BR112018075356B1

BR112018075356B1 - Folhas celulósicas absorventes

Info

Publication number: BR112018075356B1
Application number: BR112018075356-4A
Authority: BR
Inventors: Daniel Hue Ming Sze; Xiaolin Fan; Hung-Liang Chou; Taiye Philips Oriaran; Farminder Singh Anand; Dean Joseph Baumgartner; Joseph Henry Miller
Original assignee: Gpcp Ip Holdings Llc
Priority date: 2016-06-07
Filing date: 2017-04-07
Publication date: 2023-02-14
Also published as: WO2017213738A1; MX2022014065A; EP3464718A1; KR102532267B1; JP2019525012A; RU2724598C1; MX2018015183A; JP6941629B2; BR112018075356A2; KR20190015312A; CN113186749B; BR122022024076B1; CA3024517A1; CN109477306B; CL2018003465A1; CN113186749A; TW201742967A; CN109477306A

Abstract

Folhas absorventes macias, tecidos estruturantes para produzir folhas absorventes macias, e métodos de fabricar folhas absorventes macias. As folhas absorventes macias têm uma pluralidade de regiões projetadas e regiões de conexão que conectam as regiões projetadas. As regiões projetadas incluem dobras que são curvadas em relação a uma direção da máquina da folha absorvente, com extremidades das dobras curvadas estando em lados opostos das regiões projetadas, e com ápices das dobras curvadas sendo posicionados a jusante na direção da máquina da folha absorvente. As folhas absorventes podem ser formadas por tecidos estruturantes que têm linhas anguladas de juntas de fio de urdidura.

Description

REIVINDICAÇÃO POR PRIORIDADE

[001] Este pedido é fundamentado no Pedido Não Provisório dos Estados Unidos No 15/175.949, depositado em 7 de junho de 2016, e também é fundamentado no Pedido Não Provisório dos Estados Unidos No 15/371.773, depositado em 7 de dezembro de 2016. As prioridades dos pedidos precedentes são por meio deste reivindicadas e suas divulgações incorporadas aqui por referência.

FUNDAMENTOS Campo da invenção

[002] Nossa invenção refere-se a produtos de papel tais como folhas absorventes. Nossa invenção também refere-se a métodos de fabricar produtos de papel tais como folhas absorventes, assim como a tecidos estruturantes para fabricar produtos de papel tais como folhas absorventes.

Técnica relacionada

[003] O uso de tecidos (fabric) é bem conhecido na indústria de fabricação de papel para comunicar estrutura a produtos de papel. Mais especificamente, é bem conhecido que uma forma pode ser fornecida a produtos de papel prensando-se uma trama de tecido (web) maleável de fibras celulósicas contra um tecido e depois subsequentemente secando-se a trama de tecido. Os produtos de papel resultantes são, desse modo, formados com uma forma moldada correspondendo à superfície do tecido. Os produtos de papel resultantes também têm, desse modo, características que resultam da forma moldada, tal como um calibre e absorvência particulares. Como tal, uma miríade de tecidos estruturantes foi desenvolvida para o uso em processos de fabricação de papel para fornecer produtos com diferentes formas e características. E, tecidos podem ser tecidos em um número quase ilimitado de padrões para o uso potencial em processos de fabricação de papel.

[004] Uma característica importante de muitos produtos de papel absorventes é o desejo dos consumidores por maciez, por exemplo, toalhas de papel macias. Muitas técnicas para aumentar a maciez de produtos de papel, entretanto, têm o efeito de reduzir outras propriedades desejáveis dos produtos de papel. Por exemplo, folhas de base de calandragem como parte de um processo para produzir toalhas de papel podem aumentar a maciez das toalhas de papel resultantes, mas a calandragem também tem o efeito de reduzir o calibre e a absorvência das toalhas de papel. Por outro lado, muitas técnicas para melhorar outras propriedades importantes de produtos de papel têm o efeito de reduzir a maciez dos produtos de papel. Por exemplo, usando resinas de resistência a úmido e a seco em um processo de fabricação de papel podem melhorar a resistência subjacente de produtos de papel, mas resinas de resistência a úmido e a seco também reduzem a maciez percebida dos produtos.

[005] Por estas razões, é desejável fabricar produtos de papel mais macios, tais como folhas absorventes. E, é desejável ser capaz de fabricar tais folhas absorventes mais macias através da manipulação de um tecido estruturante usado no processo de fabricar as folhas absorventes.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[006] De acordo com um aspecto, nossa invenção fornece uma folha absorvente de fibras celulósicas. A folha celulósica absorvente inclui uma pluralidade de regiões projetadas projetando-se da folha absorvente, em que as regiões projetadas incluem dobras que são curvadas em relação à direção da máquina da folha absorvente. Extremidades das dobras curvadas estão em lados opostos das regiões projetadas e tal que uma das extremidades de cada uma das dobras curvadas é posicionada a jusante da outra extremidade das dobras curvadas na direção da máquina da folha absorvente. Ápices das dobras curvadas são posicionados a jusante na direção da máquina da folha absorvente. Além disso, conectando regiões conectando as regiões projetadas da folha absorvente.

[007] De acordo com um outro aspecto, nossa invenção fornece uma folha celulósica absorvente. Uma pluralidade de regiões projetadas projeta-se da folha absorvente, em que as regiões projetadas incluem dobras que são curvadas em relação à direção da máquina da folha absorvente. Extremidades das dobras curvadas estão em lados opostos das regiões projetadas, e das dobras curvadas têm um raio de curvatura de cerca de 0,5 mm a cerca de 2,0 mm. Além disso, conectando regiões conectando as regiões projetadas da folha absorvente.

[008] De acordo com um outro aspecto, nossa invenção fornece uma trama de tecido de fabricação de papel(papermaking web). A trama de tecido de fabricação de papel compreende uma pluralidade de regiões projetadas projetando-se da trama de tecido de fabricação de papel, em que as regiões projetadas incluem dobras que são curvadas em relação a uma direção da máquina da folha absorvente, com extremidades das dobras curvadas estando em lados opostos das regiões projetadas e tal que uma das extremidades de cada uma das dobras curvadas é posicionada a jusante da outra extremidade das dobras curvadas na direção da máquina da trama de tecido de fabricação de papel. Ápices das dobras curvadas são posicionados a jusante na direção da máquina da trama de tecido de fabricação de papel. Conectar regiões forma uma rede conectando as regiões projetadas da trama de tecido de fabricação de papel.

[009] De acordo com ainda um outro aspecto, nossa invenção fornece um método de fabricar uma folha celulósica absorvente crepada e de tecido (fabric-creped absorbent cellulosic sheet). O método inclui compactamente desidratar uma pasta de fabricação de papel para formar uma trama de tecido. O método também inclui crepagem da trama de tecido sob pressão em um estreitamento de crepagem entre uma superfície de transferência e um tecido estruturante. O tecido estruturante inclui juntas formadas nos fios de urdidura do tecido estruturante, com as juntas sendo posicionadas ao longo das linhas que são anguladas em relação à direção da máquina do tecido, em que o ângulo das linhas em relação à direção da máquina é entre cerca de 10° e cerca de 30°. Além disso, o método inclui uma etapa de secar a trama de tecido para formar a folha celulósica absorvente.

[010] De acordo com ainda um outro aspecto, nossa invenção fornece uma folha celulósica absorvente que inclui uma pluralidade de regiões projetadas projetando-se da folha absorvente, com as regiões projetadas incluindo dobras que são curvadas na direção da máquina da folha absorvente, e com extremidades das dobras curvadas estando em lados opostos das regiões projetadas. A folha absorvente tem uma razão de curvatura de dobra normalizada que é menos do que cerca de 4. A folha absorvente também inclui conectar regiões formando uma rede conectando as regiões projetadas da folha absorvente.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[011] A Figura 1 é um diagrama esquemático de uma configuração de máquina de fabricação de papel que pode ser usada em combinação com nossa invenção.

[012] A Figura 2 é uma vista de topo de um tecido estruturante para fabricar produtos de papel de acordo com uma modalidade de nossa invenção.

[013] As Figuras 3A a 3F indicam características de tecidos estruturantes de acordo com as modalidades de nossa invenção e características de tecidos estruturantes de comparação.

[014] As Figuras 4A a 4E são fotografias de folhas absorventes de acordo com as modalidades de nossa invenção.

[015] A Figura 5 é uma versão anotada da fotografia mostrada na Figura 4E.

[016] As Figuras 6A e 6B são vistas em seção transversal de uma porção de uma folha absorvente de acordo com uma modalidade de nossa invenção e uma porção de uma folha absorvente de comparação, respectivamente.

[017] As Figuras 7A e 7B mostram varreduras a laser para determinar o perfil de porções de folhas absorventes de acordo com as modalidades de nossa invenção.

[018] A Figura 8 indica as características de tecidos estruturantes de acordo com as modalidades de nossa invenção e um tecido estruturante de comparação.

[019] A Figura 9 mostra as características de folhas de base que foram fabricadas usando os tecidos estruturantes tendo as características mostradas na Figura 8.

[020] As Figuras 10A a 10D indicam características de ainda outros tecidos estruturantes de acordo com as modalidades de nossa invenção.

[021] As Figuras 11A a 11E são fotografias de folhas absorventes de acordo com as modalidades de nossa invenção.

[022] As Figuras 12A a 12E são fotografias de outras folhas absorventes de acordo com as modalidades de nossa invenção.

[023] A Figura 13 indica características de tecidos estruturantes de acordo com as modalidades de nossa invenção e um tecido estruturante de comparação.

[024] A Figura 14 mostra uma medição de um perfil ao longo de um dos fios de urdidura de um tecido estruturante de acordo com uma modalidade de nossa invenção.

[025] A Figura 15 é um gráfico mostrando porcentagem versus calibre de crepe de tecido para folhas de base fabricadas com um tecido de acordo com uma modalidade de nossa invenção e um tecido comparativo.

[026] A Figura 16 é um gráfico mostrando a porcentagem versus capacidade de SAT de crepe de tecido para folhas de base fabricadas com um tecido de acordo com uma modalidade de nossa invenção e um tecido comparativo.

[027] A Figura 17 é um gráfico mostrando a porcentagem versus calibre de crepe de tecido para folhas de base fabricadas com pastas de papel diferentes e um tecido de acordo com uma modalidade de nossa invenção.

[028] A Figura 18 é um gráfico mostrando a porcentagem versus capacidade de SAT de crepe de tecido para folhas de base fabricadas com pastas de papel diferentes e um tecido de acordo com uma modalidade de nossa invenção.

[029] A Figura 19 é um gráfico mostrando a porcentagem versus volume morto de crepe de tecido para folhas de base fabricadas com um tecido de acordo com uma modalidade de nossa invenção e um tecido comparativo.

[030] As Figuras 20A e 20B são imagens de raio X suaves de uma folha absorvente de acordo com uma modalidade de nossa invenção.

[031] As Figuras 21A e 21B são imagens de raio X suaves de uma folha absorvente de acordo com uma outra modalidade de nossa invenção.

[032] As Figuras 22A a 22E são fotografias de folhas absorventes de acordo com outras modalidades de nossa invenção.

[033] As Figuras 23A e 23B são fotografias de uma folha absorvente de acordo com uma modalidade de nossa invenção e uma folha absorvente de comparação.

[034] A Figura 24A e 24B são fotografias de seções transversais das folhas absorventes mostradas nas Figuras 23A e 23B, respectivamente.

[035] As Figuras 25A e 25B indicam características de outros tecidos estruturantes de acordo com as modalidades de nossa invenção.

[036] A Figura 26 é uma vista detalhada de uma impressão por pressão de um dos tecidos estruturantes tendo as características mostradas na Figura 25B.

[037] A Figura 27A a 27C mostram formações de dobra em torno das juntas em um tecido estruturante de acordo com uma modalidade de nossa invenção e em torno de juntas em tecidos estruturantes comparativos.

[038] As Figuras 28A a 28E são fotografias de outras folhas absorventes de acordo com as modalidades de nossa invenção.

[039] A Figura 29 é a fotografia de uma folha absorvente de acordo com uma modalidade de nossa invenção com linhas de anotação para determinar os aspectos do tecido.

[040] As Figuras 30A e 30B são fotografias de uma folha absorvente de acordo com nossa invenção e uma folha absorvente de comparação, respectivamente.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[041] Nossa invenção refere-se a produtos de papel tais como folhas absorventes e métodos de fabricar produtos de papel tais como folhas absorventes. Produtos de papel absorventes de acordo com nossa invenção têm combinações notáveis de propriedades que são superiores a outros produtos de papel absorventes que são conhecidos na técnica. Em algumas modalidades específicas, os produtos de papel absorventes de acordo com nossa invenção têm combinações de propriedades particularmente bem adequadas para toalhas de mão absorventes, tecidos faciais, ou papel higiênico.

[042] O termo “produto de papel”, como usado aqui, abrange qualquer produto incorporando fibras de fabricação de papel tendo celulose como um constituinte principal. Isto incluiria, por exemplo, produtos comercializados como toalhas de papel, papel higiênico, tecido facial, etc. Fibras de fabricação de papel incluem polpas virgens ou fibras celulósicas recicladas (secundárias), ou misturas de fibras compreendendo fibras celulósicas. Fibras de madeira incluem, por exemplo, aquelas obtidas de árvores decíduas e coníferas, incluindo fibras de madeira mole, tais como fibras kraft madeira mole do norte e do sul, e fibras de madeira dura, tais como eucalipto, bordo, vidoeiro, álamo tremedor, ou semelhantes. Exemplos de fibras adequadas para fabricar os produtos de nossa invenção incluem fibras que não de madeira, tais como fibras de algodão ou derivados de algodão, abacá, kenaf, sabai grass, linho, esparto, palha, cânhamo de juta, bagaço, fibras do fio de capitão-de-sala, e fibras da folha de abacaxi.

[043] “Pastas de papel” e terminologia semelhante refere-se a composições aquosas incluindo fibras de fabricação de papel, e, opcionalmente, resinas de resistência a úmido, solventes, e semelhantes, para fabricar produtos de papel. Uma variedade de pastas de papel pode ser usada em modalidades de nossa invenção, e pastas de papel específicas são divulgadas nos exemplos debatidos abaixo. Em algumas modalidades, pastas de papel são usadas de acordo com as especificações descritas na Patente dos EUA comumente designada No 8.080.130 (a divulgação da qual é incorporada por referência em sua totalidade). As pastas de papel nesta patente incluem, entre outras coisas, fibras celulósicas longas tendo uma aspereza de pelo menos cerca de 15,5 mg/100 mm. Exemplos de pastas de papel também são especificados nos exemplos debatidos abaixo.

[044] Como usado aqui, a fibra inicial e a mistura líquida que é seca a um produto acabado em um processo de fabricação de papel serão referidas como uma “trama de tecido” e/ou uma “trama de tecido nascente”. O produto de camada única, seco de um processo de fabricação de papel será referido como uma “folha de base”. Além disso, o produto de um processo de fabricação de papel pode ser referido como uma “folha absorvente”. Nesta consideração, uma folha absorvente pode ser a mesma como uma única folha de base. Alternativamente, uma folha absorvente pode incluir uma pluralidade de folhas de base, como em uma estrutura de camada múltipla. Além disso, uma folha absorvente pode ter passado por processamento adicional depois de ser seca no processo de formação de folha de base inicial de modo a formar um produto de papel final a partir de uma folha de base convertida. Uma “folha absorvente” inclui produtos comerciais comercializados como, por exemplo, toalhas de mão.

[045] Quando da descrição de nossa invenção aqui, os termos “direção da máquina” (MD) e “direção contrária da máquina ” (CD) serão usados de acordo com seu significado bem entendido na técnica. Isto é, a MD de um tecido ou outra estrutura refere-se à direção que a estrutura se move em uma máquina de fabricação de papel em um processo de fabricação de papel, enquanto CD refere-se a uma direção contrária à MD da estrutura. Similarmente, quando referindo-se aos produtos de papel, a MD do produto de papel refere-se à direção no produto que o produto é movido na máquina de fabricação de papel no processo de fabricação de papel, e a CD do produto refere-se à direção contrária à MD do produto. Em termos da MD do produto de papel, “a jusante” refere-se a uma área que é formada antes de uma área “a montante”.

[046] A Figura 1 mostra um exemplo de uma máquina de fabricação de papel 200 que pode ser usada para fabricar produtos de papel de acordo com nossa invenção. Uma descrição detalhada da configuração e operação da máquina de fabricação de papel 200 pode ser encontrada na Patente dos EUA comumente designada No 7.494.563 (“a patente ‘563”), a divulgação da qual é incorporada por referência em sua totalidade. Notavelmente, a patente ‘563 descreve um processo de fabricação de papel que não usa secagem através de ar (TAD). O seguinte é um breve resumo de um processo para formar uma folha absorvente usando a máquina de fabricação de papel 200.

[047] A máquina de fabricação de papel 200 é uma máquina de três ciclos de tecido que inclui uma seção de prensa 100 em que uma operação de crepagem é conduzida. A montante da seção de prensa 100 está uma seção de formação 202. A seção de formação 202 inclui a caixa de entrada 204 que deposita uma pasta de papel aquosa em um arame de formação 206 sustentado por cilindros 208 e 210, formando desse modo uma trama de tecido celulósica aquosa inicial 116. A seção de formação 202 também inclui um cilindro de formação 212 que sustenta um feltro de fabricação de papel 102 tal que a trama de tecido 116 também é formada diretamente no feltro 102. Uma passagem de feltro 214 estende-se sobre um cilindro giratório de sucção 104 e depois a uma seção de prensa de sapata 216 em que a trama de tecido 116 é depositada em um cilindro de apoio 108. A trama de tecido 116 é comprimida a úmido concorrentemente com a transferência da trama de tecido 116 ao cilindro de apoio 108, que carrega a trama de tecido 116 a um estreitamento de crepagem 120. Em outras modalidades, entretanto, ao invés de ser transferida no cilindro de apoio 108, a trama de tecido 116 pode ser transferida da passagem de feltro 214 sobre uma correia infinita em um estreitamento de drenagem, com a correia infinita depois carregando a trama de tecido 116 ao estreitamento de crepagem 120. Um exemplo de uma tal configuração pode ser observado na Patente dos EUA No 8.871.060, que é incorporada por referência aqui em sua totalidade.

[048] A trama de tecido 116 é transferida sobre o tecido estruturante 112 no estreitamento de crepagem 120, e depois tirada por vácuo pela caixa de moldagem por vácuo 114. Depois desta operação de crepagem, a trama de tecido 116 é depositada em um secador Yankee 218 em um outro estreitamento de prensa 217 usando um adesivo de crepagem que é aplicado à superfície do secador Yankee 218. A trama de tecido 116 é seca no secador Yankee 218, que é um cilindro aquecido, e a trama de tecido 116 também é seca por ar de impacto de alta velocidade de jato na coifa em torno do secador Yankee 218. Conforme o secador Yankee 218 gira, a trama de tecido 116 é descascada do secador 218 na posição 220. A trama de tecido 116 depois pode ser subsequentemente enrolada em uma bobina de recolhimento (não mostrada). A bobina pode ser operada mais lentamente do que o secador Yankee 218 no estado estacionário de modo a comunicar um outro crepe à trama de tecido. Opcionalmente, uma lâmina do raspador de crepagem 222 pode ser usada para convencionalmente crepar a seco a trama de tecido 116 conforme ela é removida do secador Yankee 218.

[049] No estreitamento de crepagem 120, a trama de tecido 116 é transferida sobre o lado de topo do tecido estruturante 112. O estreitamento de crepagem 120 é definido entre o cilindro de apoio 108 e o tecido estruturante 112, com o tecido estruturante 112 sendo comprimido contra o cilindro de apoio 108 por um cilindro de crepagem 110. Porque a trama de tecido 116 ainda tem um alto teor de umidade quando ela é transferida para o tecido estruturante 112, a trama de tecido é deformável tal que porções da trama de tecido podem ser atraídas em bolsos formados entre os fios que compõem o tecido estruturante 112. (Os bolsos dos tecidos estruturantes serão descritos em detalhe abaixo.) Em processos de fabricação de papel particulares, o tecido estruturante 112 se move mais lentamente do que o feltro de fabricação de papel 102. Assim, a trama de tecido 116 é crepada conforme ela é transferida sobre o tecido estruturante 112.

[050] Uma sucção aplicada da caixa de moldagem por vácuo 114 também pode auxiliar em atrair a trama de tecido 116 em bolsos na superfície do tecido estruturante 112, como será descrito abaixo. Quando percorrendo ao longo do tecido estruturante 112, a trama de tecido 116 atinge um estado altamente compatível com a maioria da umidade tendo sido removida. A trama de tecido 116 é desse modo mais ou menos permanentemente comunicada com uma forma pelo tecido estruturante 112, com a forma incluindo regiões cupuladas onde a trama de tecido 116 é atraída nos bolsos do tecido estruturante 112.

[051] Folhas de base fabricadas com máquina de fabricação de papel 200 também podem ser submetidas a processamento adicional, como é conhecido na técnica, de modo a converter as folhas de base em produtos específicos. Por exemplo, as folhas de base podem ser gravadas, e duas folhas de base podem ser combinadas em produtos de camada múltipla. As especificações de tais processos de conversão são bem conhecidas na técnica.

[052] Usando o processo descrito na patente ‘563 anteriormente mencionada, a trama de tecido 116 é desidratada ao ponto que ela tem uma consistência mais alta quando transferida sobre o lado de topo do tecido estruturante 112 quando comparado a uma operação análoga em outros processos de fabricação de papel, tal como um processo TAD. Isto é, a trama de tecido 116 é compactamente desidratada de modo a ter de cerca de 30 por cento a cerca de 60 por cento de consistência (isto é, teor de sólidos) antes de entrar no estreitamento de crepagem 120. No estreitamento de crepagem 120, a trama de tecido 116 é submetida a uma carga de cerca de 30 libras por polegada linear (PLI) a cerca de 200 PLI. Além disso, existe um diferencial de velocidade entre o cilindro de apoio 108 e o tecido estruturante 112. Este diferencial de velocidade é referido como a porcentagem de crepagem do tecido, e pode ser calculado como:

onde S1 é a velocidade do cilindro de apoio 108 e S2 é a velocidade do tecido estruturante 112. Em modalidades particulares, a porcentagem de crepe de tecido, ou “razão de crepagem”, pode ser em qualquer parte de cerca de 3 % a cerca de 100 %. Esta combinação de consistência de trama de tecido, diferencial de velocidade ocorrendo no estreitamento de crepagem 120, a pressão utilizada no estreitamento de crepagem 120, e a geometria do tecido estruturante 112 e estreitamento de crepagem 120 agem para rearranjar as fibras de celulose enquanto a trama de tecido 116 é ainda flexível o bastante para passar por mudança estrutural. Em particular, sem intencionar estar ligado pela teoria, acredita-se que a velocidade de superfície de formação mais lenta do tecido estruturante 112 faça com que a trama de tecido 116 seja substancialmente moldada em aberturas no tecido estruturante 116, com as fibras sendo realinhadas em proporção à razão de crepagem.

[053] Embora um processo específico tenha sido descrito em combinação com a máquina de fabricação de papel 200, aqueles habilitados na técnica avaliarão que nossa invenção divulgada aqui não é limitada ao processo de fabricação de papel descrito acima. Por exemplo, contrário ao processo que não TAD descrito acima, nossa invenção pode ser relacionada a um processo TAD de fabricação de papel. Um exemplo de um processo TAD de fabricação de papel pode ser observado na Patente dos EUA No 8.080.130, a divulgação da qual é incorporada por referência em sua totalidade.

[054] A Figura 2 é um desenho mostrando os detalhes de uma porção do lado de contato da trama de tecido de um tecido estruturante 300 que tem uma configuração para formar produtos de papel de acordo com uma modalidade de nossa invenção. O tecido estruturante 300 inclui fios de urdidura 302 que conduzem na direção da máquina (MD) quando o tecido é usado em um processo de fabricação de papel, e fios entrançados 304 que conduzem na direção contrária da máquina (CD). Os fios de urdidura e entrançados 302 e 304 são tecidos juntos de modo a formar o corpo do tecido estruturante 300. A superfície de contato da trama de tecido do tecido estruturante 300 é formada por juntas (duas das quais são esboçadas na Figura 2 e rotuladas como 306 e 310), que são formadas nos fios de urdidura 302, mas nenhuma junta é formada nos fios entrançados 304. Deve ser observado, entretanto, que enquanto o tecido estruturante 300 mostrado na Figura 2 apenas tem juntas nos fios de urdidura 302, nossa invenção não é limitada a tecidos estruturantes que apenas têm juntas de urdidura, mas preferivelmente, inclui tecidos que têm tanto juntas de urdidura quanto entrançadas. De fato, tecidos com apenas juntas de urdidura e tecidos tanto com juntas de urdidura quanto entrançadas serão descritos em detalhe abaixo.

[055] As juntas 306 e 310 no tecido estruturante 300 estão em um plano que compõe a superfície que a trama de tecido 116 contata durante uma operação de fabricação de papel. Bolsos 308 (um dos quais é mostrado como a área esboçada pontilhada na Figura 2) são definidos nas áreas entre as juntas 306 e 310. Porções da trama de tecido 116 que não contatam as juntas 306 e 310 são atraídas nos bolsos 308 como descrito acima. Isto é, as porções da trama de tecido 116 que são atraídas nos bolsos 308 que resultam em regiões cupuladas que são encontradas nos produtos de papel resultantes.

[056] Aqueles habilitados na técnica avaliarão o comprimento significativo de juntas de fio de urdidura 306 e 310 na MD do tecido estruturante 300, e avaliarão ainda que o tecido 300 é configurado tal que as juntas de fio de urdidura longas 306 e 310 esboçam bolsos longos na MD. Em modalidades particulares de nossa invenção, as juntas de fio de urdidura 306 e 310 têm um comprimento de cerca de 2 mm a cerca de 6 mm. A maioria dos tecidos estruturantes conhecidos na técnica tem juntas de fio de urdidura mais curtas (se os tecidos têm quaisquer juntas de fio de urdidura de todo jeito). Como será descrito abaixo, as juntas de fio de urdidura mais longas 306 e 310 proporcionam uma área de contato maior para a trama de tecido 116 durante o processo de fabricação de papel, e, acredita-se, que poderiam ser pelo menos parcialmente responsáveis pela maciez aumentada observada em folhas absorventes de acordo com nossa invenção, quando comparado a folhas absorventes com juntas de fio de urdidura mais curtas, convencionais.

[057] Para quantificar os parâmetros dos tecidos estruturantes descritos aqui, as técnicas de caracterização de tecido descritas nas Publicações do Pedido de Patente dos EUA comumente designadas Nos 2014/0133734; 2014/0130996; 2014/0254885, e 2015/0129145 (daqui em diante referidas como as “publicações de caracterização de tecido”) podem ser usadas. As divulgações das publicações de caracterização de tecido são incorporadas por referência em sua totalidade. Tais técnicas de caracterização de tecido levam em consideração os parâmetros de um tecido estruturante a serem facilmente quantificados, incluindo comprimentos e larguras de junta, densidades de junta, áreas do bolso, densidades do bolso, profundidades do bolso, e volumes do bolso.

[058] As Figuras 3A a 3E indicam alguma das características dos tecidos estruturantes fabricados de acordo com as modalidades de nossa invenção, que são rotulados como Tecidos 1 a 15. A Figura 3F também mostra características de tecidos estruturantes convencionais, que são rotulados como Tecidos 16 e 17. Tecidos estruturantes do tipo mostrado nas Figuras 3A a 3F podem ser fabricados por numerosos fabricantes, incluindo Albany International of Rochester, New Hampshire, e Voith GmbH of Heidenheim, Germany. Os Tecidos 1 a 15 têm tecidos de junta de fio de urdidura longa tal que a grande maioria da área de contato nos Tecidos 1 a 15 vem das juntas de fio de urdidura, contrário às juntas de fio entrançado (se os tecidos tiverem quaisquer juntas de fio entrançado de todo jeito). Os Tecidos 16 e 17, que têm juntas de fio de urdidura mais curtas, são fornecidos para comparação. Todas as características mostradas nas Figuras 3A a 3F foram determinadas usando as técnicas nas publicações de caracterização de tecido anteriormente mencionadas, particularmente, usando os métodos de cálculo por paralelogramo, não retangular que são apresentados nas publicações de caracterização de tecido. Note que as indicações de “N/C” nas Figuras 3A a 3F significam que as características particulares não foram determinadas.

[059] A permeabilidade ao ar de um tecido estruturante é uma outra característica que pode influenciar as propriedades dos produtos de papel fabricados com o tecido estruturante. A permeabilidade ao ar de um tecido estruturante é medida de acordo com equipamento e testes bem conhecidos na técnica, tais como Frazier® Differential Pressure Air Permeability Measuring Instruments da Frazier Precision Instrument Company of Hagerstown, Maryland. De um modo geral, os tecidos estruturantes de junta de urdidura longa usados para produzir produtos de papel de acordo com nossa invenção têm uma quantidade alta de permeabilidade ao ar. Em uma modalidade particular de nossa invenção, o tecido estruturante de junta de urdidura longa tem uma permeabilidade ao ar de cerca de 450 CFM a cerca de 1000 CFM.

[060] As Figuras 4A a 4E são fotografias de folhas absorventes fabricadas com tecidos estruturantes de junta de urdidura longa, tais como aquelas caracterizadas nas Figuras 3A a 3E. Mais especificamente, as Figuras 4A a 4E mostram o lado de ar das folhas absorventes, isto é, o lado das folhas absorventes que contatou o tecido estruturante durante o processo de formar as folhas absorventes. Assim, as formas distintas que são comunicadas às folhas absorventes através de contato com os tecidos estruturantes, incluindo regiões cupuladas projetando-se do lado mostrado da folha absorvente, podem ser observadas nas Figuras 4A a 4E. Note que a MD das folhas absorventes é mostrada verticalmente nestas figuras.

[061] Características específicas da folha absorvente 1000 são anotadas na Figura 5, que é fundamentada na fotografia mostrada como Figura 4E. A folha absorvente 1000 inclui uma pluralidade de regiões cupuladas substancialmente em forma retangular, algumas das quais são esboçadas e rotuladas 1010, 1020, 1030, 1040, 1050, 1060, 1070, e 1080 na Figura 5. Como explicado acima, as regiões cupuladas 1010, 1020, 1030, 1040, 1050, 1060, 1070, e 1080 correspondem às porções da trama de tecido que foram atraídas nos bolsos do tecido estruturante durante o processo de formar a folha absorvente 1000. As regiões de conexão, algumas das quais são rotuladas 1015, 1025, e 1035 na Figura 5, formam uma rede interconectando as regiões cupuladas. As regiões de conexão geralmente correspondem a porções da trama de tecido que foram formadas no plano das juntas do tecido estruturante durante o processo de formar a folha absorvente 1000.

[062] Aqueles habilitados na técnica imediatamente reconhecerão várias características das folhas absorventes mostradas nas Figuras 4A a 4E e 5 que são diferentes das folhas absorventes convencionais. Por exemplo, todas as regiões cupuladas incluem uma pluralidade de barras denteadas formadas nos topos das regiões cupuladas, com as barras denteadas estendendo-se através das regiões cupuladas na CD das folhas absorventes. Algumas destas barras denteadas são esboçadas e rotuladas 1085 na Figura 5. Notavelmente, quase todas as regiões cupuladas têm três tais barras denteadas, com algumas das regiões cupuladas tendo quatro, cinco, seis, sete, ou ainda oito barras denteadas. O número de barras denteadas pode ser confirmado usando perfilamento de varredura a laser (descrito abaixo). Usando tal perfilamento de varredura a laser, foi descoberto que em uma folha absorvente particular de acordo com uma modalidade de nossa invenção,existem, em médio (média), cerca de seis barras denteadas por região cupulada.

[063] Sem ser limitado pela teoria, nós acreditamos que as barras denteadas observadas nas folhas absorventes mostradas na Figura 4A a 4E e 5 são formadas quando a trama de tecido é transferida sobre um tecido estruturante com as configurações descritas aqui durante um processo de fabricação de papel como descrito aqui. Especificamente, quando um diferencial de velocidade é usado para crepar a trama de tecido conforme ela é transferida sobre o tecido estruturante, a trama de tecido “ara” sobre as juntas do tecido estruturante e nos bolsos entre as juntas. Como um resultado, dobras são criadas na estrutura da trama de tecido, particularmente nas áreas da trama de tecido que são movidas nos bolsos do tecido estruturante. Uma barra denteada é assim formada entre duas de tais dobras na trama de tecido. Por causa dos bolsos de MD longos nos tecidos estruturantes de junta de fio de urdidura longa descritos aqui, o efeito de arado/dobra ocorre múltiplas vezes em uma porção de uma trama de tecido que estende-se sobre um bolso no tecido estruturante. Assim, barras denteadas múltiplas são formadas em cada uma das regiões cupuladas de folhas absorventes fabricadas com os tecidos estruturantes de junta de urdidura longa descritos aqui.

[064] Novamente, sem ser limitado pela teoria, nós acreditamos que as barras denteadas nas regiões cupuladas podem contribuir para uma maciez aumentada que é percebida nas folhas absorventes de acordo com nossa invenção. Especificamente, as barras denteadas fornecem um plano nivelado, mais liso sendo percebido quando a folha absorvente é tocada, quando comparado a folhas absorventes tendo regiões cupuladas convencionais. A diferença em planos perceptivos é ilustrada nas Figuras 6A e 6B, que são desenhos mostrando seções transversais de uma folha absorvente 2000 de acordo com nossa invenção e uma folha de comparação 3000, respectivamente. Na folha absorvente 2000, as regiões cupuladas 2010 e 2020 incluem barras denteadas 2080, com sulcos sendo formados entre as barras denteadas 2080 (os sulcos/entalhes correspondem às dobras na trama de tecido durante o processo de fabricação de papel como descrito acima). Como um resultado das barras denteadas pequenas 2080 e pluralidade de sulcos em torno das barras denteadas 2080, planos percebidos lisos, nivelados P1 (marcados com linhas pontilhadas na Figura 6A) são formados. Estes planos lisos, nivelados P1 são percebidos quando a folha absorvente 2000 é tocada. Nós acreditamos ainda que os usuários não podem detectar as descontinuidades pequenas das barras denteadas 2080 nas superfícies das regiões cupuladas 2010 e 2020, nem podem detectar a distância curta entre as regiões cupuladas 2010 e 2020. Assim, a folha absorvente 2000 é percebida como tendo uma superfície macia, lisa. Por outro lado, os planos percebidos P2 têm uma forma mais arredondada com os domos convencionais 3010 e 3020 na folha de comparação 3000, como mostrado na Figura 6B, e os domos convencionais 3010 e 3020 são espaçados. Acredita-se que porque os planos percebidos P2 dos domos convencionais 3010 e 3020 sejam espaçados em uma distância significativa um do outro, a folha de comparação 3000 é percebida como menos lisa e macia comparado aos planos percebidos P1 encontrados nas regiões cupuladas 2010 e 2020 com as barras denteadas 2080.

[065] Aqueles habilitados na técnica avaliarão que, devido à natureza de um processo de fabricação de papel, nem toda região cupulada em uma folha absorvente será idêntica. De fato, como observado acima, regiões cupuladas de uma folha absorvente de acordo com nossa invenção poderiam ter números diferentes de barras denteadas. Ao mesmo tempo, algumas das regiões cupuladas observadas em qualquer folha absorvente particular de nossa invenção poderiam não incluir nenhuma barra denteada. Isto não afetará as propriedades globais da folha absorvente, entretanto, contanto que uma maioria das regiões cupuladas inclua as barras denteadas. Assim, quando nós nos referimos a uma folha absorvente como tendo regiões cupuladas que incluem uma pluralidade de barras denteadas, será entendido que esta folha absorvente poderia ter algumas regiões cupuladas sem nenhuma barra denteada.

[066] Os comprimentos e profundidades das barras denteadas nas folhas absorventes, assim como os comprimentos das regiões cupuladas, podem ser determinados a partir de um perfil superficial de uma região cupulada que é fabricada usando técnicas de varredura a laser, que são bem conhecidas na técnica. As Figuras 7A e 7B mostram perfis de varredura a laser através de regiões cupuladas em duas folhas absorventes de acordo com nossa invenção. Os picos dos perfis de varredura a laser são as áreas dos domos que são adjacentes às barras denteadas, enquanto os vales dos perfis representam os fundos das barras denteadas. Usando tais perfis de varredura a laser, nós descobrimos que as barras denteadas estendem-se a uma profundidade de cerca de 45 mícrons a cerca de 160 mícrons abaixo dos topos das áreas adjacentes das regiões cupuladas. Em uma modalidade particular, as barras denteadas estendem-se um média de cerca de 90 mícrons abaixo dos topos das áreas adjacentes das regiões cupuladas. Em algumas modalidades, as regiões cupuladas estendem-se um total de cerca de 2,5 mm a cerca de 3 mm em comprimento em uma MD substancial das folhas absorventes. Aqueles habilitados na técnica avaliarão que tais comprimentos na MD das regiões cupuladas são maiores do que os comprimentos de regiões cupuladas em tecidos convencionais, e que as regiões cupuladas longas são pelo menos parcialmente o resultado dos bolsos de MD longos nos tecidos estruturantes usados para criar as folhas absorventes, como debatido acima. A partir dos perfis de varredura a laser, também pode ser observado que as barras denteadas foram espaçadas cerca de 0,5 mm ao longo dos comprimentos das regiões cupuladas em modalidades de nossa invenção.

[067] Outras características distintas que podem ser observadas nas folhas absorventes mostradas nas Figuras 4A a 4E e 5 incluem as regiões de domo sendo bilateralmente alternadas na MD tal que linhas escalonadas, substancialmente contínuas de regiões cupuladas estendem-se na MD das folhas. Por exemplo, com referência novamente à Figura 5, a região cupulada 1010 é posicionada adjacente à região cupulada 1020, com as duas regiões cupuladas sobrepondo em uma região 1090. Similarmente, a região cupulada 1020 sobrepõe a região cupulada 1030 em uma região 1095. As regiões cupuladas bilateralmente alternadas 1010, 1020, e 1030 formam uma linha escalonada, contínua, substancialmente ao longo da MD da folha absorvente 1000. Outras regiões cupuladas formam linhas escalonadas, contínuas similares na MD.

[068] Nós acreditamos que a configuração das regiões cupuladas bilateralmente alternadas, alongadas, em combinação com as barras denteadas estendendo-se através das regiões cupuladas, resulte nas folhas absorventes tendo uma configuração mais estável. Por exemplo, as regiões cupuladas bilateralmente alternadas proporcionam uma superfície planar lisa no lado de Yankee das folhas absorventes, que desse modo resulta em uma melhor distribuição de pontos de pressão na folha absorvente. Note que, o lado de Yankee de uma folha absorvente é o lado das folhas absorventes que é oposto ao lado de ar das folhas absorventes que é atraído no tecido estruturante durante o processo de fabricação de papel. Em efeito, as regiões cupuladas bilateralmente alternadas agem como placas longas na direção MD que fazem com que a estrutura da folha absorvente fique nivelada. Este efeito, que resulta da combinação de regiões cupuladas bilateralmente alternadas e barras denteadas, por exemplo, fará com que uma trama de tecido deposite melhor na superfície de um secador Yankee durante um processo de fabricação de papel, que resulta em melhores folhas absorventes.

[069] Similares às linhas contínuas das regiões cupuladas, linhas substancialmente contínuas das regiões de conexão estendem-se em uma maneira escalonada ao longo da MD da folha absorvente 1000. Por exemplo, a região de conexão 1015, que conduz substancialmente na CD, é contígua com a região de conexão 1025, que conduz substancialmente na CD. A região de conexão 1025 também é contígua com a região de conexão 1035, que conduz substancialmente na MD. Similarmente, a região de conexão 1015 é contígua com a região de conexão 1025 e a região de conexão 1055. Em resumo, as regiões de conexão de MD são substancialmente mais longas do que as regiões de conexão de CD, tal que as linhas de regiões de conexão contínuas, escalonadas podem ser observadas ao longo da folha absorvente.

[070] Como debatido acima, os tamanhos das regiões cupuladas e das regiões de conexão de uma folha absorvente geralmente correspondem aos tamanhos de bolso e junta no tecido estruturante usado para produzir a folha absorvente. Nesta consideração, nós acreditamos que o dimensionamento relativo das regiões cupuladas e de conexão contribui para a maciez de folhas absorventes fabricadas com o tecido. Nós também acreditamos que a maciez é melhorada ainda como um resultado das linhas substancialmente contínuas de regiões cupuladas e regiões de conexão. Em uma modalidade particular de nossa invenção, uma distância na CD através das regiões cupuladas é cerca de 1,0 mm, e uma distância na CD através das regiões de conexão orientadas em MD é cerca de 0,5 mm. Além disso, as regiões sobrepostas/tocantes entre regiões cupuladas adjacentes nas linhas substancialmente contínuas são cerca de 1,0 mm em comprimento ao longo da MD. Tais dimensões podem ser determinadas a partir de uma inspeção visual das folhas absorventes, ou a partir de um perfil de varredura a laser como descrito acima. Uma folha absorvente excepcionalmente macia pode ser obtida quando estas dimensões são combinadas com as outras características de nossa invenção descrita aqui.

[071] De modo a avaliar as propriedades de produtos de acordo com nossa invenção, folhas absorventes foram fabricadas usando o Tecido 15 como mostrado na Figura 3E em uma máquina de fabricação de papel tendo a configuração geral mostrada na Figura 1 com um processo como descrito acima. Para comparação, produtos foram fabricados usando o Tecido 17 de junta de comprimento de urdidura mais curto (que também é mostrado na Figura 3F) sob as mesmas condições de processo. Parâmetros usados para produzir folhas de base para estas experiências são mostrados na Tabela 1.TABELA 1

[072] As folhas de base foram convertidas para produzir protótipos de tecido colado de camada dupla. A TABELA 2 mostra as especificações de conversão para as experiências.TABELA 2

[073] Folhas formadas nas experiências com o Tecido 15 (isto é, um tecido de junta de urdidura longa) foram descobertas ser mais lisas e mais macias do que as folhas formadas nas experiências com o Tecido 17 (isto é, um tecido de junta de urdidura mais curta). Outras propriedades importantes das folhas fabricadas com o Tecido 15, tais como calibre e volume, foram descobertas ser muito comparáveis àquelas propriedades das folhas fabricadas com o Tecido 17. Assim, está claro que as folhas de base fabricadas com o tecido de junta de urdidura longa 15 podem potencialmente ser usadas para fabricar produtos absorventes que são mais macios do que produtos absorventes com o tecido de junta de urdidura mais curta 17 sem a redução de outras propriedades importantes dos produtos absorventes.

[074] Como descrito nas publicações de caracterização de tecido anteriormente mencionadas, o índice volumétrico planar (PVI) é um parâmetro útil para caracterizar um tecido estruturante. O PVI para um tecido estruturante é calculado como a razão de área de contato (CAR) multiplicada pelo volume eficaz do bolso (EPV) multiplicado por cem, onde o EPV é o produto da estimativa da área do bolso (PA) e a profundidade do bolso medida. A profundidade do bolso é o mais corretamente calculada medindo-se o calibre de uma amostra de papel formada no tecido estruturante em um laboratório, e depois correlacionando-se o calibre medido à profundidade do bolso. E, a menos que de outro modo observado, todos os parâmetros relacionados a PVI descritos aqui foram determinados usando este método de medição de calibre de amostra de papel. Além disso, um PVI em paralelogramo, não retangular é calculado como a razão de área de contato (CAR) multiplicada pelo volume eficaz do bolso (EPV) multiplicado por cem, onde a CAR e EPV são calculados usando um cálculo de área de célula unitária de paralelogramo, não retangular. Em modalidades de nossa invenção, a área de contato do tecido de junta de urdidura longa estruturante varia entre cerca de 25 % a cerca de 35 % e a profundidade do bolso varia entre cerca de 100 mícrons a cerca de 600 mícrons, com o PVI desse modo variando consequentemente.

[075] Um outro parâmetro útil para caracterizar um tecido estruturante relacionado ao PVI é um índice de densidade volumétrica planar (PVDI) do tecido estruturante. O PVDI de um tecido estruturante é definido como o PVI multiplicado pela densidade do bolso. Note que em modalidades de nossa invenção, a densidade do bolso varia entre cerca de 10 cm-2 a cerca de 47 cm-2. Ainda um outro parâmetro útil de um tecido estruturante pode ser desenvolvido multiplicando-se o PVDI pela razão do comprimento e largura das juntas do tecido, fornecendo desse modo uma razão de PVDI-junta (PVDI-KR). Por exemplo, uma PVDI-KR para um tecido estruturante de junta de urdidura longa como descrito aqui seria o PVDI do tecido estruturante multiplicado pela razão do comprimento de juntas de urdidura na MD para a largura de juntas de urdidura na CD. Como é evidente a partir das variáveis usadas para calcular o PVDI e PVDI-KR, estes parâmetros consideram aspectos importantes de um tecido estruturante (incluindo porcentagem de área de contato, densidade do bolso, e profundidade do bolso) que afetam as formas dos produtos de papel fabricados usando o tecido estruturante, e, consequentemente, o PVDI e PVDI-KR podem ser indicativos das propriedades dos produtos de papel tais como maciez e absorvência.

[076] O PVI, PVDI, PVDI-KR, e outras características foram determinados para três tecidos estruturantes de junta de urdidura longa de acordo com as modalidades de nossa invenção, com os resultados sendo mostrados como os Tecidos 18 a 20 na Figura 8. Para comparação, o PVI, PVDI, PVDI-KR, e outras características também foram determinados para um tecido de junta de urdidura mais curta estruturante, como é mostrado como o Tecido 21 na Figura 8. Notavelmente, as PVDI-KRs para Tecidos 18 a 20 são cerca de 43 a cerca de 50, que são significativamente maiores do que a PVDI-KR de 16,7 para o Tecido 21.

[077] Os Tecidos 18 a 21 foram usados para produzir folhas absorventes, e características das folhas absorventes foram determinadas, como mostrado na Figura 9. As características mostradas na Figura 9 foram determinadas usando as mesmas técnicas que são descritas nas publicações de caracterização de tecido anteriormente mencionadas. Nesta consideração, as determinações das regiões de interconexão correspondem às juntas de urdidura no tecido estruturante, e das regiões de domo correspondem aos bolsos do tecido estruturante. Também, pode ser novamente observado que as folhas fabricadas dos Tecidos 18 a 20 de junta de urdidura longa têm barras denteadas múltiplas em cada região de domo. Por outro lado, as regiões cupuladas da folha absorvente formadas do Tecido 21 de junta de urdidura mais curta tiveram, no máximo, uma barra denteada, e muitas das regiões cupuladas não tiveram nenhuma barra denteada de modo algum.

[078] A maciez sensorial foi determinada para as folhas absorventes mostradas na Figura 9. A maciez sensorial é uma medida da maciez percebida de um produto de papel como determinado por avaliadores treinados usando técnicas de teste padronizadas. Mais especificamente, a maciez sensorial é medida por avaliadores experienciados com a determinação da maciez, com os avaliadores seguindo as técnicas específicas para apertar o papel e avaliar uma maciez percebida do papel. Quanto mais alto o número de maciez sensorial, mais alta a maciez percebida. No caso das folhas fabricadas a partir dos Tecidos 18 a 20, foi descoberto que as folhas absorventes fabricadas com os Tecidos 18 a 20 foram 0,2 a 0,3 unidades de maciez mais altas do que as folhas absorventes fabricadas com o Tecido 21. Esta diferença é notável. Além disso, a maciez sensorial foi descoberta correlacionar com a PVDI-KR dos tecidos. Isto é, quanto mais alta a PVDI-KR do tecido estruturante, mais alto o número de maciez sensorial que foi obtido. Assim, nós acreditamos que PVDI-KR é um bom indicador da maciez que pode ser obtida em um produto de papel fabricado com um processo usando um tecido estruturante, com um tecido estruturante com PVDI-KR mais alta produzindo um produto mais macio.

[079] As Figuras 10A a 10D mostram características de outros Tecidos 22 a 41 de junta de urdidura longa de acordo com várias modalidades de nossa invenção, incluindo o PVI, PVDI, e PVDI-KR para cada um dos tecidos. Notavelmente, estes tecidos estruturantes têm uma faixa mais ampla de características do que os tecidos estruturantes descritos acima. Por exemplo, comprimentos de contato das juntas de urdidura dos Tecidos 22 a 41 variaram de cerca de 2,2 mm a cerca de 5,6 mm. Em outras modalidades de nossa invenção, entretanto, os comprimentos de contato das juntas de urdidura podem variar de cerca de 2,2 mm a cerca de 7,5 mm. Note que no caso dos Tecidos 22 a 37 e 41, as profundidades dos bolsos foram determinadas formando-se uma amostra de papel nos tecidos e depois determinando-se o tamanho dos domos na amostra de papel (o tamanho dos domos correspondendo ao tamanho dos bolsos, como descrito acima). As profundidades dos bolsos para os Tecidos 38 a 40 foram determinadas usando técnicas apresentadas nas patentes de caracterização de tecido anteriormente mencionadas.

[080] Outras experiências foram conduzidas para avaliar as propriedades das folhas absorventes de acordo com as modalidades de nossa invenção. Nestas experiências, os Tecidos 27 e 38 foram usados. Para estas experiências, uma máquina de fabricação de papel tendo a configuração geral mostrada na Figura 1 foi usada com um processo como descrito acima. Parâmetros usados para produzir as folhas de base para estas experiências são mostrados na Tabela 3. Note que uma indicação de uma taxa variada significa que o processo variável foi variado em diferentes rodadas experimentais.TABELA 3

[081] As folhas de base nestas experiências foram convertidas em cilindros de camada única, não gravados.

[082] Imagens das folhas absorventes fabricadas com o Tecido 27 são mostradas nas Figuras 11A a 11E e imagens das folhas absorventes fabricadas com o Tecido 38 são mostradas nas Figuras 12A a 12E. Como é evidente a partir das Figuras 11A a 11E e 12A a 12E, as regiões cupuladas das folhas absorventes incluem uma pluralidade de barras denteadas como as folhas absorventes descritas acima. E, também como as folhas absorventes descritas acima, as folhas absorventes fabricadas com os Tecidos 27 e 38 incluem regiões cupuladas bilateralmente alternadas que resultam em linhas escalonadas, substancialmente contínuas na MD das folhas absorventes, e regiões de conexão escalonadas, substancialmente contínuas entre as regiões cupuladas.

[083] Os perfis das regiões cupuladas nas folhas de base fabricadas a partir dos Tecidos 27 e 38 foram determinados usando varredura a laser, da mesma maneira que os perfis foram determinados nas folhas absorventes descritas acima. Foi descoberto que as regiões cupuladas nas folhas de base fabricadas com o Tecido 27 tiveram 4 a 7 barras denteadas, com estas sendo uma média de 5,2 barras denteadas por região cupulada. As barras denteadas de regiões cupuladas estenderam de cerca de 132 a cerca de 274 mícrons abaixo dos topos das áreas adjacentes das regiões cupuladas, com uma profundidade média de cerca de 190 mícrons. Além disso, as regiões cupuladas estenderam cerca de 4,5 mm na MD das folhas de base.

[084] As regiões cupuladas nas folhas de base fabricadas com o Tecido 38 tiveram 4 a 8 barras denteadas, com estas sendo uma média de 6,29 barras denteadas por região cupulada. As barras denteadas das regiões cupuladas nas folhas de base fabricadas com o Tecido 38 estenderam de cerca de 46 a cerca de 159 mícrons abaixo dos topos das áreas adjacentes das regiões cupuladas, com uma profundidade média de cerca de 88 mícrons. Além disso, as regiões cupuladas estenderam cerca de 3 mm na MD das folhas de base.

[085] Porque as regiões cupuladas em direção MD estendidas nas folhas de base fabricadas com os Tecidos 27 e 38 incluem uma pluralidade de barras denteadas, segue-se que as folhas de base terão propriedades benéficas similares originando-se da configuração das regiões cupuladas como as folhas absorventes descritas acima. Por exemplo, as folhas de base fabricadas com os Tecidos 27 e 38 serão mais macias ao toque comparadas às folhas de base fabricadas com tecidos não tendo juntas de urdidura longas.

[086] Outras propriedades das folhas de base fabricadas com os Tecidos 27 e 38 foram comparadas às propriedades das folhas de base fabricadas com tecidos de junta mais curta. Especificamente, o calibre e a profundidade do bolso foram comparados a folhas de base não calandradas fabricadas com os tecidos diferentes. O calibre foi medido usando técnicas padrão que são bem conhecidas na técnica. Foi descoberto que o calibre das folhas de base fabricadas com o Tecido 27 variou de cerca de 80 mils/8 folhas a cerca de 110 mils/8 folhas, enquanto as folhas de base fabricadas com o Tecido 38 variaram de cerca de 80 mils/8 folhas a cerca de 90 mils/8 folhas. Ambas estas faixas de calibre são muito comparáveis, se não melhores do que, o calibre de cerca de 60 a cerca de 93 mils/8 folhas que foi encontrado nas folhas de base fabricadas com tecidos de junta de fio de urdidura mais curta sob condições similares de processo.

[087] As profundidades das regiões cupuladas foram medidas usando uma varredura de perfil topográfico do lado de ar (isto é, o lado das folhas de base que contata o tecido estruturante durante o processo de fabricação de papel) das folhas de base para determinar a profundidades dos pontos mais baixos das regiões cupuladas abaixo da superfície lateral de Yankee. As profundidades das regiões cupuladas nas folhas de base fabricadas usando Tecido 27 variaram de cerca de 500 mícrons a cerca de 675 mícrons, enquanto as profundidades das regiões cupuladas nas folhas de base fabricadas usando Tecido 38 variaram de cerca de 400 mícrons a cerca de 475 mícrons. Estas regiões cupuladas foram comparáveis a, se não maiores do que, as profundidades das regiões cupuladas em folhas de base fabricadas a partir dos tecidos estruturantes tendo juntas de fio de urdidura mais curtas. Esta comparabilidade das profundidades de regiões cupuladas é compatível com a descoberta de que as folhas de base fabricadas com os tecidos estruturantes de fio de urdidura longo têm calibre comparável às folhas de base fabricadas com os tecidos estruturas de fio de urdidura mais curto na medida em que a profundidade das regiões cupuladas é diretamente relacionada ao calibre de uma folha absorvente.

[088] As características de outros tecidos de junta de fio de urdidura longa de acordo com nossa invenção são rotuladas como Tecidos 42 a 44 na Figura 13. Também mostrado na Figura 13 é um Tecido 45 convencional que não inclui juntas de fio de urdidura longas. Outras características do Tecido 42 são fornecidas na Figura 14, que mostra o perfil ao longo de um dos fios de urdidura do tecido. Como pode ser observado nestas figuras, o Tecido 42 tem várias características notáveis além de incluir juntas de fio de urdidura longas. Uma característica é que os bolsos são longos e profundos, como refletido nos parâmetros relacionados a PVI indicados na Figura 13. Como também pode ser observado na impressão por pressão do Tecido 42 mostrado na Figura 13, uma outra característica notável deste tecido é que os fios em CD são inteiramente localizados abaixo do plano das juntas nos fios em MD tal que não existe nenhuma junta em CD na superfície de topo do tecido. Porque não existe nenhuma junta em CD, existe uma inclinação gradual para os fios de urdidura na direção z, os detalhes da qual são mostrados na varredura de perfil na Figura 14. Como indicado nesta figura, os fios de urdidura têm uma inclinação de cerca de 200 μm/mm do ponto mais baixo onde os fios de urdidura passam sob um fio em CD ao topo da junta de urdidura adjacente. Mais geralmente, os fios de urdidura são angulados de cerca de 11 graus em relação a um plano que o Tecido 42 se move ao longo da operação de crepagem. Acredita-se que esta inclinação gradual dos fios de urdidura permita que as fibras em uma trama de tecido sendo comprimida ao Tecido 42 apenas acumulem levemente na porção inclinada do fio de urdidura antes que alguma das fibras deslize sobre o topo da junta adjacente. A inclinação gradual dos fios de urdidura no Tecido 42 gera desse modo menos de uma parada abrupta para as fibras da trama de tecido e menos densificação das fibras quando comparado a outros tecidos onde os fios de urdidura têm uma inclinação mais íngreme que é contatada pela trama de tecido.

[089] Ambos os tecidos 42 e 43 têm valores de PVDI-KR mais altos, e estes valores em combinação com os valores de PVDI-KR dos outros tecidos estruturantes descritos aqui são geralmente indicativos da faixa de valores de PVDI-KR que pode ser encontrada em modalidades de nossa invenção. Além disso, tecidos estruturantes com valores de PVDI-KR ainda mais altos, por exemplo, até cerca de 250, também podem ser usados.

[090] De modo a avaliar as propriedades do Tecido 42, uma série de experiências foi conduzida com este tecido e com o Tecido 45 para comparação. Nestas experiências, uma máquina de fabricação de papel tendo a configuração geral mostrada na Figura 1 foi usada para formar folhas de base de toalha absorvente. O processo que não TAD descrito geralmente acima (e especificamente apresentado na patente ‘563 anteriormente mencionada) foi usado, em que a trama de tecido foi desidratada até o ponto que ela tivesse uma consistência de cerca de 40 a cerca de 43 por cento quando transferida sobre o lado de topo do tecido estruturante (isto é, Tecido 42 ou 45) no estreitamento de crepagem. Outros parâmetros particulares destes traços foram como mostrados na Tabela 4.TABELA 4

[091] As propriedades das folhas de base fabricadas nestas experiências com os Tecidos 42 e 45 são mostradas nas TABELAS 5 a 9. Os protocolos de teste usados para determinar as propriedades indicadas nas TABELAS 5 a 9 podem ser encontrados nas Patentes dos EUA Nos 7.399.378 e 8.409.404, que são incorporadas aqui por referência em sua totalidade. Uma indicação de “N/C” indica que uma propriedade não foi calculada para uma experiência particular.

[092] Os resultados das experiências mostradas nas TABELAS 5 a 9 demonstram que o Tecido 42 pode ser usado para produzir folhas de base tendo uma combinação notável de propriedades, particularmente calibre e absorvência. Sem ser ligado pela teoria, nós acreditamos que estes resultados originam-se, em parte, da configuração de juntas e bolsos no Tecido 42. Especificamente, a configuração do Tecido 42 leva em consideração uma operação de crepagem altamente eficiente devido à razão de aspecto dos bolsos (isto é, o comprimento dos bolsos na MD versus a largura dos bolsos na CD), os bolsos sendo profundos, e os bolsos sendo formados em linhas quase contínuas, longas na MD. Estas propriedades dos bolsos levam em consideração a grande “mobilidade” da fibra, que é uma condição onde a trama de tecido comprimida a úmido é submetida a forças mecânicas que criam movimento de peso de base localizado. Além disso, durante o processo de crepagem, as fibras de celulose na trama de tecido são submetidas a várias forças localizadas (por exemplo, empurradas, puxadas, curvadas, deslaminadas), e subsequentemente tornam-se mais separadas uma da outra. Em outras palavras, as fibras tornam-se desligadas e resultam em um módulo mais baixo para o produto. A trama de tecido, portanto, tem melhor “moldabilidade” a vácuo, o que leva a maior calibre e uma estrutura mais aberta que leva em consideração maior absorção.

[093] A mobilidade da fibra proporcionada com a configuração de bolso do Tecido 42 pode ser observada nos resultados mostrados nas Figuras 15 e 16. Estas figuras comparam o calibre, capacidade de SAT, e volume morto nos vários níveis de crepe usados nas experiências. As Figuras 15 e 16 mostram que, ainda nas experiências com o Tecido 42 onde nenhuma moldagem a vácuo foi usada, o calibre e a capacidade de SAT aumentaram com o aumento no nível de crepe de tecido. Visto que não existe nenhuma moldagem a vácuo, segue-se que estes aumentos no calibre e na capacidade de SAT são diretamente relacionados à mobilidade da fibra no Tecido 42. As Figuras 15 e 16 também demonstram que uma quantidade alta de calibre e capacidade de SAT são obtidas usando o Tecido 42 - nas experiências onde a moldagem a vácuo é usada, em cada nível de crepagem o calibre e a capacidade de SAT das folhas de base fabricadas com o Tecido 42 foram muito maiores do que o calibre e a capacidade de SAT das folhas de base fabricadas com o Tecido 45.

[094] A moldabilidade da fibra fornecida pelo Tecido 42 também pode ser observada nos resultados mostrados na Figura 15 e 16. Especificamente, as diferenças entre o calibre e a capacidade de SAT nas experiências sem nenhuma moldagem a vácuo e nas experiências com moldagem a vácuo demonstram que as fibras na trama de tecido são altamente moldáveis no Tecido 42. Como será debatido abaixo, a moldagem a vácuo estende as fibras nas regiões da trama de tecido formada nos bolsos da Fibra 42. A moldabilidade de fibra grande significa que as fibras são altamente atraídas nesta operação de moldagem, o que leva ao calibre e à capacidade de SAT aumentados no produto resultante.

[095] A Figura 19 também evidencia que a maior mobilidade da fibra é obtida com o Tecido 42 comparando-se o volume morto das folhas de base a partir das experiências nos níveis de crepe de tecido. A absorvência de uma folha é diretamente relacionada ao volume morto, o que é essencialmente uma medida do espaço entre as fibras de celulose. O volume morto é medido pelo procedimento apresentado na Patente dos EUA No 7.399.378 anteriormente mencionada. Como mostrado na Figura 19, o volume morto aumentou com o aumento do crepe de tecido nas experiências usando o Tecido 42 onde nenhuma moldagem a vácuo foi usada. Isto indica que as fibras de celulose foram mais separadas uma da outra (isto é, desligadas, com um módulo resultante mais baixo) em cada nível de crepe de tecido de modo a produzir o volume morto adicional. A Figura 19 demonstra ainda que, quando moldagem a vácuo é usada, o Tecido 42 produz folhas de base com mais volume morto do que o Tecido 45 convencional em cada nível de crepe de tecido.

[096] A mobilidade da fibra quando do uso de Tecido 42 também pode ser observada nas Figuras 20A, 20B, 21A, e 21B, que são imagens de raio X suaves de folhas de base fabricadas usando o Tecido 42. Como será avaliado por aqueles habilitados na técnica, imagiologia de raio X suave é uma técnica de alta resolução que pode ser usada para calibrar a uniformidade de massa no papel. As folhas de base nas Figuras 20A e 20B onde fabricadas com um crepe de tecido de 8 por cento, ao passo que as folhas de base nas Figuras 21A e 21B foram fabricadas com um crepe de tecido de 25 por cento. As Figuras 20A e 21A mostram o movimento da fibra em um nível mais “macro”, com as imagens mostrando uma área de 26,5 mm por 21,2 mm. Padrões semelhantes à onda de menos massa (correspondendo às regiões mais claras nas imagens) pode ser observado com o crepe de tecido mais alto (Figura 21A), mas regiões de menos massa não são facilmente observados com o crepe de tecido mais baixo (Figura 20A). As Figuras 20B e 21B mostram o movimento da fibra em um nível mais “micro”, com as imagens mostrando uma área de 13,2 mm por 10,6 mm. As fibras de celulose podem ser claramente observadas como mais distanciadas uma da outra e separadas com o crepe de tecido mais alto (Figura 21B) do que com o crepe de fibra mais baixo (Figura 20B). Coletivamente, as imagens de raio X suaves confirmam ainda que o Tecido 42 leva em consideração maior mobilidade da fibra com o movimento de massa localizado mais alto sendo observado no nível de crepe de tecido mais alto do que no nível de crepe de tecido mais baixo.

[097] As Figuras 17 e 18, e também Figura 19, mostram os resultados das experiências em termos da pasta de papel. Especificamente, estas figuras mostram que o Tecido 42 pode produzir quantidades comparáveis de calibre, capacidade de SAT, e volume morto quando do uso da pasta de papel não prêmio assim como com a pasta de papel prêmio. Este é um resultado muito benéfico visto que ele demonstra que o tecido 42 pode obter resultados notáveis com uma pasta de papel não prêmio, de custo mais baixo.

[098] Porque o Tecido 42 tem juntas de fio de urdidura extralongas, como com os outros tecidos de junta de fio de urdidura extralonga descritos acima, os produtos fabricados com o Tecido 42 podem ter múltiplas barras denteadas estendendo em uma direção CD. As barras denteadas são novamente o resultado de dobras sendo criadas nas áreas da trama de tecido que são movidas nos bolsos do tecido estruturante. No caso do Tecido 42, acredita-se que a razão de aspecto do comprimento das juntas e do comprimento através do bolso realça ainda mais a formação das dobras/barras denteadas. Isto é porque a trama de tecido é semi-contida nas juntas de urdidura longas enquanto sendo mais móveis dentro dos bolsos do Tecido 42. O resultado é que a trama de tecido pode curvar ou dobrar em locais múltiplos ao longo de cada bolso, que por sua vez leva às barras denteadas em CD observadas nos produtos.

[099] As barras denteadas formadas em folhas absorventes fabricadas do Tecido 42 podem ser observadas nas Figuras 22A a 22E. Estas figuras são imagens do lado de ar dos produtos fabricados com o Tecido 42 em diferentes níveis de crepagem de tecido mas sem nenhuma moldagem a vácuo. A MD é na direção vertical em todas estas figuras. Notavelmente, ao invés de ter regiões de domo acentuadamente definidas como os produtos descritos acima, os produtos nas Figuras 22A a 22E são caracterizados por terem linhas paralelas e quase contínuas das regiões projetadas substancialmente estendendo na MD, com cada uma das regiões projetadas estendidas incluindo uma pluralidade de barras denteadas estendendo-se através das regiões projetadas em uma CD substancial da folha absorvente. Estas regiões projetadas correspondem às linhas de bolsos estendendo na MD do Tecido 42. Entre as regiões projetadas estão regiões de conexão que também estendem-se substancialmente na MD. As regiões de conexão correspondem às juntas de fio de urdidura longas do Tecido 42.

[0100] O produto na Figura 22A foi fabricado com um crepe de tecido de 25 %. Neste produto, as barras denteadas são muito distintas. Acredita-se que este padrão de barras denteadas seja o resultado da rede de fibras no Tecido 42 experienciando uma faixa ampla de forças durante o processo de crepagem, incluindo no plano compressão, tensão, combinação, e encurvamento. Todas estas forças contribuirão para a mobilidade da fibra e moldabilidade da fibra, como debatido acima. E, como um resultado da natureza quase contínua das regiões projetadas estendendo na MD, a mobilidade da fibra e a moldabilidade da fibra realçadas podem ocorrer em uma maneira quase contínua ao longo da MD.

[0101] As Figuras 22B a 22E mostram a configuração de produtos com menos crepagem de tecido quando comparado ao produto mostrado na Figura 22A. Na Figura 22B, o nível de crepe de tecido usado para formar o produto descrito foi 15 %, na Figura 22C o nível de crepe de tecido foi 10 %, na Figura 22D o nível de crepe de tecido foi 8 %, e na Figura 22E o nível de crepe de tecido foi 3 %. Como seria esperado, a amplitude das dobras/barras denteadas pode ser observada para diminuir com a diminuição do nível de crepe de tecido. Entretanto, é notável que a frequência das barras denteadas permanece cerca da mesma através dos níveis de crepe de tecido. Isto indica que a trama de tecido é encurvada/dobrada nos mesmos locais em relação às juntas e bolsos no Tecido 42 não obstante do nível de crepe de tecido sendo usado. Assim, propriedades benéficas originando-se da formação de dobras/barras denteadas podem ser encontradas ainda em níveis de crepe de tecido mais baixos.

[0102] Em resumo, as Figuras 22A a 22E mostram que a razão de aspecto de bolso alta do Tecido 42 tem a capacidade de exercer uniformemente a energia de descompactação à trama de tecido tal que a mobilidade da fibra e a moldabilidade da fibra são promovidas em uma faixa ampla de crepagem de tecido. E, esta mobilidade da fibra e moldabilidade da fibra são um fator muito significativo nas propriedades notáveis, tais como calibre e a capacidade de SAT, encontradas nas folhas absorventes fabricadas com o Tecido 42.

[0103] As Figuras 23A a 24B são imagens de microscópio eletrônico de varredura dos lados de ar de um produto fabricado com o Tecido 42 (Figuras 23A e 24A) e um produto de comparação fabricado com o Tecido 45 (Figuras 23B e 24B). Nestes casos, os produtos foram fabricados com 30 % de crepe de tecido e moldagem a vácuo máximo. As regiões centrais das imagens nas Figuras 23A e 23B mostram áreas fabricada nos bolsos dos respectivos tecidos, com áreas circundando as regiões centrais correspondendo às regiões formadas nas juntas dos respectivos tecidos. As seções transversais mostradas nas Figuras 24A e 24B estendem-se substancialmente ao longo da MD, com uma região projetada estendida do produto de Tecido 42 sendo observada na Figura 24A e com múltiplos domos (como formados em múltiplos bolsos) sendo observada no produto de Tecido 45 mostrado na Figura 24B. Pode ser claramente observado que as fibras no produto fabricado com o Tecido 42 são muito menos densamente empacotadas do que as fibras de celulose no produto fabricado com o Tecido 45. Isto é, as regiões centrais de domo no produto de Tecido 45 são altamente densas - como densas, se não mais densas, do que a região de conexão circundando a região de bolso no produto de Tecido 42. Além disso, as Figuras 24A e 24B mostram que as fibras devem ser muito mais soltas, isto é, menos densas, no produto de Tecido 42 do que no produto de Tecido 45, com fibras distintas surgindo da estrutura do produto de Tecido 42 na Figura 24A. As Figuras 23A a 24B, desse modo, confirmam ainda que o Tecido 42 leva em consideração uma grande quantidade de processo de crepagem com mobilidade da fibra e moldabilidade da fibra, que por sua vez resulta em regiões de densidade significativamente reduzida nos produtos de folha absorvente fabricados com o tecido. As regiões de densidade reduzida proporcionam maior absorvência nos produtos. Além disso, as regiões de densidade reduzida proporcionam mais calibre conforme a folha torna-se mais “inchadas” nas regiões de densidade reduzida. Ainda além disso, as regiões inchadas, menos densas resultarão na sensação mais macia do produto ao toque.

[0104] Outras experiências foram conduzidas usando o Tecido 42 para avaliar as propriedades de produtos de toalha convertidos de acordo com as modalidades de nossa invenção. Para estas experiências, as mesmas condições foram usadas como nas experiências descritas em combinação com as TABELAS 4 e 5. As folhas de base depois foram convertidas à toalha de papel de camada dupla. A TABELA 10 mostra as especificações de conversão para estas experiências. As propriedades dos produtos fabricados nestas experiências são mostradas nas TABELAS 11 a 13.

[0105] Note que a Experiência 22 apenas formou um produto de camada única, mas foi de outro modo convertida da mesma maneira como as outras experiências.

[0106] Os resultados mostrados na TABELAS 11 a 13 demonstram as excelentes propriedades que podem ser obtidas usando um tecido de junta de fio de urdidura longa de acordo com nossa invenção. Por exemplo, os produtos finais fabricados com o Tecido 42 tiveram calibre mais alto e capacidade de SAT mais alta do que os produtos de comparação fabricados com o Tecido 45. Além disso, os resultados na TABELAS 11 a 13 demonstram que produtos muito comparáveis podem ser fabricados com o Tecido 42 não obstante de se uma pasta de papel prêmio ou não prêmio é usada.

[0107] Com base nas propriedades dos produtos fabricados nas experiências descritas aqui, está claro que os tecidos estruturantes de junta de fio de urdidura longa descritos aqui podem ser usados em métodos que fornecem produtos tendo combinações notáveis de propriedades. Por exemplo, os tecidos estruturantes de junta de fio de urdidura longa descritos aqui podem ser usados em combinação com o processo que não TAD descrito geralmente acima e especificamente apresentado na patente ‘563 anteriormente mencionado (em que a pasta de fabricação de papel é compactamente desidratada antes da crepagem) para formar uma folha absorvente que tem capacidades de SAT de pelo menos cerca de 9,5 g/g e pelo menos cerca de 500 g/m2. Além disso, esta folha absorvente pode ser formada no método enquanto usando uma razão de crepagem de menos do que cerca de 25 %. Ainda além disso, o método e tecidos estruturantes de junta de fio de urdidura longa podem ser usados para produzir uma folha absorvente que tem capacidades de SAT de pelo menos cerca de 10,0 g/g e pelo menos cerca de 500 g/m2, tem um peso de base de menos do que cerca de 30 lbs/resma, e um calibre de 220 mils/8 folhas. Nós acreditamos que este tipo de método nunca criou uma tal folha absorvente antes.

[0108] Outras folhas de base de toalha absorvente foram fabricadas em experiências com os Tecidos 42 e 45. Estas experiências foram conduzidas em uma máquina de fabricação de papel tendo uma configuração como mostrado na Figura 1, usando o processo que não TAD descrito geralmente acima (e especificamente apresentado na patente ‘563 anteriormente mencionada), e os parâmetros para estas experiências foram os mesmos como aqueles mostrados e descritos na Tabela 4 acima. Os resultados destas experiências são mostrados nas TABELAS 14 a 16 abaixo.

[0109] Como com as experiências previamente descritas, as folhas absorventes fabricadas usando Tecido 42 nas experiências mostradas nas TABELAS 14 a 16 têm uma combinação notável de propriedades, em particular, calibre e absorvência notáveis.

[0110] As Figuras 25A e 25B indicam características de outros tecidos estruturantes de acordo com as modalidades de nossa invenção. Como os tecidos debatidos acima, os Tecidos 46 a 52 mostrados nas Figuras 25A e 25B têm juntas de fio de urdidura longas, que variam de cerca de 2,4 mm a cerca de 5,7 mm. Também como tecidos debatidos acima, o Tecido 46 a 52 têm valores PVDI-KR altos, variando de cerca de 41 a cerca de 123.

[0111] Os Tecidos 46 a 52 também demonstram um outro aspecto de nossa invenção relacionado ao posicionamento das juntas na superfície de contato da trama de tecido de tecidos estruturantes. Como pode ser observado a partir de imagens de impressão por pressão, as juntas nos Tecidos 46 a 52 são posicionadas em relação entre si tal que linhas retas podem ser atraídas através dos centros de uma pluralidade das juntas. Uma tal linha L1 é mostrada na Figura 26, que é uma vista detalhada da impressão por pressão do Tecido 50. O ângulo α da linha L1 em relação a uma linha MDL que gira ao longo da MD do tecido é cerca de 15°. Em outros tecidos estruturantes de acordo com as modalidades de nossa invenção, as linhas da junta de fio de urdidura podem estar entre cerca de 10° a cerca de 30° em relação a uma linha em MD, e em modalidades mais específicas, as linhas de junta de fio de urdidura podem estar entre cerca de 10° a cerca de 20° em relação a uma linha em MD. Os ângulos das linhas de junta de fio de urdidura para os Tecidos 46 a 52 são fornecidos nas Figuras 25A e 25B. Também deve ser observado que alguns dos outros tecidos descritos aqui incluem linhas anguladas similares de juntas de fio de urdidura, incluindo, por exemplo, o Tecido 42 mostrado na Figura 13.

[0112] Nós descobrimos que produtos de papel fabricados com tecidos estruturantes tendo linhas de junta de fio de urdidura anguladas, tais como aquelas mostradas nos Tecidos 42 e 46 a 52, têm propriedades excepcionais. Sem ser ligado pela teoria, nós acreditamos que estas propriedades excepcionais originam-se de uma grande quantidade de mobilidade da fibra que é proporcionada por tecidos estruturantes tendo linhas de junta de fio de urdidura anguladas.

[0113] Esta mobilidade da fibra de um tecido estruturante que tem linhas de junta de fio de urdidura anguladas é demonstrada na Figura 27A, e esta mobilidade da fibra pode ser comparada a outras configurações de tecido estruturante como mostrado nas Figuras 27B e 27C. As fibras são movidas para as formações de dobra 4002 e 5002 mostradas nestas figuras, por exemplo, durante uma operação de crepagem, tal como quando a trama de tecido 116 é transferida do cilindro de apoio 108 para o tecido estruturante 112 no estreitamento de crepagem 120, como mostrado na Figura 1 e como descrito acima. A Figura 27B ilustra o caso de uma junta em MD 4000 em um tecido estruturante. As fibras de celulose da trama de tecido são empilhadas em dobras densas 4002 contra uma margem 4004 da junta 4000 durante o processo de crepagem, desse modo criando uma zona de densificação localizada 4006 adjacente à junta 4000. Tal densificação localizada das fibras também ocorreria em outras juntas em MD no tecido estruturante. A Figura 27C mostra como uma junta em CD 5000 de um tecido estruturante também tem uma zona de densificação localizada como um resultado de dobras da trama de tecido 5002 acumulando contra uma margem 5004 da junta 5000.

[0114] Ao contrário, as juntas 6000 nas linhas de fio de urdidura anguladas mostradas na Figura 27A resultam em uma formação de dobra muito diferente do que as formações de dobra ilustradas nas Figuras 27B e 27C. Com as linhas de junta de fio de urdidura anguladas, um campo de força surge ainda que a combinação do movimento das juntas 6000 e da adesão da trama de tecido 116 ao cilindro de apoio 108. O campo de força é localizado às regiões de bolso entre as juntas 6000. O campo de força surge por causa do diferencial de velocidade e razão de crepagem na transferência da trama de tecido da superfície de transferência para o tecido estruturante: no estreitamento de crepagem, porções da trama de tecido são puxadas em uma direção a jusante pela superfície de transferência de movimento mais rápido, enquanto outras porções da trama de tecido são eficazmente atrasadas pelas juntas de movimento mais lento 6000. Durante a operação de crepagem, a trama de tecido é, por exemplo, 40 % a 45 % de sólidos, o que significa que a trama de tecido se comportará em uma maneira substancialmente viscosa. Assim, fibras da trama de tecido no campo de força podem ser permanentemente reposicionadas em relação uma à outra - depois de deixar a operação de crepagem, as fibras não recuperam ao seu posicionamento relativo antes que elas entrassem no campo de força. Esta mobilização de fibra no campo de força aumenta a distância fibra-fibra, e desse modo enfraquece as ligações entre as fibras de modo que a trama de tecido possa ser moldada mais facilmente. O resultado é que as fibras são distribuídas em dobras curvadas nos bolsos entre as juntas 6000. As dobras curvadas são uma indicação de que o trabalho de mobilização da fibra ocorreu nos bolsos. E, como indicado pelos resultados das experiências descritas acima, existem melhoras significativas na absorvência e maciez quando a mobilização da fibra levando às dobras curvadas é obtida, como evidência, por exemplo, pelo SAT e volumes mortos das folhas absorventes fabricadas pelo Tecido 42.

[0115] As dobras curvadas são moldadas tal que os ápices 6003 das dobras curvadas são posicionados a jusante na MD, e as extremidades das dobras curvadas são compensadas na MD, com as extremidades 6007 das dobras curvadas sendo posicionadas a montante na MD em relação às outras extremidades 6009 das dobras curvadas. Em comparação, as dobras curvadas mostradas na Figura 27A são significativamente menos densas do que as pilhas de fibras formadas nas margens da MD e CD juntas em tecidos estruturantes não tendo linhas de fio de urdidura anguladas mostradas nas Figuras 27B e 27C. E, nós acreditamos que folhas absorventes tenham maciez e absorvência muito melhoradas por causa da densificação reduzida das dobras curvadas, que por sua vez refere-se à mobilização da fibra debatida acima.

[0116] As formas das dobras curvadas também são relacionadas às distâncias D1 entre as juntas 6000. Como será avaliado por aqueles habilitados na técnica, se as juntas 6000 estão muito próximas, não haverá espaço o suficiente no bolso entre as juntas 6000 para que as fibras se movam nas dobras curvadas, menos densas. Por outro lado, se as juntas são muito separadas, muitas das fibras não serão submetidas à ação do campo de força da superfície de transferência de movimento mais rápido e as juntas de movimento mais lento, e assim, poucas dobras curvadas, menos pronunciadas podem ser formadas na trama de tecido e na folha absorvente resultante. Com estas considerações em mente, em modalidades de nossa invenção as distâncias D1 entre os centros de duas juntas adjacentes 6000 em diferentes linhas de junta de fio de urdidura podem ser cerca de 1,5 mm a cerca de 4,0 mm. Em uma modalidade específica, as distâncias D1 são cerca de 2,0 mm. Com a distância de 2,0 mm entre as juntas 6000, existe cerca de 1,5 mm de espaço na região do bolso entre as duas juntas adjacentes 6000.

[0117] As Figuras 28A a 28E são fotografias de folhas de base absorventes fabricadas com um tecido estruturante tendo linhas de junta de fio de urdidura anguladas, com uma máquina de fabricação de papel tendo a configuração geral mostrada na Figura 1, usando o processo que não TAD descrito geralmente acima (e especificamente apresentado na patente ‘563 anteriormente mencionada), e com os parâmetros mostrados na Tabela 4 acima. Razões de crepagem diferentes (isto é, % de crepe de tecido) e caixas de moldagem a vácuo diferentes foram usadas para cada uma das folhas de base mostradas nas Figuras 28A a 28E. Especificamente, a folha de base na Figura 28A foi fabricada com uma razão de crepe de 25 % e um vácuo da caixa de moldagem de 2 in. Hg, a folha de base na Figura 28B foi fabricada com uma razão de crepe de 25 % e um vácuo da caixa de moldagem de 8 in. Hg, a folha de base na Figura 28C foi fabricada com uma razão de crepe de 30 % e um vácuo da caixa de moldagem de 10 in. Hg, e a folha de base na Figura 28D foi fabricada com uma razão de crepe de 25 % e um vácuo da caixa de moldagem de 8 in. Hg. A folha de base mostrada na Figura 28E foi fabricada com uma razão de crepe de 20 %, mas nenhum vácuo da caixa de moldagem. Note, como não existe nenhuma moldagem a vácuo usada na produção da folha de base mostrada na Figura 28E, a folha de base também é indicativa da estrutura da trama de tecido seguindo a operação de crepagem no processo de fabricação de papel. Isto é, a trama de tecido no processo de fabricação de papel teria as mesmas formações de dobra curvadas gerais como o produto de folha de base mostrado na Figura 28E. Também deve ser observado que razões de crepagem diferentes podem ser usadas em combinação com tecidos estruturantes tendo linhas de junta de fio de urdidura anguladas em outras modalidades de nossa invenção. Em algumas modalidades, a razão de crepagem usada com um tecido de linha de junta de fio de urdidura angulada é entre cerca de 3 % e cerca de 100 %, em modalidades mais específicas, a razão de crepagem é entre cerca de 3 % a cerca de 50 %, em modalidade ainda mais específica, a razão de crepagem é entre cerca de 5 % e 30 %.

[0118] Dobras curvadas podem ser claramente observadas nas regiões projetadas das folhas de base mostradas nas Figuras 28A a 28E. Nestas figuras, a MD das folhas está na direção vertical (isto é, para cima e para baixo), com o lado a montante das folhas estando no topo das imagens e o lado a jusante das folhas estando no fundo das figuras. Na Figura 28A algumas das dobras curvadas foram marcadas com linhas pontilhadas. Como um resultado das linhas de junta de fio de urdidura anguladas, as extremidades das formas curvadas são assimétricas: uma extremidade das dobras curvadas é posicionada mais a jusante do que a outra extremidade das dobras curvadas. As dobras curvadas estendem-se entre estas duas extremidades a um ápice que está em uma parte mais a jusante das dobras curvadas. E, a extremidades das dobras curvadas é posicionada adjacente às regiões de conexão, que correspondem às juntas do tecido.

[0119] Dobras curvadas também podem ser observadas nas folhas absorventes mostradas nas Figuras 22A e 22E. Como previamente observado, as folhas absorventes nestas figuras foram formadas usando Tecido 42, que inclui linhas anguladas de juntas de fio de urdidura. Além disso, as dobras curvadas podem ser observadas nas imagens de raio X suaves mostradas nas Figuras 21A e 21B.

[0120] As Figuras 28A a 28E também mostram que dobras curvadas múltiplas são formadas em cada uma das regiões projetadas. As dobras curvadas múltiplas são um resultado do comprimento estendido na direção MD dos bolsos em que as regiões cupuladas são formadas, e, assim, as dobras curvadas também são relacionadas ao comprimento das juntas de fio de urdidura. Conforme a trama de tecido é transferida ao tecido estruturante no processo de fabricar folhas absorventes usando uma operação de crepagem (como debatido acima), dobras múltiplas são criadas na estrutura da trama de tecido dentro dos bolsos. Assim, da mesma que as barras intencionadas múltiplas são formadas em cada uma das regiões projetadas das folhas absorventes nas modalidades debatidas acima, barras denteadas múltiplas são formadas entre as dobras curvadas múltiplas nas regiões projetadas das folhas absorventes mostradas nas Figuras 28A a 28E. Tais barras denteadas podem ser observadas entre as dobras curvadas nas folhas absorventes mostradas nas Figuras 28A a 28E.

[0121] As regiões de conexão que conectam as regiões projetadas tendo as dobras curvadas também podem ser observadas nas fotografias das folhas de base mostradas nas Figuras 28A a 28E. Estas regiões de conexão correspondem basicamente às partes da folha que foram formadas nas juntas de tecidos usados para fabricar estas folhas, assim como partes da folha que foram formadas em regiões adjacentes às juntas e bolsos. Um aspecto das regiões de conexão da folha de base de acordo com nossa invenção é destacado na Figura 28A, em que regiões adjacentes às extremidades a montante das regiões projetadas são circuladas. Pode ser observado que a folha dobrou nestas regiões circulares. Estas dobras são formadas por causa de uma inclinação na direção z nos fios de urdidura, e carência de juntas em CD, como debatido acima. Em particular, a trama de tecido pode deslizar nestas partes das regiões de conexão no processo de fabricação de papel, criando desse modo as dobras. As dobras nas regiões de conexão agem para reduzir ainda a densidade das fibras, desse modo melhorando ainda as propriedades das folhas absorventes.

[0122] Com base nas fotografias tais como aquelas mostradas nas Figuras 28A a 28E, uma razão de curvatura para as dobras da curva pode ser calculada. Especificamente, círculos podem ser atraídos tal que arcos dos círculos alinham-se com as dobras curvadas. Como é evidente a partir das fotografias mostradas nas Figuras 28A a 28E, as margens principais (a jusante) das dobras curvadas são mais proeminentes, e, assim, é mais fácil desenhar os círculos tal que os arcos alinham-se com as margens principais. A Figura 29 é a mesma fotografia como a Figura 28A, adicionalmente mostrando círculos com arcos alinhados com as margens principais de alguma das dobras curvadas. A partir de tais círculos, e usando a escala da fotografia, uma razão média de curvatura para as dobras curvadas pode facilmente ser calculada. Em modalidades de nossa invenção, nós descobrimos que a razão de curvatura para as dobras curvadas pondera cerca de 1,2 mm, com os raios variando entre cerca de 0,5 mm e cerca de 2,0 mm.

[0123] Como debatido acima, as dobras curvadas são formadas como um resultado de um campo de força localizado que surge quando uma operação de crepagem é realizada com um tecido de junta de fio de urdidura angulada de acordo com nossa invenção. Para uma folha absorvente dada, uma razão de curvatura de dobra normalizada pode ser calculada como o raio de curvatura para uma dobra curvada dividido por um raio de um círculo atraído dentro das regiões projetadas. Quanto mais baixa a razão de curvatura de dobra normalizada, mais eficaz o campo de força foi para curvar as dobras. E, nós acreditamos que com uma curvatura de dobra mais eficazmente formada, a absorvência e maciez da folha absorvente são melhoradas.

[0124] Um exemplo de calcular a razão de curvatura de dobra normalizada para folha absorvente será agora descrito com referência às Figuras 30A e 30B. Uma folha absorvente de acordo com nossa invenção é mostrada na Figura 30A, e uma folha absorvente de comparação comercialmente disponível é mostrada na Figura 30B. Na Figura 30A, um arco foi atraído para combinar-se a uma das dobras curvadas. A partir deste e outros arcos similarmente atraídos, a razão de curvatura média para as dobras curvadas pode ser calculada, como debatido acima. Similarmente, um arco foi atraído na Figura 30B para combinar-se a uma curvatura leve que pode ser observada nas formações de dobra, e um raio médio para esta folha absorvente pode ser, desse modo, calculado a partir destes e arcos similares. Os círculos totais nas Figuras 30A e 30B foram atraídos dentro das regiões projetadas, com pontos opostos dos círculos alinhando-se com pontos em lados opostos das regiões projetadas em que as formações de dobra curvadas aparecem. Os círculos são o tamanho máximo que pode ser ajustado dentro das regiões projetadas, e os raios destes círculos são, portanto, metade da distância através das regiões projetadas na CD da folha absorvente. A razão de curvatura de dobra normalizada depois pode ser calculada para as folhas absorventes mostradas nas Figuras 30A e 30B como a razão do raio de curvatura médio calculado e o raio de curvatura para o tamanho de círculo máximo dentro das regiões projetadas. Para a folha absorvente de acordo com nossa invenção mostrada na Figura 30A, o raio de curvatura médio calculado é cerca de 1,2 mm, e a razão de curvatura de dobra normalizada é cerca de 1,9. Por outro lado, para a folha absorvente de comparação mostrada na Figura 30B, o raio de curvatura médio calculado é cerca de 4,55 e a razão de curvatura de dobra normalizada é cerca de 4,5. Assim, é evidente que a folha absorvente de acordo com nossa invenção tem tanto mais de curvatura em sua formação de dobra do que a folha de comparação, e que a curvatura é muito mais próxima à curvatura máxima que foi possível na formação da folha absorvente.

[0125] Em modalidades de nossa invenção, a razão de curvatura de dobra normalizada é menos do que cerca de 4, e mais particularmente, de cerca de 0,5 a cerca de 4. Em modalidades mais específicas, a razão de curvatura de dobra normalizada é de cerca de 1 a cerca de 3. Como evidência pela folha absorvente mostrada na Figura 30A, modalidades de nossa invenção podem ter uma razão de curvatura de dobra normalizada específica em torno de cerca de 2. Quando a razão de curvatura de dobra normalizada está nestas faixas, nós acreditamos que uma quantidade significativa de mobilização de fibra ocorreu para o tecido dado. Assim, como também debatido acima, a mobilização de fibra leva a melhores propriedades no produto de papel, tal como boa absorvência.

[0126] Embora esta invenção tenha sido descrita em certas modalidades exemplares específicas, muitas modificações e variações adicionais estariam evidentes àqueles habilitados na técnica à luz desta divulgação. Portanto, deve ser entendido que esta invenção pode ser praticada de outro modo do que como especificamente descrito. Assim, as modalidades exemplares da invenção devem ser consideradas em todos os respeitos como sendo ilustrativas e não restritivas, e o escopo da invenção deve ser determinado por quaisquer reivindicações sustentáveis por este pedido e pelos equivalentes deste, ao invés de pela descrição precedente.

Aplicabilidade Industrial

[0127] A invenção pode ser usada para produzir produtos de papel desejáveis tais como toalhas de mão ou papel higiênico. Assim, a invenção é aplicável à indústria de produtos de papel.

Claims

1. Folha celulósica absorvente CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: uma pluralidade de regiões projetadas projetando-se da folha absorvente (1000, 2000, 3000), as regiões projetadas incluindo dobras na folha absorvente (1000, 2000, 3000) que são curvadas em relação a uma direção da máquina da folha absorvente (1000, 2000, 3000), com extremidades (6007, 6009) das dobras curvadas estando posicionadas em lados opostos das regiões projetadas e tal que uma das extremidades (6007, 6009) de cada uma das dobras curvadas é posicionada a jusante das outras extremidades (6007, 6009) das dobras curvadas na direção da máquina da folha absorvente (1000, 2000, 3000), e com ápices (6003) das dobras curvadas sendo posicionados a jusante na direção da máquina da folha absorvente (1000, 2000, 3000); e regiões de conexão (1015, 1025, 1035, 1055) conectando as regiões projetadas da folha absorvente (1000, 2000, 3000).

2. Folha celulósica absorvente, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que cada uma das regiões projetadas inclui uma pluralidade das dobras curvadas.

3. Folha celulósica absorvente, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADA pelo fato de que inclui ainda barras denteadas formadas na folha absorvente (1000, 2000, 3000) entre as dobras curvadas em cada região projetada.

4. Folha celulósica absorvente, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que um raio médio de curvatura das dobras curvadas é de 1,2 mm.

5. Folha celulósica absorvente, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que inclui ainda uma pluralidade de dobras em posições nas regiões de conexão (1015, 1025, 1035, 1055) adjacentes às extremidades (6007, 6009) das regiões projetadas que estão a montante na direção da máquina da folha absorvente (1000, 2000, 3000).

6. Folha celulósica absorvente CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: uma pluralidade de regiões projetadas projetando-se da folha absorvente (1000, 2000, 3000), as regiões projetadas incluído dobras na folha absorvente (1000, 2000, 3000) que são curvadas em relação a uma direção da máquina da folha absorvente (1000, 2000, 3000), com extremidades (6007, 6009) das dobras curvadas estando em lados opostos das regiões projetadas, cada uma das dobras curvadas tendo um raio de curvatura de 0,5 mm a 2,0 mm; e regiões de conexão (1015, 1025, 1035, 1055) conectando as regiões projetadas da folha absorvente (1000, 2000, 3000).

7. Folha celulósica absorvente, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADA pelo fato de que um raio médio de curvatura das dobras curvadas é de 1,2 mm.

8. Folha celulósica absorvente, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADA pelo fato de que cada uma das regiões projetadas inclui uma pluralidade das dobras curvadas.

9. Folha celulósica absorvente, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADA pelo fato de que inclui ainda barras denteadas formadas na folha absorvente (1000, 2000, 3000) entre as dobras curvadas em cada região projetada.

10. Folha celulósica absorvente, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADA pelo fato de que inclui ainda uma pluralidade de dobras em posições (220) nas regiões de conexão (1015, 1025, 1035, 1055) adjacentes às extremidades (6007, 6009) das regiões projetadas que estão a montante na direção da máquina da folha absorvente (1000, 2000, 3000).

11. Folha celulósica absorvente CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: uma pluralidade de regiões projetadas projetando-se da folha absorvente (1000, 2000, 3000), as regiões projetadas incluindo dobras que são curvadas em relação a uma direção da máquina da folha absorvente (1000, 2000, 3000), com extremidades (6007, 6009) das dobras curvadas estando em lados opostos das regiões projetadas, em que a folha absorvente (1000, 2000, 3000) tem uma razão de curvatura de dobra normalizada que é inferior a 4; e regiões de conexão (1015, 1025, 1035, 1055) conectando as regiões projetadas da folha absorvente (1000, 2000, 3000).

12. Folha absorvente, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADA pelo fato de que a razão de curvatura de dobra normalizada para o tecido (15, 17, 21, 27, 38, 42, 45, 50, 300, 46-52) é de 0,5 a 4.

13. Folha absorvente, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADA pelo fato de que a razão de curvatura de dobra normalizada para o tecido é de 2.

14. Folha absorvente, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADA pelo fato de que o raio médio de curvatura para as dobras curvadas é de 0,5 mm a 2,0 mm.

15. Folha celulósica absorvente, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADA pelo fato de que cada uma das regiões projetadas inclui uma pluralidade das dobras curvadas.

16. Folha celulósica absorvente, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADA pelo fato de que inclui ainda barras denteadas formadas entre as dobras curvadas em cada região projetada.

17. Folha celulósica absorvente CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: uma pluralidade de regiões projetadas projetando-se da folha absorvente (1000, 2000, 3000), as regiões projetadas incluindo dobras na folha absorvente (1000, 2000, 3000) que são curvadas em relação a uma direção da máquina da folha absorvente (1000, 2000, 3000); e regiões de conexão (1015, 1025, 1035, 1055) conectando as regiões projetadas da folha absorvente (1000, 2000, 3000), as regiões de conexão (1015, 1025, 1035, 1055) incluindo uma pluralidade de dobras em posições adjacentes às extremidades (6007, 6009) das regiões projetadas.

18. Folha celulósica absorvente, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADA pelo fato de que cada uma das regiões projetadas inclui uma pluralidade das dobras curvadas.

19. Folha celulósica absorvente, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADA pelo fato de que inclui ainda barras denteadas formadas na folha absorvente (1000, 2000, 3000) entre as dobras curvadas em cada região projetada.

20. Folha celulósica absorvente, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADA pelo fato de que um raio médio de curvatura das dobras curvadas é de 1,2 mm.