MXPA99004648A - Produccion de productos de papel suave de fibras celulosicas asperas - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un producto de papel sanitario que incluye una estructura fibrosa sin tejido tratada con surfactante, en reposo húmedo que incluye fibrasásperas de pulpa que por lo menos una porción contiene aceite y tiene una carga y energía bajas de trituración de copa similar a la de una estructura fibrosa idéntica que carece de tratamiento con surfactantes.

Description

PRODUCCIÓN DE PRODUCTOS DR PftpEL .SUAVE DE FIBRAS^CELULÓSICAS ÁSPERAS REFERENCIA CRUZADA PARA SOLICITUDES ASOCIADAS La presente es una Continuación en parte de la solicitud de Patente de Estados Unidos Serie No. 08/889,001, presentada el 7 de julio de 1997, que es continuación de la solicitud de Patente de Estados Unidos Serie No. 08/753,462, presentada el 25 de noviembre de 1996, que es una continuación de parte de la solicitud de Patente de Estados Unidos Serie No. 08/547,745, presentada el 26 de octubre de 1995, que es una continuación en parte de la solicitud de Patente de Estados Unidos Serie Número 08/268,232, presentada el 29 de junio de 1994.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En los procesos típicos de fabricación de papel, existe una correlación general entre la aspereza y la suavidad o sensación al tacto del producto de papel resultante.

Fibras caras de alta calidad co o las fibras blanqueadas del papel kraft de madera blanda del norte son finas, flexibles y se usan para producir papeles muy delgados suaves, convenientes. En contraste, la producción mecánica de pulpa de maderas blandas produce fibras de alto rendimiento, ásperas, tiesas que se usan típicamente para hacer papel periódico.

Las fibras residenciales incluyen típicamente periódicos reciclados. Los periódicos contienen una preponderancia de fibras ásperas de alto rendimiento, típicamente fibras de pulpa mecánica a la piedra (SGW, por sus siglas en inglés) , de pulpa termomec---nica (TMP, por sus siglas en inglés) y/o pulpa quimicotermorr-ecSnica (CTMP, por sus siglas en inglés) . Las fibras ásperas de papel periódico se por lo general muy refinadas para causar fracturas y fibrilaciones que ayudan a dar resistencia al periódico resultante. Ese refinamiento cambia la soltura de la fibra áspera de fibras de "mucha" soltura a fibras de "poca" soltura. Si esas fibras refinadas, de alto rendimiento, ásperas, hechas pulpa mecánicamente se usaran en un proceso de fabricación de papeles muy delgados, la hoja resultante no sería suave, y por lo tanto mucho menos conveniente para papeles muy delgados .

Otra desventaja para usar periódicos reciclables u otras fibras recicladas es que, típicamente, la absorbencia se pierde después de reciclarlas debido al proceso de secado de las mismas. En consecuencia, estas fibras recicladas no son convenientes para los papeles muy delgados.

Una reciente discusión a fondo de la relación entre la suavidad de los papeles muy delgados y la aspereza de la fibra se encuentra en la Patente de Canadá No. "2,076,615. No se ha tenido éxito en la producción de productos de papel sanitario de tipo papel muy delgado o toalla suave a partir de uña gran parte de fibras de alto rendimiento como pulpa de CTMP, TMP o SGW. De este modo, producir papeles muy delgados y toallas suaves por medio de reciclaje de periódicos viejos no ha tenido éxito en parte porque la fibra predominante en el papel periódico o en los periódicos viejos son fibras de poca libertad o soltura, ásperas, de alto rendimiento.

Otros factores que complican la producción de papeles muy delgados y toallas suaves a partir "de periódicos reciclados son problemas en la operación de las máquinas de papel por drenaje deficiente de las fibras de poca soltura y problemas con los finos y demás sustancias que se acumulan en el sistema de agua de la máquina de papel (aguas coladas) . Estos materiales dificultan arrugar la hoja de papel muy delgado en el cilindro de secado Yankee, y por lo tanto se necesita operar la máquina de papel en condiciones que no fomentan máxima suavidad.

El reciclaje convencional de periódicos/papel periódico para obtener fibras comparables al tipo de las que se usan para hacer originalmente el papel periódico se conocen en la técnica como "destinte" y típicamente incluye elaboración de pulpa, lavado, filtrado, limpieza centrífuga, solubilización de contaminantes insolubles (por lo general por medio de potentes tratamientos corrosivos) , lavado y blanqueado de fibras para neutralizar "los efectos de amarillamiento de tratamientos corrosivos.

El primer paso en el reciclado convencional de periódicos viejos es separar el papel en fibras individuales en agua para formar una lechada de pulpa. La sosa cáustica se agrega para facilitar la solubilización y separación de contaminantes de las fibras. Después de esto se quitan las tintas y contaminantes de las fibras mediante la combinación de varios pasos de proceso como filtración, limpieza centrífuga, lavado, flotación y similares. Los pasos de filtración y limpieza centrífuga quitan contaminantes grandes como sujetadores de papel, grapas, plásticos, etc. El objetivo principal de los pasos de lavado y flotación es suspender los contaminantes, como ceniza y tintas, en el agua y quitarlos de las fibras .

Desgraciadamente debido al uso de sosa cáustica en el tratamiento corrosivo que facilita la remoción del contaminante, se presenta algo de amarillamiento en las fibras. Después o durante el tratamiento de sosa cáustica y lavado, las fibras por lo general se blanquean "para neutralizar este efecto producido por la sosa cáustica o para fabricar mejores fibras con mayor brillantez que las fibras del papel original de desperdicio. Las fibras limpias, descontaminadas y blanqueadas se mezclan con fibras vírgenes y después se usan en un proceso de elaboración de papel para el que las propiedades de las mismas son adecuadas. Debido a las fibras de inicio son de tipo papel periódico (es decir, ásperas, de poca soltura y poca brillantez) , esas fibras recicladas se reutilizan con mayor frecuencia para elaborar papel periódico blanco. Su aspereza excesiva y poca soltura las hacen no adecuadas para elaborar papeles muy delgados suaves a menos que se mezclen con una mayor parte de fibras de calidad superior como la pulpa blanqueada de papel kraft de maderas blandas del norte. Desafortunadamente, estas fibras de calidad superior tienden a ser más caras, por lo que elevan el costo del producto final .

La reducción convencional en pulpa de periódico usado para obtener fibra de papel periódico recielado se hace típicamente -en un reductor de pulpa de mucha fricción en una consistencia de 4-18% y a 90°F-160°F durante 20 a 60 minutos, dependiendo del tipo exacto de papel desperdicio que se procesa. La sosa cáustica u otras sustancias alcalinas como el silicato de sodio se usan comúnmente para elevar el pH de la lechada de pulpa a pH 9-10 para auxiliar la separación de las fibras (desfibración) y además para soltar las tintas y separar la suciedad de la fibra. En un pH alcalino, los aceites vegetales de las tintas se saponifican, mientras que los aceites minerales se emulsionan mediante la combinación del pH alcalino y el jabón, todo lo cual facilita la remoción de los aceites durante el lavado. Como ayuda adicional en la separación de las tintas de la fibra, generalmente se agrega un auxiliar surfactante para destinte (para grados superiores de pH) .

El paso de sosa cáustica en los procesos de reciclaje de papel periódico usado para obtener fibras de calidad muy limpias ocasiona que las fibras se hinchen y esto solubiliza muchos componentes. Además de saponificar los aceites de impresión con base vegetal, la sosa cáustica saponifica ácidos naturales orgánicos que son típicos de los periódicos usados para producir los jabones correspondientes de los materiales que pueden saponificarse. Los aceites vegetales y ásidos orgánicos saponificados que así se forman ayudan en la remoción de otros contaminantes de las fibras, como los aceites para impresión no saponificables (aceite mineral) . Estas sustancias después son removidas de las fibras por medio de lavado y/o flotación posterior al tratamiento con sosa cáustica.

Una empresa importante de reciclaje de periódicos usados, Garden State Paper, en artículos periodísticos recientes, uno titulado "The Big ?D' : Getting Rid of the Ink in Recycled Fiber" (La Gran ?D' : Deshaciéndose de la Tinta en Fibra Reciclada) , que aparece en el diario Paper Age, Reciclaje Anual 1991, en las páginas 23 y 50, y el otro artículo titulado "Recycling From the Newsprint Perspective" (Reciclaje desde la Perspectiva del Papel Periódico) , en las páginas 9, 12 y 13 del mismo Reciclaje Anual 1991, (diario Paper Age, Reciclaje Anual 1991) , describe sus procesos de reciclaje y destinte de limpieza y filtración que sigue por medio de una serie de 3 lavados que se facilitan por la adición de químicos para emulsionar los aceites y resinas de impresión. De nuevo este proceso ayuda a quitar, lo más que se pueda, los compuestos de la tinta de impresión, incluyendo los aceites. Esto es importante en especial porque la fibra reciclada de papel periódico se hace papel periódico blanco que no tendría la brillantez o resistencia adecuadas si no se" quitaran los componentes de la tinta.

Existe una necesidad que se siente hace mucho y que no se ha satisfecho por un producto de papel suave hecho de fibras de alto rendimiento, ásperas. También existe una necesidad de un proceso económico y práctico para tratar estas fibras de manera que sean adecuadas para elaborar productos de papel suave. Esta necesidad también se extiende a un proceso para dar tratamiento a fibras de periódicos/papel periódico de manera que sean adecuadas para elaborar productos de papel suave así como productos de papel suave que contengan esas fibras tratadas. Además, existe una necesidad para hacer productos de gran absorbencia a partir de fibras ásperas recicladas.

DEFINICIONES Como se usa en la presente, el término "tela no tejida" denomina una tela que tiene una estructura de fibras o hilos individuales que se intercalan formando una matriz, pero sin una manera repetitiva identificable. Las telas no tejidas se formaron, en el pasado, por una variedad de procesos conocidos para los expertos de la técnica como, por ejemplo, fusión con soplado, unión con hilado, moldeado en húmedo y diversos procesos " de unión de tela portamodelo.

Como se usa en la presente, el término "tela unida con hilos" denomina una tela de fibras y/o hilos de diámetro pequeño que se forman por medio de moldeo por inyección de un material termoplástico fundido en hilos de una pluralidad de capilares finos, generalmente circulares en una hilera reduciendo rápidamente el diámetro de los hilos extruídos, por ejemplo, mediante extracción de líquidos no eductivos o eductivos o por medio de otros mecanismos de unión con hilado muy conocidos. La producción de telas no tejidas unidas con hilado se ilustra en patentes como Appel, y subsiguientes. Patente de Estados Unidos No. 4,340,563.

Como se usa en la presente, el término "fibras de fusión con soplado" denomina las fibras que se forman por medio de moldeo por inyección de un material termoplástico fundido a través de una pluralidad de capilares finos de matriz, generalmente circulares en hebras o hilos fundidos en una corriente de gas de alta velocidad (el aire) que minimiza la reducción del diámetro de los hilos de material termoplástico fundido, que puede usarse para diámetro de microfibra. Después de esto, las fibras de fusión con soplado son transportadas por la corriente de gas de alta velocidad y son depositadas en una superficie de recolección para formar una tela de fibras con fusión y soplado descargadas al azar. El proceso de fundido con soplado es muy conocido y se describe en diversas patentes y publicaciones que incluyen el Reporte NRL 4364, "Manufacture of Super-Fine Organic Fibers" (Fabricación de Fibras Orgánicas Super Finas) de V.A. Wendt, E.L. Boone y C.D. Flu-tiarty; el Reporte NRL 5265, "An Improved Device for the Formation of Super-Fine Thermoplastic Fibers" (Mecanismo Mejorado para Formación de Fibras Termoplástisas Super Finas) de K.D. Lawrence, R.T. Lukas y J.A. Young; y la Patente de Estados Unidos No. 3,849,241, emitida el 19 de noviembre de 1974, para Buntin, y subsiguientes.

Como se usa en la presente, el término "microfibras" significa las fibras de diámetro pequeño que no tienen un diámetro promedio mayor que 100 mieras, por ejemplo, un diámetro de 0.5 mieras a 50 mieras, más ~especí icamente las microfibras también pueden tener un diámetro promedio de 1 miera a 20 mieras. Las microfibras que tienen un diámetro promedio de 3 mieras o menos por lo general se les denomina microfibras ultra finas. Una descripción de un proceso que ejemplifica la elaboración de microfibras ultra finas puede encontrarse en la Patente de Estados Unidos No. 5,213,881, de título "A Nonwoven Web With Improved Barrier Properties" (Tela No Tejida Con Propiedades de Protección Mejorada) .

Como se usa en la presente, el término "material fibroso celulósico" denomina una tela no tejida incluyendo fibras celulósicas (pulpa) que tiene una estructura de fibras individuales que están intercaladas, pero "no en una forma repetida identificable. Esas telas se formaron, en el pasado, por una variedad de procesos de fabricación sin tejido conocido por los expertos de la técnica como, por ejemplo, procesos de moldeo con aire, moldeo con agua y/o elaboración de papel. Los ejemplos de materiales fibrosos celulósicos incluyen papeles, papeles muy delgados, y similares. Esos materiales pueden ser tratados para impartir las propiedades adecuadas utilizando procesos como satinado, cresponado, punción hidráulica, maraña "hidráulica y similares. En general, el material fibroso celulósico puede prepararse de fibras de celulosa de fuentes sintéticas o fuentes como plantas de madera y sin madera. Las plantas de madera incluyen los árboles efímeros y de coniferas . Las plantas sin madera incluyen el algodón, lino, esparto, algodoncillo, paja? yute, cáñamo, bagazo. Las fibras de celulosa" pueden modificarse mediante varios tratamientos como por ejemplo térmicos, químicos y/o mecánicos . Se contempla que los materiales fibrosos celulósicos reconstituidos y/o sintéticos pueden usarse y/o mezclarse con otras fibras de celulosa del material fibroso celulósico. Estos también pueden ser materiales compuestos que contienen fibras celulósicas y una o más fibras y/o hilos no celulósicas . Una descripción de un material fibroso celulósico compuesto puede encontrarse en la Patente de Estados Unidos No. 5,284, 703.

Como se usa en la presente, el término -"pulpa" denomina el material fibroso celulósico que tiene como origen plantas de madera y sin madera. Las plantas" de madera incluyen los árboles efímeros y las coniferas. Las plantas sin madera incluyen el algodón, lino, esparto, algodoncillo, paja, yute, cáñamo, bagazo. La pulpa puede modificarse mediante varios tratamientos como, por ejemplo térmicos, químicos y/o mecánicos.

Como se usa en la presente, el término "dirección de máquina" es la dirección de un material paralelo a su sentido de conducción durante el procesamiento.

Como se usa en la presente, el término "dirección transversal" es el sentido de un material perpendicular a su dirección de máquina .

Como se usa en la presente, el término "trituración de copa" denomina una prueba que se usa para determinar la suavidad detectable, en particular la rigidez, de un material usando la carga máxima y las unidades de energía de una máquina de pruebas de índice constante de expansión (en lo sucesivo denominado "CRE" por sus siglas en inglés) .

Como se usa en la presente, el término "carga" denomina la fuerza, en unidades de peso, aplicada a un cuerpo. Las unidades de peso pueden registrarse en gramo-fuerza, que es la fuerza de una masa bajo la gravedad de la tierra y es análoga a las unidades inglesas de libra-fuerza. Hl término gramo-fuerza en lo sucesivo puede abreviarse "g£" .

Como se usa en la presente, el término "energía" denomina la fuerza por la distancia que se requirió para realizar el trabajo y puede registrarse en unidades de gramo-fuerza por milímetros, que en lo sucesivo puede abreviarse "g£mm" .

Como se usa en la presente, el término "tracción de dirección de máquina" (en lo sucesivo "MDT" por sus siglas en inglés) es la fuerza de ruptura de la dirección de la máquina que se necesita para romper un espécimen de uno o tres pulgadas de ancho y puede registrarse como gramo- fuerza.

Como se usa en la presente, el término "tracción de dirección transversal" (en lo sucesivo "CDT" por sus siglas en inglés) es la fuerza de ruptura de la dirección transversal que se necesita para romper un espécimen de una a tres pulgadas y puede registrarse como gramo- fuerza.

Como se usa en la presente, el término "peso base" (en lo sucesivo "BW" por sus siglas en inglés) es la masa por área de un espécimen y puede registrarse como gramo por metro cuadrado, que en lo sucesivo puede abreviarse "g/m2" .

Como se usa en la presente, el término "resistencia a la tracción normalizada" (en lo sucesivo "NTS" por sus siglas en inglés) es la medición de la resistencia de un material, por lo general una tela o tela no tejida, y puede registrarse como gramo- fuerza por metro cuadrado dividido entre gramo, que en lo sucesivo puede abreviarse "g£m/g" . Mientras más grande es la NTS más fuerte es el espécimen con el que se relaciona. La NTS se calcula por medio de la fórmula: NTS = (MDT*CDT) ° 5/BW Como se usa en la presente, el término "--Flexión Kawabata" denomina una prueba que se usa para evaluar la cantidad de resistencia que uno percibiría al manejar un material. Los resultados de esta prueba pueden expresarse como rigidez de flexión e histéresis de flexión.

Como se usa en la presente, el término "rigidez de flexión" denomina la resistencia de un material a ser doblado. Mientras más grande es el valor, se resiste más el material a ser doblado. El valor de rigidez puede expresarse en unidades de gramo-fuerza por centímetro cuadrado dividido entre centímetro, que en lo sucesivo puede abreviarse "g£cm2/cm" .

Como se usa en la presente, el término "histéresis de flexión" denomina la incapacidad de un material para" recuperarse al ser doblado. Mientras más grande es el valor de la histéresis, menor es la capacidad de recuperación del material. El valor de histéresis puede expresarse en unidades de gramo-fuerza por centímetro dividido entre centímetro, que en lo sucesivo puede abreviarse "g£cm/cm" .

Como se usa en la presente, el término "efecto de efecto de mecha" denomina una prueba que se usa para medir la velocidad en que un material absorbe líquido por medio de acción capilar. Los resultados de esta prueba pueden expresarse como efecto de efecto de mecha XY, efecto de efecto de mecha Z y efecto de mecha total .

Como se usa en la presente-, el término "efecto de mecha XY" denomina la rapidez en que un líquido se redistribuirá lejos del líquido fuente al equilibrio de la hoja y puede expresarse en gramos de líquido por gramo de material por segundo, que en lo sucesivo puede abreviarse como "g/g/s" .

Como se usa en la presente, el término "efecto de mecha Z" denomina la rapidez en que un líquido entra" en un material y es absorbido verticalmente desde el fondo a la parte superior del material . Efecto de mecha Z puede expresarse como gramos de líquido por gramo de material por segundo, que en lo sucesivo puede abreviarse como "g/g/s" .

Como se usa en la presente, el término "efecto de mecha total" denomina la cantidad total de líquido absorbido durante un periodo de tiempo determinado, y puede expresarse en gramos de líquido por gramos de material, que en lo sucesivo puede abreviarse como "g/g" .

Como se usa en la presente, el término "blanqueamiento" denomina un proceso donde se agrega blanqueador a las fibras, ocasionando la blancura y brillantez de las fibras.

Como se usa en la presente, el término "aspereza" es el peso por unidad de longitud de la fibra, expresado como miligramos por 100 metros. Típicamente, una fibra se considera áspera cuando tiene "un valor mayor a 12 miligramos por 100 metros. 1 Como se usa en la presente, el término "arrugado" denomina una superficie ondulada de un material, como papel. El ejemplo de un proceso para crear una superficie"" rizada incluye colocar una hoja de papel sobre la superficie de una máquina Yankee para secado y después quitar la hoja con un bisturí de doctor.

Como se usa en la presente, el término "sin arrugar" denomina un material que no tiene una superficie rizada.

Como se usa en la presente, el término "resma" denomina una unidad de área y se define como 2880 pies cuadrados de un material .

- - Como se usa en la presente, el término "papel de oficina" denomina un papel o fibra de impresión de desecho en un escenario típico de oficina. Típicamente, estos papeles incluyen papeles con por lo menos 80 por ciento- de grado superior, color blanco o con blanqueador que pueden reciclarse para crear productos de papel de calidad superior, c mo papel muy delgado. Sin embargo, algunos papeles de grado inferior, como placa de astillas y papeles con colores obscuros, así como algunos contaminantes, como adhesivos de fusión en caliente y grapas, pueden también estar presentes, pero no en un porcentaje mayor a 20 por ciento de la mezcla total.

Como se usa en la presente, el término "papel o fibra residencial mezclado" denomina la fibra recuperada de residencias como periódicos viejos, pulpa mecánica a la piedra y revistas. Típicamente, estas fibras incluyen hasta 75 por ciento de periódicos viejos y pulpa mecánica a la piedra, y hasta 10 por ciento de papel corrugado. Típicamente, estos papeles pueden-reciclarse para crear productos de papel de menor calidad, como cartones usados en las caj as de cereal comercial .

SÍNTESIS DE LA INVENCIÓN La presente invención señala las necesidades descritas arriba de proporcionar un método para modificar pulpa de tipo áspero de alto rendimiento en pulpas adecuadas para elaborar productos de tipo papel muy delgado suave. La pulpa de tipo áspero, poca soltura, de alto rendimiento también se encuentra en el papel periódico (es decir, periódicos) , y de acuerdo con la presente invención, puede modificarse para producir productos de papel muy delgado suave reteniendo o agregando ciertos tipos de aceites que se encuentran típicamente en la tinta del papel periódico o en las fibras mientras éstas se expanden en agua y un surfactante .

Las fibras blanqueadas o sin blanquear vírgenes, ásperas, de alto rendimiento (por ejemplo las pulpas mecánicas a la piedra, termomecánicas y quimicotermomecánicas) puede hacerse adecuadas para producir productos de tipo papel muy delgado suave agregando aceites y sometiendo las fibras vírgenes tratadas a propósito con aceites a tratamiento de surfactante apropiado. De acuerdo con la presente invención se crean productos de fibras nuevas y papel sanitario que contienen en su mayor parte fibras de tipo áspero de alto rendimiento tratadas con surfactante.

El método para hacer productos de papel sanitario de fibras residenciales incluye los pasos : (a) elaborar en pulpa fibras residenciales en agua con agitación para producir una lechada de pulpa, la fibra de las fibras residenciales contiene una cantidad de aceite que varía de 0.010% a 2.0%, por peso, y"" lechada con una consistencia entre 3% y 18% y un pH inferior a 8.0; (b) agregar un surfastante a la lechada de pulpa y mantenerla a una temperatura superior a 100°F durante por lo menos 15 minutos de manera que se retiene una cantidad sustancial del aceite del periódico viejo; (c) aumentar la consistencia de la lechada entre 3.5% y 18% (utilizando, por ejemplo, un paso de lavado o desecación) ; y (d) usar la pulpa tratada como fuente de fibras en un proceso de elaboración de papel para producir" productos de papel sanitario. El método de la invención también puede incluir pasos previos de destinte y refinamiento además de los otros pasos que se mencionaron anteriormente.

El surfactante puede seleccionarse de surfactantes anidnicos, surfactantes catidnisos y/o una sombinasión de los mismos. La cantidad presente adecuada del surfactante puede ser de 0.010% a 1.00%, por peso (con base al peso de las fibras secas) . En un aspecto de la invención, el surfactante puede agregarse a la lechada de pulpa antes de terminar el paso de elaboración de pulpa.

En general, el pH de la lechada de pulpa se mantiene abajo de 8. Por ejemplo, el pH de la lechada de pulpa puede mantenerse entre 4 y 7.

De acuerdo con la invención, el pH y las adiciones químicas para la lechada de pulpa formada de periódicos son insufisientes para saponificar los componentes oleosos. Ea fibra en los periódicos puede tener un contenido de aceite que varíe de 0.010% a 2.0%, por peso, y de lechada con una consistencia entre 3% y 18%, por ejemplo-, de 3% a 10%.

El método para hacer productos de papel sanitario de fibras vírgenes ásperas celulósicas incluye los pasos: (a) elaborar en pulpa fibras ásperas celulósicas en agua con agitación para producir una lechada de pulpa, teniendo la lechada una consistencia entre 3% y 18% y un pH inferior a 8.0; (b) agregar un surfactante a la lechada de pulpa y mantenerla a una temperatura superior a 100°F durante por lo menos 15 minutos; (c) desecando la lechada a una consistensia de 15% a 35%; (d) desmoronar la leshada desecada para producir fibra en migajas;" (e) pasar la fibra en migajas a través de un diseminador de fibras y mezclar el aceite de la tinta de impresión con la fibra mientras se mantienen las fibras a una temperatura de 100°F para producir pulpa tratada con productos oleosos; y (f) usar la pulpa tratada como fuente de fibras en un proceso de elaborasión de papel para producir productos de papel sanitario.

El surfactante puede seleccionarse de surfactantes aniónicos, surfactantes catidnicos y/o una combinación de los mismos. La cantidad presente adesuada del surfastañte puede ser de 0.010% a 1.00%, por peso (con base al peso de las fibras secas) . En un aspecto de la invención, el surfastante puede agregarse antes del paso de moldeado.

El método de la invensión también puede incluir un paso de refinamiento anterior al paso de usar la pulpa tratada como fuente de fibras en un proceso de elaboración de papel para producir productos de papel sanitario.

En general, el pH de la lechada de pulpa se mantiene abajo de 8. Por ejemplo, el pH de la lechada de pulpa puede mantenerse entre 4 y 7.

Las fibras ásperas celulósicas tienen de preferencia una aspereza mayor a 12 mg/100 metros.

De acuerdo con el método de la invención, el aceite de la tinta de impresión puede combinarse con la fibra mientras se mantienen las fibras a una temperatura de 100 °F o superior. De preferencia, el aceite de la tinta de impresión puede mezclarse son la fibra mientras se mantienen las fibras a una temperatura de 180%.

El método de la presente invensión dessrito arriba puede incluir además los pasos para : introducir la pulpa tratada en una sonsistensia de elaborasión de papel en una caja principal (o tina de alimentación) de una máquina de elaboración de papel; agregar un sistema de surfactante a la pulpa tratada; y utilizar la pulpa tratada en un proceso de elaboración de papel para producir productos de papel sanitario.

El sistema de surfastante puede comprender una mezcla de surfactantes anidnico y catidnicos. Este sistema puede agregarse a la pulpa tratada en una cantidad de 0.01% a 1.5% con base al peso de la fibra seca. Por ejemplo, el sistema de surfactante puede agregarse a la pulpa tratada en una cantidad de 0.05% a 1.00% con base al peso de la fibra seca. La pulpa tratada puede introducirse en la máquina de elaboración de papel en una consistencia que varíe de 1.0% a 0.05%.

La presente invención incluye- el método descrito arriba en donde el producto de papel sanitario hecho usando pulpa tratada es un papel de tipo delgado hecho en un peso base entre 5 y 35 libras por resma. El produsto de papel sanitario también puede ser una servilleta de papel hesha son peso base entre 7 y 35 libras por resma. El produsto de papel sanitario también puede ser una toalla de papel hecha con peso base entre 10 y 40 libras por resm .

Los productos nuevos" de papel sanitario se hacen de preferencia de fibras celulósisas que insluyen fibras ásperas que tienen una aspereza Kajaani superior a 12 miligramos por 100 metros, y tienen un peso base entre 5 y 40 libras por resma, una Resistencia a la Trassidn Normalizada (métrica) entre 5.0 y 200.0 y con un contenido de 0.010% a 2.0% de un aceite seleccionado del grupo que comprende de aceites vegetales, aceites minerales, aceites de lanolina y derivados de los mismos.

La presente invención también incluye un método para modificar fibras celulósisas mejorando sus propiedades de elaboración de papeles muy delgados y toallas. El método para modificar las- fibras celulósicas incluye los pasos para:"" (a) agregar entre 0.010% y 2.0% de un aceite mineral, aceite vegetal, aceite de lanolina o sus derivados a las fibras ásperas celulósicas en una consistensia de 15% a 35% o más, desmoronando las fibras a través de un dispersor de fibras mientras éstas se mantienen a una temperatura de 100°F o más y se mezcla el aceite con calidad de impresión con las mismas; y (b) agregar de 0.010% a 1.00%, por peso, de un surfactante a las materias primas en una consistencia entre 3% y 18% y a una temperatura entre 100°F y 140°F durante por lo menos 15 minutos.

La presente invención incluye y mejoró la fibra celulósisa para elaborar productos de papel sanitario descritos en la presente que es una fibra celulósica modificada con surfactante y aceite, que tiene una aspereza de fibra Kajaani superior a 12 miligramos/100 metros, y entre 0.010% y 2.0% de aceite seleccionado del grupo que comprende de aceites vegetales, aceites minerales, aceites de lanolina y derivados de los mismos.

La presente invención incluye además un producto de papel sanitario que incluye una estructura fibrosa no tejida tratada con surfactante, en reposo húmedo que incluye fibras de pulpa áspera", por lo menos una porción contiene aceite y tiene una carga y energía muy baja de trituración de sopa que una estructura fibrosa idéntica que carece de tratamiento con--surfastante.

Además, la estructura fibrosa no es rizada y tiene un índice de suavidad de sarga de trituración de copa mayor que 7.0. Más aún, la estructura fibrosa tiene un índice de suavidad de carga de trituración de copa mayor que 8.0. Por otra parte, la estructura fibrosa tiene un índice de suavidad de energía de trituración de copa mayor que 0.39. Es más aún, la estructura fibrosa tiene un índice de suavidad de energía de trituración de copa mayor que 0.45. Es más, la estructura fibrosa tiene un índice de rigidez de flexión de direcsidn de la máquina menor que 0.170. Además, la estrustura fibrosa tiene un índise de rigidez de flexión de dirección transversal menor que 0.129.

En forma alternativa, la estructura fibrosa es rizada y tiene un índice de suavidad de carga de trituración de copa mayor que 8.954. Más aún, la estructura fibrosa un índice de suavidad de energía de trituración de copa mayor que 0.499. Más aún, la estructura fibrosa tiene un índice de rigidez de flexión de direcsión de máquina menor que 0.04. Además, la estructura fibrosa tiene un índice de rigidez de flexión de dirección transversal menor que 0.055.

Por otra parte, las fibras de pulpa áspera son fibras recicladas. Además, estas fibras incluyen fibras de papel residencial. Lo que es más, el surfactante se selecciona de un grupo que comprende de surfactantes anidnicos, catidnicos, o una mezcla de ambos .

La presente invención además incluye también un producto de papel sanitario que incluye una estructura fibrosa no tejida tratada con surfactantes, son reposo húmedo que incluye fibras de pulpa áspera, que por lo menos una porcidn contiene aceite y tiene una mayor absorbencia de efecto de "mecha que una estrustura idéntica que carece del tratamiento de surfactantes .

Más aún, la estructura fibrosa tiene una NTS de 50 g£mVg y un índice de efesto de mesha XY de por lo menos 0.92 g/g/s. Es más, la estructura fibrosa tiene un índice de efesto de mesha Z de por lo menos 3-80 g/g/s. Además, la estructura fibrosa tiene un índice de efecto de mecha total de por lo menos 8.90 gramo/gramo .

- En forma alternativa, la estructura fibrosa tiene una NTS de 135 g£mVg y un índice de efecto de mecha XY de por lo menos 0.68 g/g/s. Es más, la estructura fibrosa tiene un índice de efecto de mecha Z de por lo menos 3.19 g/g/s. Además, la estructura fibrosa tiene un índise de efecto de mecha total de por lo menos" 6.66 g/g.

Además, las fibras de pulpa áspera son recicladas. Es más, estas fibras incluyen fibras de papel residencial. Lo que es más, el surfactante se selecciona del grupo que comprende surfactantes anidnicos, catidnicos o una mezcla de ambos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una representación" gráfica de la carga de trituración de copa contra fibras no arrugadas tratadas y sin tratar con surfactante.

La Figura 2 es una representación gráfica de la energía de trituración de copa contra fibras no arrugadas tratadas y sin tratar con surfactante.

La Figura 3 es una representación gráfica de la carga de trituración de copa contra fibras arrugadas tratadas y sin tratar con surfactante.

La Figura 4 es una representación gráfica de la energía de trituración de copa contra fibras arrugadas tratadas y sin tratar con surfactante.

La Figura 5 es una representación gráfica de la rigidez de flexión de la dirección de máquina contra fibras no arrugadas tratadas y sin tratar con surfactante.

La Figura 6 es una representación gráfica de histéresis de flexión de direcsidn de máquina sontra fibras no arrugadas tratadas y sin tratar son surfactante.

La Figura 7 es una representación gráfica de la rigidez de flexión de la dirección transversal contra fibras no arrugadas tratadas y sin tratar con surfactante .

La Figura 8 es una representación gráfica de la hístéresis de flexión de dirección transversal contra fibras no arrugadas tratadas y sin tratar con surfactante.

La Figura 9 es una representación gráfica del índice de efecto de mesha de diressidn XY contra fibras no arrugadas, tratadas y sin tratar son surfastante, con peso base bajo.

La Figura 10 es una representación gráfica del índice de efecto de mecha de dirección Z contr-a fibras no arrugadas, tratadas y sin tratar con surfactante, con peso base bajo.

La Figura 11 es una representación gráfica del índice de efecto de mecha son capacidad de agua total contra fibras no arrugadas, tratadas y sin tratar con surfastante, con peso base bajo.

La Figura 12 es una representación gráfica del índice de efecto de mecha de dirección XY contra fibras no arrugadas, tratadas con surfactante, con peso base alto.

La Figura 13 es una representación gráfisa del índise de efecto de mecha de direcsidn Z sontra fibras no arrugadas, tratadas son surfactante, con peso base alto.

La Figura 14 es una representación gráfica del índice de efecto de mecha con capacidad de agua total contra fibras no arrugadas, tratadas con surfactante, con peso base alto.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En general, la presente invención incluye proporcionar un proceso para tratar fibras vírgenes de gran aspereza con surfactantes y agregar aceites del tipo encontrado en la tinta de papel periódico para suavizar las fibras y proporcionar al papel que contiene esas fibras, propiedades que auxilien las operaciones de ablandamiento mecánico (por ejemplo,--el paso de arrugado) en una máquina de papel . Más aún, la presente invención proporciona un proceso para tratar fibras de gran aspereza obtenidas de fibras residenciales incluyendo periódico (que ya contienen aceites de tinta de impresión) con surfactantes y, si es necesario, aceites adicionales de impresión para suavizar las fibras y suministrar al papel que contiene esas fibras, propiedades que ayudan en las operaciones de ablandamiento mecánico (por ejemplo, el paso de arrugado) en una máquina de papel. Utilizando el proceso de "la presente invención. 2 pueden usarse fibras de gran aspereza o de periddico/papel periddiso reciclado para producir productos de papel con niveles de suavidad anteriormente no alcanzados con esas fibras. Además la presente invención mejora la absorbencia de las fibras en comparacidn son fibras no tratadas recicladas.

La presente invención se fundamenta en ""el descubrimiento de que las fibras de tipo áspero de alto rendimiento (es decir fibras producidas por separación predominantemente mecánica de fibras de madera y con contenido típico de por lo menos 80% por peso de material fuente) pueden producir productos muy suaves de tipo papel muy delgado con calidades de producto comparables a produstos de papel muy delgado heshos con fibras blanqueadas de papel kraft de maderas blandas del norte. Estas fibras celulósicas incluyen fibras de gran aspereza superior a 12 mg/100 metros. En particular, los productos de tipo papel muy delgado suave pueden producirse de fibras ásperas agregando ciertos aceites que se encuentran típicamente en tintas de periódicos usados . Antes de agregar estos aceites, las fibras ásperas son sometidas a un tratamiento con surfactante. Los productos de papel suave son entonces hechos con las fibras tratadas con surfactante, con contenido de aceite. Es importante en la práctica de la presente invención que las fibras contengan sobre o dentro cantidad suficiente de aseites antes de la elaboración del papel muy delgado o de otros tipos de produstos de papel sanitario (por ejemplo, toallas, servilletas y pañuelos fasiales) de esas fibras.

En un aspesto importante de la presente invensión, los produstos de tipo papel muy delgado suave también pueden producirse de periódicos viejos (por ejemplo, periódicos/papel periódico reciclados) que contienen ciertos materiales oleosos • que es típico encontrar en los periódicos (por ejemplo, aceite de tinta de impresión de periódico) . Este aspecto de la presente invención se fundamenta en el descubrimiento de que si el componente oleoso de la tinta no se quita de las fibras ásperas del papel periódiso usado y si resiben tratamiento con surfactantes en sondiciones insuficientes para emulsificar/quitar el componente oleoso, pueden producirse productos de papel muy delgado suave de sorprendente alta calidad. Para realizar esta tarea, se utiliza una formulación de surfastantes para hinchar/abrir la fibra, soltando una cantidad limitada de constituyentes de tinta para quitar y/o redistribuir en las fibras .

Además, si se quita algo o todo el aceite por medio de destinte (o si no está presente al principio como en las fibras vírgenes) , el aceite puede agregarse a las fibras después del tratamiento con surfactantes pero no antes de elaborar los produstos de papel sanitario de las fibras para obtener los benefisios de la presente invensión.

Los aceites vegetales y aceites minerales se usan típicamente en tintas de impresión de periódicos y se encuentran en periódicos usados, por lo general como componentes de las tintas de impresión. Para retener los componentes oleosos de los periódicos usados, deben modificarse los procesos convencionales de reelaboración de pulpa y destinte. La modificacidn preferida de los procesos convencionales de destinte es eliminar las condiciones de saponificación en que los aceites de tipo vegetal (o cualquier aceite que contiene un grupo de éster) se convierten en jabones. Sin embargo, si los aceites se retiran durante el destinte, pueden ser sustituidos después de un tratamiento con surfactantes .

Además, si se evitan las condiciones de saponificación, no se permite que productos de saponificación alcalina de aceites grasosos ácidos como los vegetales y ciertos componentes de la fibra como hemicelulosa, se separen por lixiviación de las fibras en el sistema de agua de la máquina de papel, y ocasionen dificultades con la operación de arrugado.

En una forma de realización, el método de la presente invención emplea fibras vírgenes ásperas como material inicial . Estas fibras se hasen pulpa para producir una lechada que tiene una consistencia entre 3% y 18% y un pH inferior a 8. La lechada entonces recibe tratamiento con un surfactante anidnico, catiónico o no anidnico o una combinación de los mismos a una temperatura superior a 100°F durante por lo menos 15 minutos . Después de que se terminó el tratamiento con el surfactante, la lechada se deseca a una consistencia de 15% a 35%. La lechada desecada entonces se desmorona, produciendo así una fibra en migajas. La fibra en migajas se pasa á través de uñT" diseminador de fibras y se mezcla con 0.010% a 2.0% de aceite de tinta de impresión mientras se mantienen las fibras a una temperatura superior a 100°F (de preferencia de 180°F) . Luego entonces la pulpa en lechada tratada" con surfactantes y modificada con aceites se usa como base en el proceso de fabricación convencional de papel sanitario, de preferencia un proceso de elaboración de papel de tipo delgado. Si es necesario" conducir una filtración, limpieza, flotación y/o algún lavado de la lechada de pulpa antes de usarla como materia prima para elaborar productos de papel sanitario (por ejemplo, papel muy delgado, toalla, pañuelos faciales o servilletas) , es importante conservar una cantidad sustanciosa de los contaminantes oleosos sobre/dentro de la pulpa después de los pasos de filtración, limpieza, flotación y/o lavado, o de otro modo sustituirlos antes de la elaboración del papel.

El proceso de elaboración de pulpa de la presente invención cuando se usan fibras vírgenes ásperas incluye de preferencia reducir a pulpa las fibras en una consistencia de 6-9% y a una temperatura elevada, de preferencia 100°F-180°F. El tiempo de la elaboración de la pulpa puede variar de 15 a 60 minutos. La lechada se enfría entonces a 120°F-150°F y se transfiere a una tina de retención/tina de mezcla donde el pH se ajusta entre 4 y 7 (si es necesario) . Entonces se agrega el surfactante o la combinación de surfactantes a la lechada de pulpa y se deja que interactúen con las fibras durante un periodo de por lo menos 15 minutos y de preferencia de 30 minutos. La pulpa se deseca entonces a través de una prensa, como la prensa Andritz disponible en el mercado, a una consistencia entre 15% y 35%. La pulpa desecada se desmorona entonces usando un aparato desmoronador, como el de Scott Equipment Co., New Prague, MN, para producir una fibra en migajas. Esta fibra es entonces pasada a través de un diseminador de fibras como el Micar, diponible en el mercado y fabricado por The Black Clawson Company, Middletown, Ohio, y mezclada con aceites de tinta de impresión mientras se mantienen las fibras a una temperatura superior a 100°F (de preferencia a una temperatura de 180°F) . Los aceites adecuados incluyen, pero no se limitan, a los aceites vegetales y minerales. La cantidad de aceite que se agrega y mezcla variará de 0.010% a 2.0%, en base al peso de la fibra seca. La" temperatura de la fibra puede mantenerse en la temperatura elevada (por ejemplo, 100°F a 180°F o más) inyectando vapor cuando se combina el aceite de tinta de impresión con las fibras . La filtración adicional es innecesaria con las fibras vírgenes, aunque puede practicarse filtración y/o limpieza centrífuga para quitar contaminantes grandes, por ejemplo, sujetadores de papel, para proteger la máquina de papel . De manera opcional , puede hacerse el lavado limitado de la pulpa tratada "con surfactantes y con contenido de aceite, en la máquina de papel, usando la pulpa sin lavar en un equipo de elaboración de papel en una máquina de papel .

De preferencia los pasos de lechada y tratamiento de surfactantes cuando se usan fibras vírgenes ásperas o periódicos viejos son el mismo. Este tratamiento se conduce en varias etapas que empiezan con la preparación de lechada -de las fibras ásperas o papel periódico en una consistencia entre 3% y 18% con el surfactante, y de preferencia a una temperatura de la lechada de pulpa entre 100°F y 180°F, manteniendo la temperatura elevada por lo menos 15 minutos. Después se ajusta el pH y reduce la temperatura de la lechada de pulpa a una temperatura y pH adecuados para la apertura e hinchamiento de la fibra (sin saponificar el aceite que puede estar presente en la fibra) . Las " condiciones preferidas del tratamiento con surfactantes son un pH de 4 a 7 y una temperatura inferior a 150 °F y de preferencia superior a 100°F. Si la elaboración de pulpa de las fibras vírgenes ásperas o periódicos se realiza bajo condiciones también adecuadas para el tratamiento con surfastantes, estos pasos pueden combinarse .

Cuando se combinan los pasos de elaboración de pulpa y tratamiento con surfactante en uno solo, el surfactante puede agregarse al agua ya sea antes o después de la adición de las fibras vírgenes o periódicos para la elaboración de la pulpa. De manera alternativa y/o adicional, un surfactante- puede agregarse a la lechada de pulpa durante- o después de 1-a elaboración de la pulpa. Puede usarse uno o más surfastantes . Estos pueden ser del tipo que normalmente se usa en la remosión de contaminantes en los procesos de reciclaje de papel periódico. Los surfactantes adecuados se seleccionan de un grupo que comprende surfactantes no iónicos, catidnisos y anidnicos. De preferencia, se usa el surfactante no iónico- Es importante que la pulpa se mantenga en contacto con el surfactante por lo menos 15 minutos y de preferencia 30. Aunque pueden usarse tiempos de contacto más largos entre la pulpa y el surfactante, no es necesario. Se considera que este contacto superior a los 30 minutos es útil cuando se usan bajas cantidades de surfactantes.

Después de que la lechada recibió tratamiento con uno o más surfactantes, se deseca a una consistensia de 15% a 35%. Un mecanismo para realizar la operación de "desecación" descrita en la presente con relación a la presente invención, puede obtenerse de Voith-Sulzer Paper Technology, Appleton, Wisconsin. Los expertos de la técnisa tendrán conocimiento de otros mecanismos adecuados .

Después que la pulpa se deseca, se hace migajas para controlar el tamaño de las fibras en migajas. Un mecanismo para realizar la operación de "desmoronamiento" descrita en la presente con relación a la presente invención, puede obtenerse de Scott Equipment Company, New Prague, MN. Los expertos de la técnica tendrán conocimiento de otros mecanismos adecuados.

Después del desmoronamiento de las fibras, la fibra se pasa a través de un diseminador de fibras, mezclada con aceite con calidad de impresión, y es mantenida a na temperatura de 180°F por medio de inyeccidn de vapor. Un mecanismo para realizar esta operación de "diseminación" descrita en la presente con relacidn a la presente invención, es un micar que puede obtenerse de The Black Clawson Company, Middletown, Ohio. Los expertos de la técnisa tendrán conocimiento de otros mecanismos adecuados .

El micar se colosa de manera que tenga sapacidad para (1) inyectar vapor para que la fibra mantenga una temperatura de 180°F, (2) y el aceite con calidad de impresidn pueda mezclarse con las fibras desmoronadas. La cantidad de aceite inyectado depende del peso de la fibra seca. El aceite se agrega en la cantidad de 0.010 - 3.0% del peso de la fibra deseca por aire.

El método para practicar la presente invención cuando se empieza con periódicos usados comprende a grandes rasgos de: (1) reducir a pulpa el periódico haciendo lechada con los periódicos en agua con agitación; (2) dar tratamiento a la lechada de pulpa de periódicos usados con un surfactahte no inónico, catidniso o aniónico, o una combinación de los mismos; (3) mantener el pH de la pulpa hecha lechada inferior a 8.0; y (4) utilizar la pulpa hecha lechada tratada con surfactantes como parte de las materias primas en un proceso de fabricación de papel sanitario, de preferencia un proceso de elaboración de papel. Como puede practicarse filtración, limpieza, flotación y algo de lavado a la lechada de pulpa, antes de usarla como materia prima para elaborar productos de papel sanitario (por ejemplo papel muy delgado, toalla, pañuelos faciales -o servilletas) es importante que se co-raeírve una cantidad sustancial de los contaminantes oleosos en la pulpa después de esos pasos de filtración, limpieza, flotación y lavado o de otra manera sustituirlos antes de la elaboración del papel .

El proceso de elaboración de pulpa de la presente invención cuando se usa ONP, incluye de preferencia los periódicos usados en una consistencia de 6-9% y una temperatura elevada que varía de 100°F a 180°F. El tiempo de la elaboración de pulpa puede variar de 15 a 60 minutos. La lechada se enfría entonces a 100-150°F y se transfiere a una tina de retención/tina de mezcla donde el pH se ajusta entre 4 y 7. Entonces se agrega el surfactante no iónico, catiónico o aniónico."El surfactante se agrega en una cantidad que varía de 0.010% a 1.00%r por peso, de la fibra desecada. Por supuesto, el surfactante puede agregarse-antes o durante la elaboración de la pulpa .

Es importante que el surfactante agregado a la lechada de pulpa se deje interastuar son las fibras y el aceite durante un periodo de por lo menos 15 minutos y de preferencia de 30 minutos. El pH de la lechada se ajusta a 7 y entonces la pulpa está lista para el proceso de elaboración de papel. No se necesita filtración adicional aunque puede practisarse, y/o la limpieza sentrífuga, para quitar los contaminantes grandes, ps?." ejemplo los sujetadores de papel, para proteger la máquina de papel. En forma opcional, puede hacerse el lavado limitado de la pulpa tratada con surfactantes y contaminada con aceite, en la máquina de papel, usando la pulpa sin lavar en un equipo de elaboración de papel en una máquina de papel- Si la leshada de pulpa no se lava antes de la máquina de papel, el material suelto-flotante y disuelto puede ser deslavado de la tela moldeada en la máquina de papel y removido del agua solada de la máquina de papel utilizando un paso de flotación para remoción de contaminantes de agua colada de máquina de papel . Esto puede hacerse usando un proceso de filtración lateral y de flotación de aire disuelto, como un clarificador Krofta, para aclarar el agua" colada para reutilizarla en la máquina de papel.

Como se mencionó antes, los pasos de lechada y tratamiento de surfactantes cuando se usan fibras vírgenes ásperas o periódicos viejos son el mismo y se conduce en varias etapas que empiezan con la preparación de leshada de las fibras ásperas, papel periódico, o periódicos viejos, en una consistencia entre 3% y 18% con el surfactante, y de preferencia a una temperatura de lechada de pulpa superior a 100°F y de preferencia de 180°F, manteniéndola a una temperatura elevada por lo menos 15 minutos. Después se ajusta el pH y reduce la temperatura de la lechada de pulpa a una temperatura y pH adecuados para la apertura e hinchamiento de la fibra, sin saponificar ningún aceite que puede estar presente en las fibras. Las condiciones preferidas del tratamiento con surfactantes son un pH de 4 a 7 y una temperatura inferior a 150 °F y de preferencia superior a 100°F. Si la elaboración de pulpa de las fibras vírgenes ásperas, papel periódico, o periódicos se realiza bajo condiciones también adecuadas para el tratamiento son surfastantes, estos pasos pueden combinarse.

Cuando se combinan los pasos de elaborasión de pulpa y tratamiento son surfactante en uno solo, el surfactante puede agregarse al agua ya sea antes o después de la adición de las fibras vírgenes, papel periódico, o periódicos usados para la elaboración de la pulpa. Por supuesto, el surfactante- puede agregarse directamente a la lechada de pulpa después de la elaboración de la pulpa. De preferencia se usa el tipo de-surfastante para retaoción de contaminantes de los procesos de reciclaje de papel periódico. Puede usarse uno o más" surfactantes, y puede selescionarse del grupo que comprende surfactantes no iónicos, satidnicos y aniónicos.

La pulpa se mantiene en contacto con el surfactante por lo menos 15 minutos y de preferencia 30. Aunque pueden usarse tiempos de contacto más largos entre la pulpa y el surfactante, no es necesario. Se considera que el contacto superior a los 30 minutos es útil cuando se usan bajas santidades de surfactantes. Cuando se usan fibras vírgenes ásperas, papel periódico o periódisos usados, un somponente importante en la secuencia del proceso anteiror es tener aceites del tipo que normalmente se encuentra en las tintas de impresión de periódicos en contacto con las fibras tratadas con surfactantes y que se conservan en las mismas (por ejemplo, retenidas sobre y/o en las fibras) durante la elaboración del papel.

Mientras los inventores no deben sujetarse a una teoría particular de operación, se piensa que las fibras ásperas se vuelven muy adecuadas para elaborar productos de papel sanitario de tipo papel muy delgado suave debido a una modificacidn de fibras por medio del surfactante que parese mejorar la interassidn entre las fibras y los aseites. Esta interassidn mejora en forma sinergística las propiedades de elaboración de papel muy delgado de las fibras ásperas a pesar del hecho de que éstas permanecen ásperas .

TINTES Las fibras recicladas de papel periódico de la presente invención retienen contaminantes de tinta y por lo tanto tienen un color gris claro. Estos productos de papel muy delgado hechos en gran parte de esas fibras por lo general se tiñen de un color más agradable. Los tintes usados en esta invencidn deben ser solubles al agua y debido a la dificultad para uniformar las fibras contaminadas con tintes y aceites, los tintes deben ser" sustantivos a las fibras celulósicas. De preferencia, los tintes son catiónicos, es decir, formarán cationes con carga positiva de colores al disolverse en agua. Estos tintes son en particular adecuados para teñir pulpas mecánicas y químicas sin blanquear. Esas fibras de pulpa contienen un número significativo de grupos de ácidos, con los que los cationes con carga pOsitiva pueden reaccionar por medio de formación de sales. Estos tintes pueden seleccionarse de entre los básicos, un grupo muy conocido de técnicas anteriores, en donde el grupo básico es una parte integral del cromdsforo, o de la clase más reciente de tintes catidnicos directos, en los que el grupo básico reside afuera del sistema de resonancia de moléculas. El tinte se agrega de preferencia en cantidades que varían de 0.01% a 3%, de mayor utilidad, en 0.05% a 0.5%, del peso de la fibra desecada con aire. Estos tintes pueden aplicarse en cualquier pH normal para elaboración de papel, ácidico o neutral- Su excelente afinidad con las fibras sin blanquear les permite ser agregadas al sistema de elaboración de papel tan tarde como la admisión a la bomba del ventilador, pero un tiempo más prolongado de residencia, por ejemplo, sería preferible la introducción en el lado de aspiración de la bomba de transferencia de la tina de alimentación. En cualquier caso es conveniente-una ubicación de material grueso con buena mezcla. Por supuesto, pueden utilizarse tintes distintos a los catiónicos.

TRATAMIENTO CON SURFACTANTE Cuando el surfactante y el aceite se sombinan para modificar las fibras celulósicas, se obtiene un reßultado sinergístico. La cantidad mínima efectiva de surfactante para obtener sinergismo, es la cantidad necesaria para abrir la fibra en lugar de los niveles máximos usados para solubilizar los aceites emulsionando los contaminantes oleosos en un pH inferior-a 8. De preferencia, el surfactante se agrega en una cantidad de 0.010% a 1.00% con base al peso de las fibras. Por ejemplo, el surfastante puede agregarse en una cantidad de 0.010% a 0.1% con" base en el peso de las fibras.

Mientras que muchos tipos de surfactantes y combinaciones de surfactantes son útiles (por ejemplo, no iónicos, catiónicos, apiónicos y combinaciones de los mismos) , parece que los surfactantes no iónicos proporcionan los niveles más convenientes de mejora al tacto. Un surfactante no iónico conveniente disponible en el mercado es D1600® de High Point Chemical Corp. D1600® es un surfactante alcoxilado grasoso ácido, no iónico desarrollado específisamente para destinte de tipo flotación de papel periódico. También podrían usarse otros surfactantes no iónicos muy conocidos para la técnica de destinte, como: éter de alquilfenilo de glicolpolietileno, por ejemplo, la serie de surfactantes de Tergitol® de Union Carbide; productos de condensación de óxido de alquilfenoletileño, por ejemplo, la serie de surfactantes de Igepal® de Rhone Poulenc Incorporated; el alsohol de alquilpolieter de arilo, por ejemplo la serie X 400 de surfastantes de Tritón® de Rohm y Haas como el Tritón X-100. Otros surfactantes no iónicos adecuados incluyen la serie de surfactantes de ORLENE® de Calgon Corporation como 1070, 1071, 1084, y 1060 de ORLENE®; en algunos casos puede usarse un surfactante aniónico dependiendo de los contaminantes presentes-en el papel de desperdicio. Ejemplos de surfactantes aniónicos adecuados son: sales de amonio o de sodio de un etocilato sulfatado derivado de un alcohol lineal de carbono 12 a 14 como Alfonic® 1412A o 1412S de Vista; y condensados de formaldehído de naftaleno sulfonatado, (por ejemplo, Tamol® SN de Rohm and Haas) . En algunos casos, puede usarse un surfactante catidnico, especialmente cuando también se busca desunión. Los surfactantes catidnicos adecuados comprenden compuestos como Amasoft® 16-7 y Sapamine® R de CIBA-GEIGY; Quaker® 2001 de Quaker Chemical; y Cyanatex® de American Cyanamid.

Aunque los inventores no deben sujetarse a una teoría particular de operación, se piensa que el hinchamiento de la estructura de la fibra mejora la modificasión del aceite auxiliando en la penetración del componente oleoso en la fibra. Temperatura elevada (por ejemplo, superior a medio ambiente e inferior a 150°F) , el uso de surfactante, y químicos ácido o alcalinos suaves pueden usarse en la reducción a pulpa de papel periódico y/o fibras ásperas para abrir físicamente las estructuras de la fibra lignoceluldsisa de manera que el aceite pueda penetrar mejor la estructuras e interactuar con la fibra para mejorar el tacto.

Tipos de Aceites Los aceites del tipo que se usa típicamente en impresión, en especial la impresión de papel periódico y en la formulación de tinta para esa impresión, sdti adecuados para la practica de la presente invención. Los aceites minerales y vegetales son los más comunes para "la formulación de tintas de impresión para papeles periódico. El aceite- mineral también se conoce como aceite blanco mineral, albolina, parafina, Nujol, Saxol, y aceite de lignito, se clasifica normalmente como CAS #64742-46-7. Mientras que esos aceites históricamente son derivados de varias fuentes, en el mercado son una fracción destilada de petrdleo con una cadena de carbono que varía de 10 a 14 átomos de carbono y por lo general una mezcla de hidrocarbonos parafínicos, hidrocarbonos nafténicos e hidrocarbonos aromáticos alquilatados. Esos aceites tienen una gravedad específica de 0.8 a 0.85, una viscosidad a 100°F de 38-41 SSU (Unidades Universales Saybolt) y un punto inicial de ebullición de 500°F (260°C) . Los aceites vegetales del tipo que se usa normalmente en la formulación de tintas de impresión pueden ser derivados de varias fuentes. Típico es un" aceite derivado de soya conocido de aceite de Soya, aceite de semilla china, aceite de semilla de soya, o solo aceite de soya con una designación de servisio de extracción química CAS #8001-22-7. Esos aceites son saponíficables con un valor de saponificacidn de 185 a 195, un punto de solidi icación de 5°F a 18°F, un punto de fundición de 70 a 90 °F y un valor lodine de -135 a 145. En la práctica de la presente invención pueden Osarse otras fuentes vegetales de aceite y otros tipos de aceite adecuados para las tintas de impresión. Por ejemplo, pueden usarse los aceites comentados anteriormente, los aceites de lanolina y sus derivados .

Contenido de Aceite La cantidad de aceite qué deben tener las fibras (en la superficie o dentro de la estructura de las fibras celulósicas) debe ser de 0.010% a 2%. Por ejemplo, el contenido de aceite puede variar de 0.2% a 2%. Cuando se usa papel periódico, entonces este contenido de aceite se obtiene de preferencia sin saponizar o s?lubilizar los aceites en papeles periódico usados durante la elaboración de pulpa y dando tratamiento a los periódisos usados y preparándolos- para usarlos en materias primas de elaboración de papel-" También es preferible usar con moderación el surfactante para no deslavar los aceites mientras se prepara el papel periódico para usarlo en las materias primas de una elaboración de papel para productos de papel sanitario. Cuando se usa fibra virgen, el aceite puede agregarse a estas fibras haciéndolo en la pulpa antes de elaborar la lechada, agregando el 'aceite en la lechada de agua de las fibras de manera que el aceite entre en contacto con las fibras antes de someterlas al tratamiento con surfactantes de acuerdo con la informasidn de la presente, o de preferencia inyectando o-mezclando el aceite con las fibras en el diseminador de fibras. De acuerdo con la invención, la presencia de los aceites sobre o en las fibras debe ser de 0.010% a 2.0%, por ejemplo, 0.2% a 2.0%.

Aunque el efecto sinergístico se obtiene con modificación de surfactante y aceite de las fibras celulósicas, proporciona un mayor beneficio a las fibras de alto rendimiento. Otras fibras celulósicas mejorarían sus cualidades sanitarias mediante el proceso de la presente invención de manera que productos de papel sanitario más suave y flexible pudieran" haserse de esas fibras. Esas fibras incluyen tanto el papel kraft de madera blanda como dura, del norte como del sur, tanto blanqueada como sin blanquear, fibras de sulfito blanqueadas y sin blanquear además de las fibras de alto rendimiento blanqueadas y sin blanquear como las fibras de pulpa mecánica a la piedra, fibras termomecánicas y fibras de pulpa quimisotermomecánicas . Ejemplos específicos de esas fibras son:" pulpa quimicotermomecánica de maderas blandas blanqueadas (SWCTMP por sus siglas en inglés) ; papel kraft de maderas blandas blanqueadas del norte (NSWK por sus siglas en inglés) ; fibra blanqueada redolada (RF por sus siglas en inglés) ; pulpa de papel kraft blanqueada de eucalipto (BEK por sus siglas en inglés) ; papel kraft de maderas blandas blanqueado del sur (SSWK por sus siglas en inglés) ,- y pulpa quimicotermomecánica de maderas duras blanqueada (HWCTMP por sus siglas en inglés) .

Las fibras tratadas con surfactante con contenido de aceite de la presente invención pueden usarse en procesos convencionales de elaboración de papel para la producción de artículos de papel sanitario que incluyen papel del baño con calidad muy delgada, papel con calidad de pañuelo facial, toallas de papel y servilletas de papel de acuerdo con cualquier proceso convencional para la producción de esos artículos. La suavidad y volumen de esos produstos mejoraría con el uso de fibras con contenido de aceite de la presente invención. Debido a las mejoras en el volumen, mejorarían las toallas de papel producidas son las fibras de la presente invensión. 4 En un aspecto de la invención, un sistema de surfactantes y/o una mezcla de surfactantes no iónicos y catidnisos puede agregarse a las fibras tratadas con surfactantes y con contenido de aceites mientras las fibras se encuentran en la caja principal de una máquina de papel para mejorar adicionalmente la suavidad del producto de papel resultante. Es sonveniente agregar de 0.01% a 1.5%, con base al peso en seco de las fibras, a las fibras mientras se encuentran en una consistencia de elaboración de papel en la caja principal (tina de alimentación) y después formar un produsto de papel con las fibras. Los sistemas adecuados de surfactantes incluyen separadores convencionales que pueden ser mezclas de surfactantes no iónicos y catidnicos. Ejemplos de materiales incluyen, pero no se limitan a, AROSUF® PA-801 Y VARISOFT® C-6001, disponible de Witco Corp.; y Berocell®, disponible de EKA NOVEL.

De acuerdo con la presente invensidn, se ha descubierto que el destinte convencional es contraproductivo para la elaboración de productos de papel muy delgado suave a partir de periódicos usados debido a que remueve el aceite que puede beneficiar la suavidad de los productos de papel muy delgado y de toalla. La presente invención también tiene como base el descubrimiento de que el aceite de este tipo usado en impresión de papel periódico es benéfico para la suavidad de los productos de papel muy delgado y de toalla. La suavidad es difícil de medir o calcular en los productos de papel muy delgado ya que la suavidad se percibe comúnmente por medio del tasto que es influenciado por la tersura y otras características de la superficie además del inflado de la hoja. Se desarrollaron pruebas de tacto y los datos de tacto reportados en la presente se obtuvieron generalmente de acuerdo con la siguiente prueba: PRUEBA DE TACTO ALCANCE Se adquirieron o produjeron varios papeles muy delgados arrugados, desecados, de diferente peso ligero, para usarse somo estándares de pulpa comercialmente disponible de calidades diferentes para impartir suavidad a los productos de papel muy delgado . Estos papeles muy delgados se usaron para definir una escala numérica "de suavidad. Se asignó un valor numérico a la suavidad de cada estándar de papel muy delgado.

Se asignó un valor de tacto de 86 al producto más suave fabricado de la pulpa somersialmente disponible, y fue uñ papel muy delgado arrugado, desecado, de poco peso, producido con 50% fibras de papel kraft de maderas blandas del norte de Irving y 50% pulpa de papel kraft de eucaliptos de Santa Fe, El producto más áspero como estándar se produjo con 100% pulpa blanqueada de maderas blandas químicotermomesánica (SWCTMP por sus siglas en inglés) y se asignó un valor de tacto de 20 en la escala. Se produjeron otras muestras de papel muy delgado, arrugado, desecado, de poco peso para usarlas como estándar para definir la escala de "Suavidad al Tacto", con cualidades de suavidad entre los estándares de papel muy delgado más suave y más áspero, "de" diferente pulpa o mezclas de pulpa y se les asignaron valores de suavidad al tacto entre 20 y 86. Las pulpas que se usaron se describen posteriormente en los siguientes párrafos . Los procesos " de fabricación de papel muy delgado distintos al proceso de arrugado, desecado, con poco peso y otras fibras de pulpa distintas a las usadas para producir los estándares, tienen la capacidad para producir productos de papel muy delgado afuera de la escala de suavidad al tacto de 20 a 86 definida por los estándares de papel muy delgado que se describen en la presente. Sin embrago, para el fin de establecer la mejora de obtención de suavidad con la presente invención, el— índice anteriormente definido de suavidad al tacto de 20 a 86 para productos-arrugados, desecados, con poco peso es precisa y suficiente para los fines de comparación. Las fibras recicladas de papel periódico de la presente invención podrían producir artículos de papel muy delgado con valores de suavidad superiores a 86 cuando se usan en otro proceso de elaboración de papel muy delgado como el proceso de circulación en seco o cuando se mezclan con otras fibras.

PULPAS USADAS PARA PRODUCIR ESTÁNDARES DE TACTO (a) La pulpa blanqueada de maderas blandas quimicotermomecánica {SWCTMP por sus siglas en inglés) (grado Temcell 500/80) que tiene una Soltura Norma de Canadá (CSF por sus siglas en inglés) de 500 y una brillantez de ISO de 80 se hizo del abeto negro y el pino de Canadá. La elaboración de pulpa se hizo con tratamiento previo de sulfito de sodio y refinamiento presurizado seguido por blanqueamiento de peróxido alcalino para brillantez de ISO de 80°. La aspereza Kajaani de la fibra igualó 27.8mg/100 metros y la longitud de fibra promedio de peso Kajaani fue 1. mm. (b) El papel kraft blanqueado de maderas blandas del norte (NSWK) (grado Pictou 100/0 - 100% madera blanda) se hizo de abeto negro y de pino" de Canadá. La elaborasidn de pulpa se hizo por medio del proseso de papel kraft para Kappa# = 28 seguido por blanqueamiento de CE0DED para brillantez de ISO de 88°. La aspereza Kajaani igualó 14.3 mg/100 metros y la longitud de fibra promedio de peso Kajaani fue 2.2mm. (s) La fibra blanqueada recislada (RF por sus siglas en inglés) se hizo de desperdicio de oficina clasificado mezclado que se redujo a pulpa, se filtró, limpió y lavó a 550° CSF seguido por blanqueamiento con hipoclorito de sodio para brillantez de ISO de 80°. La aspereza Kajaani igualó 12.2 mg/100 metros y la longitud de fibra promedio de peso Kajaani fue 7.2 mm. (d) El papel kraft blanqueado de eucalipto (BEK) (grado libre de cloro elemental de Santa Fe) se hizo de eucalipto hecho pulpa a Kappa# = 12 por medio del proceso de papel kraft seguido por blanqueamiento de ODE--D para brillantez de ISO de 89°. La aspereza Kajaani igualó 6.8 mg/100 metros y la longitud de fibra promedio de peso Kajaani fue 0.85 mm. (e) Papel kraft blanqueado de maderas blandas del sur (SSWK por sus siglas en inglés) (pino de Scatt Mobile) se hizo de Lollobly y pino de Slash hecho pulpa a Kappa# = 26 seguido por blanqueamiento de CEHED para brillantez de ISO de 86°. La aspereza Kajaani igualó 27.8 mg/100 metros y la longitud de fibra promedio de peso Kajaani fue 2.6 mm. (f) Pulpa blanqueada de maderas duras " quimicotermomecánica (HWCTMP por sus siglas en inglés) (grado Millar Western 450/83/100) que tiene una Soltura Norma de Canadá (CSF) de 450 y una brillantez de ISO de 83, se hizo de álamo temblón. La elaboración de la pulpa se hizo con tratamiento previo de peróxido alcalino y refinamiento presurizado seguido por blanqueamiento de peróxido alcalino. La aspereza Kajaani igualó 13.8 mg/100 metros y la longitud de fibra promedio de peso Kajaani fue 0.85 mm.

APARATO El método de prueba no requiere aparatos . El método de prueba utiliza prosedimientos y materiales, que se dessriben a sontinuasidn, para evaluar las muestras de papel muy delgado usando un panel de diez o más personas, así somo el grado de suavidad de las muestras en una escala de suavidad con la ayuda de las normas para produstos de los valores sonocidos de la escala de suavidad. Se probaron algunas muestras mediante el probador certificado que se usa para las normas de productos con valores conocidos en la escala de suavidad. Los resultados del probador certificado se identificaron cuando se usaron en lugar del panel de prueba .

PREPARACIÓN DE LA MUESTRA . - -- . 1. Se seleccionaron cinco muestras que el panel de evaluadores (jueces) iba a probar. 2. Por medio de la siguiente ecuación se calculó, para cada producto que se iba a evaluar en relación a la suavidad, el número de almohadillas de muestras y el de almohadillas de muestras estándar que se necesitaba para el panel de prueba de jueces: Almohadillas necesitadas (cada producto) = (x-l)x(y) x = número de productos que se van a evaluar y = número de personas en "el panel de evaluacidn 3. Se seleccionó al azar, un rollo de papel muy delgado como muestra para cada producto que se iba a evaluar y se descartaron las primera hojas (para que no tuvieran restos de pegamento) . Se prepararon almohadillas de muestra de cada uno de los rollos de productos que se iba a evaluar. Cada almohadilla debe tener 4 hojas gruesas y se hace de una muestra de papel muy delgado, continua que tiene el largo de cuatro hojas. Cada almohadilla se hace como sigue: la muestra de cuatro hojas largas primero se dobla a la mitad. Esto da como resultado una muestra con el doble de grosor que tiene el largo de 2 hojas. Luego, la muestra con el doble de grosor se dobla a la mitad otra vez para producir una almohadilla de muestra de 4 veces y grosor y el largo de una sola hoja. Los dobleces se debe hacer de forma que la superficie exterior de las hojas, cuando estaban en el rollo de papel muy delgado, sea la superficie exterior de la almohadilla. Si el producto que se va a probar es de "doble faz", es decir que tienen características diferentes en la superficie exterior de la hoja en comparación son la superficie de la cara interna del rollo, entonces el producto se debe probar dos veces, una por la cara de la superficie exterior del rollo como la superficie exterior de la almohadilla de muestra y también con una almohadilla de muestra separada en la cual los dobleces muestran la superficie de la hoja interna del rollo la cual se vuelve la superficie exterior de la almohadilla de la muestra. 4. Hacer el número requerido de almohadillas "de cada producto usando la fórmula en el párrafo 2 anterior. Si se necesita más de un rollo de producto para preparar el número de almohadillas que se requiere, entonces es importante que las pilas de almohadillas se coloquen al azar con el producto de cada uno de los rollos. Cada almohadilla tiene el código del lote en la esquina izquierda superior (en el doblez) .

. Seleccionar tres normar que se van a usar como referencia para el panel de entre las siguientes normas para papel muy delgado : Selecsionar la muestra más áspera de las que se van a evaluar y compararla con las almohadillas de muestra de papel muy delgado estándar y seleccionar una norma inferior la cual es ligeramente menos áspera que la muestra más áspera.

Seleccionar la muestra más suave de producto que se va a evaluar y seleccionar la almohadilla de papel muy delgado que es ligeramente más suave que la muestra más suave que se va a evaluar.

Seleccionar una tercera norma que se considera aproximadamente en el medio entre la norma más baja y la norma más alta seleccionadas.

Las tres almohadillas de papel muy delgado estándar selecsionadas son las referencias al tacto para el panel y definen lo más suave, lo más áspero y en punto medio. 6. Las referencias de tacto limitan el rango de suavidad de los productos que el panel va a evaluar. Para mayor-precisión, las referencias más altas y la más baja seleccionadas deben tener, aproximadamente 30 puntos de separasión en la escala de suavidad al tacto. La" referencia intermedia debe tener ocho o más puntos de separación a partir de las referencias más baja y la más alta.

SELECCIÓN E INSTRUCCIONES A LOS MIEMBROS DEL PANEL 1. Se selecsionó un panel constituido por 10 personas, con el mismo número de hombres y de mujeres, y de diferentes edades. 2. Nos aseguramos que los miembros de panel comprendían las instrucciones y si era nesesario, hasíamos un "ensayo" . 3. Los paneles debían conducirse en un lugar tranquilo.

Proced -T? - entos de la prueba 1. Se comenzó la prueba de la suavidad - con la lectura de las siguientes instrucciones de la norma.

INSTRUCCIONES DE LA NORMA Estas son las instrucciones que se leyeron a cada participante en el panel antes de comenzar el procedimiento de la prueba de suavidad . a. PROPÓSITO "El propósito de este procedimiento es comparar la suavidad de las muestras de papel de baño muy delgado" . b. MÉTODO _ - "Se le entregarán, al mismo tiempo, dos almohadillas de muestra de papel para baño muy delgado. Compare las dos utilizando su mano dominante y haga una comparación tocando cada muestra con su mano dominante. Puede golpear, doblar o triturar las muestras si lo considera necesario para hacer su juicio. c. PRIMERA DECISIÓN Después de sentir cada una de las dos" muestras, se le pedirá que decida cual muestra es más suave. d. SEGUNDA DECISIÓN Promedie el grado de diferencia en suavidad entre las dos almohadillas usando la siguiente escala: La escala usa número impares 1, 3, 5, 7, 9. Puede usar números pares si siente que los números en la lista no representan completamente la diferencia entre los dos produstos.

ESCALA DE ÍNDICE PARA EL PANEL Los números en la escala de índice se definen así: 1. No hay diferencia 3. Hay una diferencia muy pequeña, no es confiable, alguien puede pasarla por alto.

. Hay una diferencia pequeña, confianza en el juisio. 7. Hay una diferensia moderada, fácil de detectar 9. Hay una diferencia muy grande, muy fácil de detectar, memorable, e. CALIBRACIÓN "Antes de empezar, le daré un ejemplo de la norma de suavidad que se usa para comparar^ una almohadilla de muestra de productos menos suaves (norma más suave) . Por favor maneje ambas . La diferencia en la suavidad que sentirá entre las dos normas lo referirá al índice en la escala de definicidn como 9". (El 9 en la escala de índice es el equivalente al número de puntos de sensación en la escala de suavidad entre las referencias más baja y la más alta seleccionado por el panel en el paso 6) . f. REACCIÓN DEL PARTICIPANTE "¿Tiene alguna pregunta en relación al procedimiento de la prueba?" g. REAFI MACIÓN " "Finalmente, no medite demasiado cada desisión. Su opinión es tan buena somo la los demás . No hay preguntas sorrestas ni equivocadas . " 2. Presente cada combinación de almohadillas muestra y de almohadillas de referencia a cada miembro del panel y pídale que solicite la muestra preferida y el índice de diferencia usando la escala de suavidad del 1 al 9. Cada miembro del panel debe recibir pares al azar con el objetivo de evitar errores de secuencia. 3. Registre los resultados en cada par somo XYn. En donde X es el sddigo de la muestra preferida, Y es el código de la muestra no preferida y n es el valor de la escala (1 a 9) .

Análisis de los datos Los resultados de la comparación de los pares se trató como si pertenecieran a la escala de promedio. La definición de escala de promedio es como sigue: Una escala es una escala promedio si esta escala no varía bajo transformaciones lineales positivas de la forma y = x, a > 0.

Los pares de datos y los pesos promedio para el número "n" de almohadillas se registran en una matriz cuadrada A de la siguiente forma: on 0? w± W-W£ w. W2Wn w2 W2W2 _ «A wn W?,W„ wa w2w-.

En donde =1 son las muestras individuales y Wl son los valores de la escala (pesos promedio) para cada par.

Para las matrices cuadradas de este tipo existe la siguiente propiedad.

En donde W = (W, W2, ...W„) . El vector de peso W es un vector propio de la matriz A correspondiente al valor propio n. Saaty ha demostrado (ver, Saaty, T.L. "A scaling method for priorities in hierarshical structures" (Método de medición o escala para las prioridades en las estructuras jerárquicas) Diario de la Psicología Matemática, 15, 234-281 (1977) y Saaty, T.L., "Midiendo el Conjunto de Pelusa del Papel de los Juegos", Diario de Cibernética, 4(4), 53-61 (1974) que para extraer el vector propio W de los pesos estimados requiere encontrar el valor propio más largo de A (? máx.) . Un programa de computadora para resolver el ? máx. y W lo proporciona McConnell, Wes, "Desarrollo del Producto Utilizando Juegos de Conjuntos de Pelusa " del Papel", Décimo Simposium Técnico del INDA, pp. 55-72, noviembre 17-19, 1982. El vector propio resultante W es la mejor escala de radio estimada de las entradas en par. Tomando el logotipo de cada elemento en este vestor crea la escala de intervalo igual familiar en la cual las distancias entre los objetivos es lineal. Los valores de suavidad estándar son trazados versus los valores de escala de intervalo igual estimada y las muestras desconocidas son valores numéricamente asignados por interpolación.

La desviación promedio y estándar de los valores estándar de suavidad de cada muestra desconocida son calculados" de los valores de suavidad estándar calsulados para todos los miembros del tablero. Si cualquier miembro individual del ?ablero se cae fuera de las 2 desviaciones estándar del promedio," el valor es desechado y la desviación promedio y estándar se calcula nuevamente. El promedio de los valores de suavidad estándar con valores no fuera de las 2 desviaciones estándar del promedio es el valor de suavidad al tacto estándar para aquella muerta desconocida.

ESCALA DE PERCEPCIÓN DE SUAVIDAD 20 30 50 60 70 (3j) (3b) Resistencia a la Tracción Los valores de resistencia a la tracción dados en el presente para productos de papel de clase papel muy delgado son medidos mediante la prueba de rompimiento de longitud -(Método de Prueba TAPPI No. -T494om-88) utilizando una espacio de muestra de 5.08 sm y velosidad de cruceta de 5.08 cm/minuto. Normalmente, las resistencias del papel muy delgado son diferente en la dirección de máquina contraria a la dirección de máquina transversal de la hoja. También, el peso base de las muestras de papel delgado varía, lo cual afecta la resistencia a la tracción. Para comparar mejor la resistencia a la tracción de varias muestras de papel muy delgado, es importante compensar las diferencias en el peso base de las muestras y para las diferencias direccionales de la máquina en la resistencia a la tracsión. Se logra la compensación calsulando un "Peso Base y Resistencia a la Tracción Normalizada Direccionalmente", en adelante se le hace mención como "Resistencia a la Tracsidn Normalizada" o "NTS") . La NTS se calcula como el cociente aritmético obtenido dividiendo el peso base en la raíz cuadrada del producto de las resistencias de tracción de la dirección de la máquina y lá dirección de la máquina transversal. Los cálculos de la resistencia de tracción normalizada para las diferencias en el peso base y la dirección de máquina han sido trazados para mejores comparasiones de las muestras del papel muy delgado. Las resistencias a la tracción son medidas tanto en la direcsión de máquina como en la direcsión de máquina transversal y el peso base para la muestra de papel muy delgado és medido de acuerdo con el Método de Prueba TAPPI No. T410om-88. Cuando las unidades inglesas de medición se utilizan, la resistencia a la trassión es-medida en onzas por pulgada y el peso base en libras por resma (2880 pies cuadrados) . Cuando se calcula en unidades métricas, la resistencia a la tracción se mide en gramos pcnr 2.54 centímetros y el peso base se mide en gramos por metro cuadrado. Debe considerarse que las unidades métricas no son unidades métricas puras debido a que el aparato de prueba utilizado para probar la tracsión es colocado para cortar una muestra en pulgadas y de acuerdo a esto las unidades métricas se salen para ser gramos por 2.54 centímetros. Utilizando las abreviaciones MDT para tracción de direcsidn de máquina, CDT para trascidn de dirección de máquina transversal y BW para el peso base, el cálsulo matemátiso del Peso Base y la resistencia de Tracción Normalizada Direccionalmente (NTS) es: NTS = (MDT x CDT) 12/BW NTS en unidades inglesas = 0.060 x el NTS en las unidades métricas arriba definidas.

Unidad Capacidad de Absorbencia Líquida La Unidad de Capacidad de Absorbencia Líquida de los productos de papel se determina midiendo la cantidad de un líquido absorbido por el producto de papel después de ser sumergido en una tina de líquido a aproximadamente 23°C y dejado que se mojara por completo. La tina de líquido puede contener agua, aceite o cualquier otro líquido para el cual se desean los resultados de absorbencia.

Más específicamente, la absorbencia se determina cortando primero un espécimen de 7.62 mm x "7.62 mm del material a ser evaluado, acondicionando el espécimen a 23 °C y 50% de Humedad Relativa, y pesando el espécimen. Esto se registra en unidades de gramos como wx. También deben sortarse dos tiras de drenaje del mismo material.

Una malla de alambre construida de alambre de acero inoxidable reforzado de calidad normal se sumerge dentro de la tina con líquido. - Utilizando pinzas de punta roma, el espécimen es colocado en la tina con líquido sobre la malla y sumergido por dos minutos. Después de dos minutos, el espécimen es colocado sobre la malla de manera que quede alineado con la orilla inferior de la malla. La malla es levantada y el espécimen se deja escurrir por unos segundos antes de que se añada la tira de drenaje. El espécimen con la tira de drenaje adjunta se sujeta después al sujetador del espécimen, se cuelga en un "rodillo sobre un tanque de drenaje y se deja escurrir por 30 minutos. Después, el espécimen es despegado del sujetador de espécimen liberando los sujetadores de drenaje y se coloca en una charola para pesar de una báscula. La muestra mojada es pesada y este peso es registrado en unidades de gramos como W2.

El peso del líquido se obtiene de la fórmula: Peso del Líquido = W2 - WL La Unidad de Capacidad de Absorbencia Líquida (ULA) en Gramos por Gramo se obtiene de la fórmula: ULA (g/g) = Peso del Líquido/W£ Las pruebas fueron llevadas a cabo utilizando agua destilada o desionizada para determinar la Unidad de Capacidad "de Absorbencia de Agua. La Unidad de Capacidad de Absorbencia de Aceite fue determinada utilizando aceite mineral blanco (parafina) . El Líquido en la tina con líquido fue cambiado después de cada muestra para evitar la posible contaminación por tratamientos que puedan presentarse en los especímenes de prueba.

Medidas de Volumen El grosor de las muestras de papel fue medido en una carga de 1 kilopascal (1 kPa) . Cada muestra (tanto una o dos hojas) estuvo compuesta de 10 hojas y estuvo libre de dobleces. Las muestras fueron probadas utilizando un Probador de Grosor Thwing Albert VIR II utilizando un pie cirsular de diámetro de 39.497 mm (± 0.25 mm) a una presión de 1 kPa y un tiempo de secado de 3 segundos. Los resultados se expresan cómo hojas mm/10 (como se utiliza por el consumidor) .

PROCESO PARA HACER PAPEL MUY DELGADO Las fibras tratadas con surfactante, conteniendo aceite de la presente invención pueden utilizarse en cualquier proceso para hacer papel comúnmente conocido para producir telas de papel sanitario suaves, voluminosas, tales como el papel muy delgado, las toallas, las servilletas y los pañuelos faciales.

Mushos prosesos diferentes convenientes para hacer papel incluyen aquellos procesos en donde la tela es secada mediante recipientes cilindricos de secado, a través del secado, secado térmico y las combinaciones de estos. Como ejemplo de las slases de prosesos para hacer papel que pueden utilizarse en conjunto con la presente invensión, están aquellos procesos enseñados en -las Patentes de E.U.A. Nos. 3,301,746 para Sandford et al.; 3,821,068 para Shaw; 3,812,000 para Salvucci et al.; 3,994,771 para Morgan, Jr. et al.; 4,102,737 para Morton; 4,158,594 para Becker et al.; 4,440,597 para Wells et al.; y 5,048,589 para Cook et al.

El proseso para hacer papel preferido se conoce comúnmente como el proceso de arrugado seco. Generalmente esto envuelve utilizar las materias primas del papel de la presente invención para la cual los químicos de resistencia de secado se añades preferentemente para general resistencia a la tracsión y pueden añadirse otros químicos para hacer papel . Las materias primas del papel son bombeadas desde una tina de alimentación y fluyen a una caja prinsipal y hasta un deslizamiento de 0.1 hasta 0.4% de sonsistensía sobre una superfisie horizontal de una alambre Fourdrinier a través del cual el agua es extraída" y toma lugar la formación de la tela. La tela metálica es arrastrada alrededor de un cilindro anterior y varios rodillos de mesa, entonces hasta un rodillo de volteo de chapas desde el sual se alimenta alrededor un rodillo base y varios rodillos guías de regreso al silindro anterior. Uno de los rodillos es conducido para empujar el alambre Fourdrinier- Una o más cajas al vacío, (se pueden utilizar deflestares o superfisies hidrodinámisas entre los rodillos de mesa para permitir la eliminasión de agua.

La tela mojada es formada en la superfisie superior del Fourdrinier y transferida a un fieltro somprimiendo la tela sobre el fieltro por medio de un rodillo base o transfiriendo la hoja a un fieltro por medio de un calzo de recolessión. El fieltro transporta la tela a un montaje de la prensa. El fieltro entonces se mueve alrededor de uno o dos rodillos de presión, uno de los cuales puede ser un rodillo de succión, y después es arrastrado alrededor de los rodillos guía y gira de regreso al rodillo base. Los chorros y las tablas de protección pueden utilizarse en varias posiciones en la superficie del fieltro para ayudar en la resoleccidn de la tela, limpiando y acondicionando la superficie del fieltro. El montaje de la prensa consta tanto de un rodillo de presión sencillo o un rodillo de presión superior e inferior. La humedad es eliminada en el punto de retención del montaje de la prensa y transferido dentro del fieltro.

La tela formada y comprimida es transferida a la superficie de un cilindro de secado giratorio, nombrado como el secador Yankee. El montaje del secador también puede incluir una campana de aire caliente rodeando la porción superior del cilindro Yankee. La campana tiene boquillas que shosan sobre la tela y ayudan a eliminar la humedad- La campana incluye un= escape para eliminar el aire de la sámara de la campana para controlar la temperatura. La tela se retira de la superficie de secado utilizando una cuchilla raspadora para arrugar la tela. Para ayudar a retirar la tela de la superficie de secado en una forma controlada y uniforme, se aplica un adhesivo de arruga a la superficie Yankee utilizando un sistema de rociado. El sistema de rociado es una serie de boquillas de rociado adjuntas a una tubería múltiple de distribución extendiéndose a lo largo del ancho de las superficie del secador. El adhesivo de arrugado puede ser cualquiera de las clases" comúnmente utilizadas en la tecnología para hacer papel muy delgado.

La tela de papel arrugada se pasa desde el silindro de sesado hasta un punto de retensión formado por un par de rodillo y es bobinada dentro de un rodillo largo nombrado como un rodillo principal. El proceso para hacer papel muy delgado utilizado en los ejemplos puede caracterizarse generalmente como un proceso de peso ligero, de arrugado seco. Una máquina de la planta piloto de 14 pulgadas de ancho fue puesta en funcionamiento somo sigue: Antes de- la formasidn de la tela, las materias primas del papel están en una tina de alimentasidn en donde los aditivos de resistensia secos, tintes u otros aditivos químicos son incorporados . Las materias primas del papel son llevados por medio de una bomba de ventilador que fluye desde una caja principal hasta una deslizamiento a 0.1% hasta 0.4% de consistencia sobre la superficie horizontal de un alambre Fourdrinier a través del sual el agua es extraída y toma lugar la formación de la tela. El alambre es arrastrado alrededor de un cilindro anterior de succión que ayuda en la eliminación de agua"" y la formación de la tela. El alambre es arrastrado alrededor de varios rodillos guía y un rodillo de volteo de chapas de alambre y es alimentado de regreso al cilindro anterior. Uno de estos rodillos es eondusido para empujar el alambre Fourdrinier- La tela mojada es formada en la superficie superior del Fourdrinier y transferida a un fieltro por medio de una recolección al vacío. El fieltro transporta la hoja a un montaje de rodillo de presión. El fieltro entonces se mueve alrededor de un rodillo de presión, un rodillo de hule duro, y es" arrastrado alrededor de los rodillos guía y "gira de regreso a la" recolección al vacío. La humedad es eliminada en el punto de retención del rodillo de presión y transferida dentro del fieltro.

La tela formada es comprimida y transferida a la superficie de un cilindro de secado giratorio, nombrado comúnmente como el Secador Yankee-. La tela se retira de la superficie del Yankee en un secado de tela entre el 95% y el 96% utilizando una sushilla raspadora. Para ayudar a retirar-la tela de la superficie de secado en una forma uniforme controlada, se aplica un adhesivo de arruga a la superficie Yankee utilizando 7 una boquilla de rociado. La mezcla de adhesivo utilizada en estos ejemplos fue una mezcla 70/30 de 70% de alcohol polivinílico y 30% de un látex basado en almidón (Látex de Almiddn Nacional 4441) .

La tela de papel arrugada se pasa desde el cilindro de secado hasta un punto de retención formado por un par de rodillos y es bobinada dentro de un rodillo principal de un tamaño deseado para pruebas . La máquina de papel formó una tela de 14 pulgada de ancho y corrió en una velocidad de carrete de 40 a 50 pies/minuto. Todas las muestras de papel delgado arrugado secas en los ejemplos fueron producidas en un peso base de 10 libras/resma y 18-20% arrugado. Las muestras fueron convertidas a 2 hojas de papel muy delgado (20 libras/resma) para todas las pruebas.

El resultado sinergístico de la combinación de aceites, fibras ásperas, y sulfactantes, se demuestran en los siguientes ejemplos. Todas las proporciones que se utilizan en la presente son por peso, a menos que se especifique de otra manera y el peso de la fibra está basado en el peso del aire seco de la fibra, a menos que se indique de otra manera.

Los siguientes Ejemplos 1 al 3 contienen datos del NTS (métriso) para las Tablas 1 a la 8. Estos datos del NTS se" determinaron utilizando muestras de una pulgada de ansho.

Subsecuentemente, los datos que se reflejan en estas tablas se multiplisaron por tres para que fueran sustansialmente sonsistentes con los datos del NTS en las Tablas 16 a la 18, los suales se determinaron con las muestras de tres pulgadas de ancho .

Ei ßmplo 1 Un producto de papel muy delgado seso arrugado de poco peso fue hecho de una pulpa obtenida por el periódico viejo hecho pasta. El producto de papel muy delgado fue hecho del lechado de la pulpa con agua a una consistencia del 6%. La lechada fue elevada a la temperatura de 180°F y mantenida a la temperatura elevada por 30 minutos. Una porción del lechado de la pulpa fue enfriado y después utilizado directamente como un papel muy delgado seco arrugado de poco peso decorado utilizando el equipo y proceso para haser papel descritos arriba. La temperatura de la porción restante del lechado de pulpa fue reducido de 180°F a 140°F, el pH fue ajustado con ácido sulfúrico a 5.0, y la consistensia fue ajustada a 5%. El sulfastante de la clase utilizada normalmente para destintar la pulpa fue añadido al porcentaje de 28 milímetros por 100 libras de pulpa. La lechada después se mantuvo a 140 °F por 30 minutos, se enfrió, se ajustó al pH 7 con hidróxido de sodio y se utilizó como decorado para hacer papel muy delgado seco arrugado con el equipo y proseso descritos arriba para hacer papel . Se añadió la resina de endurecimiento catiónica seca Solivióse® N al decorado en un porcentaje del 1% basado en el peso seco de las fibras. El papel muy delgado seco arrugado de control y muestra estuvo sujeto a la prueba del tacto y la prueba de tensión. Los resultados se reportan en la Tabla 1.

TABLA 1 Ejemplo 2 Un producto de papel muy delgado seco arrugado de poco peso fue hecho de una pulpa obtenida por el periódico viejo hecho pasta. El producto de papel muy delgado fue hecho haciendo pulpa con agua por 20 minutos a consistencia del 6%, 150 °F y un pH de aproximadamente 7. El lechado de la pulpa fue dividido a la mitad. La primera porción del lechado de la pulpa fue mantenido a 130°F por 30 minutos, reducido a una consistencia de 3%, lavado para una consistensia objetivo de 5%, refinada a un porsentaje de un caballo de fuerza por día por tonelada utilizando el equipo y proceso para hacer papel descritos arriba para producir dos hojas de papel muy delgado en un peso base de 16 Ibs. /resma (por ejemplo, 8 Ibs . /resma por hoja) .

Se añadió ORLENE® de Calgon Corp . a la porción restante del lechado de pulpa a un porsentaje de aproximadamente 0.1%, basado en el peso de la fibra seca, y después se le dejó por 30 minutos a 130 °F. Después, la consistencia del lechado fue ajustada a 3%, lavada a una consistencia objetivo de 5%, refinada a un índice de un caballo de fuerza por día por tonelada, utilizando un refinador en lote, y después utilizada directamente como un decorado para papel muy delgado seco arrugado de poco peso utilizando el equipo y el proceso para hacer papel descritos arriba para producir dos hojas de papel muy delgado en un peso base de 16 lbs . /resma (por ejemplo, 8 Ibs. /resma por hoja) . El papel muy delgado seco arrugado de control y muestra estuvo sujeto a la prueba del tacto, la prueba de tensidn, medidas de volumen, y pruebas de capacidad absorbente (absorbencia) de aceite/agua. Las pruebas del tacto fueron llevadas a cabo esencialmente como se describieron arriba, excepto que un probador y muestras de referencia comercialmente disponibles Certificadas fueron utilizados en lugar de un tablero de prueba y muestras de referencia de pulpas específicas . Ya que solamente se obtuvo un juego de resultados por muestra "del probador Certificado, los resultados no fueron analizados utilizando el procedimiento de análisis de datos descrito arriba. Los resultados de las pruebas se reportan en las Tablas 2 a la 5.

TABLA 2 - Tacto (probador Certificado) TABLA 3 - Volumen (mm/10 hojas) TABLA 4 - Capacidad Absorbente (Agua) TABLA 5 - Capacidad Absorbente (Aceite) 7 Elemplo 3 Un producto de papel muy delgado seco arrugado de poco peso fue hecho de una pulpa obtenida por el periódico viejo hecho pasta generalmente de acuerdo con el procedimiento descrito en el Ejemplo 2. Toda la muestra fue hecha pulpa con agua por 20 minutos a una consistencia del 6%, 150°F y un pH de aproximadamente 7. El lechado de la pulpa fue mantenido a 140 °E por 30 minutos. Después, se añadid ORLENE® 1084 de Calgon Corp., al lechado de la pulpa a un porcentaje de aproximadamente 0.1%, basado en el peso de la fibra seca, y después se dejó por 30 minutos. La consistencia de la lechada después se ajustó a 3%, s'e lavó a una consistencia objetivo de 5%, se refino a un porcentaje de un caballo de fuerza por día por tonelada utilizando un" refinador en lote. La pasta refinada se puso en una consistencia para hacer papel de aproximadamente 0.1% y se introdujo a la caja principal, se añadid un sistema de sulfactante en porcentajes variando del 0.10% al 0.40%, basados en el peso de la fibra seca. El sistema de sulfactante fue VARISOFT C-6001 disponible por Witco Corp. La pulpa tratada fue utilizada directamente somo un decorador para papel muy delgado seco arrugado de poco peso utilizando el equipo y el proceso para hacer papel descritos arriba para producir dos hojas de papel muy delgado en una base de peso de 16 lbs. /resma (por ejemplo, 8 Ibs./resma por hoja) . El papel muy delgado seco arrugado de control y muestra estuvo sujeto a la prueba del tacto, la prueba de tensión, medidas volumétricas, y pruebas de capacidad absorbentes (absorbencia) de aceite/agua. Las pruebas del tacto fueron llevadas a cabo como se describen en el Ejemplo 2. Los resultados de las pruebas se reportan en las Tablas 6 a la 8.

TABLA 6 - Tacto (probador Certificado) TABLA 7 - Capacidad Absorbente (Agua) TABLA 8 - Capacidad Absorbente (Aceite) Elemplo 4 Los productos de papel muy delgado arrugado y no arrugado fueron creados en general de acuerdo csn los procedimientos descritos previamente, con la excepción de algunos" de los productos resultantes que no fueron tratados con el sulfactante durante el procesamiento. Además, se utilizaron diversos materiales de alimentación para crear los productos resultantes . Estos materiales de alimentación- insluyeron papel periódico en blanco, que es papel no impreso utilizado para crear el papel periódico, periódico viejo, papel residencial mezclado, papel de oficina, y una mezcla de aproximadamente 50 porciento de papel de oficina y 50 porciento de papel residencial. Las siguientes tablas representan las clases y cantidades generales de decorado para cada material de alimentación.

TABLA 9 - Periódico en Blanco Decorado Porcentaj e Pesado Papel Kraft Blanqueado de Madera Blanda 29 Papel Kraft Blanqueado de Madera Dura 3 Pasta Mesánica de Madera Blanda 67 Pasta Mecánica de Madera Dura 1 TABLA 10 - Periódico Viejo Decorado Porcenta e Pesado Papel Kraft Blanqueado de Madera Blanda 20 Papel Kraft Blanqueado de Madera Dura 3 Pasta Mecánica de Madera Blanda 77 TABLA 11 - Papel Residencial Mezclado Decorado - Porcentaj e Pe 3ado Papel Kraft No Blanqueado de Madera Blanda 24 Papel Kraft Blanqueado y No Blanqueado de Madera Dura 22 Pasta Mecánica de Madera Blanda 51 Pasta Mec n .ca de Madera Dura 3 TABLA 12 - Papel Residencial Mezclado Blanqueado Decorado Porcentaj e Pesado Papel Kraft No Blanqueado de Madera Blanda 5 Papel Kraft Blanqueado de Madera Blanda 30 Papel Kraft Blanqueado de Madera Dura 24 Pasta Mecánica de Madera Blanda 40 Pasta Mecánica de Madera Dura 1 TABLA 13 - Papel de Oficina Decorado Porcentaj e Pesado Papel Kraft Blanqueado de Madera Blanda 61 Papel Kraft Blanqueado de Madera Dura - 39 TABLA 14 - Mezcla del 50% de Papel de Oficina y 50% de Papel Residencial Decorado Porcentaje Pesado Papel Kraft No Blanqueado de Madera Blanda 4 Papel Kraft Blanqueado de Madera Blanda 28 Papel Kraft Blanqueado de Madera Dura 40 Pasta Mecánica de Madera blanda 26 Pasta Mecánica de Madera Dura Normalmente, el papel kraft blanqueado de-madera dura contiene relativamente fibras suaves, aunque el papel kraft blanqueado de madera blanda contiene también algunas fibras ásperas . Los otros decorados contienen casi todos fibras ásperas . Se determinó un número de aspereza de fibras por cada muestra listada arriba, utilizando un analizador de fibra Kajaani modelo No. FS-200 disponible por Kajaani Oy Electroniss, Kajaani, Finlandia. El número de aspereza de fibras fue determinado de acuerdo con los procedimientos convencionales . El índice de aspereza se lista en la siguiente Tabla 15A.

TABLA 15A - Número de Aspereza de Fibras Decorado Número Fibras Más Ásperas mg/100 metros Periódico en Blanco 22.5 Periódico Viejo 25.3" Papel Residencial Mezclado 20.9 Papel Residencial Mezclado Blanqueado 19.4 Papel de Oficina 13.1 La siguiente tabla representa la cantidad máxima de fibras suaves- en cada material de alimentación.

TABLA 15B - Cantidad Máxima de Fibra Suave en Cada Material de Alimentación Decorado Porcentaje Pesado Periódico en Blanco 32 Periódico Viejo 23 Papel Residencial Mezclado 22 Papel Residencial Mezclado Blanqueado 54 Papel de Oficina 100 Mezcla del 50% e Papel de Oficina y 50% Papel Residencial 68 Los productos de papel arrugado y no arrugado que resultan de estos materiales de alimentación estuvieron sujetos a pruebas de trituración de copa, flexión de Kawabata, y de efecto de mecha .

La prueba de trituración de copa midió la flexibilidad del material. La prueba de trituración de copa evalúa la rigidez del material midiendo la carga máxima y energía requerida para un pie hermisféricamente formado con un diámetro de 4.5cm para triturar una pieza de 225mm por 225mm de material formado dentro de una copa invertida con diámetro de aproximadamente 6.5cm por 6.5cm de alto mientras que la copa formada de material está rodeada por un cilindro de diámetro de aproximadamente 6.5cm para mantener una deformasión uniforme del material formado de la copa. La carga máxima y energía son medidos mientras el pie desciende a un índice' de aproximadamente 0.25 pulgadas por segundo utilizando una máquina de prueba de porcentaje constante de expansión (CRE) , tal como aquella fabricada por Sintech Corp., 1001 Sheldon Drive, Cary, Carolina del Norte 27513. Los resultados indicaron la rigidez del material. Como un ejemplo, mientras más tieso es el material, mayor es el valor de la carga máxima .

Los especímenes que tienen un largo y ancho de aproximadamente 225 +/- 3 milímetros y un grosor que varía de aproximadamente 0.58 a 0.69" milímetros fueron tomados de los productos de papel muy delgado producidos como se describe abajo. Se probaron cinco muestras de espécimen para cada producto y los datos resultantes, en donde cada punto de información representa el promedio de las cinco muestras, que se representa abajo en las Tablas 16A y 16B.

Las Figuras 1 a la 4 representan los datos de la Tabla 16 A. Las Figuras 1 y 2 ilustran que los productos de papel muy delgado tratados con sulfactante no arrugado creados de la fibra residencial y periódico viejo tienen menor carga de trituración de copa y energía ue los productos respectivos de papel muy delgado creados de fibra residencial no tratada y periódico viejo. En sonsesuencia, estos productos de papel muy delgado no arrugado tratados son el sulfastante exhibieron una suavidad mayor de trituración que los produstos no tratados. Las Figuras 3 y 4 ilustran que los produstos de papel muy delgado tratados con el sulfactante arrugado creados del periódico viejo tienen una menor carga de trituración de copa y energía que los productos de papel muy delgados creados del periódico viejo no tratado. En consecuensia, estos productos de papel muy delgado arrugado tratados con el sulfactante exhibieron una mayor suavidad de trituración que los productos no tratados .

La Tabla 16B contiene datos de trituración de copa normalizados. Los valores de Carga Normalizada y la Energía Normalizada se obtuvieron dividiendo los valores de Carga y Energía medidos por el peso base de la muestra. Los valores del índice de Suavidad de la Carga y el índice de Suavidad de la Energía se obtuvieron dividiendo la Resistencia a la Tracción Normalizada por los valores de Carga Normalizada y Energía Normalizada. La información expresada en este formato- podría reducir las influencias de las variaciones del peso base y las variaciones de resistencia entre las muestras.

La prueba de Flexión Kawabata consta de sujetar ambos extremos de un espécimen. Mientras un extremo se fija, el otro extremo se mueve a lo largo de un arco jrelativo al -extremo fijo. La muestra puede orientarse para probar tanto las direcciones de máquina como las direcciones transversales. Una máquina de prueba Kawabata, tal como la fabricada por Kato Tech Co., LTD, de quien su direcsión es 26 Karato-Cho Nishikujo Minami, KU, Kyoto 601, Japón, se utiliza para medir la rigidez e histerisis del espésimen.

Los especímenes que tienen un largo y ancho de aproximadamente 20 centímetros y un grosor que varía de aproximadamente 0.58 a 0.69 milímetros fueron tomados de productos de papel muy delgado producido como se describe arriba. Se probaron tres muestras del espécimen paJra cada producto y los" datos resultantes, en donde cada punto de información representa el promedio de las tres muestras, se representa abajo en las Tablas 17A y 17B. TABLA 17A - Flexión Kawa-bata TABLA 17B - índices de Flexión Kawabata Las Figuras 5 a la 8 representan los datos de la Tabla 17A. La Figura 5 ilustra que los produstos de papel muy delgado tratado son surfactante no arrugado de la fibra residencial y el periódico viejo tienen menor rigidez que los productos de papel muy delgado creados de fibra residensial y períódiso viejo no tratados. La Figura 6 ilustra que los productos de papel muy delgado tratados con surfactante no arrugado creados de la fibra residencial y el periódico viejo tienen una histerisis menor que los productos de papel muy delgado respectivos creados de fibra residensial y periódico viejo no tratados. Como resultado, estos productos de papel muy delgado tratados tienen una mayor habilidad de recuperación después de haber sido doblados. En consecuencia, estos productos de papel muy delgado "no arrugado tratados con surfactante que exhiben menor rigidez no se espera en el aspecto de los resultados de histerisis.

La Tabla 17B contiene índices de Datos de Flexión Kawabata (por ejemplo, índices de Rigidez de Flexidn Kawabata e índices de Histerisis Kawabata tanto para la dirección de máquina y la direcsidn de máquina transversal) . Los valores de índices de Flexidn Kawabata por peso base se obtuvieron dividiendo los valores de Rigidez de Flexidn e Histerisis medidos por el peso base para obtener primero los valores normalizados. Estos valores de Rigidez de Flexión normalizados después fueron divididos por la Resistencia a la Tracción Normalizada (y multiplisada por 1000) para obtener los índices de Rigidez de Flexión Kawabata.

La prueba de Efecto de Mecha constó de la sujeción de un espécimen y el levantamiento una tina de agua hasta que esta toca el espécimen. Una máquina de prueba de Efecto de Mecha Anderson-Ross, somo la fabrisada por Kimberly-Clark Corporation, 1400 Holsomb Bridge Road, Roswell, GA 30076, se utilizó para" medir la diressidn XY, la dirección 2-, y el efecto de mecha total del espécimen. El efecto de mecha total está basado en la cantidad total de agua absorbida por el espécimen dentro de un período de tiempo de 18 segundos.

Substancialmente los especímenes circulares tienen un diámetro de aproximadamente 8.5 +/- 0.010 centímetros y un 9 grosor variando de aproximadamente 0.58 a 0.69 milímetros fueron tomados de los productos de papel muy delgado producido como se describieron arriba. Se probaron cinco muestras del espécimen para cada producto y los datos resultantes, en donde cada punto de información representa el promedio de las cinco muestras, representado abajo en las Tablas 18A y 18B.

Las Figuras 9 a la 14 representan los datos de la Tabla 18A. Las Figuras 9, 10, y 11 ilustran que los productos de papel muy delgados tratados con surfactante de peso base bajo, no arrugado creados de fibra residencial, periódico viejo, y periódico en blanco tienen un efecto de mecha XY, efecto de mecha Z, y efecto de mecha total mayor, que los productos respestivos de papel muy delgado no tratados creados de fibra residencial, periódico viejo y periódico en blanco. En consecuencia, estos productos de papel muy delgado no arrugado tratados con surfastante exhibieron una mayor absorbencia que los productos de la misma fibra no tratados.

Las Figuras 12 a la 14 ilustran que los productos de papel muy delgado tratados con surfactante no arrugado de peso base alto creados de una mezcla de papel de oficina y residencial tienen índices de direcsidn XY, diressidn Z, y efecto de mecha total comparables a los productos de papel muy delgado creados solamente d-e papel de ofisina o fibra residencial . En consesuencia, el proceso de la presente invención permite la flexión de los materiales de alimentación para producir productos de papel muy delgado suaves y de alta absorbencia. Esta flexión es particularmente deseable debido a las tendencias del papel residencial a ser más barato que el papel de oficina. Los materiales de alimentación de flexión permiten crear el papel muy delgado de materiales iniciales menos costosos.

La Tabla 18B contiene índices de Efecto de Mecha XY y Z e índices de Absorción Total. Los valores de índices de Efecto de Mecha XY y Z (y los valores de índices de Absorción Total) se obtuvieron dividiendo los Valores de Efecto de Mecha XY y Z (y los Valores de Absorción Total) por la Resistencia a la Tracción Normalizada (y multiplicado por 1000) para obtener los índices de Efecto de Mecha XY y Z y los índices de Absorción Total .

Mientras la presente invención ha sido descrita en conexión con ciertas formas de realización, debe entenderse que el objetivo encerrado por medio de la presente invención no debe ser limitada a aquellas formas de realización específicas: Por el contrario," se intenta incluir para el objetivo de la invención todas las alternativas, modificaciones y equivalentes como pueden incluirse dentro del espíritu y alsance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (24)

R E I V I N D I C A C I O NE S

1. Un producto de papel sanitario que comprende: una estructura fibrosa no tejida tratada con surfactantes, en reposo húmedo que comprende fibras ásperas de pulpa en que por lo menos una porción contiene aceite y tiene una carga y energía bajas de trituración de copa similar a una estrustura fibrosa idéntisa que carece --de tratamiento con surfactantes.

2. El producto de papel sanitario, tal y como se reivindisa en la sláusula 1, caracterizado porque la estructura fibrosa no está arrugada y tiene un índice--de suavidad de sarga de trituración de sopa superior a 7.0.

3. El producto de papel sanitario, tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado proque la estructura fibrosa no está arrugada y tiene un índice de suavidad de energía de trituración de copa superior a 0.39.

4. El producto de papel sanitario, tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque las fibras ásperas de pulpa son fibras recicladas.

5. El producto de papel sanitario, tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque las fibras ásperas de la pulpa incluyen fibras de papel residencial.

6. El producto de papel sanitario, tal y como se reivindisa en la cláusula 1, caracterizado porque el surfactante se selecciona del grupo que consiste de surfactantes no iónicos, catiónicos o una mezcla de los mismos.

7. El producto de papel sanitario, tal y como se reivindica en la cláusula 1, saraserizado porque la estructura fibrosa no está arrugada y tiene un índice de suavidad de carga de trituración de copa superior a 8.0.

8. El producto de papel sanitario, tal y como se reivindica en la sláusula 1, caracterizado porque la estructura fibrosa no está arrugada y tiene un índice de suavidad de energía de trituración de copa superior a 0.45.

9. El produsto de papel sanitario, tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque la estructura fibrosa no está arrugada y tiene un índice de rigidez de flexión de diresción de máquina menor que 0.170.

10. El producto de papel sanitario de la reivindicacidn 1, en donde la estructura fibrosa no está arrugada y tiene un índice de rigidez de flexión de dirección transversal menor que 0.129.

11. El producto de papel sanitario de la reivindicacidn 1, en donde la estructura fibrosa tiene crepé y tiene un índice de suavidad de carga de trituración de sopa superior a 8.954.

12. El producto de papel sanitario de la reivindicación 1, en donde la estructura fibrosa tiene crepé y tiene un índice de suavidad de energía de trituración de copa superior a 0.499.

13. El producto de papel sanitario de la reívindicasidn 1, en donde la estructura fibrosa tiene crepé y un índice de rigidez de flexidn de direcsidn de. áquina menor que 0.04.

14. El producto de papel sanitario de la reivindicación 1, en donde la estructura fibrosa tiene crepé y tiene un índice de rigidez de flexidn de dirección transversal menor que 0.055.

15- Un producto de papel sanitario que comprende: una estrustura fibrosa no tej ida tratada son surfastantes, en reposo húmedo que comprende fibras ásperas de pulpa que en por lo menos una porción contiene aceite y tiene una absorbensia de efesto de mesha mayor que una estrustura idéntica que carece de tratamiento con surfactantes.

16. El producto de papel sanitario de la reivindicación 15, en donde la estructura fibrosa tiene una NTS (Resistensia a la Tracción Normalizada) de 50 g^mVg y un índice de efecto de mecha XY de por lo menos 0.92 g/g/s.

17. El producto de papel sanitario de la reivindicasión 15, en donde la estructura fibrosa tiene una NTS de 50 g£m2/g y un índice de efecto de mecha Z de por lo menos 3.80 g/g/s.

18. El produsto de papel sanitario de la reivindisasión 15, en donde las fibras "ásperas de pulpa son fibras resicladas .

19. El producto de papel sanitario de la reivindicacidn 15, en donde las fibras ásperas de la pulpa incluyen fibras de papel residencial.

20. El producto de papel sanitario de la reivindicacidn 15, en donde la estructura fibrosa tiene una NTS de 50 g£mVg y un índice de efecto de mecha total de por lo menos 8.90 g/g/s.

21. El producto de papel sanitario -de la reivindicasión 15, en donde el surfastante se selesciona del grupo que consiste de surfactantes no iónicos, catiónicos o una mezcla de los mismos .

22. El producto de papel sanitario de la reivindicasión 15, en donde la estrustura fibrosa tiene una NTS de 135 g£m2/g y un índise de efecto de mesha XY de por lo menos 0.68 g/g/s.

23. El produsto de papel sanitario de la reivindicacidn 15, en donde la estructura fibrosa tiene una NTS de 135 g£m2/g y un índice de efecto de mecha Z de por lo menos 3.19 g/g/s

24. El producto de papel sanitario de la reivindicacidn 15, en donde la estructura fibrosa tiene una TS de 135 gfm2/g y un índice de efecto de mecha total de por lo menos 6.66 g/g/s R E S M E La presente invención comprende un producto de papel sanitario que incluye una estructura fibrosa sin tejido tratada con surfactante, en reposo húmedo que incluye fibras ásperas de pulpa que por lo menos una porción contiene aceite y tiene una carga y energía bajas de trituración de sopa similar a la de una estructura fibrosa idéntica que carece de tratamiento con surfactantes.