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MXPA96004295A - Fibras celulosicas con alto contenido de lignina,tratadas termicamente - Google Patents

Fibras celulosicas con alto contenido de lignina,tratadas termicamente

Info

Publication number
MXPA96004295A
MXPA96004295A MXPA/A/1996/004295A MX9604295A MXPA96004295A MX PA96004295 A MXPA96004295 A MX PA96004295A MX 9604295 A MX9604295 A MX 9604295A MX PA96004295 A MXPA96004295 A MX PA96004295A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
fibers
lignin
air
treated
content
Prior art date
Application number
MXPA/A/1996/004295A
Other languages
English (en)
Inventor
A Naieni Shahrokh
Original Assignee
The Procter & Gamble Company
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by The Procter & Gamble Company filed Critical The Procter & Gamble Company
Publication of MXPA96004295A publication Critical patent/MXPA96004295A/es

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Abstract

La presente invención se refiere a un método para preparar fibras celulósicas elevadas, tratadas térmicamente en aire, que tiene por lo menos aproximadamente 10%en peso de contenido de lignina sobre una base seca, las cuales están libres de porciones de agentes de reticulación y que tienen un valor de retención de agua que varía de 90 a 135, y una elasticidad en seco definida por una densidad 5K que varía de 0.08 a 0.20 gr/cm3, caracterizado el método porque comprende los pasos de:a) proporcionar fibras celulósicas con alto contenido de lignina a una consistencia de 40 a 80%, las cuales están libres de mezcla con agente de reticulación;b) someter las fibras a desfibración;c) calentar dichas fibras celulósicas con alto contenido de lignina en aire a presión atmosférica para remover cualquier contenido de humedad y tratar térmicamente las fibras celulósicas con alto contenido de lignina, libres de humedad, resultantes, a una temperatura de entre aproximadamente 120§C a aproximadamente 280§C, durante por lo menos 5 segundos.

Description

FIBRAS CELULÓSICAS CON ALTO CONTENIDO DE LIGNINA.
TRATADAS TÉRMICAMENTE CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención esta dirigida a fibras celulósicas con alto contenido de lignina, modificadas, a estructuras absorbentes que contienen estas fibras, y a métodos para modificar las fibras celulósicas con alto contenido de lignina para utilizarse en estructuras absorbentes.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las fibras celulósicas con elevada lignina tienen las ventajas de ser no cara y relativamente libre de químicos comparadas con las fibras de la pulpa Kraft blanqueada. Sin embargo, estas no son útiles como constituyentes mayores en estructuras absorbentes, por ejemplo, pañales y productos catameniales, a causa de su hidrofibicidad elevada debida a la presencia de cantidades tan grandes de lignina hidrofóbica. La solicitud de patente de S.A. Naieni y C. . Herrón, titulada "Esterified High Lignin Content Cellulosic Fibers" (fibras celulósicas esterficadas, con alto contenido de lignina), actualmente presentada con la presente, está dirigida a la modificación de fibras celulósicas, con alto contenido de lignina, con porciones éster de ácido policarboxílico de C2-C9, de intrafibra, para utilizarse en las estructuras absorbentes. Kinsley, Jr., en la patente de E.U.A. No. 4,557,800 se dirigide a las pulpas celulósicas tratadas térmicamente en un medio gaseoso, no oxidativo, a una temperatura que excede aproximadamente 400°F para proporcionar una pulpa sin pérdida de hemimcelulosa. Barbe y otros, en la patente de E.U.A. No. 4,431,479 se dirige a sometimiento mecánico, de pulpas de alto rendimiento o ultra alto rendimiento a la acción mecánica en consistencias elevadas (15 a 35%) para hacer las fibras rizadas y someterla someter la pulpa rizada a alta consistencia (15 a 35%) a tratamiento térmico a altas presiones sin secado apreciable de la pulpa.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Se ha descubierto en la presente que las fibras celulósicas con alto contenido de lignina, tratadas térmicamente en aire, que están libres de porciones de agentes de reticulación, se desarrollan inesperadamente bien en las aplicaciones absorbentes. Una modalidad de la presente está dirigida a fibras celulósicas con alto contenido de lignina, tratadas térmicamente en aire, que están libres de porciones de agentes de reticulación, y tienen un valor de retención de agua que varia de 90 a 135, y una elasticidad en seco definida por una densidad después de presión (es decir, una densidad 5K) que varia de 0.10 a 0.20 gr/cm3. En la práctica, las fibras frecuentemente tienen un valor de retención de agua que varia de 110 a 125, una elasticidad en seco definida por una densidad de 5K que varia de 0.12 a 0.18 gr/cm3, una elasticidad en húmedo definida por una compresibilidad en húmedo que varia de aproximadamente 7.2 a 8.2 cm3/gr y una capacidad de goteo que varia de aproximadamente 5.5 a 12.0 gr/gr. Una segunda modalidad de la presente está dirigida a una estructura absorbente que comprende dichas fibras celulósicas con alto contenido de lignina, tratadas térmicamente en aire. Una tercera modalidad de la presente está dirigida a un método para preparar las fibras celulósicas con alto contenido de lignina, tratadas térmicamente en aire, que están libres de porciones de agentes de reticulación y tienen un valor de retención de agua que varía de 90 a 135, y una elasticidad en seco definida por una densidad 5K que varia de 0.08 a 0.20 gr/cm3, y comprende las etapas de (a) proporcionar fibras celulósicas con alto contenido de lignina a una consistencia de 40 a 100%, que están libres de mezcla con el agente de reticulación; (b) someter las fibras a desfibración; y (c) calentar en aire a presión atmosférica para remover cualquier contenido de humedad y tratar térmicamente las fibras celulósicas con alto contenido de lignina, libres de humedad, por al menos 5 segundos, con lo cual se produce dichas fibras celulósicas con alto contenido de lignina, tratadas térmicamente en aire. De preferencia, la mezcla de la etapa (a) tiene una consistencia que varía de 45 a 80%, muy preferiblemente de 50 a 70%. El calentamiento de la etapa (c) puede ser llevado a cabo en dos etapas, una primera etapa de secado (por ejemplo, secado instantáneo) para obtener una consistencia de cuando menos 60%, si esta consistencia no está ya presente o para incrementar la consistencia sí una consistencia de cuando menos el 60% está ya presente, por ejemplo, a 85-95% o aún 100% de consistencia, y una segunda etapa para remover cualquier contenido de humedad remanente y tratar térmicamente las fibras celulósicas con alto contenido de humedad, libres de humedad, por ejemplo, calentando por 5 segundos a 2 horas en una temperatura de aire en el aparato de calentamiento de 120°C a 280°C, de preferencia durante 2 a 75 minutos a una temperatura de aire en el aparato de calentamiento de 150°C a 190°C. Una cuarta modalidad de la presente está dirigida a un método para preparar fibras celulósicas con alto contenido de lignina, tratadas térmicamente en aire, que están libres de porciones de agentes de reticulación y tienen un valor de retención de agua que varía de 90 a 135, y una elasticidad en seco definida por una densidad 5K que varia de 0.08 a 0.20 gr/cm3, y comprende la etapa de calentamiento de una hoja (de 0 a 40% de contenido de humedad) de fibras celulósicas con alto contenido de lignina en aire a presión atmosférica para remover cualquier contenido de humedad y tratar térmicamente las fibras celulósicas con alto contenido de lignina, libres de humedad, por al menos 5 segundos, por ejemplo, calentando por 5 segundos a 2 horas en una temperatura de aire en el aparato de calentamiento de 120°C a 280°C, de preferencia durante 2 a 75 minutos a una temperatura de aire en el aparato de calentamiento de 150°C a 190°C, y opcionalmente la etapa adicional de desfibración. Las fibras resultantes de los métodos de la presente son opcionalmente humedecidos para protegerlos de daños en la manipulación subsecuente o en el procesamiento para elaborar productos absorbentes. Las fibras celulósicas con alto contenido de lignina, tratadas térmicamente en aire, preparadas como se describió anteriormente están listas para empacar o utilizarse. El término "alto contenido de lignina" se utiliza aquí para dar a entender 10 a 25% en peso de lignina, sobre una base seca. Los "valores de retención de agua" (referidos en los Ejemplos de aquí como WRV), establecidos en la presente, son determinados por el siguiente procedimiento: una muestra de aproximadamente 0.3 g a aproximadamente 0.4 g de fibras (es decir, de aproximadamente 0.3 g a aproximadamente una porción de 0.4 g de las fibras para la cual el valor de retención de agua está siendo determinado es remojado en un recipiente cubierto con aproximadamente 10 ml de agua destilada o desionizada a temperatura ambiente durante aproximadamente 15 y aproximadamente 20 horas. Se colectan las fibras remojadas en un filtro y se transfieren a un canasto de alambre de malla de 80, soportada aproximadamente a 3.81 cm por arriba de una parte inferior de mampara de malla 60 de un tubo centrífugo. Se cubre el tubo con una cubierta plástica y se centrifuga la muestra a una fuerza centrífuga relativa de 1,500 a 1,700 gravedades por 19 a 21 minutos. La fibras centrifugadas son entonces removidas de la canasta y pesadas. Las fibras pesadas se secadan a un peso constante a 105 'C y vueltas a pesar. El valor de retención de agua (WRV) , se calcula como sigue: WRV= (W-D)X 100 D donde , W = al peso húmedo de las fibras centrifugadas; D = al peso seco de las fibras; y W-D= el peso del agua absorbida.
El término "elastícidad en seco" se utiliza en la presente para referir a la capacidad de la estructura hecha a partir de la fibras de la presente, para expander al liberar la fuerza de compresión aplicada, mientras que las fibras están en una condición substancialmente seca. La elasticidad en seco se define por una densidad después de aplicar presión que es una medida de la dureza de las fibras y está determinada aquí en la prueba de densidad 5K de acuerdo al siguiente procedimiento: se prepara una almohadilla cuadrada colocada en aire de cuatro pulgadas por cuatro pulgadas, que tiene una masa de aproximadamente 7.5 gr de las fibras para las cuales se determina la elasticidad en seco, y se comprimen en un estado seco mediante una prensa hidráulica a una presión de 5,000 psi, y se libera rápidamente la presión. La almohadilla se invierte y la presión se repite y se libera. El espesor de la almohadilla se mide después de presionar con un calibrador sin carga (el espesor fue probado en espesor Ames) . Se toman cinco lecturas del espesor, una en el centro y a 0.001 pulgadas en cada una de las cuatro esquinas y se promedian los cinco valores. Se recorta la almohadilla a cuatro pulgadas por cuatro y entonces se miden. La densidad después de presionar es entonces calculada como masa/ (área x espesor) . Esta densidad se denota como la densidad 5K en la presente. El más bajo de los valores de la prueba de densidad 5K, es decir, la densidad después de aplicar la presión, la mayor de la rigidez de fibra y la mayor de la elasticidad en seco. El término "elasticidad en húmedo" se utiliza en la presente para referir a la capacidad de una estructura para expander al liberar la fuerza de compresión, mientras que las fibras son humedecidas hasta saturación. La elasticidad en húmedo se define por un volumen vacío después de la reducción de la carga de compresión, es una medida del volumen vació en humedad y se determina aquí en la "pueba de compresibilidad en húmedo" mediante el siguiente procedimiento: se prepara una almohadilla cuadrada de cuatro por cuatro pulgadas colocada en aire, dejando aproximadamente 7.5 g, a partir de las fibras que son probadas. La densidad a la almohadilla se ajusta a 0.2 g/cc con una prensa. Se carga la almohadilla con orina sintética a diez veces su peso en seco, o hasta el punto de saturación, lo que sea menor. Se aplica una carga de compresión de 0.1 PSI a la almohadilla. Después de aproximadamente 60 segundos, tiempo durante el cual la almohadilla se equilibra, entonces se incrementa la carga de compresión a 1.1 PSI. Se permite a la almohadilla alcanzar el equilibrio y entonces se reduce la carga de compresión a 0.1 PSI. Entonces se permite a la almohadilla alcanzar el equilibrio, y se mide el espesor. Se calcula la densidad para la almohadilla en la segunda carga de 0.1 PSI, es decir, basado sobre el espesor medido después de que la almohadilla se equilibra, después de que se reduce la carga de co presiín a 0.1 PSI. El volumen vacío reportado en cm/g, es entonces determinado. El volumen vacío es el recíproco de la densidad de la almohadilla en número menos el volumen de fibra (0.95 cm3/g) . Se denota este volumen vacío como la compresibilidad en la presente. Valores muy elevados indican una mayor respuessta a la humedad. La prueba de capacidad de goteo de la presente, proporciona una medida combinada del valor de absorbencia y capacidad absorbente y se lleva a cabo aquí por el siguiente procedimiento: se prepara una almohadilla cuadrada colocada en aire de cuatro pulgadas por cuatro pulgadas que tiene una masa de aproximadamente 7.5 gr, a partir de las fibras para las cuales la capacidad de goteo está siendo determinada y es colocada sobre una malla de pantalla. Se aplica orina sintética al centro de la almohadilla a una velocidad de 8 ml/seg. Se detiene el flujo de orina sintética cuando las primeras gotas, de orina sintética, escapan de la parte inferior o lado de la almohadilla. La capacidad de goteo de la diferencia en masa de la almohadilla antes de y subsecuente a la introducción de orina sintética dividida por la masa de las fibras, en base seca granulada. La mayoría de la capacidad de goteo es, la mejor de las propiedades absorbentes. El término "orina sintética", se utiliza en la presente para significar una solución preparada a partir de agua y 10 gr de cloruro de sodio por litro de agua y 0.52 ml de una solución acuosa al 1% de Tritón X100 por litro de agua de toma.
La orina sintética debe estar a 25 ± 1%°C cuando se utiliza. El término "desfibración" y "desfibrar", son utilizados en la presente para referirse a cualquier procedimiento que puede ser utilizado para separar mecánicamente fibras en formas sustancialmente individuales, aunque ellas ya estén en dicha forma, es decir, la etapa o etapas de tratar mecánicamente las fibras, ya sea en forma individual o en forma más compactada, donde el tratamiento o tratamientos de separación de fibras en forma sustancialmente individual si ellas no están ya en dicha forma, y/o impartir rizado y torcido a las fibras en estado seco. El término "las fibras de la presente" se refiere a fibras celulósicas con alto contenido de lignina, tratadas térmicamente en aire, que están libres de porciones de agentes de reticulación, y tienen un valor de retención de agua que varia de 90 a 135, y una elasticidad en seco definida por una densidad después de presión que varia de 0.08 a 0.20 gr/cm3. El término "tratada térmicamente" se utiliza en la presente para dar a entender el calentamiento en la ausencia de humedad.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Las fibras con alto contenido de lignina modificadas de la presente pueden ser de diversos orígenes. De preferencia, las fuentes originales son madera blanda y madera dura. Otras fuentes incluyen hierbas de Esparto, bagazo, cáñamo, lino y otras fuentes de fibras celulósicas con alto contenido de lignina. Las fibras con alto contenido de lignina que son esterificadas para proporcionar las fibras utilizadas en la presente invención son, por ejemplo, pulpas quimicotermomecanicas a partir de las anteriores fuentes, y corrientes de fibras recicladas a partir de bolsas y cajas Kraft, donde el contenido de lignina en la fibra es de 10% o más, sobre una base seca. Las pulpas químicas celulósicas, sin blanquear, pueden también tener un nivel de contenido de lignina de 10 a 25% y constituir fibras con alto contenido de lignina. Se pueden preparar las pulpas quimicotermomecanias de manera convencional, por ejemplo, por tratamiento químico de las piezas de la fuente de material (por ejemplo, astillas de madera) con, por ejemplo, sulfito de sodio y/o metabisulfato de sodio y un agente de quelatación, por ejemplo, ácido pentaácetico de dietilentriamina (DTPA) seguido por el procesamiento a través de un refinador de disco. Las pulpas termo écanicas se pueden preparar, de manera convencional, por ejemplo, por tratamiento de vapor (por ejemplo, a condiciones de 34 psi y 265°F por 20 minutos) de las piezas de material de la fuente (por ejemplo, astillas de madera) , y entonces procesar el material tratado con vapor a través de un refinador de disco. Las corrientes de fibras recicladas se obtienen de bolsas y cajas de papel kraft, por ejemplo, agitándolas en agua y entonces deshidratándolas. La pulpa quimicotermomecánica de madera blanda del norte es un material de partida preferido, ya que es fácilmente disponible comercialmente. Pasamos ahora al método de la tercera modalidad de la presente, (es decir, el método que comprende las etapas de (a) proporcionar fibras celulósicas con alto contenido de lignina a una consistencia de 40 a 100%, que están libres de mezcla con el agente de reticulación; (b) someter las fibras a desfíbración; y (c) calentar el producto de la etapa (b) en aire a una persión atmosférica para remover cualquier contenido de humedad y tratar térmicamente las fibras celulósicas con alto contenido de lignina, libres de humedad, por cuando menos 5 segundos . Pasamos primeramente a la etapa (a) del método de la tercera modalidad de la presente, es decir la etapa de proporcionar fibras celulósicas con alto contenido de lignina a una consistencia de 40 a 100%, que están libres de mezcla con el agente de reticulación. Esta etapa es fácilmente llevada a cabo para las fibras en una condición ilimitada o para fibras en forma de hoja. Para bajos contenidos de humedad, es decir de 0 a a aproximadamente 10%, la etapa (a) puede simplemente involucrar las fibras de ensamble en la forma de hoja o en la forma ilimitada que se obtiene con este contenido de humedad. Para contenidos elevados de humedad, por ejemplo, consistencias de aproximadamente 40 a 90%, la etapa (a) involucra la formación de una mezcla de las fibras y el agua. El pH de la mezcla puede variar, por ejemplo, de 2.5 a 9, y es un parámetro que afecta a la elasticidad en seco, la elasticidad en húmedo y a la capacidad de goteo obtenida en el producto modificado de fibra (es decir, el resultado de la etapa (c) ) . Los valores de la elasticidad en seco (densidad 5K) y la elasticidad en húmedo (compresibilidad en húmedo) obtenidosson mejores cuando el pH son más bajos, por ejemplo, se utilizan 2.5 a 4.0. Las capacidades de goteo son mejores cuando el pH es medio, por ejemplo, se utilizan 6.0 a 7.0. El pH natural de la mezcla está típicamente alrededor de 9. El ajuste del pH hacia abajo es fácilmente llevado a cabo con ácido, de preferencia ácido sulfúrico. El ácido clorhídrico es de preferencia no utilizado ya que se prefiere obtener fibras modificadas que estén libres de cloro. La consistencia uniforme y la distribución uniforme de cualquier aditivo de ajuste de pH es fácilmente obtenido para una hoja de fibras, por ejemplo, transportando la hoja de fibras (por ejemplo,, incialmente a un contenido de humedad de 0% a l0%) a través de un cuerpo de dicha composición acuosa que comprende agua y cualquier agente de ajuste del pH, contenida en un sujetador de cilindros de prensa (por ejemplo, cilindros de 30.35 cm de diámetro y 182.10 cm de ancho) y a través de dicho sujetador para impregnar a dicha hoja de fibras con dicha composición acuosa y para producir en el lado de salida del sujetador una hoja impregnada de fibras que contienen dicha composición acuosa en una cantidad que proporciona 30% a 80% o más (por ejemplo, igual hasta 85% o 90% o igual a 95%) , de preferencia de 50% a 70% de consistencia. En una alternativa menos preferida, se impregna la hoja de fibras con la composición acuosa para proporcionar las anterio ente mencionadas consistencias, por rociado. En cualquier caso, si la consistencia es de menos de 40% o más, la remoción del líquido es opcionamente llevada a cabo para alcanzar la consistencia, por ejemplo, mediante deshidratado (es decir, mecánicamente remover el líquido, por ejemplo, centrifugando o presionando) y/o secando bajo condiciones tales que no se requiera el uso de altas temperaturas por un periodo prolongado de tiempo, por ejemplo, mediante un método conocido en la técnica como secado con aire. Por ejemplo, una hoja de fibras de 6% de contenido de humedad se transporta a través de un cuerpo de composición acuosa y los rodillos de prensa para producir una hoja impregnada de fibras de 60% de consistencia u 80% de consistencia, que está lista para tratamiento en la etapa (b) o para producir una hoja impregnada de fibras de 40% de consistencia, que es opcionalmente sometida a una etapa o etapas de remoción de líquido como se describió anteriormente, por ejemplo para proporcionar una consistencia de 60%, antes del tratamiento en la etapa (b) . La consistencia uniforme y distribución uniforme de cualquier aditivo de ajuste de pH es fácilmente obtenido para las fibras en la forma ilimitada, por ejemplo, remojando las fibras en la forma ilimitada en un cuerpo de dicha composición acuosa. El remojado es fácilmente llevado a cabo, por ejemplo, formando una suspensión de las fibras en una forma ilimitada en agua, con el ajuste del pH, si se desea, para proporcionar una consistencia que varia de 0.1% a 20%, de prefernecia variando de 2 a 15%, y manteniéndolas ahí por aproximadamente de 1 a 240 minutos, de preferencia durante 5 a 60 minutos. Formando una suspensión de fibras en forma ilimitada en agua, es fácilmente llevado a cabo ya sea mezclando las fibras en forma ilimitada con agua o originando que una hoja de las fibras (por ejemplo, de empalme en seco) se desintegre en el agua . A las consistencias de 0.1 a 20%, se requieren una o más etapas de remoción de líquido y/o secado para proporcionar las consistencias de 40 a 100%, descritas para la etapa (a) . De preferencia, estas comprenden deshidratar (es decir, la remoción de manera mecánica del líquido, por ejemplo, mediante centrifugado o presionado) para proporcionar una consistencia entre 40 y 80%, por ejemplo, 40 a 50%, y opcionalmente posterior al secado, bajo condiciones tales que no se requiere el uso de una temperatura elevada por un periodo prolongado de tiempo, por ejemplo, mediante un método conocido en la técnica como secado con aire, para una consistencia de 50 a 80% o hasta 100%, de preferencia a una consistencia que varia de 50 a 70%. Pasamos ahora a la etapa (b) del método de la tercera modalidad de la presente, es decir, la etapa de someter las fibras de la etapa (a) a desfibración, algunas veces referida como esponjado. De preferencia, la desfibración se realiza mediante un método donde se minimizan la formación de nudos y desazón, y los daños de la fibra. De manera típica, se utiliza un refinador de disco comercialmente disponible. Otro tipo de dispositivo que ha sido encontrado a ser útil para desfibrar las fibras celulósicas es el dispositivo esponjador de tres etapas, descrito en la Patente E.U.A. No. 3,987,968, expedido a D.R. Moore y 0. A. Shields, el 26 de octubre de 1976, siendo dicha patente incorporada aquí por referencia en esta divulgación. El dispositivo esponjador descrito en descrito en la Patente E.U.A. No. 3,987,968 somete a las fibras de pulpa celulósica húmedas a una combinación de impacto mecánico, agitación mecánica, agitación con aire y una cantidad limitada de secado con aire para crear una borra sustancialmente libre de nudos. Las fibras han impartido a ello un grado mejorado de rizado en relación a la cantidad de rizado normalmente presente en dichas fibras. Se cree que ésto rizado adicional mejora el carácter elástico de las estructuras elaboradas a partir de las fibras modificadas de la presente. Otros métodos aplicables de desfibración incluyen, pero no se limitan a, tratamiento en una ablandador Waring, que hace contacto tangencialmente con las fibras con un cepillo de alambre de rotación y un molino de martillo. De preferencia, se dirige una corriente de aire hacia las fibras durante dicha desfibración para ayudar en la separación de las fibras en forma sustancialmente individualizadas. A pesar del dispositivo mecánico particular utilizado para formar la borra, las fibras son de preferencia mecánicamente tratadas en tanto que incialmente a una consistencia de cuando menos 40%. De preferencia, se lleva a cabo la desfibración en las fibras a una consistencia que varia del 50 al 70%. La desfibración se puede llevar a cabo aún sobre fibras de 100% de cosistencia. Aunque, la desfibración a consistencias que exceden 80% pueden causar daños a las fibras, degradando el desarrollo. Pasamos ahora a la etapa (c) del método de la tercera modalidad de la presente, es decir, a la etapa de calentar el producto de la etapa (b) en aire a presión atmosférica para remover cualquier contenido de humedad y tratar térmicamente las fibras celulósicas, resultantes, con alto contenido de lignina, libres de humedad, por al menos 5 segundos. Como se indicó anteriormente, esta etapa se puede llevar a cabo en dos etapas, una primera etapa de secado (por ejemplo, secado instantáneo) para obtener una consistencia de cuando menos 60%, si esta consistencia no está ya presente o para incrementar la consistencia sí una consistencia de cuando menos el 60% está ya presente, por ejemplo, a 85-95% o aún 100% de consistencia, y una segunda etapa para remover cualquier contenido de humedad remanente y tratar térmicamente las fibras celulósicas con alto contenido de humedad, libres de humedad, por ejemplo, calentando por 5 segundos a 2 horas, de 120°C a 280°C (temperatura del aire en el aparato de calentamiento) , de preferencia durante 2 a 75 minutos, de 150°C a 190°C (temperatura de aire en el aparato de calentamiento) . La primera etapa se omite, sí las fibras introducidas en la etapa (c) están al 100% de consistencia. La primera etapa es de preferencia llevada a cabo mediante un método conocido en la técnica como secado instantáneo. Este se lleva a cabo transportando las fibras desfibradas en una corriente de aire caliente a una temperatura de entrada de aire que varia de 200 a 750°F, de preferencia a una temperatura de entrada de aire que varia de 300 a 550°F, hasta que se alcanza la consistencia objetiva. Esto imparte rizado adicional a las fibras a medida de que el agua se remueve de ellas. Aunque la cantidad de agua removida mediante esta etapa de secado se puede variar, se cree que el secado instantáneo a consistencias superiores en la escala de 60% a 100%, proporciona un nivel mayor de fibras rizadas que secan instantáneamente a una consistencia en la parte baja de la escala de 60% a 100%. En las modalidades preferidas, se secan las fibras a aproximadamente 85% a 95% de consistencia. El secado instantáneo de las fibras a una consistencia, tal como 85% a 95%, en la parte superior de la escala 60% a 100%, reduce la cantidad de secado que debe ser lograda en la segunda etapa. Pasamos ahora a la segunda etapa, en donde cualquier contenido de humedad remanente se remueve y se tratan térmicamente las fibras celulósicas con alto contenido de lignina, libres de humedad, por al menos 5 segundos. Como se indicó anteriormente, esta etapa se puede llevar a cabo calentando por 5 segundos a 2 horas, de 120°C a 280°C (temperatura del aire en el aparato de calentamiento) . Sí más de una cantidad mínima de humedad está presente, por ejemplo, más de aproximadamente 1% de humedad, el calentamiento debe ser llevado a cabo por más de 5 segundos para obtener el tratamiento térmico de al menos 5 segundos requerido, por ejemplo, por al menos 1 minuto. En un proceso preferido, la segunda etapa se lleva a cabo sobre un producto seco de la etapa (b) que inicialmente tiene una consistencia que varia de 85% a 95%, y el calentamiento en la segunda etapa se lleva a cabo durante 2 a 75 minutos, de 150°C a 190°C (temperatura de aire en el aparato de calentamiento) para remover cualquier contenido de humedad y tratar térmicamente las fibras celulósicas con alto contenido de lignina, libres de humedad, resultantes, por al menos 1 minuto. Sí las fibras tratadas en la segunda etapa no están incialmente presentes en la segunda etapa a una consistencia de cuando menos 60%, no se puede obtener la remoción del agua para proporcionar normalmente fibras libres de humedad, así que no se realiza la limitación de tratar térmicamente fibras libres de humedad, que permite la obtención de fibras apropiadamente endurecidas adecuadas para producir estructuras altamente porosas, de alto volumen, a presión atmosférica y sin el uso de una atmósfera no oxidante. La segunda etapa es fácilmente llevada a cabo en un aparato de calentemiento de paso de aire, continuo (se pasa aire calentado de manera perpendicular a tra'ves de la banda viajante de fibras) , o en un horno estático (se mantienen las fibras y el aire de manera estática en un alojamiento de contención, con un medio de calentamiento estático) . La segunda etapa también se puede llevar a cabo enrutando el efluente desde el secador instantáneo de la primera etapa (a 90 a 100% de consistencia) hacia un separador ciclónico que separa el aire de la mezcla aire/fibra del secador instantáneo, descargando las fibras del separador ciclónico hacia una corriente de aire caliente (por ejemplo, 400°F) en un ducto que contiene cuando menos una parte en forma de U, que lleva las fibras a través del ducto, con lo cual proporcionando una trayectoria de viaje que proporciona el tiempo de residencia suficiente para dar origen a la remoción de cualquier contenido de humedad y el tratamiento térmico requerido, y descargado desde el ducto hacia un separador ciclónico para separar las fibras tratadas térmicamente, y si es apropiado, llevar a cabo tratatamiento térmico adicional, por ejemplo, en un horno de paso de aire subsecuente o en un horno estático. Los aparatos para el secado instantáneo de la primera etapa también pueden ser del mismo tipo de aparatos, es decir, un separador ciclónico de entrada lateral, un ducto de tratamiento de aire caliente y separador ciclónico, de tal modo que se utilizan en serie dos o más conjutos de dichos aparatos, por la necesidad de bridar en aire fresco durante el curso del tratamiento de térmico y secado. Pasamos ahora al método de la cuarta modalidad que comprende la etapa de calentar una hoja (de 0 a 40% de contenido de humedad) seca de fibras celulósicas con alto contenido de lignina en aire a presión atmosférica para remover cualquier contenido de humedad y tratar térmicamente las fibras celulósicas con alto contenido de lignina, libres de humedad, por al menos 5 segundos, por ejemplo, calentando por 5 segundos a 2 horas, de 120°C a 280°C (temperatura del aire en el aparato de calentamiento) . Los materiales de partida para el método de la cuarta modalidad puede ser, por ejemplo, una hoja de fibras comercialmente obtenida, por ejemplo, empalme en seco con alto contenido de lignina, de preferencia, empalme en seco quimicotermomecánica de madera blanda del norte, que normalmente consiste de menos de aproximadamente 10% de humedad (por ejemplo, de 0 a 10% de humedad) . Sí se desea, el empalme en seco u otro tipo de fibras en forma de hoja pueden ser ajustado por humedad y/o ajustado por pH, por ejemplo, transportando la hoja de fibras a través de un cuerpo de la composición acuosa comprendiendo agua, contenida en los sujetadores del rodillo de sujeción (por ejemplo rodillos de 1 pie de diámetro y 6 pies de ancho) y a través de dicho sujetador para producir, en la salida lateral del sujetador, una hoja impregnada de fibras que contienen la composición acuosa en una cantidad que proporciona una consistencia de 30 a 80%, o más, (por ejemplo, aún hasta 85% o 90% o aún 95%) , de preferencia una consistencia de 60 a 80%. En una alternativa menos preferida, la hoja de fibras se impregna con la composición acuosa para ajustar el contenido de humedad y/o pH por rociado. En cualquier caso, si la consistencia es menor de 60%, la remoción del líquido se lleva a cabo para elevar la consistencia a este último nivel, por ejemplo, deshidratando (es decir, removiendo el líquido de manera mecánica, por ejemplo, centrifugando o presionando) y/o secando bajo condiciones, tales que no se requiere el uso de temperaturas elevadas por un periodo prolongado de tiempo, por ejemplo, por un método conocido en la técnica como secado con aire. Por ejemplo, una hoja de fibras a un contenido de humedad del 60% se puede pasar a través del cuerpo de la composición acuosa y los sujetador de rodillos para producir una hoja impregnada de fibras de 60% de consistencia u 80% de consistencia, que está lista para el tratamiento en la etapa de calentamiento de la cuarta modalidad, o para producir una hoja impregnada de fibras de una consistencia del 40% que se somete a una etapa o etapas de remoción de líquido como se describió anteriormente, por ejemplo, para proporcionar una consistencia del 60%, antes del tratamiento en la etapa de calentamiento de la cuarta modalidad. Sí más de una mínima cantidad de humedad está presente en la hoja del material de partida para la etapa de calentamiento en la cuarta modalidad, el calentamiento se debe llevar a cabo por más de 5 segundos para obtener cuando menos el tratamiento térmico de 5 segundos, requerido, por ejemplo, por al menos 1 minuto. En una etapa de calentamiento preferida de la cuarta modalidad, se calienta una hoja de fibras celulósicas, con alto contenido de lignina, a una consistencia de 85-100%, por 2 minutos a 75 minutos, de 150°C a 190°C (temperatura del aire en el aparato de calentamiento) para remover cualquier contenido de humedad y tratar térmicamente las fibras con alto contenido de lignina, libres de humedad, por al menos 1 minuto. La etapa de calentamiento de la cuarta modalidad es fácilmente llevada a cabo en un aparato de calentamiento de paso de aire como se describió anteriormente o un horno estático como se describió anteriormente. La hoja de fibras, tratada térmicamente, resultante, es de preferencia sometida a desfibración por cualquiera de los métodos de desfibración descritos aquí anteriormente para producir fibras en la forma ilimitada. La hoja tratada térmicamente de fibras es de preferencia humectada a 40 a 80% de consistencia, por ejemplo, rociando o pasando a través de un cuerpo de agua en el sujetador para los rodillos de sujetador, para la desfibración. Las etapas de calentamiento en los métodos de la tercera y cuarta modalidades deben ser tales que la temperatura de las fibras no exceda de aproximadamente 227°C (440oF) , ya que las fibras se pueden prender en llamas a esta temperatura. Las fibras secas resultantes de los métodos de las tercera y cuarta modalidades, son opcionalmente humedecidos, por ejemplo, rociando con agua para proporcionar un contenido de humedad de 5 a 15%. Esto hace a las fibras resistentes al daño que es de riesgo que ocurre, debido al manejo subsecuente o debido al procesamiento para elaborar estructuras absorbente de las fibras. Pasamos ahora a los usos del fibras celulósicas con alto contenido de lignina, tratadas térmicamente en aire, de la presente. Las fibras celulósicas con alto contenido de lignina, tratadas térmicamente en aire, encuentran aplicación en la producción de una variedad de estructuras absorbentes incluyendo, pero no limitado a, toallas de papel, hojas de papel higiénico, pañales desechables, calzones de entrenamiento, almohadillas catameniales, toallas sanitarias, tampones y vendajes, donde cada uno de dichos artículos tiene una estructura absorbente que contiene dichas fibras. Por ejemplo, un pañal desechable o artículo similar tiene una hoja superior permeable a los líquidos, una hoja posterior impermeable a los líquidos conectada a la hoja superior, y una estructura absorbente que contiene las fibras celulósicas con alto contenido de lignina, tratadas térmicamente en aire, de la presente, es particularmente contemplado. Dichas artículos son generalmente descritos en la Patente E.U.A. No. 3,860,003, expedida a B. Buell el 14 de enero de 1975, por la presente se incorpora por referencia en esta divulgación. Las fibras de la presente, se pueden utilizar directamente en la fabricación de núcleos absorbentes colocados en aire. De manera adicional, debido a sus caracteres de dureza y elasticidad, las fibras de la presente pueder ser colocadas en húmedo en una hoja de baja densidad, sin compactar, que cuando es subsecuentemente secada, es directamente útil sin procesamiento mecánico adicional como un núcleo absorbente. Las fibras de la presente pueden también ser colocadas en húmedo como hojas compactadas de pulpa para venta o transporte a ubicaciones distantes . En relación a las hojas de pulpa hechas a partir de fibras celulósicas convencionales, las hojas de pulpa hechas a partir de fibras de la presente invención, son más difíciles de comprimir que las densidades de hojas de pulpa convencionales. Por lo tanto, puede ser deseable el combinar las fibras de la presente con fibras convencionales, tales como aquellas convencionalmente utilizadas en la fabricación de núcleos absorbentes. Las hojas de pulpa contienen fibras endurecidas de preferencia contienen de entre aproximadamente 5% a aproximadamente 90% de fibras celulósicas, no endurecidas, basado en peso total seco de la hoja, mezcladas con las fibras de la presente. Es especialmente preferido incluir de entre aproximadamente 5% y aproximadamente 30% de las fibras celulósicas, no endureceidas, altamente refinadas, basados sobre el peso seco total de la hoja. Dichas fibras altamente refinadas se refinan o se revuelven a niveles de freeness menores de aproximadamente 300 ml CSF, y de preferencia menores de 100 ml CSF. Las fibras no endurecidas son de preferencia mezcladas con un suspensión acuosa de fibras de la presente invención. Esta mezcla puede entonces ser formada en una hoja de pulpa, densificada, para desfibración subsecuente y formación en almohadillas absorbentes. La incorporación de las fibras no endurecidas facilita la compresión de la hoja de pulpa en una forma densificada, mientras que imparte una sorprendente pérdida reducida en absorbencia a las almohadilas subsecuentemente formadas. Las fibras no endurecidas adicionalmente incrementan la resistencia a la tensión de la hoja de pulpa y de las almohadillas absorbentes hechas ya sea de la hoja de pulpa o directamente de la mezcla de las fibras de aquí y las fibras no endurecidas. A pesar de que sí la mezcla de las fibras de aquí y las fibras no endurecidas, sea primero hecha en una hoja de pulpa y se forme entonces en una almohadilla absorbente o formada de manera directa en una almohadilla absorbente, la almohadilla absorbente puede ser colocada en húmedo o colocada en aire. Las hojas o tramas hechas a partir de las fibras de la presente, o a partir de mezclas que también contienen fibras de la presente, de preferencia tendrán pesos base de menos de 800 gr/m2 y densidades de menos de aproximadamente 0.60 gr/cm3. Aunque no se intenta limitar el alcance de la invención, las hojas colocadas en h medo que tienen pesos base de entre 300 gr/m2 y aproximadamente 600 gr/m2, y densidades de entre 0.07 gr/cm3 y aproximadamente 0.30 gr/cm3, son especialmente contempladas para aplicaciones directas como núcleos absorbentes en artículos desechables tales como pañales, tampones y utros productos catameniales. Las estructuras que tienen pesos base y densidad más elevadas que aquellos niveles, se cree que con más útiles para trituración y colocado en aire y colocado en húmedo para formar un estructura de peso base y de densidad inferior que es más útil para aplicaciones absorbentes. Dichas estructuras de densidad y peso base superiores también exhiben de manera sorprendente absorción y correspondencia a la humedad superiores. Otras aplicaciones de estructuras absorbentes contempaladas para las fibras de la presente invencións, incluyen hojas de papel higiénico de baja densidad que tienen densidades que pueden ser menores de aproximadamente 0.03 gr/cm3. En una aplicación para estructuras absorbentes, las fibras de la presente son formadas en cualquiera de un núcleo absorbente colocada en aire o colocado en húmedo (y subsecuentemente secado) que se comprime a la forma de almohadilla a una densidad en seco menor de la densidad en húmedo de equilibrio de la almohadilla. La densidad en húmedo de equilibrio es la densidad de la almohadilla, calculada sobre una base de fibra seca, cuando la almohadilla es completamente saturada con fluido. Cuando las fibras son formadas en un núcleo absorbente que tiene una densidad en seco menor de la densidad en húmedo de equilibrio, al humedecer hasta saturación, el núcleo colapsará hacia la densidad en húmedo de equilibrio. De manera alterna, cuando las fibras son formadas en un núcleo absorbente que tiene una densidad en seco mayor que la densidad en húmedo de equilibrio, al humedecer hasta saturación, el núcleo expanderá hacia la densidad en húmedo de equilibrio. Las almohadillas elaboradas a partir de fibras de la presente invención tienen densidades en húmedo de equilibrio que son sustancialmente menores que las almohadillas elaboradas a partir de fibras esponjadas, convencionales. Las fibras de la presente invención se pueden comprimir hasta una densidad mayor que la densidad en húmedo de equilibrio, para formar una alhomadilla delgada que, al ocurrir el humedecimiento, expanderá, de este modo incrementando la capacidad absorbente, a un grado significativamente mayor que el obtenido para fibras sin endurecer. Las estructuras absorbentes también pueden ser elaboradas de mezclas de fibras de la presente y fibras celulósicas sin endurecer con agentes de reticulación, tales como aquellos conocidos que son la materia de la solicitud de patente presentada de manera concurrente de Naieni y Herrón, mencionada anteriormente. Las estructuras absorbentes elaboradas a partir de fibras de la presente pueden adicionalmente contener partículas discretasde materiales formadores de hidrogel, sustancialmente insoluble en agua. Los materiales formadores de hidrogel son compuestos químicos capacez de absorber fluidos y retenerlos bajo presiones moderadas. Materiales formadores de hidrogel adecuados, pueden ser materiales inorgánicos tales como geles de silicio u compuestos orgánicos tales como polímeros reticulados. Los polímeros formadores de hidrogel, reticulados, pueden ser reticulados mediante uniones covalentes, iónicas, de Van der Waals, o de hidrógeno. Ejemplos de materiales formadores de hidrogel incluyen poliacrilaminas, alcohol polivinílico, copolímeros de anhidrido maleíco-etileno, éteres polivinílicos, hidroxipropil celulosa, carboxilmetil celulosa, polivinil morfolinona, polímeros y copolímeros de ácido vinil sulfónico, poliacrilatos, poliacrilamidas, polivinil piridina y similares. Otros materiales formadores de hidrogel adecuados son aquellos descritos en Assarsson y otros, en la Patente E.U.A. No. 3,901,236, expedida el 26 de agosto de 1975, descripción de la cual se incorpora en la presente por referencia. Polímeros formadores de hidrogel particularmente preferidos para utilizarse en un núcleo absorbente aquí, son almidón injertado de acrilonitilo, hidrolizado; almidón injertado de ácido acrílico, o de acrilatos, y copolímeros de anhídrido maleíco-isobutileno, o mezclas de los mismos. Ejemplo de materiales formadores de hidrogel que se pueden utilizar son Aqualic L-73, un ácido poliacrílico parcialmente neutralizado hecho por Nippon Shokubai CO., Japón, y Sanwet IM 1000, un almidón injertado de ácido poliacrílico parcialmente neutralizado hecho por Sanyo Co . , Ltd, Japón. Los materiales formadores de hidrogel, que tienen resistencias de gel relativamente altas como se describe en la patente E.U.A. No. 4,654,039, expedida el 31 de marzo de 1987, con la presente se incorpora aquí por referencia, se prefieren para utilizarlos con las fibras de la presente. Los procesos para la preparación de materiales formadores de hidrogel, se describen en Masuda y otros, en la Patente E.U.A. No. 4,076,663, expedida el 28 de febrero de 1978, en Tsubakimoto y otros, en la Patente E.U.A. No. 4,286,082, expedida el 25 de agosto de 1981; y además en las Patentes E.U.A. Nos. 3,734,876; 3,661,815; 3,670,731; 3,664,343; 3,783,871 y en la Patente de Bélgica No. 785,850, descripciones de las cuales se incorporan en su totalidad en la presente por referencia. Los materiales formadores de hidrogel pueden ser distribuidos a todo lo largo de una estructura absorbente que contiene fibras de la presente, o está limitada a la distribución a todo lo largo de una etapa en particular o sección de la estructura absorbente. En otra modalidad, el material formador de hidrogel se adhiere o se lamina en una hoja o película que esté yuxtapuesta contra una estructura absorbente, fibrosa, que pueda incluir fibras de la presente. Dicha hoja o película puede ser de capas múltiples tal que el material formador de hidrogel esté contenido entre las capas. En otra modalidad, el material formador de hidrogel se puede adherir directamente sobre las fibras superficiales de la estructura absorbente. Una ventaja importante se ha observado con respecto a las estructuras absorbentes elaboradas a partir de fibras de la presente, que tienen densidades en seco que son superiores que sus correspondientes densidades en húmedo de equilibrio (calculada sobre una base de fibra seca) . De manera específica, este tipo de estructuras absorbentes se expanden en volumen al ocurrir el humedecimiento. Como un resultado de esta expansión, la red capilar de interfibra de las fibras también se agranda.
En estructuras absorbentes convencionales que tienen material formador de hidrogel mezclado en ello, el material formador de hidrogel expande en volumen debido a la absorción del fluido, y pueden bloquear o reducir en tamaño las rutas capilares para la absorción del fluido antes de la utilización del potencial absorbente total del fluido de la estructura. Se conoce este fenómeno como bloqueo del gel . El agrandamiento capilar debido a la expansión de la red fibrosa de las estructuras absorbentes que utilizan las fibras de la presente, reduce la ocurrencia del bloqueo del gel. Esto permite grandes proporciones del potencial de absorbencia de fluido de la estructura que se utiliza y permite mayores niveles de material formador de hidrogel (si se desea) , que se incorpore en la estructura absorbente, sin niveles significantes del bloqueo del gel. Las estructuras que contienen las fibras de la presente, y materiales formadores de hidrogel para aplicaciones de núcleo del pañal, de preferencia tiene una densidad en seco de entre 0.15 gr/cm3 y aproximadamente 0.40 gr/cm3, y de preferencia contiene menos de aproximadamente 20% de material formador de hidrogel, calculado sobre una base en peso de fibra seca. El material formador de hidrogel puede ser homogéneamente disperso a todo lo largo o parte de la estructura absorbente. Para una estructura de pañal como se describe en la Patente E.U.A. No. 3,860,003, que tiene un núcleo absorbente que contiene las fibras de la presente, tiene densidad en seco de aproximadamente 0.20 gr/cm3, y también contiene material formador de hidrogel disperso a todo lo largo del núcleo, se cree presentemente que un balance óptimo de escurrimiento del pañal, capacidad absorbente total, humedad de la piel, y viabilidad económica es obtenida por contenidos de entre aproximadamente 5% en peso y aproximadamente 20% en peso, basado en el peso total del núcleo absorbente seco, de un material formador de hidrogel tal como Aqualic L-73. De entre aproximadamente 8% en peso y aproximadamente 10% en peso de material formador de hidrogel es de preferencia homogéneamente mezclado con núcleos absorbentes que contienen fibras de la presente, en productos como se describen en la patente E.U.A. No. 3,860,003. Las estructuras absorbentes descritas anteriormente pueden también incluir fibras esponjadas convencionales, o fibras altamente refinadas, en donde la cantidad de material formador de hidrogel está basado sobre el peso total de las fibras como se discutió previamente. Las modalidades descritas aquí son ejemplos de naturaleza y no se pretende limitar el alcance de la aplicación de materiales formadores de hidrogel con fibras de la presente. La invención de la presente está ilustrada por los siguientes ejemplos específicos. En los ejemplos y ejemplos de referencia aquí en adelante, los resultados son evaluados en términos de WRV, densidad 5K, capacidad de goteo, y compresibilidad en húmedo.
EJEMPLO I DE REFERENCIA Se dispersaron hojas de empalme en seco de fibras de pulpa quimicotermomecánicas (CTMP) , de madera blanda del norte, comercial, (Sphinx) , que tiene aproximadamente 20% de contenido de lignina, sumergiendo y mezclando con un mezclador de rueda de paletas en una solución de ácido cítrico y agua a un pH de 3.0 para producir una mezcla de 10% de consistencia. Se centrifugó la mezcla para proporcionar una torta desaguada de aproximadamente 50% de consistencia. La torta desaguada, que contiene 6% en peso de ácido cítrico sobre una base de fibra, se secó al aire a aproximadamente 60% de consistencia, esponjada en un refinador de disco de laboratorio y se secó instantáneamente a* aproximadamente 90% de consistencia. La prueba indicó un WRV de 131, una densidad de 5K de 0.235 gr/cm3, una densidad de goteo de 5.9 gr/gr y una compresibilidad en húmedo de 7.0 cm3/gr.
EJEMPLO I Se dispersaron hojas, de empalme en seco, de fibras (Sphinx) de pulpa quimicotermomecánicas (CTMP) comercial, que tiene aproximadamente 20% de contenido de lignina, sumergiendo y mezclando con un mezclador de rueda de paletas en agua a un pH de 8.9 para producir una mezcla de 10% de consistencia. Se centrifugó la mezcla para proporcionar una torta desaguada de aproximadamente 50% de consistencia. La torta desaguada se secó al aire a aproximadamente 60% de consistencia, esponjada en un refinador de disco de laboratorio, se secó instantáneamente a aproximadamente 90% de consistencia, y se calentó en un horno de laboratorio a una temperatura del aire de 165°C por 60 minutos. La prueba indicó una densidad de 5K de 0.158 gr/cm3, una densidad de goteo de 5.9 gr/gr y una compresibilidad en húmedo de 7.3 cm3/gr.
EJEMPLO II Se repitió el ejemplo I, excepto que el pH del agua se ajusta a 6.5 utilizando ácido sulfúrico. La prueba indicó un WRV de 120, una densidad 5k de 0.178 gr/cm3, una capacidad de goteo de 7.6 gr/gr, y una compresibilidad en húmedo de 7.9 cm3/gr.
EJEMPLO III Se repitió el ejemplo I, excepto que el pH del agua se ajusta a 3.0 utilizando ácido sulfúrico. La prueba indicó una densidad 5k de 0.135 gr/cm3, una capacidad de goteo de 6.4 gr/gr, y una compresibilidad en húmedo de 8.0 cm3/gr.
EJEMPLO IV Se calentaron hojas, de empalme en seco, de fibras (Sphinx) de pulpa quimicotermomecánicas, que tiene aproximadamente 20% de contenido de lignina, y un contenido de humedad de 6%, en un horno de paso de aire por 6 minutos a una temperatura del aire de 350°F. Las hojas resultantes se desfibran utilizando un refinador de disco. Las fibras resultantes tienen la densidad 5K significativamente mejorada.
EJEMPLO V Se procesan hojas de empalme en seco de fibras (Sphinx) de pulpa quimicotermomecánicas, comercial, como en el ejemplo IV excepto que la hoja es tranportada a través del cuerpo de la composición acuosa (pH ajustado a 6.5 con ácido sulfúrico) en los sujetadores de los rodillos sujetadores (los rodillos son de un pie de diámetro por 6 pies de ancho) y a través de los rodillos sujetadores para producir sobre el lado de salida del sujetador una hoja impregnada de fibras de 80% de consistencia (tiempo de residencia en la composición acuosa de 0.1 segundos), y se calientan en un horno de paso de aire por 20 minutos a la temperatura de aire de 350°F. La hoja resultante se humedece a 20% de contenido de humedad rodándola con agua y, entonces, se desfibra utilizando un refinador de disco. Las fibras resultantes tienen la densidad 5K, la compresibilidad en húmedo y la capacidad de goteo, significativamente mejoradas.
EJEMPLO VI Las fibras tratadas térmicamente preparadas como en cualquiera de los ejemplos I a V, se colocan en aire en almohadillas absorbentes, y se comprimen con una prensa hidráulica hasta una densidad de aproximadamente 0.1 gr/cm3, con un peso base de aproximadamente 0.13 gr/pulg2. Se cortan las almohadillas a 15" por 3" para utilizarse como almohadillas absorbentes para toallas sanitarias. Serán obvias las variaciones para aquellos expertos en la técnica. Por lo tanto la invención está definida por alcance de las reivindicaciones.

Claims (13)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES
1. Las fibras celulósicas con alto contenido de lignina, tratadas térmicamente en aire, que están libres de porciones de agentes de reticulación y que tienen un valor de retención de agua que varia de 90 a 135, y una elasticidad en seco definida por una densidad 5K que varia de 0.08 a 0.20 gr/cm3.
2. Las fibras celulósicas con alto contenido de lignina, tratadas térmicamente en aire, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizadas además porque dichas fibras tienen un valor de retención de agua que varia de 110 a 125, una elasticidad en seco definida por una densidad 5K que varia de 0.12 a 0.18 gr/cm3, una elasticidad en húmedo defininda por una compresibilidad en húmedo que varia de aproximadamente 7.2 a 8.2 cm3/gr, y una capacidad de goteo que varia de aproximadamente 5.5 a 12.0 gr/gr.
3. Las fibras celulósicas con alto contenido de lignina, tratadas térmicamente en aire, de conformidad con la reivindicación 2, caracterizadas además porque son fibras de pulpa quimicotermomecánica, de madera blanda del norte.
4. Una estructura absorbente que comprende las fibras celulósicas con alto contenido de lignina, tratadas térmicamente en aire, de conformidad con la reivindicación 1.
5. Un método para preparar fibras celulósicas con alto contenido de lignina, tratadas térmicamente en aire, que están libres de porciones de agentes de reticulación y que tienen un valor de retención de agua que varia de 90 a 135, y una elasticidad en seco definida por una densidad 5K que varia de 0.08 a 0.20 gr/cm3, dicho método comprendiendo las etapas de: a) proporcionar fibras celulósicas con alto contenido de lignina a una consistencia de 40 a 80%, que están libres de mezcla con agente de reticulación; b) someter las fibras a desfibración; c) calentar en aire a presión atmosférica para remover cualquier contenido de humedad y tratar térmicamente las fibras celulósicas con alto contenido de lignina, libres de humedad, resultantes, por cuando menos 5 segundos.
6. El método para preparar fibras celulósicas con alto contenido de lignina, tratadas térmicamente en aire, de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque el calentamiento se lleva a cabo por 5 segundos hasta 2 horas a una temperatura del aire de 120°C a 280°C.
7. El método para preparar fibras celulósicas con alto contenido de lignina, tratadas térmicamente en aire, de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque la mezcla de la etapa a) tiene una consistencia que varia de 50 a 70%, y la etapa c) comprende un secada instantáneo hasta una cosistencia que varia de 86 a 95%, y entoces calentar por 2 a 75 minutos a una temperatura del aire de 150 a 190°C, para remover el contenido de humedad remanente y tratar térmicamente las fibras celulósicas con alto contenido de lignina, libres de humedad, resultante, por cuando menos 1 minuto.
8. El método para preparar fibras celulósicas con alto contenido de lignina, tratadas térmicamente en aire, de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque las fibras con alto contenido de lignina resultantes son humedecidas para proporcionar un contenido de humedad de 5 a 15%.
9. Un método para preparar fibras celulósicas con alto contenido de lignina, tratadas térmicamente en aire, que están libres de porciones de agentes de reticulación y que tienen un valor de retención de agua que varia de 90 a 135, y una elasticidad en seco definida por una densidad 5K que varía de --* 0.08 a 0.20 gr/cm3, dicho método comprendiendo la etapa de calentar una hoja de fibras celulósicas con alto contenido de humedad de contenido de humedad que varia de 0 a 40% en aire a presión atmosférica para remover cualquier contenido de humedad y tratar térmicamente las fibras celulósicas con alto contenido de lignina, libres de humedad, resultante, por cuando menos 5 segundos .
10. El método para preparar fibras celulósicas con alto contenido de lignina, tratadas térmicamente en aire, de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque la tratada térmicamente es sometida a desfibración.
11. El método para preparar fibras celulósicas con alto contenido de lignina, tratadas térmicamente en aire, de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque el calentamiento se lleva a cabo por 5 segundos a 2 horas a una temperatura del aire de 120°C a 280°C.
12. El método para preparar fibras celulósicas con alto contenido de lignina, tratadas térmicamente en aire, de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado además porque el calentamiento se lleva a cabo por 2 a 75 minutos a una temperatura del aire de 150 a 190°C, para remover el contenido de humedad remanente y tratar térmicamente las fibras celulósicas con alto contenido de lignina, libres de humedad, resultante, por cuando menos 1 minuto.
13. El método para preparar fibras celulósicas con alto contenido de lignina, tratadas térmicamente en aire, de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque las fibras con alto contenido de lignina resultantes son humedecidas para proporcionar un contenido de humedad de 5 a 15%. EXTRACTO DE LA DIVULGACIÓN Las fibras celulósicas con alto contenido de lignina, tratadas térmicamente en aire, las cuales están libres de porciones de agentes de reticulación, para utilizarse en estructuras absorbentes, son preparadas esponjando las fibras con alto contenido de lignina a una consistencia de cuando menos 40%, y calentando en aire a presión atmosférica a una temperatura que varia de 120°C a 280°C, de la mezcla agua- fibra esponjada que tiene una consistencia de cuando menos 60% de fibras esponjadas libres de humedad, para quitar cualquier contenido de humedad y tratar térmicamente las fibras con alto contenido de lignina, libres de humedad, resultantes por cuando menos 5 segundos, o calentando una hoja de fibras de alto contenido de lignina, secas (contenido de humedad de 0 a 40%) utilizando éstas mismas condiciones de calentamiento y entonces esponjar.
MXPA/A/1996/004295A 1994-03-24 1995-03-10 Fibras celulosicas con alto contenido de lignina,tratadas termicamente MXPA96004295A (es)

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