Un proceso que comprende tratar una pasta de material lignocelulósico con 0,

5 a 5% en peso, referido a materiallignocelulósico seco, de un agente oxidante seleccionado del grupo que consiste en peróxido de hidrógeno,hipoclorito, ácido hipocloroso y cualquier combinación de los mismos, en presencia de 0,01 a 0,1% en peso, referidoa material lignocelulósico seco, de un metal de transición como catalizador, a una temperatura de 60 a 90ºC, a unpH de 2 a 6 y durante un tiempo de 30 minutos a 4 horas, para formar un material lignocelulósico tratado que tieneuna viscosidad igual o menor que aproximadamente 17 cp y que tiene grupos funcionales reductores seleccionadosdel grupo que consiste en grupos funcionales aldehído y del tipo aldehído en las posiciones C1 y C6, en el que lacantidad de grupos funcionales aldehído y del tipo aldehído en la posición C1 es mayor que aproximadamente 75%.

Materiales lignocelulósicos y los productos obtenidos a partir de éstos

Solicitudes relacionadas

Esta solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente de Estados Unidos número de serie 60/676.828 presentada el 2 de mayo de 2005 y de la solicitud de patente de Estados Unidos número de serie 60/760.073 presentada el 19 de enero de 2006.

Antecedentes de la invención

Se han usado pastas de celulosa en una diversidad de productos absorbentes de higiene personal o cuidados médicos, por ejemplo, pañales o artículos para la incontinencia. Una cuestión importante de estas aplicaciones es el olor causado por los fluidos corporales. En el caso de pañales, el olor a amoníaco procedente de la orina es el problema principal. En otras aplicaciones, los malos olores pueden ser producidos por otras sustancias nitrogenadas o azufrosas.

Por la bibliografía se sabe que se ha usado una diversidad de aditivos para absorber los olores. Véanse, por ejemplo, las patentes de Estados Unidos números 6.765.042 y 6.852.904 y la solicitud de patente de Estados Unidos número 00268281A1.

El documento US 2005/0061455 describe un proceso que comprende tratar una pasta celulósica con peróxido de hidrógeno en presencia de un metal de transición como catalizador.

Resumen de la invención

Un aspecto de esta invención se refiere a un proceso de acuerdo con la presente reivindicación 1, que comprende tratar un material lignocelulósico, preferiblemente en forma de fibras o partículas, y más preferiblemente una pasta de coníferas, una pasta de frondosas o una combinación de las mismas, en presencia de un metal de transición como catalizador, con un agente oxidante seleccionado del grupo que consiste en peróxido de hidrógeno, hipoclorito, dióxido de cloro, ácido hipocloroso y cualquier combinación de los mismos, para formar un material lignocelulósico tratado que tiene una viscosidad igual o menor que aproximadamente 17 cp y que tiene preferiblemente grupos funcionales reductores seleccionados del grupo que consiste en grupos funcionales aldehído y del tipo aldehído, como hemiacetales, que predominan en la posición C1. En la presente memoria, el término “material lignocelulósico” significa un material orgánico polimérico u oligomérico que tiene unidades sustituidas o no sustituidas de hidratos de carbono (como glucosa, manosa, xilosa, arabinosa, galactosa, etc.) como, por ejemplo, celulosa, hemicelulosa y polisacáridos. En la presente memoria, el término “predominan” significa más de 50% basado en el peso total de grupos funcionales reductores. En las realizaciones preferidas de la invención, el material lignocelulósico tratado tiene preferiblemente un índice de cobre mayor que aproximadamente 0, 5 y/o un contenido de carboxilo mayor que aproximadamente 3, 5 meq/100 gramos.

Otro aspecto de la invención se refiere a un material lignocelulósico de acuerdo con la presente reivindicación 24. Preferiblemente el material tiene grupos finales reductores seleccionados del grupo que consiste en grupos funcionales aldehído y del tipo aldehído, como hemiacetales, que predominan en la posición C1, esto es, por lo menos aproximadamente el 50% basado en el número total de grupos aldehídos y grupos funcionales del tipo aldehído contenidos en el material lignocelulósico tratado. La cantidad de grupos funcionales aldehído y del tipo aldehído en la posición C1 es preferiblemente mayor que aproximadamente 75%, más preferiblemente igual o mayor que aproximadamente 80% y lo más preferiblemente igual o mayor que aproximadamente 90%, basado en la cantidad total de grupos funcionales aldehído y del tipo aldehído contenidos en el material lignocelulósico tratado. En la realización de elección, la cantidad de grupos funcionales aldehído y del tipo aldehído que están en la posición C1 es aproximadamente 95%. En las realizaciones preferidas de la invención, preferiblemente el material lignocelulósico tratado tiene un índice de cobre mayor que aproximadamente 4 y/o un contenido de carboxilo mayor que aproximadamente 4, 5 meq/100 gramos.

Los materiales lignocelulósicos tratados de esta invención presentan una o más propiedades beneficiosas. Por ejemplo, los materiales pueden presentar propiedades de control de olores. Sin desear estar ligado por teoría alguna, se cree que algunos materiales controlan olores porque forman complejos con materiales odoríferos como, por ejemplo, amoníaco procedente de la orina y/o porque inhiben el desarrollo de bacterias que convierten la urea en amoníaco. Las características de control de olores de estos materiales lignocelulósicos, especialmente pastas de celulosa, los hacen especialmente útiles en la construcción de artículos absorbentes de higiene personal, como pañales, artículos de higiene femenina, productos para la incontinencia de adultos, etc., con o sin partículas superabsorbentes. Ciertas realizaciones del material lignocelulósico tratado de esta invención presentan buenas propiedades de resistencia en húmedo y/o drenaje. Sorprendentemente, otras realizaciones de la invención en las que el material lignocelulósico es pasta de celulosa conservan todavía inalteradas la mayoría de las propiedades mecánicas en comparación con las de pasta no tratada, excepto con la posible excepción de la resistencia al rasgado.

También otro aspecto de esta invención se refiere a un artículo de higiene personal para absorber fluidos, de acuerdo con la presente reivindicación 25, comprendiendo el artículo:

– por lo menos una capa superior permeable a fluidos y por lo menos una capa soporte sustancialmente impermeable a fluidos, y

– una capa intermedia de material absorbente, interpuesta entre la capa superior y la capa soporte, comprendiendo el citado material absorbente el material lignocelulósico tratado de acuerdo con la presente reivindicación 24.

También otro aspecto de esta invención se refiere a un método para fabricar un material compuesto absorbente útil para artículos de higiene personal, de acuerdo con la presente reivindicación 26, método que comprende:

– desfibrar en seco el material lignocelulósico tratado de acuerdo con la presente reivindicación 24, para formar un material absorbente compuesto de pasta de madera del tipo de pasta fluff,

– proporcionar por lo menos una capa superior permeable a fluidos y por lo menos una capa soporte sustancialmente impermeable a fluidos, e

– interponer el material absorbente entre la capa superior y la capa soporte.

También otro aspecto de esta invención se refiere a un proceso de fabricación de papel o cartón de acuerdo con la presente reivindicación 27, proceso que comprende las etapas de:

(a) formar una suspensión acuosa de pasta papelera que comprende pasta de acuerdo con la presente reivindicación 24,

(b) depositar la citada suspensión de pasta sobre la malla de formación de una máquina de fabricación de papel para formar una hoja continua húmeda de papel, y

(c) secar la citada hoja continua húmeda de papel o cartón para formar un papel o cartón seco.

También otro aspecto de esta invención se refiere a un papel o cartón que comprende pasta de acuerdo con la presente reivindicación 24.

Descripción detallada de la invención

Un aspecto de esta invención se refiere a un proceso de acuerdo con la presente reivindicación 1, proceso que comprende tratar un material lignocelulósico, preferiblemente pasta de madera, en presencia de un metal de transición como catalizador, con un agente oxidante seleccionado del grupo que consiste en peróxido de hidrógeno, dióxido de cloro, hipoclorito, ácido hipocloroso y cualquier combinación de los mismos.

El material lignocelulósico puede estar en forma de fibras o de partículas como, por ejemplo, fibras y finos de pasta y otros fragmentos de pasta, hemicelulosa, almidón y partículas y polvos de polisacáridos. El material lignocelulósico también puede estar en solución como, por ejemplo, soluciones de derivados de celulosa, como carboximetilcelulosa, hidroxipropilcelulosa, etc.

El tipo de material lignocelulósico usado en el proceso de esta invención no es crítico y se puede usar cualquiera de dichos materiales. Por ejemplo, materiales lignocelulósicos útiles incluyen los derivados de fuentes conocidas de dichos materiales como, por ejemplo, plantas. Ejemplos ilustrativos de materiales lignocelulósicos útiles son polisacáridos, como almidones. Los almidones útiles para la práctica de esta invención son hidratos de... [Seguir leyendo]

1. Un proceso que comprende tratar una pasta de material lignocelulósico con 0, 5 a 5% en peso, referido a material lignocelulósico seco, de un agente oxidante seleccionado del grupo que consiste en peróxido de hidrógeno, hipoclorito, ácido hipocloroso y cualquier combinación de los mismos, en presencia de 0, 01 a 0, 1% en peso, referido a material lignocelulósico seco, de un metal de transición como catalizador, a una temperatura de 60 a 90ºC, a un pH de 2 a 6 y durante un tiempo de 30 minutos a 4 horas, para formar un material lignocelulósico tratado que tiene una viscosidad igual o menor que aproximadamente 17 cp y que tiene grupos funcionales reductores seleccionados del grupo que consiste en grupos funcionales aldehído y del tipo aldehído en las posiciones C1 y C6, en el que la cantidad de grupos funcionales aldehído y del tipo aldehído en la posición C1 es mayor que aproximadamente 75%.

2. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la cantidad de grupos funcionales aldehído y del tipo aldehído en la posición C1 es mayor que aproximadamente 80%.

3. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la cantidad de grupos funcionales aldehído y del tipo aldehído en la posición C1 es mayor que aproximadamente 90%.

4. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la cantidad de grupos funcionales aldehído y del tipo aldehído en la posición C1 es mayor que aproximadamente 95%.

5. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el material lignocelulósico es pasta de madera.

6. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los citados grupos funcionales se seleccionan del grupo que consiste en grupos funcionales aldehídos, grupos funcionales hemiacetales o una combinación de los mismos.

7. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el material lignocelulósico tratado tiene un índice de cobre igual o mayor que aproximadamente 3.

8. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el material lignocelulósico tratado tiene un índice de cobre igual o mayor que aproximadamente 4, 4.

9. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 8, en el que el material lignocelulósico tratado tiene un índice de cobre igual o mayor que aproximadamente 5.

10. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el material lignocelulósico tratado tiene un índice de cobre igual o mayor que aproximadamente 5, 5.

11. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el material lignocelulósico tratado tiene un índice de carboxilo igual o mayor que aproximadamente 3, 5 meq/100 gramos de material tratado absolutamente seco.

12. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el material lignocelulósico tratado tiene un índice de carboxilo igual o mayor que aproximadamente 4 meq/100 gramos de material tratado absolutamente seco.

13. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 12, en el que el material lignocelulósico tratado tiene un índice de carboxilo igual o mayor que aproximadamente 5 meq/100 gramos de material tratado absolutamente seco.

14. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 13, en el que el material lignocelulósico tratado tiene un índice de carboxilo igual o mayor que aproximadamente 5, 5 meq/100 gramos de material tratado absolutamente seco.

15. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el material lignocelulósico tratado tiene una viscosidad igual o menor que aproximadamente 15 cp.

16. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 15, en el que el material lignocelulósico tratado tiene una viscosidad igual o menor que aproximadamente 12 cp.

17. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 16, en el que el material lignocelulósico tratado tiene una viscosidad igual o menor que aproximadamente 10 cp.

18. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 17, en el que el material lignocelulósico tratado tiene una viscosidad de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 cp.

19. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 17, en el que el material lignocelulósico tratado tiene una viscosidad de aproximadamente 2 a aproximadamente 7 cp.

20. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el material lignocelulósico tratado absorbe, adsorbe o absorbe y adsorbe 50% o más amoníaco en comparación con una cantidad igual de material lignocelulósico no tratado.

21. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el material lignocelulósico tratado absorbe, adsorbe o absorbe y adsorbe 60% o más amoníaco en comparación con una cantidad igual de material lignocelulósico no tratado.

22. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el material lignocelulósico tratado absorbe, adsorbe o absorbe y adsorbe 80% o más amoníaco en comparación con una cantidad igual de material lignocelulósico no tratado.

23. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el material lignocelulósico tratado absorbe, adsorbe o absorbe y adsorbe 90% o más amoníaco en comparación con una cantidad igual de material lignocelulósico no tratado.

24. Un material lignocelulósico obtenido por un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, que tiene una viscosidad igual o menor que aproximadamente 17 cp y que tiene grupos funcionales reductores seleccionados del grupo que consiste en grupos funcionales aldehído y del tipo aldehído en las posiciones C1 y C6, en el que la cantidad de grupos funcionales aldehído y del tipo aldehído en la posición C1 es mayor que aproximadamente 75%.

25. Un artículo de higiene personal para absorber fluidos, comprendiendo el artículo:

por lo menos un capa superior permeable a fluidos, por lo menos una capa soporte sustancialmente impermeable a fluidos y una capa de material absorbente interpuesta entre la capa superior y la capa inferior, comprendiendo el material absorbente un material lignocelulósico tratado de acuerdo con la reivindicación 24.

26. Un método para fabricar un material compuesto absorbente útil para artículos de higiene personal, que comprende:

desfibrar en seco un material lignocelulósico tratado de acuerdo con la reivindicación 24, para formar un material absorbente que comprende pasta de madera tratada del tipo de pasta fluff; proporcionar por lo menos una capa superior permeable a fluidos y por lo menos una capa soporte sustancialmente impermeable a fluidos; e interponer el material absorbente entre la capa superior y la capa soporte.

27. Un proceso de fabricación de papel o cartón, que comprende las etapas de:

(a) formar una suspensión acuosa de pasta papelera, que comprende pasta de acuerdo con la reivindicación 24,

(b) depositar la citada suspensión de pasta sobre la malla de formación de una máquina de fabricación de papel para formar una hoja continua húmeda de papel, y

(c) secar la citada hoja continua húmeda de papel o cartón para formar un papel o cartón seco.

28. Un papel o cartón que comprende pasta de acuerdo con la reivindicación 24.