Tecido com Loção

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Antecedentes

Os lenços faciais pertencem a uma classe de produtos de papel amplamente utilizados para higiene pessoal na sociedade moderna. Outros produtos desse tipo incluem toalhas de papel, guardanapos e papel higiênico (ou papel higiênico). Esses produtos são projetados para serem altamente absorventes, macios e flexíveis. Estas agradáveis ​​propriedades táteis são especialmente importantes para lenços faciais e higiênicos, considerando seu uso. Para otimizar a sensação agradável na pele, os tecidos foram desenvolvidos com agentes suavizantes ou ingredientes do tipo loção para reduzir qualquer efeito de fricção nas partes delicadas do corpo.

Os tecidos deste tipo são feitos por um processo no qual o tecido não tecido é feito de uma solução de fibras de celulose e água, formada em uma folha, a seguir revestida com agentes amaciantes. Finalmente, o tecido revestido é cortado em lenços de papel individuais, dobrado e embalado para venda.

A maciez do tecido é uma percepção tátil caracterizada pelas propriedades físicas da folha, como flexibilidade ou rigidez, textura e propriedades de fricção. Historicamente, tem sido difícil amolecer a superfície do tecido sem interferir com outras propriedades do tecido. Por exemplo, a suavidade pode ser aumentada pela adição de agentes que interferem na maneira como as fibras no tecido interagem, tornando-as menos ligadas umas às outras. Eles são conhecidos como agentes de descolamento. No entanto, esses materiais tendem a diminuir a resistência à tração do tecido e podem irritar a pele ao contato. A maciez aprimorada também pode ser obtida revestindo o tecido com materiais oleosos. No entanto, isso limita a quantidade de umidade que o tecido pode absorver. Na verdade, o revestimento também pode tornar o tecido tão hidrofóbico (ódio à água) que não pode ser processado adequadamente em estações de tratamento de esgoto. Outro problema é que alguns materiais de revestimento podem diminuir a resistência do tecido a ponto de o tecido não ser mais utilizável. Para superar este problema, a resistência do tecido pode ser aumentada pela adição de certas resinas ou por processos mecânicos que garantem que as fibras se liguem melhor. No entanto, o aumento da resistência tende a tornar o tecido mais rígido e áspero ao toque. Enfrentando esses desafios, os fabricantes de lenços de papel desenvolveram métodos que equilibram com sucesso suavidade com absorção e resistência para criar um produto que os consumidores considerem aceitável.

Matérias-primas

Papel de seda não tecido

O papel de seda é um tecido não tecido feito de polpa de fibra celulósica. As fibras comuns usadas na polpa de papel higiênico incluem madeira (de árvores decíduas ou coníferas), rayon, bagaço (um tipo de caule de cana-de-açúcar) e papel reciclado. Essas fibras são maceradas em uma máquina conhecida como hidropulper, que é um tanque cilíndrico com um rotor giratório na parte inferior que separa os feixes de fibras. Nesse processo, as fibras são misturadas em um licor de cozimento com água e cálcio, magnésio, amônia ou bissulfito de sódio. Esta mistura é cozida em uma pasta viscosa contendo cerca de 0,5% de sólidos com base no peso. Agentes de branqueamento são adicionados a essa mistura para branquear e clarear a polpa. Os agentes de branqueamento comuns incluem cloro, peróxidos ou hidrossulfitos. A polpa é então lavada e filtrada várias vezes até que as fibras estejam completamente livres de contaminantes. Essa mistura de polpa e água, conhecida como "fornecimento", está então pronta para o processo de fabricação de papel.

Loção (aditivos suavizantes)

Os agentes amaciantes são materiais oleosos ou cerosos que são revestidos no tecido para melhorar suas propriedades táteis. Esses materiais são muito concentrados para serem revestidos diretamente no papel, portanto, devem ser diluídos primeiro com água. No entanto, esses óleos não se dissolvem na água, eles devem ser dispersos na água com o auxílio de produtos químicos conhecidos como tensoativos, ou surfactantes. Uma mistura de água, óleos e um surfactante é conhecida como emulsão. A maionese é um exemplo de emulsão de produto alimentício.

Os materiais oleosos usados ​​em loções normalmente incluem óleo vegetal e mineral, ceras de origem vegetal ou animal, materiais gordurosos e óleos à base de silicone. Embora teoricamente todos esses materiais sejam agentes amaciantes de papel de seda apropriados, a experiência tem mostrado que muitos deles não funcionam bem porque interferem com outras propriedades desejáveis ​​do papel, como sua absorvência. A indústria de lenços de papel teve que desenvolver suas próprias combinações patenteadas de materiais de loção que, quando misturados e aplicados na proporção correta, proporcionam o amolecimento adequado sem afetar negativamente o tecido. Esses materiais incluem compostos polihidroxílicos com vários grupos oxigênio-hidrogênio que permitem que eles interajam com a água. Portanto, esses compostos são capazes de amolecer a superfície do papel sem bloquear muita água. Exemplos de compostos poli-hidroxilados incluem glicerina, propilenoglicol, polioxietilenoglicol e polioxipropilenoglicol. Eles são empregados em concentrações entre 0,1 e 1% com base no peso do tecido seco. Outros agentes úteis incluem misturas de óleos à base de petróleo e silicone, que são criteriosamente adicionados para amaciar ainda mais o papel. Esses óleos devem ser usados ​​em níveis baixos para evitar impermeabilizar a teia e roubar sua capacidade de absorção. Os surfactantes são adicionados para dispersar os óleos na água. Um surfactante típico usado em emulsões de tratamento de papel é o álcool cetílico, um material graxo cuja estrutura química permite combinar óleo e água.

O processo de fabricação

Preparação do não tecido

Uma variedade de equipamentos especializados é usada para prensar a mistura de polpa, ou fornecer, em uma folha não tecida de papel semelhante a tecido. Os tecidos não tecidos são diferentes dos tecidos tradicionais devido à forma como são feitos. Os tecidos tradicionais são feitos entrelaçando as fibras para criar uma rede entrelaçada de laços de fibra. Os não tecidos são montados mecanicamente, quimicamente ou termicamente intertravando as fibras. Existem dois métodos principais de montagem de não tecidos, o processo de assentamento úmido e o processo de assentamento seco. O processo de assentamento úmido é empregado para fazer o tipo de não tecido usado na produção de tissue.

• 1 A pasta flui para um dispositivo conhecido como caixa de entrada, que por sua vez a espalha em uma malha de arame móvel conhecida como Fourdrinier. O Fourdrinier é uma correia de arame contínua, de aproximadamente 50 pés (15 m) ou mais de comprimento, que é esticada como uma mesa. À medida que as fibras percorrem essa correia, grande parte da água é drenada pelos orifícios da tela de arame. A folha úmida de fibras é carregada por uma série de mantas de lã, chamadas de feltros, entre vários conjuntos de rolos, que a comprimem ainda mais e removem mais água. Neste ponto, a folha é forte o suficiente para ser transferida para uma máquina de secar especialmente adaptada para fazer papéis sanitários.
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  2 O secador de papel de seda é chamado de Yankee Dryer e consiste em um rolo altamente polido aquecido a vapor com 10-12 pés (3-4 m) de diâmetro. A folha úmida é carregada por um feltro de lona grosso, que é enfiado sobre e ao redor dos rolos. A cada passagem sucessiva, os rolos removem mais água até que o papel esteja adequadamente seco. Se desejado, um padrão pode ser impresso no tecido justapondo a teia em uma série de suportes durante o processo de desidratação. (Como alternativa, a teia pode ser desidratada e transferida para uma linha de impressão separada.) Os suportes elevados na linha criam saliências e vales no tecido. Essas são regiões de densidade de fibra variável e são visíveis como minúsculas "almofadas" padronizadas na folha final. Se necessário, essas áreas de grande volume podem ser densificadas ainda mais pela aplicação de vácuo a porções selecionadas da folha.
  
  Após o tecido ser comprimido até a espessura desejada, ele é referido como uma "teia". A web agora está pronta para processamento adicional. Pode ser revestido ou armazenado em grandes rolos verticais, conhecidos como pilhas de calendários, para aguardar futuras operações.
  

Preparação e aplicação da loção

• 3 A loção é preparada em tanques batch aquecidos a vapor equipados com lâminas de mistura de alta velocidade. Os óleos e a água podem ser pré-aquecidos e são misturados com alto cisalhamento para formar uma emulsão. A loção concluída está pronta para ser aplicada na superfície do papel e é bombeada dos tanques de lote para um recipiente conectado ao equipamento de revestimento.
• 4 A teia não tecida é alimentada em uma série de correias de fabricação de papel. À medida que passa pelas correias, a teia entra em contato com um rolo distribuidor de emulsão, que puxa a loção para fora do tanque de retenção e reveste uma película fina na teia. Idealmente, pequenas quantidades de loção são aplicadas (0,3% ou menos) para evitar que a teia seja repintada. No entanto, níveis mais altos podem ser usados ​​se o revestimento for projetado com surfactantes adicionais que atuarão como agentes umectantes para ajudar o tecido a absorver a umidade através de sua camada hidrofóbica. Depois de passar pelos rolos de revestimento, a teia continua ao longo das correias para outros rolos, que retiram o excesso de loção do tecido. Entre os processos, as correias são mantidas limpas por chuveiros de limpeza que removem fibras de papel, adesivos e outros aditivos.

Operações de conformação e embalagem

• 5 A teia passa por uma série de facas giratórias que a cortam na largura desejada. O tecido revestido é então fatiado em intervalos do tamanho de um lenço de papel, dobrado e embalado em caixas ou papel celofane.

Subprodutos / resíduos

O processo de manufatura e revestimento de tissue gera uma quantidade considerável de resíduos, mas grande parte pode ser recuperada. As fibras residuais do processo de polpação podem ser lavadas e reutilizadas. A água usada na pasta e nas operações subsequentes pode ser reciclada. Infelizmente, há pouca ou nenhuma recuperação dos produtos químicos usados ​​no revestimento e em outros tratamentos, e o descarte das várias soluções usadas é um problema para a indústria.

Controle de qualidade

Existem muitas medidas de controle de qualidade utilizadas na indústria de papel higiênico. Os relacionados à aplicação da loção incluem testes analíticos e avaliações subjetivas do painel. Como a quantidade de material depositada no tecido é crítica, a indústria estabeleceu vários testes para medir o quanto está realmente presente na superfície do tecido. Por exemplo, a quantidade de compostos poli-hidroxilados presentes pode ser determinada removendo os compostos de uma amostra de tecido usando um método conhecido como extração com solvente Webul. A quantidade de composto é então medida em um espectroscópio ou cromatógrafo. A concentração de surfactantes pode ser estabelecida de maneira semelhante.

Embora essas técnicas analíticas possam determinar com precisão os níveis de produtos químicos específicos, elas não podem avaliar a maciez do tecido. Esta propriedade tátil é avaliada por avaliação subjetiva por painelistas treinados. Antes dessas avaliações, o tecido é equilibrado a uma temperatura constante de 72-111 ° F (22-44 ° C) e umidade relativa de 10-35%. O tecido é então condicionado por mais 24 horas a 50% de umidade. Os membros do painel são então solicitados a sentir as amostras e avaliar o grau de suavidade, flexibilidade e suavidade. A avaliação é feita por comparação em pares, conforme descrito pela American Society for Testing Materials (ASTM). As amostras são apresentadas às pessoas às cegas e são solicitadas a escolher uma com base na suavidade tátil. Os resultados são relatados em unidades de pontuação do painel que classificam o tecido em uma escala de "Muito mais macio", "Um pouco mais macio", "Igualmente macio", "Menos macio", etc.

A absorvência, a capacidade do tecido de ser umedecido com água, é quantificada medindo-se o período de tempo necessário para que o tecido seco se torne completamente saturado com água. Essa medição é conhecida como tempo de molhamento. Mais uma vez, o tecido é equilibrado para uma temperatura e umidade especificadas. Em seguida, é cortado em pequenos quadrados, amassado em uma bola e colocado na superfície de um copo de água de 3 qt (3-1). Um cronômetro é iniciado quando a bola atinge a água e a quantidade de tempo para que a bola seja completamente molhada pela água é medido. Cinco conjuntos de cinco bolas são testados para obter uma medição média. A absorvência é medida em amostras de tecido fresco imediatamente após a fabricação e em amostras envelhecidas por pelo menos duas semanas. Isso é importante porque a absorção diminuirá com o tempo, à medida que os agentes de revestimento curam na superfície do tecido.

A densidade do tecido também é medida com um testador de espessura para avaliar a espessura do tecido e, em seguida, sua massa, volume e área são calculados. O fiapo (a quantidade de fiapo solto que se desprende do tecido) é medido raspando uma amostra contra um pedaço de lã preta por um dispositivo motorizado conhecido como Sutherland Rub Tester. A análise colorimétrica pode então ser usada para determinar a quantidade de fiapos transferida para a lã.

O Futuro

A crescente preocupação ambiental com os resíduos químicos pode levar a melhores formulações de loções que empregam matérias-primas biodegradáveis ​​ou recicláveis ​​no futuro. A indústria está continuamente pesquisando maneiras de tornar o processo de fabricação mais rápido e mais eficiente em termos de energia. Finalmente, podem ser desenvolvidos métodos para melhorar a resistência dos tecidos não tecidos sem sacrificar as características táteis agradáveis ​​que tornam os tecidos revestidos com loção tão desejáveis.