Polímeros de vinialmina/vinilformamida para usar como adhesivos de crespado.

Un método de crespado de una banda de papel que comprende:

a) aplicar a un cilindro rotatorio de crespado una composición adhesiva que tiene un pH de 6,

5 a 8 y quecomprende uno o más polímeros de vinilamina/N-vinil formamida compuestos por 10 a 99 por ciento molarde monómeros de vinilamina y 90 a 1 por ciento molar de monómeros de 5 N-vinil formamida, en donde lospolímeros de vinilamina/N-vinil formamida se modifican mediante reacción con uno o más ácidos orgánicoshalogenados;

b) presionar la banda de papel contra el cilindro de crespado para efectuar la adhesión de la banda de papelal cilindro de crespado; y

c) separar la banda de papel del cilindro de crespado con una rasqueta.

Polímeros de vinialmina/vinilformamida para usar como adhesivos de crespado.

Campo de la técnica Esta invención se refiere a un método de crespado de productos de papel en el cual una banda de papel se adhiere a un cilindro de crespado utilizando composiciones de poli (vinilamina/vinil formamida) que tienen un pH de 6, 5 a 8.

Antecedentes de la invención Las propiedades deseadas del papel tisú, que incluyen suavidad, volumen, elasticidad y absorbancia, se logran típicamente mediante un cilindro de secado Yankee calentado al vapor y una rasqueta. Se desagua sustancialmente una banda húmeda de fibra en la uña del rodillo de presión. En este punto, la hoja se transfiere a la superficie del cilindro Yankee y tiene una consistencia de alrededor del 35-80%. La hoja se seca adicionalmente en el cilindro Yankee caliente a una consistencia típica de 90-98% y se retira con una rasqueta. La acción mecánica de la rasqueta da como resultado un rasgado de los enlaces fibra-fibra y la formación de una estructura microplegada dentro de la banda de papel. Este proceso se conoce como crespado.

Para desarrollar el crespado, la banda de papel se tiene que adherir a la superficie del secador Yankee. La adhesión se produce aplicando un adhesivo al secador. Los adhesivos para el cilindro Yankee más comunes son polímeros sintéticos como poliaminoamidas, poliamidas, poliaminas, alcoholes polivinílicos, acetatos de polivinilos, poliacrilamidas y poliéteres. Se utilizan diversos compuestos de bajo peso molecular para modificar las propiedades de revestimiento del cilindro Yankee.

Un revestimiento de calidad del cilindro Yankee debería formar una película que proporcione buena adhesión para un crespado eficiente, que sea también uniforme, duradera y suave. La uniformidad del revestimiento es crucial no solo para un crespado consistente que afecte la calidad de la hoja producida, sino también para un recubrimiento liso de la superficie del cilindro Yankee para prevenir el desgaste prematuro del cilindro y de la rasqueta. La durabilidad es una característica de cuan estable es el revestimiento de la superficie del rodillo Yankee, particularmente en la uña del cilindro de presión. Si el revestimiento se desprende con facilidad, no protege al cilindro Yankee y conlleva un desgaste excesivo de la rasqueta de crespado. Un revestimiento rígido provoca rechinamiento de la rasqueta, lo cual da como resultado un desgaste y crespado no uniforme. Se prefiere un revestimiento suave pero duradero.

Las poliaminoamidas reticuladas con epiclorohidrina (PAE) son los adhesivos más ampliamente utilizados con mucho en la práctica comercial. En dependencia del grado y condiciones de crespado, la adhesión, durabilidad y suavidad del revestimiento se pueden ajustar a un nivel apropiado utilizando combinaciones de resinas PAE que tienen diversos pesos moleculares y/o modificadores tales como aceites de liberación, tensioactivos, humectantes, fosfatos, etc. No obstante, la aplicabilidad de las resinas PAE no es universal y éstas no siempre tienen un buen resultado con respecto a todos los grados y condiciones de crespado. El problema más común con que uno se enfrenta con los adhesivos PAE es la tendencia de estos a acumularse en el secador Yankee; al que se refieren a veces como recubrimiento “duro”. Esto da como resultado el rechinamiento de la rasqueta provocando huecos o piquetes en la hoja, rupturas de la hoja y paradas de la máquina. Aún más, aunque las cantidades de epi y subproductos epi son muy bajas en los adhesivos PAE modernos, si existiera una alternativa la industria prefiere el uso de adhesivos que no contengan epi. Sin embargo, otras alternativas sin usar epi que incluyen alcoholes polivinílicos, acetatos de polivinilo, poliacrilamidas y poliéteres, también tienen deficiencias en relación con las propiedades de revestimiento que éstos proporcionan en ese sentido, ya que no hay una combinación óptima de durabilidad, suavidad, adhesión y uniformidad del revestimiento. Por consiguiente, hay una necesidad creciente de mejores composiciones adhesivas de crespado.

La patente de los EE. UU. Nº 4, 880, 497 presenta copolímeros solubles en agua que contienen unidades copolimerizadas de vinilamina preparadas copolimerizando (a) un 95 a 100 % molar de N-vinil formamida y (b) un 5 a 90% molar de un monómero etilénicamente insaturado del grupo que consiste en acetato de vinilo, propionato de vinilo, éteres vinil alquilos C1-C4, ésteres, nitrilos y amidas de ácido acrílico y ácido metacrílico y N-vinil pirrolidona, y eliminando entonces del copolímero 30 a 100% molar de los grupos formilo.

La patente de los EE. UU. Nº 5, 702, 613 expone un método de remoción de aceite emulsionado de una corriente de agua de desecho industrial. Según el método, se añade un polímero de vinilamina al agua de desecho que contiene aceite en una concentración alrededor de 0, 1 a 100 partes por millón basado en el volumen total del agua a tratar. El polímero de vinilamina incluye alrededor de 1 a 100 por ciento molar de vinilamina y alrededor de 1 a 99 por ciento molar al menos de un monómero seleccionado entre el grupo que consiste en amidina, vinil formamida, alcohol vinílico, acetato de vinilo, vinil pirrolidinona y ésteres, amidas, nitrilos y sales de ácido acrílico y ácido metacrílico. La adición del polímero al agua de desecho que contiene aceite hace que el aceite emulsionado flocule. El aceite floculado se retira entonces del agua de desecho.

La patente de los EE. UU. Nº 5, 126, 395 enseña emulsiones estables de agua en aceite de un polímero hidrolizado de una N-vinilamida, las cuales se preparan polimerizando un compuesto de una fórmula especificada, solo o como una mezcla con otros monómeros mono etilénicamente insaturados, en forma de una emulsión de agua en aceite para proporcionar una emulsión polimérica de agua en aceite, hidrolizando entonces el polímero, llevando a cabo la hidrólisis del polímero en la forma de emulsión del polímero de agua en aceite en presencia de un ácido o base, y aditivos en forma de antioxidantes, agentes reductores o aceptores de aldehídos añadidos para estabilización.

Compendio de la invención La presente invención proporciona un método de crespado de una banda de papel que comprende a) aplicar a un cilindro rotatorio de crespado una composición adhesiva que tiene un pH de 6, 5 a 8 y que comprende uno o más polímeros de vinilamina/N-vinil formamida compuestos por 10 a 99 por ciento molar de monómeros de vinilamina y 90 a 1 por ciento molar de monómeros de N-vinil formamida, en donde los polímeros de vinilamina/N-vinil formamida se modifican mediante reacción con uno o más ácidos orgánicos halogenados;

b) presionar la banda de papel contra el cilindro de crespado para efectuar la adhesión de la banda de papel; y

c) separar con una rasqueta la banda de papel adherida al cilindro de crespado.

La presente invención también proporciona una composición polimérica que tiene un pH de 6, 5 a 8 que comprende uno o más polímeros de vinilamina/N-vinil formamida compuestos por 10 a 99 por ciento molar de monómeros de vinilamina y 90 a 1 por ciento molar de monómeros de N-vinil formamida en donde los polímeros de vinilamina/Nvinil formamida se hacen reaccionar con 1 a 10 por ciento, basado en los activos poliméricos, de uno o más agentes de reticulación en donde los agentes de reticulación contienen al menos un grupo epóxido y no contienen halógenos, y aún más, en donde los polímeros reticulados de vinilamina/N-vinil formamida se modifican mediante reacción con uno o más ácidos orgánicos halogenados de fórmula X-R-CO2M donde X es F, Cl, Br, o I, R es alquilo o alquilarilo y M es H o un metal alcalino o alcalino-térreo o contraión de amonio que incluye litio, sodio, potasio, calcio, y amonio.

Descripción detallada de la invención “Banda de papel tisú, banda de papel, banda, hoja de papel, hoja y producto de papel” todos se refieren a hojas de papel hechas mediante un proceso que comprende los pasos de formar una fibra acuosa de producción de papel; depositar esta fibra en una superficie perforada, tal como un alambre Fourdrinier, y retirar el agua de la fibra sea mediante gravedad, por drenaje al vacío o por medios de evaporación (por ejemplo TAD) . En el paso final del proceso, las características de textura deseadas se imparten al papel mediante un proceso de crespado que comprende:

a) aplicar una composición adhesiva a la superficie de un cilindro de crespado; b) adherir una banda celulósica al cilindro de crespado y; c) separar la banda adherida al cilindro de crespado con una rasqueta.

La banda de papel tisú puede estar compuesta por varios tipos de fibras naturales y sintéticas... [Seguir leyendo]

1. Un método de crespado de una banda de papel que comprende:

a) aplicar a un cilindro rotatorio de crespado una composición adhesiva que tiene un pH de 6, 5 a 8 y que comprende uno o más polímeros de vinilamina/N-vinil formamida compuestos por 10 a 99 por ciento molar de monómeros de vinilamina y 90 a 1 por ciento molar de monómeros de N-vinil formamida, en donde los polímeros de vinilamina/N-vinil formamida se modifican mediante reacción con uno o más ácidos orgánicos halogenados;

b) presionar la banda de papel contra el cilindro de crespado para efectuar la adhesión de la banda de papel al cilindro de crespado; y

c) separar la banda de papel del cilindro de crespado con una rasqueta.

2. El método de la reivindicación 1 en donde los polímeros tienen un peso molecular ponderal promedio de 100.000 a 500.000 Daltons.

3. El método de la reivindicación 2 en donde los polímeros están compuestos por 20 a 80 por ciento molar de monómeros de vinilamina y 80 a 20 por ciento molar de monómeros de N-vinil formamida.

4. El método de la reivindicación 3 en donde la composición polimérica tiene un pH de 7 a 7, 5.

5. El método de la reivindicación 4 en donde los polímeros tienen un peso molecular ponderal promedio de 300.000 a 400.000 Daltons.

6. El método de la reivindicación 1 en donde los polímeros de vinilamina/N-vinil formamida se hacen reaccionar con 1 a 10 por ciento, basado en los activos poliméricos, de uno o más agentes de reticulación en donde los agentes de reticulación contienen al menos un grupo epóxido y no contienen halógenos.

7. El método de la reivindicación 6 en donde los polímeros de vinilamina/N-vinil formamida están compuestos por 30 a 99 por ciento molar de monómeros de vinilamina y 70 a 1 por ciento molar de monómeros de N-vinil formamida.

8. El método de la reivindicación 7 en donde los polímeros de vinilamina/N-vinil formamida tienen un peso molecular ponderal promedio de 10.000 a 100.000 Daltons.

9. El método de la reivindicación 8 en donde los agentes de reticulación se seleccionan entre polietilenglicol diglicidil éter y trimetilolpropano triglicidil éter.

10. El método de la reivindicación 9 en donde los polímeros de vinilamina/N-vinil formamida están compuestos por 85 a 95 moles por ciento de monómeros de vinilamina y 15 a 5 moles por ciento de monómeros de N-vinil formamida.

11. El método de la reivindicación 10 en donde los polímeros de vinilamina/N-vinil formamida tienen un peso molecular ponderal promedio de 30.000 a 60.000 Daltons.

12. El método de la reivindicación 1 en donde la composición adhesiva comprende además uno o más polioles solubles en agua.

13. El método de la reivindicación 12 en donde los polioles solubles en agua se seleccionan entre glicerol, etilenglicol, sorbitol, dietilenglicol, propilenglicol, polietilenglicol y dietanolamina.

14. El método de la reivindicación 12 en donde el poliol soluble en agua es glicerol.

15. El método de la reivindicación 1 en donde el ácido halogenado es ácido cloroacético o una sal de éste.

16. El método de la reivindicación 6 en donde los polímeros comprenden uno o más polímeros de vinilamina/N-vinil formamida y uno o más polímeros seleccionados entre el grupo que consiste en poliaminoamidas, polialquilenpoliaminas, poli (alcohol vinílico/acetato de vinilo) , polietileniminas y copolímeros de polivinilaminas en una relación de 5/95 a 95/5 en peso.

17. Una composición polimérica que tiene un pH de 6, 5 a 8 que comprende uno o más polímeros de vinilamina/Nvinil formamida compuestos por 10 a 99 moles por ciento de monómeros de vinilamina y 90 a 1 por ciento molar de monómeros de N-vinil formamida en donde los polímeros de vinilamina/N-vinil formamida se hacen reaccionar con 1 a 10 por ciento, basado en los activos poliméricos, de uno o más agentes de reticulación en donde los agentes de reticulación contienen al menos un grupo epóxido y no contienen halógenos, y en donde además los polímeros reticulados vinilamina/N-vinil formamida se modifican por reacción con uno o más ácidos orgánicos halogenados de fórmula X-R-CO2M donde X es F, Cl, Br, o I, R es alquilo o alquilarilo y M es H o un metal alcalino o alcalino-térreo o un contraión amonio que incluye litio, sodio, potasio, calcio, amonio.

18. La composición polimérica de la reivindicación 17 en donde los agentes de reticulación se seleccionan entre polietilenglicol diglicidil éter y trimetilolpropano triglicidil éter.

19. La composición polimérica de la reivindicación 17 que comprende uno o más polímeros de vinilamina/N-vinil formamida y uno o más polímeros seleccionados entre el grupo que consiste en poliaminoamidas, polialquilenpoliaminas, poli (alcohol vinílico/acetato de vinilo) , polietileniminas y copolímeros de polivinilamina en una relación de 5/95 a 95/5 en peso.