Emballage comprenant une pile. de feuilles pliées de papier de soie crêpé,
et procédé de fabrication de cet emballage
La présente invention a pour objets un emballage comprenant une pile de feuilles pliées de papier de soie crêpé, par exemple des feuilles pour les soins du visage, et un procédé de fabrication de cet emballage.
Des feuilles de papier crêpé pour les soins du visage, constituées par un papier dont le poids de base (non crêpé) est d'environ 10,2 à 17 g/m2, chaque feuille présentant deux plis, ont été largement utilisées ces dernières années. Ces feuilles sont généralement enfermées dans des cartons permettant de tirer les feuilles une à une, celleswi étant pliées d'une certaine manière dans le carton. Ces emballages donnent naissance à des difficultés par suite des variations dans la netteté des plis et dans la quantité d'air enfermée entre les feuilles, les piles variant considérablement de hauteur.
Lorsqu'une pile d'une hauteur inférieure à la hauteur maximum est emballée dans un carton, la pile est souvent très loin de remplir ce dernier. I1 peut en résulter un dérangement sérieux de la pile pendant le transport et la manutention des cartons. En outre, il y a beaucoup de place perdue dans les cartons. Par ailleurs, si la pile remplit étroitement le carton, il peut être difficile de tirer les feuilles.
L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients.
L'emballage objet de la présente invention, notamment pour des feuilles destinées aux soins du visage, est caractérisé en ce que les feuilles sont disposées en contact intime les unes avec les autres de manière que la pile présente une hauteur à l'état non contraint sensiblement inférieure à la hauteur normale d'une pile dont les feuilles sont placées librement les unes sur les autres.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, des formes d'exécution de l'emballage faisant l'objet de l'invention et illustre, également à titre d'exemple, des mises en oeuvre du procédé pour leur fabrication.
La fig. 1 est une vue latérale schématique d'une extrémité d'une machine à fabriquer le papier.
La fig. 2 est une vue schématique d'une installation de rembobinage et de calandrage du papier.
La fig. 3 est une vue latérale schématique de mécanismes de pliage, de coupe, de compression et d'humidification.
La fig. 4 est une vue schématique partielle, à plus grande échelle, d'une partie représentée à la fig. 3.
La fig. 5 est une vue en perspective, à plus grande échelle, d'une autre partie représentée à la fig. 3.
La fig. 6 est une vue schématique d'un dispositif de commande.
La fig. 7 est une vue en perspective d'une première forme d'exécution de l'emballage.
La fig. 8 est une vue en perspective d'un autre mécanisme de pliage.
La fig. 9 est une vue schématique en élévation d'une variante de l'installation représentée à la fig. 2.
La fig. 10 est une vue des feuilles enchevêtrées produites par le mécanisme représenté à la fig. 8.
La fig. 1 1 est une vue en perspective d'une seconde forme d'exécution de l'emballage.
Les fig. 12a, 12b et 12c sont des vues latérales d'une pile de feuilles dans divers stades du procédé.
Les fig. 13 et 14 sont des vues, à grande échelle, montrant les fibres de papier avant et après la compression de la pile.
Les fig. 15 à 23 sont des diagrammes relatifs à diverses mises en oeuvre du procédé.
La fig. 10 montre une pile 1 de feuilles 2 de papier de soie, par exemple un papier crêpé destiné aux soins du visage. Les feuilles individuelles présentent un poids de base (non crêpé) d'environ 12 à 13,5 g/m2 et comprennent deux plis qui sont entremêlés avec les plis des feuilles adjacentes de manière à permettre une dispensation -des feuilles de la manière habituelle. Chaque feuille non pliée a une dimension de 22,9 X 25,4 cm et une pile peut comprendre, par exemple, 400 plis (200 feuilles) présentant une hauteur, à l'état non contraint et non comprimé, comprise entre 6,3 et 11,4 cm.
La hauteur exacte dépendant de plusieurs facteurs, par exemple du type de la pulpe de bois dont le papier est fait, du procédé de fabrication du papier utilisé, de l'âge de la feuille, du degré de crêpage, de la température et de la teneur en humidité de la feuille, et en particulier des conditions mécaniques impliquées dans la fabrication de la feuille et des plis.
La fig. 1 1 montre un carton 3 contenant une pile 1 de feuilles et présentant une ouverture de dispensation limitée par une ligne de perforation 4.
On n voit que le carton n'est que partiellement rempli par la pile de feuilles, parce qu'un seul carton est utilisé, d'une hauteur d'approximativement 11,4 cm, pour loger des piles présentant toutes les hauteurs possibles entre un minimum et un maximum. I1 est évident que le carton ne loge de manière idéale que les piles qui présentent approximativement la hauteur maximum rencontrée, et avec des piles d'une hauteur inférieure le carton peut présenter un espace non utilisé d'environ 50 0/o.
On a trouvé que si une pile de feuilles d'un papier crêpé est soumise à une force notable dans la direction de sa hauteur, c'est-à-dire perpendiculairement au plan des feuilles, la pile peut être considérablement comprimée. Après relâchement de cette force, la pile ne se dilate pas à sa hauteur initiale, mais seulement dans une mesure limitée et susceptible d'être déterminée. On a trouvé aussi que ces forces peuvent être appliquées également à des piles de feuilles de hauteurs très variables, et qu'après le relâchement de la force, la dilatation limitée de la pile donne des hauteurs qui sont sensiblement égales, de sorte que des piles de hauteurs initiales très variables peuvent être réduites à des hauteurs détermir nées et sensiblement égales.
On peut ainsi éliminer les pertes de place dans les cartons et diminuer le volume de la marchandise lors de l'emmagasinage et du transport, et réduire la quantité de cartons nécessaire pour emballer des piles d'un nombre de feuilles déterminé. On a trouvé également que par l'application à de telles-piles, de forces de compression déterminées et contrôlées, on obtient un papier de qualité supérieure pour les soins du visage. Un facteur important pour déterminer la qualité d'une feuille destinée aux soins du visage est le toucher de la feuille, c'est-à-dire sa douceur, sa flexibilité et sa souplesse.
On fait intervenir aussi dans la détermination de la qualité des feuilles le bruit que l'oreille peut percevoir en maniant ces feuilles, les feuilles dures produisant ordinairement plus de bruit que les feuilles douces et veloutées.
Le procédé envisagé vise à fournir une feuille présentant d'excellentes caractéristiques au toucher, telles que la douceur, mais sans entraîner'des effets défavorables sur les autres propriétés. Ces caractéristiques peuvent être dues largement à l'affaisse- ment des bosses relativement pointues du crêpage, au travail effectué sur la feuille et au repassage de la surface de cette feuille. En même temps, la compression de la pile de feuilles n'affecte pas de manière défavorable le taux d'absorption, la capacité d'absorption ou la résistance de la feuille qui sont des facteurs importants pour la qualité commerciale du produit.
Non seulement la compression n'altère pas la facilité de distribution des feuilles, mais en fait elle favorise cette distribution, peut-être par suite d'une liaison interfaciale entre les feuilles successives qui favorise le retrait des feuilles.
Cette action tend aussi à augmenter la résistance du papier probablement par l'unification des feuilles due au fait que les fibres des plis engagés les uns avec les autres s'entremêlent. On tend ainsi à réduire également la séparation des plis.
Les exemples suivants illustrent les forces et les pressions qui peuvent être appliquées à des piles de feuilles dans le but de donner des piles d'une hauteur réduite permanente, de manière qu'elles se logent facilement dans des cartons dont la hauteur est inférieure à celle qui serait autrement nécessaire sans cette compression.
La première pile comprend 400 feuilles à l'état absolument sec, d'une dimension d'environ 21,9 X 24,6 cm et pesant au total 328 g. Au cours de la production, ce poids peut varier de 10 o/o en plus ou en moins par suite des conditions variables rencontrées dans la fabrication. La hauteur avant compression de la pile peut varier entre 6,35 et 11,4 cm et il est en conséquence nécessaire de comprimer les feuilles si on veut les emballer dans des cartons de 5,1 ou de 6,35 cm de hauteur. Si l'équilibre des feuilles en ce qui concerne l'état d'humidité est obtenu dans un lieu d'emmagasinage présentant une humidité relative de 50 /o, de manière que les piles présentent une teneur en humidité d'environ 6,2 %, les piles peuvent être comprimées à une hauteur d'environ 1,4 à 1,6 cm.
La pile est alors soumise à une compression d'environ 52,5 kg/cm2. Après relâchement de cette pression, la pile se dilate immédiatement jusqu'à une hauteur de 3,5 cm environ, et après 7 jours la hauteur peut atteindre 4,8 cm si aucune contrainte n'est exercée. La pile peut alors entrer librement dans un carton de 5,1 cm de hauteur. Toutefois, si la pile est amenée à l'état d'équilibre dans un lieu d'emmagasinage présentant une humidité relative de 20O/o, sa teneur en humidité est d'environ 5 O/o. On applique une pression de 98 kg /cm2 à la. pile qui prend alors la même hauteur que dans l'exemple précédent.
Cela. est encore vrai pour une pile amenée en état d'équilibre dans une atmosphère présentant une humidité relative de 75 /o. Cette pile a alors une teneur en humidité de 9,2 oxo et doit être comprimée à une pression plus basse, environ 17, 5 kg/cm2.
Les fig. 15, 16 et 17 montrent la hauteur moyenne en centimètres reprise par élasticité en fonction du temps de compression indiqué en secondes pour des piles de 400 plis (200 feuilles à deux plis) d'un papier de soie pour les soins du visage, comprimées à une hauteur de 1,4 cm. Les fig. 15, 16 et 17 concernent respectivement des piles de papier qui ont été amenées en état d'équilibre dans des atmosphères d'humidité relative de 50, 20 et 75 /o. Ces piles présentent, dans l'état non comprimé, des hauteurs variant de 6,3 à 9,5 cm. Les pressions appliquées aux piles pour obtenir le degré de compression représenté sont d'environ 52,5 kg/cm2 pour les piles dans une atmosphère d'humidité relative de 50 et de 20 O/o, et d'environ 33,6 kg/cm2 pour les piles dans une atmosphère d'humidité relative de 75 /o.
La fig. 15 montre qu'immédiatement après le relâchage de la pression maximum sur les piles (à une hauteur de 1,4 cm), les piles se dilatent à une hauteur d'environ 3,7 cm quand la compression a été maintenue pendant une seconde, et à une hauteur d'environ 3,3 cm quand la compression maximum a été maintenue pendant deux secondes ou plus. Cinq minutes après le relâchement de la compression, ces piles se sont dilatées en moyenne jusqu'à une hauteur de 4,1 cm environ, avec seulement de légères différences dues aux temps variables de maintien de la compression maximum.
Ensuite, la dilatation se continue à une vitesse progressivement inférieure jusqu'au bout de sept jours, les piles s'étant dilatées jusqu'à une hauteur moyenne de 4,8 cm. I1 est clair que ces piles, qui devraient être emballées normalement dans des cartons d'environ 10 cm de hauteur, peuvent être emballées maintenant dans des cartons de 5,1 cm de hauteur, leur dilatation à partir de l'état comprimé n'entraînant pas un resserrement inhabituel des piles dans les cartons. Cependant quand la compression a été maintenue pendant une seconde seulement, il peut éventuellement se produire un certain serrage de la pile dans le carton.
La fig. 16 est semblable à la fig. 15 et montre les effets de la compression sur des piles amenées en état d'équilibre dans une atmosphère d'une humidité relative de 20 solo. Par suite de l'humidité diminuée, la hauteur de dilatation après relâchement de la compression est un peu plus grande que pour les piles placées dans une humidité relative de 50 o/o et on a trouvé en effet que cette condition d'humidité est moins avantageuse quand la compression se fait à une pression d'environ 52,5 kg/cm2. Les
piles amenées à l'état d'équilibre dans une humidité relative de 20 o/o sont facilement comprimées à une hauteur de 1,4 cm, mais après une heure environ à partir du relâchement, les piles se sont dilatées jusqu'à une hauteur qui assure un léger serrage des piles dans un carton de 5,1 cm.
Cependant, si les piles amenées en état d'équilibre avec une humidité relative de 20 /o sont comprimées sous une pression d'environ 28 kg/cm2, les feuilles qui en résultent sont d'un toucher exceptionnellement fin et peuvent être dispensées très facilement depuis les cartons.
La fig. 17 montre les résultats correspondants pour une série de piles amenées en équilibre dans une humidité relative de 75 %. I1 est clair que ces piles ne montrent pas l'élasticité et la dilatation des piles précédemment envisagées, et en fait la dilatation complète est pratiquement achevée une heure après le relâchement de la force de compression. n faut noter aussi qu'une pression notablement inférieure est suffisante pour réduire ces piles à une hauteur de 1,4 cm sous compression, la pression étant d'environ 17,5 kg/cm2.
I1 est clair d'après ce qui précède et d'après les figures qu'une période significative de maintien de la compression maximum, une seconde par exemple, est nécessaire afin de maintenir la dilatation subséquente dans les limites désirées, tandis que le maintien de cette période au-delà d'une ou deux secondes n'augmente pas sensiblement les qualités recherchées. I1 est clair aussi que la teneur en humidité des piles affecte matériellement la force de compression nécessaire pour obtenir la compression désirée et le degré voulu de dilatation subséquente.
On a trouvé que les piles essayées, amenées en équilibre pour les humidités relatives indiquées précédemment, présentent les teneurs en humidité suivantes, l'équilibre étant atteint pratiquement dans le nombre maximum de jours indiqué
Humidité Teneur en humidité après
relative 3 jours 4 jours 5 jours 7 jours
20 % 4,5 % 5,0 %
50 % 6,0 % 6,2 %
75 % 7,0 % 8,8 % 9,2 %
Bien que les théories et les résultats physiques ne soient pas connus complètement, il appert que la dilatation subséquente des piles est largement due à une entrée d'air dans et entre les feuilles, ce qui permet au papier de reprendre partiellement sa configuration crêpée (le rapport de crêpage initial étant de préférence d'environ 105 à 130%) et aux fibres individuelles de regagner partiellement leur configuration initiale.
Cela est visible aux fig. 13 et 14 qui montrent les différences dans l'alignement et la configuration des fibres, et l'espacement entre des feuilles adjacentes 2b, 2c, 2d, et 2e, avant la compression et après la dilatation qui suit la compression. Les dimensions relatives de la pile non comprimée de la fig. 13 sont seulement approximatives. La fig. 14 montre la courbure des fibres dila tées qui résulte de la compression du crêpage dans les feuilles, de même que la réduction de l'espace entre les feuilles de papier adjacentes. Les feuilles crêpées 2b et 2c forment un papier crêpé à deux plis, et les feuilles 2d et 2e forment un second papier. La réduction permanente de la hauteur de la pile est probablement due en partie aussi à un plissement semi-permanent des bords pliés des papiers lors de la compression des piles.
Ce qui précède montre que l'opération préférée implique une compression de la pile des feuilles de papier crêpé jusqu'à une hauteur comprise entre 10 et 22 o/o de la hauteur initiale, le maintien de cette compression pendant une période d'environ une seconde, le relâchement de la compression, et ensuite l'emballage des piles dilatées, celles-ci présentant une teneur en humidité ne dépassant pas de préférence 10 o/o environ.
Quand elle est appliquée à une pile de 400 plis d'un papier pour les soins du visage, la compression se fait de préférence jusqu'à une hauteur de 1,4 cm, ce qui demande une pression d'environ 52,5 kg/cm2. La pile et l'emballage des feuilles présentent alors des avantages particuliers quant à leur qualité, économisent beaucoup de matière et diminuent les frais de transport et d'emmagasinage.
Supposons que la compression soit effectuée sur des papiers présentant une teneur en humidité préférée de 5,5 /0. La table suivante indique, à titre d'exemple, le jeu en mfllimètres entre des platines de compression et les pressions correspondantes appliquées aux piles de papiers pliés pour emballer ces papiers dans des cartons de diverses dimensions, de manière que les piles soient emballées suffisamment librement dans les cartons pour permettre une dispensation aisée, même en supposant que les cartons remplis sont emmagasinés dans une atmosphère de forte humidité, par exemple 75 O/o, produisant une croissance relativement grande des piles après l'emballage. Les jeux entre les platines, concernant des piles de 200 plis (ou 100 feuilles présentant deux plis), sont aussi indiqués dans chaque cas.
Plis hauteur jeu en jeu (200 plis) pressions
carton rnrn en mm kg/cm'
200 3,8 cm 10,2 10,2 18,9
400 5,1 cm 15,8 7,9 54,6
400 5,7 cm 17,8 8,9 32,2
600 8,9 cm 27,2 9,2 29,1
Le papier utilisé pour confectionner les feuilles ainsi que d'autres facteurs peuvent évidemment varier, de sorte qu'on peut s'attendre à une variation de + 10 % par rapport aux pressions indiquées ci-dessus. Dans l'exemple donné, les divers jeux concernent des piles pesant environ 328 g pour 400 plis à l'état absolument sec. Les feuilles pliées présentent une surface d'environ 270 cm2 de dimensions 21,9 X 24,6 cm2. L'épaisseur des feuilles utilisées est de 0,1 mm.
La relation entre le jeu des platines dans la compression des piles (sur la base de 200 plis, et la pression appliquée par les platines à la pile est représentée par les graphiques des fig. 18 et 19. I1 faut noter que la pression varie fortement pour les hautes pressions et les jeux relativement faibles, et relativement faiblement pour des jeux relativement grands et des pressions relativement petites.
Bien qu'on utilise de préférence un papier d'une teneur en humidité de 5,5 O/o environ, la même hauteur finale peut être obtenue à partir d'autres teneurs en humidité. Par exemple, pour des teneurs en humidité de 4 % et de 10 %, les jeux et les pressions suivants peuvent être utilisés pour obtenir la même hauteur des piles comprimées.
Dimensions 200 plis Pression 200 plis Pression
carton jeu pour pour 4 O/o jeu pour pour 10 e/o
40/o d'humid. d'humid. 10 Olo d'humid. d'humid.
cm cm kg/cm cm kg/cm
3,8 0,825 46,2 1,3 4,2
5,1 0,685 94,5 1,1 9,8
5,7 0,735 74,9 1,2 7,0
8,9 0,760 64,8 1,2 6,3
La qualité de la soie est indiquée approximativement par une mesure arbitraire de la raideur.
La fig. 20 montre la relation entre le jeu G en centimètres des platines pour une pile de papiers pliés à 200 plis et la raideur résultante du papier de soie. L'échelle relative à la raideur est telle qu'une raideur supérieure à 3 peut être considérée généralement comme défavorable pour des papiers destinés aux soins du visage, tandis que les raideurs inférieures sont satisfaisantes. Les raideurs inférieures à 2 ou 2,5 sont même très satisfaisantes. I1 faut remarquer sur le graphique que pour des jeux très faibles, la raideur résultante du papier s'élève au-dessus de 3, et ainsi que ces jeux et les hautes pressions qu'ils impliquent sont à déconseiller. On voit bien sur le graphique qu'on peut utiliser des jeux plus grands (et par conséquent des pressions plus faibles) avec des teneurs en humidité plus élevées pour obtenir la même raideur.
Pour que les piles de papier de soie restent comprimées de manière permanente dans le but d'économiser de l'espace, il faut utiliser des pressions notables (pour des jeux sensiblement inférieurs à la hauteur initiale de la pile non comprimée). La fig. 21 montre la relation entre le jeu et la hauteur ultime d'une pile de papiers de soie pliés de 200 plis. La hauteur est mesurée 14 jours après la compression et après l'emmagasinage des piles dans une humidité relative élevée de 75 /0. Comme on peut le voir, si le jeu est de 1,3 cm pour des piles à une humidité de 10 /0, la hauteur est réduite d'environ 5,1 cm (non comprimé) à environ 3,0 cm. De même, d'autres lectures de la hauteur peuvent être faites sur le graphique de la fig. 21.
La fig. 22 montre les variations de hauteur de piles de papiers de soie de 200 plis que l'on peut obtenir pour des conditions de compression diverses dépendant du jeu utilisé pendant la compression. Par exemple, quand on utilise un jeu de 2,5 cm, la variation de hauteur d'un certain nombre de piles après 14 jours est d'environ 0,87 cm. Par ailleurs, la variation de hauteur des piles non comprimées est de 1,6 cm. Comme la variation est beaucoup plus faible si le jeu est diminué, il est évident que l'emballage des piles après compression peut se faire dans des cartons de dimensions plus faibles que ceux nécessaires pour permettre de grandes variations de la hauteur des piles.
Une raideur au-dessus de 3 environ est généralement considérée comme défavorable pour des papiers destinés aux soins du visage. Il est entendu qu'il faut obtenir une réduction ultime substantielle de la hauteur du tissu afin de rendre le stade de compression économiquement intéressant. Une réduction de la hauteur d'environ 5,1 cm à 4,5 cm par exemple (pour la pile de papiers pliés de 200 plis relative à la fig. 21), rend le stade de compression économiquement avantageux. On voit à la fig. 21 que les jeux qui doivent être utilisés sont inférieurs à 2,3 cm, 1,8 cm et 1,6 cm pour une humidité relative de 10 /0, 5,5 o/o et 4 /o, pour une hauteur ultime de 4,5 cm. Par ailleurs, la fig. 20 montre que si les jeux sont trop faibles, il en résulte une raideur désavantageuse.
Pour des raideurs inférieures à 3, les jeux doivent être supérieurs à environ 1,1 cm, 0,75 cm et 0,69 cm pour des teneurs en humidité de 10 /0, 5,5 o/o et 4 O/o respectivement. En conséquence, pour une teneur en humidité de 4 O/o, le jeu doit être compris de préférence entre 0,69 et 1,6 cm, pour une teneur en humidité de 5,5 o/o entre 0,76 cm et 1,8 cm, et pour une teneur en humidité de 10 a/o entre 1,1 cm et 2,3 cm, pour une pile de 200 plis.
Les pressions correspondantes, lues sur les courbes des fig. 18 et 19, sont approximativement de 94,5 à 1,96 kg/cm2 pour une humidité de 4 O/o, de 62,3 à 1,05 kg/cm2 pour une humidité de 5,5 %, et de 9,8 à 0,28 kg/cm2 pour une humidité de 10 /o.
Des limites correspondantes de la pression existent pour d'autres humidités du papier soumis à la compression. Ces limites sont indiquées par le graphique de la fig. 23. En plus des limites de pression mentionnées plus haut, on peut voir sur la fig. 23 que les limites de pression désirées sont approximativement de 1,26 à 70 kg/cm2 pour une humidité de 5 /0, de 0,875 à 50,4 kg/cm2 pour une humidité de 6 /0, de 0,63 à 35 kg/cm2 pour une humidité de 7 /0, de 0,49 à 23,8 kg/cm2 pour une humidité de
8%, de 0,35 à 15,4kg/cm2 pour une humidité de 9 %, et de 0,21 à 6,3 kg/cm2 pour une humidité de 110/o.
La fig. 1 montre schématiquement une machine à fabriquer le papier du type Fourdriner compre nant un tambour de séchage zen américain 10 à l'extrémité de la machine. Un arbre 12 s'étend à travers le tambour et peut tourner avec le tambour dans des paliers 13 qui sont fixés à un bâti 11. Le tambour 10 est mis en rotation par un moteur 14 qui est connecté à l'arbre 12. Une hotte de chauffage 15 est fixée au bâti 1 1 et s'étend autour de la partie supérieure du tambour 10, des entrées et des sorties pour l'air chaud étant ménagées dans la hotte et permettant l'entrée et la décharge d'air ou d'un autre milieu de chauffage appliqué à la hotte.
Une bande W de papier humide destinée à être séchée est portée par une bande de feutre 16 qui se déplace autour de rouleaux de feutre 17. La bande de papier W est forcée contre la surface du tambour 10 par un rouleau de pression 18 monté à rotation dans des consoles 19 fixées à un bras 20.
Ce bras pivote sur le bâti 11 et le rouleau de pression 18 est poussé contre la surface du tambour 10 par un moteur hydraulique 21 à cylindre et piston qui agit sur le bras 20.
La bande de papier W est séparée de la surface du tambour 10 par une lame 22 qui est maintenue en contact avec la surface du tambour 10. La bande
W de papier crêpé provenant du tambour 10 est enroulée pour donner un rouleau tendre 24 monté sur un mandrin 25 supporté à rotation par des montants 26. Le mandrin 25 est entraîné par un moteur 27.
Dans la transformation des papiers de soie pour les rendre propres au nettoyage et aux soins du visage, on utilise un rembobineur 28 (fig. 2). Les papiers comprennent de préférence deux plis provenant d'une réserve de papier crêpé et, par conséquent, pour former une bande de deux plis, on utilise deux rouleaux 24 montés rotativement de manière à permettre le dévidage des bandes respectives, ces bandes étant superposées l'une à l'autre. Le rembobineur comprend une série de rouleaux de calandre 29, 30 et 31, des rouleaux fous 32 et deux rouleaux 33 et 34 disposés en contact avec un rouleau dur 35 formé par les bandes W qui ont passé dans le rembobineur. Les rouleaux tendres 24 sont entraînés chacun par un moteur électrique 36, et les rouleaux 29, 30 et 31 sont entraînés respectivement par des moteurs 37, 38 et 39.
Le rouleau 33 est entraîné par un moteur électrique 40.
Après calandrage dans le rembobineur 28, le papier est plié par le mécanisme représenté à la fig. 3. Des bandes W' sont tirées à partir de rouleaux durs 35a et passent autour de rouleaux 41 sur un certain nombre de courroies transporteuses 42 qui comprennent des moyens de pliage 43 des bandes W'. Les rouleaux durs 35a sont constitués simplement par des segments coupés dans les rouleaux durs 35 à l'aide de moyens non représentés, la bande W donnant ainsi les bandes W' relative- ment étroites. Les bandes passent alors sous des rouleaux 44 et sur une courroie transporteuse principale 45 disposée sur des rouleaux 46, les diverses bandes étant alimentées successivement sur la courroie 45 selon la longueur de celle-ci et le nombre de rouleaux et de courroies 42.
Chacune des courroies 42 passe sur des poulies 47 et 48 disposées en face des rouleaux 41 et 44 respectivement et est entraînée par un mécanisme d'entraînement à une vitesse identique à celle de la courroie 45.
La bande W' provenant d'un rouleau 35a passe entre un rouleau 41 et une courroie 42 qui passe sur la poulie 47, puis elle quitte la courroie 42 pour passer sur un rouleau 49 qui est surélévé par rapport à la courroie 42. Sous l'influence combinée d'un rouleau 44 et de la courroie 42 adjacente, la bande est alors tirée vers le bas sur un plateau de formation 50 (fig. 4) monté immédiatement au-dessus de la surface supérieure de la courroie 42 au moyen d'une tige 51, montée elle-même dans des consoles 52 portées par un plateau incliné 53 qui constitue un support pour la partie supérieure de la courroie 42.
L'extremité avant 54 de chacun des plateaux 50 est courbée vers le haut pour recevoir la bande
W' qui se déplace vers le bas depuis le rouleau 49 correspondant, la- iargeur de chaque plateau de formation 50 étant égale à la la mise à la terre et l'armature 94 est connectée à l'entrée d'un amplificateur 97. Un autre condensateur 98, qui constitue un condensateur de référence, est également connecté à l'entrée de l'amplificateur 97. Un moteur 99 comprend un induit 100, un enroulement d'excitation 101 et un enroulement de commande 102 qui est connecté à la sortie de l'amplificateur 97.
L'induit 100 est connecté par un arbre 103 à un élément variable du condensateur 98, et le moteur 99 et l'amplificateur 97 sont nt agencés de manière que l'induit 100 tourne dans un sens ou dans l'autre de manière à déplacer l'élément mobile du condensateur 98 dans un sens tel et sur un angle tel que la capacité du condensateur 98 corresponde à celle du condensateur 96. La position de l'élément mobile du condensateur 98 correspond ainsi à la capacité du condensateur 96 et est une indication de cette capacité et par conséquent du degré d'humidité qui existe dans la bande W'.
Le moteur 99 est connecté à une commande pneumatique 104 destinée à modifier la pression de l'air dans un conduit 105 connecté au cylindre 91 de manière à changer le rapport de vitesses à travers le mécanisme 73 selon les changements de l'humidité de la bande. La commande pneumatique 104 comprend une came 106 qui est connectée à l'arbre 103 du moteur 99. Un bras 107 suiveur de came chevauche la came 106 et est agencé pour commander la décharge de l'air à partir d'une tuyère 108 à l'extrémité d'un conduit d'air 109 qui est connecté à une source 110 d'air sous pression. Le conduit 109 présente un étranglement 111 et le conduit 105 est connecté au conduit 109 entre l'étranglement 111 et la tuyère 108. Un soufflet 112 est connecté à l'une de ses extrémités au conduit 105 et est empêché de se déplacer axialement à cette extrémité.
L'autre extrémité du soufflet est fixée à un bras 113 qui pivote en 104, et un ressort de compression 115 agit sur le bras 113 en sens contraire du soufflet 112. Les conduits 105 et 109 comportent certaines parties flexibles de manière que la tuyère 108 puisse se déplacer avec le bras 113 quand ce dernier suit la came 106.
Un mécanisme sensible à la lumière est utilisé pour détecter une rupture éventuelle de la bande
W' afin de réduire automatiquement la vitesse du rouleau 71 quand une telle rupture se produit. Ce mécanisme comprend une cellule photcélectrique 116 disposée au-dessous de la bande W' et une source. de lumière 117 opposée à cette cellule et disposée au-dessus de la bande W'. La cellule 116 est connectée par un amplificateur ordinaire 118 à un électro-aimant 119 agencé pour actionner une soupape 120. Cette dernière comprend un piston 121 présentant une rainure circonférentielle 122 qui est disposée de manière que la soupape 120 complète le conduit 105 quand l'électro-aimant 119 est au repos.
La soupape 120 est connectée à une source 123 d'air sous pression, et elle est agencée de manière que cette source 123 soit connectée au moteur 89 à travers une partie du conduit 105 quand l'élec troaimant 119 est excité.
Le papier, après avoir été coupé pour former les piles 65, est comprimé par un mécanisme représenté à la fig. 4. Ce mécanisme comprend des platines 124 montés sur des chaînes 125 et 126, la chaîne 125 s'étendant autour de roues 127 et 128 et la chaîne 126 autour de roues 129 et 130. Une came 131 est montée de manière à pouvoir agir sur la chaîne 125, et une came 132 est montée de même pour agir sur la chaîne 126. Les roues opposées 127 et 129 sont entraînées par des moteurs 133 et 134.
Les piles 65 de papier, après avoir été comprimées dans le mécanisme qui vient d'être décrit, sont emballées dans des cartons 135 présentant chacun une ouverture 136 dans leur face supérieure. Les piles sont placées dans les cartons 135 de manière que les plis 57 et 58 soient disposés vers le haut, afin que l'usager puisse les atteindre à travers l'ouverture 136 et saisir l'un ou l'autre de ces plis 57, 58 de la feuille supérieure dans le but de retirer cette dernière du carton 135.
La machine à fabriquer le papier du type Fourdriner fonctionne de la manière connue, amenant la bande W sur la bande de feutre 16 qui passe sur les rouleaux 17 et 18. La bande W est transférée du rouleau 18 sur le tambour 10, puis elle est séparée de ce dernier par la lame 22 et enroulée sur le mandrin 25 pour former le rouleau tendre 24. De la vapeur sous pression est envoyée dans le tambour de séchage 10 pour le chauffer, affin de sécher partiellement la bande W quand elle passe autour de ce tambour. La vitesse de la machine à fabriquer le papier et la température du tambour 10 sont déterminées de manière qu'une quantité déterminée d'humidité reste dans la bande W quand elle quitte le tambour 10 sous l'action de la lame 22. De préférence, la bande W doit présenter une teneur en humidité comprise entre 3 et 4% quand la bande est séparée du tambour 10.
L'humidité dans la bande
W peut être déterminée par des méthodes de mesure connues, par exemple par pesage de la bande avant l'élimination complète de son humidité. La teneur en humidité peut têre abaissée en augmentant la température du tambour 10 et/ou en diminuant la vitesse de la machine, tandis qu'on peut obtenir une augmentation de la teneur en humidité en diminuant la température du tambour 10 et/ou en augmentant la vitesse de la machine. La lame 22 crêpe la bande W dans une certaine mesure quand la bande est séparée du tambour 10, et le crêpage peut être de l'ordre de 120%, ce qui revient à dire que la bande- est diminuée de longueur par l'action de la lame 22 jusqu'à moins de la moitié de sa longueur quand elle ést placée sur le tambour 10.
La lame 22, au cours du fonctionnement, ondule la bande en la crêpant et produit des bosses et des creux dans la bande, les bosses étant relativement pointues et hautes comparativement à l'épaisseur du papier.
Le rembobineur 28 peut être utilisé avec un rouleau 24 ou plusieurs rouleaux 24 simultanément.
Si deux plis sont recherchés dans le produit fini, on utilise deux rouleaux 24 comme représenté à la fig. 2. La bande W est tirée de chaque rouleau 24 et passe consécutivement entre les rouleaux 29, 30 et 31, et elle est finalement enroulée en un rouleau dur 35. Les rouleaux 29, 30 et 31, disposés par paire, présentent une zone de pincement entre eux de manière à comprimer et calandrer la bande quand elle passe entre ces rouleaux. En outre, les divers rouleaux du rembobineur 28 qui sont connectés aux moteurs 36 à 40 sont entraînés de telle façon que la bande soit étirée quand elle passe dans le rembobineur, l'allongement total étant de préférence tel qu'il diminue le crêpage des 120 /0 précédemment mentionnés à 200/0 environ.
La bande est alors étirée à nouveau, pratiquement de manière à reprendre sa longueur initiale, pour présenter finalement, quand elle est enroulée sur le rouleau dur 35, une longueur de 20 O/o plus courte seulement que sa longueur initiale. Le nouvel allongement de la bande par le rembobineur et l'action de calandrage exercée par les rouleaux 29,30 et 31, agissant avec pression sur la bande quand elle passe entre eux, ont pour effet de rendre les feuilles très douces et molles, de sorte que ces feuilles présentent les qualités recherchées pour les soins du visage.
Pratiquement, tout l'allongement (environ les 95 % dans le rembobineur) est obtenu de préférence entre les rouleaux tendres 24 et les premiers rouleaux de pression 29, les autres rouleaux de pression 30 et 31 fonctionnant principalement comme rouleaux de calandrage, de sorte que la bande est non seulement douce et molle, mais qu'elle présente en outre une surface unie.
Le mécanisme de pliage représenté à la fig. 3 permet d'obtenir la pile 59 de bandes W'pliées en C.
Chaque bande W' passe entre les rouleaux 41 et 47 et ensuite sur un rouleau 49, entre les plateaux de formation triangulaires 55 et sur la partie avant courbée 54 du plateau de formation 50. Ces plateaux 55 rabattent les plis 57 et 58 de la bande W', et la partie avant inclinée 54 du plateau 50 maintient plane la partie centrale 56 de la bande. La bande W' sous sa forme en C passe ensuite entre les rouleaux 44 et 48 qui permettent d'obtenir un pli permanent dans la bande sur chacun de ses bords, et les bandes W' ainsi pliées sont déplacées par Ia courroie transporteuse 45 pour former la pile 59.
Le mécanisme de coupe 60 agit alors pour couper la pile 59 en piles 65. Les organes de pression 61 viennent en contact avec la pile 59 en des points espacés quand la roue 62 tourne avec le déplacement de la pile 59, et chaque fois qu'un organe de pression 61 est opposé à la platine 64, le couteau 63, correspondant est déplacé vers le bas de manière à venir en contact avec la platine 64 et à couper ainsi la bande W' pour former les piles 65.
Le dispositif humidificateur pour chacun des rouleaux 35a est agencé de manière à augmenter l'humidité de la bande W' à partir de ce rouleau afin que la teneur en humidité soit comprise entre 4 et 12 %, et de préférence égale à 10 %. La brosse 68 est entraînée par le moteur 70 à vitesse constante et vient en contact avec le rouleau 71 qui fonctionne à la manière d'un rouleau doseur. L'eau est maintenue à un niveau constant dans la cuve 72 et le rouleau 71 trempe dans cette eau. La brosse 68 en contact avec le rouleau 71 recueille un peu d'eau de la surface de ce rouleau et la projette à travers la fente 69 dans le coffret. 67 sur la bande
W'.
La vitesse de rotation du rouleau 71 peut être modifiée afin de modifier la quantité d'eau recueillie par le rouleau 71 depuis la cuve 72 et transférée sur la brosse 68, ce qui modifie ainsi le débit de l'eau projetée par la brosse 68 à travers la fente 69 sur la bande W' et modifie la variation d'humidité assurée dans la bande par le dispositif humidificateur 66. La tête 93 fonctionne comme élément détecteur pour augmenter la vitesse de rotation du rouleau 71 si la bande W' est trop sèche, augmentant ainsi la quantité d'eau appliquée à la bande pour amener son humidité à la valeur déterminée désirée, et fonctionne au contraire pour réduire la vitesse de rotation du rouleau 71 pour diminuer la quantité d'eau appliquée à la bande W' quand la teneur en humidité de cette bande est trop élevée.
On a vu que la tête 93 comprend deux armatures opposées 94 et 95, et si l'humidité dans la bande
W' est trop faible, la capacité entre les armatures est trop faible. L'amplificateur 97 fonctionne, si la capacité du condensateur 96 est trop basse, de façon à diminuer de manière correspondante la capacité ducondensateur 98 en faisant tourner de la quantité correspondante l'induit 100 du moteur 99. La position angulaire de la partie mobile du condensateur 98, incidemment, indique l'humidité relative qui existe dans la bande W'. L'induit 100 en tournant fait tourner la came 106 connectée à cet induit et ouvre plus complètement la tuyère 108, par suite du mouvement du levier 107 qui suit la came 106.
De l'air sous pression est envoyé dans le conduit 109, et quand la tuyère 108 est ainsi ouverte plus complètement, la pression de l'air dans le conduit 109, entre l'étranglement 111 et la tuyère 108, est réduite.
L'air sous pression dans le conduit 105 connecté à cette partie du conduit 109 est envoyé sur le piston 90 dans le cylindre 91 pour modifier le fonctionne ment du mécanisme 73 à vitesse variable, et cette réduction de la pression d'air dans le conduit 105 permet au ressort 92 d'agir et de déplacer le piston 90 vers la gauche en regardant la fig. 6.
Le soufflet 112, à la même pression que le conduit 105, est, dans ces conditions, moins actif dans
son action d'équilibrage du ressort 115, de sorte que le ressort 115 ramène la tuyère 108 à proximité étroite du bras 107 avec la tuyère 108, et le soufflet déplace le levier 113 autour du pivot 114.
L'équilibre est ainsi restauré entre la force exercée sur le levier 113 par le ressort 115 et la force exercée sur ce même levier par le soufflet 112, maintenant la pression dans le conduit 105, à une certaine valeur plus basse déterminée, correspondant à la rotation de la came 106.
L'électro-aimant 119 est supposé non excité dans les conditions qui viennent d'être décrites, et le conduit 105 est ainsi complété entre la tuyère 108 et le piston 90. La réduction de la pression d'air dans le conduit 105 permet au ressort 92 de déplacer le piston 90 et le levier 79, et de déplacer ainsi les parties mobiles 77 des poulies dans des sens opposés pour diminuer le diamètre effectif de la poulie 75 et augmenter le diamètre effectif de la poulie 74.
Si les vitesses des rouleaux 46, et ainsi des poulies 83, 84 et 74 et de l'arbre d'entraînement 81, restent inchangées, les vitesses de l'arbre 82, des poulies 86 et 87 et du rouleau 71 sont ainsi augmentées.
Le rouleau 71 draine une plus grande quantité d'eau de la cuve 72, et la brosse 68 soutire- cette quantité d'eau au rouleau 71 et la projette sur la bande W' de manière à augmenter l'humidité de cette dernière.
Ainsi, la tête de detection 93, en détectant par capacité une moindre teneur en humitité dans la bande
W'; permet d'augmenter la vitesse du rouleau 71 par l'intermédiaire des connexions électriques et des dispositifs pneumatiques, afin d'augmenter l'humidité dans la bande W'pour compenser la déficience en humidité et ramener celle-ci à une valeur déterminée.
Inversement, si l'humidité dans la bande W' est trop forte, les parties de la tête de détection 93 et des dispositifs électriques et penumatiques de commande sous la dépendance de la tête 93 fonctionnent de manière opposée pour réduire la vitesse du rouleau 71 et ainsi la quantité d'eau projetée sur la bande W' par la brosse 68, afin de diminuer l'humidité dans la bande W" jusqu a la valeur déterminée désirée.
La fonction de la cellule photo-électrique 116 est de produire une réduction de la vitesse du rouleau 71 si une rupture se produit dans la bande W', de manière à éviter qu'une quantité trop grande d'eau soit projetée par les brosses 68 dans ces conditions.
Si la bande W' se rompt, la cellule photo-électrique est excitée et, par l'intermédiaire de l'amplificateur 118, elle actionne l'électro-aimant 119. Ce dernier, une fois excité, déplace le piston 121 de la soupape 120 de manière à connecter la source 123 d'air sous pression au moteur 89 par une partie du conduit 105. La pression d'air est alors augmentée sur le piston 90 et déplace ce dernier contre l'action du ressort 92, afin d'augmenter le diamètre effectif de la poulie 75 et diminuer celui de la poulie 74. Le mécanisme 73 à vitesse variable agit ainsi en réduisant la vitesse du rouleau 71 dans ces conditions.
Les forces d'origine électrique et pneumatique dans le dispositif humidificateur pour tous les rouleaux 35a sont telles que les brosses 68 projettent juste assez d'eau à travers les fentes 69 pour élever la teneur en humidité des bandes W' uniformément et dans le domaine compris entre 4 et 12 /0, et de préférence 10 0/o environ.
Les piles 65, après découpage, passent entre les platines 124 qui sont rapprochées les unes des autres par les cames 131 et 132, de sorte que les piles sont comprimées à une hauteur considérablement plus faible qu'avant la compression. Les piles se dilatent à nouveau dans une certaine mesure après avoir passé entre les platines 124, puis ces piles 65 sont emballées dans les cartons 135.
Le papier est maintenu à une teneur en humidité inférieure à 4 O/o et de préférence entre 3 et 4 O/o quand il passe à travers le rembobineur 28, car l'action de calandrage du rembobineur comprime la bande, la raidit et l'aplatit si la teneur en humidité de la bande est très au-dessus de cette valeur.
Une telle action de compression, de raidissement et d'aplatissement produit un papier impropre à l'emploi pour les soins du visage. Une partie du raidissement peut être due au fait que la teneur anormale en humidité du papier en lui-même et en dehors tend à relâcher de manière anormale le crêpage de la bande. Une tension suffisante doit être maintenue sur la bande afin d'obtenir un rouleau dur 35 uniforme, et cette tension est utile aussi pour étirer le crêpage aux teneurs en humidité élevées des bandes W produisant la raideur et l'aplatissement. En outre, il est souvent nécessaire d'emmagasiner les rouleaux durs 35 avant de les utiliser dans le pliage du papier.
Si les rouleaux 35 présentent une teneur en humidité relativement élevée, de l'ordre de 9 à 10 O/o par exemple, on remarque que le papier tend à se comprimer de lui-même, particulièrement au centre du rouleau, pendant l'emmagasinage. Quand il est ainsi comprimé, le papier devient dur et raide.
Par conséquent, la bande W passe dans le rembobineur 28 et est emmagasinée sous forme d'un rouleau dur présentant une teneur en humidité relativement basse, par exemple 4% ou moins. Avec cette teneur, le rembobineur fonctionne comme prévu, c'est-à-dire qu'il adoucit le papier et le rend souple et mou, et le papier reste dans cet état quand il est emmaganisé en rouleaux durs présentant cette teneur en humidité.
On a trouvé qu'on obtient une qualité de papier améliorée Si, pour la compression, la teneur en humidité est relativement élevée, de l'ordre de 4 à 12 %, et de préférence 10 %. Comme une forte teneur en humidité est indésirable dans le papier pendant le calandrage dans le rembobineur 28 et l'emmagasinage sous forme des rouleaux durs 35, il faut ajouter de l'eau à la bande pour élever sa teneur en humidité à 10 % quand le papier est tiré des rouleaux durs 35a. Les stades du pliage, du coupage et de la compression du papier forment un processus continu, et par conséquent la compression est effectuée sur le papier ayant cette teneur en humidité.
La compression du papier, à cette teneur relativement haute en humidité, permet d'utiliser des pressions relativement faibles et un appareillage de compression relativement léger et économique. Le papier présente une qualité meilleure quand il est comprimé à haute teneur en humidité, comparativement aux papiers comprimés à des teneurs en humidité relativement basses, particulièrement par le fait que la compression lui donne une plus grande douceur (due à ce qu'une plus grande proportion du crêpage est éliminée) et, en même temps, une moindre raideur dans les feuilles. La feuille est molle par suite du calandrage à de faibles niveaux d'humidité et, quand la compression se produit, la feuille reste molle comme produit final.
On a remarqué un autre avantage dû à ce que les piles.65 se dilatent subséquemment à une moins grande hauteur quand elles ont été comprimées à des teneurs en humidité relativement élevées que lorsque la compression s'est effectuée à de faibles teneurs en humidité. Par conséquent, on risque moins, quand les piles sont emballées dans les cartons 135, que ces piles remplissent éventuellement les cartons.
Les feuilles représentées à la fig. 7 sont pliées en C et présentent deux plis 57 et 58 qui ont été ramenés sur la partie principale 56 de chaque feuille.
Pour prélever une feuille individuelle dans le carton 135, il faut saisir par l'ouverture 136 l'un ou l'autre des plis 57, 58. La distance maximum à laquelle on peut facilement extraire une feuille à travers l'ouverture 136 est d'environ 10 cm. Les feuilles sont comprimées en forme de C de manière à réduire la hauteur de la pile à moins de 10 cm, à partir d'une hauteur initiale d'environ 20 cm à l'état non comprimé, ce qui permet d'utiliser environ 400 feuilles simples ou 200 feuilles à deux plis dans le même carton sans nécessiter un carton ayant sensiblement une hauteur double (20 cm pour 800 feuilles simples ou 400 feuilles à deux plis) et qui ne permettrait pas une extraction aisée des feuilles inférieures et proches du fond du carton de la manière décrite ci-dessus, par suite de sa hauteur excessive.
De la même façon, 500 feuilles comprimées n'exi- gent qu'une hauteur de 6 cm, et 600 feuilles comprimées une hauteur de 7,3 cm. Les dimensions correspondantes des cartons sont respectivement 6,3 cm et 7,6 cm de manière à laisser un léger jeu entre la partie supérieure de la pile et la face supérieure du carton.
Au lieu d'ajouter de l'humidité à la bande W' juste avant de la plier, on peut ajouter cette humidité à la bande W juste avant son enroulement sous forme du rouleau dur 35. Dans cette variante, le coffret 67 contenant la brosse rotative 78 est disposé au-dessous de la bande W entre les rouleaux 31 et 32 du rembobineur 28, comme le montre la fig. 9. La poulie 83 est connectée dans ce cas à l'un des rouleaux 31 et entraînée par ce dernier.
La tête 93 est disposée en arrière du coffret 67, à proximité du rouleau 32, et le dispositif humidificateur fonctionne comme précédemment pour augmenter la teneur en humidité de la bande. Cependant, dans ce cas, l'humidité est de préférence maintenue au-dessous du niveau de 10 à 12 % précédemment mentionné, pour des raisons qui seront décrites plus loin.
Que l'humidité soit ajoutée à la bande avant l'enroulement en rouleaux durs 35 ou après, le papier peut être plié d'une autre façon qu'en C. Le mécanisme représenté à la fig. 8 permet ce nouveau pliage.
Ce mécanisme comprend un certain nombre de plateaux de pliage 150 de gauche et de plateaux de pliage 151 de droite. Les plateaux 150 et 151 sont disposés alernativement de manière qu'un plateau de pliage de droite suive un plateau de pliage de gauche, et vice versa. Les rouleaux durs 35 obtenus dans le rembobineur 28 sont coupés en segments par tout mécanisme approprié, et les rouleaux durs segmentés 152 sont montés sur les côtés opposés des plateaux 150 et 151, sur des supports 153. La bande
W' provenant d'un rouleau 152 passé sur une barre de pliage 154 disposée obliquement pour chacun des plateaux de pliage de gauche, et une autre bande passe sur une barre de pliage 155 opposée à la première pour chacun des plateaux de droite.
Chaque bande W' s'étend ensuite sur une barre 156 à l'extrémité avant de chaque plateau 150 et 151 et audessous des plateaux qui plient la bande, ces bandes suivant ensuite une trajectoire 157.
Chacun des plateaux de pliage de droite 151 comprend une partie plane 158 inclinée et s'étendant transversalement à la trajectoire 157, une partie plane 159 inclinée et s'étendant parallèlement à la trajectoire 157, et une partie plane 160 horizontale qui chevauche la trajectoire 157. La partie 160 est limitée par un bord rectiligne 161 et s'étend obliquement à travers la trajectoire 157. Les plateaux de gauche 150 comportent des parties 158a, 159a, 1 60a, et 161 a qui correspondent respectivement aux parties 158, 159, 160 et 161 des plateaux 151 mais, comme le montre le dessin, les plateaux de gauche sont inversés, les parties 1 59a étant opposées aux parties 159 par rapport à la trajectoire 157.
En fonctionnement, une bande W' passe au-delà de run des rouleaux 152 sur les barres de pliage 154 et 156 et sous un plateau de pliage 150 de gauche. Les barres 154 et 156 ont pour rôle de modifier la direction de déplacement de la bande. Celle-ci, en passant sous le plateau 150, présente une moitié ou un pli 1 52a (fig. 10) passant sous la partie plane 1 58a dans la trajectoire 157, et une autre moitié ou pli 152b passant sous la partie plane 159a, sous la partie horizontale 1 60a et à travers le bord oblique 161 dans la trajectoire 157. Le plateau 150 fonctionne ainsi de manière à plier la seconde moitié de la bande en-dessous de la première moitié qui passe sous la partie 158a disposée dans la trajectoire 157.
Un plateau de pliage 151 de droite est disposé juste en arrière du plateau 150 de gauche dans la trajectoire 157, et le pli supérieur 152a provenant du plateau 150 précédent est entraîné sur la partie horizontale 160 du plateau 151. La bande est pliée par le plateau 151 pratiquement de la même façon que par le plateau 150, sauf que le pli est fait dans le sens opposé. Une moitié ou un pli 152c de la bande provenant d'un rouleau 152 passe au-dessous de la partie 158 du plateau 151 et est ainsi disposée à la partie supérieure du pli supérieur 1 52a produit par le plateau 150 précédent. L'autre moitié de la bande provenant du rouleau 152 passe sous la partie 159 et ensuite sous la partie horizontale 160, et elle est pliée en dessous par le bord oblique 161.
Par le fait que le pli supérieur de la bande provenant du plateau 150 précédent passe sur la partie horizontale 160 du plateau 151, la moitié droite 152d de la bande sur le plateau 151 est pliée non seulement dessous la moitié gauche 152c de la bande sur le plateau -151, mais encore dessous le pli supérieur 152a provenant du plateau de droite 150 précédent.
Ainsi, les deux plateaux produisent une pile de papiers entremêlés présentant des plis supérieur et inférieur 152a et 152b provenant du plateau 150 de gauche, et des plis. supérieur et inférieur 1 52c et 1 52d provenant du plateau 151 de droite, les plis 152c et 152d étant respectivement au-dessus et au-dessous du pli supérieur 152a provenant du plateau 150.
Ensuite, les plateaux alternés de gauche et de droite 150 et 151 fonctionnent chacun de façon à former des plis juste au-dessous du pli supérieur provenant du plateau précédent, de manière à produire une pile de feuilles entremêlées telle que celle représentée à la fig. 10 comprenant des plis 152a à 152g.
Ce mécanisme de pliage est disposé juste en avant de l'organe de coupe 60 et le dispositif de compression comprend les courroies 125 et 126.
L'organe de coupe 60 cqupe la bande entremêlée comme le montre la fig. -10 en plusieurs piles, et ces piles sont alors comprimées par le mécanisme de compression précédemment décrit en connexion avec les piles 65 de feuilles pliées en C. Les piles entremêlées comprimées sont ensuite emballées dans les cartons de dispensation 3 (fig. 11) présentant chacun une fente 4 dans sa face supérieure à travers laquelle les feuilles peuvent être retirées une à une. Comme les feuilles sont entremêlées, le retrait de la feuille supérieure produit en retrait partiel de la feuille qui la suit immédiatement à travers la fente 4, de sorte que la feuille suivante peut être facilement saisie.
La bande W doit présenter de préférence une teneur en humidité inférieure à 5 /0, et avantageusement entre 3 et 4 /0, quand elle est séparée du tambour 10, et cette teneur est de préférence maintenue quand le papier passe à travers le rembobineur 28. Dans ce cas, si les rouleaux durs 35 présentent une teneur en humidité relativement élevée, par exemple de l'ordre de 9 ou 10 0/o, le papier tend à se comprimer de lui-même pendant l'emmagasinage, particulièrement au centre du rouleau.
Par conséquent, quand l'humidité est ajoutée à la bande W avant qu'elle soit enroulée pour donner le rouleau dur 35, la teneur en humidité est de préférence élevée seulement à 5,5 O/o environ, bien qu'une teneur comprise entre 4,5 et 6,5 O/o soit satisfaisante. I1 faut remarquer que si les rouleaux durs 35 sont utilisés immédiatement, la teneur en humidité du papier peut être augmentée à des valeurs plus élevées - 10 % ou plus - et le produit comprimé est de bonne qualité Avec une teneur en humidité d'environ 5,5 O/o dans les rouleaux durs 35, cette teneur n'augmente ni ne diminue pratiquement dans une atmosphère présentant les degrés d'humidité ordinaires.
Pour cette teneur en humidité, les rouleaux sont en équilibre avec cette atmosphère dans laquelle ils sont emmagasinés et dans laquelle les feuilles terminées sont utilisées. L'humidité des rouleaux durs reste donc pratiquement inchangée. I1 est avantageux que les rouleaux durs présenten
Dans ce cas, bien que les feuilles puissent constituer un seul pli, on utilise de préférence des feuilles à deux plis qui tendent à être plus douces et moins raides qu'une feuille à un pli.
Les feuilles entremêlées sont utilisées en les retirant une par une du carton 3 à travers la fente que présente ce dernier, formée par la ligne de perforation 4. Le retrait d'une feuille amène automatiquement le pli supérieur de la feuille suivante partiellement à travers la fente, de sorte que cette nouvelle feuille est facile à saisir. La liaison interfaciale qui existe entre les plis des feuilles adjacentes, due à la compression, assure le tirage de la feuille suivante à travers la fente, et cette liaison interfaciale est particulièrement importante pour les feuilles entremêlées décrites dans lesquelles il n'existe pas de liaisons entre les feuilles adjacentes.
Package including a battery. folded sheets of crepe tissue paper,
and method of manufacturing this packaging
The present invention relates to a package comprising a stack of folded sheets of creped tissue paper, for example sheets for facials, and a method of manufacturing this package.
Facial care crepe paper sheets, consisting of a paper with a basis (uncrimped) weight of about 10.2 to 17 g / m2, each sheet having two plies, have been widely used in recent years. . These sheets are usually enclosed in cartons allowing the sheets to be pulled one by one, with the sheets being folded in a certain way in the carton. These packages give rise to difficulties due to variations in the neatness of the folds and in the quantity of air trapped between the sheets, the stacks varying considerably in height.
When a stack that is less than the maximum height is packed in a carton, the stack is often very far from filling the carton. Serious damage to the stack may result during transport and handling of cartons. In addition, there is a lot of wasted space in the boxes. Also, if the stack tightly fills the carton, it may be difficult to pull the sheets.
The object of the invention is to remedy these drawbacks.
The packaging object of the present invention, in particular for sheets intended for facial care, is characterized in that the sheets are arranged in intimate contact with one another so that the stack has a height in the unconstrained state. significantly less than the normal height of a stack with the sheets placed freely on top of each other.
The appended drawing represents, by way of example, embodiments of the packaging forming the subject of the invention and illustrates, also by way of example, implementations of the process for their manufacture.
Fig. 1 is a schematic side view of one end of a papermaking machine.
Fig. 2 is a schematic view of an installation for rewinding and calendering paper.
Fig. 3 is a schematic side view of folding, cutting, compressing and moistening mechanisms.
Fig. 4 is a partial schematic view, on a larger scale, of a part shown in FIG. 3.
Fig. 5 is a perspective view, on a larger scale, of another part shown in FIG. 3.
Fig. 6 is a schematic view of a control device.
Fig. 7 is a perspective view of a first embodiment of the packaging.
Fig. 8 is a perspective view of another folding mechanism.
Fig. 9 is a schematic elevational view of a variant of the installation shown in FIG. 2.
Fig. 10 is a view of the entangled sheets produced by the mechanism shown in FIG. 8.
Fig. January 1 is a perspective view of a second embodiment of the packaging.
Figs. 12a, 12b and 12c are side views of a stack of sheets in various stages of the process.
Figs. 13 and 14 are views, on a large scale, showing the paper fibers before and after the compression of the stack.
Figs. 15 to 23 are diagrams relating to various implementations of the method.
Fig. 10 shows a stack 1 of sheets 2 of tissue paper, for example a crepe paper intended for facials. The individual sheets have a basis (uncrimped) weight of about 12-13.5 g / m2 and include two plies which are interwoven with the plies of adjacent sheets so as to allow dispensing of the sheets in the usual manner. Each unfolded sheet has a dimension of 22.9 X 25.4 cm and a stack may include, for example, 400 plies (200 sheets) having a height, unconstrained and uncompressed, between 6.3 and 11.4 cm.
The exact height will depend on several factors, for example the type of wood pulp from which the paper is made, the papermaking process used, the age of the sheet, the degree of creping, the temperature and the moisture content of the sheet, and in particular the mechanical conditions involved in the manufacture of the sheet and the plies.
Fig. 1 1 shows a box 3 containing a stack 1 of sheets and having a dispensing opening limited by a perforation line 4.
It can be seen that the carton is only partially filled by the stack of sheets, because only one carton is used, approximately 11.4 cm high, to accommodate stacks of all possible heights between one. minimum and maximum. It is evident that the carton ideally accommodates only those stacks which have approximately the maximum height encountered, and with stacks of a lower height the carton may have an unused space of about 50%.
It has been found that if a stack of sheets of a crepe paper is subjected to a significant force in the direction of its height, i.e., perpendicular to the plane of the sheets, the stack can be compressed considerably. After releasing this force, the stack does not expand to its original height, but only to a limited and determinable extent. It has also been found that these forces can be applied also to stacks of sheets of widely varying heights, and that after release of the force, the limited expansion of the stack results in heights that are substantially equal, so that stacks very variable initial heights can be reduced to determined heights and substantially equal.
It is thus possible to eliminate the loss of space in the boxes and to reduce the volume of the merchandise during storage and transport, and to reduce the quantity of boxes required to package stacks of a determined number of sheets. It has also been found that by applying determined and controlled compressive forces to such stacks, a high quality facial care paper is obtained. An important factor in determining the quality of a sheet intended for facials is the feel of the sheet, that is, its softness, flexibility and suppleness.
Also involved in determining the quality of the leaves is the noise that the ear can perceive when handling these leaves, hard leaves usually producing more noise than soft, velvety leaves.
The contemplated process aims to provide a sheet exhibiting excellent characteristics to the touch, such as softness, but without causing adverse effects on the other properties. These characteristics may be due in large part to the sagging of the relatively sharp bumps of the creping, the work done on the sheet and the ironing of the surface of that sheet. At the same time, the compression of the stack of sheets does not adversely affect the absorption rate, the absorbency or the strength of the sheet which are important factors for the commercial quality of the product.
Not only does the compression not alter the ease of distribution of the sheets, but in fact it favors this distribution, perhaps as a result of an interfacial bond between the successive sheets which favors the withdrawal of the sheets.
This action also tends to increase the strength of the paper probably by the unification of the sheets due to the fact that the fibers of the plies engaged with each other become entangled. This also tends to reduce the separation of the plies.
The following examples illustrate the forces and pressures that can be applied to stacks of sheets in order to provide stacks of a permanently reduced height so that they easily fit into cartons that are less than the height. which would otherwise be necessary without this compression.
The first stack consists of 400 sheets in an absolutely dry state, measuring approximately 21.9 x 24.6 cm and weighing in total 328 g. During production this weight may vary by 10% more or less due to varying conditions encountered in manufacturing. The height before compression of the stack can vary between 6.35 and 11.4 cm and it is therefore necessary to compress the sheets if they are to be packed in boxes of 5.1 or 6.35 cm in height. If the balance of the sheets with regard to the moisture state is obtained in a storage place having a relative humidity of 50 / o, so that the piles have a moisture content of about 6.2% , the stacks can be compressed to a height of about 1.4 to 1.6 cm.
The stack is then subjected to a compression of about 52.5 kg / cm2. After releasing this pressure, the pile immediately expands to a height of about 3.5 cm, and after 7 days the height can reach 4.8 cm if no stress is exerted. The stack can then enter freely into a 5.1 cm high box. However, if the cell is brought to equilibrium in a storage location with a relative humidity of 20O / o, its moisture content is about 5 O / o. A pressure of 98 kg / cm2 is applied to the. stack which then takes the same height as in the previous example.
That. is still true for a cell brought into a state of equilibrium in an atmosphere having a relative humidity of 75%. This cell then has a moisture content of 9.2 oxo and must be compressed to a lower pressure, about 17.5 kg / cm2.
Figs. 15, 16 and 17 show the average height in centimeters taken up by elasticity as a function of the compression time indicated in seconds for stacks of 400 plies (200 sheets of two ply) of tissue paper for facials, compressed to a height of 1.4 cm. Figs. 15, 16 and 17 relate respectively to stacks of paper which have been brought into equilibrium in atmospheres of relative humidity of 50, 20 and 75 / o. These piles have, in the uncompressed state, heights varying from 6.3 to 9.5 cm. The pressures applied to the cells to achieve the degree of compression shown are approximately 52.5 kg / cm2 for cells in an atmosphere of relative humidity of 50 and 20 O / o, and approximately 33.6 kg / o. cm2 for batteries in an atmosphere of relative humidity of 75 / o.
Fig. 15 shows that immediately after the maximum pressure has been released on the stacks (to a height of 1.4 cm), the stacks expand to a height of about 3.7 cm when the compression has been maintained for one second, and to a height of about 3.3 cm when the maximum compression has been maintained for two seconds or more. Five minutes after the compression was released, these stacks expanded on average to a height of about 4.1 cm, with only slight differences due to varying times of maximum compression hold.
Thereafter, dilation continues at a progressively slower rate until the end of seven days, the piles having dilated to an average height of 4.8 cm. It is clear that these stacks, which would normally be packed in cartons about 10 cm high, can now be packed in 5.1 cm high cartons, their expansion from the compressed state not causing them to expand. not an unusual constriction of the batteries in the cartons. However, when compression has been maintained for only a second, some clamping of the stack in the carton may eventually occur.
Fig. 16 is similar to FIG. 15 and shows the effects of compression on cells brought into equilibrium in an atmosphere of 20 solos relative humidity. As a result of the reduced humidity, the height of expansion after release of the compression is a little greater than for the piles placed in a relative humidity of 50 o / o and it has indeed been found that this humidity condition is less. advantageous when the compression takes place at a pressure of about 52.5 kg / cm2. The
piles brought to steady state in a relative humidity of 20o / o are easily compressed to a height of 1.4cm, but after about an hour from release the piles have expanded to a height which ensures a slight clamping of the batteries in a 5.1 cm cardboard box.
However, if the stacks brought into a state of equilibrium with a relative humidity of 20 / o are compressed under a pressure of about 28 kg / cm2, the resulting sheets are exceptionally fine to the touch and can be dispensed very easily. from the boxes.
Fig. 17 shows the corresponding results for a series of cells brought into equilibrium at a relative humidity of 75%. It is clear that these piles do not show the elasticity and expansion of the previously contemplated piles, and in fact the full expansion is almost complete one hour after the release of the compressive force. It should also be noted that a significantly lower pressure is sufficient to reduce these piles to a height of 1.4 cm under compression, the pressure being about 17.5 kg / cm 2.
It is clear from the above and from the figures that a significant period of maintaining maximum compression, for example a second, is required in order to keep the subsequent expansion within desired limits, while the maintenance of maximum compression. this period beyond one or two seconds does not significantly increase the qualities sought. It is also clear that the moisture content of the piles materially affects the compressive force necessary to achieve the desired compression and the desired degree of subsequent expansion.
The cells tested, brought into equilibrium for the relative humidities indicated above, were found to exhibit the following moisture contents with equilibrium being reached within practically the maximum number of days indicated.
Moisture Moisture content after
relative 3 days 4 days 5 days 7 days
20% 4.5% 5.0%
50% 6.0% 6.2%
75% 7.0% 8.8% 9.2%
Although the theories and physical results are not fully known, it appears that the subsequent expansion of the stacks is largely due to air entering and between the sheets, which allows the paper to partially return to its crimped configuration (the preferably about 105 to 130% initial creping ratio) and for the individual fibers to partially regain their initial configuration.
This can be seen in fig. 13 and 14 which show the differences in alignment and configuration of fibers, and the spacing between adjacent sheets 2b, 2c, 2d, and 2e, before compression and after expansion following compression. The relative dimensions of the uncompressed stack of FIG. 13 are only approximate. Fig. 14 shows the curvature of the expanded fibers which results from the compression of the creping in the sheets, as well as the reduction in the space between adjacent sheets of paper. The crepe sheets 2b and 2c form a two-ply crepe paper, and the sheets 2d and 2e form a second paper. The permanent reduction in the height of the stack is probably also partly due to a semi-permanent wrinkling of the folded edges of the papers when compressing the stacks.
The above shows that the preferred operation involves compressing the stack of creped paper sheets to a height between 10 and 22% of the initial height, maintaining this compression for a period of about one. second, releasing the compression, and then wrapping the expanded stacks, these having a moisture content preferably not exceeding about 10%.
When applied to a stack of 400 plies of a facial tissue, the compression is preferably to a height of 1.4 cm, which requires a pressure of about 52.5 kg / cm2. The stack and the packaging of the sheets then have particular advantages in terms of their quality, save a great deal of material and reduce transport and storage costs.
Suppose the compression is performed on papers having a preferred moisture content of 5.5 / 0. The following table shows, by way of example, the clearance in mfllimeters between compression plates and the corresponding pressures applied to the stacks of folded papers to wrap these papers in cartons of various sizes, so that the stacks are packed sufficiently loosely. in cartons to allow easy dispensing, even assuming the filled cartons are stored in an atmosphere of high humidity, for example 75 O / o, producing relatively large growth of the piles after packaging. The clearances between the plates, concerning stacks of 200 plies (or 100 sheets with two plies), are also indicated in each case.
Pleats height play in play (200 plies) pressures
carton rnrn in mm kg / cm '
200 3.8 cm 10.2 10.2 18.9
400 5.1 cm 15.8 7.9 54.6
400 5.7 cm 17.8 8.9 32.2
600 8.9 cm 27.2 9.2 29.1
The paper used to make the sheets as well as other factors can obviously vary, so that a variation of + 10% can be expected from the pressures indicated above. In the example given, the various sets relate to batteries weighing approximately 328 g for 400 plies in the absolutely dry state. The folded sheets have an area of approximately 270 cm2 with dimensions of 21.9 X 24.6 cm2. The thickness of the sheets used is 0.1 mm.
The relation between the play of the plates in the compression of the piles (based on 200 plies, and the pressure applied by the plates to the pile is shown by the graphs in fig. 18 and 19. It should be noted that the pressure varies greatly. for high pressures and relatively small clearances, and relatively low for relatively large clearances and relatively small pressures.
Although paper with a moisture content of about 5.5% or so is preferably used, the same final height can be obtained from other moisture contents. For example, for moisture contents of 4% and 10%, the following clearances and pressures can be used to achieve the same height of the compressed piles.
Dimensions 200 plies Pressure 200 plies Pressure
cardboard game for for 4 O / o game for for 10 e / o
40 / o humid. humid. 10 Olo of humid. humid.
cm cm kg / cm cm kg / cm
3.8 0.825 46.2 1.3 4.2
5.1 0.685 94.5 1.1 9.8
5.7 0.735 74.9 1.2 7.0
8.9 0.760 64.8 1.2 6.3
The quality of the silk is indicated approximately by an arbitrary measure of stiffness.
Fig. 20 shows the relationship between the clearance G in centimeters of the platens for a stack of 200-ply folded papers and the resulting stiffness of the tissue paper. The stiffness scale is such that a stiffness greater than 3 can be generally considered unfavorable for facial care papers, while the lower stiffnesses are satisfactory. Stiffnesses less than 2 or 2.5 are even very satisfactory. It should be noted from the graph that for very low clearances the resulting stiffness of the paper rises above 3, and thus these clearances and the high pressures they involve are not recommended. It can be seen from the graph that it is possible to use larger clearances (and therefore lower pressures) with higher moisture contents to obtain the same stiffness.
In order for the tissue paper stacks to remain permanently compressed in order to save space, substantial pressures must be used (for clearances significantly less than the original height of the uncompressed stack). Fig. 21 shows the relationship between the clearance and the ultimate height of a stack of 200 ply folded tissue papers. The height is measured 14 days after compression and after storage of the piles in a high relative humidity of 75/0. As can be seen, if the clearance is 1.3cm for batteries at 10/0 humidity, the height is reduced from about 5.1cm (uncompressed) to about 3.0cm. Likewise, other height readings can be made on the graph of fig. 21.
Fig. 22 shows the variations in the height of stacks of 200 ply tissue papers which can be achieved for various compressing conditions depending on the clearance used during compression. For example, when using a 2.5 cm set, the change in height of a number of stacks after 14 days is approximately 0.87 cm. Furthermore, the height variation of the uncompressed piles is 1.6 cm. As the variation is much smaller if the clearance is reduced, it is obvious that the packing of the piles after compression can be done in cartons of smaller dimensions than those necessary to allow large variations in the height of the piles.
Stiffness above about 3 is generally considered unfavorable for facial care papers. It is understood that a substantial ultimate reduction in the height of the fabric must be obtained in order to make the compression stage economically attractive. Reducing the height from about 5.1 cm to 4.5 cm, for example (for the stack of 200 ply folded papers relative to Fig. 21), makes the compression step economically advantageous. We see in fig. 21 that the clearances that must be used are less than 2.3 cm, 1.8 cm and 1.6 cm for a relative humidity of 10/0, 5.5 o / o and 4 / o, for an ultimate height of 4.5 cm. Furthermore, FIG. 20 shows that if the clearances are too small, disadvantageous stiffness results.
For stiffnesses less than 3, the clearances must be greater than approximately 1.1 cm, 0.75 cm and 0.69 cm for moisture contents of 10/0, 5.5 o / o and 4 O / o respectively . Therefore, for a moisture content of 4 O / o, the clearance should preferably be between 0.69 and 1.6 cm, for a moisture content of 5.5 o / o between 0.76 cm and 1 , 8 cm, and for a moisture content of 10 a / o between 1.1 cm and 2.3 cm, for a stack of 200 plies.
The corresponding pressures, read on the curves of fig. 18 and 19, are approximately 94.5 to 1.96 kg / cm2 for a humidity of 4 O / o, 62.3 to 1.05 kg / cm2 for a humidity of 5.5%, and 9, 8 to 0.28 kg / cm2 for a humidity of 10 / o.
Corresponding pressure limits exist for other humidities of the paper subjected to compression. These limits are indicated by the graph in fig. 23. In addition to the pressure limits mentioned above, it can be seen in fig. 23 that the desired pressure limits are approximately 1.26 to 70 kg / cm2 for humidity 5/0, 0.875 to 50.4 kg / cm2 for humidity 6/0, 0.63 to 35 kg / cm2 for a humidity of 7/0, from 0.49 to 23.8 kg / cm2 for a humidity of
8%, from 0.35 to 15.4 kg / cm2 for a humidity of 9%, and from 0.21 to 6.3 kg / cm2 for a humidity of 110 / o.
Fig. 1 schematically shows a Fourdriner type papermaking machine comprising an American Zen drying drum 10 at the end of the machine. A shaft 12 extends through the drum and can rotate with the drum in bearings 13 which are attached to a frame 11. The drum 10 is rotated by a motor 14 which is connected to the shaft 12. A hood heating 15 is fixed to the frame 1 1 and extends around the upper part of the drum 10, inlets and outlets for the hot air being provided in the hood and allowing the entry and discharge of air or d another heating medium applied to the hood.
A wet paper web W intended to be dried is carried by a felt web 16 which moves around felt rolls 17. The paper web W is forced against the surface of the drum 10 by a rotatably mounted pressure roller 18. in consoles 19 fixed to an arm 20.
This arm pivots on the frame 11 and the pressure roller 18 is pushed against the surface of the drum 10 by a hydraulic motor 21 with cylinder and piston which acts on the arm 20.
The web of paper W is separated from the surface of the drum 10 by a blade 22 which is held in contact with the surface of the drum 10. The web
W of crepe paper from drum 10 is wound up to give a soft roll 24 mounted on a mandrel 25 rotatably supported by uprights 26. Mandrel 25 is driven by a motor 27.
In the transformation of tissue papers to make them suitable for cleaning and facial care, a rewinder 28 is used (fig. 2). The papers preferably comprise two plies from a supply of crepe paper and, therefore, to form a strip of two plies, two rolls 24 are used rotatably mounted so as to allow unwinding of the respective strips, these strips being superimposed on each other. 'to one another. The rewinder comprises a series of calender rolls 29, 30 and 31, idle rolls 32 and two rolls 33 and 34 arranged in contact with a hard roll 35 formed by the bands W which have passed through the rewinder. The soft rollers 24 are each driven by an electric motor 36, and the rollers 29, 30 and 31 are respectively driven by motors 37, 38 and 39.
The roller 33 is driven by an electric motor 40.
After calendering in the rewinder 28, the paper is folded by the mechanism shown in FIG. 3. Bands W 'are drawn from hard rollers 35a and pass around rollers 41 on a number of conveyor belts 42 which include means 43 for folding the bands W'. The hard rolls 35a are simply formed by segments cut from the hard rolls 35 by means not shown, the web W thus forming the relatively narrow webs W '. The bands then pass under rollers 44 and over a main conveyor belt 45 arranged on rollers 46, the various bands being fed successively onto the belt 45 depending on the length of the latter and the number of rollers and belts 42.
Each of the belts 42 passes over pulleys 47 and 48 arranged opposite the rollers 41 and 44 respectively and is driven by a drive mechanism at a speed identical to that of the belt 45.
The strip W 'coming from a roller 35a passes between a roller 41 and a belt 42 which passes over the pulley 47, then it leaves the belt 42 to pass over a roller 49 which is raised relative to the belt 42. Under l The combined influence of a roller 44 and the adjacent belt 42, the web is then drawn down onto a forming plate 50 (Fig. 4) mounted immediately above the upper surface of the belt 42 by means of a rod 51, itself mounted in consoles 52 carried by an inclined plate 53 which constitutes a support for the upper part of the belt 42.
The front end 54 of each of the trays 50 is bent upward to receive the strip
W 'which moves downward from the corresponding roll 49, the width of each forming plate 50 being equal to the ground and the armature 94 is connected to the input of an amplifier 97. A Another capacitor 98, which constitutes a reference capacitor, is also connected to the input of amplifier 97. A motor 99 includes an armature 100, an excitation winding 101 and a control winding 102 which is connected to the output. of the amplifier 97.
The armature 100 is connected by a shaft 103 to a variable element of the capacitor 98, and the motor 99 and the amplifier 97 are arranged so that the armature 100 rotates in one direction or the other so as to move the movable element of the capacitor 98 in such a direction and over an angle such that the capacitance of the capacitor 98 corresponds to that of the capacitor 96. The position of the movable element of the capacitor 98 thus corresponds to the capacitance of the capacitor 96 and is a indication of this capacity and consequently of the degree of humidity which exists in the band W '.
Motor 99 is connected to a pneumatic drive 104 for changing the air pressure in a duct 105 connected to cylinder 91 so as to change the speed ratio through mechanism 73 according to changes in web humidity. . The pneumatic drive 104 includes a cam 106 which is connected to the shaft 103 of the motor 99. A cam follower arm 107 straddles the cam 106 and is arranged to control the discharge of air from a nozzle 108 through the air. end of an air duct 109 which is connected to a source 110 of pressurized air. The conduit 109 has a constriction 111 and the conduit 105 is connected to the conduit 109 between the constriction 111 and the nozzle 108. A bellows 112 is connected at one of its ends to the conduit 105 and is prevented from moving axially at this. end.
The other end of the bellows is attached to an arm 113 which pivots at 104, and a compression spring 115 acts on the arm 113 in the opposite direction to the bellows 112. The conduits 105 and 109 have certain flexible parts so that the nozzle 108 can move with the arm 113 when the latter follows the cam 106.
A light sensitive mechanism is used to detect a possible breakage of the tape
W 'to automatically reduce the speed of the roller 71 when such a break occurs. This mechanism comprises a photocell 116 disposed below the band W 'and a source. of light 117 opposite to this cell and disposed above the band W '. The cell 116 is connected by an ordinary amplifier 118 to an electromagnet 119 arranged to actuate a valve 120. The latter comprises a piston 121 having a circumferential groove 122 which is arranged so that the valve 120 completes the conduit 105 when the electromagnet 119 is at rest.
The valve 120 is connected to a source 123 of pressurized air, and it is arranged so that this source 123 is connected to the motor 89 through a part of the duct 105 when the electromagnet 119 is energized.
The paper, after having been cut to form the stacks 65, is compressed by a mechanism shown in FIG. 4. This mechanism comprises plates 124 mounted on chains 125 and 126, the chain 125 extending around wheels 127 and 128 and the chain 126 around wheels 129 and 130. A cam 131 is mounted so as to be able to act on it. chain 125, and a cam 132 is likewise mounted to act on chain 126. The opposing wheels 127 and 129 are driven by motors 133 and 134.
The stacks 65 of paper, after having been compressed in the mechanism which has just been described, are packaged in cartons 135 each having an opening 136 in their upper face. The stacks are placed in the boxes 135 so that the folds 57 and 58 are arranged upwards, so that the user can reach them through the opening 136 and grab one or the other of these folds 57, 58 of the top sheet in order to remove the top sheet from the carton 135.
The Fourdriner type papermaking machine operates in the known manner, feeding the web W onto the felt web 16 which passes over the rollers 17 and 18. The web W is transferred from the roll 18 to the drum 10, and then it is transferred. separated from the latter by the blade 22 and wound on the mandrel 25 to form the soft roll 24. Pressurized steam is sent into the drying drum 10 to heat it, in order to partially dry the web W as it passes around it. this drum. The speed of the papermaking machine and the temperature of the drum 10 are determined so that a determined amount of moisture remains in the web W as it leaves the drum 10 under the action of the blade 22. Preferably, band W should have a moisture content of 3 to 4% when the band is separated from drum 10.
Humidity in the band
W can be determined by known measuring methods, for example by weighing the strip before the complete removal of its moisture. The moisture content can be lowered by increasing the temperature of drum 10 and / or decreasing the speed of the machine, while an increase in the moisture content can be achieved by decreasing the temperature of drum 10 and / or increasing. the speed of the machine. The blade 22 creeps the web W to some extent when the web is separated from the drum 10, and the creping may be on the order of 120%, which is to say that the web is reduced in length by the action. of blade 22 to less than half of its length when placed on drum 10.
The blade 22, in operation, corrugates the web by creping it and produces bumps and valleys in the web, the bumps being relatively sharp and tall compared to the thickness of the paper.
The rewinder 28 can be used with a roll 24 or more rolls 24 simultaneously.
If two folds are desired in the finished product, two rollers 24 are used as shown in FIG. 2. The strip W is drawn from each roll 24 and passes consecutively between the rollers 29, 30 and 31, and is finally wound up into a hard roll 35. The rollers 29, 30 and 31, arranged in pairs, have an area of pinching between them so as to compress and calendar the strip as it passes between these rolls. Further, the various rewinder rollers 28 which are connected to motors 36-40 are driven such that the web is stretched as it passes through the rewinder, the total elongation preferably being such as to decrease creping of the rewinders. / 0 previously mentioned to about 200/0.
The web is then stretched again, substantially so as to return to its original length, to finally have, when wound up on the hard roll 35, a length only 20% shorter than its original length. The new elongation of the web by the rewinder and the calendering action exerted by the rollers 29, 30 and 31, acting with pressure on the web as it passes between them, have the effect of making the sheets very soft and soft, of so that these sheets have the qualities sought after for facials.
Virtually all of the elongation (about 95% in the rewinder) is preferably obtained between the soft rollers 24 and the first pressure rollers 29, the other pressure rollers 30 and 31 functioning mainly as calendering rolls, so that the tape is not only soft and soft, but also has a smooth surface.
The folding mechanism shown in fig. 3 gives the stack 59 of bands W 'folded in C.
Each strip W 'passes between the rollers 41 and 47 and then over a roll 49, between the triangular forming plates 55 and over the curved front part 54 of the forming plate 50. These plates 55 fold down the folds 57 and 58 of the strip. W ', and the inclined front part 54 of the plate 50 keeps the central part 56 of the strip flat. The web W 'in its C-shape then passes between the rollers 44 and 48 which provide a permanent fold in the web on each of its edges, and the bands W' thus folded are moved by the conveyor belt 45 to form battery 59.
The cutting mechanism 60 then acts to cut the stack 59 into stacks 65. The pressure members 61 contact the stack 59 at spaced points as the wheel 62 rotates with the movement of the stack 59, and whenever a pressure member 61 is opposed to the plate 64, the corresponding knife 63 is moved downwards so as to come into contact with the plate 64 and thus cut the strip W 'to form the stacks 65.
The humidifier device for each of the rolls 35a is arranged to increase the humidity of the web W 'from this roll so that the moisture content is between 4 and 12%, and preferably equal to 10%. Brush 68 is driven by motor 70 at constant speed and comes into contact with roller 71 which operates like a metering roller. The water is kept at a constant level in the tank 72 and the roller 71 soaks in this water. The brush 68 in contact with the roller 71 collects a little water from the surface of this roller and projects it through the slot 69 in the cabinet. 67 on the tape
W '.
The speed of rotation of the roller 71 can be changed in order to change the amount of water collected by the roller 71 from the tank 72 and transferred to the brush 68, thereby changing the flow rate of the water projected by the brush 68 to through the slot 69 on the strip W 'and modifies the variation in humidity provided in the strip by the humidifier device 66. The head 93 functions as a detecting element to increase the speed of rotation of the roller 71 if the strip W' is too dry , thereby increasing the amount of water applied to the strip to bring its humidity to the desired determined value, and instead operates to reduce the rotational speed of the roller 71 to decrease the amount of water applied to the strip W 'when the moisture content of this tape is too high.
We have seen that the head 93 comprises two opposing reinforcements 94 and 95, and if the humidity in the band
W 'is too low, the capacitance between the reinforcements is too low. Amplifier 97 operates, if the capacitance of capacitor 96 is too low, so as to correspondingly decrease the capacitance of capacitor 98 by rotating the armature 100 of motor 99 by the corresponding amount. The angular position of the movable part of the capacitor 98, incidentally, indicates the relative humidity that exists in the W 'band. The armature 100 by rotating rotates the cam 106 connected to this armature and more fully opens the nozzle 108, as a result of the movement of the lever 107 which follows the cam 106.
Pressurized air is sent into the conduit 109, and when the nozzle 108 is thus opened more fully, the pressure of the air in the conduit 109, between the constriction 111 and the nozzle 108, is reduced.
The pressurized air in the duct 105 connected to this part of the duct 109 is sent to the piston 90 in the cylinder 91 to modify the operation of the variable speed mechanism 73, and this reduction of the air pressure in the duct 105 allows the spring 92 to act and move the piston 90 to the left looking at FIG. 6.
The bellows 112, at the same pressure as the duct 105, is, under these conditions, less active in
its action of balancing the spring 115, so that the spring 115 brings the nozzle 108 in close proximity to the arm 107 with the nozzle 108, and the bellows moves the lever 113 around the pivot 114.
The balance is thus restored between the force exerted on the lever 113 by the spring 115 and the force exerted on this same lever by the bellows 112, maintaining the pressure in the duct 105, at a certain lower determined value, corresponding to the rotation of cam 106.
The electromagnet 119 is assumed not to be excited under the conditions which have just been described, and the duct 105 is thus completed between the nozzle 108 and the piston 90. The reduction of the air pressure in the duct 105 allows the spring 92 to move the piston 90 and the lever 79, and thus to move the movable parts 77 of the pulleys in opposite directions to decrease the effective diameter of the pulley 75 and increase the effective diameter of the pulley 74.
If the speeds of the rollers 46, and thus of the pulleys 83, 84 and 74 and of the drive shaft 81, remain unchanged, the speeds of the shaft 82, the pulleys 86 and 87 and the roller 71 are thus increased.
The roller 71 drains a greater quantity of water from the tank 72, and the brush 68 draws this quantity of water from the roller 71 and projects it onto the strip W 'so as to increase the humidity of the latter.
Thus, the detection head 93, by detecting by capacitance a lower moisture content in the band
W '; makes it possible to increase the speed of the roller 71 by means of the electrical connections and of the pneumatic devices, in order to increase the humidity in the strip W ′ to compensate for the moisture deficiency and bring it back to a determined value.
Conversely, if the humidity in the band W 'is too high, the parts of the sensing head 93 and the electrical and penumatic control devices under the control of the head 93 operate in opposite fashion to reduce the speed of the roller 71 and thus the quantity of water projected on the band W 'by the brush 68, in order to reduce the humidity in the band W "up to the desired determined value.
The function of the photocell 116 is to produce a reduction in the speed of the roller 71 if a break occurs in the strip W ', so as to prevent too much water from being sprayed by the brushes 68. in these conditions.
If the band W 'breaks, the photoelectric cell is excited and, through the amplifier 118, it actuates the electromagnet 119. The latter, once energized, moves the piston 121 of the valve. 120 so as to connect the source 123 of pressurized air to the motor 89 via a part of the duct 105. The air pressure is then increased on the piston 90 and moves the latter against the action of the spring 92, in order to increase the effective diameter of pulley 75 and decrease that of pulley 74. Variable speed mechanism 73 thus acts by reducing the speed of roller 71 under these conditions.
The forces of electrical and pneumatic origin in the humidifying device for all the rollers 35a are such that the brushes 68 throw just enough water through the slots 69 to raise the moisture content of the bands W 'evenly and within the range. between 4 and 12/0, and preferably about 10 0 / o.
The stacks 65, after cutting, pass between the plates 124 which are brought closer to one another by the cams 131 and 132, so that the stacks are compressed to a considerably lower height than before the compression. The stacks expand again to some extent after passing between the decks 124, then these stacks 65 are packed in the cartons 135.
The paper is maintained at a moisture content of less than 4 O / o and preferably between 3 and 4 O / o as it passes through rewinder 28, because the calendering action of the rewinder compresses the web, stiffens it and lifts it. 'flattens if the moisture content of the tape is much above this value.
Such a squeezing, stiffening and flattening action produces an unsuitable facial care paper. Part of the stiffening may be due to the fact that the abnormal moisture content of the paper itself and without tends to abnormally loosen the creping of the web. Sufficient tension must be maintained on the web in order to obtain a uniform hard roll, and this tension is also useful in stretching creping at the high moisture contents of the W webs producing stiffness and flattening. In addition, it is often necessary to store the hard rollers before using them in folding the paper.
If the rolls 35 have a relatively high moisture content, of the order of 9 to 10 O / o for example, it is noticed that the paper tends to compress on its own, particularly in the center of the roll, during storage. . When it is thus compressed, the paper becomes hard and stiff.
Therefore, the web W passes through the rewinder 28 and is stored as a hard roll having a relatively low moisture content, for example 4% or less. With this content, the rewinder operates as intended, that is, it softens the paper and makes it pliable and soft, and the paper remains in this state when it is packaged into hard rolls having this moisture content.
It has been found that improved paper quality is obtained If, for compression, the moisture content is relatively high, in the range of 4 to 12%, and preferably 10%. Since a high moisture content is undesirable in the paper during calendering in rewinder 28 and storage as hard rolls 35, water must be added to the web to raise its moisture content to 10% when the web is stored. paper is pulled from the hard rolls 35a. The stages of folding, cutting and compressing the paper form a continuous process, and therefore the compression is performed on the paper having this moisture content.
Compression of the paper at this relatively high moisture content allows the use of relatively low pressures and relatively light and economical compression equipment. The paper exhibits better quality when compressed at high moisture content compared to papers compressed at relatively low moisture contents, particularly in that the compression gives it greater softness (due to the greater proportion of creping is eliminated) and, at the same time, less stiffness in the sheets. The sheet is soft as a result of calendering at low moisture levels and when compression occurs the sheet remains soft as the end product.
A further advantage has been noted that the piles subsequently expand to a lesser height when they have been compressed at relatively high moisture contents than when the compression has taken place at low moisture contents. Therefore, there is less risk, when the stacks are packed in the cartons 135, that these stacks eventually fill the cartons.
The leaves shown in fig. 7 are folded in C and have two folds 57 and 58 which have been brought back to the main part 56 of each sheet.
In order to take an individual sheet from the carton 135, one or the other of the folds 57, 58 must be grasped through the opening 136. The maximum distance at which a sheet can easily be extracted through the opening 136 is d 'about 10 cm. The sheets are compressed in a C-shape so as to reduce the stack height to less than 10cm, starting from an initial height of about 20cm in the uncompressed state, which makes it possible to use about 400 single sheets or 200 double-ply sheets in the same box without requiring a box having substantially double height (20 cm for 800 single sheets or 400 double-ply sheets) and which would not allow easy extraction of the lower sheets and close to the bottom carton in the manner described above, due to its excessive height.
Likewise, 500 compressed sheets only need a height of 6 cm, and 600 compressed sheets a height of 7.3 cm. The corresponding dimensions of the cartons are 6.3 cm and 7.6 cm respectively so as to leave a slight gap between the upper part of the stack and the upper face of the carton.
Instead of adding moisture to the band W 'just before folding it, this moisture can be added to the band W just before it is wound up in the form of the hard roll 35. In this variant, the box 67 containing the brush rotary 78 is disposed below the web W between the rollers 31 and 32 of the rewinder 28, as shown in FIG. 9. The pulley 83 is in this case connected to one of the rollers 31 and driven by the latter.
The head 93 is disposed behind the cabinet 67, near the roller 32, and the humidifier device operates as before to increase the moisture content of the strip. However, in this case, the humidity is preferably kept below the aforementioned 10 to 12% level, for reasons which will be described later.
Whether moisture is added to the web before or after winding into hard rolls 35, the paper can be folded in any way other than C. The mechanism shown in FIG. 8 allows this new folding.
This mechanism includes a number of left folding trays 150 and right folding trays 151. The plates 150 and 151 are arranged alternately so that a right folding plate follows a left folding plate, and vice versa. The hard rolls 35 obtained in the rewinder 28 are cut into segments by any suitable mechanism, and the segmented hard rolls 152 are mounted on the opposite sides of the trays 150 and 151, on supports 153. The web
W 'from a roll 152 passed over a fold bar 154 disposed obliquely for each of the left fold plates, and another web passes over a fold bar 155 opposite the first for each of the right plates.
Each band W 'then extends over a bar 156 at the front end of each tray 150 and 151 and below the trays which fold the band, these bands then following a path 157.
Each of the right folding plates 151 comprises a flat part 158 inclined and extending transversely to the path 157, a flat part 159 inclined and extending parallel to the path 157, and a horizontal flat part 160 which overlaps the path 157. The part 160 is bounded by a straight edge 161 and extends obliquely through the path 157. The left trays 150 have parts 158a, 159a, 160a, and 161a which correspond respectively to parts 158, 159, 160 and 161 of the trays 151 but, as shown in the drawing, the left trays are inverted, with parts 15a facing away from parts 159 relative to path 157.
In operation, a web W 'passes past the run of the rollers 152 on the fold bars 154 and 156 and under a left fold plate 150. The role of the bars 154 and 156 is to modify the direction of movement of the strip. The latter, passing under the plate 150, has a half or a fold 1 52a (fig. 10) passing under the flat part 1 58a in the path 157, and another half or fold 152b passing under the flat part 159a, below the horizontal part 160a and through the oblique edge 161 in the path 157. The plate 150 thus functions to fold the second half of the strip below the first half which passes under the part 158a disposed in the path 157.
A right folding tray 151 is disposed just behind the left tray 150 in path 157, and the upper fold 152a from the previous tray 150 is driven onto the horizontal portion 160 of the tray 151. The web is folded by the tray. 151 in much the same way as with the plate 150, except that the fold is made in the opposite direction. A half or a ply 152c of the web from a roll 152 passes below the portion 158 of the platen 151 and is thus disposed at the top of the upper ply 155a produced by the preceding platen 150. The other half of the web from roll 152 passes under part 159 and then under horizontal part 160, and is folded underneath by oblique edge 161.
By the fact that the upper fold of the tape from the previous tray 150 passes over the horizontal portion 160 of the tray 151, the right half 152d of the tape on the tray 151 is folded not only below the left half 152c of the tape on the plate -151, but still below the upper fold 152a from the previous right-hand plate 150.
Thus, the two trays produce a stack of entangled papers having top and bottom folds 152a and 152b from the left tray 150, and folds. upper and lower 1,52c and 1,52d from the right tray 151, the folds 152c and 152d being respectively above and below the upper fold 152a from the tray 150.
Then, the alternating left and right trays 150 and 151 each operate to form folds just below the top fold from the previous tray, so as to produce a stack of intermingled sheets such as that shown in FIG. 10 comprising plies 152a to 152g.
This folding mechanism is disposed just in front of the cutter 60 and the compression device includes the belts 125 and 126.
The cutter 60 forms the interwoven strip as shown in FIG. -10 into several stacks, and these stacks are then compressed by the compression mechanism previously described in connection with the stacks 65 of C-folded sheets. The compressed interspersed stacks are then packed in dispensing cartons 3 (Fig. 11) showing each a slot 4 in its upper face through which the sheets can be removed one by one. As the sheets are entangled, the removal of the top sheet results in partial recess of the sheet immediately following it through the slit 4, so that the next sheet can be easily grasped.
The web W should preferably have a moisture content of less than 5/0, and preferably between 3 and 4/0, when separated from drum 10, and this content is preferably maintained as the paper passes through rewinder 28 In this case, if the hard rolls 35 have a relatively high moisture content, for example on the order of 9-10%, the paper tends to compress on its own during storage, particularly in the center. of the roll.
Therefore, when moisture is added to the web W before it is wound up to give the hard roll 35, the moisture content is preferably only elevated to about 5.5 O / o, although a content of between 4.5 and 6.5 O / o is satisfactory. It should be noted that if the hard rollers 35 are used immediately, the moisture content of the paper can be increased to higher values - 10% or more - and the compressed product is of good quality. With a moisture content of about 5%. .5% in hard rolls 35 this content does not increase or decrease substantially in an atmosphere of ordinary humidity levels.
For this moisture content, the rolls are in equilibrium with that atmosphere in which they are stored and in which the finished sheets are used. The humidity of the hard rollers therefore remains virtually unchanged. It is advantageous that the hard rollers present
In this case, although the sheets may constitute a single ply, preferably two ply sheets are used which tend to be softer and less stiff than a single ply sheet.
The entangled sheets are used by withdrawing them one by one from the carton 3 through the slit in the latter, formed by the perforation line 4. The withdrawal of a sheet automatically brings the upper fold of the next sheet partially through the slot. slot, so that this new sheet is easy to grip. The interfacial bond that exists between the folds of adjacent sheets, due to compression, ensures the pulling of the next sheet through the slit, and this interfacial bond is particularly important for the intertwined sheets described in which there are no bonds. between adjacent sheets.