9,7 15,8 10,1 16,4 9,8 15,4 10,7 16,3 10,1 15,5 10,5 17,1
Total
65,8 100,0 61,2 100,0 61,3 100,0 63,2 100,0 65,7 100,0 65,2 100,0 61,4 100,0
Muestra
173-69 173-70 173-71 173-72 173-73 173-74 173-75
Capa
Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso Gramaje (9/m2) ’/o en peso
Superior
9,7 14,6 9,8 15,0 10,4 16,6 10,8 16,1 10,5 16,0 11,9 17,6 11,7 18,0
1
47,1 70,7 45,7 69,9 42,1 66,9 45,3 67,7 44,8 68,1 43,8 64,8 41,4 63,9
Inferior
9,7 14,6 9,8 15,0 10,4 16,6 10,8 16,1 10,5 16,0 11,9 17,6 11,7 18,0
Total
66,5 100,0 65,4 100,0 62,9 100,0 66,8 100,0 65,8 100,0 67,6 100,0 64,8 100,0
Muestra
173-76 173-77 173-78 173-79 173-80 173-81 173-82
Capa
Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso
Superior
11,8 18,6 12,2 18,9 11,1 17,5 10,9 17,2 10,9 17,3 10,0 15,1 9,9 15,1
1
39,8 62,8 40,1 62,1 41,0 64,9 41,6 65,5 41,3 65,4 46,6 69,9 45,6 69,8
Inferior
11,8 18,6 12,2 18,9 11,1 17,5 10,9 17,2 10,9 17,3 10,0 15,1 9,9 15,1
Total
63,3 100,0 64,5 100,0 63,1 100,0 63,5 100,0 63,1 100,0 66,6 100,0 65,4 100,0
Muestra
173-83 173-84 173-85 173-86 173-87 173-88 173-89
Capa
Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso Gramaje (g/m2) ’/o en peso
Superior
10,5 15,9 9,5 14,0 8,7 13,0 9,4 14,4 8,1 12,6 9,2 14,6 9,4 14,8
1
45,0 68,2 49,0 72,1 49,6 74,0 46,8 71,3 47,9 74,7 44,5 70,8 45,0 70,4
Inferior
10,5 15,9 9,5 14,0 8,7 13,0 9,4 14,4 8,1 12,6 9,2 14,6 9,4 14,8
Total
65,9 100,0 67,9 100,0 67,1 100,0 65,6 100,0 64,1 100,0 62,9 100,0 63,8 100,0
Muestra
173-90
Capa
Gramaje (g/m2) ’/o en peso
Superior
9,0 14,0
1
46,0 72,0
Inferior
9,0 14,0
Total
64,0 100,0
RESULTADOS: Se llevó a cabo un análisis de lotes de producto en cada muestra. Se realizaron el gramaje, calibre, la resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal en loción en un estudio de envejecimiento.
Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en la dirección 5 transversal con una inmersión rápida (1-2 segundos) en loción de Parents Choice de Wal-Mart para la muestra 173 con aglutinante Dow KSR8855 y sin fibra bicomponente se facilita en la tabla 250. Los resultados del análisis de lotes de producto para el gramaje, el calibre y la resistencia en húmedo en la dirección transversal después de envejecimiento durante aproximadamente 1 hora, 6 horas, 1 día, 3 días, 7 días 14 días, 21 días y 28 días en loción de Parents Choice de Wal-Mart para la muestra 172 con aglutinante Dow KSR8855 y sin fibra bicomponente se 10 facilitan en las tablas 251 a 259 respectivamente.
Tabla 250. Aglutinante Dow KSR8855 después de una inmersión rápida en loción
Muestra
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) Adición de aglutinante (% en peso) CDW normalizada (gpl)
173-1
0,84 69 187 31,10 214
173-2
0,76 67 167 31,02 177
173-3
0,88 65 191 35,27 214
173-4
0,86 67 176 31,78 208
173-5
0,82 65 185 31,27 216
173-6
0,80 65 176 30,65 206
173-7
0,86 66 185 31,85 220
173-8
0,82 64 182 30,14 226
173-9
0,84 64 169 30,14 213
173-10
0,82 63 167 33,25 189
15 Tabla 251. Aglutinante Dow KSR8758 después de envejecimiento durante 1 hora en loción
Muestra
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) Adición de aglutinante (% en peso) CDW normalizada (gpl)
173-11
0,86 64 143 30,09 186
173-12
0,76 64 150 30,77 168
173-13
0,84 63 163 31,96 197
173-14
0,82 62 172 31,00 215
173-15
0,84 64 152 28,07 206
173-16
0,86 64 159 30,09 207
173-17
0,78 64 170 31,53 191
173-18
0,82 64 146 28,76 189
173-19
0,82 64 158 31,14 190
173-20
0,82 65 161 31,55 189
Tabla 252. Aglutinante Dow KSR8758 después de envejecimiento durante 6 horas en loción
Muestra
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) Adición de aglutinante (% en peso) CDW normalizada (gpl)
173-21
0,90 68 164 30,20 210
173-22
0,80 65 158 29,36 193
173-23
0,84 67 149 30,78 176
173-24
0,82 69 165 31,19 183
173-25
0,78 64 156 34,91 158
173-26
0,84 64 153 34,02 172
173-27
0,86 67 147 30,22 183
173-28
0,84 65 149 29,94 187
173-29
0,80 66 145 33,42 153
173-30
0,80 66 155 31,76 173
Tabla 253. Aglutinante Dow KSR8758 después de envejecimiento durante 1 día en loción
Muestra
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) Adición de aglutinante (% en peso) CDW normalizada (gpl)
173-31
0,82 63 150 31,84 178
173-32
0,88 65 181 33,46 212
173-33
0,78 64 169 31,25 191
173-34
0,84 64 149 29,62 192
173-35
0,84 66 163 31,42 193
173-36
0,87 65 152 32,76 182
173-37
0,80 63 155 32,35 179
173-38
0,86 69 177 31,97 202
173-39
0,86 65 155 32,21 186
173-40
0,82 63 153 30,98 185
5 Tabla 254. Aglutinante Dow KSR8758 después de envejecimiento durante 3 días en loción
Muestra
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) Adición de aglutinante (% en peso) CDW normalizada (gpl)
173-41
0,84 66 154 32,72 173
173-42
0,84 66 152 31,91 177
173-43
0,86 65 155 31,78 186
173-44
0,90 68 142 31,09 175
173-45
0,80 65 147 34,62 152
173-46
0,80 63 150 32,75 169
173-47
0,82 63 148 32,22 173
173-48
0,86 64 164 32,88 196
173-49
0,86 64 152 32,55 183
173-50
0,80 62 125 30,74 151
Tabla 255. Aglutinante Dow KSR8758 después de envejecimiento durante 7 días en loción
Muestra
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) Adición de aglutinante (% en peso) CDW normalizada (gpl)
173-51
0,82 64 131 33,05 147
173-52
0,82 65 138 31,34 163
173-53
0,78 63 124 32,50 138
173-54
0,90 67 127 30,78 161
173-55
0,86 65 142 30,35 180
173-56
0,86 63 135 31,13 170
173-57
0,84 65 151 33,33 169
173-58
0,84 65 144 32,27 168
173-59
0,80 64 163 33,71 177
173-60
0,82 64 121 32,96 137
Tabla 256. Aglutinante Dow KSR8758 después de envejecimiento durante 14 días en loción
Muestra
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) Adición de aglutinante (% en peso) CDW normalizada (gpl)
173-61
0,82 62 110 33,74 125
173-62
0,86 66 145 33,40 165
173-63
0,82 61 124 31,55 153
173-64
0,74 61 122 32,86 130
173-65
0,78 63 133 30,87 154
173-66
0,84 66 116 32,57 132
173-67
0,82 65 135 30,94 159
173-68
0,72 61 157 34,24 156
173-69
0,86 67 133 29,29 171
173-70
0,80 65 111 30,09 131
5 Tabla 257. Aglutinante Dow KSR8758 después de envejecimiento durante 21 días en loción
Muestra
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) Adición de aglutinante (% en peso) CDW normalizada (gpl)
173-71
0,86 63 135 33,13 162
173-72
0,86 67 137 32,27 159
173-73
0,86 66 129 31,91 154
173-74
0,82 68 146 35,22 146
173-75
0,88 65 170 36,06 186
173-76
0,86 63 140 37,23 148
173-77
0,90 64 152 37,87 163
173-78
0,84 63 145 35,09 160
173-79
0,86 63 141 34,46 162
173-80
0,78 63 131 34,59 136
Tabla 258. Aglutinante Dow KSR8758 después de envejecimiento durante 28 días en loción
Muestra
Calibre (mm) Gramaje (g/m2) CDW (gpl) Adición de aglutinante (% en peso) CDW normalizada (gpl)
173-81
0,90 67 115 30,13 150
173-82
0,88 65 128 30,17 166
173-83
0,90 66 116 31,76 145
173-84
0,92 68 140 27,94 197
5
10
15
20
25
30
35
173-85
0,98 67 135 26,04 220
173-86
0,92 66 129 28,72 184
173-87
0,80 64 126 25,27 181
173-88
0,98 63 123 29,24 191
173-89
0,86 64 131 29,56 173
173-90
0,92 64 115 28,02 171
El promedio de los valores de la resistencia en húmedo en la dirección transversal normalizada para los estudios de envejecimiento con aglutinante Dow KSR8855 de las tablas 250-258 se facilitan en la tabla 259. La tabla 259 también muestra el cambio porcentual en la resistencia en húmedo en la dirección transversal para estos valores frente a la prueba de inmersión rápida, que es el punto de partida para estas pruebas. El protocolo de la prueba de inmersión rápida pone el producto en loción durante aproximadamente 1-2 segundos o aproximadamente 0,001 días.
Tabla 259. Aglutinante Dow KSR8855, resistencias a la tracción CDW normalizadas promedio después de envejecimiento en loción
Tiempo, días
Muestras Promedio CDW normalizada (gpl) Cambio desde la resistencia CDW inicial (%)
0,001
173-1 a 173-10 208 100%, control
0,04
173-11 a 173-20 194 93%
0,25
173-21 a 173-30 178 86%
1
173-31 a 173-40 190 91%
3
173-41 a 173-50 173 83%
7
173-51 a 173-60 161 77%
14
173-61 a 173-70 148 71%
21
173-71 a 173-80 157 76%
28
173-81 a 173-90 177 85%
Se representan gráficamente los valores de resistencia en húmedo en la dirección transversal normalizadas promedio para las muestras de aglutinante Dow KSR8855 de la tabla 259 en la figura 36.
DISCUSIÓN: Las muestras 173-1 a las muestras 173-90 con aglutinante Dow KSR8855 y sin fibra bicomponente mostró una reducción medible de la resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal a lo largo de un periodo de envejecimiento de 28 días a 40°C en loción exprimida de toallitas para bebés de Parents Choice de Wal- Mart. El aglutinante Dow KSR8758 perdió aproximadamente el 25% de su resistencia en húmedo en la dirección transversal produciéndose la mayoría de la pérdida de resistencia a lo largo de los primeros 7 días. El aglutinante Dow KSR8855 es moderadamente estable en esta loción en estas condiciones.
EJEMPLO 35: Toallitas dispersables con fibra bicomponente modificada
Se preparan toallitas según la invención y se someten a prueba para determinar diversos parámetros incluyendo el gramaje y la resistencia a la tracción en húmedo.
MÉTODOS/MATERIALES: Se usan los siguientes materiales principales en el presente ejemplo:
(i) Aglutinante Dow 8758-5 (EXP4558);
(ii) Pasta de celulosa FF-TAS de Buckeye Technologies Inc.; y
(iii) Fibra de aglutinante bicomponente 1661 de T revira que comprende 200 ppm de PEG 200 en su superficie.
Se prepara la muestra de hoja de toallitas 2B en una línea piloto de deposición por aire según el protocolo descrito en el ejemplo 10. Se preparan las toallitas con las composiciones de capa objetivo descritas en la tabla 260. Las propiedades básicas objetivo de las hojas de muestra se describen en la tabla 261. Se producen muestras de cada composición y se someten a prueba. Se somete a prueba la dispersabilidad de la muestra 2B según la prueba en
matraz de agitación de dispersabilidad FG511.1 de nivel 1 de las directrices de INDA descrita en el ejemplo 17 anterior. Se somete a prueba la resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal después de envejecimiento en loción durante 7 días a 402C tal como se describe en el ejemplo 33.
5 Tabla 260. Composición objetivo de la muestra 2B
Materia prima Intervalos de gramaje (g/m2) Intervalos en tanto por ciento en peso
Capa 1
Dow 8758-5(EXP4558) 3-7 5-10
FF-TAS 20-30 35-40
Capa 2
1661 de Trevira modificada 4-8 5-10
FF-TAS 0,1-3,0 1-5
Capa 3
FF-TAS 20-30 35-40
Dow 8758-5(EXP4558) 3-7 5-10
TOTAL 50-85 100
Tabla 261. Propiedades objetivo de la muestra 2B
Gramaje promedio (g/m2)
65-75
Calibre promedio (mm)
0,95-1,05
Resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal (G/pulgada) después de envejecimiento en loción durante 7 días a 40°C
850-900
10
EJEMPLO 36: Toallitas dispersables
Se prepararon toallitas según la invención y se sometieron a prueba para determinar diversos parámetros incluyendo el gramaje, CDW, MDD y calibre.
15
MÉTODOS/MATERIALES: Se produjo la muestra 431 en una línea de formación de tambor de deposición por aire comercial con secado con aire a su través. La composición de esta muestra se facilita en la tabla 262. El nivel de materias primas se varió para influir en las propiedades físicas y propiedades dispersables-desechables en el inodoro. Se llevó a cabo un análisis de lotes de producto con cada rollo.
20
Tabla 262. Muestra 431
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Vinnapas EP907 de Wacker 2,4 3,5
3
Fibra bicomponente 1661 T255 de Trevira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 1,3 1,9
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
6,4 9,2
Pasta CF401 de Weyerhaeuser 2,4 3,5
2
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 20,9 29,9
1
Fibra bicomponente 1661 T255 de Trevira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 7,2 10,3
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
13,8 19,7
Pasta CF401 de Weyerhaeuser
13,0 18,6
Inferior
Vinnapas EP907 de Wacker 2,4 3,5
Total 70,0
RESULTADOS: Los resultados del análisis de lotes de producto de la muestra 431 se proporcionan en la tabla 263 a 25 continuación.
Tabla 263. Muestra 431, análisis de lotes de producto
5
10
15
20
Primera serie (18 rollos) Segunda serie (21 rollos)
Promedio CPKa Promedio CPKa
Gramaje (g/m2)
69,94 ± 1,03 2,24 69,74 ± 1,63 1,38
Resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal (gpl)
280,72 ± 22,88 1,07 259,48 ± 26,84 1,17
Resistencia a la tracción en seco en la dirección de la máquina (gpl)
894,56 ± 61,60 1,22 874,70 ± 58,76 1,33
Resistencia a la tracción en húmedo en la dirección de la máquina (gpl)
329,56 ± 37,23 1,03 304,00 ± 28,13 1,53
Calibre después de enrollado (mm)
0,88 ± 0,02 3,00 0,90 ± 0,02 2,14
Calibre (mm)
0,98 ± 0,03 1,76 0,98 ± 0,04 1,64
a CPK se refiere al índice de capacidad de proceso. DISCUSIÓN: Para las muestras que tenían composiciones similares, un aumento del porcentaje de fibra bicomponente en las capas primera y tercera aumenta la resistencia a la tracción CDW del material. La muestra 1C tiene el 15% en peso de fibra bicomponente en la primera capa y el 11% en peso de fibra bicomponente en la tercera capa. La muestra 431 tiene el 21% en peso de fibra bicomponente en la primera capa y el 13% en peso de fibra bicomponente en la tercera capa. El aumento del nivel de fibra bicomponente en los estratos primero y tercero en la muestra 431 proporciona un aumento de la resistencia CDW de 217 gpl en la muestra 1C hasta el intervalo de 260-280 gpl en la muestra 431 se muestra en las tablas 10 y 263.
EJEMPLO 37: Toallitas dispersables Se preparan toallitas según la invención.
MÉTODOS/MATERIALES: Se usan los siguientes materiales principales en el presente ejemplo:
1. (i) Aglutinante Vinnapas EP907 de Wacker;
2. (ii) Pasta de celulosa FF-TAS de Buckeye Technologies Inc.;
3. (iii) Pasta de celulosa CF401 de Weyerhaeuser;
4. (iv) Fibra de aglutinante bicomponente 1661 de Trevira, 2,2 dtex, 6 mm de largo.
Se prepara la muestra de hoja de toallitas 432 en una línea piloto de deposición por aire según el protocolo descrito en el ejemplo 10. Se preparan las toallitas con las composiciones de capa objetivo descritas en la tabla 264.
Tabla 264. Composición objetivo de la muestra 432
Capa
Materias primas Gramaje (g/m2) % en peso
Superior
Vinnapas EP907 de Wacker 2,4 3,5
3
Fibra bicomponente 1661 T255 de Trevira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 4,3 6,1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
10,7 15,3
Pasta CF401 de Weyerhaeuser
7,1 10,2
2
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies 20,9 29,8
1
Fibra bicomponente 1661 T255 de Trevira Merge, 2,2 dtex x 12 mm 4,3 6,1
Pasta FFT-AS de Buckeye Technologies
10,7 15,3
Pasta CF401 de Weyerhaeuser
7,1 10,2
Inferior
Vinnapas EP907 de Wacker 2,4 3,5
Total 70,0
5
10
15
20
25
30
35
40
EJEMPLO 38: Efecto de la pasta FFLE+ modificada con poli(etilenglicol) sobre las propiedades de la estructura de 3 capas
Se prepararon toallitas según la invención y se sometieron a prueba para determinar diversos parámetros incluyendo el gramaje, calibre y CDW.
MÉTODOS/MATERIALES: Se preparó la muestra 174 según el protocolo descrito en el ejemplo 29 usando los siguientes componentes: FF-TAs, fibras de pasta de celulosa, FFLE+, fibras de pasta de celulosa modificadas comerciales; fibra de aglutinante bicomponente 255 de Trevira para el procedimiento de formación en húmedo, 3 dtex, 12 mm de largo; emulsión de aglutinante de VAE Dur-O-Set Elite 22LV y Carbowax PEG 200 producido por Dow Chemical.
La composición de la muestra 174 se facilita en la tabla 265 a continuación.
Tabla 265. Composición de la muestra 174
Muestra
Capa Materia prima Gramaje en seco (g/m2) % en peso
Pulverización de superficie Dur-O-Set Elite 22LV al 10% de sólidos 1,25 1,8
Capa superior 255 de Trevira 2,3 3,3
ff-tas 19,2 27,4
Muestra 174
Capa central FFLE+ 20,0 28,6
Carbowax 200
3,0 4,3
Inferior Capa 255 de Trevira 4,3 6,2
ff-tas 18,6 26,6
Pulverización de superficie Dur-O-Set Elite 22LV al 10% de sólidos 1,25 1,8
Total 70 100
RESULTADOS: la tabla 266 a continuación resume las propiedades de la hoja de toallitas de la muestra 174: Tabla 266. Propiedades de la muestra 174
Intervalo de calibre (mm)
1,2
Resistencia a la tracción en húmedo (G/pulg.) después de envejecimiento en loción durante 24 h a 40°C
200
Prueba en matraz de agitación de dispersabilidad durante 6 horas (tanto por ciento de peso seco total que quedaba sobre la criba del tamiz de 12 mm) después de envejecimiento de las muestras a 40°C durante 24 h
80
DISCUSIÓN: Usando la pasta FFLE+ modificada con PEG 200 en la capa central, la hoja podría deslaminarse en la prueba en matraz de agitación de dispersabilidad aunque se trató con el aglutinante reticulable. Sin querer limitarse por la teoría, se cree que la presencia de aluminio en las fibras FFLE+ y el tratamiento adicional de las fibras con PEG actúan como agentes que bloquean la reacción de reticulación que se produce normalmente durante el proceso de curado de los aglutinantes de VAE reticulables. Esto está respaldado por las observaciones producidas en los experimentos preliminares, que demostraron que las hojas producidas con FFLE+ y tratadas con Dur-O-Set Elite 22LV tenían resistencia a la tracción mucho menor que las hojas producidas con FF-TAS y tratadas con Dur-O- Set Elite 22LV. Cuando se modificó adicionalmente FFLE+ con PEG, la resistencia a la tracción de las hojas tratadas con Dur-O-Set Elite 22LV se redujo incluso más.
EJEMPLO 39: Toallitas de estructuras no tejidas depositadas por aire
Se prepararon toallitas a escala de banco de laboratorio, específicamente hojas de prueba y se sometieron a prueba para determinar diversos parámetros incluyendo el gramaje, la densidad y dispersabilidad.
MÉTODOS/MATERIALES: Se prepararon las muestras 175, 176, 177 y 178, correspondientes a diferentes estructuras en equipos de laboratorio de formación en seco. La composición global de las muestras 175-178 se facilita en la tabla 267.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Materia prima
Fabricante Contenido, %
FOLEY FLUFFS® TAS
Georgia-Pacific 84
Vinnapas AF192
Wacker Chemie 6
Vinnapas EP907
Wacker Chemie 10
La muestra 175 consistió en una estructura homogénea de una capa. La muestra 176 consistió en una estructura de dos capas con una capa superior que tenía una menor densidad y una capa inferior que tenía una mayor densidad. La muestra 177 consistió en una estructura de dos capas con una capa superior y una capa inferior que tenían la misma densidad objetivo. La muestra 178 consistió en una estructura de dos capas con la capa superior que tenía una menor densidad y una capa inferior que tenía una mayor densidad, siendo estas densidades diferentes de la densidades de las capas superior e inferior, respectivamente, de la estructura de la muestra 176.
En las muestras 175-178, se aplicó el aglutinante Vinnapas AF192 mediante pulverización de su emulsión sobre la superficie inferior de la muestra de hoja de prueba depositada por aire, y se aplicó el aglutinante Vinnapas EP907 mediante pulverización de su emulsión sobre la superficie superior de la muestra de hoja de prueba depositada por aire. Después de aplicar un primer aglutinante en un lado de la hoja de prueba, se curó la muestra en un horno de circulación de aire de laboratorio a 150°C durante 5 minutos y luego se aplicó un segundo aglutinante en el lado opuesto de la hoja de prueba. Se curó la muestra de nuevo a 15o°C durante 5 minutos.
Las estructuras de las muestras 175-178 tenían el mismo gramaje global objetivo y el mismo grosor global objetivo. Las estructuras de dos capas de las muestras 176, 177 y 178 se diseñaron de tal modo que las capas superiores de todas estas estructuras tienen los mismos gramajes objetivo, y las capas inferiores de todas estas estructuras tienen también el mismo gramaje objetivo.
Las ligeras diferencias entre los gramajes globales y los grosores globales de las muestras preparadas así como las ligeras diferencias entre los gramajes de las capas superiores y entre los gramajes de las capas inferiores de las estructuras de las muestras 176, 177 y 178 estaban dentro de las tolerancias habituales típicas de los equipos a escala de laboratorio y los procedimientos de producción de hojas de prueba de laboratorio.
Las muestras 175-1, 176-1, 177-1 y 178-1 se usaron para las pruebas de resistencia a la tracción. Las muestras
175- 1, 176-1, 177-1 y 178-1 corresponden a las estructuras de las muestras 175, 176, 177 y 178 respectivamente. Tal como se observa en la tabla 268 a continuación, la densidad global de la muestra 175-1 fue de 0,032 g/cm3. La densidad de la capa superior de la muestra 176-1 fue de 0,021 g/cm3 y la densidad de la capa inferior de la muestra
176- 1 fue de 0,280 g/cm3. La densidad global de la muestra 176-1 fue de 0,028 g/cm3. La densidad de la capa superior de la muestra 177-1 fue de 0,031 g/cm3 y la densidad de la capa inferior de la muestra 177-1 fue de 0,031 g/cm3. La densidad global de la muestra 177-1 fue de 0,031 g/cm3. La densidad de la capa superior de la muestra 178-1 fue de 0,022 g/cm3 y la densidad de la capa inferior de la muestra 178-1 fue de 0,093 g/cm3. La densidad global de la muestra 178-1 fue de 0,028 g/cm3.
La resistencia a la tracción de las muestras 175-1, 176-1, 177-1 y 178-1 se midió tal como se prescribe según el procedimiento de prueba de la resistencia a la tracción en el que se exprime el líquido humectante de toallitas para bebés disponibles comercialmente mediante un pase a alta presión a un nivel de aproximadamente el 300% hasta aproximadamente el 400% en peso de la toallita no tejida. Después de cargar las toallitas con loción (líquido humectante), se permitió que se fijasen las toallitas durante un periodo de 7 días a 40°C. La razón en peso de la loción con respecto a muestra seca fue de 3,5 en cada caso.
Las muestras 175-2, 176-2, 177-2 y 178-2 se usaron para las pruebas de dispersabilidad. Las muestras 175-2, 1762, 177-2 y 178-2 corresponden a las estructuras de las muestras 175-178 respectivamente. Tal como se observa en la tabla 268 a continuación, la densidad global de la muestra 175-2 fue de 0,031 g/cm3. La densidad de la capa superior de la muestra 176-2 fue de 0,022 g/cm3 y la densidad de la capa inferior de la muestra 176-2 fue de 0,27 g/cm3. La densidad global de la muestra 176-2 fue de 0,029 g/cm3. La densidad de la capa superior de la muestra
177- 2 fue de 0,029 g/cm3 y la densidad de la capa inferior de la muestra 177-2 fue de 0,026 g/cm3. La densidad global de la muestra 177-2 fue de 0,029 g/cm3. La densidad de la capa superior de la muestra 178-2 fue de 0,025 g/cm3 y la densidad de la capa inferior de la muestra 178-2 fue de 0,093 g/cm3. La densidad global de la muestra
178- 2 fue de 0,031 g/cm3.
Puede entenderse que la prueba de dispersabilidad también se conoce como la prueba de dispersabilidad en caja oscilante. Se midió la dispersabilidad en caja oscilante de las muestras 175-2, 176-2, 177-2 y 178-2 tal como se prescribe en las directrices de INDA, tercera edición.
RESULTADOS: Los resultados de las características estructurales y físicas de las muestras experimentales 175-1,
176-1, 177-1, 178-1, 175-2, 176-2, 177-2 y 178-2 se muestran en la tabla 268 a continuación. Los datos de grosor y los datos de resistencia a la tracción son los promedios de múltiples resultados de prueba. Específicamente, se tomaron 64 mediciones de grosor global de las muestras y se tomaron 73 mediciones de resistencia a la tracción en húmedo de las muestras.
5
Estructura
Gramaje global (g/m2) Grosor global Densidad global (g/cm3) Gramaje de la capa superior (g/m2) Gramaje de la capa inferior (g/m2) Grosor de la capa superior mm Grosor de la capa inferior (g/cm3) Densidad de la capa superior (g/m3) Densidad de la capa inferior (g/cm3) Resistencia a la tracción en húmedo en loción después de 7 días Dispersabilidad en caja oscilante
mm
N.2 de pruebas G/pulg. N.2 de pruebas
175-1
98 3,1 8 0,032 140 22
175-2
96 3,1 8 0,031 65
177-1
99 3,2 8 0,031 71 28 2,3 0,9 0,031 0,031 132 15
177-2
99 3,4 8 0,029 69 29 2,4 1,1 0,029 0,026 65
176-1
94 3,3 8 0,028 166 28 3,2 0,1 0,021 0,280 368 22
176-2
93 3,2 8 0,029 66 27 3 0,1 0,022 0,270 68
178-1
97 3,5 8 0,028 69 28 3,2 0,3 0,022 0,093 334 14
178-2
97 3,1 8 0,031 69 28 2,8 0,3 0,025 0,093 66
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
DISCUSIÓN: La tabla 268 indica una mejora drástica e inesperada de las mediciones de resistencia a la tracción en húmedo de las muestras 176-1 y 178-1 en comparación con las muestras 175-1 y 177-1 después del envejecimiento de estas muestras en una loción. La dispersabilidad en caja oscilante de todas las muestras sometidas a prueba fue muy similar y varió dentro de un intervalo de aproximadamente el 65% a aproximadamente el 68%. Tal como se observa en la tabla 268, la resistencia a la tracción en húmedo de las muestras 176-1 y 178-1 aumentó más del doble en comparación con la resistencia a la tracción en húmedo de las muestras 175-1, 175-2, 177-1 y 177-2, al tiempo que retuvo una dispersabilidad comparable si no ligeramente mejor. Esta mejora drástica se logró a través de la densidad de las capas, el tipo específico de fibra de las capas, y la colocación y el uso específicos de los aglutinantes.
EJEMPLO 40: Toallitas de estructuras no tejidas depositadas por aire
Se prepararon toallitas, más específicamente hojas de toallitas, y se sometieron a prueba.
MÉTODOS/MATERIALES: Se prepararon las muestras 179 y 180 usando una máquina de deposición por aire de formador de tambor a escala piloto. Las composiciones de la muestra 179 (una hoja de toallitas) y la muestra 180 (una control hoja de toallitas) se muestran en la tabla 269 a continuación.
Tabla 269. Composiciones de las muestras 179 y 180
Muestra
Materia prima Fabricante Contenido, %
Muestra 179
Foley Fluffs® TAS Georgia-Pacific 60,7
Vinnapas® AF192
Wacker Chemie 5
Vinnapas® EP907
Wacker Chemie 10
Cellu Tissue (3024)
Clearwater 24,3
Muestra 180
Foley Fluffs® TAS Georgia-Pacific 84
Vinnapas® AF192
Wacker Chemie 7
Vinnapas® EP907
Wacker Chemie 9
La estructura de la muestra 179 se ilustra en la figura 39. En la muestra 179, se produjo la capa superior de FOLEY FLUFFS® TAS, 42,5 g/m2 y se pulverizó con un primer aglutinante (Vinnapas EP907, 7,0 g/m2). La capa inferior, un tejido depositado en húmedo, se produjo de CELLU TISSUE® (calidad 3024), 17,0 g/m2, y se pulverizó con un segundo aglutinante (Vinnapas AF192, 3,5 g/m2).
La estructura de la muestra 180 se ilustra en la figura 40. En la muestra 180, se produjo la capa superior de FOLEY FLUFFS® TAS, 29,4 g/m2, y se pulverizó con un primer aglutinante (Vinnapas EP907, 6,3 g/m2). La capa inferior se produjo de FOLEY FLUFFS® TAS, 29,4 g/m2, y se pulverizó con un segundo aglutinante (Vinnapas AF192, 4,9 g/m2).
Se sometieron a prueba las muestras tal como se prescribe en las directrices de INDA, tercera edición.
RESULTADOS: Los resultados de las características estructurales y físicas de las muestras a escala piloto 179 y 180 se muestran en la tabla 270 a continuación. Los datos de grosor y los datos de resistencia a la tracción son promedios de múltiples resultados de prueba. Específicamente, las pruebas se realizaron en tres secciones y se tomaron 48 mediciones diferentes. Los resultados de las pruebas prescritas en las directrices de INDA, tercera edición se resumen en la tabla 271.
Adicionalmente, se realizó la prueba de biodisgregación aerobia FG 505A con la muestra 179 tal como se prescribe en las directrices de INDA, tercera edición. Se realizó la prueba de biodisgregación para determinar la cantidad de disgregación microbiana de la muestra en un entorno aerobio mientras estaba dentro de un medio de lodo activado. Se recogió el lodo activado de la Autoridad de Servicios Públicos de Ypsilanti en Ypsilanti, Michigan el día de inicio de la prueba. Se transportó el lodo de vuelta a la instalación de pruebas en Ann Arbor, Michigan y se hizo pasar a través de un tamiz de 1 mm antes de su uso. La muestra 179 también se sometió a prueba para determinar los sólidos en suspensión totales y el pH. Cada matraz de agitación recibió 1,0 l de lodo además de o bien muestra o bien material de control. Un matraz contenía sólo agua y la muestra de prueba para fines de control. El control fue bolas de algodón natural al 100%. La tasa de carga de muestra fue de entre 1-3 gramos de producto. Una vez preparados, los matraces se hicieron rotar en un agitador orbital VWR calibrado, a 100 rpm en entorno de laboratorio convencional y se tomaron muestras en puntos de toma de muestra predeterminados. Se vertió el contenido del matraz a través de un tamiz de 1 mm y se enjuagó el material recogido, se secó a 103°C durante la noche y luego se pesó.
Después de discurrir de manera continua en un agitador orbital, se hizo pasar el contenido de los matraces de control y la muestra a través de un tamiz de 1 mm para determinar la cantidad de biodisgregación después de 14 días. El matraz que contenía el agua del grifo en vez del lodo activado tenía material evidente sobre la criba del tamiz y cualquier pérdida de peso de la muestra 179 sólo puede atribuirse a la cinética de la agitación y no a la 5 acción microbiana. Se resume la caracterización del lodo activado en la tabla 272. La evidencia de más material recogido inicialmente dentro del matraz con agua del grifo indicó que la mayor parte de la disgregación puede atribuirse a actividad biológica. Se presentan los resultados de prueba de biodisgregación en la tabla 273 a continuación.
10 Tabla 270. Resultados de características estructurales y físicas de las muestras 179 y 180
Estructura
Gramaje global (g/m2) Gramaje objetivo de la capa superior (g/m2) Gramaje objetivo de la capa inferior (g/m2) Densidad de la capa superior (g/cm3) Densidad de la capa inferior (g/cm3) Resistencia a la tracción en húmedo en loción después de 7 días G/pulg.
179
70 50 20 0,09 0,20 300
180
70 36 34 0,07 0,07 127
Tabla 271. Resultados de pruebas prescritas en las directrices de INDA, tercera edición
3a edición del Documento de Orientación de INDA/EDANA para evaluar la capacidad de desecharse en el inodoro de productos desechables no tejidos
Resultado
Caja oscilante
Pasó
Bomba doméstica
Pasó
Bomba municipal
Pasó
15
Tabla 272. Resultados de caracterización de lodo activado
Parámetro
Resultado Requisito
pH
6,8 6-9
Sólidos en suspensión totales
2.060 mg/l 2.000 - 4.500 mg/l
Tabla 273. Resultados de la prueba de biodisgregación aerobia de las muestras 179
20
Recipiente
Material Volumen de lodo de digestor (l) Masa inicial (g) Masa retenida sobre tamiz de 1 mm después de 14 días de incubación (g) Disgregación
1
J-128845 1,0 1,801 0,004 99,7%
2
J-128845 1,0 1,801 0,002 99,9%
3
J-128845 1,0 1,801 0,001 99,9%
4
J-128845 1,0 (Agua del grifo) 1,801 1,739 3,4%
5
Control 1,0 1,863 0,0 100,0%
DISCUSIÓN: Los resultados presentados en la tabla 270 indican una mejora drástica y significativa de la resistencia a la tracción en húmedo en la dirección transversal a la máquina (CDM) después de envejecimiento en loción de la muestra 179 sobre la muestra de control 180. Tal como se observa en la tabla 270, la resistencia a la tracción en
25 húmedo aumentó más del doble que para la muestra 179 en comparación con la resistencia a la tracción en húmedo de la muestra 180. Esta mejora se logró aunque la cantidad del aglutinante con resistencia en húmedo (Vinnapas AF192) usada en la muestra 179 fue menor que la cantidad del aglutinante con resistencia en húmedo (Vinnapas AF192) en la muestra de control 180. La muestra 180 no pasó la prueba de dispersabilidad en caja oscilante y, por tanto, se concluyó que no era adecuada para la aplicación en toallitas húmedas desechables en el inodoro.
La muestra 179, que se componía sólo de fibras celulósicas y aglutinantes, logró una disgregación del 99% significativa después de 14 días tal como se observa en los resultados indicados en la tabla 273. La biodisgregación
de la muestra 179 demuestra una mejora sustancial de más del 95% de disgregación después de 14 días de las directrices prescritas por el INDA & EDANA.
En caso de conflicto en la terminología, prevalece la presente divulgación.
5
Aunque resultará evidente que la invención descrita en el presente documento está bien calculada para lograr los beneficios y las ventajas expuestos anteriormente, el contenido dado a conocer en el presente documento no ha de limitarse en alcance por las realizaciones específicas descritas en el presente documento. Se apreciará que la invención es susceptible de modificación, variación y cambio sin apartarse del alcance de la misma. Por ejemplo, la 10 estructura no tejida se describe en el contexto de un procedimiento de deposición por aire. Sin embargo, también se contemplan procedimientos sin deposición por aire.

Claims (11)

  1. REIVINDICACIONES
    10
    15
    20
  2. 2.
    25 3.
  3. 4.
    30
    35 5.
  4. 6.
    40
  5. 7.
  6. 8.
    45
  7. 9.
    50
  8. 10.
    55
  9. 11.
  10. 12.
    60
    Material de toallita no tejido de múltiples estratos, dispersable que comprende: al menos una capa superior que comprende fibras celulósicas, en el que una superficie exterior o la capa superior está recubierta con un primer aglutinante, y la capa superior tiene un gramaje de desde 30 g/m2 hasta 200 g/m2; y
    al menos una capa inferior que comprende fibras celulósicas en el que una superficie exterior de la capa inferior está recubierta con un segundo aglutinante y la capa inferior tiene un gramaje de desde 10 g/m2 hasta 100 g/m2;
    en el que la capa superior tiene una densidad menor y un gramaje mayor que la capa inferior, en el que la capa superior tiene una densidad de desde 0,01 g/cm3 hasta 0,2 g/cm3, y la capa inferior tiene una densidad de desde 0,1 g/cm3 hasta 0,4 g/cm3;
    y en el que el material de toallita tiene al menos el 95% de biodisgregación después de al menos 14 días cuando se somete a prueba según las directrices de INDA;
    en el que el material de toallita puede desecharse en agua; y
    en el que el material de toallita es estable estructuralmente en líquido humectante.
    Material de toallita no tejido de múltiples estratos, dispersable según la reivindicación 1, en el que el material de toallita no tejido tiene una resistencia a la tracción en húmedo mayor de 200 g/pulgada.
    Material de toallita no tejido de múltiples estratos, dispersable según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la primera capa está hecha de un primer material y la segunda capa está hecha de un segundo material, y en el que el primer material es diferente del segundo material.
    Material de toallita no tejido de múltiples estratos, dispersable según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer aglutinante y el segundo aglutinante se seleccionan del grupo que consiste esencialmente en polvos de polietileno, aglutinantes de copolímero, aglutinantes de acetato de vinilo- etileno, aglutinantes de estireno-butadieno, uretanos, aglutinantes a base de uretano, aglutinantes acrílicos, aglutinantes termoplásticos, aglutinantes a base de polímeros naturales, y mezclas de los mismos.
    Material no tejido de múltiples estratos, dispersable según la reivindicación 1, en el que la capa superior tiene una densidad de desde 0,01 g/cm3 hasta 0,1 g/cm3.
    Material de toallita no tejido de múltiples estratos, dispersable según la reivindicación 1, en el que la capa inferior tiene una densidad de desde 0,1 g/cm3 hasta 0,3 g/cm3.
    Material no tejido de múltiples estratos, dispersable según la reivindicación 1, en el que la capa superior tiene un gramaje de desde 30 g/m2 hasta 100 g/m2.
    Material no tejido de múltiples estratos, dispersable según la reivindicación 1, en el que la capa inferior tiene un gramaje de desde 10 g/m2 hasta 50 g/m2.
    Material no tejido de múltiples estratos, dispersable según la reivindicación 1, en el que tanto la capa superior como la capa inferior comprenden desde el 50 hasta el 100 por ciento de fibras celulósicas y desde el 0 hasta el 50 por ciento en peso de fibras biocomponente.
    Material no tejido de múltiples estratos, dispersable según la reivindicación 1, en el que el material de toallita no tejido comprende desde el 1 hasta el 35 por ciento en peso del primer aglutinante y el segundo aglutinante, y opcional y preferiblemente en el que el material de toallita no tejido comprende desde el 1 hasta el 20 por ciento en peso del primer aglutinante y el segundo aglutinante.
    Material no tejido de múltiples estratos, dispersable según la reivindicación 1, en el que el material de toallita no tejido tiene una densidad global de desde 0,01 g/cm3 hasta 0,20 g/cm3.
    Material no tejido de múltiples estratos, dispersable según la reivindicación 1, en el que el material de toallita no tejido tiene un gramaje global de desde 10 g/m2 hasta 500 g/m2 y opcional y preferiblemente en el que el material de toallita no tejido tiene un gramaje global de desde 50 g/m2 hasta 150 g/m2.
    Material no tejido de múltiples estratos, dispersable según la reivindicación 1, en el que el material de toallita no tejido tiene un calibre de desde 0,1 mm hasta 18 mm, y opcional y preferiblemente en el que el material de toallita no tejido tiene un calibre de desde 0,5 mm hasta 4 mm.
  11. 14. Material no tejido de múltiples estratos, dispersable según la reivindicación 1, en el que el primer aglutinante es diferente del segundo aglutinante.
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