ES2857175T3 - Toallitas húmedas dispersables construidas con una pluralidad de capas que tienen diferentes densidades y métodos de fabricación - Google Patents

Abstract

Una toallita húmeda dispersable que comprende: un sustrato de la toallita que tiene una primera capa exterior que tiene una densidad de entre aproximadamente 0,5 y 2,0 gramos por centímetro cúbico, una segunda capa exterior que tiene una densidad de entre aproximadamente 0,05 y 0,15 gramos por centímetro cúbico, y una composición aglutinante activable; y una composición humectante que comprende de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 3,5 por ciento en peso de un agente insolubilizante, en donde el agente insolubilizante comprende al menos una sal seleccionada de sales que contienen iones monovalentes, divalentes, o sus combinaciones.

Description

DESCRIPCIÓN

Toallitas húmedas dispersables construidas con una pluralidad de capas que tienen diferentes densidades y métodos de fabricación

Antecedentes de la invención

Los productos húmedos desechables por el retrete dispersables deben presentar una resistencia satisfactoria en uso, pero descomponerse rápidamente en sistemas de alcantarillado o sépticos. Las toallitas húmedas desechables por el retrete actuales hacen esto mediante el uso de un aglutinante sensible a la sal activable en un sustrato que comprende fibras a base de celulosa. El aglutinante se une a fibras de celulosa que forman una red de resistencia en uso en una solución de sal (usada como la formulación de la toallita húmeda), pero se hincha y se separa en el agua dulce del retrete y el sistema de alcantarillado.

Adicionalmente, las toallitas húmedas desechables por el retrete deben pasar fácilmente por los sistemas de alcantarillado municipal actuales. Durante muchos años, el problema de la eliminación ha afectado a las industrias que proporcionan artículos desechables, tales como pañales, toallitas húmedas, prendas para la incontinencia y productos para el cuidado femenino. Idealmente, cuando un producto desechable por el retrete se desecha en sistemas de alcantarillado o sépticos, el producto, o porciones designadas del producto, debería “dispersarse” y, por lo tanto, disolverse o desintegrarse suficientemente en agua para no presentar problemas en condiciones típicamente encontradas en los sistemas de desinfección domésticos y municipales. Algunos productos no se han dispersado correctamente. Muchos fabricantes de toallitas actuales logran una resistencia aceptable en toallitas húmedas desechables por el retrete mediante el uso de fibras largas (>10 mm) que se enredan con otras fibras para desarrollar una red de resistencia en húmedo. Sin embargo, estas fibras largas no son convenientes porque tienden a acumularse en filtros de los sistemas de aguas residuales y provocan obstrucciones y bloqueos.

En respuesta a las crecientes preocupaciones por los bloqueos, INDA/EDANA publicó directrices para evaluar la facilidad de desecho por el retrete de productos de consumo no tejidos, el alcance del documento que cubre las toallitas húmedas desechables por el retrete. Al seguir estas directrices, los fabricantes pueden asegurarse de que, en condiciones de uso normales, los productos que se desechen mejor a través de los sistemas de aguas residuales por motivos de salud pública e higiene no bloqueen los retretes, las tuberías de drenaje, los sistemas de transporte y tratamiento de agua ni se conviertan en una molestia estética en aguas superficiales o entornos de suelo.

Un reto para las toallitas húmedas desechables por el retrete es que se tardan mucho más en descomponerse en comparación con el papel higiénico seco, lo que potencialmente crea problemas en sistemas de alcantarillado o sépticos. El papel higiénico seco actualmente exhibe de manera rápida una menor resistencia después del uso cuando se expone al agua del grifo, mientras que las toallitas húmedas desechables por el retrete actuales tardan tiempo y/o agitación.

Para lograr tiempos de dispersión más rápidos con las tecnologías de aglutinante actuales se requiere una menor resistencia en uso que los consumidores actuales consideran inaceptable. La dispersabilidad también podría mejorarse al curar/secar el aglutinante menos, pero nuevamente proporciona una resistencia en uso inaceptable. También se han usado tramas de papel tisú finas de alta densidad con fibras cortas para preparar las toallitas.

Sin embargo, un problema con estas toallitas formadas a partir de una sola hoja fina, densa y compacta es que tales toallitas tienden a carecer de la suavidad superior que desean los consumidores. Además, el volumen y la elasticidad de tales toallitas es menos de lo deseable. Una trama de papel tisú de una sola hoja no proporciona la sensación suave, voluminosa y elástica que los consumidores prefieren en papeles tisú de este tipo.

Otros fabricantes usan fibras más cortas en una estructura no tejida tendida al aire y las unen junto con el aglutinante. Sin embargo, a bajas densidades, se necesitan grandes cantidades de aglutinante para unir la red ampliamente separada y esto da como resultado una lámina relativamente rígida, no conformable, y si la densidad aumenta para reducir el aglutinante necesario, la lámina pierde estiramiento, grosor y suavidad.

Lo que se necesita en la industria es un producto de múltiples hojas que sea duradero y suave, con mayor elasticidad y mejor sustancia en la mano. Desafortunadamente, estos enfoques para abordar los problemas de dispersabilidad anteriores proporcionan una resistencia inaceptable o productos que no se dispersan lo suficientemente rápido. Por lo tanto, existe la necesidad de proporcionar una toallita húmeda que proporcione una resistencia adecuada en uso para los consumidores y que aún se sienta suave y cómoda, pero se disperse más como el papel higiénico para pasar varias regulaciones municipales y definirse como un producto que es desechable por el retrete.

Resumen

La presente descripción generalmente se refiere a toallitas húmedas dispersables. Más particularmente, la descripción se refiere a una toallita húmeda dispersable construida de al menos dos capas. La primera capa exterior del sustrato de la toallita puede tener una densidad de entre aproximadamente 0,5 y 2,0 gramos por centímetro cúbico. La segunda capa exterior puede tener una densidad de entre aproximadamente 0,05 y 0,15 gramos por centímetro cúbico. Una composición aglutinante activable une dicho sustrato de trama. La toallita húmeda incluye además una composición humectante que incluye al menos 0,3 por ciento de un agente insolubilizante.

En una modalidad ilustrativa, la primera capa exterior del sustrato de la toallita puede ser una trama de papel tisú, y más convenientemente, una trama de papel tisú secada por aire pasante sin crepar. La segunda capa exterior del sustrato de la toallita puede ser una trama no tejida tendida al aire.

La cantidad de composición aglutinante presente en los sustratos de toallitas puede variar convenientemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 8 por ciento en peso en base al peso total de los sustratos de toallitas. Más convenientemente, la composición aglutinante puede variar de aproximadamente 1 a aproximadamente 15 por ciento en peso en base al peso total del sustrato de la toallita.

Las toallitas húmedas dispersables deben tener la resistencia en uso deseada. Como se describe en la presente descripción, las toallitas dispersables pueden poseer una resistencia a la tracción en húmedo durante el uso de al menos aproximadamente 0,1 Nmm (300 gramos por pulgada lineal). Las toallitas dispersables pueden poseer una resistencia a la tracción en húmedo durante el uso de al menos aproximadamente 0,1 Nmm (300 gramos por pulgada lineal). Las secciones de la toallita húmeda dispersable que se han roto en trozos de menos de una pulgada cuando se agitan en una caja de agitación durante menos de cinco minutos.

La toallita húmeda dispersable también puede tener un valor de calibre mayor que aproximadamente 0,6 mm y una rigidez de la placa de menos de 0,75 N*mm.

Breve descripción de la invención

La Figura 1 es una vista en sección transversal de la toallita húmeda dispersable descrita en la presente descripción. La Figura 2 es una ilustración esquemática de un diagrama de flujo de un proceso de fabricación de papel tisú secado por aire pasante sin crepar para formar una primera capa ilustrativa de la toallita húmeda dispersable.

La Figura 3 es una ilustración esquemática de un aparato formador de tendido al aire para formar una segunda capa ilustrativa de la toallita húmeda dispersable.

La Figura 4 es una ilustración esquemática de un proceso ilustrativo para formar el sustrato de la toallita.

Como se usa en la presente descripción, a menos que se indique lo contrario, cuando se usa el mismo número de referencia en más de una figura, se pretende representar la misma característica.

Descripción detallada de la invención

La presente descripción generalmente se refiere a toallitas húmedas dispersables. Más particularmente, la descripción se refiere a una toallita húmeda dispersable construida de al menos dos capas. La primera capa exterior del sustrato de la toallita puede tener una densidad de entre aproximadamente 0,5 y 2,0 gramos por centímetro cúbico. La segunda capa exterior puede tener una densidad de entre aproximadamente 0,05 y 0,15 gramos por centímetro cúbico. Una composición aglutinante activable une dicho sustrato de trama. La toallita húmeda incluye además una composición humectante que incluye al menos 0,3 por ciento de un agente insolubilizante.

La primera capa exterior se refina a niveles de densidad más altos requeridos para alcanzar los valores de resistencia objetivo, mientras que la segunda capa exterior con niveles de densidad más bajos proporciona suavidad y un calibre aumentado. Un componente clave en la suavidad de la toallita es la rigidez de la lámina o la resistencia al plegado. Por lo tanto, se espera que la estratificación juegue un papel clave en la reducción de la rigidez de la lámina a la resistencia a la tracción general requerida. Idealmente, la resistencia general deseada se llevaría en la primera capa de muy alta densidad con bajo grosor (para baja rigidez). La segunda capa(s) comprendería fibras de baja densidad para proporcionar una lámina de mayor volumen más suave. Esta sensación más suave y mayor volumen da la sensación al tracto suave necesaria al sustrato de la toallita.

En una modalidad ilustrativa, el calibre de la toallita húmeda dispersable puede variar desde al menos 0,5 mm. Más convenientemente, la toallita húmeda puede tener un calibre que varía entre aproximadamente 0,5 y aproximadamente 1,0 mm. Aún más convenientemente, la toallita húmeda puede tener un calibre que varía de entre 0,6 a aproximadamente 1,0 mm. Con la máxima conveniencia, la toallita húmeda puede tener un calibre que varía de entre 0,6 a aproximadamente 0,85 mm.

En una modalidad ilustrativa, el valor de rigidez de la toallita húmeda dispersable puede variar de menos de aproximadamente 0,75 N*mm. Más convenientemente, la toallita húmeda puede tener un valor de rigidez que varía de entre 0,1 a aproximadamente 0,5 N*mm.

Además, los valores de aplastamiento de la copa pueden usarse como una indicación de suavidad de los materiales que pueden entrar en contacto con la piel, tal como una toallita. Los valores inferiores de aplastamiento de la copa indican una mayor sensación de delicadeza y suavidad de la toallita cuando se desliza por la piel.

Típicamente, el valor de aplastamiento de la copa para una toallita que incorpora agentes estéticos de la piel de la presente descripción será de aproximadamente 10 a aproximadamente 50 gramos. Los valores de aplastamiento de la copa dinámica pueden medirse como se describe en los ejemplos.

Con referencia a la Figura 1, se ilustra una toallita húmeda dispersable que tiene al menos dos capas exteriores. La primera capa del sustrato de la toallita puede tener una densidad de entre aproximadamente 0,5 y 2,0 gramos por centímetro cúbico. Típicamente, la primera capa del sustrato fibroso puede tener un peso base de aproximadamente 20 a aproximadamente 100 gramos por metro cuadrado y convenientemente de aproximadamente 20 a aproximadamente 90 gramos por metro cuadrado. Con la máxima conveniencia, las toallitas de la presente descripción definen un peso base de aproximadamente 30 a aproximadamente 75 gramos por metro cuadrado.

Los materiales adecuados para el sustrato de las toallitas son bien conocidos por los expertos en la técnica, y típicamente se fabrican a partir de un material tipo lámina fibroso que puede ser tejido o no tejido. Dos tipos de materiales no tejidos se describen en la presente descripción, las “telas no tejidas” y las “tramas no tejidas”. El material no tejido puede comprender una tela no tejida o una trama no tejida. La tela no tejida puede comprender un material fibroso, mientras que la trama no tejida puede comprender el material fibroso y una composición aglutinante. En otra modalidad, como se usa en la presente descripción, la tela no tejida comprende un material o sustrato fibroso, donde el material o sustrato fibroso comprende una lámina que tiene una estructura de fibras o filamentos individuales dispuestos aleatoriamente de una manera similar a una estera, y no incluye la composición aglutinante. Dado que las telas no tejidas no incluyen una composición aglutinante, el sustrato fibroso usado para formar la tela no tejida puede tener convenientemente un mayor grado de cohesión y/o resistencia a la tracción que el sustrato fibroso que se usa para formar la trama no tejida. Por esta razón, las telas no tejidas que comprenden sustratos fibrosos creados mediante hidroenredado pueden ser particularmente preferidos para la formación de la tela no tejida. Los materiales fibrosos hidroenredados pueden proporcionar las propiedades de resistencia durante el uso deseadas para las toallitas húmedas que comprenden una tela no tejida.

Por ejemplo, los materiales adecuados para usar en las toallitas pueden incluir materiales tipo lámina fibrosa no tejida que incluyen papel tisú, fusionado por soplado, coforma, tendido al aire, materiales de trama cardada termoadherida, materiales hidroenredados, materiales hidroligados y sus combinaciones. Tales materiales pueden comprenderse de fibras sintéticas o naturales, o sus combinaciones.

Convenientemente, la primera capa de las toallitas dispersables se construye a partir de tramas de papel tisú. Las láminas base adecuadas para este propósito pueden fabricarse mediante el uso de cualquier proceso que produzca una estructura de papel tisú elástica de alta densidad. Tales procesos incluyen procesos de secado por aire pasante sin crepar, secado por aire pasante crepado y prensado en húmedo modificado. Convenientemente, la primera capa del sustrato de la toallita es una lámina base de papel tisú secada por aire pasante sin crear. Los procesos ilustrativos para preparar el papel tisú secado por aire pasante sin crepar se describen en la patente de Estados Unidos núm.

5,607,551, la patente de Estados Unidos núm. 5,672,248, la patente de Estados Unidos núm. 5,593,545, la patente de Estados Unidos núm. 6,083,346 y la patente de Estados Unidos núm. 7,056,572.

La Figura 2 ilustra una máquina para llevar a cabo el método para formar la primera capa de la toallita definida en la presente descripción. (Para simplificar, los diversos rodillos de tensión usados esquemáticamente para definir los varios tramos de tela se muestran pero no se numeran. Se apreciará que las variaciones del aparato y método ilustrados en la Figura 2 pueden realizarse sin apartarse del alcance de las reivindicaciones.) Se muestra un formador de doble tela que tiene una caja de entrada de fabricación de papel estratificada 10 que inyecta o deposita una corriente 11 de una suspensión acuosa de fibras de fabricación de papel sobre el tejido de formación 13 que sirve para soportar y llevar la trama húmeda recién formada aguas abajo en el proceso mientras la trama se deshidrata parcialmente a una consistencia de aproximadamente 10 por ciento en peso seco. La deshidratación adicional de la trama húmeda puede llevarse a cabo; tal como mediante succión al vacío, mientras la trama húmeda se soporta por el tejido de formación.

La trama húmeda se transfiere luego desde el tejido de formación a un tejido de transferencia 17 que viaja a una velocidad más lenta que el tejido de formación para impartir un mayor estiramiento en la trama. La transferencia se lleva a cabo preferentemente con la ayuda de una zapata de vacío 18 y una distancia o espacio fijo entre el tejido de formación y el tejido de transferencia o una transferencia de beso para evitar la compresión de la trama húmeda.

La trama luego se transfiere desde el tejido de transferencia a la tela de secado por aire pasante 19 con la ayuda de un rodillo de transferencia de vacío 20 o una zapata de transferencia de vacío, opcionalmente de nuevo mediante el uso de una transferencia de espacio fijo como se describió anteriormente. La tela de secado por aire pasante puede viajar a aproximadamente la misma velocidad o a una velocidad diferente con respecto al tejido de transferencia. Si se desea, la tela de secado por aire pasante puede desplazarse a una velocidad más lenta para mejorar aún más el estiramiento. La transferencia se lleva a cabo preferentemente con asistencia de vacío para asegurar la deformación de la lámina para conformarse a la tela de secado por aire pasante, lo que produce el volumen y apariencia deseados.

El nivel de vacío usado para las transferencias de trama puede ser de aproximadamente 0,4 a aproximadamente 2 kPa (3 a aproximadamente 15 pulgadas de mercurio/75 a aproximadamente 380 milímetros de mercurio), preferentemente aproximadamente 0,7 kPa (5 pulgadas/125 milímetros de mercurio). La zapata de vacío (presión negativa) puede complementarse o reemplazarse mediante el uso de presión positiva desde el lado opuesto de la trama para soplar la trama sobre la siguiente tela en adición o como reemplazo a succionarla sobre la siguiente tela con vacío. Además, puede usarse un rodillo o rodillos de vacío para reemplazar la(s) zapata(s) de vacío.

Mientras se soporta por la tela de secado por aire pasante, la trama se seca por último hasta una consistencia de aproximadamente 94 por ciento o más mediante el secador de aire pasante 21 y después se transfiere a una tela portadora 22. La lámina base seca 23 que se prepara es la primera capa de la toallita dispersable. Un rodillo de giro presurizado opcional 26 puede usarse para facilitar la transferencia de la trama desde la tela portadora 22 a la tela 25. Las telas portadoras adecuadas para este propósito son Albany International 84M o 94M y Asten 959 o 937, todas las cuales son telas relativamente lisas que tienen un patrón fino. Aunque no se muestra, el calandrado de carrete o el posterior calandrado fuera de línea puede usarse para mejorar la lisura y la suavidad de la primera capa de la lámina base. La lámina resultante producida es la primera capa del sustrato dispersable.

Convenientemente, la primera capa comprende fibras que tienen longitudes de fibra de menos de 3 mm. Al tener longitudes de fibra de menos de 3 mm y proporcionar el curado adecuado al aglutinante dispersable, esto acercará las fibras de manera que el aglutinante dispersable pueda construir una red aceptable en uso, pero aún así romperse efectivamente en fibras individuales. Por lo tanto, el producto descompuesto será capaz de pasar eficazmente a través de filtros o tamices de tratamiento de aguas residuales más pequeños, al igual que el papel higiénico. La optimización de las propiedades de la lámina base y las condiciones del proceso permite una generación de resistencia en uso superior a la media mientras mejora la capacidad de ser desechable por el retrete del producto, con menos riesgo para las instalaciones de tratamiento de aguas residuales.

Para proporcionar un sustrato de la toallita con la resistencia requerida, es beneficioso una buena formación de papel tisú de alto peso base en la primera capa. Proporcionar una buena formación del sustrato proporciona la capacidad de suministrar resistencia con significativamente menos aglutinante y sin la necesidad de fibras más largas.

Con referencia nuevamente a la Figura 1, la segunda capa exterior del sustrato de la toallita puede tener una densidad de entre aproximadamente 0,05 y 0,15 gramos por centímetro cúbico. Típicamente, la primera capa del sustrato fibroso puede tener un peso base de aproximadamente 10 a aproximadamente 100 gramos por metro cuadrado y convenientemente de aproximadamente 10 a aproximadamente 60 gramos por metro cuadrado. Con la máxima conveniencia, las toallitas de la presente descripción definen un peso base de aproximadamente 10 a aproximadamente 45 gramos por metro cuadrado. Los dos sustratos están grabados juntos para unir las fibras más estrechamente, lo que garantiza una unión adecuada de las dos capas exteriores.

Una modalidad de un proceso para formar la segunda capa como se describe en la presente descripción se describirá en detalle ahora con referencia particular a la Figura 3. Debe entenderse que el aparato de tendido al aire ilustrado en la Figura 3 se proporciona solo con fines ilustrativos y que cualquier equipo de tendido al aire adecuado puede usarse en el proceso.

Varios tejidos de formación adecuados para usar pueden hacerse de hilos o hebras sintéticas tejidas. Un tejido de formación adecuado es un ElectroTech 100S, comercializado por Albany International con oficina en Albany, NY. El tejido ElectroTech 100S es un tejido de 97 por 84 recuentos con una permeabilidad al aire aproximada de 575 cfm, un calibre aproximado de 1,2 mm (0,048 pulgadas) y un por ciento de área abierta de aproximadamente 0 por ciento.

Como se muestra, la estación de formación de tendido al aire 30 incluye una cámara de formación 44 que tiene paredes de extremo y paredes laterales. Dentro de la cámara de formación 44 hay un par de distribuidores de material que distribuyen fibras y/u otras partículas dentro de la cámara de formación 44 a través del ancho de la cámara. Los distribuidores de material pueden ser, por ejemplo, filtros de distribución cilíndricos giratorios.

En la modalidad mostrada en la Figura 3, una única cámara de formación 44 se ilustra en asociación con el tejido de formación 34. Se entiende que se puede incluir más de una cámara de formación en el sistema. Al incluir múltiples cámaras de formación, pueden formarse tramas estratificadas en las que cada capa se hace a partir de los mismos materiales o materiales diferentes.

Las estaciones de formación de tendido al aire, como se muestra en la Figura 3, se comercializan a través de Dan-Webforming International LTD. de Aarhus, Dinamarca. Otros sistemas de formación de tendido al aire adecuados se comercializan por Oerlikon-Neumag de Horsens, Dinamarca. Como se describió anteriormente, cualquier sistema de formación de tendido al aire adecuado puede usarse para preparar la segunda capa del sustrato de la toallita descrito en la presente descripción.

Como se muestra en la Figura 3, debajo de la estación de formación de tendido al aire 30 hay una fuente de vacío 50, tal como un soplador convencional, para crear un diferencial de presión seleccionado a través de la cámara de formación 44 para extraer el material fibroso contra la primera capa 4 que reside en el tejido de formación 34. Si se desea, también puede incorporarse un soplador en la cámara de formación 44 para ayudar a soplar las fibras hacia abajo sobre el tejido de formación 34.

En una modalidad, la fuente de vacío 50 es un soplador conectado a una caja de vacío 52, que se localiza debajo de la cámara de formación 44 y el tejido de formación 34. La fuente de vacío 50 crea un flujo de aire indicado por las flechas posicionadas dentro de la cámara de formación 44. Pueden usarse varios sellos para aumentar la presión de aire positiva entre la cámara y la superficie del tejido de formación.

Durante la operación, típicamente un material de fibra se alimenta a uno o más desfibradores (no mostrados) y se alimenta a los distribuidores de material. Los distribuidores de material distribuyen las fibras uniformemente a través de la cámara de formación 44 como se muestra. El flujo de aire positivo creado por la fuente de vacío 50, y posiblemente un soplador adicional, fuerza las fibras sobre la primera capa 4, formando así una trama no tejida tendida al aire 32.

En la Figura 4, se muestra un diagrama esquemático de un sistema de formación de trama completo útil para producir sustratos tendidos al aire. En esta modalidad, el sistema incluye una cámara de formación de tendido al aire 44. Como se describió anteriormente, el uso de múltiples cámaras de formación puede servir para facilitar la formación de la trama tendida al aire a un peso base deseado. Además, el uso de múltiples cámaras de formación puede permitir la formación de tramas estratificadas. Como se muestra, la estación de formación 44 contribuye a la formación del sustrato de doble capa.

La trama tendida al aire 32, después de salir de las cámaras de formación 44, se transporta en la primera capa de las tramas a un dispositivo de compactación 54. El dispositivo de compactación 54 puede ser un par de rodillos opuestos que definen un punto de presión a través del cual pasa la trama tendida al aire y el tejido de formación. En una modalidad, el dispositivo de compactación puede comprender un rodillo de acero 53 posicionado por encima de un rodillo recubierto 55, que tiene un recubrimiento de rodillo elástico para su superficie exterior. El dispositivo de compactación aumenta la densidad de la trama tendida al aire para generar el calibre/grosor deseado de la trama tendida al aire. En general, el dispositivo de compactación aumenta la densidad de la trama sobre el área superficial completa de la trama en lugar de crear solamente áreas de alta densidad localizadas.

Los rodillos de compactación 53, 55 pueden estar entre aproximadamente 25 cm a aproximadamente 75 cm (10 a aproximadamente 30 pulgadas) de diámetro y pueden calentarse opcionalmente para mejorar aún más su operación. Por ejemplo, el rodillo de acero puede calentarse a una temperatura entre aproximadamente 66 °C a aproximadamente 260 °C (150 °F a aproximadamente 500 °F). Los rodillos de compactación pueden operarse a una fuerza de carga especificada o pueden operarse a una distancia especificada entre las superficies de cada rodillo. Demasiada compactación hará que la trama pierda volumen en el producto terminado, mientras que una compactación demasiado pequeña puede provocar problemas de operabilidad al transferir la trama tendida al aire a la siguiente sección en el proceso.

Alternativamente, el dispositivo de compactación 54 puede eliminarse y el tejido de transferencia 56 y el tejido de formación 34 pueden unirse de manera que la trama tendida al aire 32 se transfiere desde el tejido de formación al tejido de transferencia. La eficiencia de transferencia puede mejorarse mediante el uso de cajas de transferencia de vacío adecuadas y/o cajas de soplado con presión como se conoce en la técnica.

Después de la transferencia, la trama tendida al aire, mientras reside en el tejido de transferencia 56, se graba por un dispositivo de grabado 60. El dispositivo de grabado puede ser un rodillo de compactación grabado calentado opcionalmente 62 que hace contacto en un punto de presión con un rodillo de respaldo 64 a través del cual la trama tendida al aire 32 que reside en el tejido de transferencia 56 se envía para formar una trama tendida al aire texturizada 33.

Después de que la trama tendida al aire 32 se transfiere a la tela de pulverización, se hidrata por una barra de pulverización 58 con un líquido tal como agua. El porcentaje de humedad de la trama tendida al aire

después de la hidratación, basado en un por ciento en peso de las fibras secas de la trama, puede estar entre aproximadamente 0,1 a aproximadamente 5 por ciento, o entre aproximadamente 0,5 a aproximadamente 4 por ciento, o entre aproximadamente 0,5 a aproximadamente 2 por ciento. Demasiada humedad puede hacer que la trama tendida al aire se adhiera al tejido de transferencia y no se libere para la transferencia a la siguiente sección del proceso, mientras que una humedad demasiado pequeña puede reducir la cantidad de textura que se genera en la trama.

A continuación, la trama tendida al aire texturizada 33 se transfiere a una tela de pulverización 70A y se alimenta a una cámara de pulverización 72A. Dentro de la cámara de pulverización 72A, se aplica un aglutinante a un lado de la trama tendida al aire texturizada 33. El material aglutinante puede depositarse en el lado superior de la trama mediante el uso de, por ejemplo, boquillas de pulverización. El vacío debajo de la tela también puede usarse para regular y controlar la penetración del material aglutinante en la trama.

Una vez que el material aglutinante se aplica a un lado de la trama, como se muestra en la Figura 4, la trama tendida al aire texturizada 33 se transfiere a la tela de secado 80A y se alimenta a un aparato de secado 82A. En el aparato de secado 82A, la trama se somete al calor haciendo que el material aglutinante se seque y/o se cure. Cuando se usa un material aglutinante de copolímero de acetato de etilenvinilo, el aparato de secado puede calentarse a una temperatura de entre aproximadamente 120 °C a aproximadamente 170 °C.

A partir del aparato de secado 82A, la trama tendida al aire se transfiere a una segunda tela de pulverización 70B y se alimenta a una segunda cámara de pulverización 72B. En la cámara de pulverización 72B, se aplica un segundo material aglutinante al otro lado no tratado de la trama tendida al aire. El primer material aglutinante y el segundo material aglutinante pueden ser diferentes materiales aglutinantes o el mismo material aglutinante. El segundo material aglutinante puede aplicarse a la trama tendida al aire como se describió anteriormente con respecto al primer material aglutinante.

A partir de la segunda cámara de pulverización 72B, la trama tendida al aire texturizada se transfiere a una segunda tela de secado 80B y pasa a través de un segundo aparato de secado 82B para secar y/o curar el segundo material aglutinante. Desde el segundo aparato de secado 82B, la trama tendida al aire texturizada 33 se transfiere a una tela de retorno 90 y luego se enrolla en un rollo o carrete 92. Después del enrollado, las etapas de conversión posteriores conocidas por los expertos en la técnica pueden usarse para transformar el sustrato tendido al aire texturizado en una pluralidad de toallitas húmedas. Por ejemplo, el sustrato tendido al aire texturizado puede cortarse en toallitas individuales, las toallitas individuales se doblan en una pila, la pila de toallitas húmedas se humedece con una solución de limpieza y luego la pila de toallitas húmedas puede colocarse en un dispensador.

El sustrato de la toallita puede formarse a partir de una única capa o múltiples capas. En el caso de múltiples capas, las capas generalmente se posicionan en una relación yuxtapuesta o de superficie a superficie y toda o una porción de las capas puede unirse a capas adyacentes. El material fibroso también puede formarse a partir de una pluralidad de materiales fibrosos separados en donde cada uno de los materiales fibrosos separados puede formarse a partir de un tipo diferente de fibra. En aquellos casos donde el material fibroso incluye múltiples capas, la composición aglutinante puede aplicarse a todo el grosor del material fibroso, o cada capa individual puede tratarse por separado y luego combinarse con otras capas en una relación yuxtapuesta para formar el material fibroso terminado. Convenientemente, la toallita puede formarse a partir de una única capa u hoja.

Como se describió anteriormente, el sustrato de la toallita incluye una composición aglutinante. En una modalidad, la composición aglutinante puede incluir un polímero activable. En otra modalidad, la composición aglutinante puede comprender un polímero activable y un polímero coaglutinante.

La cantidad de composición aglutinante presente en el sustrato de la toallita puede variar convenientemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 15 por ciento en peso en base al peso total del sustrato de la toallita. Más convenientemente, la composición aglutinante puede comprender de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 por ciento en peso en base al peso total del sustrato de la toallita. Con la máxima conveniencia, la composición aglutinante puede comprender de aproximadamente 3 a aproximadamente 8 por ciento en peso en base al peso total del sustrato de la toallita. La cantidad de la composición aglutinante da como resultado un sustrato de toallita de múltiples hojas que tiene integridad en uso, pero se dispersa rápidamente cuando se empapa en agua del grifo.

La composición del agua del grifo puede variar en gran medida en dependencia de la fuente de agua. En el caso de una toallita dispersable, la composición aglutinante puede ser capaz preferentemente de perder suficiente resistencia para permitir que la toallita húmeda se disperse en agua del grifo que cubre la preponderancia del intervalo de composición del agua del grifo que se encuentra en los Estados Unidos (y en todo el mundo). Por lo tanto, es importante evaluar la dispersabilidad de la composición aglutinante en soluciones acuosas que contienen los componentes principales en agua del grifo y en un intervalo de concentración representativo que abarca la mayoría de las fuentes de agua del grifo en los Estados Unidos. Los iones inorgánicos predominantes que se encuentran típicamente en el agua potable son sodio, calcio, magnesio, bicarbonato, sulfato y cloruro. Con base en un estudio reciente realizado por la Asociación Estadounidense de Servicios de Agua (American Water Works Association, AWWA) en 1996, el predominio de los sistemas municipales de agua de los Estados Unidos (tanto fuentes de agua subterránea como aguas superficiales) analizados tiene un total de sólidos disueltos de componentes inorgánicos de aproximadamente 500 ppm o menos. Este nivel de 500 ppm de sólidos disueltos en total también representa el estándar secundario de agua potable establecido por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos. La dureza media del agua, que representa las concentraciones de calcio y magnesio en la fuente de agua del grifo, en este nivel total de sólidos disueltos fue de aproximadamente 250 ppm (equivalente a CaCO3), que también abarca la dureza del agua para el predominio de los sistemas de aguas municipales analizados por la AWWA. Como se define por los Servicios Geológicos de los Estados Unidos (USGS), una dureza del agua de 250 ppm equivalente a CaCO3 se consideraría agua “muy dura”. De manera similar, la concentración promedio de bicarbonato a 500 ppm de sólidos disueltos totales notificada en el estudio fue de 12 ppm, que también abarca el bicarbonato, o alcalinidad, del predominio de los sistemas de aguas municipales analizados. Un estudio anterior realizado por el USGS de los suministros de agua terminados de 100 de las ciudades más grandes de los Estados Unidos sugiere que un nivel de sulfato de aproximadamente 100 ppm es suficiente para cubrir la mayoría de los suministros de agua terminados. De manera similar, los niveles de sodio y cloruro de al menos 50 ppm cada uno deben ser suficientes para cubrir la mayoría de los suministros de agua terminados de los Estados Unidos. Por lo tanto, las composiciones aglutinantes que son capaces de perder resistencia en las composiciones de agua del grifo que satisfacen estos requisitos mínimos también deberían perder resistencia en las composiciones de agua del grifo de sólidos disueltos totales más bajos con composiciones variadas de calcio, magnesio, bicarbonato, sulfato, sodio y cloruro. Para garantizar la dispersabilidad de la composición aglutinante en todo el país (y en todo el mundo), la composición aglutinante puede ser convenientemente soluble en agua que contiene hasta aproximadamente 100 ppm de sólidos disueltos totales y una dureza equivalente a CaCO3 de hasta aproximadamente 55 ppm. Más convenientemente, la composición aglutinante puede ser soluble en agua que contiene hasta aproximadamente 300 ppm de sólidos disueltos totales y una dureza equivalente a CaCO3 hasta aproximadamente 150 ppm. Aún más convenientemente, la composición aglutinante puede ser soluble en agua que contiene hasta aproximadamente 500 ppm de sólidos disueltos totales y una dureza equivalente a CaCO3 de hasta aproximadamente 250 ppm.

Como se describió anteriormente, la composición aglutinante puede comprender el polímero activable y un coaglutinante. Puede usarse una variedad de polímeros activables. Un tipo de polímero activable es un polímero activable por dilución. Los ejemplos de polímeros activables por dilución incluyen polímeros sensibles a iones, que pueden emplearse en combinación con una composición humectante en la que el agente insolubilizante es una sal. También pueden emplearse otros polímeros activables por dilución, en donde estos polímeros activables por dilución se usan en combinación con agentes humectantes mediante el uso de una variedad de agentes insolubilizantes, tales como compuestos orgánicos o poliméricos.

Aunque el polímero activable puede seleccionarse de una variedad de polímeros, que incluyen polímeros sensibles a la temperatura y polímeros sensibles al pH, el polímero activable puede ser preferentemente el polímero activable por dilución, que comprende el polímero sensible a iones. Si el polímero sensible a iones se deriva de uno o más monómeros, donde al menos uno contiene una funcionalidad aniónica, el polímero sensible a iones se denomina como un polímero aniónico sensible a iones. Si el polímero sensible a iones se deriva de uno o más monómeros, donde al menos uno contiene una funcionalidad catiónica, el polímero sensible a iones se denomina polímero catiónico sensible a iones. Un polímero aniónico sensible a iones ilustrativo se describe en la patente de Estados Unidos núm. 6,423,804.

Los ejemplos de polímeros catiónicos sensibles a iones se describen en las siguientes publicaciones de solicitud de patente de Estados Unidos Núms.: 2003/0026963, 2003/0027270, 2003/0032352, 2004/0030080, 2003/0055146, 2003/0022568, 2003/0045645, 2004/0058600, 2004/0058073, 2004/0063888, 2004/0055704, 2004/0058606, y 2004/0062791.

Convenientemente, el polímero sensible a iones puede ser insoluble en la composición humectante, en donde la composición humectante comprende al menos aproximadamente 0,3 por ciento en peso de un agente insolubilizante que puede comprender una o más sales inorgánicas y/u orgánicas que contienen iones monovalentes y/o divalentes. Más convenientemente, el polímero sensible a iones puede ser insoluble en la composición humectante, en donde la composición humectante comprende de aproximadamente 0,3 a aproximadamente 3,5 por ciento en peso de un agente insolubilizante que puede comprender una o más sales inorgánicas y/u orgánicas que contienen iones monovalentes y/o divalentes. Incluso más convenientemente, el polímero sensible a iones puede ser insoluble en la composición humectante, en donde la composición humectante comprende de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 3,5 por ciento en peso de un agente insolubilizante que comprende una o más sales inorgánicas y/u orgánicas que contienen iones monovalentes y/o divalentes. Especialmente conveniente, el polímero sensible a iones puede ser insoluble en la composición humectante, en donde la composición humectante comprende de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 por ciento en peso de un agente insolubilizante que comprende una o más sales inorgánicas y/u orgánicas que contienen iones monovalentes y/o divalentes. Los iones monovalentes adecuados incluyen, pero no se limitan a, iones Na+, iones K+, iones Li+, iones NH4+, compuestos de amonio cuaternario de bajo peso molecular (por ejemplo, aquellos que tienen menos de 5 carbonos en cualquier grupo lateral), y sus combinaciones. Los iones divalentes adecuados incluyen, pero no se limitan a, Zn2+, Ca2+ y Mg2+. Estos iones monovalentes y divalentes pueden derivarse de sales orgánicas e inorgánicas que incluyen, pero no se limitan a, NaCl, NaBr, KCl, NH4Cl, Na2SO4, ZnCb, CaCl², MgCb, MgSO4 y sus combinaciones. Típicamente, los haluros de metal alcalino son los iones monovalentes o divalentes más convenientes debido al costo, pureza, baja toxicidad y disponibilidad. Una sal conveniente es NaCl.

En una modalidad preferida, el polímero sensible a iones puede proporcionar convenientemente el sustrato de la toallita con suficiente resistencia en uso (típicamente >0,1 Nmm (>300 gramos por pulgada lineal)) en combinación con la composición humectante que contiene cloruro de sodio. Estos sustratos de toallitas pueden dispersarse en agua del grifo, perdiendo convenientemente la mayor parte de su resistencia en húmedo (<0,08 Nmm (<200 gramos por pulgada lineal)) en una hora o menos.

En otra modalidad preferida, el polímero sensible a iones puede comprender el polímero catiónico sensible, en donde el polímero catiónico sensible es un poliacrilato catiónico que es el producto de polimerización de 96 % en moles de acrilato de metilo y 4 % en moles de cloruro de [2-(acriloxi)etil] trimetilamonio.

Como se discutió anteriormente, la composición aglutinante puede comprender el polímero activable y/o el coaglutinante. Cuando la composición aglutinante comprende el polímero activable y el coaglutinante, el polímero activable y el coaglutinante pueden ser compatibles preferentemente entre sí en soluciones acuosas para: 1) permitir la aplicación fácil de la composición aglutinante al sustrato fibroso en un proceso continuo y 2) evitar la interferencia con la dispersabilidad de la composición aglutinante. Por lo tanto, si el polímero activable es el polímero aniónico sensible a iones, pueden preferirse los coaglutinantes que son aniónicos, no iónicos o muy débilmente catiónicos. Si el polímero activable es el polímero catiónico sensible a iones, pueden añadirse coaglutinantes que son catiónicos, no iónicos o muy débilmente aniónicos. Adicionalmente, el coaglutinante convenientemente no proporciona cohesión sustancial al sustrato de la toallita por medio de enlaces covalentes, de manera que interfiere con la dispersabilidad del sustrato de la toallita.

La presencia del coaglutinante puede proporcionar un número de cualidades convenientes. Por ejemplo, el coaglutinante puede servir para reducir la viscosidad de cizallamiento del polímero activable, de manera que la composición aglutinante tiene una mejor capacidad de pulverización sobre el aglutinante activable solo. Mediante el uso del término "pulverizable" se entiende que estos polímeros pueden aplicarse al material fibroso o sustrato mediante pulverización, lo que permite la distribución uniforme de estos polímeros por toda la superficie del sustrato y la penetración de estos polímeros en el sustrato. El coaglutinante también puede reducir la rigidez del sustrato de la toallita en comparación con la rigidez de un sustrato de toallita al que solo se ha aplicado el polímero activable. La rigidez reducida puede lograrse si el coaglutinante tiene una temperatura de transición vítrea, T^g , que es menor que la T^g del polímero activable. Además, el coaglutinante puede ser menos costoso que el polímero activable y al reducir la cantidad de polímero activable necesaria, puede servir para reducir el costo de la composición aglutinante. Por lo tanto, puede ser conveniente usar la mayor cantidad de coaglutinante posible en la composición aglutinante de manera que no ponga en peligro la dispersabilidad y las propiedades de resistencia en uso de la toallita húmeda. En una modalidad preferida, el coaglutinante reemplaza una porción del polímero activable en la composición aglutinante y permite que se alcance un nivel de resistencia dado, en relación con una toallita húmeda que tiene aproximadamente la misma resistencia a la tracción pero que contiene solo el polímero activable en la composición aglutinante, para proporcionar al menos uno de los siguientes atributos: menor rigidez, mejores propiedades táctiles (por ejemplo, lubricidad o lisura) o costos reducidos.

En una modalidad, el coaglutinante presente en la composición aglutinante, con relación a la masa de la composición aglutinante, puede ser aproximadamente 10 por ciento o menos, más convenientemente aproximadamente 15 por ciento o menos, más convenientemente 20 por ciento o menos, más convenientemente 30 por ciento o menos, o más convenientemente aproximadamente 45 por ciento o menos. Los intervalos ilustrativos de coaglutinante con relación a la masa de sólidos de la composición aglutinante pueden incluir de aproximadamente 1 a aproximadamente 45 por ciento, de aproximadamente 25 a aproximadamente 35 por ciento, de aproximadamente 1 a aproximadamente 20 por ciento y de aproximadamente 5 a aproximadamente 25 por ciento.

El coaglutinante puede seleccionarse de una amplia variedad de polímeros, como se conoce en la técnica. Por ejemplo, el coaglutinante puede seleccionarse del grupo que consiste en poli(acetato de etilenvinilo), poli(estirenobutadieno), poli(estireno-acrílico), un terpolímero acrílico de vinilo, un látex de poliéster, un látex de emulsión acrílica, poli(cloruro de vinilo), copolímero de cloruro de etilenvinilo, un látex de acetato de vinilo carboxilado, y similares. Una variedad de polímeros coaglutinantes ilustrativos adicionales se discuten en la patente de Estados Unidos núm.

6,653,406 y la publicación de solicitud de patente de Estados Unidos núm. 2003/00326963. Los coaglutinantes particularmente preferidos incluyen VINNApAs® EZ123 y VINNAPAS® 110.

Para preparar los sustratos de toallitas descritos en la presente descripción, la composición aglutinante puede aplicarse al material fibroso mediante cualquier proceso conocido. Los procesos adecuados para aplicar la composición aglutinante incluyen, pero no se limitan a, impresión, pulverización, pulverización electrostática, pulverización por atomización de aire, el uso de rodillos prensa medidos o impregnación. La cantidad de composición aglutinante puede medirse y distribuirse uniformemente sobre el material fibroso o puede distribuirse no uniformemente sobre el material fibroso.

Una vez que la composición aglutinante se aplica al material fibroso, el secado, si es necesario, puede lograrse por cualquier medio convencional. Una vez seco, el sustrato de la toallita puede exhibir una resistencia a la tracción mejorada en comparación con la resistencia a la tracción del material fibroso tendido en húmedo o tendido en seco no tratado, y debe tener aún la capacidad de "romperse" o desintegrarse rápidamente cuando se coloca en agua del grifo.

Para facilitar la aplicación al sustrato fibroso, la composición aglutinante puede disolverse en agua, o en un solvente no acuoso, tal como metanol, etanol, acetona, o similares, con agua como el solvente preferido. La cantidad de aglutinante disuelto en el solvente puede variar en dependencia del polímero usado y la aplicación de la tela. Convenientemente, la solución aglutinante contiene menos de aproximadamente 18 por ciento en peso de sólidos de composición aglutinante. Más convenientemente, la solución aglutinante contiene menos de 16 por ciento en peso de sólidos de composición aglutinante.

Pueden emplearse varias técnicas para fabricar las toallitas húmedas. En una modalidad, estas técnicas pueden incluir las siguientes etapas:

1. Proporcionar la primera capa de material fibroso que tiene una densidad de entre aproximadamente 0,5 y 2,0 gramos por centímetro cúbico (por ejemplo, una tendida al aire no unida, una trama de papel tisú, una trama cardada, pulpa de pelusa, etc.).

2. Depositar una segunda capa de material fibroso sobre la primera capa fibrosa que tiene una densidad de entre aproximadamente 0,05 y 0,15 gramos por centímetro cúbico (por ejemplo, una trama no tejida tendida al aire).

3. Aplicar la composición aglutinante a ambos lados del material fibroso, típicamente en la forma de un líquido, suspensión o espuma para proporcionar el sustrato de la toallita.

4. El sustrato de la toallita puede secarse.

5. Aplicar una composición humectante al sustrato de la toallita para generar la toallita húmeda.

6. Colocar la toallita húmeda en forma de rollo o en una pila y empacar el producto.

En una modalidad, la composición aglutinante como se aplica en la etapa 3 puede comprender el polímero activable. En una modalidad adicional, la composición aglutinante como se aplica en la etapa 3 puede comprender el polímero activable y el coaglutinante.

Las toallitas húmedas acabadas pueden empaquetarse de manera individual, convenientemente en una condición plegada, en un sobre a prueba de humedad o empaquetarse en envases que contienen cualquier número deseado de láminas en un paquete hermético con una composición humectante aplicada a la toallita. Algunos procesos de ejemplo que pueden usarse para fabricar toallitas húmedas plegadas se describen en las patentes de Estados Unidos núms.

5,540,332 y 6,905,748. Las toallitas acabadas también pueden empaquetarse como un rollo de láminas separables en un envase a prueba de humedad que contiene cualquier número deseado de láminas en el rollo con una composición humectante aplicada a las toallitas. El rollo puede ser sin núcleo y ya sea hueco o sólido. Los rollos sin núcleo, que incluyen los rollos con un centro hueco o sin un centro sólido, pueden producirse con enrolladores de rollos sin núcleo conocidos, que incluyen los de SRP Industry, Inc. de San José, CA; Shimizu Manufacturing de Japón, y los dispositivos descritos en la patente de Estados Unidos núm. 4,667,890. La patente de Estados Unidos núm.

6,651,924 también proporciona ejemplos de un proceso para producir rollos sin núcleo de toallitas húmedas.

Además del sustrato de la toallita, las toallitas húmedas también contienen una composición humectante descrita en la presente descripción. La composición humectante líquida puede ser cualquier líquido, que puede absorberse en la lámina base de la toallita húmeda y puede incluir cualquier componente adecuado, que proporcione las propiedades de limpieza deseadas. Por ejemplo, los componentes pueden incluir agua, emolientes, tensioactivos, fragancias, conservantes, ácidos orgánicos o inorgánicos, agentes quelantes, tampones de pH o sus combinaciones, como conocen bien los expertos en la técnica. Además, el líquido puede contener además lociones, medicamentos y/o antimicrobianos.

La composición humectante puede incorporarse convenientemente en la toallita en una cantidad adicional de aproximadamente 10 a aproximadamente 600 por ciento en peso del sustrato, más convenientemente de aproximadamente 50 a aproximadamente 500 por ciento en peso del sustrato, incluso más convenientemente de aproximadamente 100 a aproximadamente 500 por ciento en peso del sustrato, y especialmente más convenientemente de aproximadamente 200 a aproximadamente 300 por ciento en peso del sustrato.

En el caso de una toallita dispersable, la composición humectante para usar en combinación con el sustrato de la toallita puede comprender convenientemente una composición acuosa que contiene el agente insolubilizante que mantiene la coherencia de la composición aglutinante y, por lo tanto, la resistencia en uso de la toallita húmeda hasta que el agente insolubilizante se diluye con agua del grifo. Por lo tanto, la composición humectante puede contribuir a la propiedad activable del polímero activable y simultáneamente de la composición aglutinante.

El agente insolubilizante en la composición humectante puede ser una sal, tal como las descritas anteriormente para su uso con el polímero sensible a iones, una mezcla de sales que tienen iones monovalentes y multivalentes, o cualquier otro compuesto, que proporciona una resistencia en uso y de almacenamiento a la composición aglutinante y puede diluirse en agua para permitir la dispersión de la toallita húmeda a medida que la composición aglutinante pasa a un estado más débil. La composición humectante puede contener convenientemente más de aproximadamente 0,3 por ciento en peso de un agente insolubilizante en base al peso total de la composición humectante. La composición humectante puede contener convenientemente de aproximadamente 0,3 a aproximadamente 10 por ciento en peso de un agente insolubilizante en base al peso total de la composición humectante. Más convenientemente, la composición humectante puede contener de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 5 por ciento en peso de un agente insolubilizante en base al peso total de la composición humectante. Más convenientemente, la composición humectante puede contener de aproximadamente 1 a aproximadamente 4 por ciento en peso de un agente insolubilizante en base al peso total de la composición humectante. Incluso más convenientemente, la composición humectante puede contener de aproximadamente 1 a aproximadamente 2 por ciento en peso de un agente insolubilizante en base al peso total de la composición humectante.

La composición humectante puede ser convenientemente compatible con el polímero activable, el polímero coaglutinante y cualquier otro componente de la composición aglutinante. Además, la composición humectante contribuye convenientemente a la capacidad de las toallitas húmedas para mantener la coherencia durante su uso, almacenamiento y/o dispensado, mientras que proporciona aún dispersabilidad en agua del grifo.

En un ejemplo, las composiciones humectantes pueden contener agua. Las composiciones humectantes pueden contener adecuadamente agua en una cantidad de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 99,9 por ciento en peso de la composición, más típicamente de aproximadamente 40 a aproximadamente 99 por ciento en peso de la composición, y con mayor preferencia de aproximadamente 60 a aproximadamente 99,9 por ciento en peso de la composición. Por ejemplo, cuando la composición se usa en relación con una toallita húmeda, la composición puede contener adecuadamente agua en una cantidad de aproximadamente 75 a aproximadamente 99,9 por ciento en peso de la composición.

Las composiciones humectantes pueden contener además agentes adicionales que imparten un efecto beneficioso sobre la piel o el cabello y/o actúan adicionalmente para mejorar la sensación estética de las composiciones y toallitas descritas en la presente descripción. Los ejemplos de agentes beneficiosos para la piel adecuados incluyen emolientes, esteroles o derivados de esteroles, grasas o aceites naturales y sintéticos, potenciadores de la viscosidad, modificadores de reología, polioles, tensioactivos, alcoholes, ésteres, siliconas, arcillas, almidón, celulosa, partículas, hidratantes, formadores de películas, modificadores de deslizamiento, modificadores de superficie, protectores de la piel, humectantes, protectores solares y similares.

Por lo tanto, en un ejemplo, las composiciones humectantes pueden incluir opcionalmente además uno o más emolientes, que típicamente actúan para suavizar, calmar y de otra manera lubricar y/o hidratar la piel. Los emolientes adecuados que pueden incorporarse en las composiciones incluyen aceites tales como aceites a base de petrolato, petrolato, aceites minerales, alquildimeticonas, alquilmeticonas, copolioles de alquildimeticona, fenilsilicona, alquiltrimetilsilanos, dimeticona, polímeros reticulados de dimeticona, ciclometicona, lanolina y sus derivados, ésteres de glicerol y derivados, ésteres de propilenglicol y derivados, ácidos carboxílicos alkoxilados, alcoholes alkoxilados, y sus combinaciones.

Los éteres tales como eucaliptol, glucósido cetearílico, éter cetílico de poliglicerilo-3 dimetil isosórbico, deciltetradecanol de poliglicerilo-3, éter miristílico de propilenglicol y sus combinaciones, también pueden usarse adecuadamente como emolientes.

Además, la composición humectante puede incluir un emoliente en una cantidad de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 20 por ciento en peso de la composición, más convenientemente de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 10 por ciento en peso de la composición, y más típicamente de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 5 por ciento en peso de la composición.

Se pueden añadir además uno o más potenciadores de la viscosidad a la composición humectante para aumentar la viscosidad, para ayudar a estabilizar la composición reduciendo así la migración de la composición y mejorando la transferencia a la piel. Los potenciadores de viscosidad adecuados incluyen resinas de poliolefina, espesantes lipofílicos/de aceite, polietileno, sílice, sililato de sílice, metilsililato de sílice, dióxido de silicona coloidal, cetilhidroxietilcelulosa, otras celulosas modificadas orgánicamente, copolímero de PVP/decano, polímero reticulado de decadieno PVM/MA, copolímero de PVP/eicoseno, copolímero de PVP/hexadecano, arcillas, almidones, gomas, acrilatos solubles en agua, carbómeros, espesantes a base de acrilato, espesantes tensioactivos y sus combinaciones.

La composición humectante puede incluir convenientemente uno o más potenciadores de viscosidad en una cantidad de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 25 por ciento en peso de la composición, más convenientemente de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 10 por ciento en peso de la composición, e incluso más convenientemente de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 5 por ciento en peso de la composición.

Las composiciones de la descripción pueden contener además opcionalmente humectantes. Los ejemplos de humectantes adecuados incluyen glicerina, derivados de glicerina, hialuronato de sodio, betaína, aminoácidos, glicosaminoglicanos, miel, sorbitol, glicoles, polioles, azúcares, hidrolizados de almidón hidrogenados, sales de PCA, ácido láctico, lactatos y urea. Un humectante particularmente preferido es la glicerina. La composición de la presente descripción puede incluir adecuadamente uno o más humectantes en una cantidad de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 25 por ciento en peso de la composición.

Las composiciones de la descripción pueden contener además opcionalmente formadores de película. Los ejemplos de formadores de película adecuados incluyen derivados de lanolina (por ejemplo, lanolinas acetiladas), aceites supergrasos, ciclometicona, ciclopentasiloxano, dimeticona, polímeros sintéticos y biológicos, proteínas, materiales de amonio cuaternario, almidones, gomas, celulósicos, polisacáridos, albúmina, derivados de acrilatos, derivados de IPDI y similares. La composición de la presente descripción puede incluir adecuadamente uno o más formadores de película en una cantidad de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 20 por ciento en peso de la composición.

Las composiciones humectantes pueden contener además protectores de la piel. Los ejemplos de protectores de la piel adecuados incluyen ingredientes a los que se hace referencia en la monografía SP (21 c Fr §347). Las cantidades y protectores de la piel adecuados incluyen los establecidos en la monografía SP, Subparte B - Ingredientes activos §347.10: (a) Alantoína, 0,5 al 2 %, (b) Gel de hidróxido de aluminio, 0,15 al 5 %, (c) Calamina, 1 al 25 %, (d) Manteca de cacao, 50 al 100 %, (e) Aceite de hígado de bacalao, 5 al 13,56 %, de acuerdo con §347.20(a)(1) o (a)(2), siempre que el producto esté etiquetado de modo que la cantidad usada en un período de 24 horas no exceda de 10 000 unidades U.S.P. de vitamina A y 400 unidades U.S.P. de colecalciferol, (f) Avena coloidal, 0,007 % mínimo; 0,003 % mínimo en combinación con aceite mineral de acuerdo con §347.20(a)(4), (g) Dimeticona, 1 al 30 %, (h) Glicerina, 20 al 45 %, (i) Grasa dura, 50 al 100 %, (j) Caolín, 4 al 20 %, (k) Lanolina, 12,5 al 50 %, (l) Aceite mineral, 50 al 100 %; 30 al 35 % en combinación con avena coloidal de acuerdo con §347.20(a)(4), (m) Petrolato, 30 al 100 %, (o) Bicarbonato de sodio, (q) Almidón tópico, 10 al 98 %, (r) Petrolato blanco, 30 al 100 %, (s) Acetato de zinc, 0,1 al 2 %, (t) Carbonato de zinc, 0,2 al 2 %, (u) Óxido de zinc, 1 al 25 %.

Las composiciones humectantes pueden contener además materiales de amonio cuaternario. Los ejemplos de materiales de amonio cuaternario adecuados incluyen policuaternio-7, policuaternio-10, cloruro de benzalconio, metosulfato de behentrimonio, cloruro de cetrimonio, cloruro de cocamidopropil pg-dimonio, cloruro de guar hidroxipropiltrimonio, lactato de isostearamidopropil morfolina, policuaternio-33, policuaternio-60, policuaternio-79, hectorita de cuaternio-18, seda hidrolizada de cuaternio-79, proteína de soja hidrolizada de quaternium-79, etosulfato de amidopropiletildimonio de colza, silicona de cuaternio-7, cloruro de estearalconio, cloruro de palmitamidopropiltrimonio, butilglucósidos, cloruro de hidroxipropiltrimonio, cloruro de laurdimoniohidroxipropil decilglucósidos, y similares. La composición de la presente descripción puede incluir adecuadamente uno o más materiales cuaternarios en una cantidad de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 20 por ciento en peso de la composición.

Las composiciones humectantes pueden contener además opcionalmente tensioactivos. Los ejemplos de tensioactivos adicionales adecuados incluyen, por ejemplo, tensioactivos aniónicos, tensioactivos catiónicos, tensioactivos anfóteros, tensioactivos zwitteriónicos, tensioactivos no iónicos y sus combinaciones. Los ejemplos específicos de tensioactivos adecuados se conocen en la técnica e incluyen los adecuados para su incorporación en composiciones humectantes y toallitas. La composición de la presente descripción puede incluir adecuadamente uno o más tensioactivos en una cantidad de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 20 por ciento en peso de la composición.

Además de los tensioactivos no iónicos, el limpiador también puede contener otros tipos de tensioactivos. Por ejemplo, en algunas modalidades, también pueden usarse tensioactivos anfóteros, tales como tensioactivos zwitteriónicos. Por ejemplo, una clase de tensioactivos anfóteros que pueden usarse en la presente descripción son derivados de aminas secundarias y terciarias que tienen radicales alifáticos que son de cadena recta o ramificada, en donde uno de los sustituyentes alifáticos contiene de aproximadamente 8 a 18 átomos de carbono y al menos uno de los sustituyentes alifáticos contiene un grupo aniónico solubilizante en agua, tal como un grupo carboxi, sulfonato o sulfato. Algunos ejemplos de tensioactivos anfóteros incluyen, pero no se limitan a, 3-(dodecilamino)propionato de sodio, 3-(dodecilamino)-propano-1-sulfonato de sodio, 2-(dodecilamino)etilsulfato de sodio, 2-(dimetilamino)octadecanoato de sodio, 3-(N-carboximetil-dodecilamino)propano-1-sulfonato de disodio, octadecilinodiacetato de disodio, 1-carboximetil-2-undecilimidazol de sodio, y N,N-bis(2-hidroxietil)-2-sulfato-3-dodecoxipropilamina de sodio.

Las clases adicionales de tensioactivos anfóteros adecuados incluyen fosfobetaínas y las fosfitaínas. Por ejemplo, algunos ejemplos de tales tensioactivos anfóteros incluyen, pero no se limitan a: N-metil taurato de coco sódico, N-metil taurato de oleil sódico, N-metil taurato de ácido de aceite de resina de sodio, N-metil taurato de palmitoilo sódico, cocodimetilcarboximetilbetaína, laurildimetilcarboximetilbetaína, laurildimetilcarboxietilbetaína, cetildimetilcarboximetilbetaína, lauril-bis-(2-hidroxietil)carboximetilbetaína, oleildimetilgammacarboxipropilbetaína, laurilbis-(2-hidroxipropil)-carboxi-etilbetaína, cocoamidodimetilpropilsultaína, estearilamidodimetil-propilsultaína, laurilamido-bis-(2-hidroxietil)propilsultaína, sulfosuccinato de PEG-2 de oleamida disódica, sulfosuccinato de PEG-2 de oleamida TEA, sulfosuccinato de MEA de oleamida disódica, sulfosuccinato de MIPA de oleamida disódica, sulfosuccinato de MEA de ricinoleamida disódica, sulfosuccinato de MEA de undecilenamida disódica, sulfosuccinato lauril disódico, sulfosuccinato de MEA germamido de trigo disódico, sulfosuccinato de PEG-2 germamido de trigo disódico, sulfosuccinato de MEA isostearamideo disódico, cocoanfoglicinato, cocoanfocarboxiglicinato, lauroamfoglicinato, lauroamfocarboxiglicinato, capriloamfocarboxiglicinato, cocoamfopropionato, cocoamfocarboxipropionato, lauroanfocarboxipropionato, capriloamfocarboxipropionato, glicinato de dihidroxietil sebo, 3-hidroxipropil fosfobetaína cocoamido disódico, 3-hidroxipropil fosfobetaína amido disódica mirística láurica, amido gliceril fosfobetaína mirística láurica, 3-hidroxipropil fosfobetaína amido carboxidisódica mirística láurica, cocoamido propil fosfitaína monosódica, cocamidopropilbetaína, amido propil fosfitaína monosódica mirística láurica, y sus mezclas.

En ciertos casos, también puede desearse utilizar uno o más tensioactivos aniónicos dentro de los limpiadores. Los tensioactivos aniónicos adecuados incluyen, pero no se limitan a: sulfatos de alquilo, sulfatos de éter alquilo, sulfonatos de éter alquilo, ásteres de sulfato de un etanol de alquilfenoxipolioxietileno, sulfonatos de alfaolefina, sulfonatos de alcano beta-alcoxi, sulfonatos de alquilauril, sulfatos de monoglicéridos de alquilo, sulfonatos de monoglicérido de alquilo, carbonatos de alquilo, carboxilatos de éter alquilo, sales de ácidos grasos, sulfosuccinatos, sarcosinastos, fosfatos de octoxinol o nonoxinol, tauratos, tauridas grasas, sulfatos de polioxietileno amida de ácido graso, isotionatos, o mezclas de los mismos.

Los ejemplos particulares de algunos tensioactivos aniónicos adecuados incluyen, pero no se limitan a, sulfatos de alquilo C^8-18, sales de ácidos grasos C^8-18, sulfatos de éter alquilo C^8-18 que tienen uno o dos moles de etoxilación, sarcosinatos de alquilo C^8-18, sulfoacetatos C^8-18, sulfosuccinatos C^8-18, disulfonatos de óxido de difenilo alquilo C^8-18, carbonatos de alquilo C^8-18, sulfonatos de alfaolefina C^8-18, sulfonatos de éster metílico y sus mezclas. El grupo alquilo C^8-18 puede ser de cadena recta (por ejemplo, lauril) o ramificada (por ejemplo, 2-etilhexil). El catión del tensioactivo aniónico puede ser un metal alcalino (por ejemplo, sodio o potasio), amonio, alquilamonio C^1-4 (por ejemplo, mono-, di-, tri-), o alkanolamonio C^1-3 (por ejemplo, mono-, di-, tri-).

Los ejemplos específicos de tales tensioactivos aniónicos incluyen, pero no se limitan a, lauril sulfatos, octil sulfatos, 2-etilhexil sulfatos, decil sulfatos, tridecil sulfatos, cocoatos, lauril sarcosinatos, lauril sulfosuccinatos, disulfonatos de óxido de difenilo C¹⁰ lineal, lauril sulfosuccinatos, lauril éter sulfatos (1 y 2 moles de óxido de etileno), miristil sulfatos, oleatos, estearatos, tallatos, ricinoleatos, cetil sulfatos y tensioactivos similares.

También pueden utilizarse tensioactivos catiónicos, tales como cloruro de cetilpiridinio y cloruro de metilbencetonio.

Las composiciones humectantes pueden contener además emulsionantes adicionales. Como se mencionó anteriormente, los ácidos grasos naturales, ésteres y alcoholes y sus derivados, y sus combinaciones, pueden actuar como emulsionantes en la composición. Opcionalmente, la composición puede contener un emulsionante adicional diferente de los ácidos grasos naturales, ésteres y alcoholes y sus derivados, y sus combinaciones. Los ejemplos de emulsionantes adecuados incluyen emulsionantes no iónicos tales como polisorbato 20, polisorbato 80, emulsionantes aniónicos tales como fosfato de DEA, emulsionantes catiónicos tales como metosulfato de behentrimonio, y similares. La composición de la presente descripción puede incluir adecuadamente uno o más emulsionantes adicionales en una cantidad de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 10 por ciento en peso de la composición.

Por ejemplo, los tensioactivos no iónicos pueden usarse como un emulsionante. Los tensioactivos no iónicos típicamente tienen una base hidrófoba, tal como un grupo alquilo de cadena larga o un grupo arilo alquilado, y una cadena hidrófila que comprende un cierto número (por ejemplo, de 1 a aproximadamente 30) de porciones de etoxi y/o propoxi. Los ejemplos de algunas clases de tensioactivos no iónicos que pueden usarse incluyen, pero no se limitan a, alquilfenoles etoxilados, alcoholes grasos etoxilados y propoxilados, éteres de polietilenglicol de metil glucosa, éteres de polietilenglicol de sorbitol, copolímeros de bloque de óxido de etileno-óxido de propileno, ésteres etoxilados de ácidos grasos (C^8-18), productos de condensación de óxido de etileno con aminas o amidas de cadena larga, productos de condensación de óxido de etileno con alcoholes y sus mezclas.

Varios ejemplos específicos de tensioactivos no iónicos adecuados incluyen, pero no se limitan a: gluceth-10 de metilo, diestearato de metil glucosa PEG-20, sesquiestearato de metil glucosa PEG-20, C^11-15 pareth-20, ceteth-8, ceteth-12, dodoxinol-12, laureth-15, aceite de ricino PEG-20, polisorbato 20, steareth-20, éter cetil de polioxietileno-10, éter estearílico de polioxietileno-10, éter cetil de polioxietileno-20, éter oleil de polioxietileno-10, éter oleil de polioxietileno-20, un nonilfenol etoxilado, octilfenol etoxilado, dodecilfenol etoxilado, alcohol graso (C^8-22) etoxilado, que incluye 3 a 20 porciones de óxido de etileno, éter isohexadecil de polioxietileno-20, laurato de glicerol de polioxietileno-23, laurato de sorbitán PEG 80, estearato de glicerilo polioxietileno-20, éter de metil glucosa PPG-10, éter de metil glucosa PPG-20, monoésteres de sorbitán de polioxietileno-20, aceite de ricino de polioxietileno-80, éter de tridecilo de polioxietileno-15, éter de tridecilo de polioxietileno-6, laureth-2, laureth-3, laureth-4, aceite de ricino PEG-3, dioleato PEG 600, dioleato PEG 400, y sus mezclas.

Las composiciones humectantes pueden contener además conservantes. Los conservantes adecuados para usar en las presentes composiciones pueden incluir, por ejemplo, Kathon CG, que es una mezcla de metilcloroisotiazolinona y metilisotiazolinona comercializado por Rohm y Haas de Filadelfia, PA; Neolone 950®, que es la metilisotiazolinona comercializado por Rohm y Haas de Filadelfia, PA; Hidantoína DMDM (por ejemplo, Glydant Plus comercializado por Lonza, Inc. de Fair Lawn, NJ); iodopropinil butilcarbamato; ésteres benzoicos (parabenos), tales como metilparabeno, propilparabeno, butilparabeno, etilparabeno, isopropilparabeno, isobutilparabeno, bencilparabeno, metilparabeno de sodio, y propilparabeno de sodio; 2-bromo-2-nitropropano-1,3-diol; ácido benzoico; imidazolidinil urea; diazolidinil urea; y similares. Aún otros conservantes pueden incluir etilhexilglicerina, fenoxietanol caprililglicol, una mezcla de 1,2-hexanediol, caprililglicol y tropolona, y una mezcla de fenoxietanol y tropolona.

Las composiciones humectantes pueden incluir adicionalmente componentes adjuntos que se encuentran convencionalmente en composiciones farmacéuticas en su forma establecida por la técnica y en sus niveles establecidos por la técnica. Por ejemplo, las composiciones pueden contener materiales farmacéuticamente activos compatibles adicionales para la terapia combinada, tales como antimicrobianos, antioxidantes, agentes antiparasitarios, antipruríticos, antifúngicos, activos antisépticos, activos biológicos, astringentes, activos queratolíticos, anestésicos locales, agentes antiescozor, agentes antienrojecimiento, agentes calmantes para la piel, y sus combinaciones. Otros aditivos adecuados que pueden incluirse en las composiciones de la presente descripción incluyen colorantes, desodorantes, fragancias, perfumes, emulsionantes, agentes antiespumantes, lubricantes, agentes hidratantes naturales, agentes acondicionadores de la piel, protectores de la piel y otros agentes de beneficio para la piel (por ejemplo, extractos tales como aloe vera y agentes antienvejecimiento tales como péptidos), solventes, agentes solubilizantes, agentes de suspensión, agentes humectantes, humectantes, reguladores de pH, tampones, colorantes y/o pigmentos, y sus combinaciones.

Las toallitas húmedas, como se describe en la presente descripción, no requieren solventes orgánicos para mantener la resistencia en uso, y la composición humectante puede estar sustancialmente libre de solventes orgánicos. Los solventes orgánicos pueden producir una sensación grasa posterior y provocar irritación en cantidades más altas. Sin embargo, pequeñas cantidades de solventes orgánicos pueden incluirse en la composición humectante para diferentes propósitos aparte de mantener la resistencia en húmedo durante el uso. En una modalidad, pequeñas cantidades de solventes orgánicos (menos de aproximadamente 1 por ciento) pueden utilizarse como fragancia o solubilizadores conservantes para mejorar el proceso y la estabilidad de la composición humectante. La composición humectante puede contener convenientemente menos de aproximadamente 5 por ciento en peso de solventes orgánicos, tales como propilenglicol y otros glicoles, alcoholes polihidroxi, y similares, en base al peso total de la composición humectante. Más convenientemente, la composición humectante puede contener menos de aproximadamente 3 por ciento en peso de solventes orgánicos. Incluso más convenientemente, la composición humectante puede contener menos de aproximadamente 1 por ciento en peso de solventes orgánicos.

Las toallitas húmedas, como se describe en la presente descripción, pueden hacerse convenientemente para tener suficiente resistencia a la tracción, adhesión de lámina a lámina, grosor y flexibilidad de la pila calculada por capa.

Las toallitas húmedas pueden prepararse mediante el uso de un sustrato de la toallita con un material fibroso y una composición aglutinante que forma una trama tendida al aire no tejida. Estas toallitas húmedas fabricadas con el sustrato de la toallita también pueden hacerse para usarse sin romperse o desgarrarse, ser aceptables para el consumidor, y proporcionar una eliminación sin problemas una vez desechadas en un sistema de saneamiento doméstico. Las toallitas húmedas también pueden prepararse mediante el uso de un sustrato de coforma como se describió anteriormente.

La toallita húmeda formada con un sustrato de toallita convenientemente puede tener una resistencia a la tracción en la dirección de la máquina que varía de al menos aproximadamente 0,1 Nmm a aproximadamente 0,4 Nmm (aproximadamente 300 a aproximadamente 1000 gramos por pulgada lineal). Más convenientemente, la toallita húmeda puede tener una resistencia a la tracción en la dirección de la máquina que varía de al menos aproximadamente 0,1 Nmm a aproximadamente 0,3 Nmm (aproximadamente 300 a aproximadamente 800 gramos por pulgada lineal). Incluso más convenientemente, la toallita húmeda puede tener una resistencia a la tracción en la dirección de la máquina que varía de al menos aproximadamente 0,1 Nmm a aproximadamente 0,2 Nmm (aproximadamente 300 a aproximadamente 600 gramos por pulgada lineal). Con la máxima conveniencia, la toallita húmeda puede tener una resistencia a la tracción en la dirección de la máquina que varía de al menos aproximadamente 0,14 Nmm a aproximadamente 0,21 Nmm (aproximadamente 350 a aproximadamente 550 gramos por pulgada lineal).

La toallita húmeda puede configurarse para proporcionar todas las propiedades físicas deseadas mediante el uso de un producto de toallita húmeda de una o varias hojas, en el que dos o más hojas del sustrato de la toallita se unen entre sí mediante métodos conocidos en la técnica para formar una toallita de múltiples hojas.

Como se mencionó anteriormente, las toallitas húmedas que se forman a partir del sustrato de la toallita, pueden ser suficientemente dispersables de manera que pierdan suficiente resistencia para separarse en agua del grifo en condiciones típicamente experimentadas en sistemas de saneamiento domésticos o municipales. También, como se mencionó anteriormente, el agua del grifo usada para medir la dispersabilidad debe abarcar el intervalo de concentración de la mayoría de los componentes que se encuentran típicamente en las composiciones de agua del grifo que la toallita húmeda se encontraría al desecharse. Los métodos anteriores para medir la dispersabilidad de los sustratos de las toallitas, ya sea secos o prehumectados, se han basado comúnmente en sistemas en los que el material se expuso al cizallamiento mientras estaba en agua, tales como medir el tiempo para que un material se rompa mientras se agita por un mezclador mecánico. La exposición constante a tales gradientes de cizallamiento no controlados relativamente altos ofrece una prueba poco realista y demasiado optimista para productos diseñados para ser descargados en un retrete, donde el nivel de cizallamiento es extremadamente débil o breve. Las tasas de cizallamiento pueden ser insignificantes, por ejemplo, una vez que el material entra en un tanque séptico. Por lo tanto, para una evaluación realista de la dispersabilidad de la toallita húmeda, los métodos de prueba deben simular las tasas de cizallamiento relativamente bajas que los productos experimentarán una vez que se hayan descargado en el retrete.

Una prueba de inmersión estática, por ejemplo, debe ilustrar la dispersabilidad de la toallita húmeda después de que se sumerja completamente con agua del retrete y donde experimenta un cizallamiento insignificante, tal como en un tanque séptico. Convenientemente, la toallita húmeda puede tener menos de aproximadamente 0,08 Nmm (aproximadamente 200 gramos por pulgada lineal) de resistencia a la tracción después de una hora cuando se empapa en agua del grifo.

La toallita húmeda mantiene preferentemente sus características deseadas durante los períodos de tiempo involucrados en el depósito, transporte, visualización minorista y almacenamiento por parte del consumidor. En una modalidad, la vida útil puede variar de dos meses a dos años.

Las toallitas húmedas, como se describen en la presente descripción, se ilustran mediante los siguientes ejemplos, que no deben interpretarse de ninguna manera como la imposición de limitaciones sobre el alcance de las mismas. Por el contrario, deben entenderse claramente otras modalidades, modificaciones y equivalentes de las mismas, que, después de leer la descripción en la presente, pueden sugerirse a los expertos en la técnica sin apartarse del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Métodos de prueba

Mediciones de resistencia a la tracción de la toallita húmeda

Para los propósitos en la presente descripción, la resistencia a la tracción puede medirse mediante el uso de un probador de tracción de Tasa constante de elongación (CRE) mediante el uso de un ancho de abrazadera de 1 pulgada (ancho de la muestra), un intervalo de prueba de 3 pulgadaS (longitud de referencia) y una tasa de separación de la abrazadera de 25,4 centímetros por minuto después de mantener la muestra en las condiciones ambientales de 23 ± 2 °C y 50 ± 5 % de humedad relativa durante cuatro horas antes de probar la muestra en las mismas condiciones ambientales. Las toallitas húmedas se cortan en tiras de 1 pulgada de ancho desde el centro de las toallitas en la orientación especificada de la dirección de la máquina (MD) o la dirección transversal a la máquina (CD) mediante el uso de un Cortador de Muestras de Precisión JDC (Thwing-Albert Instrument Company, Filadelfia, PA, Modelo Núm. JDC 3-10, Núm. de Serie 37333). La “resistencia a la tracción en la MD” es la carga máxima en gramos-fuerza por pulgada del ancho de muestra cuando una muestra se estira hasta la ruptura en la dirección de la máquina. La “resistencia a la tracción en la CD” es la carga máxima en gramos-fuerza por pulgada del ancho de muestra cuando una muestra se estira hasta la ruptura en la dirección transversal.

El instrumento usado para medir la resistencia a la tracción es un MTS Systems Sinergie modelo 200. El software de adquisición de datos es MTS TestWorks® para Windows Ver. 4.0 comercializado por MTS Systems Corp., Eden Prairie, MN. La celda de carga es una celda de carga máxima MTS 50 Newton. La longitud de referencia entre las abrazaderas es de 3 ± 0,04 pulgadas. Las abrazaderas superior e inferior se hacen funcionar mediante el uso de acción neumática con un máximo de 60 P.S.I. La sensibilidad de rotura se establece en el 40 por ciento. La tasa de adquisición de datos se establece en 100 Hz (es decir, 100 muestras por segundo). La muestra se coloca en las abrazaderas del instrumento, centrada tanto vertical como horizontalmente. La prueba entonces se inicia y termina cuando la fuerza cae en un 40 por ciento de la máxima. La carga máxima expresada en gramos-fuerza y se registra como la "resistencia a la tracción en la MD" del espécimen. Se prueban al menos doce especímenes representativos para cada producto y se determina su carga máxima promedio. Como se usa en la presente descripción, la “resistencia a la tracción media geométrica” (GMT) es la raíz cuadrada del producto de la resistencia a la tracción en seco en la dirección de la máquina multiplicada por la resistencia a la tracción en seco en la dirección transversal a la máquina y se expresa como gramos por pulgada del ancho de muestra. Todos estos valores son para mediciones de resistencia a la tracción cuando se usa.

Para proporcionar mediciones de la resistencia a la tracción después del uso, las muestras se sumergen en agua del grifo durante un período de tiempo de una hora y luego se miden para la resistencia a la tracción.

Peso base

El peso base en seco del material de lámina base que forma las toallitas húmedas puede obtenerse mediante el uso del estándar activo ASTM D646-96(2001), el método de prueba estándar para el gramaje de papel y cartón (masa por unidad de área), o un método equivalente.

Prueba de caja de agitación

Este método usa un aparato de escala de banco para evaluar la ruptura o la dispersabilidad de los productos de consumo desechables por el retrete a medida que viajan a través del sistema de recolección de aguas residuales. En este método de prueba, un tanque de plástico transparente se carga con un producto y agua del grifo o aguas residuales sin tratar. El contenedor se mueve entonces hacia arriba y hacia abajo por un sistema de levas a una velocidad de rotación especificada para simular el movimiento de las aguas residuales en el sistema de recolección. El punto de ruptura inicial y el tiempo para la dispersión del producto en piezas que miden 25 mm por 25 mm (1 pulgada por 1 pulgada) se registran en el cuaderno de laboratorio. Este tamaño de 25 mm por 25 mm (1 pulgada por 1 pulgada) es un parámetro que se usa porque reduce el potencial de reconocimiento del producto. La prueba puede extenderse hasta que el producto se disperse completamente. Los diversos componentes del producto se examinan y pesan para determinar la tasa y el nivel de desintegración.

Parámetros de prueba:

El simulador de transporte de agua de la caja de agitación consiste en un tanque de plástico transparente que se monta en una plataforma oscilante con controlador de velocidad y tiempo de retención. El ángulo de inclinación producido por el sistema de levas produce un movimiento de agua equivalente a 60 cm/s (2 pies/s), que es el estándar mínimo de diseño para la tasa de flujo de aguas residuales en un sistema de recolección cerrado. La tasa de oscilación se controla de manera mecánica mediante la rotación de un sistema de leva y nivel y debe medirse periódicamente a lo largo de la prueba. Este ciclo imita el movimiento normal de ida y vuelta de las aguas residuales a medida que estas fluyen a través de la tubería de alcantarillado.

Inicio de la prueba:

El agua del grifo a temperatura ambiente (ablandada y/o no ablandada) o aguas residuales sin tratar (2000 ml) se coloca en el contenedor/tanque de plástico. El temporizador se fija para seis horas (o más) y la velocidad del ciclo se fija a 26 rpm. El producto previamente pesado se coloca en el tanque y se observa a medida que se somete al período de agitación. Para el papel higiénico, añadir un número de láminas que varían en peso de 1 a 3 gramos. Todos los demás productos se pueden añadir enteros con no más de un artículo por prueba. Se recomienda un mínimo de un gramo de producto de prueba para que se puedan realizar mediciones de pérdida adecuadas. Los tiempos de la primera ruptura y la dispersión total se registran en el cuaderno de laboratorio. Nota: Para productos prehumectados, se recomienda desecharlos por el retrete y el aparato de línea de drenaje antes de colocarlos en el aparato de la caja de agitación o enjuagarlos por otros medios. En los registros del estudio deben describirse otras técnicas de preenjuague.

Finalización de la prueba:

La prueba termina cuando el producto alcanza un punto de dispersión de ninguna pieza mayor de 25 mm x 25 mm (1 pulgada x 1 pulgada) de tamaño cuadrado o en los puntos de muestreo destructivos designados. Se mide la cantidad de tiempo para alcanzar este punto.

Longitud de la fibra

La longitud de la fibra puede probarse mediante el método de prueba TAPPI T 271 om-02 titulado Fiber Length of Pulp and Paper by Automated Optical Analyzer Using Polarized Light. El método de prueba es un método automatizado mediante el cual las distribuciones de longitud de fibra de la pulpa y el papel en el intervalo de 0,1 a 7,2 mm pueden medirse mediante el uso de ópticas de polarización de luz. La longitud de la fibra se mide y calcula como una longitud media ponderada de la fibra de acuerdo con el método de prueba.

Rigidez

La rigidez como se usa en la presente descripción es una medida de una muestra de toallita a medida que se deforma hacia abajo en un agujero. Para la prueba, la muestra de la toallita se modela como una placa infinita con grosor t que reside en una superficie plana donde se centra sobre un agujero con radio R. Una fuerza central aplicada a la muestra de la toallita directamente sobre el centro del agujero desvía la muestra de la toallita hacia abajo en el agujero por una distancia w cuando se carga en el centro por una fuerza F. Para un material elástico lineal, la desviación puede predecirse mediante:

3F

w = --------(1 -v )(3 + v) R 2

4nEt3

donde E es el módulo elástico lineal efectivo, v es la relación de Poisson, R es el radio del agujero, y t es el grosor de la muestra de la toallita, tomado como el calibre en milímetros medido bajo una carga de aproximadamente 0,05 psi, aplicada por un plato de plexiglás de 3 pulgadas de diámetro, con el grosor medido con un indicador digital Sony U60A. Teniendo la relación de Poisson como 0,1 (la solución no es altamente sensible a este parámetro, por lo que la inexactitud debida al valor asumido es probable que sea menor), podemos reescribir la ecuación anterior para w para estimar el módulo efectivo como una función de los resultados de la prueba de flexibilidad:

E 2R2 F

~ 3t3 w

Los resultados de las pruebas se realizan mediante el uso de una máquina de pruebas MTS Alliance RT/1 (MTS Systems Corp. Eden Prairie, MN) con una celda de carga de 100 N. A medida que una muestra de toallita de al menos 2,5 pulgadas cuadradas se asienta centrada sobre un agujero de radio 17 mm en una placa de soporte, una sonda roma de 3,15 mm de radio desciende a una velocidad de 2,54 mm/min. Cuando la punta de la sonda desciende a 1 mm por debajo del plano de la placa de soporte, la prueba finaliza. Se registra la pendiente máxima en gramos de fuerza/mm sobre cualquier intervalo de 0,5 mm durante la prueba (esta pendiente máxima generalmente ocurre al final de la carrera). La celda de carga monitorea la fuerza aplicada y también se monitorea la posición de la punta de la sonda con respecto al plano de la placa de soporte. La carga máxima se registra, y E se estima mediante el uso de la ecuación anterior.

La rigidez de flexión por unidad de ancho puede calcularse entonces como:

E t3

S

12

Se cree que la rigidez y el módulo medidos proporcionan información útil sobre la capacidad de un material para doblarse y flexionarse cuando se usa en un artículo absorbente flexible usado en el cuerpo, o pueden indicar la capacidad de un material para doblarse fácilmente durante la unión y extracción (por ejemplo, despegarse) cuando se usa en un sistema de unión.

Calibre

El calibre como se usa en la presente descripción es el grosor de una única lámina, pero se mide como el grosor de una pila de diez láminas y divide el grosor de diez láminas por diez, donde cada lámina dentro de la pila se coloca con el mismo lado hacia arriba. El calibre se expresa en micras. Se mide de acuerdo con los métodos de prueba TAPPI T402 “Standard Conditioning and Testing Atmosphere For Paper, Board, Pulp Handsheets and Related Products” y T411 om-89 “Thickness (caliper) of Paper, Paperboard, and Combined Board” con la Nota 3 para láminas apiladas. El micrómetro usado para llevar a cabo T411 om-89 es un micrómetro de grosor (TMI Modelo 49-72-00, Amityville, NY) que tiene un diámetro del yunque de 41/16 pulgadas (103,2 milímetros) y una presión del yunque de 220 gramos/pulgada cuadrada (3,3 g kilopascales). Después de medir el calibre, se usan las mismas diez láminas en la pila para determinar el peso base promedio de las láminas.

Densidad

La densidad del papel tisú se calcula al dividir su peso base por su calibre.

Aplastamiento de la copa

Como se usa en la presente descripción, el término "aplastamiento de la copa" se refiere a una medida de la suavidad de una lámina de tela no tejida que se determina de acuerdo con la prueba de "aplastamiento de la copa". La prueba se realiza generalmente como se discute en detalle en la solicitud de patente de Estados Unidos Núm. de serie 09/751,329 titulada, “Composite Material With Cloth-Like Feel” presentada el 29 de diciembre de 2000. La prueba de aplastamiento de la copa evalúa la rigidez de la tela al medir la carga máxima (también denominada “carga de aplastamiento de la copa” o simplemente “aplastamiento de la copa”) requerida para un pie con forma hemisférica de 4,5 cm de diámetro para aplastar un trozo de tela de 17,8 cm por 17,8 cm en una forma de aproximadamente 6,5 cm de diámetro por 6,5 cm de altura de la copa, mientras que la tela ahora con forma de copa se rodea con un cilindro de aproximadamente 6,5 cm de diámetro para mantener una deformación uniforme de la tela con forma de copa. Puede haber espacios libres entre un anillo (no mostrado) y la copa formadora, pero al menos cuatro esquinas de la tela deben estar fijas entre ellas. El pie y la copa del cilindro se alinean para evitar el contacto entre las paredes de la copa y el pie que podría afectar las lecturas. La carga se mide en gramos y se registra un mínimo de veinte veces por segundo mientras el pie desciende a una tasa de aproximadamente 406 mm por minuto. La prueba de aplastamiento de la copa también proporciona un valor para la energía total requerida para aplastar una muestra (la “energía de aplastamiento de la copa”) que es la energía sobre un intervalo de 4,5 cm que comienza aproximadamente 0,5 cm por debajo de la parte superior de la copa de tela, es decir, el área bajo la curva formada por la carga en gramos en un eje y la distancia que el pie viaja en milímetros en el otro. La energía de aplastamiento de la copa se registra en gmmm (o pulgadas-libra). Un valor de aplastamiento de la copa inferior indica un material más suave. Un dispositivo adecuado para medir el aplastamiento de la copa es una celda de carga modelo FTD-G-500 (intervalo de 500 gramos) comercializado por Schaevitz Company, Pennsauken, NJ.

EJEMPLOS

Ejemplo 1

Los ejemplos A-F del sustrato de la toallita se preparan como se describe a continuación. La primera capa de los Ejemplos A-F es un papel tisú secado por aire pasante sin crepar. La segunda capa de los Ejemplos A-F es una tela no tejida tendida al aire. La lámina base de la primera capa se hace mediante el uso de un proceso de fabricación de papel tisú secado por aire pasante sin crepar en el que una caja de entrada deposita una suspensión acuosa de fibras de fabricación de papel entre los alambres de conformación. La trama recién formada se transfiere desde el alambre de conformación a un tejido de transferencia en movimiento más lento con la ayuda de una caja de vacío. La trama luego se transfiere a una tela de secado por aire pasante y se pasa sobre secadores de aire pasante para secar la trama. Después del secado, la trama se transfiere desde la tela de secado por aire pasante a una tela de carrete y después se intercala brevemente entre telas. La trama seca permanece en la tela hasta que se enrolla en un rollo matriz.

Para formar el papel tisú, se empleó una caja de entrada, a través de la cual el 100 por ciento de las fibras de madera blanda se bombean en una sola capa. La fibra se diluyó a una consistencia entre 0,19 y 0,29 por ciento en la caja de entrada para garantizar una formación uniforme. La estructura de lámina de una sola capa resultante se formó en un rollo de forma de succión de doble tela. La velocidad del tejido de formación fue de 3304 pies por minuto (fpm). La trama recién formada se deshidrató luego a una consistencia de aproximadamente 20 a 27 por ciento mediante el uso de succión al vacío desde debajo del tejido de formación antes de transferirse al tejido de transferencia, que viajaba a 2800 fpm (18 por ciento de transferencia rápida). Se usó una zapata de vacío que tiraba de un vacío de 9 a 10 pulgadas de mercurio para transferir la trama al tejido de transferencia. Se usó una segunda zapata de vacío que tiraba de un vacío de 5 a 6 pulgadas de mercurio para transferir la trama a una tela de secado por aire pasante t1205-2 fabricada por Voith Fabrics Inc. La trama se transportó sobre un par de secadores de aire pasante de panal que operan a temperaturas de aproximadamente 400 a 430 °F y se secó hasta una sequedad final de aproximadamente 97 a 99 por ciento de consistencia. La trama celulósica seca se rodó sobre un núcleo para formar un rollo matriz de papel tisú.

Luego, la lámina celulósica seca se puso sobre una tela y se formó continuamente una lámina base de trama no tejida tendida al aire sobre la parte superior de la lámina celulósica seca. La fibra kraft de madera blanda blanqueada Weyerhaeuser CF405 en forma de lámina de pulpa se usó como el material fibroso. Este material combinado fue grabado mediante rodillos de compactación calentados y transferido a un alambre del horno, donde se roció en el lado superior y el lado inferior con la composición aglutinante de un poliacrilato catiónico que es el producto de polimerización de 96 % en moles de acrilato de metilo y 4 % en moles de cloruro de [2-(acriloxi)etil] trimetilamonio y se usó VINNAPAS® EZ123 en una relación de 70:30 para unir la composición aglutinante del sustrato.

Se usaron una serie de boquillas Unijet®, tipo de boquilla 800050 o 730077, fabricadas por Spraying Systems Co., Wheaton, IL, que operan a aproximadamente 70 a 120 psi para pulverizar la composición aglutinante sobre ambos lados del material fibroso. Cada composición aglutinante se pulverizó en aproximadamente 15 por ciento de sólidos aglutinantes con agua como el portador. El sustrato de la toallita húmeda parcialmente formado se llevó a través de un secador que opera a 350 a 400 °F a una velocidad de 350 fpm para secar parcialmente el sustrato de la toallita. El sustrato de la toallita parcialmente seco se enrolló después en un núcleo y luego se desenrolló y pasó a través del secador de 350 a 400 °F una segunda vez a una velocidad entre 300 y 650 fpm para aumentar la temperatura del sustrato de la toallita a 275 a 375 °F. El por ciento en peso seco total de adición de aglutinante varió en base a la masa seca del sustrato de la toallita como se ilustra en la Tabla 3. La lámina base se convirtió a máquina en secciones de trama continua de 5,5 pulgadas de ancho por 56 pulgadas de largo con perforaciones cada 7 pulgadas que se unieron de manera adhesiva, se plegaron en zig-zag y se aplicaron con la composición humectante a 235 por ciento adicional para producir una pila de toallitas húmedas plegadas en zig-zag. Una composición humectante que se usa en toallitas húmedas disponibles en el mercado con la designación comercial de toallitas plegadas KLEENEX® COTTONELLE FRESH® (Kimberly-Clark Corporation of Neenah, WI).

Las toallitas dispersables ilustrativas se probaron para determinar la densidad en cada capa, el peso base en cada capa, el calibre de aplastamiento de la copa y la rigidez de la placa. Los resultados ilustrativos se exponen a continuación en la Tabla 1.

Tabla 1

Ejemplo 2

Para el ejemplo 2, se prepararon dos ejemplos como se describió en el Ejemplo A-F y se compararon con la lámina base fabricada de solo papel tisú secado por aire pasante sin crepar, una lámina base fabricada de solo toallitas húmedas desechables por el retrete KLEENEX® COTTONELLE FRESH® y toallitas húmedas desechables por el retrete CHARMIN® tendidas al aire. Los Ejemplos se probaron para determinar la densidad en cada capa, el peso base en cada capa, el calibre de aplastamiento de la copa y la rigidez de la placa. Los resultados ilustrativos se exponen a continuación en la Tabla 2.

Tabla 2

Como puede observarse en la Tabla 2 anterior, una característica única de las toallitas descritas en la presente descripción es un calibre alto con menor rigidez que los ejemplos comparativos.

Además, los ejemplos comparativos se probaron para mostrar la resistencia en uso y el tiempo de ruptura en condiciones de caja de agitación. Los resultados ilustrativos se ilustran en la Tabla 3 a continuación.

Tabla 3

Como puede observarse en la Tabla 3 anterior, la estructura compuesta de dos capas definida en la presente descripción proporciona una resistencia en uso comparable o mejor a los ejemplos comparativos, pero proporciona un tiempo reducido en la caja de agitación.

Otras modificaciones y variaciones a las reivindicaciones adjuntas pueden ser practicadas por los expertos en la técnica, sin apartarse del espíritu y alcance como se establece en las reivindicaciones adjuntas. Se entiende que las características de los diversos ejemplos pueden intercambiarse en su totalidad o en parte. La descripción anterior, dada a manera de ejemplo para permitir que un experto en la técnica practique la invención reivindicada, no debe interpretarse como que limita el alcance de la invención, que se define por las reivindicaciones y todos los equivalentes a la misma.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Una toallita húmeda dispersable que comprende:

un sustrato de la toallita que tiene una primera capa exterior que tiene una densidad de entre aproximadamente 0,5 y 2,0 gramos por centímetro cúbico, una segunda capa exterior que tiene una densidad de entre aproximadamente 0,05 y 0,15 gramos por centímetro cúbico, y una composición aglutinante activable; y una composición humectante que comprende de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 3,5 por ciento en peso de un agente insolubilizante, en donde el agente insolubilizante comprende al menos una sal seleccionada de sales que contienen iones monovalentes, divalentes, o sus combinaciones.

2. La toallita húmeda dispersable de conformidad con la reivindicación 1, en donde dicha composición aglutinante activable está presente a una tasa de adición de entre aproximadamente 1 y aproximadamente 8 por ciento en base al peso total del sustrato de la toallita.

3. La toallita húmeda dispersable de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde dicha composición aglutinante activable se agrega a la primera capa a una tasa de adición de entre aproximadamente 0,5 y aproximadamente 3 por ciento en base al peso total del sustrato de la toallita y dicha composición aglutinante activable se agrega a la segunda capa a una tasa de adición de entre aproximadamente 1 y aproximadamente 4 por ciento en base al peso total del sustrato de la toallita.

4. La toallita húmeda dispersable de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde el peso base de la primera capa comprende entre aproximadamente 20 a aproximadamente 80 gramos por metro cuadrado.

5. La toallita húmeda dispersable de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde la primera capa exterior comprende una trama de papel tisú secada por aire pasante sin crepar.

6. La toallita húmeda dispersable de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde la segunda capa exterior comprende una trama no tejida tendida al aire.

7. La toallita húmeda dispersable de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde la toallita húmeda tiene una resistencia a la tracción en uso en la dirección de la máquina de más de 0,1 Nmm (300 gramos por pulgada lineal).

8. La toallita húmeda dispersable de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde la toallita húmeda tiene un calibre de más de 0,6 mm.

9. La toallita húmeda dispersable de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde la toallita húmeda tiene una rigidez de la placa de menos de 0,75 N*mm.

10. La toallita húmeda dispersable de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde la toallita húmeda tiene una resistencia a la tracción media geométrica de al menos 0,1 Nmm (300 gramos por pulgada lineal).

11. Una toallita húmeda dispersable de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde la capa exterior comprende una trama de papel tisú que contiene fibras de celulosa, y una segunda capa exterior comprende una trama tendida al aire no tejida.

12. La toallita húmeda dispersable de conformidad con la reivindicación 11, en donde el sustrato fibroso comprende una trama de papel tisú secada por aire pasante sin crepar.

13. Un método para formar un sustrato dispersable de conformidad con cualquier reivindicación anterior que comprende:

formar una primera capa exterior que tiene una densidad de entre aproximadamente 0,5 y 2,0 gramos por centímetro cúbico;

tender al aire una segunda capa exterior que tiene una densidad de entre aproximadamente 0,05 y 0,15 gramos por centímetro cúbico; y

aplicar una composición aglutinante activable a al menos un lado del sustrato dispersable.

14. El método de conformidad con la reivindicación 13, en donde aplicar la composición aglutinante activable a al menos un lado del sustrato dispersable comprende, además, aplicar la composición aglutinante activable a la segunda capa a una tasa de adición de entre aproximadamente 1 y aproximadamente 4 por ciento en base al peso total del sustrato de la toallita y luego aplicar la composición aglutinante activable a la primera capa a una tasa de adición de entre aproximadamente 0,5 y aproximadamente 3 por ciento en base al peso total del sustrato de la toallita.