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MX2013001063A - Trama de baja densidad y metodo para aplicar una composicion de aditivo a la misma. - Google Patents

Trama de baja densidad y metodo para aplicar una composicion de aditivo a la misma.

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MX2013001063A
MX2013001063A MX2013001063A MX2013001063A MX2013001063A MX 2013001063 A MX2013001063 A MX 2013001063A MX 2013001063 A MX2013001063 A MX 2013001063A MX 2013001063 A MX2013001063 A MX 2013001063A MX 2013001063 A MX2013001063 A MX 2013001063A
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MX
Mexico
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substrate
additive composition
dispersion
web
ethylene
Prior art date
Application number
MX2013001063A
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English (en)
Inventor
Gary M Strandburg
Matthew J Kalinowski
Jian Qin
Donald E Waldroup
Deborah Joy Calewarts
Charles W Colman
Jeffrey F Jurena
Douglas W Stage
Timothy J Young
Femi Kotoye
Original Assignee
Dow Global Technologies Llc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Global Technologies Llc filed Critical Dow Global Technologies Llc
Publication of MX2013001063A publication Critical patent/MX2013001063A/es

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Abstract

Se describen productos como hojas, tales como productos de tisú hechos a partir de una trama de baja densidad, conteniendo una composición de aditivo. La composición de aditivo, por ejemplo, comprende una dispersión acuosa conteniendo un polímero de alfa-olefina, y un copolímero de etileno-ácido carboxílico. La composición de aditivo puede ser aplicada a la superficie de la trama, de manera que no penetra exhaustivamente o incluso substancialmente la trama. Por ejemplo, el aditivo puede ser aplicado a una o ambas superficies de la trama mediante impresión por grabado, recubrimiento de prensa, atomización o similares. La composición de aditivo puede mejorar la fuerza de la trama de tisú y/o mejorar la suavidad percibida de la trama.

Description

TRAMA DE BAJA DENSIDAD Y METODO PARA APLICAR UNA COMPOSICION DE ADITIVO A LA MISMA Referencia cruzada a solicitudes relacionadas Esta solicitud es una solicitud no provisional que reclama prioridad de la solicitud de patente estadounidense provisional no. 61/368,116, presentada el 27 de julio de 2010, titulada "LOW-DENSITY WEB AND METHOD OF APPLYING AN ADDITVE COMPOSITION THERETO" (Trama de baja densidad y método aplicar una composición de aditivo a la misma), cuyas enseñanzas son incorporadas por referencia en la presente, como es reproducido completamente en la presente a continuación.
Esta invención se refiere a composiciones de aditivo para aplicación a una trama, y específicamente, a una dispersión para recubrir una superficie de una trama de baja densidad.
Antecedentes Las tramas de baja densidad son usadas para producir productos de tisú absorbente (por ejemplo, tisús faciales, tisús de baño y otros productos similares) son diseñados para incluir varias propiedades importantes. Por ejemplo, es deseable que los productos tengan buen volumen, una sensación suave y absorbencia. También se desea que los productos tengan buena fuerza y resistan desgarre, incluso mientras están húmedos. Desafortunadamente, es muy difícil producir un producto de tisú de alta fuerza que también sea suave y altamente absorbente. Usualmente, cuando se toman pasos para incrementar una propiedad del producto, otras características del producto son afectadas adversamente.
Por ejemplo, la suavidad es incrementada normalmente al disminuir o reducir la unión de fibra celulósica dentro del producto de tisú. Inhibir o reducir la unión de fibra, sin embargo, afecta adversamente la fuerza de la trama de tisú.
La suavidad puede ser intensificada mediante la adición tópica de un agente suavizante a la trama de tisú. En la técnica anterior, un polímero (por ejemplo, una poliolefina) es suspendida en un líquido (por ejemplo, agua) para formar perlas de micro-dispersión. Cuando esta dispersión es aplicada a un secador Yankee durante un proceso de crepado, el líquido de dispersión es evaporado y entonces las perlas de dispersión de polímero restantes se funden para formar una película. La película fundida es transferida entonces sobre la trama (por ejemplo, tisú) y descrepada de la superficie de Yankee para volverse una película polimérica no continua sobre la superficie del tisú. Haciendo referencia a las FIGS. 1A-D, la película polimérica en el tisú crepado no retiene estructura morfológica alguna de sus perlas de micro-dispersión. Aunque la dispersión aplicada por crepado hace que las tramas de baja densidad se sientan más suaves, el crepado no siempre es una opción. Para una máquina de tisú sin crepado, la dispersión puede ser aplicada solo sobre el tisú ya sea antes del secado cuando todavía está húmedo o después del secado en una etapa post-tratamiento. Desafortunadamente, si la dispersión es aplicada a una trama de baja densidad en estas dos situaciones, tiende a penetrar la trama, reducir la eficiencia de masa, y formar enlaces de hidrógeno entre fibras de pulpa. La unión de hidrógeno crea un producto muy rígido que no es suave al tacto.
Como tal, existe la necesidad de un método para aplicar una composición a una trama no crepada de manera que la trama permanezca suave al tacto. Existe la necesidad adicional de aplicar una composición a un substrato que ya sea mantenga o mejore la fuerza de tensión de substrato.
Breve descripción de la invención La presente invención es un método para aplicar una composición de aditivo a una trama o un producto similar a hoja hecho a partir de la trama. Los pasos del método incluyen: (a) presentar una trama teniendo una primera superficie y una segunda superficie opuesta, teniendo la trama menos de 50% de fibras celulósicas o teniendo un volumen de menos de 3 cc/g; (b) aplicar una composición de aditivo en la forma de una dispersión en al menos la primera superficie de la trama, en donde la composición de aditivo tiene una viscosidad igual o mayor que un valor calculado por una ecuación de y = 40 e° 07 , en donde y representa viscosidad en una unidad de centipoises, y x es un porcentaje del contenido de emulsificante calculado sin agua; y (c) secar la trama después del paso de aplicar la composición de aditivo.
En otro aspecto de la invención, se encuentra un método para aplicar una composición de aditivo a una trama o un producto similar a hoja hecho a partir de la trama. Los pasos de método incluyen: (a) presentar una trama que tiene una primera superficie y una segunda superficie opuesta, teniendo la trama menos de 50% de fibras celulósicas o teniendo un volumen de menos de 3 cc/g; y (b) aplicar una composición de aditivo en la forma de una dispersión en al menos la primera superficie de la trama sin penetrar profundamente la trama, en donde la composición de aditivo tiene una viscosidad igual o mayor que un valor calculado por una ecuación de Y = 40 e° 07x, en donde y representa viscosidad en una unidad de centipoises, y x es un porcentaje del contenido de emulsificante calculado sin agua; y en donde la composición de aditivo incluye partículas teniendo un diámetro de tamaño de partícula promedio en el rango de 0.1 a 3 mieras, y un nivel de sólidos de 30 a 60%; y (c) secar la trama.
Todavía en otro aspecto se encuentra un artículo teniendo una trama menor que 50% de fibras celulósicas y teniendo un volumen de menos de 3 cc/g, y una composición de aditivo que es impresa sobre la trama; en donde la composición de aditivo incluye una poliolefina; y en donde la composición de aditivo tiene una pluralidad de partículas que no penetran profundamente la trama.
Se ha descubierto que los siguientes objetivos deseados están inter-relacionados: (1) mantener la dispersión de poliolefina (POD) sobre la superficie de una trama, (2) retener partículas dispersantes sin un proceso de inversión de fase; y (3) intensificar la sensación de mano del recubrimiento derivado de POD y mejorar adicionalmente la suavidad de la trama. Una POD de viscosidad relativamente alta es usada de manera que la POD está dispuesta substancialmente en la parte superior de la superficie de trama. La alta viscosidad también previene que ocurra la inversión de fase. Finalmente, el recubrimiento derivado de la POD tiene una estructura morfológica, la cual promueve la sensación de mano y mejora de suavidad.
Otras características y aspectos de la presente invención son discutidos con mayor detalle a continuación.
Breve descripción de los dibujos Con el fin de ilustrar la invención, se muestra en los dibujos una forma que es ejemplar; sin embargo, se está entendiendo, que esta invención no está limitada a los arreglos precisos e instrumentalidades mostradas.
Las FIGs. 1A, 1B, 1C son fotografías de SEM que muestran una vista plana en varios aumentos de una hoja de la técnica anterior recubierta con dispersión de poliolefina (POD) en un proceso de crepado; La FIG. 1D es una fotografía de SEM que muestra una sección transversal de la hoja de técnica anterior mostrada en las FIGS. 1A-C; Las FIGs. 2A, 2B, 2C son fotografías de SEM que muestran una vista en planta a varios aumentos de una hoja recubierta con POD en un proceso no de crepado de acuerdo con una modalidad de la presente invención; La FIG. 2D es una fotografía de SEM que muestra una sección transversal de la hoja mostrada en las FIGs. 2A-C; La FIG. 3 es una vista esquemática de un dispositivo para formar una composición de pulpa estratificada de múltiples capas; La FIG. 4 es un diagrama que demuestra la relación entre la viscosidad crítica de POD versus el nivel de contenido de un agente estabilizante; La FIG. 5 es un esquema de una prensa de tamaño pre-medido usada en una modalidad de la presente invención.
Descripción detallada Definiciones El "crepado" es definido aquí como un método mediante el cual una composición de aditivo es aplicada a la superficie de un secador Yankee. El secador calentado evapora agua de la composición de aditivo dejando atrás un polímero. Entonces la trama contacta la superficie del secador por compresión, de manera que se adhiere al polímero. El polímero y la trama son raspados de la superficie del secador por una cuchilla de crepado. La "dispersión de poliolefina (POD)" es definida en la presente como una dispersión acuosa. La POD puede incluir un copolímero de etileno/1 -octeno como el polímero de base (por ejemplo, AFFINITYMR EG8200 comercialmente disponible de Dow Chemical Company), el polímero base teniendo un índice de fusión de aproximadamente 5 g/10 minutos de acuerdo con ASTM D 1238 y una densidad en el rango de 0.870 g/cc de acuerdo con ASTM 792; y un copolímero de etileno ácido acrílico como el agente estabilizante (por ejemplo, PRIMACORMR 5980i, el cual está comercialmente disponible de Dow Chemical Company), teniendo el agente una velocidad de flujo de fusión de aproximadamente 13.8 g/10 minutos (medida en el momento de la producción) y una densidad de aproximadamente 0.58 g/cc; y agua como el medio fluido.
Se debería notar que, cuando se emplea en la presente descripción, los términos "comprende", "comprendiendo" y otros derivados del término raíz "comprender" pretenden ser términos de extremos abiertos que especifican la presencia de cualquier característica, elemento, entero, paso o componente declarado, y no pretenden excluir la presencia o adición de una o más de otras características, elementos, enteros, pasos, componentes o grupos de los mismos.
Los términos "agente estabilizante" y "agente dispersante" son intercambiables unos con otros.
Se ent.enderá por alguien de habilidad ordinaria en la técnica que la presente discusión es una descripción de modalidades ejemplares solamente, y no pretenden ser limitantes de aspectos más amplios de la presente descripción.
En general, la presente descripción se dirige a una trama y un método para incorporar una composición de aditivo sobre la superficie de una trama, tal como una trama de baja densidad con el fin de mejorar la suavidad de los artículos planos hechos de la trama, y mejorar posiblemente la fuerza de los mismos. La composición de aditivo puede incluir una dispersión de poliolefina (POD) teniendo una viscosidad relativamente alta. La trama puede estar hecha con menos de 50% de pulpa celulósica y con una trama de menos de 3 cc/g.
En una modalidad de la presente invención, que usa un proceso no de crepado, la composición de aditivo en la forma de una dispersión de agua puede contener un nivel de sólido relativamente alto (aproximadamente 40% a 50% versus menos de 1% en la aplicación de crepado de la técnica anterior), es aplicada directamente sobre un tisú húmedo o seco u otra hoja base y entonces secada inmediatamente por aire ya sea a temperatura ambiente o una temperatura elevada. El periodo de secado es usado para evaporar el agua de la dispersión, aunque la capa de POD seca todavía retiene su estructura morfológica que tuvo en la fase líquida. Ver, FIGs 2A-2D, las cuales muestran que los particulados de polímero 100 permanecen sin fundirse.
Un resultado sorprendente es que es posible imprimir la composición de aditivo sobre el substrato y tener un desenlace que resulta en un tisú más fuerte, más suave (como se opone a métodos previos de impresión sobre silicón, loción, látex, etc.).
Composición de aditivo Antes de que se aplique a una trama, la composición de aditivo está en la forma de una dispersión. La dispersión comprende al menos uno o más polímeros base, tales como un polímero termoplástico basado en etileno, un polímero termoplástico basado en propileno, y mezclas de los mismos; al menos uno o más agentes estabilizantes; y un medio fluido. La dispersión puede incluir uno o más rellenos y/o uno o más aditivos. Deseablemente, la dispersión es una dispersión acuosa. Muy deseablemente, la composición de aditivo es una dispersión de poliolefina (POD).
Polímero de base La dispersión acuosa comprende desde 5 hasta 85 por ciento en peso de uno o más polímeros base, con base en el peso total del contenido sólido de la dispersión acuosa. Todos los valores individuales y sub-rangos desde 5 hasta 85 por ciento en peso son incluidos en la presente y descritos en la presente; por ejemplo, el porcentaje en peso puede ser desde un límite inferior de 5, 8, 10, 15, 20, 25 por ciento en peso hasta un límite superior de 40, 50, 60, 70, 80 u 85 por ciento en peso. Por ejemplo, la dispersión acuosa puede comprender desde 15 hasta 85, o desde 15 hasta 85, o 15 hasta 80, o desde 15 hasta 75, o desde 30 hasta 70, o desde 35 hasta 65 por ciento en peso de uno o ás polímeros de base, con base en el peso total del contenido sólido de la dispersión acuosa. La dispersión acuosa comprende al menos uno o más polímeros de base. El polímero de base es un material termoplástico. Uno o más polímeros de base pueden comprender uno o más polímeros basados en olefina, uno o más polímeros basados en acrílico, uno o más polímeros basados en políéster, uno o más polímeros epoxi sólidos, uno o más polímeros de poliuretano termoplásticos, uno o más polímeros de base estirénica, o combinaciones de los mismos.
Ejemplos de materiales termoplásticos incluyen, pero no están limitados a, homopolímeros y copolímeros (incluyendo elastómeros) de una o más alfa-olefinas, tales como etileno, propileno, 1-buteno, 3-metil-1-buteno, 4-metil-1 -penteno, 3-metil-1-penteno, 1-hepteno, 1-hexeno, 1-octeno, 1-deceno y 1-dodeceno, como es representado normalmente por polietileno, polipropileno, poli-1-buteno, poli-3-metil-1 -bueno, poli-3-metil-1 -penteno, poli-4-metil-1 -penteno, copolímero de etileno-propileno, copolímero de etileno-1 -buteno, y copolímero de propileno-1 -buteno; copolímeros (incluyendo elastómeros) de una alfa-olefina con un dieno conjugado o no conjugado, como es representado normalmente por copolímero de etileno-butadieno y copolímero de etileno-etiliden norborneno; y poliolefinas (incluyendo elastómeros), tales como copolímeros de dos o más alfa-olefinas con un dieno conjugado o no conjugado, como es representado normalmente por copolímero de etileno-propileno-butadieno, copolímero de etileno-propileno-diciclopentadieno, copolímero de etileno-propileno-1 ,5-hexadieno y copolímero de etileno-propileno-etiliden norborneno; copolímeros de etileno-compuesto de vinilo, tales como copolímero de etileno-acetato de vinilo, copolímero de etileno-alcohol vinílico, copolímero de etileno-cloruro de vinilo; copolímeros de etileno-ácido acrílico o etileno-ácido (met)acrílico, y copolímero de etileno-(met)acrilato; copolímeros estirénicos (incluyendo elastómeros), tales como poliestireno, ABS, copolímero de acrilonitrilo-estireno, copolímero de a-metilestireno-estireno, estireno alcohol vinílico, acrilatos de estireno tales como meti lacri lato de estireno, butil acrilato de estireno, butil metacrilato de estireno, y estireno butadienos y polímeros de estireno reticulados; y copolímeros de bloque de estireno (incluyendo elastomeros), tales como copolímero de estireno-butadieno e hidrato de los mismos, y copolímero de tribloque de estireno-isopreno-estireno; compuestos de polivinilo, tales como cloruro de polivinilo, cloruro de polivinilideno, polímero de cloruro de vinilo-cloruro de vinilideno, acrilato de polimetilo, y metacrilato de polimetilo; poliamidas, tales como nylon 6, nylon 6,6 y nylon 12; poliésteres termoplásticos, tales como tereftalato de polietileno y tereftalato de polibutileno; policarbonato, óxido de polifenileno, y similares; y resinas basadas en hidrocarburo vidrioso, incluyendo polímeros de poli-diciclopentadieno y polímeros relacionados (copolímeros, terpolímeros), mono-olefinas saturadas, tales como acetato de vinilo, propionato de vinilo, versatato de vinilo y butirato de vinilo y similares; ésteres de vinilo, tales como ésteres de ácidos monocarboxílicos, incluyendo acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de n-butilo, acrilato de isobutilo, acrilato de 2-etilhexilo, acrilato de dodecilo, acrilato de n-octilo, acrilato de fenilo, metacrilato de metilo, metacrilato de etilo, y metacrilato de butilo y similares; acrilonitrilo, metacrilonitrilo, acrilamida, mezclas de los mismos; resinas producidas mediante metatésis de abertura de anillo y polimerización de metátesis cruzada y similares. Estas resinas pueden ser usadas ya sea solas o en combinaciones de dos o más.
(Met)acrilatos ejemplares, como polímeros base, incluyen pero no están limitados a, acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de butilo, acrilato de hexilo, acrilato de 2-etilhexilo, acrilato de octilo y acrilato de isooctilo, acrilato de n-decilo, acrilato de isodecilo, acrilato de ter-butilo, metacrilato de metilo, metacrilato de butilo, metacrilato de hexilo, metacrilato de ¡sobutilo, metacrilato de isopropilo, así como acrilato de 2-hidroxietilo y acrilamida. Los (met)acrilatos preferidos son acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de butilo, acrilato de 2-etilhexilo, acrilato de octilo, acrilato de isooctilo, metacrilato de metilo y metacrilato de butilo. Otros (met)acrilatos adecuados que pueden ser polimerizados de monómeros incluyen acrilatos y metacrilatos de alquilo menor incluyendo monómeros de ésteres acrílicos y metacrílicos: acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de n-butilo, acrilato de t-butilo, acrilato de 2-etilhexilo, acrilato de decilo, acrilato de isobornilo, metacrilato de metilo, metacrilato de etilo, metacrilato de n-propilo, metacrilato de isopropilo, metacrilato de n-butilo, metacrilato de isobutilo, metacrilato de sec-butilo, metacrilato de ciclohexilo, metacrilato de isodecilo, metacrilato de isobornilo, metacrilato de t-butilaminoetilo, metacrilato de estearilo, metacrilato de glicidilo, metarilato de diciclopentenilo, metacrilato de fenilo.
En modalidades seleccionadas, un polímero base puede comprender, por ejemplo, una o más poliolefinas seleccionadas del grupo que consiste de copolímeros de etileno-alfa olefina, copolímeros de propileno-alfa olefina y copolímeros de bloque de olefina. En particular, en modalidades seleccionadas, el polímero base puede comprender una o más poliolefinas no polares.
En modalidades específicas, pueden usarse poliolefinas tales como polipropileno, polietileno, copolímeros de los mismos, y mezclas de los mismos, así como terpolímeros de etileno-propileno-dieno. En algunas modalidades, polímeros olefínicos ejemplares incluyen polímeros homogéneos, como se describe en la patente estadounidense no. 3,645,992; polietileno de alta densidad (HDPE), como se describe en la patente estadounidense no. 4,076,698; polietileno de baja densidad lineal heterogéneamente ramificado (LLDPE); polietileno de densidad lineal ultra baja, heterogéneamente ramificado (ULDPE); copolímeros de etíleno lineal/alfa-olefina, homogéneamente ramificados; polímeros de etileno substancialmente lineal/alfa-olefina, homogéneamente ramificados, los cuales pueden ser preparados, por ejemplo, mediante procesos descritos en las patentes estadounidenses nos. 5,272,236 y 5,278,272; cuyas descripciones son incorporadas en la presente por referencia; y polímeros y copolímeros de etileno polimerizados, de radicales libres, de alta presión, tales como polietileno de baja densidad (LDPE) o polímeros de etileno acetato de vinilo (EVA).
En otras modalidades particulares, el polímero base puede ser, por ejemplo, polímeros basados en etileno acetato de vinilo (EVA). En otras modalidades, el polímero base puede ser, por ejemplo, polímeros basados en etileno-acrilato de metilo (EMA). En otras modalidades particulares, el copolímero de etileno-alfa olefina puede ser, por ejemplo, copolímeros o interpolímeros de etileno-buteno, etileno-hexeno o etileno-octeno. En otras modalidades particulares, el copolímero de propileno-alfa olefina puede ser, por ejemplo, un copolímero o interpolímero de propileno-etileno o propileno-etileno-buteno.
En otras ciertas modalidades, el polímero base puede ser, por ejemplo, un polímero semi-critalino y puede tener un punto de fusión de menos de 110°C. En otra modalidad, el punto de fusión puede ser desde 25 hasta 100°C. En otra modalidad, el punto de fusión puede estar entre 40 y 85°C.
En una modalidad particular, el polímero base es un copolímero de propileno/alfa-olefina, el cual es caracterizado como que tiene secuencias de propileno substancialmente isotácticas. "Secuencias de propileno substancialmente isotácticas" significa que las secuencias tienen una triada isotáctica (mm) medida mediante 13C NMR de más de aproximadamente 0.85; en la alternativa, más de aproximadamente 0.90; en otra alternativa, más de aproximadamente 0.92; y en otra alternativa, más de aproximadamente 0.93. Las triadas isotácticas son bien conocidas en la técnica y son descritas en, por ejemplo, la patente estadounidense no. 5,504,172 y publicación internacional no. WO 00/01745, las cuales se refieren a la secuencia isotáctica en términos de una unidad de triada en la cadena molecular de copolímero determinada mediante espectros de 13C NMR.
El copolímero de propileno/alfa-olefína puede tener una velocidad de flujo de fusión en el rango desde 0.1 hasta 25 g/10 minutos, medido de acuerdo con ASTM D-1238 (a 230°C/2.16 kg). Todos los valores y sub-rangos individuales desde 0.1 hasta 25 g/10 minutos son incluidos en la presente y descritos en la presente; por ejemplo, la velocidad de flujo de fusión puede ser desde un límite inferior de 0.1 g/10 minutos, 0.2 g/10 minutos, 0.5 g/10 minutos, 2 g/10 minutos 4 g/10 minutos, 5 g/10 minutos, 10 g/10 minutos o 15 g/10 minutos, hasta un límite superior de 25 g/10 minutos, 20 g/10 minutos, 18 g/10 minutos, 15 g/10 minutos, 10 g/10 minutos, 8 g/10 minutos, o 5 g/10 minutos. Por ejemplo, el copolimero de propileno/alfa-olefina puede tener una velocidad de flujo de fusión en el rango desde 0.1 hasta 20 g/10 minutos; o desde 0.1 hasta 18 g/10 minutos; o desde 0.1 hasta 15 g/10 minutos; o desde 0.1 hasta 12 g/10 minutos; o desde 0.1 hasta 10 g/10 minutos; o desde 0.1 hasta 5 g/10 minutos.
El copolimero de propileno/alfa-olefina tiene una cristalinidad en el rango desde al menos 1 por ciento en peso (un calor de fusión de al menos 2 Joules/gramo) hasta 30 por ciento en peso (un calor de fusión de menos de 50 Joules/gramo). Todos los valores y sub-rangos individuales desde 1 por ciento en peso (un calor de fusión de al menos 2 Joules/gramo) hasta 30 por ciento en peso (un calor de fusión de menos de 50 Joules/gramo) son incluidos en la presente y descritos en la presente; por ejemplo, la cristalinidad puede ser desde un límite inferior de 1 por ciento en peso (un calor de fusión de al menos 2 Joules/gramo), 2.5 por ciento (un calor de fusión de al menos 4 Joules/gramo), o 3 por ciento (un calor de fusión de al menos 5 Joules/gramo) hasta a un límite superior de 30 por ciento en peso (un calor de fusión de menos de 50 Joules/gramo), 24 por ciento en peso (un calor de fusión de menos de 40 Joules/gramo), 15 por ciento en peso (un calor de fusión de menos de 24.8 Joules/gramo), o 7 por ciento en peso (un calor de fusión de menos de 11 Joules/gramo). Por ejemplo, el copolimero de propileno/alfa-olefina puede tener una cristalinidad en el rango desde al menos 1 por ciento en peso (un calor de fusión de al menos 2 Joules/gramo) hasta 24 por ciento en peso (un calor de fusión de menos de 40 Joules/gramo); o en la alternativa, el copolímero de propileno/alfa-olefina puede tener una cristalinidad en el rango desde al menos 1 por ciento en peso (un calor de fusión de al menos 2 Joules/gramo) hasta 15 por ciento en peso (un calor de fusión de menos de 24.8 Joules/gramo); o en la alternativa, el copolímero de propileno/alfa-olefina puede tener una cristalinidad en el rango desde al menos 1 por ciento en peso (un calor de fusión de al menos 2 Joules/gramo) hasta 7 por ciento en peso (un calor de fusión de menos de 11 Joules/gramo); o en la alternativa, el copolímero de propileno/alfa-olefina puede tener una cristalinidad en el rango desde al menos 1 por ciento en peso (un calor de fusión de al menos 2 Joules/gramo) hasta 5 por ciento en peso (un calor de fusión de menos de 8.3 Joules/gramo). La cristalinidad es medida vía método de calorimetría de exploración diferencial (DSC). El copolímero de propileno/alfa-olefina comprende unidades derivadas de propileno y unidades poliméricas derivadas de uno o más comonómeros de alfa-olefína. Comonómeros ejemplares utilizados para fabricar el copolímero de propileno/alfa-olefina son alfa-olefinas de C2 y C4 a C10; por ejemplo, alfa-olefinas de C2, C4, C6 y C8.
El copolímero de propileno/alfa-olefina comprende desde 1 hasta 40 por ciento en peso de unidades derivadas de uno o más comonómeros de alfa-olefina. Todos los valores y sub-rangos individuales desde 1 hasta 40 por ciento en peso son incluidos en la presente y descritos en la presente; por ejemplo, el porcentaje en peso de unidades derivadas de uno o más comonómeros de alfa-olefina puede ser desde un límite inferior de 1, 3, 4, 5, 7 o 9 por ciento en peso hasta un limite superior de 40, 35, 30, 27, 20, 15, 12 o 9 por ciento en peso. Por ejemplo, el copolímero de propileno/alfa-olefina comprende desde 1 hasta 35 por ciento en peso de unidades derivadas de uno o más comonómeros de alfa-olefina; o en la alternativa, el copolímero de propileno/alfa-olefina comprende desde 1 hasta 30 por ciento en peso de unidades derivadas de uno o más comonómeros de alfa-olefina; o en la alternativa, el copolímero de propileno/alfa-olefina comprende desde 3 hasta 27 por ciento en peso de unidades derivadas de uno o más comonómeros de alfa-olefina; o en la alternativa, el copolímero de propileno/alfa-olefina comprende desde 3 hasta 20 por ciento en peso de unidades derivadas de uno o más comonómeros de alfa-olefina; o en la alternativa, el copolímero de propíleno alfa-olefina comprende desde 3 hasta 15 por ciento en peso de unidades derivadas de uno o más comonómeros de alfa-olefina.
El copolímero de propileno/alfa-olefina tiene una distribución de peso molecular (MWD), definida como un peso molecular promedio de peso dividido por peso molecular promedio de número (Mw/Mn) de 3.5 o menos; en la alternativa 3.0 o menos; o en otra alternativa desde 1.8 hasta 3.0.
Tales copolímeros de propileno/alfa-olefina son descritos adicionalmente en detalles en las patentes estadounidenses nos. 6.960,635 y 6,525,157, incorporadas en la presente por referencia. Tales copolímeros de propileno/alfa-olefina están comercialmente disponibles de Dow Chemical Company, bajo el nombre comercial VERSIFYMR o de ExxonMobil Chemical Company, bajo el nombre comercial VISTAMAXX R.
En una modalidad, los copolímeros de propileno/alfa-olefina son caracterizados adicionalmente como que comprende (A) entre 60 y menos de 100, de preferencia entre 80 y 99 y más preferiblemente entre 85 y 99, por ciento en peso de unidades derivadas de propileno, y (B) entre más de cero y 40, de preferencia entre 1 y 20, más preferiblemente entre 4 y 16 e incluso más preferiblemente entre 4 y 15, por ciento en peso de unidades derivadas de al menos uno de etileno y/o una a-olefina de C4-io; y conteniendo un promedio de al menos 0.001, de preferencia un promedio de al menos 0.005 y más preferiblemente un promedio de al menos 0.01, ramificaciones de cadena larga/100 carbonos totales, en donde el término ramificación de cadena larga, como se usa en la presente, se refiere a una longitud de cadena de al menos un (1) carbono más que una ramificación de cadena corta, y una ramificación de cadena corta, como se usa en la presente, se refiere a una longitud de cadena de dos (2) carbonos menos que el número de carbonos en el comonómero. Por ejemplo, un interpolímero de propileno/1 -octeno tiene esqueletos con ramificaciones de cadena larga de al menos siete (7) carbonos de longitud, pero estos esqueletos también tienen ramificaciones de cadena corta de solo seis (6) carbonos de longitud. El número máximo de ramificaciones de cadena larga normalmente no excede 3 ramificaciones de cadena larga/1000 carbonos totales. Tales copolímeros de propileno/alfa-olefina son descritos adicionalmente en detalle en la solicitud de patente estadounidense provisional no. 60/988,999 y la solicitud de patente internacional no. PCT/US08/082599, cada una de las cuales es incorporada en la presente por referencia.
En otras ciertas modalidades, el polímero base, por ejemplo, copolímero de propileno/alfa-olefina, puede ser, por ejemplo, un polímero semi-cristalino y puede tener un punto de fusión menor que 110°C. En modalidades preferidas, el punto de fusión puede ser desde 25 hasta 100°C. En modalidades más preferidas, el punto de fusión puede estar entre 40 y 85°C.
En otras modalidades seleccionadas, los copolímeros de bloque de olefina, por ejemplo, copolímero multi-bloque de etileno, tales como aquéllos descritos en la publicación internacional no. WO2005/090427 y publicación de solicitud de patente estadounidense no. US 2006/0199930, incorporadas en la presente por referencia al grado que describen tales copolímeros de bloque de olefina, pueden ser usados como el polímero base. Tal copolímero de bloque de olefina puede ser un interpolímero de etileno/a-olefina: (a) teniendo una Mw/Mn desde aproximadamente 1.7 hasta aproximadamente 3.5, al menos un punto e fusión, Tm, en grados Celsius, y una densidad, d, en gramos/centímetro cúbico, en donde los valores numéricos de Tm y d que corresponden a la relación: Tm > -2002.9 + 4538.5(d) - 2422.2(d)2; o (b) teniendo una Mw/Mn desde aproximadamente 1.7 hasta aproximadamente 3.5, y estando caracterizado por un calor de fusión, ?? en J/g, y un delta de cantidad, ??, en grados Celsius definido como la diferencia de temperatura entre el pico de DSC más alto y el pico CRYSTAF más alto, en donde los valores numéricos de ?? y ?? teniendo las siguientes relaciones: ?? > -0.1299(??) + 62.81 para ?? mayor que cero y hasta 130 J/g, ??= 48°C para ?? mayor que 130 J/g, en donde el pico CRYSTAF es determinado usando al menos 5 por ciento del polímero acumulado, y si menos de 5 por ciento del polímero tiene un pico CRYSTAF identificable, entonces la temperatura CRYSTAF es 30°C; o (c) siendo caracterizado por una recuperación elástica, Re, en por ciento a 300 por ciento de distensión y 1 ciclo medida con una película moldeada por compresión del interpolímero de etileno/a-olefina, y teniendo una densidad, d, en gramos/centímetro cúbico, en donde los valores numéricos de Re y d que satisfacen la siguiente relación cuando el interpolímero de etileno/a-olefina está substancialmente libre de una fase reticulada: Re > 1481-1629(d); o (d) teniendo una fracción molecular, la cual leviga entre 40°C y 130°C cuando es fraccionada usando TREF, caracterizada porque la fracción teniendo un contenido de comonomero molar de al menos 5 por ciento mayor que aquél de una fracción de interpolímero de etileno aleatoria comparable eluyendo entre las mismas temperaturas, en donde dicho interpolímero de etileno aleatorio comparable teniendo el o los mismos comonómeros y teniendo un índice de fusión, densidad y contenido de comonomero molar (basado en el polímero entero) dentro de 10 por ciento de aquél del interpolímero de etileno/a-olefina; o (e) teniendo un módulo de almacenamiento a 25°C, G' (25°C) y un módulo de almacenamiento a 100°C, G' (100°C), en donde la proporción de G' (25°C) a G' (100°C) está en el rango de aproximadamente 1:1 hasta aproximadamente 9:1.
Tal copolímero de bloque de olefina, por ejemplo, interpolímero de etileno/a-olefina, también puede: (a) tener una fracción molecular la cual leviga entre 40°C y1 30°C, cuando es fraccionada usando TREF, caracterizada porque la fracción teniendo un índice de bloque de al menos 0.5 y hasta aproximadamente 1 y una distribución de peso molecular, Mw/Mn, mayor que aproximadamente 1.3; o (b) tener un índice de bloque promedio mayor que cero y hasta aproximadamente 1.0 y una distribución de peso molecular, Mw/Mn, mayor que aproximadamente 1.3.
En ciertas modalidades, el polímero base puede comprender, por ejemplo, un polímero polar, teniendo un grupo polar como ya sea un comonomero o un monómero injertado. En modalidades ejemplares, el polímero base puede comprender, por ejemplo, una o más poliolefinas polares, teniendo un grupo polar como ya sea un comonomero o monómero injertado. Poliolefinas polares ejemplares incluyen, pero no están limitadas a, copolímeros de etileno-ácido acrílico (EAA) y etileno-ácido metacrílico, tales como aquéllos disponibles bajo las marcas comerciales PRIMACOR , comercialmente disponibles de Dow Chemical Company, NUCRELMR, comercialmente disponible de E.l. DuPont de Nemours, y ESCORMR, comercialmente disponible de ExxonMobil Chemical Company y descritas en las patentes estadounidenses nos. 4,599,392, 4,988,781 y 5,938,437, cada una de las cuales es incorporada en la presente por referencia en su totalidad. Otros polímeros de base ejemplares incluyen, pero no están limitados a, copolímero de etileno acrilato de etilo (EEZA), etileno metacrilato de metilo (EMMA) y etileno acrilato de butilo (EBA).
En una modalidad, el polímero base puede comprender, por ejemplo, una poliolefina polar seleccionada del grupo que consiste de copolímero de eitleno-ácido acrílico (EAA), copolímero de etileno-ácido metacrílico, y combinaciones de los mismos, y el agente estabilizante puede comprender, por ejemplo, una poliolefina polar seleccionada del grupo que consiste de etileno-ácido acrílico (EAA), copolímero de etileno-ácido metacrílico, y combinaciones de los mismos; sin embargo, siempre que el polímero base pueda tener, por ejemplo, un número de ácido menor, medido de acuerdo con ASTM D-974, que el agente estabilizante.
Además de usar un copolímero de alfa-olefina como el polímero de base, existe un grupo grande de polímeros adecuados a ser usados como el polímero base. El grupo incluye, pero no está limitado a, homopolímeros de acetato de vinilo, copolímeros de acetato de vinilo éster maleico, copolímeros de acetato de vinilo etileno, ésteres acrílicos, copolímeros de estireno butadieno, copolímeros de butadieno carboxilados, copolímeros acrílicos de estireno, homopolímero y copolímeros de acrilato, ésteres de metacrilato, estireno, di-n-butil éster e ácido maleínico, terpolímeros de acetato de vinilo-etileno-acrilato, hule de policloropreno, poliuretano y mezclas o combinaciones de cada polímero. Un polímero de base ejemplar es AFFINITY EG 8200 disponible de Dow Chemical Company.
Agente estabilizante La dispersión puede comprender además al menos uno o más agentes estabilizantes, también referidos en la presente como agentes de dispersión, para promover la formación de una dispersión estable. En modalidades seleccionadas, el agente estabilizante puede ser un surfactante, un polímero (diferente del polímero base detallado antes), o mezclas de los mismos. En ciertas modalidades, el agente estabilizante puede ser un polímero polar, teniendo un grupo polar como ya sea un comonómero o monómero injertado.
En modalidades ejemplares, el agente estabilizante comprende una o más poliolefinas polares, teniendo un grupo polar como ya sea un comonómero o monómero injertado. Agentes estabilizantes poliméricos ejemplares incluyen, pero no están limitados a, copolímeros de etileno-ácido acrílico (EAA) y etileno-ácido metacrílico, tale como aquéllos disponibles bajo las marcas comerciales PRIMACOR, comercialmente disponibles de Dow Chemical Company. Otros agentes estabilizantes poliméricos ejemplares incluyen, pero no están limitados a, copolímero de etileno acrilato de etilo (EEA), metacrilato de etileno metacrilato de metilo (EMMA), y etileno acrilato de butilo (EBA). Otro copolímero de etileno-ácido carboxílico también puede ser usado. Aquéllos teniendo habilidad ordinaria en la técnica reconocerán que también puede usarse una variedad de otros polímeros útiles.
Otros agentes estabilizantes que pueden ser usados incluyen, pero no están limitados a, ácidos grasos de cadena larga o sales de ácidos grasos teniendo desde 12 hasta 60 átomos de carbono. En algunas modalidades, el ácido graso de cadena larga o sal de ácido graso puede tener desde 12 hasta 40 átomos de carbono. En algunas modalidades, el agente estabilizante comprende al menos un ácido carboxílico, una sal de al menos un ácido carboxílico, o un éster de ácido carboxílico o sal del éster de ácido carboxílico. Un ejemplo de un ácido carboxílico útil como un dispersante es un ácido graso, tal como ácido montánico. En algunas modalidades deseables, el ácido carboxílico, la sal del ácido carboxílico, o al menos un fragmento de ácido carboxílico del éster de ácido carboxílico o al menos un fragmento de ácido carboxílico de la sal del éster de ácido carboxílico tiene menos de 25 átomos de carbono. En otras modalidades, el ácido carboxílico, la sal del ácido carboxilico, o al menos un fragmento de ácido carboxílico del éster de ácido carboxílico o al menos un fragmento de ácido carboxílico de la sal del éster de ácido carboxílico tiene 12 hasta 25 átomos de carbono. En algunas modalidades, se prefieren los ácidos carboxílicos, sales del ácido carboxílico, al menos un fragmento de ácido carboxílico del éster de ácido carboxílico o su sal, tiene 15 hasta 25 átomos de carbono. En otras modalidades, el número de átomos de carbono es 25 hasta 60. Algunas sales preferidas comprenden un catión seleccionado del grupo que consiste de un catión de metal alcalino, catión de metal alcalino-térreo, o catión de amonio o alquil amonio.
En otras modalidades, el agente dispersante es seleccionado de carboxilatos de alquil éter, sulfonatos de petróleo, alcohol polioxietilenado sulfonato, alcoholes polioxietilenados sulfatados o fosfatados, agentes dispersantes de óxido de etileno/óxido de propileno/óxido de etileno poliméricos, etoxilatos de alcohol primario y secundario, alquil glicósidos y alqil glicéridos. Las combinaciones de cualquiera de los agentes dispersantes antes enumerados también pueden usarse para preparar algunas dispersiones acuosas.
Si el grupo polar del polímero es de naturaleza ácida o básica, el agente estabilizante polimérico puede ser neutralizado parcial o completamente con un agente neutralizante para formar la sal correspondiente. En algunas modalidades, la neutralización del agente estabilizante, tal como un ácido graso de cadena larga o EAA, puede ser desde 25 hasta 200 por ciento en una base molar; o en la alternativa, puede ser desde 50 hasta 110 por ciento en una base molar. Por ejemplo, para EAA, el agente neutralizante puede ser una base, tal como hidróxido de amonio o hidróxido de potasio, por ejemplo. Otros agentes neutralizantes pueden incluir hidróxido de litio o hidróxido de sodio, por ejemplo. En otra alternativa, el agente neutralizante puede ser, por ejemplo, cualquier amina, tal como monoetanolamina, o 2-amino-2-metil-1 -propanol (AMP). El grado de la neutralización varía desde 50 hasta 100 por ciento en una base molar. Deseablemente, debería estar en un rango de 60 hasta 90 por ciento. Aquéllos teniendo habilidad ordinaria en la técnica apreciarán que la selección de un agente neutralizante apropiado y grado de neutralización depende de la composición específica formulada, y que tal elección está dentro del conocimiento de aquéllos de habilidad ordinaria en la técnica.
Agentes estabilizantes adicionales que pueden ser útiles en la práctica de la presente invención incluyen, pero no están limitados a, surfactantes catiónícos, surfactantes aniónicos, o surfactantes no iónicos. Ejemplos de surfactante aniónicos incluyen, pero no están limitados a, sulfonatos, carboxilatos, y fosfatos. Ejemplos de surfactantes catiónicos incluyen, pero no están limitados a, aminas cuaternarias. Ejemplos de surfactantes no iónicos incluyen, pero no están limitados a, copolímeros de bloque conteniendo óxido de etileno y surfactantes de silicón.
Agentes estabilizantes útiles en la práctica de la presente invención pueden ser ya sea surfactantes externos o surfactantes internos. Los surfactantes externos son surfactantes que no reaccionan químicamente en el polímero base durante la preparación de la dispersión. Ejemplos de surfactantes externos útiles en la presente incluyen, pero no están limitados a, sales de ácido dodecil benceno sulfónico y sal de ácido lauril sulfónico. Surfactantes internos son surfactantes que reaccionan químicamente en el polímero base durante la preparación de dispersión. Un ejemplo de un surfactante interno útil en la presente incluye ácido 2,2-dimetilol propiónico y sus sales.
En algunas modalidades, el agente dispersante o agente estabilizante puede ser usado como una cantidad que varía desde más de cero hasta 60 por ciento en peso con base en la cantidad de polímero base (o mezcla de polímero base) usada. Por ejemplo, ácidos grasos de cadena larga o sales de los mismos pueden usarse desde 0.5 hasta 10 por ciento en peso con base en la cantidad de polímero base. En otras modalidades, pueden usarse copolímeros de etileno- cido acrílico o etileno-ácido metacrílico, en una cantidad desde 0.01 hasta 80 por ciento en peso con base en el peso del polímero base; o en la alternativa, copolímeros de etileno-ácido acrílico o etileno-ácido metacrílico pueden usarse en una cantidad desde 0.5 hasta 60 por ciento en peso con base en el peso del polímero base. Todavía en otras modalidades, las sales de ácido sulfónico pueden usarse en una cantidad desde 0.01 hasta 60 por ciento en peso con base en el peso del polímero base; o en la alternativa, pueden usarse sales de ácido sulfónico en una cantidad desde 0.5 hasta 10 por ciento en peso con base en el peso del polímero base.
El tipo y cantidad de agente estabilizante usados también pueden afectar las propiedades finales del artículo basado en celulosa formado que incorpora la dispersión. Por ejemplo, artículos teniendo resistencia a aceite y grasa mejorada pudieran incorporar un paquete de surfactantes teniendo copolímeros de etileno-ácido acrílico o copolímeros de etileno-ácido metacrílico en una cantidad desde 10 hasta 50 por ciento en peso con base en la cantidad total de polímero base. Un paquete de surfactantes similar puede ser usado cuando fuerza o suavidad mejoradas es una propiedad final deseada. Como otro ejemplo, los artículos teniendo resistencia a agua o humedad mejoradas pudieran incorporar un paquete de surfactantes utilizando ácidos grasos de cadena larga en una cantidad desde 0.5 hasta 5 por ciento, o copolímeros de etileno-ácido acrílico en una cantidad desde 10 hasta 50 por ciento, ambos en peso con base en la cantidad total de polímero base. En otras modalidades, la cantidad mínima de surfactante o agente estabilizante va a ser al menos 1 por ciento en peso con base en la cantidad total de polímero base.
Medio fluido La dispersión acuosa comprende además un medio fluido. El medio fluido puede ser cualquier medio; por ejemplo, el medio fluido puede ser agua. La dispersión de la presente invención comprende 35 hasta 85 por ciento en peso de medio fluido, con base en el peso total de la dispersión. En modalidades particulares, el contenido de agua puede estar en el rango desde 35 hasta 80, o en la alternativa desde 35 hasta 75, o en la alternativa desde 45 hasta 65 por ciento en peso del medio fluido, con base en el peso total de la dispersión. El contenido de agua de la dispersión puede ser controlado de preferencia, de manera que el contenido de sólidos (polímero base más agente estabilizante) está entre aproximadamente 5 por ciento hasta aproximadamente 85 por ciento en peso. En modalidades particulares, el rango de sólidos puede estar entre aproximadamente 10 por ciento hasta aproximadamente 75 por ciento en peso. En otras modalidades particulares, el rango de sólidos está entre aproximadamente 20 por ciento hasta aproximadamente 70 por ciento en peso. En otras ciertas modalidades, el rango de sólidos está entre aproximadamente 25 por ciento hasta aproximadamente 60 por ciento en peso.
Algunas dispersiones tienen un pH desde más de 7 hasta aproximadamente 11.5, deseablemente desde aproximadamente 8 hasta aproximadamente 11, más deseablemente desde aproximadamente 9 hasta aproximadamente 11. El pH puede ser controlado por un número de factores, incluyendo el tipo o fuerza de agente estabilizante, grado de neutralización, tipo de agente de neutralización, tipo de polímero base a ser dispersado, y condiciones de procesamiento de amasado de fusión (por ejemplo, extrusor). El pH puede ser ajustado ya sea in-situ, o al convertir el agente estabilizante de ácido carboxilico a la forma de sal antes de adicionarlo al polímero base y formar la dispersión. De éstos, se prefiere formar la sal in-situ.
Rellenos La dispersión puede comprender además uno o más rellenos. La dispersión comprende desde 0.01 hasta 600 partes en peso de uno más rellenos por cien partes por el peso combinado del polímero base, por ejemplo, poliolefina y el agente estabilizante. De acuerdo con la definición previa, un polímero base comprende uno o más de un copolímero(s) de poliolefina, pero no incluye un agente estabilizante. En ciertas modalidades, la carga de relleno en la dispersión puede ser desde 0.01 hasta 200 partes en peso de uno o más rellenos por cien partes del peso combinado del polímero base, por ejemplo, poliolefina y el agente estabilizante. El material relleno puede incluir rellenos convencionales, tales como vidrio molido, carbonato de calcio, trihidrato de aluminio, talco, trióxido de antimonio, cenizas volantes, arcillas (tales como arcillas de bentonita o caolín, por ejemplo), u otros rellenos conocidos.
Aditivos para la dispersión La dispersión puede incluir además aditivos. Tales aditivos pueden ser usados con el polímero base, agente estabilizante o relleno usado en la dispersión sin desviarse del alcance de la presente invención. Por ejemplo, los aditivos pueden incluir, pero no están limitados a, un agente humectante, surfactantes, agentes anti-estáticos, agente antiespuma, anti-bloque, pigmentos de dispersión de cera, un agente neutralizante, un espesante, un compatibilizante, un abrillantador, un modificador de reología (el cual es capaz de ajustar tanto viscosidades de corte bajas y/o altas), un biocida, un fungicida y otros aditivos conocidos para aquéllos expertos en la técnica.
Adicionalmente, la dispersión acuosa puede incluir opcionalmente un espesante. Los espesantes pueden ser útiles en la presente invención para incrementar la viscosidad de dispersiones de baja viscosidad. Los espesantes adecuados para usarse en la práctica de la presente invención pueden ser cualquiera conocido en la técnica, tal como por ejemplo, espesantes no iónicos asociados o tipo poli-acrilato, tales como éteres de celulosa modificados.
Formulaciones de dispersión Formulaciones de dispersión ejemplares, tales como POD, pueden incluir un polímero base, el cual puede comprender al menos una poliolefina no polar; y un agente estabilizante, el cual puede incluir al menos un grupo funcional polar o comonómero polar; agua; y opcionalmente uno o más rellenos y/o aditivos. Con respecto al polímero base y el agente estabilizante, en ciertas modalidades, la poliolefina no polar puede comprender entre 30 por ciento hasta 99 por ciento en peso con base en la cantidad total de polímero base y agente estabilizante en la dispersión; o en la alternativa, la al menos una poliolefina no polar comprende entre 50 por ciento y 80 por ciento en peso con base en la cantidad total de polímero de base y agente estabilizante en la dispersión; o en otra alternativa, una o más poliolefinas no polares comprenden aproximadamente 70 por ciento en peso con base en la cantidad total de polímero de base y agente estabilizante en la dispersión.
Formación de la dispersión La dispersión acuosa puede ser formada mediante cualquier variedad de métodos reconocidos por aquéllos teniendo habilidad en la técnica. Uno de los métodos para producir una dispersión acuosa comprende: (1) amasar por fusión el polímero base y al menos un agente estabilizante, para formar un producto amasado por fusión; y (2) diluir el producto amasado por fusión con agua a cierta temperatura y bajo suficientes fuerzas mecánicas, y (3) amasar por fusión la mezcla resultante para formar la dispersión acuosa. En modalidades particulares, el método incluye diluir el producto amasado por fusión para proporcionar una dispersión teniendo un pH de menos de 12. Algunos métodos proporcionan una dispersión con un tamaño de partícula promedio de menos de aproximadamente 10 mieras.
Es importante que la composición de aditivo permanezca substancialmente en la superficie de trama. Si se permite que penetre la superficie de trama, los enlaces de hidrógeno se formarán y la trama se volverá bastante rígida después del secado. Por lo tanto, la composición de aditivo no puede ser adicionada a la pasta de pulpa o caja de entrada en el extremo húmedo antes de que se forme el tisú, sino en su lugar es aplicada tópicamente después de que la trama es formada y posiblemente después de que la trama es secada.
Existen varios aspectos d lea invención que son usados para prevenir la penetración de la composición de aditivo en la trama. Una manera de mantener la composición de aditivo en la superficie de la trama es usar una composición de aditivo espumada. Sin embargo, la viscosidad puede ser de importancia, de manera que el espumado no es un paso necesario cuando la dispersión tiene suficiente viscosidad. El espumado es solo una manera de alcanzar una viscosidad relativamente alta. Otros factores que ayudan a formular una dispersión viscosa incluyen usar un mayor nivel de sólido y/o usar particulados grandes en la dispersión.
Antes de que la composición de recubrimiento sea aplicada a la trama de tisú existente, el nivel de sólidos de la composición de recubrimiento puede ser aproximadamente 30 por ciento o mayor (es decir, la composición de recubrimiento comprende aproximadamente 30 gramos de sólidos secos y 70 gramos de agua, tal como aproximadamente cualquiera de los siguiente niveles de sólidos o mayores: 40 por ciento, 50 por ciento, 60 por ciento, 70 por ciento, con rangos ejemplares desde 40 por ciento hasta 70 por ciento y más específicamente desde 40 por ciento hasta 60 por ciento).
Substrato El substrato, por ejemplo las hojas base tratadas, de acuerdo con la presente descripción comprenden menos fibras celulósicas, tales como fibras de pulpa, con una combinación de fibras sintéticas.
En general, cualquier proceso capaz de formar una hoja base también puede ser utilizado en la presente descripción. Por ejemplo, un proceso para hacer papel de la presente descripción puede utilizar repujado, prensado húmedo, prensado de aire, secado con aire a través, secado con aire a través no crepado, hidroenmaranado, estratificado con aire, métodos de coformado, así como otros pasos conocidos en la técnica.
El substrato, por ejemplo, la hoja base puede comprender, por ejemplo, menos de 50 por ciento en peso de fibras celulósicas basadas en el peso de la hoja base; por ejemplo, la hoja base puede comprender 0 hasta 49 por ciento en peso de fibras celulósicas basadas en el peso de la hoja. En la alternativa, una porción de las fibras, tales como más de 50 por ciento en peso seco, o desde 55 hasta 99 por ciento en peso seco, puede ser fibras sintéticas, tales como rayón, fibras de poliolefina, fibras de poliéster, fibras de funda-núcleo bicomponentes, fibras ligantes multi-componentes, y similares. En la alternativa, el substrato, por ejemplo la hoja base, puede comprender materiales no celulósicos, tales como materiales basados en metal, o materiales con base polimérica. Por ejemplo, la hoja base puede hacerse completamente de fibras sintéticas, tales como rayón, fibras de poliolefina, fibras de poliéster, fibras de funda-núcleo bicomponentes, fibras ligantes multi-componentes, y similares.
Las fibras naturales, tales como lana, algodón, lino, cáñamo y pulpa de madera, pueden combinarse con fibras sintéticas. La pulpa puede ser modificada con el fin de intensificar las características inherentes de las fibras y su capacidad de procesamiento.
Aditivos químicos opcionales también pueden ser adicionados a la composición papelera acuosa o a la trama embrionica formada para impartir beneficios adicionales al producto y proceso y no son antagónicos a los beneficios pretendidos de la invención. Los siguientes materiales son incluidos como ejemplos de químicos adicionales que pueden ser aplicados a la trama junto con la composición de aditivo de la presente invención. Los químicos son incluidos como ejemplos y no pretenden limitar el alcance de la invención. Tales químicos pueden ser adicionados en cualquier punto en el proceso de elaboración de papel, incluyendo ser adicionados simultáneamente con la composición de aditivo, en donde dicho aditivo o aditivos son mezclados directamente con la composición de aditivo.
Tipos adicionales de químicos que pueden ser adicionados a la trama de papel incluyen, pero no están limitados a, auxiliares de absorbencia usualmente en la forma de surfactantes catiónicos, aniónicos o no iónicos, humectantes y plastificantes, tales como polietilenglicoles de bajo peso molecular y compuestos polihidroxi, tales como glicerina y propilenglicol. Los materiales que suministran beneficios de salud de la piel, tales como aceite mineral, extracto de aloe, vitamina e, silicón, lociones en general y similares, también pueden incorporarse en la trama.
En general, los productos de la presente invención pueden ser usados en conjunción con cualquier material y químico conocido que no sea antagónico a su uso pretendido. Ejemplos de tales materiales incluyen pero no están limitados a, agentes de control de olor, tales como absorbentes de olor, fibras y partículas de carbono activado, talco de bebé, bicarbonato de sodio, agentes quelantes, zeolitas, perfumes u otros agentes enmascaradores de olor, compuestos de ciclodextrina, oxidantes y similares. Partículas superabsorbentes, fibras sintéticas o películas también pueden emplearse. Opciones adicionales incluyen tintes catiónicos, abrillantadores ópticos, humectantes, emolientes y similares.
Los diferentes químicos e ingredientes que pueden incorporarse en la hoja base pueden depender del uso final del producto. Por ejemplo, varios agentes de fuerza en húmedo pueden ser usados. Como se usa en la presente, agentes de fuerza en húmedo son materiales usados para inmovilizar los enlaces entre fibras en el estado húmedo.
Normalmente, los medios mediante los cuales las fibras son sostenidas juntas en productos de papel y tisú involucran enlaces hidrógeno y algunas veces combinaciones de enlaces de hidrógeno y enlaces covalentes y/o iónicos. En algunas aplicaciones, puede ser útil proporcionar un material que permitirá la unión a las fibras en tal forma como para inmovilizar los puntos de enlace fibra-a-fibra y hacerlos resistentes a interrupción en el estado húmedo. El estado húmedo normalmente significa cuando el producto está mayormente saturado con agua u otras soluciones acuosas.
En otro aspecto de la presente invención, el substrato es un tisú de baño secado con aire a través no crepado o tisú de baño "UCTAD". En otro aspecto de la presente invención, el substrato es un tisú facial.
Otros materiales de substrato conteniendo fibras celulósicas incluyen tramas de coformado y tramas hidroenmarañadas. En el proceso de coformado, al menos un cabezal de dado de soplado por fusión es arreglado cerca de un vertedero a través del cual otros materiales son adicionados a una trama soplada por fusión mientras se está formando. Esos otros materiales pueden ser fibras naturales, partículas superabsorbentes, fibras de polímeros naturales (por ejemplo, rayón) y/o fibras de polímeros sintéticos (por ejemplo, polipropileno o poliéster), por ejemplo, donde las fibras pueden ser de longitud de grapa.
Procesos de coformado son mostrados en las patentes estadounidenses comúnmente asignadas nos. 4,818,464 para Lau y 4,100,324 para Anderson et al., las cuales son incorporadas en la presente por referencia. Las tramas producidas por el proceso de coformado generalmente son referidas como materiales de coformado. De manera más particular, un proceso para producir tramas no tejidas de coformado involucra extruir un material polimérico fundido a través de un cabezal de dado en corrientes finas y atenuar las corrientes al converger flujos de gas calentado, de alta velocidad (usualmente aire) suministrado desde boquillas para romper las corrientes de polímero en microfibras discontinuas de pequeño diámetro. El cabezal de dado, por ejemplo, puede incluir al menos una fila recta de aberturas de extrusión. El material de coformado puede contener el material celulósico en una cantidad de menos de 50% en peso hasta aproximadamente 80% en peso.
Además de las tramas de coformado, las tramas hidroenmarañadas también pueden contener fibras sintéticas y de pulpa. Las tramas hidroenmarañadas se refieren a tramas que han sido sometidas a chorros de columna de un fluido que provocan que las fibras en la trama se enmarañen. Hidroenmarañar una trama, normalmente aumenta la fuerza de la trama. En una modalidad, fibras de pulpa pueden ser hidroenmarañadas en un material de filamento continuo, tal como una trama hilada. El compuesto no tejido resultante hidroenmarañado puede contener fibras de pulpa en una cantidad desde menos de 50% en peso, tal como en una cantidad de aproximadamente 40% en peso. El enmarañado hidráulico es descrito en, por ejemplo, la patente estadounidense no. 5,389,202 para Everhart, la cual es incorporada en la presente por referencia.
Una vez formada, la trama de la presente invención puede ser empacada en diferentes formas. Por ejemplo, en una modalidad, la trama puede ser cortada en hojas individuales y apilada antes de ser colocada en un paquete. De manera alternativa, la trama puede ser hilada de manera espiral. Cuando se hilan de manera espiral, las hojas individuales pueden ser separadas de una hoja adyacente por una línea de debilidad, tal como una línea de perforación. Tisú de baño y toallas de papel, por ejemplo, son suministradas normalmente a un consumidor en una configuración enrollada en forma espiral.
Las tramas de tisú que pueden ser tratadas de acuerdo con la presente descripción pueden incluir una capa homogénea simple de fibras o pueden incluir una construcción estratificada o en capas. Por ejemplo, el pliego de trama de tisú puede incluir dos o tres capas de fibras. Cada capa puede tener una composición de fibra diferente. Por ejemplo, haciendo referencia a la FIG. 3, una modalidad de un dispositivo para formar una composición de pulpa estratificada de múltiples capas es ilustrada. Como se muestra, una caja de entrada de tres capas 10 generalmente incluye una pared de caja de entrada superior 12 y una pared de caja de entrada inferior 14. La caja de entrada 10 incluye además una primera división 16 y una segunda división 18, las cuales separan las tres capas de stock de fibra.
Cada una de las capas de fibra incluye una suspensión acuosa diluida de fibras para elaboración de papel. La fibra particular contenida en cada capa generalmente depende del producto siendo formado y los resultados deseados. Por ejemplo, la composición de fibra de cada capa puede variar dependiendo de si se está produciendo un producto de tisú de baño, producto de tisú facial o producto de toalla de papel.
Haciendo referencia a la FIG. 3, un género de formación de viaje sin fin 26, soportado e impulsado adecuadamente por rodillos 28 y 30, recibe el stock de elaboración de papel en capas emitido de la caja de entrada 10. Una vez retenida en el género 26, la suspensión de fibra en capas pasa agua a través del género como se muestra mediante las flechas 32. La remoción de agua es lograda mediante combinaciones de gravedad, fuerza centrífuga y succión de vacío dependiendo de la configuración de formación.
Cuando se forman productos de múltiples pliegos, el producto de papel resultante puede comprender dos pliegos, tres pliegos o más. Cada pliego adyacente puede contener la composición de recubrimiento o al menos uno de los pliegos adyacente a otro puede contener la composición de recubrimiento. Los pliegos individuales pueden estar hechos generalmente de la misma o de una composición de fibra diferente y pueden hacerse a partir del mismo proceso o uno diferente.
El volumen de trama de tisú es menor que 3 cc/g. El "volumen" de hoja es calculado como el cociente del calibre de una hoja de tisú seco, expresado en mieras, dividido por el peso de base seca, expresado en gramos por metro cuadrado. El volumen de hoja resultante es expresado en centímetros cúbicos por gramo. De manera más específica, el calibre es medido como el espesor total de una pila de diez hojas representativas y dividiendo el espesor total de una pila por diez, donde cada hoja dentro de la pila es colocada con el mismo lado hacia arriba. El calibre es medido de acuerdo con el método de prueba TAPPI T411 om-89 "Espesor (calibre) de papel, cartón y cartón combinado) con la Nota 3 para hojas apiladas. El micrómetro usado para realizar T411 om-89 es un probador de calibre de tisú Emveco 200-A disponible de Emveco, Inc., Newberg, Oreg. El micrómetro tiene una carga de 2.00 kilo-Pascales (132 gramos por pulgada cuadrada), un área de pies de presión de 2500 milímetros cuadrados, un diámetro de pie de presión de 56.42 milímetros, un tiempo de residencia de 3 segundos y una velocidad de reducción de 0.8 milímetros por segundo.
Proceso Cuando se trata tramas de acuerdo con la presente invención, la composición de recubrimiento de la presente invención es aplicada tópicamente a la trama, y permanece en la superficie de la trama. Mostrada en las FIGs. 2A-2C se encuentra una trama tratada de acuerdo con una modalidad de la presente invención. Las FIGs. 2A-2C son la misma trama mostrada a diferentes niveles de aumento. Cuando las FIGs. 2A-2C son juxtapuestas a las FIGs. 1A-1C correspondientes, puede observarse que el recubrimiento de la presente invención cubre más exhaustivamente la superficie de la trama que la trama crepada mostrada en las FIGs. 1A-1C. En la FIG. 2C, también puede observarse que AFFINITY 100 permanece en su forma particulada. En la FIG. 1C correspondiente, el AFFINITY se funde de manera que no retiene su forma particulada. Es ventajoso retener la forma particulada debido a que cuando los componentes de polímero de POD están en forma de dispersión, el polímero base AFFINITY es dispersado como partículas en la dispersión rodeada por agente estabilizante PRIMACOR. En su estructura morfológica, el AFFINITY hidrofóbico es incrustado en PRIMACOR hidrofílico. Los grupos funcionales de ácido carboxílico hidrofílicos PRIMACOR's son expuestos completamente hacia la superficie de las partículas. En esta manera de conformación estructural, los dominios de AFFINITY y PRIMACOR parecen hidrofílicos o humectables con agua. Las FIGs. 2A-2D prueban que la superficie recubierta de la trama por esta invención será hidrofílica o humectable con agua. Esto será un atributo de producto importante para productos de tisú. Por otra parte, las partículas de AFFIITY, las cuales son incrustadas originalmente en PRIMACOR atravesaron un proceso de fusión en la superficie de secador Yankee. El AFFINITY se vuelve la fase continua mientras que el PRIMACOR se vuelve la fase dispersa. Este proceso de transición de fases también es referido como una inversión de fases. Después de la inversión de fases, el AFFINITY hidrofóbico formará un "océano" mientras que el PRIMACOR se vuelve "islas". En esta manera de conformación estructural, la película de AFFINITY y PRIMACOR parece hidrofóbica o no humectable. El proceso de inversión de fases es impulsado por varios factores: proporción de AFFINITY a PRIMACOR, nivel de sólidos y viscosidad de dispersión de POD, temperatura, tiempo de calentamiento, corte mecánico y una combinación de todos los anteriores.
También se descubrió que los siguientes tres objetivos son inter-relacionados: (1) mantener POD en la superficie de la trama, (2) retener partículas dispersantes sin un proceso de inversión de fase; y (3) intensificar la sensación de mano del recubrimiento derivado de POD y mejoran adicionalmente la suavidad de la trama. Una POD de viscosidad relativamente alta es usada de manera que los químicos de recubrimiento permanecen substancialmente en la parte superior de la superficie de trama. La alta viscosidad también previene que ocurra la inversión de fases. Finalmente, el recubrimiento derivado de estructura morfológica de POD y concentración de superficie promueve la sensación de mano y mejora de suavidad.
La trama de las FIGs. 1D y 2D se formó al encerrar cada trama en una resina 102. La resina 102 rodea las fibras de la superficie tópica de la trama. Como puede verse, las partículas de AFFINITY 100 permanecen en la superficie de la fibra 104. Los componentes de polímero de POD 106 mostrados en la FIG. 1D se fundieron mientras que los componentes de polímero de POD 106 mostrados en la FIG. 2D no se funden y retienen su estructura morfológica de polímero base después de secado similar a aquélla en la dispersión líquida.
Para aplicar tópicamente la composición de aditivo a una trama de papel, la composición de recubrimiento puede ser atomizada sobre la trama, extruida sobre la trama o impresa sobre la trama. Cuando se extruye sobre la trama, cualquier dispositivo de extrusión adecuado puede ser usado, tal como un extrusor de recubrimiento de hendedura o un extrusor de tinte de soplado por fusión. Cuando se imprime sobre la trama, cualquier dispositivo de impresión adecuado puede ser usado.
La composición de recubrimiento puede ser aplicada o incorporada en cualquier punto en el proceso de fabricación de papel después de que la trama es formada. Cuando se aplica tópicamente, la composición de recubrimiento puede ser aplicada a la trama cuando la trama está húmeda o seca. El punto durante el proceso en el cual la composición de recubrimiento es incorporada en el substrato puede depender de las propiedades finales deseadas del producto final. Los puntos de incorporación pueden incluir co-aplicación en el extremo húmedo del proceso, post-tratamiento después del secado, pero en la máquina de papel y post-tratamiento tópico. La incorporación de la composición de recubrimiento de la presente invención sobre o en el substrato puede lograrse mediante cualquiera de varios métodos, como es ilustrado por las siguientes descripciones no limitantes.
En una modalidad, una atomización de composición de recubrimiento puede ser aplicada a una trama de papel. Por ejemplo, las boquillas de atomización pueden ser montadas sobre una trama en movimiento para aplicar una dosis deseada de una solución a la trama que puede estar húmeda o substancialmente seca. Los nebulizadores también pueden ser usados para aplicar un ligero velo a una superficie de una trama.
En otra modalidad, la composición de recubrimiento puede ser impresa sobre una trama de papel, tal como mediante impresión offset, impresión por grabado, impresión flexográfica, impresión con chorro de tinta, impresión digital de cualquier clase y similares.
Todavía en otra modalidad, la composición de recubrimiento puede ser recubierta sobre una o ambas superficies de una trama de papel, tal como recubrimiento de tamaño pre-medido, recubrimiento de cuchilla, recubrimiento de cuchillo de aire, recubrimiento de residencia corta, recubrimiento de vaciado y similares.
En una modalidad adicional, la composición de recubrimiento puede ser extruida sobre la superficie de una trama de papel. Por ejemplo, el proceso de extrusión es descrito en la publicación de PCT no. WO 2001/12414, la cual fue publicada el 22 de febrero de 2001, incorporada en la presente por referencia al grado que no sea contradictoria con la presente.
La aplicación tópica de la composición de recubrimiento a una trama de papel puede ocurrir antes del secado de tambor en el proceso descrito antes. Además de aplicar la composición de recubrimiento durante la formación de la trama de papel, la composición de recubrimiento también puede ser usada en procesos post-formado.
Una vez que una trama de papel es formada y secada, en una modalidad, la composición de recubrimiento puede ser aplicada a la trama. En general, la composición de recubrimiento puede ser aplicada a solo un lado de la trama, o la composición de recubrimiento puede ser aplicada a cada lado de la trama.
En una modalidad, una prensa de tamaño pre-medido usa un proceso de aplicación indirecto donde la química de fluido es aplicada a una trama vía un rodillo de transferencia/aplicador 202. El proceso inicia con un rodillo de material de trama que va a ser tratado. Este rodillo es enroscado primero a través de la máquina de prensa de tamaño pre-medido como se muestra en la FIG. 5. El rodillo a ser tratado es cargado en la estación de rodillo sin embobinar 200. La trama es roscada desde el rodillo sin embobinar 200 a través del pellizco entre el rodillo de transferencia/aplicador #202 y el rodillo de respaldo 203. Desde ahí la trama es roscada a través de la sección de secado de la máquina. Para la máquina que se muestra, existen tres diferentes secadores que pueden ser usados. En la mayoría de los casos, el secador de aire 1 207 y secador de aire 2 208 son usados; sin embargo, también existe la opción de usar un secador infrarrojo 206. Después de la sección de secador, la hoja es roscada sobre un eje de núcleo que descansa sobre el tambor de carrete 204. La máquina es iniciada y corre a una velocidad lenta para asegurar que la trama no se romperá. La química de líquido es adicionada entonces al pellizco creado entre el rodillo Mayer 201 y el rodillo de transferencia/aplicador 202. Se debería notar que el rodillo Mayer 201 es un rodillo "acanalado", el cual controla el volumen de líquido es puesto sobre el rodillo de transferencia/aplicador 202. El rodillo Mayer 201 viene en diferentes patrones de "ranura" que permiten poner diferentes volúmenes de líquido sobre el rodillo de transferencia/aplicador 202. También se debería notar que la barra Mayer 201 gira en la dirección opuesta del rodillo de transferencia/aplicador 202 para controlar el volumen de líquido aplicado. El líquido que va a ser aplicado a la trama está dispuesto en el rodillo de transferencia/aplicador 202.
La química de líquido es aplicada a la trama en el pellizco entre el rodillo de transferencia/aplicador 202 y el rodillo de respaldo 203. El tamaño de abertura de pellizco es determinado por el operador. Algunas veces se usan pellizcos cerrados, mientas que otras veces el pellizco es ligeramente abierto, lo cual permite menos deformidad de la trama debido a la presión de pellizco. Como se muestra en el diagrama, solo un lado de la trama es recubierto con química. Sin embargo, también existe la opción de recubrir ambos lados del tejido con un cambio de configuración de máquina, donde el rodillo de respaldo 203 es reemplazado con un rodillo de transferencia/aplicador. Conforme la trama va a través del pellizco, el líquido se transfiere desde el rodillo de transferencia/aplicador 202 a la trama.
Después de que la química es aplicada y la trama es corrida a través de una sección de secador de la máquina, como se muestra en el diagrama, ver secador infrarrojo 206, secador de aire uno 207 y secador de aire dos 208. Dependiendo de la humedad/sequedad deseada de la hoja, la temperatura de los secadores es disminuida o elevada según sea necesario. Después de que la trama ha sido secada, se enrolló como un rodillo tratado en la parte superior del tambor de carrete 204.
Peso de recubrimiento ejemplar de la poliolefina varía desde 2.5 hasta 300 kg de poliolefina por tonelada métrica (5 hasta 600 Ib. de polímero por tonelada) de producto final, por ejemplo, artículo de base celulósica. Un peso de recubrimiento ejemplar de la poliolefina varía desde 5 hasta 150 kg por tonelada métrica (10 hasta 300 Ib de polímero por tonelada) de producto final, por ejemplo, artículo de base celulósica. Otro espesor ejemplar alternativo para el recubrimiento seco varía desde 10 hasta 100 kg de poliolefina por tonelada métrica (20 hasta 200 Ib por tonelada).
En ciertas modalidades, el artículo recubierto puede tener un peso de recubrimiento de menos de 50 g/m2. En una modalidad alternativa, el artículo recubierto puede tener un peso de recubrimiento de menos de 40 g/m2. En una modalidad alternativa, el artículo recubierto puede tener un peso de recubrimiento de menos de 30 g/m2. En una modalidad alternativa, el artículo recubierto puede tener un peso de recubrimiento de menos de 20 g/m2. En una modalidad alternativa, el artículo recubierto puede tener un peso de recubrimiento de menos de 10 g/m2. En una modalidad alternativa, el artículo recubierto puede tener un peso de recubrimiento en el rango de 1 a 10 g/m2; o en otras modalidades, el artículo recubierto puede tener un peso de recubrimiento en el rango de 0.1 y 5.0 g/m2.
En ciertas modalidades, el artículo recubierto puede tener un espesor de recubrimiento en el rango de 0.1 a 100 mieras. Todos los valores individuales y sub-rangos desde 0.1 hasta 100 mieras son incluidos en la presente y descritos en la presente; por ejemplo, el artículo recubierto puede tener un espesor de recubrimiento desde un límite inferior de 0.1, 1, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 o 90 mieras hasta un límite superior de 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 95 o 100 mieras. Por ejemplo, el artículo recubierto puede tener un espesor de recubrimiento en el rango de 0.1 a 15, 0.1 a 10 mieras, o 0.1 a 5 mieras.
Las modalidades de la presente invención pueden ser usadas en un "proceso en-línea", es decir durante la fabricación del papel, o en una aplicación fuera-de-línea. Un ejemplo es donde el papel es previamente recubierto con arcilla en una máquina. Entonces, ese producto puede tener la composición de recubrimiento aplicada como una alternativa a una estructura recubierta por extrusión.
Con el fin de aplicar la composición de recubrimiento sobre la superficie de la trama y mantener la composición sobre la superficie sin penetración significativa, tamaño de partícula, viscosidad y nivel de sólidos de una dispersión de recubrimiento juegan un papel importante. Si una dispersión tiene partículas de dispersión suficientemente grandes en tamaño, por ejemplo, el tamaño de partícula es mayor que el tamaño de abertura del substrato de trama, sin importar que tan baja viscosidad o nivel de sólidos tenga la dispersión, la composición de recubrimiento permanecerá sobre la superficie de la trama. En realidad, una dispersión teniendo tamaño de partícula grande tiende a ser muy inestable. La POD tiene un diámetro de tamaño de partícula promedio en el rango de menos de 5 mieras, o adicionalmente menos de 2 mieras, o por ejemplo, en el rango de 0.1 a 5 mieras, o en la alternativa, en el rango de 0.1 a 3 µ. El grado de- penetración de tal composición de dispersión será determinado por su viscosidad y nivel de sólidos. Conforme aumenta su viscosidad, o su nivel de sólidos aumenta, la composición de recubrimiento de la dispersión reduce su grado de penetración. La mayoría del tiempo, cuando una dispersión aumenta su nivel de sólidos, usualmente resulta en una viscosidad incrementada. Sin embargo, si se usa un modificador de viscosidad (o espesante), el nivel de sólidos puede ser desacoplado de la viscosidad. Un nivel de sólidos constante de una dispersión y un aumento en la viscosidad de dispersión puede obtenerse al incrementar el nivel de adición de un modificador de viscosidad. Otra manera de desacoplar la viscosidad de una dispersión de su nivel de sólidos es usar una estructura de espuma para aumentar su viscosidad al tiempo que se mantiene un nivel de sólidos constante.
Secado La composición de recubrimiento incorporada sobre o en, por ejemplo, el substrato, como se describe antes en la presente, puede secarse vía cualquier método de secado convencional.
Tales métodos de secado convencionales incluyen, pero no están limitados a, secado con aire, secado con horno de convección, secado con aire caliente, secado con horno de microondas, y/o secado con horno de infrarrojo.
La composición de recubrimiento incorporada sobre el substrato puede ser secada a cualquier temperatura; por ejemplo, puede secarse a una temperatura en el rango igual o mayor que la temperatura de punto de fusión del polímero base; o en la alternativa, puede secarse a una temperatura en el rango menor que el punto de fusión del polímero base. La composición de recubrimiento incorporada sobre el substrato puede ser secada a una temperatura en el rango de 25°C hasta 200°C, por ejemplo, 70°C hasta 100°C.
Secar la composición de recubrimiento incorporada sobre el substrato a una temperatura en el rango menor que la temperatura de punto de fusión del polímero base puede facilitar la formación de una película teniendo una fase de agente estabilizante continua con una fase de polímero base discreta dispersa en la misma.
Secar la composición de recubrimiento incorporada sobre el substrato a una temperatura en el rango mayor que la temperatura de punto de fusión del polímero base puede facilitar la formación de una película teniendo una fase de polímero base continua con una fase de agente estabilizante discreta dispersada en la misma.
En algunas modalidades, existe un segundo secado que está a una temperatura que es mayor que el primer secado. Por ejemplo, la primera temperatura de secado puede ser a 70°C y el segundo secado a 100°C.
Métodos de prueba (1) Prueba de clasificación a mano para propiedades táctiles (Prueba IHR): La Prueba de clasificación a mano (IHR) es una valoración básica de sensación en mano de tramas fibrosas y valora atributos tales como suavidad y rigidez. Puede proporcionar una medida de capacidad de generalización a la población de consumidores.
La prueba de suavidad involucra evaluar la sensación aterciopelada, sedosa o vellosa de la muestra de tisú cuando se frota entre el pulgar y los dedos. La prueba de rigidez involucra reunir una muestra plana en una mano y mover la muestra alrededor en la palma de la mano al arrastrar los dedos hacia la palma y evaluar la cantidad de bordes puntiagudos, rígidos o agrietados y picos sentidos.
Los datos de clasificación generados para cada código de muestra por el panel son analizados usando un modelo de regresión de peligros proporcionales. Este modelo asume mediante computación que el panelista procede a través del procedimiento de clasificación desde el atributo más alto siendo valorado al atributo más bajo. Los resultados de prueba de suavidad y rigidez son presentados como valores de posibilidades logarítmicos. Las posibilidades logarítmicas son el logaritmo natural de las proporciones de riesgo que son estimadas para cada código a partir del modelo de regresión de peligros proporcionales. Las posibilidades logarítmicas más grandes indican que el atributo de interés es percibido con mayor intensidad.
El IHR es empleado para obtener una valoración holística de suavidad y rigidez, o para determinar si las diferencias de producto son humanamente perceptibles. Este panel es entregado para proporcionar valoraciones de manera más precisa que lo que un consumidor no entrenado promedio pudiera proporcionar. La IHR es útil para obtener una lectura rápida en cuanto a si un cambio de proceso es humanamente detectable y/o afecta la percepción de suavidad o rigidez, como se compara con un control. La diferencia de los Datos de suavidad de IHR entre una trama tratada y una trama de control refleja el grado de mejora de suavidad. Debido a que los resultados de IHR son expresados en posibilidades logarítmicas, la diferencia en suavidad mejorada es realmente mucho más significativa que lo que los datos indican. Por ejemplo, cuando la diferencia de los datos de IHR es 1, realmente representa 10 veces (101 = 10) de mejora en la suavidad global, o 1.000% de mejora sobre su control. Para otro ejemplo, si la diferencia es 0.2, representa 1.58 veces (100,2 = 1.58) o una mejora de 58%.
Los datos de la IHR también pueden ser presentados en formato de clasificación. Los datos pueden ser usados generalmente para hacer comparaciones relativas dentro de pruebas ya que una clasificación de producto es dependiente de los productos con los cuales es clasificado. Las comparaciones entre pruebas pueden hacerse cuando al menos un producto es probado en ambas pruebas. (2) Prueba de volumen de hoja El volumen de hoja es calculado como el cociente del calibre de hoja de una hoja fibrosa acondicionada, expresada en mieras, dividida por el peso de base acondicionada, y expresado en gramos por metro cuadrado. El volumen de hoja resultante es expresado en centímetros cúbicos por gramo. De manera más específica, el calibre de hoja es el espesor representativo de una hoja simple medida de acuerdo con los métodos de prueba TAPPI T402 "Acondicionamiento estándar y atmósfera de prueba para papel, cartón, hojas de pulpa hechas a mano y productos relacionados" y T411 om-89 "Espesor (calibre) de papel, cartón y cartón combinado" con la Nota 3 para hojas apiladas. El micrometro usado para realizar T411 om-89 es un probador de calibre de tisú Emveco 200-A disponible de Emveco, Inc., Newberg, Oregon. El micrometro tiene una carga de 2 kilo-Pascales, un área de pie de presión de 2500 milímetros cuadrados, un diámetro de pie de presión de 56.42 milímetros, un tiempo de residencia de 3 segundos y una velocidad de reducción de 0.8 milímetros por segundo. (3) Fuerza de tensión promedio geométrica (GMT) Como se usa en la presente, la "fuerza de tensión promedio geométrica (GMT)" es la raíz cuadrada del producto de la fuerza de tensión de dirección de máquina multiplicada por la fuerza de tensión de dirección transversal. La "fuerza de tensión de dirección de máquina (MD)" es la carga pico por 3 pulgadas (76.2 mm) de ancho de muestra cuando una muestra es jalada a ruptura en la dirección de máquina. De manera similar, la "fuerza de tensión de dirección transversal (CD)" es la carga pico por 3 pulgadas (76.2 mm) de ancho de muestra cuando la muestra es jalada a ruptura en la dirección transversal. El "estiramiento" es el porcentaje de alargamiento de la muestra en el punto de ruptura durante la prueba de tensión. El procedimiento para medir la fuerza de tensión es como sigue.
Las muestras para prueba de fuerza de tensión son preparadas al cortar una tira larga de 3 pulgadas (76.2 mm) de ancho por 5 pulgadas (127 mm) en la orientación de dirección de máquina (MD) o dirección transversal (CD) usando un cortador de muestra de precisión JDC (Thwing-Albert Instrument Company, Philadelphia, PA, Modelo No. JDC 3-10, serial no. 37333). El instrumento usado para medir la fuerza de tensión es una Estación de trabajo de prueba de material MTS Systems Insight 1. El programa de adquisición de datos es MTS TestWorks® 4 (MTS Systems Corpo., 14000 Technology Drive, Edén Prairie, MN 55344). La celda de carga es seleccionada de ya sea un máximo de 50 Newtons o 100 Newtons (celda de carga S-Beam TEDS ID), dependiendo de la fuerza de la muestra siendo probada, de manera que la mayoría de valores de carga pico caen entre 10-90% del valor de escala completa de celda de carga. La longitud de medición entre mandíbulas es 4 ± 0.04 pulgadas (101.6 ± 1 mm). Las mandíbulas son operadas usando acción neumática y son recubiertas con hule. El ancho de cara de agarre mínimo es 3 pulgadas (76.2 mm) y la altura aproximada de una mandíbula es 0.5 pulgadas (12.7 mm). La velocidad de cruceta es 10 ± 0.4 pulgadas/min (254 ± 1 mm/min), y la sensibilidad a ruptura es fijada a 65%. Los datos son registrados a 100 hz. La muestra es colocada en las mandíbulas del instrumento, centradas tanto vertical como horizontalmente. La prueba es iniciada entonces y termina cuando el espécimen se rompe. La carga pico es registrada como la "fuerza de tensión MD" o la "fuerza de tensión CD" del espécimen. Al menos seis (6) especímenes representativos son probados para cada producto u hoja, tomados "como es" y el promedio aritmético de todas las pruebas de especímenes individuales es la fuerza de tensión MD o CD para el producto u hoja. Los resultados de prueba de fuerza de tensión son reportados en unidades de gramos-fuerza (gf). (4) Prueba de viscosidad La viscosidad es medida usando un viscosímetro Brookfield, modelo RVDV-II + , disponible de Brookfield Engineering Laboratories, Middleboro, MA. Las mediciones son tomadas a temperatura ambiente (23 C), a 100 rpm, con ya sea huso 4 o huso 6, dependiendo de la viscosidad esperada. Las mediciones de viscosidad son reportadas en unidades de centipoises (cP).
Ejemplo 1 El siguiente ejemplo ilustra la presente invención pero no pretende limitar el alcance de la invención. El siguiente ejemplo de la presente invención demuestra cómo diferentes PODs afectan el desempeño y propiedades de un substrato ejemplar, tal como tisú de baño UCTAD (secado con aire a través no crepado).
Haciendo referencia a la Tabla 1, hubo tres productos de tisú comerciales, un tisú de baño UCTAD de experimento y 22 códigos de muestra para el estudio de panel sensorial. Todos los códigos listados en la Tabla 1 fueron arreglados desde el mayor al menor en términos de su clasificación de suavidad (valores de suavidad de posibilidades logarítmicas) de este estudio. La clasificación de significancia fue a 95% de confianza. Solo un código, tisú facial KLEENEX con loción, es un producto de tisú facial, el cual tiene POD crepado sobre su superficie. El resto de los demás códigos son tisús de baño UCTAD. Los tisús de baño tienen un peso base y estructura diferentes del tisú facial. Por lo tanto, el tisú facial KLEENEX es usado solo como un punto de referencia. Otros dos productos de tisú de baño comerciales, COTTONELLE ULTRA y COTTONELLE, tienen una estructura de tisú similar y morfología de superficie pero fueron ya sea tratados mediante químicos diferentes, tales como loción, o tuvieron un peso base diferente. El control fue un tisú de baño UCTAD producido de manera experimental. El control también fue procesado mediante el proceso PMSP, significando que experimentó la máquina de recubrimiento PMSP sin adición de superficie de POD alguna. Los 22 códigos de muestra fueron producidos al recubrir la superficie del tisú de baño UCTAD producido experimentalmente con diferentes PODs a diferentes condiciones de proceso usando la unidad de recubrimiento PMSP (FIG. 3). Por lo tanto, cualquier suavidad y otra mejora de propiedad mecánica del recubrimiento de superficie son comparadas con el código de Control. Los resultados muestran que sin importar cuáles son las químicas de POD, el recubrimiento de superficie de POD mediante tecnología de PMSP mejora la suavidad de tisú cuando su nivel de adición del químico está alrededor de 0.5% hasta 1.5%.
Tabla 1. Resultados de panel sensorial de todos los códigos O O t- o * Porcentaje de AFFINITY especifica la cantidad de AFFINITY en una mezcla de AFFINITY/PRIMACOR. Por ejemplo, si hay 60% de AFFINITY en la mezcla, entonces existe un 40% de PRIMACOR en la muestra. El porcentaje es para una mezcla seca solamente, y no incluye agua.
** Porcentaje de sólidos representa cuánto peso seco de contenido de sólidos (AFFINITY + PRIMACOR) está en la POD.
La Tabla 2 lista parte de los códigos de la Tabla 1, los cuales fueron todos recubiertos en superficie con POD con la misma proporción de AFFINITY/PRIMACOR (60/40% en peso). En esta tabla, la suavidad (Posibilidades logarítmicas así como propiedades mecánicas (GMT) de los tisús tratados son dependientes de varios factores, tales como porcentaje de sólidos, viscosidad, tamaño de partícula de dispersión y temperatura de calentamiento. En general, GMT tiende a ser ligeramente intensificado por el recubrimiento de superficie de POD, significando que el recubrimiento hará más fuerte el tisú tratado. Los efectos de porcentaje de sólidos y viscosidad sobre la suavidad son similares. Cuando el porcentaje de sólidos o viscosidad de POD es demasiado bajo, (por ejemplo, Códigos 21 y 22, los cuales tienen porcentaje de sólidos y viscosidad en un rango de 35% a 37% y 60 a 70 cP, respectivamente), la mejora de suavidad no fue significativa debido a la penetración de la mayoría de POD en la estructura de celulosa de tisú. Conforme ambos parámetros aumenta, la suavidad es intensificada, indicando que más POD es capaz de permanecer en la superficie del tisú tratado. Sin embargo, la mejora no sigue una relación lineal. Cuando una POD tiene porcentaje de sólidos o viscosidad demasiado altos, (es decir, Muestra 16), su mejora puede ser reducida ligeramente. Se cree que esto puede ser provocado por cobertura no uniforme de POD en la superficie de tejido debido a la viscosidad extremadamente alta. Es posible de que el tamaño de partícula de dispersión debería ser un factor que afecte el porcentaje de POD que permanece en la superficie. Sin embargo, en este estudio, no fue posible producir un amplio rango del cambio de tamaño de partícula. Sin embargo, en general, mientras más grande es el tamaño de partícula de dispersión, más significativa es la mejora de suavidad de tisú. Se encontró que secado a alta temperatura no es necesario para ganar mejora de suavidad, pero intensifica significativamente el efecto. Esto es demostrado por una comparación de muestra cabeza-a-cabeza entre la Muestra 1 y Muestra 14, y Muestra 5 y Muestra 18.
) O Tabla 2. Resultados de panel sensorial de códigos teniendo la misma proporción de AFFINITY/PRIMACOR En la Tabla 3, otros factores son revisados: proporción AFFINITY/PRIMACOR y una versión molecular baja de AFFINITY (es decir, EG 8200 vs GA 1900). Conforme la proporción de AFFINITY/PRIMACOR cambia desde 60/40 hasta 80/20 y 90/10, se nota que la mejora de suavidad es intensificada cuando las viscosidades están relativamente cercanas (Muestras 21, 9 y 2). Esto indica que AFFINITY impacta la mejora de suavidad más que PRIMACOR. Existe un efecto de viscosidad similar sobre la mejora de suavidad para una proporción de AFFINITY/PORIMACOR a 80/20 (Muestras 9 vs. 6). Mientras mayor es la viscosidad, más mejora en suavidad tiene el tisú tratado. Sin embargo, para POD con una proporción de AFFINITY/PRIMACOR a 90/10, el efecto de viscosidad sobre mejora de suavidad no está claro (Muestras 2, 13 y 1 5). Se observó que durante el proceso de recubrimiento, cuando la proporción llegó tan alta como 90/10, la estabilidad de POD es mayormente reducida debido a insuficiente PRIMACOR. El PRIMACOR actúa como un emulsificante para estabiliza la dispersión. Cuando la viscosidad de POD es mayor, la inestabilidad es intensificada. Esto provoca que parte de la dispersión precipite e impacto más negativamente la uniformidad de recubrimiento de superficie y morfología.
GA 1900 es una versión de menor peso molecular de AFFINITY. Para esos códigos especificados como GA 1900, las dispersiones se hicieron al mezclar GA 1900 como AFFINITY para reemplazar EG 8200 con PRIMACOR. Hubo dos proporciones de AFFINITY/PRIMACOR para GA 1900 POD: 80/20 y 60/40. En general, no existe beneficio alguno para usar GA 1900 en comparación con EG 8200. Por ejemplo, a una proporción de 60/40 AFFINITY/PRIMACOR, EG 8200 puede tener una mejor mejora de suavidad sobre GA 1900 a una menor viscosidad (Muestras 5 vs. 7 y Muestras 8 vs. 11). El mismo efecto fue encontrado para POD con una proporción de AFFINITY/PRIMACOR de 80/20 (Muestras 9 vs. 10).
O I» o Ui Tabla 3. Resultados de panel sensorial de códigos teniendo las diferentes proporciones AFFINITY/PRIMACOR y diferente AFFINITY o Ejemplo 2 El siguiente ejemplo ilustra el efecto de contenido de PRIMACOR sobre viscosidad de POD y además, la sensación de mano de las tramas de superficie recubierta. Tres tipos de PODs fueron elegidas con un contenido e PRIMACOR a 40%, 20% y 10% y un contenido de AFFINITY a 60%, 80% y 90%, respectivamente. Un amplio rango de viscosidades de estos tres tipos de POD fue producido y se recubrió la superficie sobre el tisú de baño UCTAD usando la unidad de recubrimiento de prensa de tamaño pre-medido (FIG. 5).
Los tisús de baño tratados fueron sentidos a mano de acuerdo con el método de prueba IHR /supra). Estos resultados de prueba a mano son listados en la Tabla 4. En la Tabla 4, aquéllas casillas con números en negritas indican que la mejora de suavidad del tisú de baño secado con aire a través no crepado (UTAD") tratado con la POD. La POD es aplicada a las tramas con el propósito de mejora de suavidad. La POD permanece en la superficie de trama y puede sentirse por la mano del usuario. A partir de la Tabla 4, puede concluirse que cualquier POD con diferentes proporciones de material AFFINITY/PRIMACOR demuestran todos una tendencia: cuando su viscosidad es baja, el material de AFFINITY/PRIMACOR tiende a penetrar en la estructura interna de trama y no puede sentirse por la mano del usuario. Conforme la viscosidad aumenta a un nivel crítico, por ejemplo 760 cps para la POD con una proporción de AFFINITY a PRIMACRO 60/40, AFFINITY/PRIMACOR permanece principalmente en la superficie del UCTAD tratado debido a la resistencia a fluir hacia la estructura de trama provocado por alta viscosidad. Esto permanece igual cuando su viscosidad es incrementada adicionalmente.
El nivel crítico de la viscosidad es llamado Viscosidad crítica. Para cualquier dispersión de POD, si la viscosidad es mayor que la Viscosidad crítica, los componentes poliméricos de la POD permanecerán en la superficie de la trama y después del tratamiento, la química de recubrimiento puede sentirse por las manos del usuario. Sin embargo, también puede concluirse que conforme la proporción de AFFINITY a PRIMACOR es incrementada, el valor de viscosidad crítica es realmente reducido.
Se sabe que PRIMACOR actúa como un agente estabilizante en la POD y ayuda a estabilizar las partículas dispersantes de AFFINITY en la dispersión. Conforme el contenido de PRIMACOR es reducido, el polvo emulsificante de la dispersión también es reducido. Esto resulta en partículas dispersantes de AFFINITY más grandes en la dispersión. Las partículas de AFFINITY más grandes tienden a ser más capaces de permanecer en la superficie de trama. Por lo tanto, la necesidad de tener una dispersión de viscosidad alta es correspondientemente reducida. Así, el valor de viscosidad crítica es reducido. La FIG. 4 muestra viscosidades críticas graficadas contra el contenido de PRIMACOR de POD. Dejemos que y represente la viscosidad crítica (cP), mientras que x representa el porcentaje de PRIMACOR en POD calculado sin agua. Una ecuación empírica de y=40e° 07 es obtenida mediante regresión lineal de los datos en la Tabla 4. Esta ecuación puede ser usada para predecir el valor de viscosidad crítica a un nivel de emulsificante dado de una dispersión. La POD permanecerá en la superficie de una trama si es recubierta en la trama con una viscosidad por arriba de la línea curva definida por y=40e007 .
Las secciones en negritas en la Tabla 4 representan un rango de viscosidad dentro del cual la POD será capaz de permanecer en la superficie de una trama después de recubrir la superficie. Para cualquier dispersión, usualmente incluye al menos tres componentes: un elemento hidrofóbico similar a AFFINITY en POD, agente estabilizante (o agente dispersante) similar a PRIMACOR en POD, y agua. Para cualquier dispersión, si el contenido de agente estabilizante es conocido, la ecuación empírica descrita antes puede ser usad para seleccionar una viscosidad adecuada para alcanzar la estructura recubierta de esta invención.
Tabla 4. Efecto de resultados de sensación en mano (IHR) de UCTAD tratado en superficie con POD con diferentes viscosidades y composiciones químicas 'Sin calor indica que el secado tuvo lugar a temperatura ambiente.
'*Con calor indica una temperatura de secado de 120°C.
Estas y otras modificaciones y variaciones para la presente invención pueden ser practicadas por aquéllos de habilidad ordinaria en la técnica, sin apartarse del espíritu y alcance de la presente invención, el cual es expuesto de manera más particular en las reivindicaciones anexas. Además, se debería entender que aspectos de las diversas modalidades pueden ser intercambiados tanto en todos como en partes. Además, aquéllos de habilidad ordinaria en la técnica apreciarán que la descripción anterior es a manera de ejemplo solamente, y no pretende limitar la invención así descrita adicionalmente en tales reivindicaciones anexas.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Un método para aplicar una composición de aditivo a un producto de trama que comprende: (a) presentar un substrato teniendo una primera superficie y una segunda superficie Opuesta, comprendiendo el substrato menos de 50% de fibras celulósicas; (b) aplicar una composición de aditivo en la forma de una dispersión sobre al menos la primera superficie del substrato, en donde la composición de aditivo tiene una viscosidad igual o mayor que un valor calculado por una ecuación de y = 40 e° 07x, en donde y representa viscosidad en una unidad de centipoises, y x es un porcentaje del contenido de emulsificante calculado sin agua; y (c) secar el substrato después del paso de aplicar la composición de aditivo.
2. El método de la reivindicación 1, en donde la composición de aditivo comprende una dispersión de poliolefina.
3. El método de la reivindicación 1, en donde dicha composición de aditivo comprende una dispersión teniendo partículas con un diámetro de tamaño de partícula promedio en el rango de 0.1 a 5 mieras.
4. El método de la reivindicación 1, en donde la dispersión tiene un nivel de sólidos de 30 a 60%.
5. El método de la reivindicación 1, en donde el paso de secar el substrato es realizado a 25°C.
6. El método de la reivindicación 1, en donde el paso de secar el substrato está a una temperatura de secado en el rango desde 70°C hasta 100°C.
7. El método de la reivindicación 1, en donde dicho substrato tiene un volumen de menos de 3 cc/g.
8. El método de la reivindicación 1, en donde el paso de aplicar la dispersión en al menos la primera superficie del substrato es logrado al atomizar sobre el substrato, extruir sobre el substrato, espumar sobre el substrato o imprimir sobre el substrato.
9. El método de la reivindicación 1, en donde la composición de aditivo no penetra exhaustivamente una superficie del substrato.
10. Un método para aplicar una composición de aditivo a un substrato que comprende: (a) presentar un substrato teniendo una primera superficie y una segunda superficie opuesta, comprendiendo la trama menos de 50% de fibras celulósicas; y (b) aplicar una composición de aditivo en la forma de una dispersión en al menos la primera superficie del substrato sin penetrar exhaustivamente el substrato, en donde la composición de aditivo tiene una viscosidad igual o mayor que un valor calculado mediante una ecuación de y = 40 e° 07x, en donde y representa viscosidad en una unidad de centipoises, y x es un porcentaje del contenido de emulsificante calculado sin agua; y en donde la composición de aditivo comprende partículas teniendo un diámetro de tamaño de partícula promedio en el rango de 0.1 a 5 mieras, y un nivel de sólidos de 30 a 60%; y (c) secar el substrato.
11. Un artículo que comprende: un substrato que comprende más de 50% de fibras celulósicas; y una composición de aditivo que es impresa sobre el substrato; en donde la composición de aditivo comprende una poliolefina; y en donde la composición de aditivo comprende una pluralidad de partículas que no penetran exhaustivamente el substrato.
12. El artículo de la reivindicación 11, en donde la GMT es ±20% aquélla del artículo sin tratar.
13. El artículo de la reivindicación 11, que tiene una diferencia de suavidad en comparación con el artículo sin tratar mayor que al menos 0.2 de acuerdo con la Prueba de clasificación a mano para propiedades táctiles como se define en la presente.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8916012B2 (en) 2010-12-28 2014-12-23 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method of making substrates comprising frothed benefit agents
US10233296B2 (en) 2013-05-30 2019-03-19 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method of forming creped thin film-like structures from frothed chemistry
MX2016007471A (es) * 2013-12-17 2016-08-03 Kimberly Clark Co Materiales no tejidos estirables.
JP6575338B2 (ja) * 2015-12-08 2019-09-18 日油株式会社 衛生紙用柔軟剤
US10487452B1 (en) * 2017-01-26 2019-11-26 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Treated fibers and fibrous structures comprising the same
US12421358B2 (en) 2020-09-08 2025-09-23 Lg Chem, Ltd. Polymer film, preparation method thereof, and polymer film laminate comprising the same
TWI848854B (zh) * 2023-11-13 2024-07-11 南亞塑膠工業股份有限公司 塗佈珠光紙及其製造方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4076698A (en) 1956-03-01 1978-02-28 E. I. Du Pont De Nemours And Company Hydrocarbon interpolymer compositions
CA849081A (en) 1967-03-02 1970-08-11 Du Pont Of Canada Limited PRODUCTION OF ETHYLENE/.alpha.-OLEFIN COPOLYMERS OF IMPROVED PHYSICAL PROPERTIES
US4100324A (en) 1974-03-26 1978-07-11 Kimberly-Clark Corporation Nonwoven fabric and method of producing same
US4599392A (en) 1983-06-13 1986-07-08 The Dow Chemical Company Interpolymers of ethylene and unsaturated carboxylic acids
US4818464A (en) 1984-08-30 1989-04-04 Kimberly-Clark Corporation Extrusion process using a central air jet
US4988781A (en) 1989-02-27 1991-01-29 The Dow Chemical Company Process for producing homogeneous modified copolymers of ethylene/alpha-olefin carboxylic acids or esters
US5272236A (en) 1991-10-15 1993-12-21 The Dow Chemical Company Elastic substantially linear olefin polymers
CA2048905C (en) 1990-12-21 1998-08-11 Cherie H. Everhart High pulp content nonwoven composite fabric
US5278272A (en) 1991-10-15 1994-01-11 The Dow Chemical Company Elastic substantialy linear olefin polymers
CA2125246C (en) 1993-06-07 2001-07-03 Junichi Imuta Transition metal compound and olefin polymerization catalyst using the same
US6525157B2 (en) 1997-08-12 2003-02-25 Exxonmobile Chemical Patents Inc. Propylene ethylene polymers
US5938437A (en) 1998-04-02 1999-08-17 Devincenzo; John Bony anchor positioner
AU4965299A (en) 1998-07-02 2000-01-24 Exxon Chemical Patents Inc. Propylene olefin copolymers
AU6915200A (en) 1999-08-19 2001-03-13 Procter & Gamble Company, The Die head having movable lip
US6960635B2 (en) 2001-11-06 2005-11-01 Dow Global Technologies Inc. Isotactic propylene copolymers, their preparation and use
AU2004304701B2 (en) 2003-12-20 2011-07-07 Lloyd (Scotland) Limited Body protecting device
US7858706B2 (en) 2004-03-17 2010-12-28 Dow Global Technologies Inc. Catalyst composition comprising shuttling agent for ethylene multi-block copolymer formation
US7608668B2 (en) 2004-03-17 2009-10-27 Dow Global Technologies Inc. Ethylene/α-olefins block interpolymers
US7837831B2 (en) * 2005-12-15 2010-11-23 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Tissue products containing a polymer dispersion
ZA200806140B (en) * 2005-12-15 2009-12-30 Dow Global Technologies Inc Improved cellulose articles containing an addictive composition

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