ES3045574T3

ES3045574T3 - Method for controlling decomposition of corrosion-resistant paper

Info

Publication number: ES3045574T3
Application number: ES21860819T
Authority: ES
Inventors: Takuya Nakagawa; Yasuomi Ota; Yoshiaki Okuhama; Seiichiro Nakao
Original assignee: Nippon Beet Sugar Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nippon Beet Sugar Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2020-08-25
Filing date: 2021-03-04
Publication date: 2025-11-28
Anticipated expiration: 2041-03-04
Also published as: AU2021334278A1; EP4206401A4; JPWO2022044387A1; KR102751418B1; EP4206401C0; WO2022044387A1; US20240026610A1; CN116171342A; TWI847019B; JP7399303B2; US12546063B2; KR20230054822A; TW202208722A; EP4206401B1; EP4206401A1; CN116171342B

Abstract

[Problema] Proporcionar un método para controlar el papel resistente a la corrosión con resistencia a la corrosión y fácil descomposición, que permita que el papel resistente a la corrosión sea resistente a la descomposición por microorganismos en el suelo durante un período deseado, como el cultivo de plántulas, mantenga una resistencia satisfactoria (resistencia del papel) durante la siembra en un campo agrícola y le confiera la descomposición deseada después de la siembra en un campo agrícola o después de la cosecha; y un método para producir papel resistente a la corrosión con descomposición controlada. [Solución] Se proporciona un método para controlar el papel resistente a la corrosión que comprende papel que contiene fibras de celulosa y un agente reticulante de ácido carboxílico, caracterizado porque las fibras de celulosa y el agente reticulante de ácido carboxílico están unidos entre sí al menos parcialmente, y que comprende un paso para tratar el papel resistente a la corrosión con un álcali. y un método para producir papel resistente a la corrosión que tiene una descomponibilidad controlada, comprendiendo el método un paso para aplicar una solución de procesamiento que contiene un agente de reticulación de ácido carboxílico a papel que contiene fibras de celulosa, un paso para someter el papel que ha sido aplicado con la solución de procesamiento a un tratamiento de calentamiento, y un paso para tratar el papel que ha sido sometido al tratamiento de calentamiento con un álcali. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Método para controlar la descomposición de papel resistente a la corrosión

[0003] Campo técnico

[0004] La presente invención se refiere a un método para lograr la compatibilidad entre la resistencia a la corrosión y la fácil degradabilidad de un papel que puede soportar la corrosión durante un determinado periodo de tiempo. Específicamente, la presente invención se refiere a un método para controlar un inicio de la biodegradación de un papel resistente a la corrosión.

[0005] Antecedentes de la técnica

[0006] Convencionalmente, se ha puesto ampliamente en uso práctico un método de cultivo de trasplante de plántulas, en el que una planta se cultiva usando una maceta de papel procesado para tener una forma de prisma cuadrangular o una forma de prisma hexagonal. Específicamente, este método de cultivo implica cargar tierra de cultivo en una maceta en forma de prisma cuadrangular o hexagonal fabricada de papel, sembrar, cultivar plántulas bajo control de irrigación, plantar las plántulas así cultivadas contenidas en la maceta (es decir, plántulas en la maceta) en el campo, y cultivar las plántulas.

[0007] Los principales rasgos característicos requeridos para el papel usado para la maceta usada en el método de cultivo de trasplante de plántulas mencionado anteriormente (a continuación en el presente documento, el papel puede denominarse “papel base para una maceta para criar plántulas”) son, por ejemplo, (1) que tiene resistencia del papel al secarse hasta tal punto que soporta el procesamiento mecánico (por ejemplo, flexión y tracción) durante la producción de una maceta, (2) que tiene resistencia a la degradación por microorganismos durante la cría de plántulas (es decir, resistencia a la corrosión) y que tiene resistencia del papel al humedecerse para soportar la manipulación mecánica o artificial durante la plantación en el campo, y (3) que es fácilmente degradable después de plantar en el campo. Por tanto, se requiere que el papel base para una maceta para criar plántulas tenga dos propiedades contradictorias; es decir, la propiedad de suprimir el progreso de degradación durante la cría de plántulas y mantener suficiente resistencia en el momento de la plantación, y la propiedad de degradarse rápidamente después de la plantación en el campo.

[0008] Se han propuesto diversos métodos para procesar un papel base para una maceta para criar plántulas para lograr los requisitos mencionados anteriormente a la vez que se aprovechan las características del papel.

[0009] Por ejemplo, los documentos de patente 1 y 2 divulgan un método para proporcionar papel con resistencia para resistir la producción de una maceta, y resistencia a la corrosión en tal medida que resista las condiciones de cría de plántulas y se degrade de manera natural después del trasplante, en donde el grupo hidroxilo del papel de celulosa se bloquea químicamente a través de la reticulación usando un agente a base de formaldehído que es un derivado de urea N-sustituido tal como dimetilol dihidroxietilen urea (DMDHEU).

[0010] Los documentos de patente 3 y 4 proponen una maceta para criar plántulas producida a partir de una lámina de tipo dispuesto en capas que incluye una capa de resina biodegradable termoplástica dispuesta sobre una base de papel, o una maceta para criar plántulas producida sobre la base de estudios sobre los componentes de la capa de resina biodegradable para controlar el periodo de degradación, para mantener la forma y la resistencia de la maceta para criar plántulas durante la cría de plántulas o durante el trasplante en el suelo después de la cría de plántulas, y para realizar una rápida degradación de la maceta después de la plantación en el campo.

[0011] Una lámina de cobertura protectora que va a colocarse sobre la superficie del suelo del campo se usa para lograr el efecto de erradicar malas hierbas o ajustar la temperatura del suelo (retención de calor) durante el crecimiento de los cultivos agrícolas objetivo, etc., así como los efectos de, por ejemplo, retener la humedad del suelo, evitar la erosión del suelo, evitar que los fertilizantes fluyan hacia fuera y evitar la aparición de enfermedades y plagas. Una lámina de cobertura protectora de este tipo se ha formado convencionalmente a partir de un producto químico tal como una película de polietileno o una película de cloruro de vinilo. Sin embargo, dado que una película de este tipo tiene poca biodegradabilidad, la película usada debe recuperarse y desecharse después de la cosecha de cultivos agrícolas, etc. Por tanto, se han hecho propuestas para láminas de cobertura protectora que reducen la carga sobre los agricultores y tienen menos impacto en el medioambiente; específicamente, láminas de cobertura protectora de papel que se pudren y degradan en el suelo. Por ejemplo, el documento de patente 6 describe una lámina de cobertura protectora de papel que contiene un agente antifúngico y/o un agente antibacteriano.

[0012] Los principales rasgos característicos requeridos para el papel usado en la lámina de cobertura protectora mencionada anteriormente (a continuación en el presente documento, el papel puede denominarse “papel base para material de recubrimiento agrícola”) son, por ejemplo, (i) resistencia del papel al secarse hasta tal punto que resista el procesamiento mecánico durante la producción de una lámina de cobertura protectora, y resista el estiramiento en el suelo, (ii) resistencia a la degradación por microorganismos del suelo en porciones que están en contacto con el suelo, y (iii) rápida degradabilidad después del uso, como en el caso de un papel base para una maceta para criar plántulas.

[0013] Además, P. Widstenet al.(Carbohydrate Polymers, 2014, vol. 101, págs. 998-1004) investigó la estabilidad de productos de papel después de la reticulación de la celulosa con ácido cítrico. El documento JP 2006-342452 A se refiere a un papel base para una maceta para el trasplante de plántulas criadas. El papel base se produce a partir de pasta de papel, al que se le añade el 0,3-4,0 % en masa de agente potenciador de resistencia del papel, que contiene una pasta de materia prima en la que se formula el 40-100 % en masa de pasta que tiene >20 % de resistencia con respecto a celulasa. Según una realización, se usa un agente potenciador de resistencia del papel a base de poliepiclorohidrina.

[0014] Documentos de la técnica anterior

[0015] Bibliografía de patentes

[0016] Documento de patente 1: JP 1984-100793 A

[0017] Documento de patente 2: JP 1990-023640 A

[0018] Documento de patente 3: JP 4763123 B

[0019] Documento de patente 4: JP 2004-121054 A

[0020] Documento de patente 5: JP 2001-508139 A

[0021] Documento de patente 6: JP 1997-205901 A

[0022] Sumario de la invención

[0023] Problemas que van a resolverse mediante la invención

[0024] Según el método divulgado en los documentos de Patente 1 y 2, el papel puede estar provisto de suficiente resistencia a la corrosión, pero el DMDHEU (es decir, el agente a base de formaldehído) puede contener una cantidad muy pequeña de formaldehído, lo que requiere tener en cuenta el impacto en el medioambiente. Se ha divulgado una técnica para mejorar el rendimiento de humectación (por ejemplo, recuperación de arrugas o resistencia) usando ácido policarboxílico como agente de reticulación en lugar de un agente a base de formaldehído para bloquear el grupo hidroxilo de la fibra celulósica a través de reticulación (documento de patente 5). Sin embargo, aún no se ha divulgado que una técnica de este tipo pueda conferir resistencia a la corrosión (es decir, un requisito importante para el papel) a un papel base para una maceta para criar plántulas usada en el campo de la agricultura. Incluso si se proporciona resistencia a la corrosión, no hay discusión sobre la promoción de la degradación del papel después de plantar en el campo.

[0025] Los documentos de patente 3 y 4 divulgan una técnica en la que se aplica una capa de resina biodegradable termoplástica a una maceta para criar plántulas para que la maceta para criar plántulas se degrade después de plantarse en el campo. Sin embargo, no se ha establecido ninguna técnica para controlar intencionadamente la degradación de la maceta durante la cría de plántulas y después de la plantación.

[0026] La lámina de cobertura protectora de papel descrita en el documento de patente 6 está formada únicamente por fibras de pasta, y la lámina de cobertura protectora tiene una limitación en el control de la velocidad de biodegradación.

[0027] Un objeto de la presente invención es proporcionar un papel resistente a la corrosión que logra la compatibilidad entre la resistencia a la corrosión y la fácil degradabilidad; es decir, proporcionar un método capaz de controlar el inicio de la biodegradación. Específicamente, un objeto de la presente invención es proporcionar un método para controlar resistencia a la corrosión, en el que el método puede proporcionar un papel con resistencia a la degradación mediante microorganismos del suelo (es decir, resistencia a la corrosión) durante un periodo de tiempo deseado, por ejemplo, durante la cría de plántulas, y también puede proporcionar el papel con suficiente resistencia (resistencia del papel) en el momento de la plantación en el campo, y la degradabilidad deseada después de la plantación en el campo o después de la cosecha de cultivos agrícolas.

[0028] Medios para resolver los problemas

[0029] Para lograr el objeto mencionado anteriormente, los presentes inventores han realizado estudios extensos, y como resultado han hallado que cuando el grupo hidroxilo de la fibra de celulosa se bloquea usando un agente de reticulación de ácido policarboxílico que no genera formaldehído libre en lugar de un agente a base de formaldehído (DMDHEU) convencional, el papel para criar plántulas resultante (por ejemplo, un papel base para una maceta para criar plántulas o un papel base para material de recubrimiento agrícola) puede dotarse de la resistencia a la corrosión requerida y presenta una carga reducida en el medioambiente, y también han hallado que el papel puede dotarse de fácil degradabilidad mediante un tratamiento con álcali.

[0030] Además, los presentes inventores han realizado estudios en condiciones para la reacción con un agente de reticulación de ácido policarboxílico con más detalle, y en condiciones para el tratamiento con álcali con más detalle, y han hallado que un papel puede dotarse de resistencia a la corrosión y fácil degradabilidad deseadas correspondientes a diversas condiciones. La presente invención se ha llevado a cabo basándose en estos hallazgos. La presente invención proporciona un método para controlar un inicio de la biodegradación de un papel resistente a la corrosión según las reivindicaciones adjuntas.

[0031] Por consiguiente, la presente invención proporciona un método para controlar un inicio de la biodegradación de un papel resistente a la corrosión, que es un papel base para una maceta para criar plántulas o un papel base para una lámina de cobertura protectora de papel agrícola, caracterizado porque

[0032] el método permite lograr compatibilidad entre una resistencia a la corrosión y una fácil degradabilidad del papel, el papel resistente a la corrosión contiene un papel que contiene fibra de celulosa y un agente de reticulación de ácido carboxílico, la fibra de celulosa se une al menos parcialmente al agente de reticulación de ácido carboxílico, el agente de reticulación de ácido carboxílico es al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en ácidos dicarboxílicos, ácidos policarboxílicos, y sales de los mismos,

[0033] el papel resistente a la corrosión contiene al menos un catalizador de reticulación seleccionado del grupo que consiste en hipofosfito de sodio, hipofosfito de potasio, e hidrogenofosfato de disodio, estando el catalizador de reticulación contenido en una cantidad del 0,1 al 30 % en masa en relación con la masa del agente de reticulación de ácido carboxílico, y

[0034] el método comprende una etapa de tratamiento con álcali del papel resistente a la corrosión con una disolución que tiene un pH de 9 o más para proporcionar una fácil degradabilidad.

[0035] El tratamiento con álcali se realiza, por ejemplo, con al menos una sustancia básica seleccionada del grupo que consiste en hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, hidróxido de calcio, hidrogenocarbonato de sodio, carbonato de sodio, carbonato de potasio, carbonato de calcio, hidróxido de litio, hidróxido de rubidio, hidróxido de cesio, hidróxido de tetrametilamonio, hidróxido de tetraetilamonio, hidróxido de estroncio, hidróxido de bario, hidróxido de europio, hidróxido de talio, hidróxido de diamina-plata(I), hidróxido de tetraamina-cobre(II), hidróxido de trimetilsulfonio, hidróxido de difenilyodonio, carbonato de amonio, carbonato de bario, carbonato de magnesio, carbonato de litio, carbonato de plata(I), carbonato de hierro(II), carbonato de cobre(II), cal viva, silicato de calcio, cal de magnesia, sulfato de calcio, y cal nitrogenada, o agua electrolizada alcalina.

[0036] El agente de reticulación de ácido carboxílico es preferiblemente al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en ácido cítrico, ácido butanotetracarboxílico, ácido iminodisuccínico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido oxálico, ácido malónico, ácido succínico, ácido adípico, y sales de los mismos.

[0037] El agente de reticulación de ácido carboxílico está contenido preferiblemente en una cantidad del 0,3 al 20,0 % en masa en relación con la masa seca del papel que contiene fibra de celulosa.

[0038] Efectos de la invención

[0039] La presente invención puede controlar un inicio de la biodegradación de un papel resistente a la corrosión presentando una carga reducida en el medioambiente usando un agente de reticulación de ácido carboxílico para la reticulación de celulosa en lugar de un agente a base de formaldehído (DMDHEU), y realizando un tratamiento con álcali después del procesamiento por reticulación. Según la presente invención, el papel resistente a la corrosión puede dotarse de suficiente resistencia durante la cría de plántulas y en el momento de la plantación en el campo o durante el crecimiento de cultivos agrícolas, y también puede dotarse de degradabilidad deseada (es decir, degradación promovida) después de la plantación en el campo y después de la cosecha de cultivos agrícolas.

[0040] Breve descripción de los dibujos

[0041] [Figura 1-1] La figura 1-1 son fotografías de papeles base reticulados con DMDHEU formados a partir de papel base 2 que se trataron mediante calentamiento por contacto, y luego se sometieron a [A] ningún tratamiento, [B] tratamiento con álcali (h), o [C] tratamiento con álcali (j), seguido de enterramiento durante dos semanas y posterior desarrollo.

[0042] [Figura 1-2] La figura 1-2 son fotografías de 5 % ácido cítrico-crosslinked papeles base formados a partir de papel base 2 que se trataron mediante calentamiento por contacto, y luego se sometieron a [A] ningún tratamiento, [B] tratamiento con álcali (h), o [C] tratamiento con álcali (j), seguido de enterramiento durante dos semanas y posterior desarrollo.

[0043] [Figura 1-3] La figura 1-3 son fotografías de papeles base reticulados con ácido cítrico al 10 % formados a partir de papel base 2 que se trataron mediante calentamiento por contacto, y luego se sometieron a [A] ningún tratamiento, [B] tratamiento con álcali (h), o [C] tratamiento con álcali (j), seguido de enterramiento durante dos semanas y posterior desarrollo.

[0044] [Figura 1-4] La figura 1-4 son fotografías de papeles base reticulados con ácido cítrico al 15 % formados a partir de papel base 2 que se trataron mediante calentamiento por contacto, y luego se sometieron a [A] ningún tratamiento, [B] tratamiento con álcali (h), o [C] tratamiento con álcali (j), seguido de enterramiento durante dos semanas y posterior desarrollo.

[0045] [Figura 2-1] La figura 2-1 son fotografías de papeles base reticulados con DMDHEU formados a partir de papel base 2 que se trataron mediante calentamiento por contacto, y luego se sometieron a [A] ningún tratamiento, [B] tratamiento con álcali (h), o [C] tratamiento con álcali (j), seguido de enterramiento durante cuatro semanas y posterior desarrollo.

[0046] [Figura 2-2] La figura 2-2 son fotografías de papeles base reticulados con ácido cítrico al 5 % formados a partir de papel base 2 que se trataron mediante calentamiento por contacto, y luego se sometieron a [A] ningún tratamiento, [B] tratamiento con álcali (h), o [C] tratamiento con álcali (j), seguido de enterramiento durante cuatro semanas y posterior desarrollo.

[0047] [Figura 2-3] La figura 2-3 son fotografías de papeles base reticulados con ácido cítrico al 10 % formados a partir de papel base 2 que se trataron mediante calentamiento por contacto, y luego se sometieron a [A] ningún tratamiento, [B] tratamiento con álcali (h), o [C] tratamiento con álcali (j), seguido de enterramiento durante cuatro semanas y posterior desarrollo.

[0048] [Figura 2-4] La figura 2-4 son fotografías de papeles base reticulados con ácido cítrico al 15 % formados a partir de papel base 2 que se trataron mediante calentamiento por contacto, y luego se sometieron a [A] ningún tratamiento, [B] tratamiento con álcali (h), o [C] tratamiento con álcali (j), seguido de enterramiento durante cuatro semanas y posterior desarrollo.

[0049] [Figura 3-1] La figura 3-1 son fotografías de papeles base reticulados con DMDHEU formados a partir de papel base 2 que se trataron mediante calentamiento sin contacto, y luego se sometieron a [A] ningún tratamiento, [B] tratamiento con álcali (h), o [C] tratamiento con álcali (j), seguido de enterramiento durante dos semanas y posterior desarrollo.

[0050] [Figura 3-2] La figura 3-2 son fotografías de papeles base reticulados con ácido cítrico al 5 % formados a partir de papel base 2 que se trataron mediante calentamiento sin contacto, y luego se sometieron a [A] ningún tratamiento, [B] tratamiento con álcali (h), o [C] tratamiento con álcali (j), seguido de enterramiento durante dos semanas y posterior desarrollo.

[0051] [Figura 3-3] La figura 3-3 son fotografías de papeles base reticulados con ácido cítrico al 10 % formados a partir de papel base 2 que se trataron mediante calentamiento sin contacto, y luego se sometieron a [A] ningún tratamiento, [B] tratamiento con álcali (h), o [C] tratamiento con álcali (j), seguido de enterramiento durante dos semanas y posterior desarrollo.

[0052] [Figura 3-4] La figura 3-4 son fotografías de papeles base reticulados con ácido cítrico al 15 % formados a partir de papel base 2 que se trataron mediante calentamiento sin contacto, y luego se sometieron a [A] ningún tratamiento, [B] tratamiento con álcali (h), o [C] tratamiento con álcali (j), seguido de enterramiento durante dos semanas y posterior desarrollo.

[0053] [Figura 4-1] La figura 4-1 son fotografías de papeles base reticulados con DMDHEU formados a partir de papel base 2 que se trataron mediante calentamiento sin contacto, y luego se sometieron a [A] ningún tratamiento, [B] tratamiento con álcali (h), o [C] tratamiento con álcali (j), seguido de enterramiento durante cuatro semanas y posterior desarrollo.

[0054] [Figura 4-2] La figura 4-2 son fotografías de papeles base reticulados con ácido cítrico al 5 % formados a partir de papel base 2 que se trataron mediante calentamiento sin contacto, y luego se sometieron a [A] ningún tratamiento, [B] tratamiento con álcali (h), o [C] tratamiento con álcali (j), seguido de enterramiento durante cuatro semanas y posterior desarrollo.

[0055] [Figura 4-3] La figura 4-3 son fotografías de papeles base reticulados con ácido cítrico al 10 % formados a partir de papel base 2 que se trataron mediante calentamiento sin contacto, y luego se sometieron a [A] ningún tratamiento, [B] tratamiento con álcali (h), o [C] tratamiento con álcali (j), seguido de enterramiento durante cuatro semanas y posterior desarrollo.

[0056] [Figura 4-4] La figura 4-4 son fotografías de papeles base reticulados con ácido cítrico al 15 % formados a partir de papel base 2 que se trataron mediante calentamiento sin contacto, y luego se sometieron a [A] ningún tratamiento, [B] tratamiento con álcali (h), o [C] tratamiento con álcali (j), seguido de enterramiento durante cuatro semanas y posterior desarrollo.

[0057] [Figura 5] La figura 5 es una fotografía de macetas para criar plántulas producidas a partir de papel base 1 y papel base 2.

[0058] [Figura 6] La figura 6 son fotografías que muestran las condiciones de crecimiento de plántulas de komatsuna (espinaca japonesa de mostaza) y las condiciones degradación de macetas para criar plántulas en el caso en el que se sembraron semillas de komatsuna en macetas para criar plántulas producidas a partir de un papel base reticulado con DMDHEU (papel base 1), seguido de la cría de plántulas durante tres semanas y ningún tratamiento con álcali (a) o tratamiento con álcali (b), y luego el trasplante a un macetero y el cultivo durante tres semanas.

[0059] [Figura 7] La figura 7 son fotografías que muestran las condiciones de crecimiento de plántulas de komatsuna y las condiciones de degradación de macetas para criar plántulas en el caso en el que se sembraron semillas de komatsuna en macetas para criar plántulas producidos a partir de un papel base reticulado con ácido cítrico al 5 % (papel base 1), seguido de la cría de plántulas durante tres semanas y ningún tratamiento con álcali (a) o tratamiento con álcali (b), y luego el trasplante a un macetero y el cultivo durante tres semanas.

[0060] [Figura 8] La figura 8 son fotografías que muestran las condiciones de crecimiento de plántulas de komatsuna y las condiciones de degradación de macetas para criar plántulas en el caso en el que se sembraron semillas de komatsuna en macetas para criar plántulas producidas a partir de un papel base reticulado con ácido cítrico al 10 % (papel base 1), seguido de la cría de plántulas durante tres semanas y ningún tratamiento con álcali (a) o tratamiento con álcali (b), y luego el trasplante a un macetero y el cultivo durante tres semanas.

[0061] [Figura 9] la figura 9 son fotografías que muestran las condiciones de crecimiento de plántulas de komatsuna y las condiciones de degradación de macetas para criar plántulas en el caso en el que se sembraron semillas de komatsuna en macetas para criar plántulas producidas a partir de un papel base reticulado con ácido cítrico al 15 % (papel base 1), seguido de la cría de plántulas durante tres semanas y ningún tratamiento con álcali (a) o tratamiento con álcali (b), y luego el trasplante a un macetero y el cultivo durante tres semanas.

[0062] [Figura 10] La figura 10 son fotografías que muestran las condiciones de crecimiento de plántulas de komatsuna y las condiciones de degradación de macetas para criar plántulas en el caso en el que se sembraron semillas de komatsuna en macetas para criar plántulas producidas a partir papel base reticulado con DMDHEU (papel base 2), seguido de la cría de plántulas durante tres semanas y ningún tratamiento con álcali (a) o tratamiento con álcali (b), y luego el trasplante a un macetero y el cultivo durante tres semanas.

[0063] [Figura 11] La figura 11 son fotografías que muestran las condiciones de crecimiento de plántulas de komatsuna y las condiciones de degradación de macetas para criar plántulas en el caso en el que se sembraron semillas de komatsuna en macetas para criar plántulas producidas a partir papel base reticulado con ácido cítrico al 10 % (papel base 2), seguido de la cría de plántulas durante tres semanas y ningún tratamiento con álcali (a) o tratamiento con álcali (b), y luego el trasplante a un macetero y el cultivo durante tres semanas.

[0064] Modos para llevar a cabo la invención

[0065] En general, una maceta para criar plántulas se produce a partir de un papel que contiene fibra de madera y, por tanto, la resistencia del papel disminuye tras la humectación. Además, puesto que la maceta se carga con tierra de cultivo durante la cría de plántulas, la maceta se degrada por los microorganismos contenidas en la tierra de cultivo. Además, una lámina de cobertura protectora de papel (material de recubrimiento agrícola) se degrada en una superficie de contacto con la tierra por los microorganismos contenidos en la tierra. Esta degradación generalmente avanza a través de la hidrólisis de la celulosa que forman la fibra de madera del papel por celulasa (enzima catabólica de la celulosa) producidos a partir de microorganismos del suelo.

[0066] Los presentes inventores han concebido que la degradación de la celulosa por la celulasa se impide a través del bloqueo del grupo hidroxilo de la celulosa con un agente de reticulación que no genera formaldehído libre; específicamente, el papel se dota de resistencia a la corrosión mediante un tratamiento a través de la reacción entre la celulosa que forma el papel y un agente de reticulación de ácido carboxílico.

[0067] Además, los presentes inventores han hallado que cuando el papel se somete a un tratamiento con álcali después de dotarse de resistencia a la corrosión mediante la acción de un agente de reticulación de ácido carboxílico, se pierde la resistencia a la corrosión proporcionada temporalmente y, por tanto, puede promoverse la degradación del papel por la celulasa, y que la degradabilidad del papel puede controlarse variando las condiciones para el tratamiento con álcali, para ajustar de ese modo el periodo hasta la degradación. La presente invención se ha logrado basándose en estos hallazgos. La presente invención proporciona un método para controlar un inicio de la biodegradación de un papel resistente a la corrosión según las reivindicaciones adjuntas.

[0068] A continuación se describirá la presente invención con detalle.

[0069] [Método para controlar la degradación de papel resistente a la corrosión]

[0070] [Papel resistente a la corrosión]

[0071] En el método para controlar un inicio de la biodegradación de un papel resistente a la corrosión de la presente invención, el papel resistente a la corrosión objetivo, que es un papel base para una maceta para criar plántulas o un papel base para una lámina de cobertura protectora de papel agrícola, comprende un papel que contiene fibra de celulosa y un agente de reticulación de ácido carboxílico, y se caracteriza porque la fibra de celulosa se une al menos parcialmente al agente de reticulación de ácido carboxílico. Por tanto, el papel resistente a la corrosión puede contener un agente de reticulación de ácido carboxílico que no se reticula con la fibra de celulosa. El agente de reticulación de ácido carboxílico es al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en ácidos dicarboxílicos, ácidos policarboxílicos, y sales de los mismos. El papel resistente a la corrosión contiene al menos un catalizador de reticulación seleccionado del grupo que consiste en hipofosfito de sodio, hipofosfito de potasio, e hidrogenofosfato de disodio, estando el catalizador de reticulación contenido en una cantidad del 0,1 al 30 % en masa en relación con la masa del agente de reticulación de ácido carboxílico. El método comprende una etapa de tratamiento con álcali del papel resistente a la corrosión con una disolución que tiene un pH de 9 o más para proporcionar una fácil degradabilidad.

[0072] <Papel>

[0073] No se impone ninguna limitación particular sobre el tipo de pasta de materia prima o la cantidad de fibra de celulosa contenida en el papel usado en la presente invención; es decir, el papel (puede denominarse “papel base”) que sirve como materia prima del papel resistente a la corrosión, siempre que el papel base contenga fibra de celulosa como componente principal. Por ejemplo, el papel base puede ser papel que contiene pasta usado como material de fabricación de papel común. Los ejemplos más específicos del material incluyen pastas químicas, tales como pasta Kraft (KP), pasta al sulfito (SP) y pasta a la sosa (AP); pastas semiquímicas, tales como pasta semiquímica (SCP) y pasta de madera química molida (CGP); pastas mecánicas, tales como pasta molida (GP), pasta termomecánica (TMP, BCTMP) y pasta de madera molida de refinador (RGP); pastas de fibra no de madera producidas a partir de, por ejemplo, morera de papel, arbusto de papel, cáñamo y kenaf; y pastas de destintado producidas a partir de papel usado. Estos pueden usarse solos o en combinación de dos o más especies. En particular, el papel base usado es preferiblemente uno formado a partir de pasta sin blanquear. La madera que sirve como materia prima de fibra de pasta puede ser madera de coníferas o madera dura, o una mezcla de las mismas. El papel base puede contener, además de cualquiera de estos, fibra química tal como polietileno, poliéster, Vinilon, rayón, pasta sintética o polilactato.

[0074] Si es necesario, el papel usado en la presente invención puede contener cualquier agente auxiliar usado generalmente para la fabricación de papel, tal como un aglutinante, una carga, un potenciador de la resistencia del papel, un agente de encolado, un mejorador del rendimiento o un conservante. El papel puede someterse a un tratamiento de encolado con, por ejemplo, almidón o poli(alcohol vinílico), siempre que no se inhiba la reacción descrita a continuación con un agente de reticulación de ácido carboxílico. Alternativamente, el papel puede estar dotado de una capa de recubrimiento o una capa de recubrimiento de resina que contiene un pigmento inorgánico como componente principal.

[0075] No se impone ninguna limitación particular en el gramaje del papel usado en la presente invención. El gramaje puede ser, por ejemplo, de 20 a 200 g/m2, o, por ejemplo, de 30 a 100 g/m2, o de 40 a 60 g/m2

[0076] <Agente de reticulación de ácido carboxílico>

[0077] El agente de reticulación de ácido carboxílico usado en la presente invención es un agente de reticulación de ácido carboxílico, concretamente al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en ácidos dicarboxílicos, ácidos policarboxílicos, y sales de los mismos. Los ejemplos del agente de reticulación de ácido carboxílico incluyen ácido cítrico, ácido tartárico, ácido málico, ácido oxálico, ácido malónico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido fumárico, ácido maleico, ácido citracónico, ácido itacónico, ácido tartárico monosuccínico, ácido iminodisuccínico, ácido butanotetracarboxílico, ácido poliacrílico, ácido polimetacrílico, ácido polimaleico, copolímero de polimetil vinil éter-co-maleato, copolímero de polimetil vinil éter-co-itaconato, polímero de ácido acrílico, polímero de ácido maleico, y sales de los mismos.

[0078] Los ejemplos de agentes de reticulación de ácido carboxílico particularmente preferidos incluyen ácido cítrico, ácido butanotetracarboxílico, ácido iminodisuccínico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido oxálico, ácido malónico, ácido succínico, ácido adípico, y sales de los mismos.

[0079] La cantidad del agente de reticulación de ácido carboxílico mencionado anteriormente que va a incorporarse; es decir, la cantidad del agente de reticulación de ácido carboxílico usado (aplicado) para el papel que va a tratarse varía dependiendo de, por ejemplo, el tipo del papel (por ejemplo, tipo de pasta, contenido de celulosa, o gramaje). Por ejemplo, la cantidad del agente de reticulación de ácido carboxílico puede ajustarse de manera apropiada de modo que una maceta para criar plántulas producida a partir del papel resistente a la corrosión puede mantener una resistencia suficiente durante la cría de plántulas y la plantación usando la maceta, o una lámina de cobertura protectora de papel producida a partir del papel resistente a la corrosión presenta una resistencia suficiente tras estirar la lámina de cobertura protectora de papel en el suelo y durante el crecimiento de cultivos agrícolas, etc. en el suelo cubierto con la lámina de cobertura protectora de papel. Por ejemplo, la cantidad del agente de reticulación de ácido carboxílico usado (aplicado) puede ser del 0,3 al 25,0 % en masa en relación con el 100 % en masa de la masa seca del papel que va a tratarse. En una realización preferida, el agente de reticulación de ácido carboxílico puede usarse (aplicarse) en una cantidad del 0,3 al 20,0 % en masa, por ejemplo, del 2,4 al 20,0 % en masa, del 2,4 al 17,0 % en masa, del 7,5 al 20,0 % en masa, del 7,5 al 17,0 % en masa, o del 10,0 al 17,0 % en masa. En una realización más preferida, el agente de reticulación de ácido carboxílico puede usarse (aplicarse) en una cantidad del 13,0 al 17,0 % en masa. Cuando la cantidad del agente de reticulación de ácido carboxílico usado (aplicado) se ajusta al 0,3 % en masa o más, el papel resultante puede dotarse de resistencia a la corrosión; es decir, puede impedirse que se rompa el papel durante la cría de plántulas, el trasplante, el estiramiento, o el crecimiento de cultivos agrícolas, etc.

[0080] <Catalizador de reticulación>

[0081] En el papel resistente a la corrosión mencionado anteriormente, el agente de reticulación de ácido carboxílico se usa en combinación con un catalizador de reticulación con el propósito de promover la reacción (es decir, dejar que la reacción avance en el plazo de un corto periodo de tiempo).

[0082] El catalizador de reticulación es al menos uno de hipofosfito de sodio, hipofosfito de potasio, e hidrogenofosfato de disodio.

[0083] La cantidad del catalizador de reticulación mencionado anteriormente es del 0,1 al 30 % en masa, por ejemplo, del 10 al 30 % en masa o del 15 al 25 % en masa, en relación con la masa del agente de reticulación de ácido carboxílico.

[0084] <Etapa de tratamiento con álcali>

[0085] El método para controlar el inicio de la biodegradación de un papel resistente a la corrosión de la presente invención se caracteriza incluyendo una etapa de tratamiento con álcali del papel resistente a la corrosión mencionado anteriormente.

[0086] El tratamiento con álcali implica un tratamiento con una disolución acuosa de cualquiera de un hidróxido de metal alcalino o metal alcalinotérreo, un hidróxido de tetraalquilamonio, un carbonato de metal alcalino, y un hidrogenocarbonato de metal alcalino, y un tratamiento con una disolución acuosa que contiene una sustancia básica, tal como una hidróxido complejo de amina preparado mediante la disolución de un hidróxido y un óxido en amoniaco acuoso, un hidróxido de alquilsulfonio, o un hidróxido de alquilyodonio. Específicamente, el tratamiento con álcali puede realizarse sumergiendo el papel resistente a la corrosión mencionado anteriormente en una disolución acuosa alcalina que contiene una sustancia básica tal como hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, hidróxido de calcio, hidróxido de litio, hidróxido de rubidio, hidróxido de cesio, hidróxido de tetrametilamonio, hidróxido de tetraetilamonio, hidróxido de estroncio, hidróxido de bario, hidróxido de europio, hidróxido de talio, hidróxido de diamina-plata(I), hidróxido de tetraamina-cobre(II), hidróxido de trimetilsulfonio, hidróxido de difenilyodonio, hidrogenocarbonato de sodio, carbonato de sodio, carbonato de potasio, carbonato de calcio, carbonato de amonio, carbonato de bario, carbonato de magnesio, carbonato de litio, carbonato de plata(I), carbonato de hierro(II), y carbonato de cobre(II), o agua electrolizada alcalina. Alternativamente, el tratamiento con álcali puede realizarse aplicando o pulverizando la disolución acuosa alcalina o agua electrolizada alcalina al papel resistente a la corrosión mencionado anteriormente. La sustancia básica mencionada anteriormente puede pulverizarse en forma de polvo o gránulos; por ejemplo, puede pulverizarse cal viva, silicato de calcio, cal de magnesia, sulfato de calcio, o cal nitrogenada. Desde el punto de vista de lograr un tratamiento con álcali uniforme en la totalidad del papel resistente a la corrosión, el tratamiento con álcali se realiza preferiblemente sumergiendo el papel resistente a la corrosión en la disolución acuosa alcalina o agua electrolizada alcalina.

[0087] La inmersión en o aplicación de la disolución acuosa alcalina o agua electrolizada alcalina puede implicar el uso de cualquier aparato de recubrimiento o impregnación conocido, tales como un recubridora de rodillos, una recubridora de barra, una recubridora de rasqueta, una recubridora de cuchilla, o una recubridora de cortina. La disolución acuosa o agua electrolizada alcalina usada para el tratamiento con álcali mencionado anteriormente tiene un pH de 9 o más. El pH de la disolución acuosa puede ser, por ejemplo, de pH 9 a pH 13, o de pH 10 a pH 12, o de pH 11 a pH 13.

[0088] La temperatura y el tiempo del tratamiento con álcali mencionado anteriormente puede variar dependiendo de, por ejemplo, el tipo de la base seleccionada, el pH o la concentración de la disolución acuosa alcalina, o el pH del agua electrolizada alcalina. Generalmente, la temperatura puede ser temperatura ambiental (20 ± 5 °C), y el tiempo puede determinarse para estar dentro de un intervalo de aproximadamente 3 horas a 24 horas.

[0089] [Método de producción para papel resistente a la corrosión que tiene degradabilidad controlada]

[0090] En el papel resistente a la corrosión tal como se usa en la presente invención, el tratamiento para unir el agente de reticulación de ácido carboxílico mencionado anteriormente a la fibra de celulosa contenida en el papel mencionado anteriormente puede realizarse, por ejemplo, aplicando el agente de reticulación de ácido carboxílico al papel, y luego calentando el papel para permitir que avance la reacción del agente de reticulación de ácido carboxílico. Por tanto, el método de producción para un papel resistente a la corrosión que tiene una degradabilidad controlada incluye una etapa de preparar un líquido de procesamiento que contiene el agente de reticulación de ácido carboxílico mencionado anteriormente y el catalizador de reticulación mencionado anteriormente, y aplicar el líquido de procesamiento a al menos una porción de un papel objetivo (papel que contiene fibra de celulosa); una etapa de tratar térmicamente el papel al que se le ha aplicado el líquido de procesamiento; y una etapa de tratamiento con álcali del papel tratado térmicamente.

[0091] <Etapa de fabricación de papel de papel base>

[0092] El papel base se produce preferiblemente mediante el método de fabricación de papel. El uso del método de fabricación de papel puede facilitar el mezclado de tipos plurales de fibras.

[0093] El método de fabricación de papel generalmente implica el mezclado de fibras cortas que sirven como materia prima y la formación de la mezcla para dar una lámina. El método de fabricación de papel se divide aproximadamente en un método seco y un método húmedo. Específicamente, el método seco implica la mezcla en seco de fibras cortas, y después la acumulación de las fibras en una red usando una corriente de aire, para formar de ese modo una lámina. La lámina puede formarse usando, por ejemplo, una corriente de agua. Mientras tanto, el método húmedo implica la dispersión y mezclado de fibras cortas en un medio líquido, y luego la acumulación de las fibras en una red, para formar de ese modo una lámina. De estos métodos, se selecciona preferiblemente un método de fabricación de papel húmedo que usa agua como medio.

[0094] El método de fabricación de papel húmedo implica generalmente alimentar una suspensión acuosa que contiene fibras cortas a una máquina de papel, dispersar las fibras cortas y, a continuación, deshidratar, exprimir y secar, para enrollar de este modo una lámina. Los ejemplos de la máquina de papel utilizable incluyen una máquina de papel Fourdrinier, una máquina de papel de cilindro, una máquina de papel inclinada y una combinación de estas (es decir, una máquina de papel de combinación).

[0095] La producción del papel base mediante el método de fabricación de papel requiere una etapa de secado, puesto que la fibra de pasta contiene agua. Generalmente, la etapa de secado se realiza a una temperatura de preferiblemente 100 °C o mayor, más preferiblemente aproximadamente de 120 a 140 °C. La etapa de secado implica el uso de una secadora, por ejemplo, una secadora de múltiples cilindros, una secadora Yankee, una secadora posterior, una secadora de banda o una secadora de infrarrojos.

[0096] <Etapa de aplicación de líquido de procesamiento>

[0097] Esta etapa puede implicar el uso de un líquido de procesamiento preparado mediante dilución y la formulación del agente de reticulación de ácido carboxílico mencionado anteriormente y el catalizador de reticulación mencionado anteriormente con agua para lograr una concentración apropiada. El líquido de procesamiento puede contener un aditivo adicional que puede usarse habitualmente para el procesamiento de papel, siempre que no se perjudiquen los efectos de la presente invención.

[0098] La cantidad del agente de reticulación de ácido carboxílico contenido en el líquido de procesamiento mencionado anteriormente puede determinarse de manera apropiada teniendo en cuenta, por ejemplo, la cantidad del líquido aplicado a un papel. La cantidad del agente de reticulación de ácido carboxílico puede ser, por ejemplo, del 0,3 al 25,0 % en masa. En una realización preferida, la cantidad del agente de reticulación de ácido carboxílico contenido en el líquido de procesamiento puede ser del 1,0 al 20,0 % en masa, del 5,0 al 20,0 % en masa, del 7,5 al 15,0 % en masa, del 10,0 al 15,0 % en masa, o del 12,5 al 15,0 % en masa.

[0099] La cantidad del catalizador de reticulación es del 0,1 al 30 % en masa, por ejemplo, del 10 al 30 % en masa o del 15 al 25 % en masa, en relación con la masa del agente de reticulación de ácido carboxílico.

[0100] El disolvente del líquido de procesamiento, que puede disolver el agente de reticulación de ácido carboxílico o el catalizador de reticulación, puede determinarse de manera apropiada teniendo en cuenta la aplicabilidad a un papel o capacidad de manipulación en las etapas respectivas. Por ejemplo, puede usarse agua como disolvente.

[0101] Preferiblemente, un líquido de procesamiento que tiene un pH ácido (menos de 7) se aplica a un papel. Por ejemplo, puede usarse un líquido de procesamiento que tiene un pH de 6 o menos, 5 o menos, o 4 o menos.

[0102] Alternativamente, puede usarse un líquido de procesamiento que tiene un pH de menos de 4.

[0103] No se impone ninguna limitación particular en el método para aplicar el líquido de procesamiento mencionado anteriormente a un papel, siempre que una cantidad predeterminada del agente de reticulación de ácido carboxílico pueda adherirse al papel. Preferiblemente, puede usarse un método para adherir de manera uniforme una cantidad predeterminada del agente de reticulación de ácido carboxílico a la totalidad del papel; por ejemplo, un método de exponer el papel al vapor del líquido de procesamiento, un método de sumergir el papel en el líquido de procesamiento, o un método de aplicar o pulverizar el líquido de procesamiento en el papel. El método de inmersión o aplicación puede implicar el uso de cualquier aparato de recubrimiento o impregnación conocido, tales como una recubridora de rodillos, una recubridora de barra, una recubridora de rasqueta, una recubridora de cuchilla, o una recubridora de cortina. Cuando se realiza un tratamiento industrial en la etapa de fabricación de papel, el líquido de procesamiento puede aplicarse al papel en etapa de prensa encoladora o una etapa de enrollado de compuerta. Cuando el líquido de procesamiento se aplica en la etapa de fabricación de papel, el líquido de procesamiento puede secarse a través de la etapa de secado.

[0104] <Etapa de tratamiento térmico>

[0105] Después de la aplicación del líquido de procesamiento al papel, el papel se somete a un tratamiento térmico. El tratamiento térmico se realiza para permitir que avance la reacción del agente de reticulación de ácido carboxílico aplicado anteriormente, y para completar la reacción.

[0106] No se impone ninguna limitación particular sobre el método de tratamiento térmico utilizable, siempre que sea un método de calentamiento que se realiza habitualmente para papel. El método de tratamiento térmico puede ser un método de calentamiento por contacto o un método de calentamiento sin contacto. Por ejemplo, el tratamiento térmico se realiza mediante un método de calentamiento por contacto en el que una superficie del papel mencionado anteriormente se pone en contacto con, por ejemplo, la superficie del cilindro (rodillo de calentamiento o placa de calentamiento) de una secadora de cilindro calentada a una temperatura predeterminada; un método de calentamiento sin contacto en el que el papel se expone a una atmósfera de alta temperatura en, por ejemplo, una secadora de aire caliente circulante durante un periodo de tiempo predeterminado; o un método de tratamiento con una secadora de infrarrojos lejano.

[0107] La temperatura del tratamiento térmico, que varía dependiendo del método de tratamiento térmico, puede ser, por ejemplo, de 30 a 300 °C, y es preferiblemente de 100 a 250 °C, más preferiblemente de 150 a 220 °C. Alternativamente, la temperatura del tratamiento térmico puede ser de 190 a 220 °C. El tiempo del tratamiento térmico puede variar dependiendo del método de tratamiento térmico. En el caso de un calentamiento sin contacto con una secadora de aire caliente circulante, etc., el tiempo del tratamiento térmico es, por ejemplo, de 30 segundos a 60 minutos, más preferiblemente 1 a 15 minutos. En el caso de calentamiento por contacto con, por ejemplo, el rodillo de calentamiento y/o la placa de calentamiento de una secadora de cilindro, etc., el tiempo del tratamiento térmico es, por ejemplo, de 0,5 segundos a 30 minutos, más preferiblemente de 1 segundo a 3 minutos. En este caso, la temperatura de una porción en la que el papel al que se le ha aplicado líquido de procesamiento entra en contacto con el rodillo de calentamiento y/o la placa de calentamiento, etc. puede ser, por ejemplo, de 150 a 250 °C, y es preferiblemente de 190 a 220 °C.

[0108] Después de la aplicación del líquido de procesamiento al papel, el papel puede secarse de manera preliminar según sea apropiado antes del tratamiento térmico, para ajustar de ese modo el contenido de agua del papel. El ajuste del contenido de agua (secado preliminar) se realiza de manera deseable en condiciones tales que no avance de manera virtual la reacción del agente de reticulación de ácido carboxílico. El ajuste del contenido de agua puede realizarse con cualquier medio de secado conocido, tal como una secadora de bucle corto, una secadora de tambor continua, una secadora de bastidores o una secadora de tambor. El ajuste del contenido de agua del papel no es esencial en esta etapa, y puede realizarse en la etapa de producción de papel base (etapa de fabricación de papel). Tal como se describió anteriormente, el papel resistente a la corrosión se forma a través de al menos una unión parcial entre la fibra de celulosa y el agente de reticulación de ácido carboxílico.

[0109] Esta unión se atribuye a la formación de un enlace éster entre el grupo hidroxilo de la fibra de celulosa y el agente de reticulación de ácido carboxílico. La formación del enlace éster puede determinarse mediante la medición de espectros de absorción de infrarrojos en los que el pico de absorción característico del enlace éster aparece con fuerza.

[0110] Específicamente, cuando el pico atribuido a la vibración de estiramiento C=O de un éster se observa a aproximadamente 1.730 cm-1 en el espectro de absorción de infrarrojos se determina la introducción de esta estructura de enlace.

[0111] Alternativamente, la formación del enlace éster puede determinarse mediante la observación del desplazamiento hacia campo bajo de la señal de hidrógeno adyacente al éster mediante espectroscopía de resonancia magnética nuclear (RMN), en comparación con un caso no tratado (no reticulado).

[0112] <Etapa de tratamiento con álcali>

[0113] Después del tratamiento térmico mencionado anteriormente, el papel resultante se somete a un tratamiento con álcali. Esta etapa se realiza para escindir el enlace éster entre el grupo hidroxilo de la fibra de celulosa y el agente de reticulación de ácido carboxílico formado mediante la aplicación del agente de reticulación de ácido carboxílico y el posterior tratamiento térmico. Tal como se describió anteriormente, el tratamiento con álcali puede realizarse sumergiendo el papel tratado térmicamente mencionado anteriormente en una disolución acuosa alcalina que contiene una sustancia básica tal como hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, hidróxido de calcio, hidróxido de litio, hidróxido de rubidio, hidróxido de cesio, hidróxido de tetrametilamonio, hidróxido de tetraetilamonio, hidróxido de estroncio, hidróxido de bario, hidróxido de europio, hidróxido de talio, hidróxido de diamina-plata(I), hidróxido de tetraamina-cobre(II), hidróxido de trimetilsulfonio, hidróxido de difenilyodonio, hidrogenocarbonato de sodio, carbonato de sodio, carbonato de potasio, carbonato de calcio, carbonato de amonio, carbonato de bario, carbonato de magnesio, carbonato de litio, carbonato de plata(I), carbonato de hierro(II), y carbonato de cobre(II), o agua electrolizada alcalina. Alternativamente, el tratamiento con álcali puede realizarse aplicando o pulverizando la disolución acuosa o agua electrolizada al papel tratado térmicamente mencionado anteriormente. La base mencionada anteriormente puede pulverizarse en forma de polvo o gránulos; por ejemplo, puede pulverizarse cal viva, silicato de calcio, cal de magnesia, sulfato de calcio, o cal nitrogenada. Desde el punto de vista de lograr un tratamiento con álcali uniforme en la totalidad del papel, el papel se sumerge preferiblemente en la disolución acuosa alcalina o agua electrolizada alcalina.

[0114] La inmersión en o la aplicación de la disolución acuosa alcalina o agua electrolizada alcalina puede implicar el uso de cualquier aparato de recubrimiento o impregnación conocido, tales como una recubridora de rodillos, una recubridora de barra, una recubridora de rasqueta, una recubridora de cuchilla, o una recubridora de cortina.

[0115] La disolución acuosa o agua electrolizada alcalina usadas para el tratamiento con álcali mencionado anteriormente tiene un pH de 9 o más. El pH de la disolución acuosa puede ser, por ejemplo, de pH 9 a pH 13, o de pH 10 a pH 12, o de pH 11 a pH 13.

[0116] La temperatura y el tiempo del tratamiento con álcali mencionado anteriormente puede variar dependiendo de, por ejemplo, el tipo de la base seleccionada, el pH o la concentración de la disolución acuosa alcalina, o el pH del agua electrolizada alcalina. Generalmente, la temperatura puede ser temperatura ambiental (20 ± 5 °C), y el tiempo puede determinarse para que esté dentro de un intervalo de aproximadamente 3 horas a 24 horas.

[0117] [Papel base para maceta para criar plántulas y maceta para criar plántulas]

[0118] El papel resistente a la corrosión usado en la presente invención puede usarse de manera adecuada como papel base para una maceta para criar plántulas. Por tanto, la presente invención se refiere a un método para controlar el inicio de la biodegradación de un papel base para una maceta para criar plántulas compuesta por el papel resistente a la corrosión mencionado anteriormente.

[0119] Además, el papel resistente a la corrosión usado en la presente invención puede usarse de manera adecuada como papel base para una lámina de cobertura protectora de papel agrícola (papel base para material de recubrimiento). Por tanto, la presente invención también se refiere a un método para controlar el inicio de la biodegradación de un papel base para una lámina de cobertura protectora de papel agrícola compuesta por el papel resistente a la corrosión mencionado anteriormente.

[0120] Ejemplos

[0121] La presente invención se describirá a continuación con más detalle por medio de los ejemplos. En los ejemplos, se midieron y evaluaron los rendimientos de las muestras de ensayo mediante los métodos descritos a continuación. En las evaluaciones descritas a continuación, un valor mayor de resistencia a la tracción indica una degradación de celulosa más reducida contenida en una muestra.

[0122] (1) Resistencia a la tracción (después del tratamiento con agua y después del tratamiento enzimático)

[0123] Se midió la resistencia a la tracción con un medidor de tracción de alargamiento a velocidad constante (medidor de tracción Autograph, disponible de SHIMADZU CORPORATION) mediante el método según la norma JIS P8113:1998 “Paper and board - Determination of tensile properties - Part 2: Constant rate of elongation method”. Las dimensiones de una muestra para la medición se ajustaron a 60 mm x 100 mm. La muestra después del tratamiento con agua o después del tratamiento enzimático se alargó con una distancia entre mandriles de 50 mm a una velocidad de tracción de 10 mm/min, para medir de ese modo una resistencia a la rotura. Se repitió la medición ocho veces, y se calcularon el promedio (y la desviación estándar).

[0124] <Tratamiento con agua>

[0125] Se sumergió la muestra para la medición cortada en las dimensiones mencionadas anteriormente en agua (temperatura ambiente: 20 °C ± 5 °C) durante 24 horas, y luego se midió la resistencia a la tracción de la muestra a través del procedimiento mencionado anteriormente.

[0126] <Tratamiento enzimático>

[0127] Se trató continuamente la muestra para la medición cortada en las dimensiones mencionadas anteriormente (muestra tratada con álcali en el caso en el que se realizó el tratamiento con álcali descrito a continuación) durante 72 horas en una incubadora (45 °C) que contenía un líquido enzimático preparado para contener celulasa (Onozuka S, disponible de Yakult Pharmaceutical Industry Co., Ltd.) a una concentración del 1 % y para tener un pH de 5,0. (2) Resistencia a la tracción del tratamiento posterior al enterramiento

[0128] Se cortó una muestra de papel base en dimensiones de 30 mm x 70 mm, y la muestra cortada (muestra tratada con álcali en el caso en el que se realizó el Tratamiento con álcali descrito a continuación) se enterró en tierra de cultivo para cebolletas (Nitten Negi Baido (Hokkaido), disponible de Nippon Beet Sugar Manufacturing Co., Ltd., pH: 6,4, EC: 1,29 dS/m) preparada para tener un contenido de agua del 50 %, y luego se dejó reposar en un dispositivo meteorológico artificial (disponible de Nippon Medical & Chemical Instruments Co., Ltd.) a una temperatura de 30 °C y una humedad del 90 %. La muestra se retiró del suelo después de dejarla reposar durante dos semanas (es decir, muestra de tratamiento de enterramiento (dos semanas)) o cuatro semanas (es decir, muestra de tratamiento enterramiento (cuatro semanas)).

[0129] Se midió la resistencia a la tracción de la muestra de tratamiento posterior al enterramiento con un medidor de tracción de alargamiento a velocidad constante (medidor de tracción Autograph, disponible de SHIMADZU CORPORATION) mediante el método según la norma JIS P8113:1998 “Paper and board - Determination of tensile properties - Part 2: Constant rate of elongation method”. Se alargó la muestra de tratamiento posterior al enterramiento con una distancia entre mandriles de 30 mm a una velocidad de tracción de 100 mm/min, para medir de ese modo una resistencia a la rotura. Se repitió la medición cuatro veces, y se calcularon el promedio (y la desviación estándar).

[0130] (3) Índice de resistencia a la corrosión

[0131] Índice de resistencia a la corrosión enzimática = [resistencia a la tracción (tratamiento enzimático)/resistencia a la tracción (tratamiento con agua)] x 100

[0132] Índice de resistencia a la corrosión de tratamiento de enterramiento = [resistencia a la tracción (tratamiento de enterramiento)/resistencia a la tracción (tratamiento con agua)] x 100

[0133] El índice de resistencia a la corrosión enzimática es un índice que muestra la resistencia a la corrosión después del tratamiento enzimático. Teniendo en cuenta los efectos de la presente invención, un valor de índice requerido (resistencia requerida) es generalmente de 75 o más.

[0134] El índice de resistencia a la corrosión de tratamiento de enterramiento es un índice que muestra la resistencia a la corrosión después del tratamiento de enterramiento. Teniendo en cuenta los efectos de la presente invención, un valor de índice requerido (resistencia requerida) es generalmente de 75 o más.

[0135] <Ejemplo 1> Medición de la resistencia a la tracción después del tratamiento con ácido cítrico y tratamiento con álcali (1) (tratamiento enzimático)

[0136] <Tratamiento con ácido cítrico>

[0137] Papel que sirve como materia prima (papel Kraft sin blanquear (sin tratar con productos químicos): se sumergió papel de pasta Kraft sin blanquear que tenía un gramaje de 53 g/m2, a continuación en el presente documento denominado “papel base 1”) en un líquido de procesamiento que contiene ácido cítrico (agente de reticulación de ácido carboxílico) e hipofosfito de sodio (catalizador de reticulación) a concentraciones mostradas en la tabla 1 a continuación durante tres minutos (temperatura: temperatura ambiental (de 20 °C a 30 °C)). Después de completarse la inmersión, se pasó el papel base 1 a través de un rodillo para exprimir para retirar de ese modo los productos químicos en exceso. Se midió la masa del papel base 1 antes y después de la inmersión en el líquido de procesamiento, para calcular de ese modo la cantidad del líquido de procesamiento aplicado (la cantidad del líquido de procesamiento aplicado mediante inmersión) y la cantidad del componente activo (la cantidad de ácido cítrico) (véase la tabla 1).

[0138] Después de eso, se secó el papel base 1 sumergido con un rodillo de secado, y luego se sometió a tratamiento térmico por contacto con conjunto de rodillos de calentamiento fijado a 220 °C durante 4,5 segundos, para preparar de ese modo un papel procesado con ácido cítrico.

[0139] <Tratamiento con DMDHEU>

[0140] De la misma manera que en el tratamiento con ácido cítrico mencionado anteriormente, se trató el papel base 1 con un agente que contiene dimetilol dihidroxietilen urea (DMDHEU) (componente activo: DMDHEU, concentración: 3,6 % en masa), para preparar de ese modo un papel base reticulado con DMDHEU. La tabla 1 muestra la cantidad del líquido de procesamiento aplicado (la cantidad del líquido de procesamiento aplicado mediante inmersión) y la cantidad del componente activo (la cantidad de DMDHEU).

[0141] Tabla 1

[0142] Cantidades de productos químicos aplicados

[0144]

[0146] * La cantidad de componente activo corresponde a la cantidad de ácido cítrico (nota: la cantidad de DMDHEU sólo en el caso del agente que contiene DMDHEU).

[0147] <Tratamiento con álcali>

[0148] Se sometieron el papel procesado con ácido cítrico (tratamiento con ácido cítrico al 10 %) y el papel base reticulado con DMDHEU preparados a través del procedimiento mencionado anteriormente a tratamiento con álcali en las condiciones descritas a continuación, y se eliminó por aclarado el álcali con agua después del tratamiento.

[0149] (a) Sumergido en disolución acuosa de carbonato de calcio al 4 % en masa a temperatura ambiental (20 °C ± 5 °C) durante 24 horas.

[0150] (b) Sumergido en disolución acuosa de carbonato de potasio al 4 % en masa a temperatura ambiental (20 °C ± 5 °C) durante 24 horas.

[0151] <Medición de la resistencia a la tracción>

[0152] Se midieron las resistencias a la tracción (después del tratamiento con agua) del papel procesado con ácido cítrico (tratamiento con ácido cítrico al 10 %) y el papel base reticulado con DMDHEU antes del tratamiento con álcali a través del procedimiento mencionado anteriormente.

[0153] Se sometieron el papel procesado con ácido cítrico (tratamiento con ácido cítrico al 10 %) y el papel base reticulado con DMDHEU antes del tratamiento con álcali y después del tratamiento con álcali (a) o (b) a tratamiento enzimático a través del procedimiento mencionado anteriormente. Se midieron las resistencias a la tracción de los papeles después del tratamiento enzimático, para calcular de ese modo los índices de resistencia a la corrosión enzimática. Los resultados se muestran en la tabla 2.

[0154] Tabla 2

[0155] Resultados del ensayo

[0157]

[0158]

[0160] * Tratamiento con álcali (a): sumergido en disolución acuosa de carbonato de calcio al 4 % en masa a temperatura ambiental (20 °C ± 5 °C) durante 24 horas.

[0161] Tratamiento con álcali (b): sumergido en disolución acuosa de carbonato de potasio al 4 % en masa a temperatura ambiental (20 °C ± 5 °C) durante 24 horas.

[0162] Tal como se muestra en la tabla 2, en cuanto al papel procesado con ácido cítrico (10 %), la muestra sometida al tratamiento enzimático presentó una menor resistencia a la tracción que la muestra sometida únicamente al tratamiento con agua, y la muestra sometida al tratamiento con álcali (a) y el tratamiento enzimático presentó una menor resistencia a la tracción que la muestra sometida al tratamiento enzimático. Sin embargo, estas muestras presentaron un índice de resistencia a la corrosión enzimática de 80 o aproximadamente 80; es decir, suficiente resistencia a la corrosión. En cambio, en la muestra sometida al tratamiento con álcali (b) y el tratamiento enzimático, la degradación avanzó hasta tal punto que no pudo medirse la resistencia a la tracción.

[0163] Los resultados sugirieron que el tratamiento con álcali (b) (es decir, tratamiento con álcali con disolución acuosa de carbonato de potasio al 4 % en masa) puede provocar la desesterificación en la reticulación con ácido cítrico, para conferir de ese modo la degradabilidad de nuevo al papel base al que se le proporciona resistencia a la corrosión; es decir, la degradación del papel procesado con ácido cítrico puede controlarse mediante una disolución de carbonato de potasio.

[0164] Mientras tanto, en cuanto al papel base reticulado con DMDHEU, la muestra sometida al tratamiento enzimático y la muestra sometida al tratamiento con álcali y el tratamiento enzimático (a) o (b) presentó una resistencia a la tracción algo menor que la muestra sometida sólo al tratamiento con agua, pero estas muestras tratadas con enzimas presentaron un índice de resistencia a la corrosión enzimática de más de aproximadamente 80; es decir, suficiente resistencia a la corrosión. Por tanto, el efecto de promover la degradación mediante el tratamiento con álcali no se determinó en el papel base reticulado con DMDHEU.

[0165] <Ejemplo 2> Medición de resistencia a la tracción después del tratamiento con ácido cítrico y el tratamiento con álcali (2) (tratamiento enzimático)

[0166] <Tratamiento con ácido cítrico>

[0167] Papel que sirve como materia prima (papel Kraft sin blanquear (sin tratar con productos químicos): se sumergió papel de pasta Kraft sin blanquear mezclado con fibra química que tenía un gramaje de 53 g/m2, a continuación en el presente documento denominado “papel base 2”) en un líquido de procesamiento que contiene ácido cítrico (agente de reticulación de ácido carboxílico) e hipofosfito de sodio (catalizador de reticulación) a concentraciones mostradas en la tabla 3 a continuación durante tres minutos (temperatura: temperatura ambiental (de 20 °C a 30 °C)). Después de completarse la inmersión, se pasó el papel base 2 a través de un rodillo para exprimir para retirar de ese modo los productos químicos en exceso. Se midió la masa del papel base 2 antes y después de la inmersión en el líquido de procesamiento, para calcular de ese modo la cantidad del líquido de procesamiento aplicado (la cantidad del líquido de procesamiento aplicado mediante inmersión) y la cantidad del componente activo (la cantidad de ácido cítrico) (véase la tabla 3).

[0168] Después de eso, se secó el papel base 2 sumergido con un rodillo de secado, y luego se sometió a tratamiento térmico por contacto con conjunto de rodillos de calentamiento fijado a 220 °C durante 4,5 segundos, para preparar de ese modo un papel procesado con ácido cítrico.

[0169] <Tratamiento con DMDHEU>

[0170] De la misma manera que en el tratamiento con ácido cítrico mencionado anteriormente, se trató el papel base 2 con un agente que contiene dimetilol dihidroxietilen urea (DMDHEU) (componente activo: DMDHEU, concentración: 7,2 % en masa), para preparar de ese modo un papel base reticulado con DMDHEU. La tabla 3 muestra la cantidad del líquido de procesamiento aplicado (la cantidad del líquido de procesamiento aplicado mediante inmersión) y la cantidad del componente activo (la cantidad de DMDHEU).

[0171] Tabla 3

[0172] Cantidades de productos químicos aplicados

[0173]

[0175] * La cantidad de componente activo corresponde a la cantidad de ácido cítrico (nota: la cantidad de DMDHEU sólo en el caso del agente que contiene DMDHEU).

[0176] <Tratamiento con álcali>

[0177] Se sometieron el papel procesado con ácido cítrico (tratamiento con ácido cítrico al 10 % o 15 %) y el papel base reticulado con DMDHEU preparados a través del procedimiento mencionado anteriormente a tratamiento con álcali en las condiciones descritas a continuación, y se eliminó por aclarado el álcali con agua después del tratamiento. (c) Sumergido en disolución acuosa de carbonato de potasio al 2 % en masa a temperatura ambiental (20 °C ± 5 °C) durante 24 horas.

[0178] (d) Sumergido en disolución acuosa de carbonato de potasio al 1 % en masa a temperatura ambiental (20 °C ± 5 °C) durante 12 horas.

[0179] (e) Sumergido en disolución acuosa de carbonato de potasio al 1 % en masa a temperatura ambiental (20 °C ± 5 °C) durante tres horas.

[0180] <Medición de resistencia a la tracción>

[0181] Se midieron las resistencias a la tracción (después del tratamiento con agua) del papel procesado con ácido cítrico (tratamiento con ácido cítrico al 10 % o 15 %) y el papel base reticulado con DMDHEU antes del tratamiento con álcali a través del procedimiento mencionado anteriormente.

[0182] Se sometieron el papel procesado con ácido cítrico (tratamiento con ácido cítrico al 10 % o 15 %) y el papel base reticulado con DMDHEU antes del tratamiento con álcali y después del tratamiento con álcalis (c) a (e) a tratamiento enzimático a través del procedimiento mencionado anteriormente. Se midieron las resistencias a la tracción de los papeles después del tratamiento enzimático, para calcular de ese modo índices de resistencia a la corrosión enzimática.

[0183] Los resultados se muestran en la tabla 4.

[0184] Tabla 4

[0185] Resultados del ensayo

[0187]

[0188] * Tratamiento con álcali (c): sumergido en disolución acuosa de carbonato de potasio al 2 % en masa a temperatura ambiental (20 °C ± 5 °C) durante 24 horas.

[0189] Tratamiento con álcali (d): sumergido en disolución acuosa de carbonato de potasio al 1 % en masa a temperatura ambiental (20 °C ± 5 °C) durante 12 horas.

[0190] Tratamiento con álcali (e): sumergido en disolución acuosa de carbonato de potasio al 1 % en masa a temperatura ambiental (20 °C ± 5 °C) durante tres horas.

[0191] Tal como se muestra en la tabla 4, en cuanto al papel procesado con ácido cítrico (10 %) y el papel procesado con ácido cítrico (15 %), la muestra sometida al tratamiento enzimático presentó un índice de resistencia a la corrosión enzimática de más de 90; es decir, suficiente resistencia a la corrosión, en comparación con la muestra sometida sólo al tratamiento con agua.

[0192] En cuanto a ambos papeles procesados con ácido cítrico, la degradación avanzó hasta tal punto que no pudo medirse la resistencia a la tracción en la muestra sometida al tratamiento con álcali (c) y el tratamiento enzimático. Los resultados sugirieron que el tratamiento con álcali (c) (es decir, el tratamiento con álcali mediante inmersión de 24 horas en disolución acuosa de carbonato de potasio al 2 % en masa) puede provocar la desesterificación en la reticulación con ácido cítrico, para conferir de ese modo la degradabilidad de nuevo al papel base al que se le proporciona resistencia a la corrosión; es decir, la degradación del papel procesado con ácido cítrico puede controlarse mediante una disolución de carbonato de potasio.

[0193] En cuanto a ambos papeles procesados con ácido cítrico, la muestra sometida al tratamiento con álcali (d) y el tratamiento enzimático y la muestra sometida al tratamiento con álcali (e) y el tratamiento enzimático presentaron una resistencia a la tracción menor que la muestra sometida sólo al tratamiento con agua, pero mantuvieron la forma del papel. En ambos papeles procesados con ácido cítrico, la muestra sometida a tratamiento con álcali a más largo plazo (tratamiento con álcali (d)) presentaron una resistencia a la tracción menor. El papel procesado con ácido cítrico (15 %) presentó una resistencia a la tracción y un índice de resistencia a la corrosión enzimática ligeramente mayores que el papel procesado con ácido cítrico (10 %).

[0194] Estos resultados sugirieron que el nivel de degradación del papel procesado con ácido cítrico puede controlarse mediante la concentración de la disolución acuosa de carbonato de potasio usada para el tratamiento con álcali y el tiempo de inmersión en la disolución, y que la fuerza de la reticulación con ácido cítrico se correlaciona con la facilidad de desesterificación.

[0195] Mientras tanto, en cuanto al papel base reticulado con DMDHEU, la muestra sometida al tratamiento enzimático y las muestras sometidas al tratamiento con álcali y los tratamientos enzimáticos (c) a (e) presentaron una resistencia a la tracción algo menor que la muestra sometida sólo al tratamiento con agua, pero estas muestras tratadas con enzimas presentaron un índice de resistencia a la corrosión enzimática de más de aproximadamente 80; es decir, suficiente resistencia a la corrosión. Por tanto, el efecto de promover la degradación mediante el tratamiento con álcali no se determinó en el papel base reticulado con DMDHEU incluso cuando se variaron las condiciones de tratamiento (por ejemplo, concentración y tiempo de inmersión).

[0196] <Ejemplo 3> Medición de resistencia a la tracción después del tratamiento con ácido cítrico y el tratamiento con álcali (3) (tratamiento enzimático)

[0197] <Tratamiento con ácido cítrico>

[0198] Se sumergió el papel base 2 en un líquido de procesamiento que contiene ácido cítrico (agente de reticulación de ácido carboxílico) e hipofosfito de sodio (catalizador de reticulación) a las concentraciones mostradas en la tabla 5 a continuación durante tres minutos (temperatura: temperatura ambiental (de 20 °C a 30 °C)). Después de completarse la inmersión, se pasó el papel base 2 a través de un rodillo para exprimir para retirar de ese modo los productos químicos en exceso. Se midió la masa del papel base 2 antes y después de la inmersión en el líquido de procesamiento, para calcular de ese modo la cantidad del líquido de procesamiento aplicado (la cantidad del líquido de procesamiento aplicado mediante inmersión) y la cantidad del componente activo (la cantidad de ácido cítrico) (véase la tabla 5).

[0199] Después de eso, se secó el papel base 2 sumergido con un rodillo de secado, y luego se sometió a (i) tratamiento térmico por contacto con conjunto de rodillos de calentamiento fijado a 220 °C durante 4,5 segundos o (ii) tratamiento térmico sin contacto con una secadora (horno) fijada a 190 °C durante tres minutos, para preparar de ese modo un papel procesado con ácido cítrico.

[0200] <Tratamiento con DMDHEU>

[0201] De la misma manera que en el tratamiento con ácido cítrico mencionado anteriormente, se trató el papel base 2 con un agente que contiene dimetilol dihidroxietilen urea (DMDHEU) (componente activo: DMDHEU, concentración: 3,6 % en masa), para preparar de ese modo un papel base reticulado con DMDHEU. La tabla 5 muestra la cantidad del líquido de procesamiento aplicado (la cantidad del líquido de procesamiento aplicado mediante inmersión) y la cantidad del componente activo (la cantidad de DMDHEU).

[0202] Tabla 5

[0203] Cantidades de productos químicos aplicados

[0205]

[0207] * La cantidad de componente activo corresponde a la cantidad de ácido cítrico (nota: la cantidad de DMDHEU sólo en el caso del agente que contiene DMDHEU).

[0208] <Tratamiento con álcali>

[0209] Se sometieron el papel procesado con ácido cítrico ((i) tratamiento térmico por contacto o (ii) tratamiento térmico sin contacto) (tratamiento con ácido cítrico al 5 %, 10 %, o 15 %) y el papel base reticulado con DMDHEU preparados a través del procedimiento mencionado anteriormente a tratamiento con álcali en las condiciones descritas a continuación, y se eliminó por aclarado el álcali con agua después del tratamiento.

[0210] (f) Sumergido en disolución acuosa de carbonato de potasio al 2 % en masa a temperatura ambiental (20 °C ± 5 °C) durante 24 horas.

[0211] (g) Sumergido en disolución acuosa saturada de hidróxido de calcio (preparada mediante adición de 2 g de hidróxido de calcio en 1 l de agua, lo mismo se aplicará a continuación en el presente documento) a temperatura ambiental (20 °C ± 5 °C) durante 24 horas.

[0212] <Medición de resistencia a la tracción>

[0213] Se midieron las resistencias a la tracción (después del tratamiento con agua) del papel procesado con ácido cítrico (tratamiento con ácido cítrico al 5 %, 10 %, o 15 %) y el papel base reticulado con D<m>D<h>EU antes del tratamiento con álcali a través del procedimiento mencionado anteriormente.

[0214] Se sometieron el papel procesado con ácido cítrico (tratamiento con ácido cítrico al 5 %, 10 %, o 15 %) y el papel base reticulado con DMDHEU antes del tratamiento con álcali y después del tratamiento con álcali (f) o (g) a tratamiento enzimático a través del procedimiento mencionado anteriormente. Se midieron las resistencias a la tracción de los papeles después del tratamiento enzimático, para calcular de ese modo índices de resistencia a la corrosión enzimática.

[0215] Los resultados se muestran en la tabla 6 (tratamiento térmico por contacto) y la tabla 7 (tratamiento térmico sin contacto).

[0216] Tabla 6

[0217] Resultados del ensayo (tratamiento térmico por contacto)

[0218]

[0220] * Tratamiento con álcali (f): sumergido en disolución acuosa de carbonato de potasio al 2 % en masa a temperatura ambiental (20 °C ± 5 °C) durante 24 horas.

[0221] Tratamiento con álcali (g): sumergido en disolución acuosa saturada de hidróxido de calcio a temperatura ambiental (20 °C ± 5 °C) durante 24 horas.

[0222] Tabla 7

[0223] Resultados del ensayo (tratamiento térmico sin contacto)

[0225]

[0227] * Tratamiento con álcali (±): sumergido en disolución acuosa de carbonato de potasio al 2 % en masa a temperatura ambiental (20 °C ± 5 °C) durante 24 horas.

[0228] Tratamiento con álcali (g): sumergido en disolución acuosa saturada de hidróxido de calcio a temperatura ambiental (20 °C ± 5 °C) durante 24 horas.

[0229] En el caso del tratamiento térmico por contacto mostrado en la tabla 6, en cuanto al papel procesado con ácido cítrico (10 %) y el papel procesado con ácido cítrico (15 %), las muestras sometidas al tratamiento enzimático presentaron un índice de resistencia a la corrosión enzimática de 90 o aproximadamente 90; es decir, suficiente resistencia a la corrosión. Mientras tanto, en cuanto al papel procesado con ácido cítrico (5 %), la muestra sometida al tratamiento enzimático presentó un determinado nivel de resistencia a la tracción, pero un índice de resistencia a la corrosión enzimática de 40, lo que sugiere un menor grado de reticulación con ácido cítrico.

[0230] En cuanto a la totalidad de los papeles procesados con ácido cítrico, las muestras sometidas al tratamiento con álcali (f) o (g) y el tratamiento enzimático presentaron una resistencia a la tracción significativamente reducida, y la degradación avanzó hasta tal punto que no pudo medirse la resistencia a la tracción en la mayoría de las muestras. En el caso del tratamiento térmico sin contacto mostrado en la tabla 7, en cuanto a la totalidad del papel procesado con ácido cítrico (5 %), el papel procesado con ácido cítrico (10 %), y el papel procesado con ácido cítrico (15 %), las muestras sometidas al tratamiento enzimático presentaron un índice de resistencia a la corrosión enzimática de más de 90; es decir, suficiente resistencia a la corrosión.

[0231] Las muestras sometidas al tratamiento con álcali (f) y el tratamiento enzimático presentaron una resistencia a la tracción y un índice de resistencia a la corrosión enzimática significativamente reducidos según una disminución de la concentración de ácido cítrico para el tratamiento, pero incluso la muestra del papel procesado con ácido cítrico (5 %) mantuvo la forma del papel.

[0232] Mientras tanto, la degradación avanzó hasta tal punto que no pudo medirse la resistencia a la tracción en las muestras sometidas al tratamiento con álcali (g) y el tratamiento enzimático en la totalidad de los papeles procesados con ácido cítrico.

[0233] Estos resultados sugirieron que, en el caso del tratamiento térmico por contacto, el papel procesado con ácido cítrico (tratado con ácido cítrico a una concentración del 10 % o más) puede dotarse de un determinado nivel de resistencia a la corrosión, y el tratamiento con álcali (g) (es decir, inmersión de 24 horas en disolución acuosa saturada de hidróxido de calcio) puede provocar desesterificación en la reticulación con ácido cítrico, para conferir de ese modo degradabilidad de nuevo al papel base al que se le proporciona resistencia a la corrosión.

[0234] Los resultados también sugirieron que, en el caso del tratamiento térmico sin contacto, el papel procesado con ácido cítrico (tratado con ácido cítrico a una concentración del 5 % o más) puede dotarse de un determinado nivel de resistencia a la corrosión, y el tratamiento con álcali (g) (es decir, inmersión de 24 horas en disolución acuosa saturada de hidróxido de calcio) puede provocar desesterificación en la reticulación con ácido cítrico, para conferir de ese modo degradabilidad de nuevo al papel base al que se le proporciona resistencia a la corrosión.

[0235] Estos resultados sugirieron que el nivel de degradación del papel procesado con ácido cítrico puede controlarse mediante el tipo de la disolución usada para el tratamiento con álcali, y que la fuerza de la reticulación con ácido cítrico se correlaciona con la facilidad de desesterificación.

[0236] Los resultados mencionados anteriormente también indicaron que las muestras preparadas a través del tratamiento térmico sin contacto presentan mayor resistencia a la tracción y índice de resistencia a la corrosión enzimática después del tratamiento enzimático que las muestras preparadas a través del tratamiento térmico por contacto, y presentan resistencia a la corrosión incluso después del tratamiento con álcali (f) (es decir, inmersión de 24 horas en disolución acuosa de carbonato de potasio al 2 % en masa), lo que sugiere que la degradación del papel procesado con ácido cítrico también puede controlarse mediante el método de tratamiento térmico.

[0237] Tal como se muestra en las tablas 6 y 7, en cuanto al papel base reticulado con DMDHEU, la muestra sometida al tratamiento enzimático y las muestras sometidas a los tratamientos con álcali (f) y (g) y el tratamiento enzimático presentaron una resistencia a la tracción algo menor que la muestra sometida sólo al tratamiento con agua, pero presentaron un índice de resistencia a la corrosión enzimática de más de aproximadamente 80; es decir, suficiente resistencia a la corrosión. Por tanto, el efecto de promover la degradación mediante el tratamiento con álcali no se determinó en el papel base reticulado con DMDHEU incluso cuando se variaron los tipos de álcalis. Mientras tanto, no se determinó la diferencia en el efecto debido a la diferencia en el método de tratamiento térmico.

[0238] <Ejemplo 4> Medición de resistencia a la tracción después del tratamiento con ácido cítrico y el tratamiento con álcali (4) (tratamiento de enterramiento)

[0239] Se midió la resistencia a la tracción del tratamiento posterior al enterramiento usando el papel procesado con ácido cítrico (tratamiento con ácido cítrico al 5 %, 10 %, o 15 %) y el papel base reticulado con DMDHEU sometidos a (i) tratamiento térmico por contacto con un conjunto de rodillos de calentamiento a 220 °C durante 4,5 segundos o (ii) tratamiento térmico sin contacto con una secadora (horno) fijada a 190 °C durante tres minutos preparados en el <Tratamiento con ácido cítrico> y el <Tratamiento con DMDHEU> del <Ejemplo 3> descritos anteriormente. La cantidad del líquido de procesamiento aplicado (la cantidad del líquido de procesamiento aplicado mediante inmersión) y la cantidad del componente activo (la cantidad de ácido cítrico o DMDHEU) son tal como se muestra en la tabla 5.

[0240] <Tratamiento con álcali>

[0241] Se sometieron el papel procesado con ácido cítrico ((i) tratamiento térmico por contacto o (ii) tratamiento térmico sin contacto) (tratamiento con ácido cítrico al 5 %, 10 %, o 15 %) y el papel base reticulado con DMDHEU preparados a través del procedimiento mencionado anteriormente a tratamiento con álcali en las condiciones descritas a continuación.

[0242] (h) Sumergido en disolución acuosa de carbonato de potasio al 2 % en masa a temperatura ambiental (20 °C ± 5 °C) durante 24 horas.

[0243] (j) Sumergido en disolución acuosa saturada de hidróxido de calcio a temperatura ambiental (20 °C ± 5 °C) durante 24 horas. Se eliminó por aclarado el álcali con agua después del tratamiento.

[0244] <Medición de resistencia a la tracción>

[0245] Se midieron las resistencias a la tracción (después del tratamiento con agua) del papel procesado con ácido cítrico (tratamiento con ácido cítrico al 5 %, 10 %, o 15 %) y el papel base reticulado con Dm Dh EU antes del tratamiento con álcali a través del procedimiento mencionado anteriormente.

[0246] Se sometieron el papel procesado con ácido cítrico (tratamiento con ácido cítrico al 5 %, 10 %, o 15 %) y el papel base reticulado con DMDHEU antes del tratamiento con álcali y después del tratamiento con álcali (h) o (j) a tratamiento de enterramiento (dos semanas o cuatro semanas) a través del procedimiento mencionado anteriormente. Se midieron las resistencias a la tracción de los papeles después del tratamiento de enterramiento, para calcular de ese modo los índices de resistencia a la corrosión de tratamiento de enterramiento.

[0247] Los resultados se muestran en la tabla 8 (tratamiento térmico por contacto) y la tabla 9 (tratamiento térmico sin contacto). Se desarrollaron los papeles base reticulados con DMDHEU y los papeles base reticulados con ácido cítrico sometidos al tratamiento térmico por contacto tal como se muestra en la tabla 8 después del tratamiento con álcali (h)/(j) y el tratamiento de enterramiento (dos semanas o cuatro semanas). Los papeles base desarrollados pueden observarse en las fotografías de las figuras 1-1 a 2-4. Se desarrollaron los papeles base reticulados con DMDHEU y papeles base reticulados con ácido cítrico sometidos al tratamiento térmico sin contacto tal como se muestra en la tabla 9 después del tratamiento con álcali (h)/(j) y el tratamiento de enterramiento (dos semanas o cuatro semanas). Los papeles base desarrollados pueden observarse en las fotografías de las figuras 3-1 a 4-4. Tabla 8

[0248] Resultados del ensayo (tratamiento térmico por contacto)

[0250]

[0251]

[0253] * Tratamiento con álcali (h): sumergido en disolución acuosa de carbonato de potasio al 2 % en masa a temperatura ambiental (20 °C ± 5 °C) durante 24 horas.

[0254] Tratamiento con álcali (j): sumergido en disolución acuosa saturada de hidróxido de calcio a temperatura ambiental (20 °C ± 5 °C) durante 24 horas.

[0255] Tabla 9

[0256] Resultados del ensayo (tratamiento térmico sin contacto)

[0258]

[0259]

[0261] * Tratamiento con álcali (h): sumergido en disolución acuosa de carbonato de potasio al 2 % en masa a temperatura ambiental (20 °C ± 5 °C) durante 24 horas.

[0262] Tratamiento con álcali (j): sumergido en disolución acuosa saturada de hidróxido de calcio a temperatura ambiental (20 °C ± 5 °C) durante 24 horas.

[0263] En el caso del tratamiento térmico por contacto mostrado en la tabla 8, en cuanto al papel procesado con ácido cítrico (10 %) y el papel procesado con ácido cítrico (15 %), las muestras presentaron un índice de resistencia a la corrosión de aproximadamente el 80 % o más (es decir, suficiente resistencia a la corrosión) dos semanas y cuatro semanas después del enterramiento en el suelo. Mientras tanto, en cuanto al papel procesado con ácido cítrico (5 %), la muestra presentó un determinado nivel de resistencia a la tracción dos semanas y cuatro semanas después del enterramiento en el suelo, pero el índice de resistencia a la corrosión se redujo hasta 52 (dos semanas después del enterramiento) y 25 (cuatro semanas después del enterramiento), lo que sugiere un bajo grado de reticulación con ácido cítrico.

[0264] En cuanto al papel procesado con ácido cítrico (15 %), la muestra sometida al tratamiento con álcali (h) y luego el tratamiento de enterramiento mantuvo la forma del papel incluso después del tratamiento de enterramiento de cuatro semanas, pero el índice de resistencia a la corrosión se redujo hasta 15 (dos semanas después del enterramiento) y 9 (cuatro semanas después del enterramiento).

[0265] Independientemente de la concentración de ácido cítrico, en la totalidad de las muestras sometidas al tratamiento con álcali (j) y el tratamiento de enterramiento, la degradación avanzó hasta tal punto que no pudo medirse la resistencia a la tracción dos semanas después del enterramiento.

[0266] Como resulta claro a partir de las fotografías de los papeles base desarrollados de las figuras 1-1 a 2-4, se determinaron de manera visual los estados de los papeles base correspondientes a las resistencias a la tracción mostradas en la tabla 8.

[0267] En el caso del tratamiento térmico sin contacto mostrado en la tabla 9, en cuanto a la totalidad del papel procesado con ácido cítrico (5 %), el papel procesado con ácido cítrico (10 %), y el papel procesado con ácido cítrico (15 %) dos semanas después del enterramiento en el suelo, y en cuanto al papel procesado con ácido cítrico (10 %) y el papel procesado con ácido cítrico (15 %) cuatro semanas después del enterramiento en el suelo, las muestras presentaron un índice de resistencia a la corrosión de aproximadamente el 90 % o más; es decir, suficiente resistencia a la corrosión. Mientras tanto, en cuanto al papel procesado con ácido cítrico (5 %), la muestra presentó un determinado nivel de resistencia a la tracción cuatro semanas después del enterramiento en el suelo, pero el índice de resistencia a la corrosión se redujo hasta 57 (cuatro semanas después del enterramiento), lo que sugiere un bajo grado de reticulación con ácido cítrico.

[0268] En cuanto a la totalidad del papel procesado con ácido cítrico (5 %), el papel procesado con ácido cítrico (10 %), y el papel procesado con ácido cítrico (15 %), las muestras sometidas al tratamiento con álcali (h) y luego al tratamiento de enterramiento mantuvieron la forma del papel incluso después del enterramiento de dos semanas y cuatro semanas en el suelo. Sin embargo, en cuanto al papel procesado con ácido cítrico (5 %) y el papel procesado con ácido cítrico (10 %), el índice de resistencia a la corrosión se redujo hasta menos de 50 dos semanas después del enterramiento en el suelo, lo que sugiere un bajo grado de reticulación con ácido cítrico.

[0269] Independientemente de la concentración de ácido cítrico, en la totalidad de las muestras sometidas al tratamiento con álcali (j) y el tratamiento de enterramiento, la degradación avanzó hasta tal punto que no pudo medirse la resistencia a la tracción dos semanas después del enterramiento.

[0270] Como resulta claro a partir de las fotografías de los papeles base desarrollados de las figuras 3-1 a 4-4, se determinaron de manera visual los estados de los papeles base correspondientes a las resistencias a la tracción mostradas en la tabla 9.

[0271] Estos resultados sugirieron que, en el caso del tratamiento térmico por contacto, el papel procesado con ácido cítrico (tratado con ácido cítrico a una concentración del 10 % o más) puede dotarse de un determinado nivel de resistencia a la corrosión, y en particular, el tratamiento con álcali (j) (es decir, inmersión de 24 horas en disolución acuosa saturada de hidróxido de calcio) puede provocar desesterificación en la reticulación con ácido cítrico, para conferir de ese modo degradabilidad de nuevo al papel base al que se le proporciona resistencia a la corrosión.

[0272] Los resultados también sugerían que, en el caso del tratamiento térmico sin contacto, el papel procesado con ácido cítrico (tratado con ácido cítrico a una concentración del 5 % o más) puede dotarse de un determinado nivel de resistencia a la corrosión, y en particular, el tratamiento con álcali (j) (es decir, inmersión de 24 horas en disolución acuosa saturada de hidróxido de calcio) puede provocar desesterificación en la reticulación con ácido cítrico, para conferir de ese modo degradabilidad de nuevo al papel base al que se le proporciona resistencia a la corrosión. Estos resultados sugirieron que, también en el ensayo de enterramiento en el suelo, el nivel de degradación del papel procesado con ácido cítrico puede controlarse mediante el tipo de la disolución usada para el tratamiento con álcali, y que la fuerza de la reticulación con ácido cítrico se correlaciona con la facilidad de desesterificación.

[0273] Los resultados mencionados anteriormente también indicaron que las muestras preparadas a través del tratamiento térmico sin contacto presentan resistencia a la tracción del tratamiento posterior al enterramiento y un índice de resistencia a la corrosión mayores que la muestras preparadas a través del tratamiento térmico por contacto, y presentan resistencia a la corrosión incluso después del tratamiento con álcali (h) (es decir, inmersión de 24 horas en disolución acuosa de carbonato de potasio al 2 % en masa), lo que sugiere que la degradación del papel procesado con ácido cítrico también puede controlarse mediante el método de tratamiento térmico.

[0274] Tal como se muestra en las tablas 8 y 9, en cuanto al papel base reticulado con DMDHEU, la muestra sometida al tratamiento de enterramiento de dos semanas y las muestras sometidas a los tratamientos con álcali (h) y (j) y el tratamiento de enterramiento de dos semanas presentaron una resistencia a la tracción algo menor que la muestra sometida sólo al tratamiento con agua, pero presentaron un índice de resistencia a la corrosión de aproximadamente el 80 % o más; es decir, suficiente resistencia a la corrosión. Por tanto, la diferencia en el efecto de promover la degradación debido a la diferencia en el tipo de álcali o el método de tratamiento térmico rara vez se determinó en el papel base reticulado con DMDHEU a través del ensayo de enterramiento de dos semanas.

[0275] La muestra sometida al tratamiento de enterramiento de cuatro semanas presentó una resistencia a la tracción algo menor que la muestra sometida sólo al tratamiento con agua, pero presentó un índice de resistencia a la corrosión de aproximadamente el 90 %; es decir, suficiente resistencia a la corrosión. Mientras tanto, en la muestra sometida al tratamiento con álcali (h) o (j) antes del tratamiento de enterramiento, la resistencia a la tracción y el índice de resistencia a la corrosión después del tratamiento de enterramiento de cuatro semanas eran menores que los de después del tratamiento de enterramiento de dos semanas. Los resultados indicaron que el tratamiento con álcali provocó un ligero efecto de promover la degradación en el papel base reticulado con DMDHEU.

[0276] <Ejemplo 5> Ensayo de cultivo con maceta para criar plántulas

[0277] [Producción de papel base y maceta]

[0278] Tal como se describió en el <Ejemplo 1> anterior, se produjo un papel base reticulado con DMDHEU (concentración: 3.6 % en masa, calentamiento por contacto) a partir del papel base 1 mediante el tratamiento con DMDHEU, y se produjo un papel base reticulado con ácido cítrico al 10 % (concentración de ácido cítrico: 10,0 % en masa, concentración de hipofosfito de Na: 2,0 % en masa, calentamiento por contacto) a partir del papel base 1 mediante el tratamiento con ácido cítrico. De manera similar, también se produjeron un papel base reticulado con ácido cítrico al 5 % (concentración de ácido cítrico: 5,0 % en masa, concentración de hipofosfito de Na: 1,0 % en masa, calentamiento por contacto) y un papel base reticulado con ácido cítrico al 15 % (concentración de ácido cítrico: 15,0 % en masa, concentración de hipofosfito de Na: 3,0 % en masa, calentamiento por contacto).

[0279] Tal como se describió en el <Ejemplo 3> anterior, se produjo un papel base reticulado con DMDHEU (concentración: 3.6 % en masa, calentamiento por contacto) a partir del papel base 2 mediante el tratamiento con DMDHEU, y se produjo un papel base reticulado con ácido cítrico al 10 % (concentración de ácido cítrico: 10,0 % en masa, concentración de hipofosfito de Na: 2,0 % en masa, calentamiento por contacto) a partir del papel base 2 mediante el tratamiento con ácido cítrico.

[0280] Los seis tipos así producidos de papeles base pueden denominarse papel base reticulado con DMDHEU (papel base 1), papel base reticulado con ácido cítrico al 5 % (papel base 1), papel base reticulado con ácido cítrico al 10 % (papel base 1), papel base reticulado con ácido cítrico al 15 % (papel base 1), papel base reticulado con DMDHEU (papel base 2), y papel base reticulado con ácido cítrico al 10 % (papel base 2), respectivamente.

[0281] Se produjeron macetas para criar plántulas tal como se muestra en la figura 5 a partir de estos seis papeles base. Cada maceta para criar plántulas no tiene fondo y tiene una forma cilíndrica que permite un alto grado de libertad para el alargamiento hacia debajo de las raíces.

[0282] [Ensayo de cultivo]

[0283] Se cargó cada una de las macetas para criar plántulas producidas a partir de los seis papeles base mencionados anteriormente con Super Baido (disponible Nippon Beet Sugar Manufacturing Co., Ltd.,), y se sembraron semillas de komatsuna en la maceta, seguido de la cría de plántulas durante tres semanas. Después de eso, se trasplantaron las plántulas resultantes en un macetero que contenía una mezcla de tierra de ceniza volcánica y Donai Negi Baido (disponible de Nippon Beet Sugar Manufacturing Co., Ltd.,) (2:1), seguido de cultivo durante tres semanas (22 días). Antes del trasplante en el macetero, se dividieron las plántulas en dos grupos; es decir, plántulas sumergidas en disolución acuosa saturada de hidróxido de calcio durante 16 horas (a continuación en el presente documento denominado “tratamiento con álcali”) y plántulas con tratamiento sin álcali. Se evaluó el efecto del tratamiento con álcali sobre el crecimiento de las plantas mediante observación visual después del cultivo de tres semanas (22 días). Posteriormente, se recuperaron las macetas para criar plántulas y se evaluaron para determinar el grado de degradación.

[0284] Las figuras 6 a 11 son fotografías que muestran las condiciones de crecimiento de plántulas de komatsuna criadas en las macetas para criar plántulas producidas a partir de los seis papeles base mencionados anteriormente, y las condiciones de degradación de las macetas.

[0285] Como resulta claro a partir de las figuras 6 y 10, tanto las macetas tratadas con álcali como las macetas no tratadas mantuvieron la forma de la maceta y no mostraron ninguna rotura, y no se observó ninguna diferencia en el aspecto. Como resulta claro a partir de las figuras las figuras 7, 8, 9, y 11, las macetas para criar plántulas tratadas con álcali estaban casi degradadas, y las macetas para criar plántulas no tratadas mantuvieron la forma de la maceta y no mostraron ninguna rotura. Como resulta claro a partir de las figuras 6 a 11, no se determinó el efecto del tratamiento con álcali sobre el crecimiento de las plantas.

Claims

1. REIVINDICACIONES

Método para controlar un inicio de la biodegradación de un papel resistente a la corrosión, que es un papel base para una maceta para criar plántulas o un papel base para una lámina de cobertura protectora de papel agrícola, caracterizado porque

el método permite lograr compatibilidad entre una resistencia a la corrosión y una fácil degradabilidad del papel,

el papel resistente a la corrosión contiene un papel que contiene fibra de celulosa y un agente de reticulación de ácido carboxílico, la fibra de celulosa se une al menos parcialmente al agente de reticulación de ácido carboxílico, el agente de reticulación de ácido carboxílico es al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en ácidos dicarboxílicos, ácidos policarboxílicos, y sales de los mismos, el papel resistente a la corrosión contiene al menos un catalizador de reticulación seleccionado del grupo que consiste en hipofosfito de sodio, hipofosfito de potasio, e hidrogenofosfato de disodio, estando el catalizador de reticulación contenido en una cantidad del 0,1 al 30 % en masa en relación con la masa del agente de reticulación de ácido carboxílico, y

el método comprende una etapa de tratamiento con álcali del papel resistente a la corrosión con una disolución que tiene un pH de 9 o más para proporcionar una fácil degradabilidad.

Método según la reivindicación 1, en el que el tratamiento con álcali se realiza con al menos una sustancia básica seleccionada del grupo que consiste en hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, hidróxido de calcio, hidrogenocarbonato de sodio, carbonato de sodio, carbonato de potasio, carbonato de calcio, hidróxido de litio, hidróxido de rubidio, hidróxido de cesio, hidróxido de tetrametilamonio, hidróxido de tetraetilamonio, hidróxido de estroncio, hidróxido de bario, hidróxido de europio, hidróxido de talio, hidróxido de diaminaplata(I), hidróxido de tetraamina-cobre(II), hidróxido de trimetilsulfonio, hidróxido de difenilyodonio, carbonato de amonio, carbonato de bario, carbonato de magnesio, carbonato de litio, carbonato de plata(I), carbonato de hierro(II), carbonato de cobre(II), cal viva, silicato de calcio, cal de magnesia, sulfato de calcio, y cal nitrogenada, o agua electrolizada alcalina.

Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque el agente de reticulación de ácido carboxílico es al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en ácido cítrico, ácido butanotetracarboxílico, ácido iminodisuccínico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido oxálico, ácido malónico, ácido succínico, ácido adípico, y sales de los mismos.

Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el agente de reticulación de ácido carboxílico está contenido en una cantidad del 0,3 al 20,0 % en masa en relación con la masa seca del papel que contiene fibra de celulosa.