FIBRAS DE PASTA DE CELULOSA CON FUNCIONALIDAD AMINO.

Fibra de fabricación de papel que comprende una fibra celulósica y un aditivo con funcionalidad amino adherido a la fibra,

en la que el aditivo con funcionalidad amino tiene un contenido de aminas primarias mayor de, aproximadamente, 0,90 miliequivalentes de amina primaria por gramo de aditivo con funcionalidad amino, teniendo el aditivo con funcionalidad amino un nivel de retención, tal como se define en el presente documento, sobre la fibra celulósica de, como mínimo, un 50% en condiciones acuosas, en la que el aditivo con funcionalidad amino es una polioxialquilamina, y en la que la fibra de fabricación de papel comprende el aditivo con funcionalidad amino en una cantidad del 0,05% al 5% en peso de la fibra celulósica.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2003/036406.

Solicitante: KIMBERLY-CLARK WORLDWIDE, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 401 NORTH LAKE STREET NEENAH, WI 54956 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: SHANNON,Thomas,G, MOLINE,David.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 13 de Noviembre de 2003.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • D21C9/00B2D
  • D21H11/20 SECCION D — TEXTILES; PAPEL.D21 FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA.D21H COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA POR LAS SUBCLASES D21C, D21D; IMPREGNACION O REVESTIMIENTO DEL PAPEL; TRATAMIENTO DEL PAPEL TERMINADO NO CUBIERTO POR LA CLASE B31 O LA SUBCLASE D21G; PAPEL NO PREVISTO EN OTRO LUGAR.D21H 11/00 Pasta o papel que comprende fibras de celulosa o de lignocelulosa solamente de origen natural. › Fibras modificadas químicamente o bioquímicamente.
  • D21H21/20 D21H […] › D21H 21/00 Materiales no fibrosos añadidos a la pasta, caracterizados por su función, su forma o sus propiedades; Materiales de impregnación o de revestimiento del papel, caracterizados por su función, su forma o sus propiedades. › Agentes de resistencia al estado húmedo.

Clasificación PCT:

  • D21C9/00 D21 […] › D21C PRODUCCION DE CELULOSA POR ELIMINACION DE SUSTANCIAS NO CELULOSICAS DE LAS MATERIAS QUE CONTIENEN LA CELULOSA; REGENERACION DE LIQUIDOS RESIDUALES; APARATOS PARA ESTE EFECTO.Post-tratamiento de la pasta de celulosa, p. ej. de la pasta de madera, o de las borras de algodón.
  • D21H11/20 D21H 11/00 […] › Fibras modificadas químicamente o bioquímicamente.
  • D21H21/14 D21H 21/00 […] › caracterizados por su función o sus propiedades en, o sobre, el papel (D21H 19/66, D21H 27/02 tienen prioridad).
  • D21H21/20 D21H 21/00 […] › Agentes de resistencia al estado húmedo.

Clasificación antigua:

  • D21C9/00 D21C […] › Post-tratamiento de la pasta de celulosa, p. ej. de la pasta de madera, o de las borras de algodón.
  • D21H11/20 D21H 11/00 […] › Fibras modificadas químicamente o bioquímicamente.
  • D21H21/14 D21H 21/00 […] › caracterizados por su función o sus propiedades en, o sobre, el papel (D21H 19/66, D21H 27/02 tienen prioridad).
  • D21H21/20 D21H 21/00 […] › Agentes de resistencia al estado húmedo.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PDF original: ES-2368909_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

En la técnica de fabricación de papel tisú y de fabricación de papel en general, se han propuesto muchos aditivos para fines específicos, tales como aumentar la resistencia en húmedo, mejorar la suavidad, o controlar las propiedades de humectación. Por ejemplo, en el pasado, los agentes de resistencia en húmedo se han añadido a productos de papel a efectos de aumentar la resistencia o controlar de otra manera las propiedades del producto cuando entra en contacto con el agua y/o cuando se utiliza en un ambiente húmedo. Por ejemplo, los agentes de resistencia en húmedo se añaden a las toallitas de papel para que la toallita de papel pueda utilizarse para limpiar y fregar superficies después de mojarse sin que la toallita se desintegre. Se añaden también agentes de resistencia en húmedo a las toallitas faciales para evitar que las toallitas se rompan cuando se ponen en contacto con fluidos. En algunas aplicaciones, los agentes de resistencia en húmedo se añaden también al papel higiénico para proporcionar resistencia a las toallitas durante su utilización. Sin embargo, cuando se añaden al papel higiénico, los agentes de resistencia en húmedo no deben impedir que el papel higiénico se desintegre, una vez se tira por el inodoro y se desecha por la alcantarilla. A veces, se hace referencia a los agentes de resistencia en húmedo añadidos al papel higiénico como agentes resistencia en húmedo temporales, ya que sólo mantienen la resistencia en húmedo del papel tisú durante un período de tiempo específico. Típicamente, los aditivos de fabricación de papel, tales como suavizantes, colorantes, blanqueadores, agentes de resistencia, etc., se añaden a la suspensión de fibras aguas arriba de la caja de entrada (headbox) en una máquina de fabricación de papel durante la fabricación o las etapas de conversión de la producción para proporcionar ciertos atributos al producto acabado. Estos aditivos pueden mezclarse en un recipiente de almacenamiento o línea de almacenamiento, donde la suspensión de fibras tiene una consistencia de fibra de entre, aproximadamente, el 0,15 y, aproximadamente, el 5 por ciento o se puede pulverizar en el papel o el papel tisú húmedos o secos durante la producción. Una de las dificultades asociadas con la adición de aditivos de sección húmeda (wet end) es que los aditivos se suspenden en agua y deben reaccionar con la celulosa a través de un número relativamente bajo de ácidos carboxílicos y/o grupos aldehído en la celulosa o, alternativamente, el producto químico debe ser catiónico y enlazarse a través de atracciones iónicas entre él mismo y la fibra aniónica. Para mejorar la absorción de los aditivos de sección húmeda, los aditivos se modifican a menudo con grupos funcionales que proporcionan carga eléctrica cuando están en agua. La atracción electrocinética entre los aditivos cargados y las superficies de las fibras cargadas aniónicamente contribuye a la deposición y retención de los aditivos sobre las fibras. Sin embargo, la cantidad de aditivo que puede ser absorbido o retenido en el extremo húmedo de la máquina de papel se limita por lo general a la cantidad de sitios aniónicos en la fibra y/o el número de funcionalidades reactivas sobre la fibra. Como resultado, la absorción de los aditivos puede ser significativamente menor que el 100 por ciento, particularmente cuando se trata de lograr niveles elevados de carga de aditivos. En consecuencia, a cualquier nivel químico, y en particular a niveles de adición elevados, una fracción del aditivo se mantiene en la superficie de la fibra. La fracción restante del aditivo permanece disuelta o dispersa en la fase acuosa de la suspensión. Estos aditivos no absorbidos o retenidos pueden provocar una serie de problemas en el proceso de fabricación de papel. La naturaleza exacta del aditivo determinará los problemas específicos que pueden surgir, pero una lista parcial de los problemas que pueden derivarse de los aditivos no absorbidos o no retenida incluye: formación de espuma, depósitos, contaminación de corrientes de otras fibras, retención insatisfactoria de fibra en la máquina, pureza comprometida de la capa química en productos multicapas, acumulación de sólidos disueltos en el sistema acuoso, interacciones con otros productos químicos del proceso, obstrucción del fieltro o la tela, adhesión excesiva o la liberación en las superficies de la secadora y variabilidad de las propiedades físicas del producto acabado. Además, la cantidad de aditivo que puede ser retenido en las fibras puede estar limitado por la reactividad de la fibra, que se define, como mínimo, en parte por el número de sitios reactivos en la superficie de la fibra. Como tal, son también limitadas las características deseadas del producto de papel, tales como, por ejemplo, las características de resistencia en húmedo y en seco. Aunque la fibra de pasta de celulosa se ha modificado físicamente en el pasado a través de un tratamiento químico o tratamiento enzimático a efectos de aumentar la reactividad de la fibra con aditivos específicos, estos tratamientos conocidos pueden ser costosos y difíciles de controlar. Por lo tanto, lo que falta y se necesita en la técnica es un método para aumentar la reactividad de una fibra de fabricación de papel y que a través de éste se mejoren las características físicas de una banda formada por las 2   fibras debido al aumento de la reactividad entre las fibras y los aditivos de fabricación de papel. Además, el aumento de la reactividad de las fibras de fabricación del papel puede ampliar el número de aditivos posibles que pueden utilizarse en un proceso de fabricación de papel, así como minimizar el exceso de aditivos en la fase acuosa de la suspensión debido a la mayor eficacia de absorción del aditivo por las fibras del papel. Características de la invención Según una realización de la presente invención, se da a conocer una fibra de fabricación de papel que muestra una mayor reactividad hacia los aditivos de fabricación de papel. Más específicamente, la fibra de fabricación de papel de la presente invención incluye una fibra celulósica y un aditivo con funcionalidad amino adherido a la fibra celulósica. El aditivo con funcionalidad amino tiene un contenido de aminas primarias mayor de 0,90 meq (miliequivalentes) por gramo de aditivo. En una realización, el aditivo con funcionalidad amino puede tener un contenido de aminas primarias mayor de 0,94 meq por gramo de aditivo. En general, el aditivo con funcionalidad amino puede ser no extraíble de las fibras celulósicas en un medio acuoso. Es decir, el aditivo con funcionalidad amino puede tener un nivel de retención sobre la fibra celulósica de, como mínimo, un 50% en condiciones acuosas. En una realización, el aditivo con funcionalidad amino puede tener un nivel de retención sobre la fibra celulósica de, como mínimo, un 60% en condiciones acuosas. En otra realización, el aditivo con funcionalidad amino puede tener un nivel de retención sobre la fibra celulósica de, como mínimo, un 75% en condiciones acuosas. El aditivo con funcionalidad amino es un polioxialquilpoliamino. El aditivo con funcionalidad amino puede adherirse a la fibra celulósica mediante cualquier método adecuado. Por ejemplo, en una realización, el aditivo puede unirse a la fibra, por ejemplo, con un enlace covalente, aunque esto no es un requisito de la presente invención. En algunas realizaciones, las fibras de fabricación de papel con funcionalidad amino de la presente invención pueden tener un valor de Drenabilidad Estándar Canadiense (Canadian Standard Freeness) de más de 200. En una realización, la fibra de fabricación de papel con funcionalidad amino puede tener un valor CSF mayor de 500, aproximadamente. Las fibras con funcionalidad amino puede estar formadas por cualquier fibra de fabricación de papel adecuada. Por ejemplo, las fibras con funcionalidad amino pueden ser fibras vírgenes o fibras de pulpa o pasta de celulosa de alto rendimiento. La presente invención se refiere también a una banda de papel formada a partir de las fibras con funcionalidad amino. La banda de papel incluye fibras con funcionalidad amino y un aditivo para fabricación de papel, que es capaz de reaccionar con las fibras de fabricación de papel con funcionalidad amino. Por ejemplo, el aditivo para fabricación de papel puede ser un agente de resistencia en húmedo, ya sea un agente de resistencia en húmedo temporal o permanente o, alternativamente, un compuesto reactivo aniónico polimérico o un compuesto con funcionalidad aldehído polimérico. Los aditivos de fabricación de papel en general, se pueden añadir a la banda en una cantidad de entre el 0,1% y el 10% en base al peso de la banda. En una realización, la banda de papel puede incluir un aditivo de fabricación de papel de resistencia en húmedo... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Fibra de fabricación de papel que comprende una fibra celulósica y un aditivo con funcionalidad amino adherido a la fibra, en la que el aditivo con funcionalidad amino tiene un contenido de aminas primarias mayor de, aproximadamente, 0,90 miliequivalentes de amina primaria por gramo de aditivo con funcionalidad amino, teniendo el aditivo con funcionalidad amino un nivel de retención, tal como se define en el presente documento, sobre la fibra celulósica de, como mínimo, un 50% en condiciones acuosas, en la que el aditivo con funcionalidad amino es una polioxialquilamina, y en la que la fibra de fabricación de papel comprende el aditivo con funcionalidad amino en una cantidad del 0,05% al 5% en peso de la fibra celulósica. 2. Fibra de fabricación de papel, según la reivindicación 1, en la que el aditivo con funcionalidad amino tiene un contenido de aminas primarias mayor de 0,94 miliequivalentes de amina primaria por gramo de aditivo con funcionalidad amino. 3. Fibra de fabricación de papel, según la reivindicación 1, en la que la fibra celulósica y el aditivo con funcionalidad amino están enlazados entre sí. 4. Fibra de fabricación de papel, según la reivindicación 3, en la que la fibra celulósica y el aditivo con funcionalidad amino están enlazados entre sí de forma covalente. 5. Fibra de fabricación de papel, según la reivindicación 1, en la que el aditivo de funcionalidad amino tiene un nivel de retención en la fibra celulósica de, como mínimo, un 60% en condiciones acuosas. 6. Fibra de fabricación de papel, según la reivindicación 5, en la que el aditivo de funcionalidad amino tiene un nivel de retención en la fibra celulósica de, como mínimo, un 75% en condiciones acuosas. 7. Fibra de fabricación de papel, según la reivindicación 1, en la que la fibra de fabricación de papel comprende el aditivo con funcionalidad amino en una cantidad del 0,1% al 2,5% en peso de la fibra celulósica. 8. Fibra de fabricación de papel, según la reivindicación 1, en la que la fibra celulósica es una fibra virgen. 9. Banda de papel que comprende: - una pluralidad de fibras de fabricación de papel con funcionalidad amino que comprende fibras celulósicas adheridas a un aditivo con funcionalidad amino, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores; y - un aditivo de fabricación de papel capaz de reaccionar con las fibras de fabricación de papel con funcionalidad amino. 10. Banda de papel, según la reivindicación 9, en la que la banda de papel comprende del 0,05% al 5% de aditivo con funcionalidad amino por peso de fibras de fabricación de papel con funcionalidad amino. 11. Banda de papel, según la reivindicación 9, en la que la banda de papel comprende del 0,1% al 2,5% de aditivo con funcionalidad amino por peso de fibras de fabricación de papel con funcionalidad amino. 12. Banda de papel, según la reivindicación 9, en la que el aditivo de fabricación de papel es un agente de resistencia en húmedo. 13. Banda de papel, según la reivindicación 12, en la que el agente de resistencia en húmedo es un agente de resistencia en húmedo temporal. 14. Banda de papel, según la reivindicación 12, en la que el agente de resistencia en húmedo es un agente de resistencia en húmedo permanente. 15. Banda de papel, según la reivindicación 9, en la que el aditivo de fabricación de papel es un compuesto reactivo aniónico polimérico. 16. Banda de papel, según la reivindicación 9, en la que el aditivo de fabricación de papel es un compuesto de funcionalidad aldehído polimérico. 17. Banda de papel, según la reivindicación 9, en la que la banda de papel es una banda de papel estratificada. 18. Banda de papel, según la reivindicación 9, en la que la banda de papel comprende entre un 0,1% y un 10% de 18   aditivos de fabricación de papel por peso de la banda de papel. 19. Banda de papel, según la reivindicación 9, en la que la banda de papel comprende entre un 10% y un 100% de fibras de fabricación de papel con funcionalidad amino por peso de la banda de papel. 20. Banda de papel, según la reivindicación 19, en la que la banda de papel comprende un 50% de fibras de fabricación de papel con funcionalidad amino por peso de la banda de papel. 21. Banda de papel, según la reivindicación 9, en la que la banda de papel es una banda de papel no crepada, de secado completo. 22. Banda de papel, según la reivindicación 9, en la que la banda de papel es una banda de papel crepada. 23. Método para formar fibra de pasta de celulosa con funcionalidad amino que comprende: crear de una suspensión de fibras que comprende agua de proceso y fibras de fabricación de papel; formar una banda fibrosa húmeda que comprende dichas fibras de fabricación de papel; desecar la banda fibrosa húmeda hasta una consistencia del 30% o superior; y aplicar un aditivo con funcionalidad amino a la banda fibrosa deshidratada, en la que el aditivo con funcionalidad amino se adhiere a la fibra de fabricación de papel formando de este modo una banda fibrosa deshidratada que comprende las fibras de fabricación de papel con funcionalidad amino, en el que el aditivo con funcionalidad amino es una polioxialquilamina, y en el que el aditivo con funcionalidad amino se aplica a la banda de papel en una cantidad del 0,05% al 5% en peso de las fibras de fabricación de papel. 24. Método, según la reivindicación 23, que comprende además el curado de las fibras de fabricación de papel con funcionalidad amino. 25. Método, según la reivindicación 23, en el que el aditivo con funcionalidad amino se aplica a la banda de papel en una cantidad del 0,1% al 2,5% en peso de fibras de fabricación de papel. 26. Método, según la reivindicación 23, que comprende además la redispersión de la banda fibrosa seca que comprende las fibras de fabricación de papel con funcionalidad amino para formar una suspensión de las fibras de fabricación de papel con funcionalidad amino, en la que las fibras de fabricación de papel con funcionalidad amino retienen, como mínimo, un 50% del aditivo con funcionalidad amino aplicado a las fibras después de la redispersión de las fibras. 27. Método, según la reivindicación 26, que comprende además conformar una banda de papel a partir de dicha suspensión de fibras de fabricación de papel con funcionalidad amino. 28. Método, según la reivindicación 27, en el que dicha banda de papel comprende del 10% al 100% en peso de fibras de fabricación de papel con funcionalidad amino. 29. Método, según la reivindicación 27, que comprende además la aplicación de un aditivo de fabricación de papel a dicha banda de papel, en el que el aditivo de fabricación de papel es capaz de reaccionar con las fibras de fabricación de papel con funcionalidad amino. 30. Método, según la reivindicación 29, en el que el aditivo de fabricación de papel es un agente de resistencia en húmedo. 31. Método, según la reivindicación 29, en el que el agente de resistencia en húmedo es un agente de resistencia en húmedo temporal. 32. Método, según la reivindicación 29, en el que el agente de resistencia en húmedo es un agente de resistencia en húmedo permanente. 33. Método, según la reivindicación 29, en el que el aditivo de fabricación de papel se aplica a la banda de papel en una cantidad de entre el 0,1% y el 10% en peso de la banda de papel. 19     21   22

 

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